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# Osmose, Osmolarität und Tonizität

- Konzept
- Prüfungsrelevanz: hoch

Wasser tritt durch eine Membran zu der Seite mit mehr gelösten Teilchen über; so schwellen Zellen an oder schrumpfen.

Aktualisiert 1 Nov 2026

Auch genannt: Osmotischer Druck, Effektive Osmolalität

## Das Wichtigste

- Osmose hängt von der Zahl der Teilchen ab, nicht von ihrer Größe oder Ladung: 1 mmol NaCl ergibt ≈2 mOsm.
- Effektive Osmole (Na⁺, Glukose ohne Insulin, Mannitol) bewegen Wasser; ineffektive (Harnstoff, Ethanol) passieren die Membran und tun es nicht.
- Berechnete Osmolalität ≈ 2 × Na⁺ + Glukose/18 + BUN/2,8 (mg/dL); normal ≈285–295 mOsm/kg.
- Isoton: Die Zelle verändert sich nicht. Hypoton: Sie schwillt an. Hyperton: Sie schrumpft.
- Glukose 5 % ist im Beutel isoosmotisch, wirkt aber wie freies Wasser: Die Glukose wird verstoffwechselt und hinterlässt Wasser.

## Worum es geht

Osmose ist die Nettobewegung von Wasser durch eine semipermeable Membran zu der Seite mit mehr gelösten Teilchen. Die Osmolarität zählt alle Teilchen; die Tonizität zählt nur jene, die die Zellmembran nicht passieren können (effektive Osmole), und sagt daher voraus, ob eine Zelle anschwillt oder schrumpft. Dieser Unterschied erklärt das Verhalten von Infusionslösungen und der Hyponatriämie.

## Wie es funktioniert, Schritt für Schritt

- Ein gelöster Stoff, der die Membran nicht passieren kann, ist auf einer Seite stärker konzentriert.
- Auf dieser Seite ist die Wasserkonzentration niedriger.
- Wasser diffundiert entlang seines eigenen Gradienten durch die Doppelschicht und die Aquaporine.
- Das Volumen dieser Seite nimmt zu, bis die Konzentrationen gleich sind oder ein Druck es stoppt.
- Der Druck, der nötig ist, um diese Wasserbewegung zu stoppen, ist der osmotische Druck der Lösung.

## Gleichungen

**Osmotischer Druck (van 't Hoff)**π = i × C × R × T

**i**
Teilchen pro Molekül (NaCl ≈2)

**C**
molare Konzentration

**R**
Gaskonstante

**T**
absolute Temperatur

Bei 37 °C erzeugt jedes nicht permeierende mOsm/L ≈19,3 mmHg.

**Berechnete Plasmaosmolalität**Osmber ≈ 2 × Na+ + Glukose/18 + BUN/2,8

**Na⁺**
mEq/L

**Glukose und BUN**
mg/dL

Die effektive Osmolalität (Tonizität) lässt BUN weg. Osmotische Lücke = gemessen − berechnet; normal

| Parameter | Wert | Hinweis |
| --- | --- | --- |
| Plasmaosmolalität | ≈285–295 mOsm/kg | |
| Serum-Na⁺ | ≈135–145 mEq/L | |
| Osmotische Lücke |

| Lösung | Osmolarität (mOsm/L) | Tonizität im Körper | Wirkung auf die Zelle |
| --- | --- | --- | --- |
| NaCl 0,9 % | ≈308 | Isoton | Keine Veränderung; erweitert die Extrazellulärflüssigkeit |
| NaCl 0,45 % | ≈154 | Hypoton | Nimmt Wasser auf |
| NaCl 3 % | ≈1026 | Hyperton | Verliert Wasser |
| Glukose 5 % | ≈278 | Hypoton nach der Verstoffwechselung | Nimmt Wasser auf; verteilt sich wie freies Wasser |

## Klinischer Bezug

- Schwere Hyperglykämie: Glukose zieht Wasser aus den Zellen und verdünnt das Na⁺ (Translokationshyponatriämie), obwohl die Osmolalität hoch ist.
- Urämie: Harnstoff erhöht die gemessene Osmolalität, nicht aber die Tonizität; für sich allein dehydriert er die Zellen nicht.
- Hohe osmotische Lücke mit Azidose: spricht für eine Methanol- oder Ethylenglykolvergiftung, häufig bei gepanschten Spirituosen.

## Merkhilfe

Die Tonizität zählt die, die bleiben: Nur gelöste Stoffe, die die Membran nicht passieren können, entscheiden, wohin das Wasser geht.

## Testen Sie sich

Überlegen Sie die Antwort und tippen Sie dann auf die Frage.

## Warum lässt eine mit dem Plasma isoosmotische Harnstofflösung Erythrozyten platzen?

Harnstoff passiert die Membran in die Zelle; die Lösung wird effektiv zu Wasser, das ihm bis zur Hämolyse folgt. Isoosmotisch ist nicht isoton.

## Ein Patient hat eine sehr hohe Glukose und ein Na⁺ von 128 mEq/L. Liegt eine hypotone Hyponatriämie vor?

Nicht unbedingt: Glukose ist ein effektives Osmol, das Wasser aus den Zellen zieht und das Na⁺ verdünnt. Die Tonizität kann normal oder hoch sein.

## Worauf weist eine hohe osmotische Lücke bei metabolischer Azidose mit erhöhter Anionenlücke hin?

Auf einen nicht gemessenen niedermolekularen gelösten Stoff wie Methanol oder Ethylenglykol, dessen saure Metaboliten die Azidose verursachen.

## Warum ist Glukose 5 % ein schlechter Plasmaexpander?

Die Glukose wird verstoffwechselt und hinterlässt freies Wasser, das sich im gesamten Körperwasser verteilt: Nur ≈1/12 bleibt im Plasma.

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Quellen: [Low blood sodium: MedlinePlus Medical Encyclopedia](https://medlineplus.gov/ency/article/000394.htm) (MedlinePlus, US National Library of Medicine, 2026).

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