Harnstoff

Harnstoff ist eine organische Verbindung, welche im menschlichen Körper als Endprodukt des Harnstoffzyklus entsteht und anschließend vor allem über die Niere, aber auch über den Schweiß ausgeschieden wird.
Harnstoff enthält den für den Menschen giftigen Stoff „Ammoniak“. Dieser fällt bei verschiedenen Stoffwechselwegen der Aminosäuren im Körper an und wird anschließend in Harnstoff verpackt und ausgeschieden. Wichtig ist den Harnstoff nicht mit Harnsäure zu verwechseln.

Der Harnstoffzyklus ist eine Kette von Stoffwechselreaktionen im menschlichen Körper, welche dafür sorgt, dass der giftige Stoff „Ammoniak“ als Harnstoff verpackt wird, um ihn anschließend auf eine ungefährliche Weise auszuscheiden.
Im menschlichen Körper werden ununterbrochen organische Stoffe aufgebaut, abgebaut oder ineinander umgewandelt. Eine wichtige Rolle spielen dabei die Aminosäuren. Sie stellen die Grundlage für Proteine dar und sind somit das wichtigste Baumaterial des Körpers. Anders herum heißt das, dass beim Abbau von Proteinen Aminosäuren entstehen. Beim Abbau von Aminosäuren entstehen wiederum verschiedenste Stoffe. Einige davon haben ein Kohlenstoffgerüst und können daher Energie liefern. Ein anderer großer Anteil an Abbauprodukten ist jedoch der Stickstoff, welcher sich in Verbindung mit Wasserstoff zu Ammoniak (NH3) beziehungsweise Ammonium (NH4+) umwandelt.
Ammonium nennt man die Variante des Ammoniaks, die im menschlichen Körper vorkommt. Ammoniak wird unter den im Körper herrschenden Bedingungen in der Regel sofort zu Ammonium umgewandelt. Damit sich das Ammonium nicht im Körper anhäuft muss es konstant ausgeschieden werden. Da der Stoff über die Niere ausgeschieden werden soll und dort aber toxisch ist, muss er zunächst gut verpackt werden. Dies geschieht im Rahmen des Harnstoffzyklus.

Der Harnstoffzyklus findet teilweise in den Mitochondrien und teilweise im Zellplasma einer Leberzelle statt und verbraucht viel Energie. Ammonium wird dabei in einem ständigen Prozess von einem Stoff auf einen anderen übertragen. Der erste Schritt ist dabei mit der Wichtigste, da das Ammonium hierbei zusammen mit „Bicarbonat“ und unter dem Verbrauch von Energie zu einem für den Menschen nicht mehr giftigen Stoff umgewandelt wird. Die weiteren Reaktionen verändern den Stoff zwar noch, das giftige Ammonium ist jedoch bereits verpackt.
Der Harnstoffzyklus steht unter anderem auch in Verbindung mit anderen wichtigen Reaktionswegen des menschlichen Körpers, wie beispielsweise dem Citratzyclus. Im letzten Schritt wird Harnstoff abgespalten. Dieser wird anschließend über das Blut zur Niere transportiert, filtriert und dem Urin beigefügt. Dabei zeigt der Harnstoff seine zweite große Stärke: Er hilft der Niere bei der Gewinnung des Urins, indem er ein Konzentrationsgefälle erzeugt. Er wird somit nicht nur konstant über die Niere ausgeschieden, sondern spielt auch noch eine entscheidende Rolle für die Funktion der Niere.

Harnstoffsalbe beziehungsweise Urea-Salbe wird meist bei sehr trockener Haut oder Neurodermitis eingesetzt. Lesen Sie mehr dazu unter: Hautpflege bei Neurodermitis

Die meisten Personen hatten bereits mit „Urea“ Kontakt ohne es überhaupt bemerkt zu haben. Zahlreiche Handcremes enthalten nämlich diesen Stoff. Urea bedeutet hierbei nichts anderes als Harnstoff.
Dabei spielt die zweite wichtige Funktion des Harnstoffs eine Rolle. Er erfüllt auf der Haut dieselbe Funktion wie auch in der Niere.

Sobald der Stoff von der Haut aufgenommen wurde, befindet sich Urea im Gewebe. Dort trägt der Harnstoff positiv zum sogenannten „osmotischen Gradienten“ bei. Das heißt, er erhöht durch seine chemische Form die Anzahl an osmotisch wirksamen Teilchen im Gewebe. Zwischen den Kapillaren, welche das Blut enthalten, und dem Gewebe findet ein ständiger Austausch statt. Dabei fließt die Flüssigkeit stets dorthin, wo ein hoher osmotischer Druck entstanden ist. Da dieser zuvor im Gewebe erhöht wurde, fließt mehr Flüssigkeit aus dem Blut in das Gewebe. Die Feuchtigkeit wird erhöht und wirkt der Trockenheit der Haut entgegen.

