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Lexikon der Ernährung: Donnan-Verteilung

Donnan-Verteilung, Donnan-Gleichgewicht, E Donnan's steady state, Donnan's distribution, ein Membrangleichgewicht, dass sich einstellt, wenn zwei Elektrolytlösungen durch eine semipermeable Membran (Permeabilität), z. B. durch eine Zellmembran, voneinander getrennt sind und die Lösung des einen Kompartiments neben Ionen, die durch die Membran diffundieren können, auch solche enthält, die die Membran nicht passieren können (z. B. Protein-Na-Salz [P-Na] mit hohem Molekulargewicht). Die D. ist also die Folge einer asymmetrischen Verteilung fixierter Ladungsträger auf zwei membrangetrennte Kompartimente. Die frei beweglichen kleineren Ionen bewegen sich zum einen aufgrund des Konzentrationsgefälles aller gelöster Teilchen (Diffusion) und zum anderen aufgrund des elektrochemischen Potenziales – es kommt zur ungleichen Verteilung diffusibler Ionen (Tab.). Im komplexen physiologischen System resultiert die sich einstellende Ionenverteilung sowohl auf der D. als auch auf den unterschiedlichen selektiven Transportprozessen durch die Membran. Auch ist zu berücksichtigen, dass z. B. für Regulationsvorgänge die Ladungs- und Ionenverteilung in unmittelbarer Membrannähe von größerer Bedeutung sein kann, als die in der Tabelle gezeigten summarischen Elektrolytkonzentrationen in den einzelnen Flüssigkeitsräumen.
Die D. spielt eine Rolle bei der Erhaltung des kolloidosmotischen Drucks; so ist bei physiologischem Gehalt des Blutes an Blutproteinen sichergestellt, dass ein Gleichgewicht zwischen der Diffusion von Wasser und kleinen Ionen durch die Kapillarwand in den Extrazellulärraum und in die Körperzellen sowie dem Rückstrom zum Blutkreislauf besteht. Bei Proteinmangel kommte es hingegen zur Ausbildung von Hungerödemen.

Donnan-Verteilung: Ungleiche Verteilung wichtiger Elektrolyte in Blutplasma, Interstitium und intrazelluärer Flüssigkeit (Skelettmuskel mit 74 % intrazellulärem Wasseranteil) als Folge unterschiedlicher Membranpermeabilität und versch. spezifischer Transportmechanismen. Aus: G. Rehner u. H. Daniel, Biochemie der Ernährung (1999) 350, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, Berlin.

Elektrolyte

Plasma

[mmol / l]

interstitielle
Flüssigkeit
[mmol / l]

intrazelluläre Flüssigkeit

[mmol / kg H20]

Kationen

Na+

142

144

  10

K+

    4

    4

150

Ca2+

    2,5

    1,25

    1

Mg2+

    1,5

    0,75

  13

Summe

150

150

174

Anionen

Cl

103

114

    3

HPO42–

    1

    1

  50

SO42–

    0,5

    0,5

  10

HCO3

  27

  30

  10

organ. Säuren

    5

    5

  35

Proteinat

    2

    0

    6,5

Summe

138,5

150,5

114,5

Summe der Kationen und Anionen

288,5

288,5

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