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Osmose & Osmoregulation

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Definition & Eigenschaften > Osmose
Osmose: Verteilung von Wasser und Salz im Körper
Osmane: experimentiert mit Wasser und Salz
1/30
Definition & Eigenschaften > Osmose
Lösungsmittel ist Wasser
Aus Erlenmeyerkolben gekipptes Wasser
Unser Körper besteht zu fast 70% aus Wasser. In diesem Wasser sind viele Stoffe gelöst.
2/30
Definition & Eigenschaften > Osmose
Osmotisch aktive Teilchen: Kationen, Anionen und Proteine
Osmanische Helfer: Katzen-Ion, Ameisen-Ion und Fleisch
Osmotisch aktive Teilchen haben die Eigenschaft Wasser anzuziehen.
3/30
Definition & Eigenschaften > Osmose
Manche osmotisch aktive Teilchen können Zellmembran nicht überqueren
Salz bleibt auf Membran liegen und zieht Wasser magisch an
Wichtig ist, dass einige osmotisch aktive Teilchen die Zellmembran überqueren können und andere nicht. Die wichtigsten Teilchen, die die Zellmembran nicht überqueren können sind: Kationen wie Natrium, Anionen wie Chlorid und Nichtelektrolyte wie Proteine.
4/30
Definition & Eigenschaften > Osmose
Harnstoff und Glukose: überqueren die Zellmembran
Hahn aus Stoff und lebendiger Glukosewürfel: sinken ein
Harnstoff und Glukose sind Nicht-Elektrolyte, die osmotisch aktiv sind. Da sie die Zellmembran überqueren können, tragen sie wenig zur effektiven osmotischen Aktivität bei.
5/30
Definition & Eigenschaften > Osmolarität
Osmolarität: Konzentration aller osmotisch aktiven Teilchen/Volumen
Osmanisches Engels-Paar: konzentriert; Wassergefäß mit "L"
Die Osmolarität beschreibt die osmotische Konzentration einer Lösung.
6/30
Definition & Eigenschaften > Osmolarität
Temperatur- u. druckabhängig
Ein Engel schwitzt, der andere friert
Der Wert ist temperatur- u. druckabhängig, da Volumen temperatur- und druckabhängig ist. In unserem Körper ist dieser Effekt aber marginal.
7/30
Definition & Eigenschaften > Osmolalität
Konzentration aller osmotisch aktiven Teilchen/Masse – ist genauer
Lallendes osmanisches Genauigkeits-Teufelchen
Die Osmolalität beschreibt die osmotische Konzentration einer Lösung. Sie ist die Konzentration der osmotisch aktiven Teilchen pro Masse. Der Wert ist temperaturunabhängig und daher genauer als die Osmolarität.
8/30
Definition & Eigenschaften > Osmolalität
Plasma-Osmolalität beeinflusst durch Natrium-Konzentration
Positives Katzen-Ion mit übergroßem Salzstreuer
Zur Berechnung gibt es zwei Optionen. 1. Eine Formel, die die Natrium-, Glucose- u. Harnstoff-Konzentration berücksichtigt, aber ungefähre Werte gibt: Plasma Osmolalität [mosmol / kg] = 2xNa [mmol/l] + Glucose [mmol/l] + Harnstoff [mmol/l]. Die Natrium-Konzentration ist dabei der wichtigste Faktor.
9/30
Definition & Eigenschaften > Osmolalität
Osmolalität-Normwert im Plasma: 300 mosmol/kg
Lallendes Teufelchen: Dreizack (3) mit zwei Ringen (00)
10/30
Definition & Eigenschaften > Tonizität
Konzentration aller osmotisch aktiven Stoffe, die eine semipermeable Membran nicht überqueren können
