Elektrolytstörungen Teil 1 - Zusammenhang von Elektrolyt- und Wasserhaushalt - AMBOSS Auditor

Elektrolytstörungen und Wasserhaushalt Im klinischen Alltag spielen sogenannte Elektrolytstörungen eine wichtige Rolle, da Elektrolyte erheblich an der Funktionsfähigkeit der meisten Körperprozesse beteiligt sind.

Unter Elektrolytstörung versteht man die Abweichungen der Plasmakonzentration einer oder mehrerer Elektrolytkonzentrationen vom jeweiligen Normbereich.

Hauptsächlich werden Natrium, Kalium, Calcium und Phosphat betrachtet.

Störungen im Elektrolythaushalt lösen systemische und oft unspezifische Symptome aus, z.B.

Verwirrtheit, Übelkeit und Erbrechen, Schwäche, Herzrhythmusstörungen, Krampfanfälle bis hin zum Koma.

Andersherum können viele Erkrankungen den Elektrolythaushalt aus dem Gleichgewicht bringen, etwa infolge von Durchfall und Erbrechen oder weil sie in hormonelle Regelkreise eingreifen.

Glücklicherweise sind Elektrolytstörungen gut und schnell behandelbar, wenn sie korrekt erkannt werden.

Wir starten in dieser Folge mit einem allgemeinen Überblick über den Zusammenhang zwischen Wasser- und Elektrolythaushalt.

Innerhalb eines Flüssigkeitsvolumens verteilen sich gelöste Stoffe gleichmäßig durch Diffusion.

Entsprechend ist ihre Konzentration überall annähernd gleich.

Im Körper fungieren Membranen als Barrieren zwischen verschiedenen Flüssigkeitsvolumina, sodass sich Konzentrationen der gelösten Stoffe deutlich voneinander unterscheiden können.

An den Membranen können daher Konzentrations-sprünge auftreten, auch Gradienten genannt.

Ein sehr bekanntes Beispiel sind die Gradienten von Kalium und Natrium, deren aufeinander abgestimmten Änderungen zur Bildung von Aktionspotentialen an Nervenzellen führen.

Allerdings besteht an den Membranen auch eine natürliche Triebkraft zum Angleichen der unterschiedlichen Konzentrationen.

Dies ist übrigens der Grund dafür, dass in allen Konzentrationsgradienten Energie gespeichert ist.

Der Konzentrationsausgleich kann jedoch nicht durch Umverteilung der gelösten Stoffe erreicht werden, da die Membranen im Körper semi-permeabel, das heißt nur teilweise durchlässig, sind.

Geladene Stoffe, wie die Elektrolyte, benötigen spezielle Ionenkanäle oder Carrier-Proteine, um die Membran zu überwinden.

Kleine, ungeladene Wassermoleküle hingegen können frei durch die semi-permeable Membran hindurch diffundieren.

Um die Konzentration zweier Lösungen auszugleichen, wandern demnach Wassermoleküle aus der niedriger konzentrierten Lösung in die höher konzentrierte.

Dadurch verringert sich das Volumen der niedriger konzentrierten Lösung und ihre Konzentration steigt.

Gleichzeitig sinkt die Konzentration der anderen Lösung und zwar in dem Maße, wie sich ihr Volumen vergrößert.

Die Wanderung der Wassermoleküle findet solange statt, bis sich die Konzentrationen beider Lösungen angeglichen haben.

Diesen Prozess bezeichnet man übrigens auch als Osmose.

Für osmotische Prozesse ist also das Konzentrations-verhältnis der aneinandergrenzenden Lösungen entscheidend.

Dieses Verhältnis wird mithilfe der sogenannten Tonizität angegeben: Die Lösung mit der höheren Konzentration eines Stoffes wird als hyperton bezeichnet, die mit der niedrigeren Konzentration als hypoton.

Und Lösungen mit gleichen Konzentrationen nennt man isoton.

Bei der Osmose treten also Wassermoleküle aus der hypotonen in die hypertone Lösung über, solange bis beide Lösungen isoton sind.

