Allgemeine Grundsätze des Elektrolythaushalts
Elektrolyte sind geladene Ionen, die für den osmotischen Druck, den Säure-Basen-Haushalt, die Nervenleitung, die Muskelkontraktion sowie die Aktivität von Enzymen und Hormonen sorgen. Die Konstanz ihrer Konzentrationen wird als Isoionie bezeichnet und überwiegend durch die Funktion der Nieren, des Magen-Darm-Trakts sowie durch hormonelle Regulation (Aldosteron, Parathormon, Vitamin D, Insulin) aufrechterhalten.
Natriumstoffwechsel
Natrium bestimmt die Osmolalität der extrazellulären Flüssigkeit, die Nervenleitung, die Muskelkontraktion und den transmembranösen Transport. Die Rückresorption in den Sammelrohren und der Dickdarmwand wird durch Aldosteron reguliert. Plasmakonzentration im Normbereich: 135–145 mmol/l; täglicher Bedarf 1–1,5 mmol/kg.
- Hypernatriämie (>145 mmol/l): relativer Natriumüberschuss bei Wassermangel, reduzierte GFR, sekundärer Hyperaldosteronismus. Klinik: Ödeme, Zunahme des extrazellulären Volumenstatus, arterielle Hypertonie, Durst, Schleimhauttrockenheit, Hyperreflexie, Bewusstseinstrübung, Krampfanfälle, Koma.
- Hyponatriämie (<135 mmol/l): gestörte Rückresorption, Diuretika, Verluste bei Diarrhoe, Schwitzen, Peritonitis. Klinik: Kopfschmerzen, Übelkeit, Benommenheit, Verwirrtheit, neuromuskuläre Übererregbarkeit, Krampfanfälle, Koma.
Kaliumstoffwechsel
Kalium unterstützt das Membranpotenzial über die Na⁺/K⁺-ATPase sowie selektive Kaliumkanäle und gewährleistet die Nervenleitung und Myokardkontraktion. Etwa 70 % des filtrierten Kaliums werden in den Nieren rückresorbiert; Insulin und Adrenalin verstärken den Kaliumeinstrom in die Muskelzellen. Plasmakonzentration im Normbereich 3,5–5,5 mmol/l; der Großteil befindet sich intrazellulär. Quellen: Fleisch, Obst, Gemüse.
- Hyperkaliämie (>5 mmol/l): Niereninsuffizienz, Hypoaldosteronismus, Hypokortizismus, Azidose, Insulindefizit, exzessive Zufuhr. Klinik: Muskelschwäche, Paresen, Diarrhoe, Spasmen. Im EKG: hohe, spitze T-Wellen, PQ-Verlängerung, sinuatriale Blockierung, Bradyarrhythmien. Bei K⁺ >7,5 mmol/l — Ventrikeltachykardie, Flimmern, Asystolie.
- Hypokaliämie (<3,5 mmol/l): unzureichende Zufuhr, Hyperaldosteronismus, Glucocorticoide, Erbrechen, Diarrhoe, Diuretika, Alkalose, Insulingabe. Klinik: Ermüdbarkeit, Muskelschwäche, Hyporeflexie, Obstipation, paralytischer Ileus, erhöhte Digitalisempfindlichkeit des Myokards. EKG: QT-Verlängerung, abgeflachte T-Wellen, AV-Blockierungen, Tachyarrhythmien. Bei K⁺ <1,5 mmol/l ist ein Herzstillstand möglich.
Magnesium- und Chloridstoffwechsel
Magnesium ist ein intrazellulärer Kofaktor zahlreicher Enzyme, ist an der neuromuskulären Übertragung beteiligt und wirkt ähnlich wie Calcium. Es wird im Darm resorbiert (bis zu 35 %) und in den Nieren rückresorbiert; die Resorption wird durch die aktive Form von Vitamin D verstärkt, Insulin stimuliert die Aufnahme in die Zellen. Alkohol, Mineralocorticoide sowie die intravenöse Gabe von Calcium und Glukose verringern die Rückresorption. 60 % des Magnesiums befinden sich in den Knochen.
- Hypermagnesiämie: Hypervitaminose D, Nieren- und Nebenniereninsuffizienz, magnesiumhaltige Präparate. Klinik: Abschwächung der Sehnenreflexe, Hypotonie, Übelkeit, Hautrötung, Benommenheit; bei Werten >5 mmol/l — Atemdepression, Arrhythmien; bei >7,5 mmol/l — Herzstillstand.
- Hypomagnesiämie (<0,7 mmol/l): Protein-Energie-Malnutrition, Malabsorption, Tubulopathien, Diuretika, Hyperaldosteronismus, Alkoholismus. Klinik: Tremor, Wadenkrämpfe, Ataxie, Insomnie, Depression, Halluzinationen, Tachykardie, Extrasystolie — typisch für chronischen Alkoholismus.