Ton singendes Katzen-Ion, Ameisen-Ion und Fleisch
Die Tonizität ist die effektive Osmolarität.
11/30
Definition & Eigenschaften > Tonizität
Tonizität im Verhältnis: hyperton, isoton, hypoton
Große u. kleinere Noten der osmotisch aktiven Stoffe
Die Tonizitäten zweier Flüssigkeiten ins Verhältnis zu setzen, ist ein wichtiges Konzept in der Medizin. Wenn eine Flüssigkeit mehr osmotisch aktive Teilchen hat als eine andere, ist sie hyperosmolar o. hyperton. Bei gleicher Konzentration sind die Flüssigkeiten isoton und bei niedrigerer Konzentration ist sie hypoosmolar oder hypoton.
12/30
Definition & Eigenschaften > Tonizität
Hypertone Lösungen entziehen hypotonen Lösungen Wasser
Wasser fließt vom kleinsten zum größten Ton
Es besteht die Tendenz ein Gleichgewicht herzustellen. So fließt Wasser von der hypotonen Lösung zur hypertonen Lösung.
13/30
Osmoregulation > Salzregulation
↑Serumnatrium → Flüssigkeitsverschiebung → Zellschrumpfung
Salzige Wassersäule → Wasser von Zelle zum Salz → Zelle schrumpft
Natrium ist der wichtigste bestimmende Faktor der Osmolarität. So bewirkt ein erhöhtes Serumnatrium auch eine erhöhte Serumtonizität im Vergleich zum Zellinneren. Da Natrium die Zellmembran nicht überqueren kann, fließt dann das Wasser von intra- nach extrazellulär und die Zellen schrumpfen.
14/30
Osmoregulation > Salzregulation
↓Serumnatrium → Flüssigkeitsverschiebung → Zellschwellung
Wässrige Wassersäule → Wasser tropft in Zelle → dicke Zelle
Ein erniedrigtes Serumnatrium bewirkt eine erniedrigte Serumtonizität im Vergleich zum Zellinneren. Da Natrium die Zellmembran nicht überqueren kann, fließt dann das Wasser von extra- nach intrazellulär und die Zellen schwellen.
15/30
Osmoregulation > Salzregulation
Salzregulation: v.a. Hormone des RAAS
Rasen mit Mohnblumen (AldosteRON)
16/30
Osmoregulation > Wasserregulation
Hyponatriämie u. GFR-Abfall: Niere triggert RAAS
Zu viel Wasser u. blockierter Tropf: Niere steht auf Rasen
Die Nieren prüfen die Zusammensetzung des Plasmas und registrieren einen Flüssigkeitsmangel über einen GFR-Abfall. Über die Aktivierung des RAAS kontrolliert sie den Salz-und Wasserhaushalt.
17/30
Osmoregulation > Wasserregulation
Renin: aus dem Glomerulum
Reh-Ninja: rotes Knäuel
Der erste Schritt des RAAS ist das Ausschütten von Renin. Bei Hyponatriämie oder bei GFR-Abfall schüttet die Niere aus dem Glomerulum Renin aus.
18/30
Osmoregulation > Wasserregulation
Angiotensin-1 und 2 steigen durch Renin
Kunstgeweih ähnelt engen Gefäßen
19/30
Osmoregulation > Wasserregulation
Aldosteron aus NNR
Alter Dostojewski-Stier
Durch Angiotensin-1 kommt es in der Nebennierenrinde zur Freisetzung von Aldosteron.
20/30
Osmoregulation > Wasserregulation
Aldosteron: epitheliale Na-Kanal (eNac) → Na-Rückresorption
Bei Stier: elektrischer E-Sack → voller Salz
Aldosteron abhängige epitheliale Natriumkanäle im distalen Tubulus des Nephrons führen zur Natrium-Rückresorption.
21/30
Osmoregulation > Wasserregulation
Vorhöfe des Herzens: Dehnungsrezeptoren
Herz: ausgedehntes fetisch-artiges Zepter