In der Medizin wird Tonizität in der Regel als Konzentrationsverhältnis des Blutplasmas zu anderen Körperflüssigkeiten beschrieben.

Bei der Beurteilung der Elektrolytwerte im Labor muss immer auch der Hydrierungszustand des Körpers abgeschätzt werden.

Hier hilft einem die Serum-Osmolarität weiter.

Diese ist ein Maß für den Effekt aller osmotisch wirksamen Bestandteile des Blutserums und folglich bei Dehydrierung erhöht sowie bei Hyperhydratation erniedrigt.

Ein weiterer sehr hilfreicher Messwert zur Interpretation des Wasserhaushalts ist der Hämatokrit.

Dabei handelt es sich um den Volumenanteil des Blutes, der von Blutzellen, vor allem den Erythrozyten, ausgemacht wird.

Auch er steigt bei Dehydratation an und sinkt infolge einer Hyperhydratation.

Klinisch verlässt man sich zur Beurteilung des Wasser- und Elektrolythaushalts aber nicht ausschließlich auf Blutwerte, denn sie können durch weitere Erkrankungen zusätzlich verändert sein.

Schauen wir uns zunächst einmal an, welche Folgen ein Flüssigkeitsmangel im Körper hat: Bei einer Dehydratation des Körpers nimmt das extrazelluläre Flüssigkeitsvolumen ab.

Klinisch zeigt sich dieser Verlust meist als sogenannte Exsikkose durch einen verringerten Hautturgor, niedrigen Blutdruck und ein vermindertes Herzzeitvolumen, in extremen Fällen kann es auch zum hypovolämischen Schock kommen.

Ist die Ursache der Dehydratation beispielsweise Fieber oder starkes Schwitzen, dann verliert der Körper hauptsächlich Wasser und es werden verhältnismäßig wenig Elektrolyte ausgeschieden.

Somit steigt die Osmolarität im Plasma.

Da diese zu 90% durch das vorhandene Natrium bestimmt wird, verhält sie sich analog dem Serum-Natrium-Wert.

Wir fassen hier daher beide Werte zusammen.

Der Hämatokrit des Blutes ist wegen des Wasserverlustes ebenfalls meist erhöht.

Dieser Zustand wird hypertone Dehydratation genannt, die eine Flüssigkeitsverschiebung im Körper zur Folge hat: Wasser strömt aus den Intrazellularräumen in die Extrazellularräume ein.

Dadurch sinkt das intrazelluläre Flüssigkeitsvolumen und die intrazelluläre Osmolarität steigt.

Sichtbar wird dies durch das Schrumpfen der betroffenen Körperzellen.

Ist die Ursache der Dehydratation hingegen Durchfall oder Erbrechen, dann verliert der Körper neben Wasser auch verstärkt Elektrolyte.

In diesem Fall ist zwar der Hämatokrit durch den Volumenverlust erhöht, die extrazelluläre Osmolarität und die Serum-Natrium-Konzentration sind jedoch erniedrigt.

Diese hypotone Dehydratation führt zum Ausstrom von Wasser aus den Extrazellular- in die Intrazellularräume.

Intrazellulär kommt es also zu einem Anstieg des Flüssigkeitsvolumens und somit zu einer erniedrigten Osmolarität.

Auch diese Flüssigkeitsverschiebung verändert die betroffenen Körperzellen: Es kommt zu einer Zellschwellung, im Extremfall sogar zur Zelllyse.

Eine Dehydratation kann auch im Rahmen einer Peritonitis vorkommen, bei der die Permeabilität der Blutgefäße oder der Darmmukosa stark erhöht ist.

In diesen Fällen sinken extrazelluläres Flüssigkeitsvolumen und Elektrolytkonzentration gleichermaßen.

Der Hämatokrit hingegen steigt durch den reinen Flüssigkeitsverlust.

Es kommt zu einer sogenannten isotonen Dehydratation, bei der sowohl die extrazelluläre Osmolarität als auch der Serum-Natrium-Wert des Blutes gleich bleiben.

