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Elektrolyte: Ionen in feiner Balance

MEDIZIN

 
Elektrolyte

Ionen in feiner Balance

Von Christina Hohmann

 

Die Elektrolyte stehen im Körper in einem empfindlichen Gleichgewicht. Verschiedene Erkrankungen können diesen Haushalt stören-­ mit zum Teil lebensbedrohlichen Konsequenzen.

 

Wie wichtig Elektrolyte sind, weiß man spätestens seit dem Buch »Herr Lehmann« von Sven Regener. In diesem warnt sein Freund Karl den Hauptdarsteller immer wieder »Denk an die Elektrolyte!« und bestellt Chips zum Bier. So falsch ist der Rat nicht, denn Störungen im Elektrolythaushalt können gefährliche Konsequenzen haben. Dies musste auch Karl feststellen, der später wegen Dehydratation und psychischer Probleme im Krankenhaus eingeliefert wurde.

 

Per Definition sind Elektrolyte Stoffe, die in wässriger Lösung den Strom leiten können. Hierzu zählen auch die Ionen, die in Körperflüssigkeiten vorkommen. Die wichtigsten von ihnen sind die positiv geladenen Natrium-, Kalium, Calcium- und Magnesium-Ionen sowie die negativ geladenen Phosphat- und Chlorid-Teilchen. Sie werden vor allem mit der Nahrung und mit Getränken aufgenommen und über die Niere, seltener über den Stuhl oder die Haut wieder ausgeschieden. Die Ionen verteilen sich dabei ganz unterschiedlich auf die verschiedenen Kompartimente im Körper: Während einige hauptsächlich im Zellinneren vorkommen, sind andere hauptsächlich in extrazellulären Flüssigkeiten vorhanden. Die Elektrolyte erfüllen eine ganze Reihe wichtiger Funktionen. So spielen sie eine entscheidende Rolle bei der Regulation des Wasserhaushalts und der elektrischen Aktivität von Muskel- und Nervenzellen. Verschiedene Mechanismen, vor allem Hormone wie das antidiuretische Hormon (ADH), Aldosteron oder Parathormon, kontrollieren die Konzentrationen der einzelnen Ionen streng.

 

Doch verschiedene Erkrankungen wie Durchfall, Erbrechen oder auch Nierenschäden können den Elektrolythaushalt durcheinanderbringen. Die Folgen können von Wasserretention im Gewebe, über Verwirrtheit bis hinzu Herzrhythmusstörungen reichen und im Fall von Hyperkaliämien auch tödlich enden.

 

Natrium

 

Die höchste Konzentration im Blutplasma erreicht das Natrium: Normal ist ein Wert von 135 bis 145 Millimol pro Liter (siehe Tabelle). Menschen nehmen es hauptsächlich mit der Nahrung in Form von Kochsalz zu sich. Im Körper ist es zu 98 Prozent in der extrazellulären Flüssigkeit enthalten und nur zu 2 Prozent im Zellinneren. Dieses Konzentrationsgefälle liegt dem Membranpotenzial von Zellen zugrunde, das für diese überlebenswichtig ist. Der Natriumhaushalt wird im Körper streng kontrolliert und schwankt kaum. Erhöhte Natriumwerte (Hypernatriämie) können auf eine zu hohe Kochsalzzufuhr, Meerwasserintoxikation, zu geringe Wasseraufnahme oder eine Dehydratation durch vermehrtes Schwitzen, Durchfall oder Erbrechen zurückgehen. Eine Hypernatriämie kann aber auch Folge eines entgleisten Diabetes mellitus oder eines Diabetes insipidus sein. Patienten mit dieser eher unbekannten Diabetes-Form (auch als Wasserharnruhr bezeichnet) leiden unter einem angeborenen oder erworbenen Mangel an antidiuretischem Hormon, der zu einem vermehrten Durstgefühl und einer erhöhten Urinproduktion führt.


Tabelle: Normwerte der Elektrolyte im Blut

Elektrolyt Normbereich 
Natrium (Na+135 bis 145 mmol/l 
Kalium (K+3,8 bis 5,2 mmol/l 
Calcium (Ca2+2 bis 2,6 mmol/l 
Magnesium (Mg2+0,73 bis 1,06 mmol/l 
Chlorid (Cl-96 bis 110 mmol/l 
Phosphat (PO43-0,84 bis 1,45 mmol/l 

Zu geringe Natriumwerte (Hyponatriämie) können auf Erbrechen, Diarrhö , Verbrennungen, Herzversagen oder Leberzirrhose beruhen. Auch eine Wasserzufuhr, die die Ausscheidungsfähigkeit der Niere übersteigt, sowie die Einnahme von Medikamenten wie Diuretika, Antidepressiva, Antidiabetika, Zytostatika können die Natriumspiegel senken.

 

Chlorid

 

Das Anion Chlorid ist neben Natrium Bestandteil des Kochsalzes und wird in dieser Form mit der Nahrung aufgenommen. Im Körper wird die Chloridkonzentration über dasselbe System wie der Natriumgehalt reguliert. Läuft ein Wert aus dem Ruder, liegt meist auch der andere außerhalb des Normbereichs. Als normal gelten Werte zwischen 96 bis 110 mmol/l. Erhöhte Spiegel können auf Störungen im Natriumhaushalt, Säure-Base-Haushalt des Blutes oder eine erhöhte Zufuhr zurückgehen. Niedrige Chloridspiegel entstehen durch Magensaftverlust (Erbrechen) oder die Einnahme von Diuretika (Furosemid, Etacrynsäure).