In den Vorhöfen des Herzens messen Dehnungsrezeptoren das Blutvolumen und bewirken ggf. über ANP eine Natriurese.
22/30
Osmoregulation > Wasserregulation
ANP: ↓Na-Rückresorption (↓eNac-Kanäle) → ↑Na+ im Urin
Salz-Fetisch pinkelt (auf E-Sack) → voller Salz
Das ANP fördert die Natriurese durch Downregulation der eNac-Kanäle in der Niere. Es ist mehr Natrium im Urin. Osmotisch folgt dem Natrium Wasser und es kommt zur Diurese.
23/30
Osmoregulation > Wasserregulation
Osmorezeptoren im Hypothalamus: messen Osmolarität im Blut
Osmanenhut-Zepter bei Hippo m. Talar: zeigt auf Wassersäule
24/30
Osmoregulation > Wasserregulation
Hypophyse: schüttet ADH aus
Hippo m. großen Füßen: mit gelber Mohnblume
Messen die Osmorezeptoren eine hohe Osmolarität, produziert der Hypothalamus ADH und gibt es zur Speicherung weiter an den Hypophysenhinterlappen. Die Hypophyse schüttet ADH bei Bedarf aus.
25/30
Osmoregulation > Wasserregulation
ADH = Vasopressin
Gelbe Mohnblume = Vase mit schmaler, gepresster Stelle
26/30
Osmoregulation > Wasserregulation
ADH Effekt: Wasserretention, ↓Serumosmolarität, Vasokonstriktion
Rote Vase: überschwappendes Wasser in salzige Wassersäule
Das ADH bzw. Vasopressin führt über eine Wasserretention zur Verdünnung des Blutes und somit erniedrigt es die Serumosmolarität. Zusätzlich kommt es zu einer Vasokonstriktion.
27/30
Osmoregulation > Wasserregulation
Erhöhte Na-Menge → erhöhte Wasser-Menge → Ödeme
Große Salztasche → ödematöse Füße
Bei Veränderungen der Na-Konzentration in einem Kompartiment, kommt es zu Zellschwellungen oder -schrumpfungen (s.o.). Bei Erhöhung der Na-Menge verteilt sich das Natrium gleichmäßig im Interstitium. Wasser folgt der erhöhten Natrium-Menge und es kommt zu Ödemen.
28/30
Osmoregulation > Wasserregulation
Erhöhte Na-Menge → Ödeme durch Na u. Wasser
Auf Salztaschen → Leitungen aus Salz u. Wasser
29/30
Osmoregulation > Wasserregulation
Flüssigkeitstherapie ins Plasma (EZV)
Salzmonster füllt Flüssigkeit ins Interstitium
Ärzte applizieren Flüssigkeit therapeutisch. Sie applizieren dabei die Flüssigkeit ins Interstitium.
30/30
Einleitung
Geschichte
Kapitel 2
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Osmosewirkung auf Erythrozyten
Wirkung des osmotischen Drucks auf Erythrozyten: Bei hypertoner Umgebung wird den Erythrozyten vermehrt Wasser entzogen: sie schrumpfen. Bei hypotoner Umgebungslösung wird vermehrt Wasser in die Erythrozyten aufgenommen: sie schwellen an.
Osmose bei gefärbter Zelle
Durch Salzlösung bedingtem Wasserentzug entstehen bei der betroffenen Zelle (dunkel-lila eingefärbt) einige Einkerbungen. Die Zelle nimmt dabei keinen Schaden. Bei erneuter Wasserzufuhr dehnt sich die Zelle wieder aus. (Osmose)   Quelle: Andreas Egger, Osmose zelle, CC BY-SA 4.0
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https://www.meditricks.de/wp-content/plugins/meditricks-mt-quiz/include/
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72598
Was ist Ankizin?
Ankizin ist ein Projekt der AG Medizinische-Ausbildung bvmd e.V.

