Wasser- und Elektrolythaushalt

Der Mensch besteht zu mehr als 50 % aus Wasser, ein Mann im Durchschnitt aus 60 %, eine Frau aus zirka 50 % (der Fettanteil ist in der Regel höher) und ein Säugling aus etwa 70 % Wasser. Unser Blut besteht zu 90 % aus Wasser. Ein Wassermangel führt zu schwerwiegenden gesundheitlichen Schäden. Bereits nach 2 bis 4 Tagen ist der Organismus nicht mehr in der Lage, harnpflichtige Substanzen auszuscheiden. Es kommt im weiteren Verlauf zur Bluteindickung und zum Kreislaufversagen.

Funktion von Wasser in unserem Körper

Kühlmittel

Die Körpertemperatur wir mit Hilfe von Wasser reguliert, damit die Körperkerntemperatur insbesondere bei Hitze und körperlicher Betätigung konstant zwischen 36 und 37 Grad Celsius bleibt.

Transportmittel

Täglich verliert der Körper zirka 2,5 Liter Flüssigkeit durch Schweiß, Atmung und Körperausscheidungen. Mit Hilfe des Wassers werden „Stoffwechselgifte“ wie Milchsäure (Laktat) und Harnsäure (Purine) schnell abtransportiert. Verlorene Mineralstoffe werden durch rechtzeitiges Trinken schnell wieder aufgenommen. Hier erfüllt Wasser die Funktion, Nährstoffe und Sauerstoff über die Blutbahn zu den Zellen zu transportieren.

Wohlfühl- und Vitalbrunnen

Wer regelmäßig Wasser trinkt, versorgt seine Zellen mit Wasser und den darin gelösten Nährstoffen. Der Sauerstoffgehalt der Zellen steigt an. Die Zellen können durch die verbesserte Versorgung der Zellen ihre entsprechende Funktion optimal erfüllen. Die Muskeln arbeiten schneller und kräftiger, die Hirnzellen werden besser durchblutet und arbeiten effektiver und die Immunzellen werden angeregt. Dadurch fühlt man sich leistungsfähiger, wacher und konzentrierter.

Neutralisation

In Extremsituationen wie Stress, Überanstrengung, Fehlernährung etc. übersäuert unser Körper stark. Wasser kann, in ausreichenden Mengen aufgenommen, die Übersäuerung neutralisieren.

Folgen von Flüssigkeitsmangel

Dem Körper steht bei einer geringen Flüssigkeitszufuhr nicht ausreichend Wasser für die Neutralisation und Ausscheidung von Giftstoffen zur Verfügung. Bei einer dauerhaften Übersäuerung hortet der Körper Wasser in den Zellen, damit für den Notfall der Austrocknung eine Reserve zur Verfügung steht. Fettzellen können viel Wasser speichern. Dadurch werden besonders die Problemzonen in Mitleidenschaft gezogen. Besonders Säuren und Salze lagern sich aufgrund der mangelnden Ausscheidung von Giftstoffen an den Zellwänden ab, was die Struktur von Haut, Bindegewebe und auch Gefäßen schädigen kann. Die Langzeitfolgen sind Durchblutungsstörungen, Bluteindickung und Nährstoffmangel. Langfristig werden innere Erkrankungen und Herz-Kreislauferkrankungen begünstigt.

Wasserbilanz

Flüssigkeitsaufnahme

Die Wasserbilanz sollte ausgeglichen sein, das heißt die Wasseraufnahme sollte der Abgabe entsprechen. Die angestrebte Wasserzufuhr pro Tag beträgt beim Erwachsenen etwa 2,6 l, davon:

  • 1,4 l durch Getränke
  • 0,9 l über den Wassergehalt der festen Nahrung
  • 0,3 l durch das im Körper entstehende Oxidationswasser

Die Aufnahme (Absorption) von Wasser im Darm hängt entscheidend von der Osmolarität ab. Das Trinken von isoosmolaren Lösungen ist während Wettkämpfen nicht sinnvoll, da die Flüssigkeit dem Körper nur verzögert zur Verfügung steht.

Oxidationswasser entsteht im Körper beim Abbau der Makronährstoffe Eiweiß, Fette und Kohlenhydrate. Beim Abbau von Eiweiß entsteht nur wenig Oxidationswasser (41 ml/ 100g), deswegen muss bei hohem Eiweißverzehr vermehrt Wasser zugeführt werden. Dagegen liefern 100 g abgebautes Fett 107 ml und 100 g Kohlenhydrate zirka 55 ml Oxidationswasser. Auf diese Weise fließen dem Körper täglich etwa 0,3 l Wasser zu.

