Kochsalz: Definition, Synthese, Resorption, Transport und Verteilung

Als Kochsalz (Synonyme: Speisesalz, Tafelsalz, Salz) bzw. Natriumchlorid wird das für die menschliche Ernährung verwendete Salz bezeichnet. Die chemische Formel von Natriumchlorid lautet NaCl. Chemisch handelt es sich um das Natriumsalz der Salzsäure (HCl).

In der Natur ist Natriumchlorid in großer Menge vorhanden. Der überwiegende Anteil liegt mit etwa 3 % im Meerwasser gelöst vor, da NaCl eine hohe Wasserlöslichkeit besitzt. Ferner kommt Kochsalz als Mineral „Halit“ (Steinsalz) mit einem Gehalt von bis zu 98 % in natürlichen Steinsalzlagerstätten vor.

Physiologisch relevant ist Kochsalz ausschließlich in dissoziierter Form (aufgespalten) als Elektrolyt (geladene Teilchen), bestehend aus Natriumionen (Na⁺) und Chloridionen (Cl⁻). In der klinischen und ernährungsmedizinischen Praxis erfolgt die Bewertung der Kochsalzzufuhr daher zunehmend über die Natriumaufnahme, da Natrium der funktionell dominierende Bestandteil von Natriumchlorid ist [11]. 

Synthese

Kochsalz bzw. Natriumchlorid ist eine chemische Verbindung der beiden Elemente Natrium und Chlorid:

• Natrium (engl.: sodium) ist ein einwertiges Kation (positiv geladenes Teilchen) mit dem chemischen Symbol Na⁺. Es zählt zu den Alkalimetallen und ist eines der häufigsten Elemente der Erdkruste [4, 6].
• Chlor ist ein essentieller ((lebensnotwendiger) Mineralstoff mit dem Elementsymbol Cl und gehört zur Gruppe der Halogene. Aufgrund seiner hohen Reaktivität kommt Chlor in der Natur ausschließlich in gebundener Form vor, überwiegend als Chlorid. Das Chloridion ist negativ geladen (Cl⁻) und benötigt stets ein Gegenion, hier das positiv geladene Natriumion [6].

Salze sind grundsätzlich Verbindungen aus Metallen (z. B. Natrium als Alkalimetall) und Nichtmetallen (z. B. Chlorid als Halogen). Die Bindung zwischen Natrium und Chlorid ist eine Ionenbindung, die für Salze charakteristisch ist. Diese Bindung löst sich im Körper sofort auf, sobald Salz mit Flüssigkeit in Kontakt kommt – deshalb steht Salz dem Organismus sehr schnell zur Verfügung.

Eine endogene Synthese (körpereigene Herstellung) von Natriumchlorid findet im menschlichen Organismus nicht statt. Natrium und Chlorid müssen vollständig über die Nahrung zugeführt werden [9].

Resorption

Kochsalz bzw. Natriumchlorid wird entweder in gelöster Form (z. B. in Flüssigkeiten oder Lebensmitteln) oder in fester Form (z. B. als Salzkorn) aufgenommen. Bereits im Mund wird Natriumchlorid durch den Speichel in seine Ionen zerlegt, sodass Natrium und Chlorid früh für den Körper verfügbar sind. Diese gelangen anschließend in den Intestinaltrakt (Magen-Darm-Trakt).

In den Belegzellen der Magenmukosa (Magenschleimhaut) wird die Magensäure (Salzsäure; HCl) gebildet, wobei Chloridionen eine essentielle Rolle spielen. Die Magensäure ist für die Verdauung von Eiweiß und die Abtötung von Keimen wichtig. 

Natrium wird sowohl im Dünn- als auch im Dickdarm resorbiert (aufgenommen). Die Aufnahme erfolgt über aktive und passive Transportmechanismen. Die aktive Resorption in die Mukosazellen (Schleimhautzellen) geschieht über verschiedene transmembrane Transportproteine (Carrier), häufig gekoppelt an die Aufnahme von Glucose (Traubenzucker), Galactose (Einfachzucker), Aminosäuren (Eiweißbausteine) sowie an den Transport von Wasserstoff- (H⁺) und Chloridionen (Cl⁻). Ohne ausreichend Natrium wäre die Nährstoffaufnahme deutlich schlechter. 