Es ist das größte non-profit, studentisch organisierte Anki-Projekt im deutschsprachigen Raum.
Ziel ist die Umsetzung des gesamten notwendigen Wissens für alle medizinischen Staatsexamina.

In freundlicher Kooperation bieten wir im Ankizin-Deck passgenau unsere Merkhilfen in den jeweiligen Anki-Karten an. Die so verknüpften Fragen kannst Du mit freundlicher Genehmigung der bvmd auch hier als Quiz ansehen.

Du findest alle Inhalte auch im Ankizin-Deck in Anki.
Anki-Karten für das Medizinstudium
Frage 1 / 16
Freitext

Erkläre den Begriff \\\\\\\"Osmose\\\\\\\".

X
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1
Definition & Eigenschaften > Osmose
Osmose: Verteilung von Wasser und Salz im Körper
Osmane: experimentiert mit Wasser und Salz
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Quintessence
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1/30
2
Definition & Eigenschaften > Osmose
Lösungsmittel ist Wasser
Aus Erlenmeyerkolben gekipptes Wasser
Unser Körper besteht zu fast 70% aus Wasser. In diesem Wasser sind viele Stoffe gelöst. alles anzeigen
Quintessence
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2/30
3
Definition & Eigenschaften > Osmose
Osmotisch aktive Teilchen: Kationen, Anionen und Proteine
Osmanische Helfer: Katzen-Ion, Ameisen-Ion und Fleisch
Osmotisch aktive Teilchen haben die Eigenschaft Wasser anzuziehen. alles anzeigen
Quintessence
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3/30
4
Definition & Eigenschaften > Osmose
Manche osmotisch aktive Teilchen können Zellmembran nicht überqueren
Salz bleibt auf Membran liegen und zieht Wasser magisch an
Wichtig ist, dass einige osmotisch aktive Teilchen die Zellmembran überqueren können und andere nicht. Die wichtigsten Teilchen, die die Zellmembran nicht überqueren können sind: Kationen wie Natrium, Anionen wie Chlorid und Nichtelektrolyte wie Proteine. alles anzeigen
Quintessence
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4/30
5
Definition & Eigenschaften > Osmose
Harnstoff und Glukose: überqueren die Zellmembran
Hahn aus Stoff und lebendiger Glukosewürfel: sinken ein
Harnstoff und Glukose sind Nicht-Elektrolyte, die osmotisch aktiv sind. Da sie die Zellmembran überqueren können, tragen sie wenig zur effektiven osmotischen Aktivität bei. alles anzeigen
Quintessence
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5/30
6
Definition & Eigenschaften > Osmolarität
Osmolarität: Konzentration aller osmotisch aktiven Teilchen/Volumen
Osmanisches Engels-Paar: konzentriert; Wassergefäß mit "L"
Die Osmolarität beschreibt die osmotische Konzentration einer Lösung. alles anzeigen
Basiswissen
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6/30
7
Definition & Eigenschaften > Osmolarität
Temperatur- u. druckabhängig
Ein Engel schwitzt, der andere friert
Der Wert ist temperatur- u. druckabhängig, da Volumen temperatur- und druckabhängig ist. In unserem Körper ist dieser Effekt aber marginal. alles anzeigen
Basiswissen
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7/30
8
Definition & Eigenschaften > Osmolalität
Konzentration aller osmotisch aktiven Teilchen/Masse – ist genauer
Lallendes osmanisches Genauigkeits-Teufelchen
Die Osmolalität beschreibt die osmotische Konzentration einer Lösung. Sie ist die Konzentration der osmotisch aktiven Teilchen pro Masse. Der Wert ist temperaturunabhängig und daher genauer als die Osmolarität. alles anzeigen
Basiswissen
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8/30
9
Definition & Eigenschaften > Osmolalität
Plasma-Osmolalität beeinflusst durch Natrium-Konzentration
Positives Katzen-Ion mit übergroßem Salzstreuer
Zur Berechnung gibt es zwei Optionen. 1. Eine Formel, die die Natrium-, Glucose- u. Harnstoff-Konzentration berücksichtigt, aber ungefähre Werte gibt: Plasma Osmolalität [mosmol / kg] = 2xNa [mmol/l] + Glucose [mmol/l] + Harnstoff [mmol/l]. Die Natrium-Konzentration ist dabei der wichtigste Faktor. alles anzeigen
Basiswissen
 
Extra Info / Trivia
Die zweite Option ist ein Osmometer, das genaue Werte liefert.
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9/30
10
Definition & Eigenschaften > Osmolalität
Osmolalität-Normwert im Plasma: 300 mosmol/kg
Lallendes Teufelchen: Dreizack (3) mit zwei Ringen (00)
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Basiswissen
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10/30
11
Definition & Eigenschaften > Tonizität
Konzentration aller osmotisch aktiven Stoffe, die eine semipermeable Membran nicht überqueren können
Ton singendes Katzen-Ion, Ameisen-Ion und Fleisch
Die Tonizität ist die effektive Osmolarität. alles anzeigen
Quintessence
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11/30
12
Definition & Eigenschaften > Tonizität
Tonizität im Verhältnis: hyperton, isoton, hypoton
Große u. kleinere Noten der osmotisch aktiven Stoffe
Die Tonizitäten zweier Flüssigkeiten ins Verhältnis zu setzen, ist ein wichtiges Konzept in der Medizin. Wenn eine Flüssigkeit mehr osmotisch aktive Teilchen hat als eine andere, ist sie hyperosmolar o. hyperton. Bei gleicher Konzentration sind die Flüssigkeiten isoton und bei niedrigerer Konzentration ist sie hypoosmolar oder hypoton. alles anzeigen
Quintessence
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12/30
13
Definition & Eigenschaften > Tonizität
Hypertone Lösungen entziehen hypotonen Lösungen Wasser
Wasser fließt vom kleinsten zum größten Ton
Es besteht die Tendenz ein Gleichgewicht herzustellen. So fließt Wasser von der hypotonen Lösung zur hypertonen Lösung. alles anzeigen
Basiswissen
 
