Körperflüssigkeitskompartimente

Körperwasser ist kein einzelner Pool, sondern in Kompartimente unterteilt, die durch Zellmembranen und Kapillarwände getrennt sind. Die beiden primären Kompartimente sind die intrazelluläre Flüssigkeit innerhalb der Zellen und die extrazelluläre Flüssigkeit außerhalb der Zellen, wobei letztere weiter in interstitielle Flüssigkeit und Blutplasma unterteilt ist. Die Zusammensetzung und das Volumen jedes Kompartiments werden streng reguliert, und Wasser bewegt sich zwischen ihnen gemäß osmotischen Gradienten.

Definition

Körperflüssigkeitskompartimente sind die funktionell unterschiedlichen Volumina, in die das gesamte Körperwasser unterteilt ist – hauptsächlich die intrazelluläre Flüssigkeit und die extrazelluläre Flüssigkeit (interstitielle Flüssigkeit plus Plasma) – getrennt durch semipermeable Membranen, über die sich Wasser gemäß dem osmotischen Gleichgewicht verteilt.

Scope

Dieses Thema behandelt, wie das gesamte Körperwasser auf die intrazellulären und extrazellulären Kompartimente verteilt ist, die ionische Zusammensetzung, die sie unterscheidet, und die osmotischen Prinzipien, die die Wasserverschiebung zwischen den Kompartimenten bestimmen. Es behandelt die Kompartimente als strukturellen Rahmen zum Verständnis der Wasser- und Elektrolytphysiologie; es ist keine klinische Schätzung oder Anleitung zum Flüssigkeitsmanagement.

Core questions

• Wie ist das gesamte Körperwasser auf die intrazellulären und extrazellulären Kompartimente verteilt?
• Was unterscheidet die ionische Zusammensetzung der intrazellulären von der extrazellulären Flüssigkeit?
• Wie bestimmen osmotische Gradienten die Wasserbewegung zwischen Kompartimenten?
• Warum verändert das Hinzufügen oder Entfernen von Wasser oder gelösten Stoffen die Kompartimentvolumina unterschiedlich?

Key concepts

• Gesamtes Körperwasser
• Intrazelluläre Flüssigkeit
• Extrazelluläre Flüssigkeit
• Interstitielle Flüssigkeit und Plasma
• Osmotisches Gleichgewicht über Zellmembranen
• Effektive Osmolen und Wasserverschiebungen
• Zellvolumenregulation

Mechanisms

Das gesamte Körperwasser wird konventionell so aufgeteilt, dass etwa zwei Drittel innerhalb der Zellen (intrazelluläre Flüssigkeit) und ein Drittel außerhalb der Zellen (extrazelluläre Flüssigkeit) liegen, wobei der extrazelluläre Anteil zwischen interstitieller Flüssigkeit und einem kleineren Plasmavolumen aufgeteilt ist. Die Zellmembran ist für Wasser frei durchlässig, jedoch nicht für die meisten gelösten Stoffe, sodass sich Wasser verteilt, bis die Osmolalität auf beiden Seiten gleich ist; Kalium dominiert die intrazelluläre Flüssigkeit, während Natrium die extrazelluläre Flüssigkeit dominiert, ein Gradient, der durch aktiven Transport aufrechterhalten wird. Da Wasser effektiven Osmolen folgt, führt eine Änderung der extrazellulären Osmolalität zu einer Wasserverschiebung in oder aus den Zellen, bis das Gleichgewicht wiederhergestellt ist, weshalb Störungen der Osmolalität das Zellvolumen verändern (danziger-2015, boron-2017, guyton-hall-2020, rose-postchel-2001).

Clinical relevance

Das Kompartimentmodell erklärt, warum Änderungen der Plasma-Natriumkonzentration das Zellvolumen, auch im Gehirn, beeinflussen und warum die Art der verlorenen oder gewonnenen Flüssigkeit für das betroffene Kompartiment relevant ist. Dieser Eintrag stellt den physiologischen Rahmen dar, der einem solchen Denken zugrunde liegt, und ist keine Grundlage für eine individuelle Flüssigkeitsbeurteilung oder -therapie.

Evidence & guidelines

Kompartimentvolumina und -zusammensetzung werden in Standardlehrbüchern der Physiologie und Elektrolytphysiologie sowie in Übersichtsartikeln zur osmotischen Homöostase beschrieben (danziger-2015, boron-2017, guyton-hall-2020, rose-postchel-2001). Die konventionellen Fraktionen sind Lehrbuch-Approximationen, die mit Alter, Geschlecht und Körperzusammensetzung variieren.

History

Die Aufteilung des Körperwassers in intrazelluläre und extrazelluläre Kompartimente und die Messung ihrer Volumina mittels Verdünnungsmethoden wurden durch physiologische Untersuchungen des 20. Jahrhunderts etabliert und lieferten die quantitative Grundlage für spätere Arbeiten zur Osmoregulation (boron-2017).

Key figures

• Burton Rose
• Walter Boron
• Arthur Guyton

Seminal works

• danziger-2015

Frequently asked questions

Wie ist das gesamte Körperwasser auf die Kompartimente aufgeteilt?

Als Lehrbuch-Approximation sind etwa zwei Drittel des gesamten Körperwassers intrazellulär und etwa ein Drittel extrazellulär; vom extrazellulären Anteil ist der größte Teil interstitielle Flüssigkeit und ein kleinerer Teil Blutplasma. Diese Anteile variieren mit Alter, Geschlecht und Körperzusammensetzung.

Warum bewegt sich Wasser zwischen Kompartimenten?

Zellmembranen lassen Wasser frei passieren, schränken aber die meisten gelösten Stoffe ein, sodass sich Wasser bewegt, bis die Osmolalität auf beiden Seiten gleich ist; eine Änderung der extrazellulären Osmolalität verschiebt daher Wasser in oder aus den Zellen, bis ein neues Gleichgewicht erreicht ist.