Ein Sonderfall der isotonen Dehydratation ist die akute schwere Blutung.

Hier verliert der Körper neben Flüssigkeit und Elektrolyten auch Erythrozyten in gleichem Maße.

Folglich bleibt der Hämatokrit zumindest in den ersten Stunden gleich.

Da sich bei einer isotonen Dehydratation die extrazellulären Elektrolytmengen nicht verändern, kommt es auch nicht zu ausgleichenden, osmotischen Prozessen.

Das Flüssigkeitsvolumen und die Osmolarität in den Intrazellularräumen bleiben unverändert.

Was sind nun die Folgen einer Dehydration?

Zum einen reagiert der Körper stets mit einer verstärkten Rückresorption von Natrium, Chlorid und Wasser in den Nieren.

Außerdem steigt in allen Fällen der Dehydratation auch das Durstgefühl, um das Flüssigkeitsvolumen insgesamt wieder zu erhöhen.

Ist das extrazelluläre Flüssigkeitsvolumen im Körper hingegen erhöht, dann spricht man von einer Hyperhydratation.

Klinisch beobachtet man einen Anstieg des Blutdrucks und eine Gewichtszunahme mit Neigung zur Ödembildung.

Eine Hyperhydratation tritt beispielsweise als Folge von vermehrter Flüssigkeitsaufnahme auf.

Man unterscheidet auch hier zwischen hypertoner, hypotoner und isotoner Hyperhydratation.

Wird zusammen mit der Flüssigkeit eine große Menge Elektrolyte aufgenommen, beispielsweise durch das Trinken von Salzwasser, kommt es zu einer hypertonen Hyperhydratation.

Mit dem Flüssigkeitsvolumen des Extrazellularraums steigt dabei auch die dort vorherrschende Osmolarität und die Serum-Natrium-Konzentration, wohingegen der Hämatokrit erniedrigt ist.

Folglich strömt Wasser aus den Intrazellularräumen aus, so dass es dort zu einer Volumenabnahme verbunden mit einem Anstieg der Osmolarität kommt.

Die betroffenen Körperzellen schrumpfen.

Die Nieren scheiden zur Regulation hypertonen Harn aus und es kommt zu einer Steigerung des Durstgefühls.

Wird eine sehr Elektrolyt-arme Flüssigkeit aufgenommen, beispielsweise destilliertes Wasser, dann erzeugt dies eine hypotone Hyperhydratation.

Durch die Zunahme des extrazellulären Volumens sinken die extrazelluläre Osmolarität, die Serum-Natrium-Konzentration und in der Regel auch der Hämatokrit.

Zum Ausgleich strömt Flüssigkeit aus den Extrazellular- in die Intrazellularräume ein, wodurch auch dort das Flüssigkeitsvolumen ansteigt und die Osmolarität absinkt.

Es kommt zu einer Schwellung der betroffenen Körperzellen, in extremen Fällen sogar zur Zelllyse.

Über die Nieren wird nun hypotoner Harn ausgeschieden und das Durstgefühl nimmt ab.

Als Folge einer vermehrten Aufnahme isotoner Flüssigkeit, kommt es zu einer isotonen Hyperhydratation.

Wegen des Anstiegs des extrazellulären Flüssigkeits-volumens kommt es zum Absinken des Hämatokrits.

Da sich die Elektrolytkonzentrationen jedoch nicht ändern, bleiben die Osmolaritäten des extrazellulären sowie intrazellulären Raums gleich und es werden auch keine osmotischen Prozesse ausgelöst.

In der Folge scheiden die Nieren isotonen Harn aus und das Durstgefühl sinkt.

Die charakteristische Zusammensetzung von Serum und Urin bildet eine gute Grundlage für die Beurteilung des Wasser- und Elektrolythaushalts.

Aber Achtung: Je nach betroffenem Elektrolyt und Größe der Konzentrationsabweichung variieren die Auswirkungen der Elektrolytstörungen.

Bevor wir uns diese aber im Detail ansehen, gibt es hier für dich noch ein Quiz zur Osmose.