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Nachdem der Harnstoff innerhalb des Harnstoffzyklus in der Leber gebildet wurde, wird dieser über den Blutkreislauf zu den Nieren transportiert und dort ausgeschieden. Daher befindet sich natürlicherweise Harnstoff im Blut. Dieser Wert sollte zwischen 10 und 55 Milligramm pro Deziliter (mg/dl) betragen. Sowohl niedrigere als auch höhere Werte können auf einen organischen Defekt hinweisen und sollten abgeklärt werden.

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Ursache für zu hohe Harnstoffwerte im Blut, kann zum einen eine verminderte Ausscheidung sein, als auch eine verstärkte Produktion. Eine verminderte Ausscheidung weist auf eine Erkrankung der Niere hin, wie beispielsweise eine Niereninsuffizienz, eine verminderte Durchblutung der Niere oder eine Nierenfiltrationsstörung.
Eine verstärkte Produktion von Harnstoff kann vorliegen, wenn es zu einem starken Abbau von Eiweißen (Proteinen) kommt, wie beispielsweise bei eiweißreicher Ernährung, Dehydratation (Erbrechen, Durchfall), Fieber, Hungerzuständen, Verbrennungen, Verletzungen oder Krebs

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Grund für zu niedrige Harnstoffwerte im Blut ist eine verminderte Produktion von Harnstoff. Ursachen dafür sind eine eiweißarme Ernährung, Schwangerschaft, Erkrankungen der Leber, beziehungsweise Leberinsuffizienz, eine Überwässerung oder eine Übersäuerung (Azidose) des Körpers. In seltenen Fällen kann auch ein Enzymdefekt innerhalb des Harnstoffzyklus vorliegen.

Bei zu hohen Harnstoffkonzentrationen im Blut sollte auf jeden Fall die Ursache abgeklärt werden. Je nach Ursache ergeben sich unterschiedliche Möglichkeiten die Konzentration zu senken. Der effektivste Weg ist die Ursache zu bekämpfen.
Im Falle einer Nierenerkrankung handelt es sich um eine chronische Erhöhung der Konzentration, welche dann nur gesenkt werden kann, wenn die Nierenfunktion verbessert wird.

Handelt es sich um eine akute Erhöhung oder eine Erhöhung ohne erkenntliche Ursache sollte ein Blick auf die Ernährung geworfen werden, da eiweißreiche Kost die Harnstoffkonzentration stark anheben kann. In diesem Fall sollte auf besonders proteinhaltige Nahrung verzichtet werden. Ebenfalls sollte ausreichend Flüssigkeit zu sich genommen werden, da die Nierenfiltrationsstärke damit verbessert wird. Die zusätzliche Flüssigkeit schwemmt sozusagen den Harnstoff aus dem Körper. Eine weitere Option ist eine übermäßig basische Ernährung, da eine Übersäuerung des Körpers ein weiterer Grund für die hohe Konzentration sein kann.

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Der Harnstoff-Kreatinin-Quotient ist der Quotient aus der Blutserum-Harnstoffkonzentration und der Blutserum-Kreatininkonzentration und sollte im Bereich zwischen 20 und 35 liegen. Kreatinin ist Abbauprodukt der Muskulatur und wird ebenfalls über die Niere ausgeschieden.
Da Kreatinin sehr regelmäßig und gleichmäßig entsteht und fast ausschließlich über die Niere ausgeschieden wird eignet es sich sehr gut zur Bestimmung der Nierenfiltrationsfunktion und ist ein Indikator für eine gute Nierenfunktion.

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Der Harnstoff-Atemtest oder auch 13C-Atemtest ist eine Methode zum Nachweis der Bakterienart Helicobacter pylori im Magen. Diese Bakterien produzieren das Enzym „Urease“, welches Harnstoff in Kohlenstoffdioxid und Ammoniak spaltet. Bei dem Test wird dem Patienten Harnstoff verabreicht, welcher „markierte“ Kohlenstoffatome (C-Atome) enthält. Falls der Patient mit den Bakterien kolonisiert ist, würde somit ein „markiertes“ Kohlenstoffdioxidgas anfallen. Dieses würde von dem Patienten abgeatmet werden und kann in einem Gerät gemessen und in seiner Menge bestimmt werden.

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