Zu den wichtigsten Transportmechanismen zählen der Natrium-Glucose-Kotransporter (SGLT1), der Natrium-Wasserstoff-Austauscher (NHE3) sowie epitheliale Natriumkanäle (ENaC), insbesondere im distalen Kolon. Die Aktivität dieser Transporter unterliegt einer hormonellen Regulation, unter anderem durch Aldosteron, Angiotensin II sowie natriuretische Peptide [12]. Hormone steuern folglich, wie viel Natrium der Körper aufnimmt oder ausscheidet. Dadurch kann der Organismus den Wasserhaushalt und den Blutdruck anpassen.

Aufgrund seiner guten Löslichkeit wird Natrium rasch und nahezu vollständig resorbiert (≥ 95 %). Die Resorptionsrate ist dabei weitgehend unabhängig von der mit der Nahrung aufgenommenen Menge [6, 8].

Chlorid wird im gesamten Intestinaltrakt ebenfalls nahezu vollständig aufgenommen. Die Resorption ist eng an die von Natrium und Kalium gekoppelt, um die elektrische Neutralität der Körperflüssigkeiten zu gewährleisten. Der Transport erfolgt entlang elektrochemischer Gradienten, ebenfalls weitgehend unabhängig von der zugeführten Menge [1, 6].

Zusätzlich erfolgt der Chloridtransport über spezifische Chlorid-Bicarbonat-Austauscher (z. B. DRA, PAT1), die eine zentrale Rolle im Säure-Basen-Haushalt spielen. Über diese Mechanismen trägt Chlorid dazu bei, dass der Körper weder übersäuert noch zu stark ins Basische kippt und der pH-Wert stabil bleibt. 

Transport und Verteilung im Körper

Der menschliche Körper enthält etwa 0,9 % Kochsalz, was bei Erwachsenen einem Gesamtbestand von ungefähr 150-300 g entspricht. Da Natriumchlorid bereits im Mund in Natrium- und Chloridionen dissoziiert (aufgespalten) wird, erfolgt die Betrachtung der Verteilung getrennt nach diesen beiden Elektrolyten.

Der systemische Transport von Natrium und Chlorid erfolgt überwiegend frei gelöst im Plasma (Blutflüssigkeit) und in der interstitiellen Flüssigkeit (Gewebeflüssigkeit). Beide Elektrolyte sind osmotisch hochwirksam und maßgeblich an der Regulation des extrazellulären Volumens beteiligt. Schon kleine Veränderungen der Natrium- und Chloridkonzentration können Schwellungen oder Flüssigkeitsmangel verursachen.

Der Gesamtbestand an Natrium beträgt beim gesunden Erwachsenen etwa 100 g. Rund 50 % befinden sich im Extrazellulärraum (außerhalb der Zellen), etwa 40-45 % sind im Knochengewebe gespeichert, während lediglich 5-10 % intrazellulär (innerhalb der Zellen) lokalisiert sind. Natrium ist damit quantitativ und funktionell das wichtigste Kation der extrazellulären Flüssigkeit [1, 2-4, 5, 9, 10].

Neuere Erkenntnisse zeigen, dass Natrium insbesondere im Knochen- und Hautgewebe teilweise nicht osmotisch gebunden vorliegt und dort als dynamischer Speicher fungiert. Diese Speicherform wird zunehmend mit inflammatorischen Prozessen (Entzündungsprozessen), endothelialer Dysfunktion (Störung der Gefäßinnenwand) und der Pathophysiologie der Hypertonie (Bluthochdruck) in Verbindung gebracht [14].

Der Gesamtbestand an Chlorid im menschlichen Körper liegt ebenfalls bei etwa 100 g [1, 6]. Chlorid stellt das häufigste Anion (negativ geladenes Teilchen) der extrazellulären Flüssigkeit dar, wo sich rund 85 % des Gesamtchlorids befinden. Besonders hohe Konzentrationen finden sich in der Liquor cerebrospinalis (Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit) sowie in den Verdauungssekreten, insbesondere als Bestandteil der Salzsäure im Magen [1, 2].

Chlorid ist essentiell an der Aufrechterhaltung des Säure-Basen-Gleichgewichts beteiligt und spielt eine zentrale Rolle bei der elektrischen Stabilität neuronaler und muskulärer Zellmembranen [13]. Es sorgt dafür, dass Nerven Signale weiterleiten und Muskeln sich normal anspannen und entspannen können.