Auch ein hoher Kochsalzverzehr bedarf einer erhöhten Wasserzufuhr.

Flüssigkeitsabgabe

Gleichzeitig scheidet ein Erwachsener zirka 2,6 l Wasser am Tag wieder aus, und zwar:

  • 1,5 l über den Urin
  • 0,9 l Verdunstung über Lungen (Abatmung) und Haut (Transpiration/ Schweiß)
  • 0,2 l über den Stuhl

In einigen Situationen muss die Flüssigkeitszufuhr unbedingt gesteigert werden:

  • Durchfall, Erbrechen, Hitze, starkes Schwitzen, Fieber (Flüssigkeits- und Salzverlust ausgleichen)
  • hohe Proteinaufnahme (es wird weniger Oxidationswasser produziert)
  • hoher Kochsalzverzehr (zu viel Salz erhöht die Plasmaosmolalität)
Wasserbilanz (ml/Tag) eines Erwachsenen   (Energieumsatz: 2650 kcal)   
Wasseraufnahme Wasserabgabe 
Getränke1440Urin1440
Wasser in fester Nahrung875Stuhl160
Oxidationswasser335Haut550
  Lunge500
    
Gesamtwasseraufnahme2650Wasserabgabe2650

Bei der Verbrennung der aufgenommenen Nährstoffe entsteht das sogenannte „Oxidationswasser“: 107 ml aus 100 g Fett, 41 ml aus 100 g Protein und 55 ml aus 100 g Kohlenhydraten.

Ein erhöhter Wasserbedarf besteht bei einem hohen Energieumsatz, Hitze, trockener kalter Luft, reichlichem Kochsalzverzehr, hoher Proteinzufuhr und bei Zuständen der Krankheit, wie Fieber, Erbrechen, Durchfall etc.

Die Haut ist eine natürliche Barriere für einen zu hohen Flüssigkeitsverlust. Bei Störung dieser Barriereschicht, z. B. bei Verbrennungen, können größere Flüssigkeitsmengen verloren gehen, weshalb eine erhöhte Flüssigkeitszufuhr wichtig wird. Dieses unbemerkte Verdunsten von Wasser an der Hautoberfläche nennt man „Perspiratio insensibilis“. Auch das abgeatmete Wasser zählt dazu. Die Luft in den Lungenalveolen ist mit Wasserdampf gesättigt. Der Mensch verliert auf diese Weise rund 500 ml täglich über die Abatumung.

Auch wenn wenig gegessen wird, wie beispielsweise bei einer Reduktionsdiät, muss mehr als üblich getrunken werden, da das Wasser aus den Lebensmitteln und das aufgrund dessen produzierte Oxidationswasser fehlen. Zur Deckung des täglichen Flüssigkeitsbedarfs bietet sich am besten reines Wasser an. Dieses liefert keine zusätzlichen Kalorien. Im Handel gibt es unterschiedliche Wässer zu kaufen.

Stoffwechsel

Ein Erwachsener besteht zu etwa 60% aus Wasser. Von diesen 60% befinden sich 58% im Intrazellulären Raum (= IZR, innerhalb der Zellen) und 42% im Extrazellulären Raum (= EZR, außerhalb der Zellen). Der EZR lässt sich nochmals unterteilen. Einmal in das Interstitium, das Blutplasma und den transzellulären Raum. Das Interstitium ist der alle menschlichen Zellen unmittelbar umgebende Flüssigkeitsraum. Das Blutplasma ist der flüssige und zelllose Anteil des Blutes und von Hohlräumen des Organismus abgetrennt. Der transzelluläre Raum hat einen Wasseranteil von 2,5%, das Blutplasma 7,5% und der EZR 32%.

  • intrazellulärer Raum (IZR): 58%
  • extrazellulärer Raum (EZR): 42%
  • davon im transzellulären Raum: 2,5%
  • im Blutplasma: 7,5%
  • im EZR: 32%

Der Gesamtwassergehalt hängt von Alter und Geschlecht ab. Je älter der Mensch wird, desto geringer wird der Anteil des Körperwassers. Beim Säugling beträgt der Wassergehalt etwa 70%, bei Senioren nur um die 50%. Männer weisen einen höheren Wasseranteil als Frauen auf, da der Wassergehalt des Körpers mit zunehmendem Fettgehalt abnimmt, Männer dagegen mehr Muskelmasse besitzen.