Chlorid ist an der Bildung von Magensalzsäure, der Aufrechterhaltung des osmotischen Drucks und des Säure-Basen-Haushalts beteiligt. Plasmakonzentration im Normbereich 99–105 mmol/l. Hypochlorämie (Erbrechen, Schwitzen, Diuretika) äußert sich durch Muskelschwäche und Krämpfe; bei <20 mmol/l — schwere metabolische Alkalose. Hyperchlorämie bei Dehydratation, Nebenniereninsuffizienz, Diarrhoe geht mit Schwäche, Übelkeit und metabolischer Azidose einher.
Calciumstoffwechsel
Calcium gewährleistet die Muskelkontraktion, die Nervenleitung, fungiert als Faktor IV der Blutgerinnung und ist an Apoptose, Verkalkung sowie Knochenbildung beteiligt. 99 % befinden sich in Knochen und Zähnen. Plasmakonzentration im Normbereich 2,2–2,5 mmol/l; biologisch aktiv ist die ionisierte Fraktion (erhöht bei Azidose, erniedrigt bei Alkalose). Regulatoren: Parathormon, Calcitriol (Vitamin D), Calcitonin.
- Hypocalciämie: Hypoparathyreoidismus, Mangel an aktivem Vitamin D, Nieren- und Leberinsuffizienz, Enteritis, Pankreatitis, Transfusion von Citratblut, Schleifendiuretika, Glucocorticoide, Alkalose, Hyperphosphatämie, Hypomagnesiämie. Klinik: Hyperreflexie, Tetanie, Laryngo- und Bronchospasmus, Parästhesien, Arrhythmien; die chronische Form führt zu Osteomalazie, Osteoporose, Frakturen.
- Hypercalciämie: Hyperparathyreoidismus, Hypervitaminose D, bösartige Neoplasmen, langanhaltende Immobilisation, Azidose. Klinik: Übelkeit, Erbrechen, Anorexie, Obstipation, Muskelhypotonie, Arrhythmien, Depression. Es entwickeln sich eine Nephropathie mit reduzierter GFR, Nephrokalzinose, Urolithiasis sowie Gefäß- und Hornhautverkalkung; Osteoklasten werden paradoxerweise mit erhöhtem Frakturrisiko aktiviert.
Phosphatstoffwechsel
Phosphate sind Bestandteil von Knochen, Nukleinsäuren, Membranphospholipiden und makroergischen Bindungen des ATP. 85 % befinden sich in Knochen und Zähnen. Die Konzentration an anorganischen Phosphaten im Plasma beträgt 0,9–1,5 mmol/l, intrazellulär 65–100 mmol/l. Regulation: Vitamin D und in geringerem Maße Parathormon.
- Hypophosphatämie: chronischer Alkoholismus, Inanition, Malabsorption, Antazida, Vitamin-D-Mangel, Tubulopathien, hypophosphatämische Rachitis. Klinik: Muskelschwäche, Atmungsstörung, Hämolyse, verminderte ATP-Synthese, Parästhesien der Fingerspitzen, Krampfanfälle, Depression.
- Hyperphosphatämie: Vitamin-D-Intoxikation, Hypoparathyreoidismus, Niereninsuffizienz, akuter Darmverschluss, Frakturen, Knochenneubildungen. Klinik: Manifestationen einer Niereninsuffizienz, Arrhythmien, Hornhauttrübung, Anorexie, Übelkeit, Tetanie, gesteigerte Reflexe.
Schlüsselpunkte
- Natrium bestimmt die Osmolalität der extrazellulären Flüssigkeit; sein Stoffwechsel wird durch Aldosteron reguliert, Normwert 135–145 mmol/l.
- Kalium ist ein überwiegend intrazelluläres Ion; Extremwerte sind durch fatale Arrhythmien bis hin zu Kammerflimmern und Asystolie gefährlich.
- EKG-Zeichen einer Hyperkaliämie sind hohe T-Wellen und eine PQ-Verlängerung; bei Hypokaliämie — QT-Verlängerung und T-Wellen-Abflachung.
- Magnesiumdysbalanzen begleiten häufig einen chronischen Alkoholismus und äußern sich durch neuromuskuläre Erregbarkeit.
- Biologisch aktiv ist ausschließlich die ionisierte Fraktion des Calciums, deren Spiegel vom Blut-pH abhängt.
- Hypercalciämie führt zu Nephropathie, Nephrokalzinose sowie ektope Gefäß- und Hornhautverkalkung.
- Phosphate sichern den Energiestoffwechsel über makroergische ATP-Bindungen; ihr Stoffwechsel wird durch Vitamin D reguliert.
- Elektrolytstörungen erfordern eine umfassende Beurteilung unter Berücksichtigung des Säure-Basen-Haushalts, der Nierenfunktion und der Begleitmedikation (Diuretika, Insulin, Glucocorticoide).