Warum platzen Erythrozyten in destilliertem Wasser?

Warum platzen Erythrozyten in destilliertem Wasser?

Erythrozyten, die roten Blutkörperchen, sind für den Sauerstofftransport im Körper unerlässlich. Sie sind jedoch empfindlich gegenüber Veränderungen des osmotischen Drucks, dem Druck, der durch die Konzentration gelöster Stoffe entsteht. In destilliertem Wasser, das frei von gelösten Stoffen ist, kommt es zu einer drastischen Veränderung des osmotischen Drucks, die zum Platzen der Erythrozyten führt.

Osmose und Erythrozyten

Osmose ist der Prozess, bei dem Wasser durch eine semipermeable Membran von einem Bereich niedriger Konzentration gelöster Stoffe in einen Bereich höherer Konzentration fließt. Die Erythrozytenmembran ist semipermeabel, was bedeutet, dass sie kleine Wassermoleküle durchlässt, aber größere Moleküle wie Hämoglobin zurückhält.

In einer isotonischen Lösung, in der die Konzentration gelöster Stoffe sowohl innerhalb als auch außerhalb der Erythrozyten gleich ist, sind die osmotischen Drücke auf beiden Seiten der Membran ausgeglichen. Die Erythrozyten bleiben in ihrer normalen Form und Größe.

Destilliertes Wasser und Hypotonie

Destilliertes Wasser enthält keine gelösten Stoffe und ist daher eine hypotone Lösung. Im Vergleich zu destilliertem Wasser haben Erythrozyten eine höhere Konzentration gelöster Stoffe in ihrem Inneren. Daher fließt Wasser durch Osmose in die Erythrozyten, um den osmotischen Druck auszugleichen.

Zellschwellung und Hämolyse

Da Wasser in die Erythrozyten eindringt, schwellen sie an. Die Erythrozytenmembran kann sich nur bis zu einem gewissen Punkt dehnen. Wenn die Schwellung zu groß wird, reißt die Membran auf und der Inhalt der Zelle tritt aus. Dieser Prozess wird als Hämolyse bezeichnet.

Ursachen für Hämolyse in destilliertem Wasser

• Hoher Konzentrationsunterschied: Der hohe Konzentrationsunterschied zwischen Erythrozyten und destilliertem Wasser führt zu einem starken Wassereintritt.
• Semipermeabilität der Membran: Die Erythrozytenmembran lässt Wasser ein, aber nicht größere Moleküle, wodurch ein osmotischer Druckunterschied entsteht.
• Elastizitätsgrenze der Membran: Die Erythrozytenmembran kann sich dehnen, aber nur bis zu einer gewissen Grenze. Wenn der osmotische Druck zu stark wird, reißt die Membran auf.

Fazit

Erythrozyten platzen in destilliertem Wasser, weil sie durch Osmose Wasser aufnehmen, bis sie platzen. Der hohe Konzentrationsunterschied zwischen Erythrozyten und destilliertem Wasser, die semipermeable Natur der Erythrozytenmembran und die Elastizitätsgrenze der Membran führen letztendlich zur Hämolyse. Dieses Verständnis ist wichtig für die Transfusionsmedizin, wo isotonische Lösungen verwendet werden, um Erythrozytenschäden zu vermeiden.