Regulation des Wasserhaushaltes

Regulation des Gesamtkörperwassers über die Nieren und das Durstgefühl

Diese Regulation erfolgt zum einen über die Hormone Adiuretin (= ADH = anitdiuretisches Hormon = Vasopressin) und Angiotensin II. ADH, das im Hypothalamus gebildet und bei erhöhter Plasmaosmolarität (= erhöhte Menge an gelösten Substanzen, beispielsweise Harnstoff), also bei Wassermangel freigesetzt wird, führt zu einer Rückresorption von Wasser in die Nieren, so dass der Wasserverlust über den Harn verringert wird. In diesem Fall ist der Harn hyperosmolal, das heißt der Urin ist stark konzentriert, was an einer dunkelgelben Farbe zu erkennen ist.

Das antidiuretische Hormon bewirkt außerdem ein Durstgefühl. Die Hormonsysteme Renin-Angiotensin-Mechanismus und das atriale natriuretische Peptid steuern die Freisetzung des Hormons Aldosteron der Nebennierenrinde. Aldosteron vermindert die Natrium- und Wasserausscheidung mit dem Harn. Das atriale natriuretische Peptid hemmt die Aldosteronbildung und wirkt sich folglich verstärkend auf die Wasserausscheidung aus. Es wird vom Herzen ausgeschüttet, wenn sich das Blutvolumen vergrößert und die Herzvorhöfe sich dehnen.

Osmoregulation des Wasserhaushaltes

Bei Wassermangel wird über das im Hypothalamus gebildete und im Hypophysenhinterlappen gespeicherte antidiurtische Hormon (Adiuretin, ADH) Wasser in der Niere konserviert. Wasserüberschuss führt umgekehrt zu einer Hemmung der ADH-Sekretion und damit zur vermehrten Ausscheidung in der Niere. Regulierende Einflüsse auf die ADH-Sekretion haben zentrale Osmorezeptoren im Hypothalamus, Afferenzen aus dem Pfortadergebiet (periphere Osmosensoren), Volumensensoren der Herzvorhöfe sowie Barosensoren im Karotissinus und Aortenbogen.

Regulation des Säure-Basen-Haushaltes

Mit Hilfe mehrerer Regulationssysteme (Bikarbonat-Phosphat-Puffer, Protein-Puffer, renale Säureexkretion) wird der pH-Wert des Plasmas und der Extrazellularflüssigkeit, der von der Menge an Wasserstoffionen abhängt, zwischen 7,36 und 7,44 konstant gehalten. Auch durch die Atmung kann Kohlenstoffdioxid abgeatmet werden. Unterhalb eines pH von 7,36 ist der Körper übersäuert (Azidose) und oberhalb von pH 7,44 liegt eine Alkalose vor. PH-Werte unter 6,8 und über 7,8 führen zum Tod.

Osmolalität – Osmolarität

Die Osmolalität gibt die gelöste Teilchenmenge in mmol/ kg an und ist temperaturunabhängig. Die Osmolarität ist dagegen temperaturabhängig und wird in mmol/ l gemessen.

Zufuhrempfehlungen

Die Wasserbilanz sollte ausgeglichen sein, das heißt die Wasseraufnahme sollte der Abgabe entsprechen. Die angestrebte Wasserzufuhr pro Tag beträgt beim Erwachsenen etwa 2,6 Liter oder anders gesprochen ca. 30-35 ml pro Kilogramm Körpergewicht.

Auch wenn wenig gegessen wird, wie beispielsweise bei einer Reduktionsdiät, muss mehr als üblich getrunken werden, da das Wasser aus den Lebensmitteln und das aufgrund dessen produzierte Oxidationswasser fehlen. Zur Deckung des täglichen Flüssigkeitsbedarfs bietet sich am besten reines Wasser an. Dieses liefert keine zusätzlichen Kalorien. Im Handel kann man unterschiedliche Wässer kaufen.

Auch ein hoher Kochsalzverzehr bedarf einer erhöhten Wasserzufuhr.

Aufgrund unserer Ernährungsgewohnheiten erfolgt die Flüssigkeitszufuhr oft bereits vor dem Eintreten des Durstgefühls. Das Durstgefühl ist ein Stimulus zur Flüssigkeitsaufnahme.

Vor allem Senioren empfinden häufig zu wenig Durst. In der Folge trinken sie zu wenig. Ihr Durstempfinden kann so abgeschwächt sein, dass sie nicht mehr in der Lage sind, ein bestehendes Wasserdefizit wahrzunehmen. Das macht sich in Leistungseinbußen, Verwirrtheitszuständen, Müdigkeit usw. bemerkbar..