Natrium, Kalzium, Kalium und andere Elektrolyte (Mineralstoffe) spielen in unserem Körper eine ganz zentrale Rolle. Ohne sie klappt nichts so, wie es gedacht ist. Ob Blutgerinnung, Nervenimpulse oder der Herzschlag — sie alle hängen unabdingbar von den E’lyten ab.
Elektrolyte werden oft auch als Salze bezeichnet. Salze sind chemische Verbindungen, die aus positiv geladenen Ionen (Kationen) und negativ geladenen Ionen (Anionen) aufgebaut sind. Sie liegen entweder frei als Ionen oder an Plasmaproteine gebunden vor. Hier eine Übersicht:
Natrium (Na+)
- häufigstes Kation im Extrazellularraum (EZR) (Natrium findet sich zu 60% extrazellulär) → hat entscheidende Bedeutung für den osmotischen Druck dort → somit auch für die Aufrechterhaltung der Wasserbilanz (Flüssigkeitshaushalt)
- Weiterleitung von Nervenimpulsen → nervales Aktionspotential ist abhängig von kurzem, aber heftigem Na+-Einstrom in das Neuron
- Auch Muskelkontraktionen hängen von einem Natriumeinstrom in die Zelle ab.
- jede NaCl-Zufuhr erhöht die Osmolalität im Plasma und EZR → Auslösung von Durst → durch Trinken erhöht sich das extrazelluläre Volumen.
Nach salzreicher Nahrung brauchen die Nieren bis zu 48 Stunden, um das überschüssige NaCl auszuscheiden und damit das Plasmavolumen zu normalisieren → CAVE! Natriumsensitive Hypertonie: Der Bluthochdruck hängt in diesem Fall auch von der NaCl-Zufuhr ab. Empfehlung: maximal 3g/24 Stunden (was nicht wirklich viel ist; das Essen schmeckt dann meist ziemlich fad!) - aufzunehmende Minimaldosis pro 24 Stunden: 1,2 g
- Achtung! Verluste über Schweiß
CHLORID (CL-)
- häufigstes Anion im EZR (zu 90% extrazellulär)
- entscheidendes Anion für osmotischen Druck im EZR (Wasserbilanz, Flüssigkeitshaushalt)
- Aufnahme meist zusammen mit Natrium als Kochsalz (NaCl)
Kalium (K+)
- häufigstes Kation im Interzellularraum (IZR) → hohe interzelluläre Konzentration 98% des Kaliums sind intrazellulär gebunden) ist lebenswichtig und wird von der Natrium-Kalium-Pumpe (Na-K-ATPase) aufrechterhalten
- Mit Na+ entscheidend für osmotischen Druck in den Zellen (Wassergehalt in den Zellen)
- Regulation des elektrischen Membranpotentials
- Weiterleitung von Nervenimpulsen → nervales Ruhepotential ist abhängig von K+-Diffusion; auch die Rückkehr vom Aktions- zum Ruhepotential hängt von einer erhöhten K+-Membranleitfähigkeit ab.
- Muskelkontraktionen (auch des Myokards) → die Reizleitung des Herzens ist K+-abhängig, die Erregungspotentiale der Muskelzelle auch (vgl. auch hier)
- Mithilfe beim Insulintransport in die Zelle → K+ sorgt so indirekt für Energiegewinnung, weil Insulin Glukose einschleust
- 9/10 des Kaliums werden renal ausgeschieden, bei Mangel jedoch kann die Niere Kalium sparen. (Unterversorgung, also < 1 g/24 Stunden, ist aber selten, weil nahezu alle pflanzlichen Teile Kalium enthalten. Bananen z.B. enthalten zwar recht viel, aber Kartoffeln fast die doppelte Menge.
- VORSICHT! Schleifendiuretika (die an der Henle-Schleife ansetzen) führen zu einer vermehrten Kalium-Ausscheidung mit dem Harn! → Folge: EKG-Veränderungen mit Rhythmusstörungen, dazu Muskelschwäche und Darmträgheit.
Kalzium (Ca++)
- Knochen-/ Zahnaufbau (99% des Kalziums tummeln sich hier, zwei Drittel der Knochensubstanz bestehen aus Calcium und Phosphat) → Knochen hat eine Depotfunktion, um Plasmaschwankungen auszugleichen; der kleine Rest befindet sich im Plasma). In Zahlen: Der Plasmaspiegel beträgt etwa 2,5 mmol/Liter, der intrazelluläre ist gar noch um ein Vielfaches geringer (10-100 nmol/Liter).
- neuromuskuläre Erregungsüberleitung → Freisetzung des Neurotransmitters Acetylcholin in der Synapse des Motoneuron und Muskelkontraktion.
Auch die Myokardkontraktion hängt von Ca++-Einstrom ab.
Calcium moduliert also die elektrische Aktivität der quergestreiften Hochleistungmuskulatur. - Blutgerinnung → Ca++ ist ein Gerinnungsfaktor
- Bestandteil von Enzymen
- Zellaktivierung durch Hormone hängt oft von kurzzeitigem Kalziumeinstrom ab
- Bei mangelnder Aufnahme: Konstanz des Serumspiegels gewährleistet durch Stoffabzug aus dem Knochen → Folge: Entkalkung mit reduzierter Festigkeit.
Phosphat (PO4-)
Salz der Phosphorsäure.
- Baustein des ATP → Phosphorylierung von ADP zu ATP, dem Energieträger
- Bestandteil der Zellmembran
- Knochenmaterial (zusammen mit Kalzium)
- am DNA-Aufbau beteiligt (→ jedes Nukleotid besteht aus einem Phosphat-Rest, einem Zucker und einer von vier organischen Basen)
- Auch hier gilt: Zur Aufrechterhaltung des Serumspiegels bei mangelnder Aufnahme wird Phophat aus der Knochensubstanz abgezogen → Folge: erhöhte Knochenbrüchigkeit.
Magnesium (Mg++)
- Erregungsüberleitung am Muskel / Muskelkontraktion → Modulation der elektrischen Aktivität des Skelettmuskels
- Enzymaktivierung
- Bei Mangel: Muskelkrämpfe (v.a. Wade) und Herabsetzung der körperlichen Leistungsfähigkeit
- Laut WHO sind 120 mg/ 1.200 kcal aufzunehmen, also etwa 400 – 500 mg täglich.
Kartoffeln, Bananen, grüne Bohnen und Soja enthalten besonders viel Magnesium.