 

Kalium

 

Kalium befindet sich anders als Natrium zu 98 Prozent in den Zellen. Nur 2 Prozent sind in extrazellulären Körperflüssigkeiten enthalten. Besonders Muskel- und Nervenzellen hängen von einem normalen Kaliumwert ab, der bei Erwachsenen zwischen 3,8 und 5,2 mmol/l beträgt. Veränderungen des Kaliumspiegels können die Funktion des Herzmuskels stark beeinflussen und lebensbedrohliche Zustände hervorrufen. Gründe für erhöhte Kaliumwerte (Hyperkaliämie) können eine Acidose oder eine übermäßige Kaliumsubstitution aufgrund von Diuretika-Einnahme sein. Auch die Therapie mit ACE-Hemmern und nicht-steroidalen Antirheumatika können den Spiegel anheben. Da Blutzellen sehr kaliumreich sind, können auch Bluttransfusionen und hämolytische Krisen zu erhöhten Werten führen. Weitere Gründe sind schwere Niereninsuffizienz und eine eingeschränkte Kaliumsekretion bei Mangel an Aldosteron (Morbus Addison).

 

Zu niedrige Werte (Hypokaliämie) können auf Kaliumverluste über die Niere oder den Darm (Erbrechen, Durchfall oder Abführmittelmissbrauch) zurückgehen. Zudem können erhöhte Insulin- oder Catecholaminwerte die Kalium-Verteilung verändern und somit zu erhöhten intrazellulären Konzentrationen führen.

 

Calcium

 

Calcium bildet zusammen mit Phosphat den Hauptbestandteil der Knochen und der Zähne, das sogenannte Hydroxylapatit. Etwa 99 Prozent des gesamten Calcium-Anteils im Körper ist im Knochen gespeichert. Weniger als 1 Prozent zirkuliert als Ca2+-Ionen im Blut. Dort wird die Konzentration von den drei Hormonen Parathormon, Calcitonin und 1α,25-Dihydrocholecalciferol, der aktiven Form von Vitamin D, reguliert. Im Blut liegt Calcium zu einem großen Teil gebunden an Proteine (vor allem Albumin) vor.

 

Als Norm gilt eine Calcium-Konzentration von 2 bis 2,6 mmol/l. Erhöhte Werte (Hypercalcämie) gehen häufig auf Knochenmetastasen von Tumoren zurück. Bei etwa der Hälfte aller malignen Tumoren liegt eine Hypercalcämie vor. Zudem können erhöhte Werte auch auf eine übermäßige Calciumzufuhr, einen Knochenabbau aufgrund von Immobilisation, hormonelle Störungen wie Überfunktion der Schilddrüse, der Nebenschilddrüsen oder Nebenniereninsuffizienz zurückgehen. Auch die Einnahme von Thiaziddiuretika und die Überdosierung von Vitamin A und D können die Werte erhöhen. Eine Hypercalcämie kann sich in schweren Fällen durch Schwäche, Austrocknung, Bradykardie, Diabetes insipidus oder depressive Verstimmungen äußern.

 

Zeichen für einen Calciummangel (Hypocalcämie) sind eine gesteigerte neuromuskuläre Erregbarkeit (Tetanie), Muskelkrämpfe, Katarakt, Karies und Nagelbrüchigkeit. Verminderte Werte können auf verschiedene Gründe zurückgehen. Hierzu gehören eine Vitamin-D- und Calcium-Malabsorption, zu geringe Zufuhr, vermehrter Bedarf (Schwangerschaft), Glucocorticoid-Überdosierung oder ein Proteinmangel. Auch hormonelle Störungen wie ein Parathormonmangel oder ein vermindertes Ansprechen der Zielorgane auf das Hormon können der Grund sein.

 

Phosphat

 

Eng gekoppelt an den Calciumhaushalt ist der Phosphatwert. Als normal gelten Serumwerte zwischen 0,84 und 1,45 mmol/l. Da Phosphat- und Calciumspiegel über dasselbe hormonelle System reguliert werden, haben erhöhte beziehungsweise erniedrigte Werte bei beiden Elektrolyten die gleichen Ursachen.

 

Magnesium

 

Das Spurenelement Magnesium befindet sich zu 98 Prozent im Zellinneren und zu 2 Prozent im Extrazellularraum. Physiologisch wirkt Magnesium als Calciumantagonist und ist an vielen wichtigen Prozessen beteiligt. So aktiviert es eine Reihe von Enzymen, es ist an der Glykolyse, Zellatmung und dem transmembranösen Calcium-Transport beteiligt. Normal ist ein Magnesiumwert von 0,73 bis 1,06 mmol/l für Erwachsene und 0,6 bis 0,95 mmol/l für Schulkinder. Erhöhte Magnesiumspiegel kommen selten vor und können auf chronisches Nierenversagen oder die Einnahme von Medikamenten (Acetylsalicylsäure, Progesteron, Lithium oder Antacida) zurückgehen. Erniedrigte Werte können durch Diätfehler, chronisch entzündliche Darmerkrankungen, Alkoholabusus oder Leberzirrhose zustande kommen. Auch ein verstärkter Magnesiumverlust über die Niere senkt den Spiegel. Gründe hierfür sind neben einer Diuretikatherapie, Tubulusschädigungen etwa durch Cisplatin oder Ciclosporin A, auch das nephrotische Syndrom oder Störungen der Nebenschilddrüsenfunktion.


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Beitrag erschienen in Ausgabe 44/2008

 

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