1) Osmosewirkung auf Erythro...2) Osmose bei gefärbter Zell...
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13/30
14
Osmoregulation > Salzregulation
↑Serumnatrium → Flüssigkeitsverschiebung → Zellschrumpfung
Salzige Wassersäule → Wasser von Zelle zum Salz → Zelle schrumpft
Natrium ist der wichtigste bestimmende Faktor der Osmolarität. So bewirkt ein erhöhtes Serumnatrium auch eine erhöhte Serumtonizität im Vergleich zum Zellinneren. Da Natrium die Zellmembran nicht überqueren kann, fließt dann das Wasser von intra- nach extrazellulär und die Zellen schrumpfen. alles anzeigen
Quintessence
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14/30
15
Osmoregulation > Salzregulation
↓Serumnatrium → Flüssigkeitsverschiebung → Zellschwellung
Wässrige Wassersäule → Wasser tropft in Zelle → dicke Zelle
Ein erniedrigtes Serumnatrium bewirkt eine erniedrigte Serumtonizität im Vergleich zum Zellinneren. Da Natrium die Zellmembran nicht überqueren kann, fließt dann das Wasser von extra- nach intrazellulär und die Zellen schwellen. alles anzeigen
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15/30
16
Osmoregulation > Salzregulation
Salzregulation: v.a. Hormone des RAAS
Rasen mit Mohnblumen (AldosteRON)
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16/30
17
Osmoregulation > Wasserregulation
Hyponatriämie u. GFR-Abfall: Niere triggert RAAS
Zu viel Wasser u. blockierter Tropf: Niere steht auf Rasen
Die Nieren prüfen die Zusammensetzung des Plasmas und registrieren einen Flüssigkeitsmangel über einen GFR-Abfall. Über die Aktivierung des RAAS kontrolliert sie den Salz-und Wasserhaushalt. alles anzeigen
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17/30
18
Osmoregulation > Wasserregulation
Renin: aus dem Glomerulum
Reh-Ninja: rotes Knäuel
Der erste Schritt des RAAS ist das Ausschütten von Renin. Bei Hyponatriämie oder bei GFR-Abfall schüttet die Niere aus dem Glomerulum Renin aus. alles anzeigen
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18/30
19
Osmoregulation > Wasserregulation
Angiotensin-1 und 2 steigen durch Renin
Kunstgeweih ähnelt engen Gefäßen
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19/30
20
Osmoregulation > Wasserregulation
Aldosteron aus NNR
Alter Dostojewski-Stier
Durch Angiotensin-1 kommt es in der Nebennierenrinde zur Freisetzung von Aldosteron. alles anzeigen
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20/30
21
Osmoregulation > Wasserregulation
Aldosteron: epitheliale Na-Kanal (eNac) → Na-Rückresorption
Bei Stier: elektrischer E-Sack → voller Salz
Aldosteron abhängige epitheliale Natriumkanäle im distalen Tubulus des Nephrons führen zur Natrium-Rückresorption. alles anzeigen
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21/30
22
Osmoregulation > Wasserregulation
Vorhöfe des Herzens: Dehnungsrezeptoren
Herz: ausgedehntes fetisch-artiges Zepter
In den Vorhöfen des Herzens messen Dehnungsrezeptoren das Blutvolumen und bewirken ggf. über ANP eine Natriurese. alles anzeigen
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22/30
23
Osmoregulation > Wasserregulation
ANP: ↓Na-Rückresorption (↓eNac-Kanäle) → ↑Na+ im Urin
Salz-Fetisch pinkelt (auf E-Sack) → voller Salz
Das ANP fördert die Natriurese durch Downregulation der eNac-Kanäle in der Niere. Es ist mehr Natrium im Urin. Osmotisch folgt dem Natrium Wasser und es kommt zur Diurese. alles anzeigen
Basiswissen
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23/30
24
Osmoregulation > Wasserregulation
Osmorezeptoren im Hypothalamus: messen Osmolarität im Blut
Osmanenhut-Zepter bei Hippo m. Talar: zeigt auf Wassersäule
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24/30
25
Osmoregulation > Wasserregulation
Hypophyse: schüttet ADH aus
Hippo m. großen Füßen: mit gelber Mohnblume
Messen die Osmorezeptoren eine hohe Osmolarität, produziert der Hypothalamus ADH und gibt es zur Speicherung weiter an den Hypophysenhinterlappen. Die Hypophyse schüttet ADH bei Bedarf aus. alles anzeigen
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25/30
26
Osmoregulation > Wasserregulation
ADH = Vasopressin
Gelbe Mohnblume = Vase mit schmaler, gepresster Stelle
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Quintessence
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26/30
27
Osmoregulation > Wasserregulation
ADH Effekt: Wasserretention, ↓Serumosmolarität, Vasokonstriktion
Rote Vase: überschwappendes Wasser in salzige Wassersäule
Das ADH bzw. Vasopressin führt über eine Wasserretention zur Verdünnung des Blutes und somit erniedrigt es die Serumosmolarität. Zusätzlich kommt es zu einer Vasokonstriktion. alles anzeigen
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27/30
28
Osmoregulation > Wasserregulation
Erhöhte Na-Menge → erhöhte Wasser-Menge → Ödeme
Große Salztasche → ödematöse Füße
Bei Veränderungen der Na-Konzentration in einem Kompartiment, kommt es zu Zellschwellungen oder -schrumpfungen (s.o.). Bei Erhöhung der Na-Menge verteilt sich das Natrium gleichmäßig im Interstitium. Wasser folgt der erhöhten Natrium-Menge und es kommt zu Ödemen. alles anzeigen
Quintessence
 
