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Bestimmung der Serumosmolarität
Zuletzt überprüft: 07.07.2025
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Als direkter und genauer Indikator für die osmoregulatorische Funktion der Nieren gelten die Osmolalität des Blutserums (P osm ) und die Osmolalität des Urins (U osm ), gefolgt von der Berechnung abgeleiteter Werte, die auf der Grundlage des Clearance-Prinzips ermittelt werden.
Die Osmolalität von Blut und Urin wird durch osmotisch aktive Elektrolyte (Natrium, Kalium, Chloride) sowie Glukose und Harnstoff bestimmt. Normalerweise beträgt die osmotische Konzentration des Blutserums 275–295 mOsm/l. Elektrolyte machen den größten Teil der Osmolalität aus (etwa die doppelte osmotische Konzentration von Natrium – 2 x 140 mOsm/l = 280 mOsm/l), Glukose und Harnstoff etwa 10 mOsm/l (davon Glukose 5,5 mOsm/l und Harnstoff 4,5 mOsm/l). Neben Elektrolyten tragen Harnstoff und Ammonium maßgeblich zur Osmolalität des Urins bei.
Die Methode hat sich in der klinischen Praxis weit verbreitet, ist jedoch deutlich weniger zugänglich als die Bestimmung der relativen Dichte von Urin. Zur Bestimmung der Osmolalität von Blut und Urin in der klinischen Praxis wird die kryoskopische Methode verwendet, d. h. der Gefrierpunkt der untersuchten Lösungen wird bestimmt. Es wurde nachgewiesen, dass die Abnahme des Gefrierpunkts proportional zur Konzentration osmotisch aktiver Substanzen ist. Die Forschungsmethode ist einfach und zugänglich. Basierend auf dem Clearance-Prinzip werden die abgeleiteten Indikatoren berechnet.
Die Clearance osmotisch aktiver Substanzen (C osm ) ist das bedingte Plasmavolumen (in ml/min), das die Nieren in einer Minute von osmotisch aktiven Substanzen befreien. Sie wird mit folgender Formel berechnet:
Mit osm = (U osm x V):P osm
Wobei V die Minutendiurese ist.
Wenn wir davon ausgehen, dass die osmotische Konzentration des Urins gleich der osmotischen Konzentration des Plasmas ist, dann ist C osm = V. Unter solchen Bedingungen ist es offensichtlich, dass die Niere den Urin nicht konzentriert oder verdünnt.
Unter Ausscheidungsbedingungen von hypotonem Urin ist das Verhältnis U osm /P osm < 1, d. h. dem Urin wird ein Anteil Wasser hinzugefügt, der frei von osmotischen Substanzen ist. Dieses Wasser wird als osmotisch freies Wasser (С Н 2 0) bezeichnet. In dieser Situation gelten die folgenden Gleichungen: V = С ocm + CH 2 0 und dementsprechend С Н 2 0 = VC ocm. Folglich charakterisiert die Clearance von osmotisch freiem Wasser in dieser Situation die Fähigkeit der Nierentubuli, verdünnten hypotonen Urin auszuscheiden. Unter diesen Bedingungen ist der Wert von С Н 2 0 immer positiv. Wenn der Wert von С Н 2 0 negativ ist, weist dies auf einen Konzentrationsprozess in den Nieren hin. In dieser Situation ist es offensichtlich, dass neben der Reabsorption von Wasser in einem Zustand, der mit osmotisch aktiven Substanzen verbunden ist, zusätzlich osmotisch freie Flüssigkeit reabsorbiert wird. Die Rückresorption von osmotisch freiem Wasser (TH2O ) ist numerisch gleich der von CH2O , hat jedoch das entgegengesetzte Vorzeichen.
Somit sind Clearance und Reabsorption von osmotisch freiem Wasser quantitative Indikatoren, die die Intensität der Nierenarbeit bei der Konzentration und Verdünnung des Urins widerspiegeln.
Die ausgeschiedene Fraktion osmotisch aktiver Substanzen (EF osm ) ist das prozentuale Verhältnis der osmolalen Clearance zur Kreatinin-Clearance.
Neben Labormethoden zur Bestimmung der Osmolalität von Blut und Urin haben sich auch Berechnungsmethoden zur Berechnung der Osmolalität von Blut und Urin durchgesetzt. Die Blutosmolalität berechnet sich als Summe der Osmolalitäten der osmotisch aktiven Substanzen des Blutserums (Natrium und hauptsächlich Chlor) und der Osmolalität von Glucose und Harnstoff. Da die Osmolalität von Chlor und Natrium gleich ist, wird ein Koeffizient von 2 in die Formel eingeführt. Zur Berechnung der Blutosmolalität werden verschiedene Formeln verwendet.
P ocм = 2x(Na+K) + (Serumglukosekonzentration: 18) + (Serumharnstoffstickstoffkonzentration: 2,8),
Die Konzentration von Glukose und Harnstoffstickstoff im Blutserum wird in mg/dl angegeben. Beispielsweise beträgt die Plasmaosmolalität bei einer Natriumkonzentration von 138 mmol/l, einer Kaliumkonzentration von 4,0 mmol/l und einer Glukose- und Harnstoffstickstoffkonzentration im Blutserum von 120 mg/dl (6,66 mmol/l) bzw. 10 mg/dl (3,6 mmol/l):
P osm =[2x(138+4,0)]+[120: 18]+[10: 2,8]=284,0+6,7+3,6=294,3 Osm/l.
Die Differenz zwischen dem berechneten und dem gemessenen Blutosmolalitätswert beträgt in der Regel nicht mehr als 10 Osm/l. Diese Differenz wird als osmolale Lücke (Intervall) bezeichnet. Eine Lücke von mehr als 10 Osm/l wird bei einer hohen Lipid- oder Proteinkonzentration im Blut sowie bei metabolischer Azidose aufgrund einer erhöhten Milchsäurekonzentration im Blut festgestellt.
Normale Indikatoren der osmoregulatorischen Funktion der Nieren: P osm – 275–295 Osm/l und FM (mit einer Diurese von etwa 1,5) – 600–800 Osm/l, C überschreitet nicht 3 l/min, EF überschreitet nicht 3,5 %, CH 2 O von –0,5 bis –1,2 l/min, TH 2 O von 0,5 bis 1,2 l/min.
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