Die extrazelluläre Körpermasse (Blut- und Gewebeflüssigkeit; ECM) kann mithilfe der elektrischen Impedanzanalyse (BIA) bestimmt werden. Dieses Verfahren dient der Analyse der Körperzusammensetzung sowie des Ernährungs- und Trainingszustandes. Zusammen mit der Muskel- und Organmasse (Body Cell Mass; BCM) bildet die ECM das fettfreie Körpergewicht.
Die klinische Relevanz der ECM ergibt sich insbesondere bei Störungen des Wasser- und Elektrolythaushaltes, da Veränderungen der Natrium- und Chloridverteilung unmittelbar zu Volumenverschiebungen führen.

Bei Patienten mit Störungen des Wasser- und Elektrolythaushaltes, Hypertonie (Bluthochdruck), Herz- oder Niereninsuffizienz (Herz- oder Nierenschwäche) sowie bei Ödemen (Wassereinlagerungen) hilft eine regelmäßige Erfassung der extrazellulären Masse dabei, Flüssigkeitseinlagerungen oder -verluste frühzeitig zu erkennen und den Krankheitsverlauf zu überwachen [15, 16].

Literatur

1. Biesalski HK, Bischoff SC, Pirlich M, Weimann A (Hrsg.): Ernährungsmedizin. Nach dem Curriculum Ernährungsmedizin der Bundesärztekammer. 5., vollständig überarbeitete und erweiterte Auflage. Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 2018.
2. Deutsche Gesellschaft für Ernährung, Österreichische Gesellschaft für Ernährung, Schweizerische Gesellschaft für Ernährungsforschung, Schweizerische Vereinigung für Ernährung: Referenzwerte für die Nährstoffzufuhr. 5. Auflage. In: DGE/ÖGE/SGE/SVE. Umschau Braus Verlag, Frankfurt/Main (2013).
3. Dietl H, Ohlenschläger G: Handbuch der Orthomolekularen Medizin. Karl F. Haug Verlag, Stuttgart 2003.
4. Elmadfa I, Leitzmann C: Ernährung des Menschen. 7., vollständig überarbeitete und erweiterte Auflage. Verlag Eugen Ulmer, Stuttgart, 2020.
5. Grunewald RW: Wasser und Mengenelemente. 4.2 Natrium. In: Ernährungsmedizin, Prävention und Therapie. Schauder P, Ollenschläger G (Hrsg.). 2. Auflage. Urban & Fischer Verlag, München 2003.
6. Hahn A, Ströhle A, Wolters M: Ernährung. Physiologische Grundlagen, Prävention, Therapie. 3., vollständig überarbeitete und erweiterte Auflage. Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft, Stuttgart, 2019.
7. Kasper H, Burghardt W: Ernährungsmedizin und Diätetik. 13. Auflage. Urban & Fischer Verlag (Elsevier), München, 2020.
8. Leitzmann C, Müller C, Michel P, Brehme U, Hahn A, Laube H et al.: Ernährung in Prävention und Therapie – ein Lehrbuch 3. Auflage, Hippokrates Verlag, Stuttgart 2009.
9. Löffler G, Petrides PE (Hrsg.): Biochemie und Pathobiochemie. 10. vollständig überarbeitete Auflage. Springer Verlag, Berlin/Heidelberg, 2022.
10. Schmidt E, Schmidt N: Leitfaden Mikronährstoffe. Orthomolekulare Prävention und Therapie. 1. Auflage. Urban & Fischer Verlag, München 2004.
11. Weltgesundheitsorganisation (WHO): Guideline: sodium intake for adults and children. 25 December 2012.
12. Kiela PR, Ghishan FK: Physiology of intestinal absorption and secretion. Best Pract Res Clin Gastroenterol. 2016 Apr;30(2):145-59. doi: 10.1016/j.bpg.2016.02.007.
13. Boron WF, Boulpaep EL: Medical Physiology. 3rd ed. Elsevier, 2017.
14. Titze J: Sodium balance is not just a renal affair. Curr Opin Nephrol Hypertens. 2014 Mar;23(2):101-5. doi: 10.1097/01.mnh.0000441151.55320.c3.
15. ESC Guidelines for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure. Eur Heart J. 2021.
16. KDIGO Clinical Practice Guideline for CKD. Kidney Int Suppl. 2012.

Leitlinien

1. Weltgesundheitsorganisation (WHO): Guideline: sodium intake for adults and children. 25 December 2012.
2. ESC Guidelines for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure. Eur Heart J. 2021.
3. KDIGO Clinical Practice Guideline for CKD. Kidney Int Suppl. 2012.