Extra Info / Trivia
Es kann so auch bei Hyponatriämie zu Ödemen kommen, wenn die Natrium-Menge im Extrazellularvolumen erhöht ist.
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28/30
29
Osmoregulation > Wasserregulation
Erhöhte Na-Menge → Ödeme durch Na u. Wasser
Auf Salztaschen → Leitungen aus Salz u. Wasser
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Quintessence
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29/30
30
Osmoregulation > Wasserregulation
Flüssigkeitstherapie ins Plasma (EZV)
Salzmonster füllt Flüssigkeit ins Interstitium
Ärzte applizieren Flüssigkeit therapeutisch. Sie applizieren dabei die Flüssigkeit ins Interstitium. alles anzeigen
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1 Osmosewirkung auf Erythrozyten 2 Osmose bei gefärbter Zelle
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Osmosewirkung auf Erythrozyten
Osmosewirkung auf Erythrozyten - Wirkung des osmotischen Drucks auf Erythrozyten:

Bei hypertoner Umgebung wird den Erythrozyten vermehrt Wasser entzogen: sie schrumpfen.

Bei hypotoner Umgebungslösung wird vermehrt Wasser in die Erythrozyten aufgenommen: sie schwellen an.
Meditricks Schaubild, angepasste Vorlage “Osmoregulation in Red Blood Cells”, von BioRender.com (2024). Abgerufen von https://app.biorender.com/biorender-templates
© Meditricks GmbH
Osmose bei gefärbter Zelle
Osmose bei gefärbter Zelle - Durch Salzlösung bedingtem Wasserentzug entstehen bei der betroffenen Zelle (dunkel-lila eingefärbt) einige Einkerbungen. Die Zelle nimmt dabei keinen Schaden. Bei erneuter Wasserzufuhr dehnt sich die Zelle wieder aus. (Osmose)

 

Quelle: Andreas Egger, Osmose zelle, CC BY-SA 4.0
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