Leseprobe: DHZ 06/2019
Muttermilch

Wasserkraft

In welchem Verhältnis stehen Muttermilch und Wasser? Welche Rolle spielen der pH-Wert und die wichtigsten Ionen Kalium, Natrium und Chlorid in der Muttermilch? Warum kann Trinkwasser für Säuglinge gefährlich werden? Birgit Heimbach, Dr. Jens Heidrich
  • Muttermilch besteht fast nur aus Wasser und ist wunderbar auf die Bedürfnisse des Säuglings abgestimmt: Lebensnotwendig sind das darin gelöste recht salzig schmeckende Natriumsalz (Natriumchlorid/NaCl) und das eher bitter schmeckende Kaliumsalz (Kaliumchlorid/KCl). Frei von ihrer Bindung mit Chlorid schwimmen die Ionen von Natrium und Kalium, eigentlich Leichtmetalle, wie winzige, glänzende Bocciakugeln in der Muttermilch. Aufgrund ihrer Beweglichkeit ist ihnen die Leitung von Elektrizität zu eigen, weshalb sie auch Elektrolyte heißen. Zusammen mit den Wasserstoffionen sind sie maßgeblich daran beteiligt, dass die Milch ein quasi isotonisches Getränk ist.

Muttermilch besteht zu knapp 90 Prozent aus Wasser. Lässt man abgepumpte Milch stehen, schwimmen die leichteren Fette nach oben und es bildet sich eine fetthaltige Emulsion über der großen elektrolyt- und proteinhaltigen wässrigen Schicht. Auch die Muttermilch in der Brust ist nicht homogen. Beim Stillen wird zunächst eine sehr wässrige Milch produziert und an den Säugling abgegeben. Die Fettkügelchen brauchen eine Weile, bis sie sich von den Alveolen ablösen, erst dann wird die Milch fettreicher. Man könnte auch sagen: Erst trinkt der Säugling, dann isst er.

In der wässrigen Milch befinden sich unter anderem die Mineralien (Elektrolyte) samt wichtiger Spurenelemente. Würde man Muttermilch verbrennen, blieben nur diese Mineralien übrig, bezeichnet als Asche. Der Asche-Wert wird für Muttermilch mit 0,1 % angegeben (Koletzko 2018). Einige dieser Elektrolyte, Natrium, Kalium und Chlorid, sind entscheidend für die Aufrechterhaltung des Wasserhaushalt der Säuglinge, die selbst zu etwa 85 % aus Wasser bestehen. Im Alter nimmt der Wassergehalt des Organismus auf bis zu zu 50 % ab. Die Steuerung des Wasserhaushalts ist kompliziert. Viele Hormone und Enzyme sind daran im Zusammenspiel mit Nieren und anderen Organen beteiligt.

 

Wasserstoff bestimmt den pH-Wert

 

In der Muttermilch sind große Mengen an Wasserstoff (H+), die in unterschiedlichen Bindungsformen vorliegen. Sie stammen zum größten Teil aus dem Wasser, aber auch aus den Proteinen und anderen organischen und anorganischen Bestandteilen. Die freigesetzten H+-Ionen (Protonen) bestimmen den pH-Wert der Muttermilch. Der pH-Wert im Kolostrum liegt bei etwa 7,45, bei reifer Frauenmilch meist zwischen 7,0 und 7,1. Zehn Monate post partum steigt er dann wieder auf 7,4 (Morris 1986).

Der pH-Wert beschreibt den Säuregrad einer Lösung. Es ist die Abkürzung für den negativen dekadischen Logarithmus der Wasserstoffkonzentration, die sich in unterschiedlichen Bindungen überall in der Muttermilch befinden. Man verwendet diese Berechnung eigentlich nur, um die sehr niedrigen Zahlen besser handhaben zu können. Sonst müsste man immer die H+-Konzentration mit 0,0000001 mol/l angeben, wenn man den pH Wert 7,0 meint. Einen pH-Wert von 7,0 (neutral) findet man bei Lösungen, die genauso viele H+-Ionen wie OH-Ionen enthalten, sowie bei reinem Wasser (H2O). Ein Mehr an H+-Ionen lässt den pH-Wert unter 7,0 fallen, die Lösung wird sauer. Sind es anteilig weniger, wird sie basisch (alkalisch). Bereits Säuglinge regulieren den pH-Wert im Blut sehr genau zwischen 7,36 und 7,44, also leicht alkalisch. Der Bereich gilt als optimal für alle Stoffwechselvorgänge.

Viele Faktoren bestimmen pH-Wert und osmotischen Druck, welcher sich aus der Konzentration aller Teilchen in der Muttermilch ergibt. Die Summe aller osmotisch wirksamen Teilchen wird als osmotische Konzentration oder Osmolarität in osmol/l angegeben.

 

Isotonisches Getränk

 

Muttermilch hat einen fast identischen osmotischen Druck wie Blut, ist also in der Regel isotonisch. Dies verhindert Flüssigkeitsverschiebungen in oder aus den Zellen, die schädlich sein können, wenn die Regulationsmechanismen des Säuglings überschritten werden. Ein hypertones Getränk kann zum Wasserentzug der Zellen im Körper und ein hypotones Getränk zur Aufnahme von zu viel freiem Wasser führen.

Über die Nieren, die den Wasserhaushalt maßgeblich steuern, kann der Säugling Verschiebungen bis zu einem gewissen Grad ausgleichen: Wird zu viel Wasser getrunken, wird die Diurese hochgefahren und Wasser, aber (leider) auch Elektrolyte, werden ausgeschieden. Wird zu wenig Wasser getrunken, konzentrieren die Nieren den Urin, indem sie Wasser vermehrt tubulär rückresorbieren. Bei Wassermangel steigt die Osmolarität im Blut, die Teilchenzahl nimmt relativ gesehen zu. Sie steigt auch, wenn zu viele Teilchen zugeführt wurden, zum Beispiel Salz (beispielsweise als Kochsalz – NaCl).

In beiden Fällen entsteht Durst, um das Gleichgewicht wiederherzustellen. Bei zu viel Salzaufnahme versucht der Körper zudem, das überschüssige Natrium über die Nieren wieder auszuscheiden. Die des Säuglings sind allerdings nicht so leistungsstark und können leichter geschädigt werden.

 

Kalium und Natrium

 

Natrium- und Kaliumionen beeinflussen den pH-Wert und die »Tonie« in der Muttermilch. Reife Muttermilch enthält 150–340 mg/l Natrium und 490–700 mg/l Kalium. Im Kolostrum ist deren Konzentration noch etwas höher (Na: 470–920 mg/l, K: 550–700 mg/l), wohl um das Neugeborene nach der Geburt noch besser vor Dehydration zu schützen (Parlesak 2003). Der hohe Elektrolytgehalt erklärt auch den leicht salzigen Geschmack von Kolostrum.

Natrium- und Kaliumionen sind im Zusammenspiel mit den Wasserstoffionen entscheidend an der Regulation des Elektrolythaushalts im Körpers beteiligt. Im Blut liegt die Natriumkonzentration bei ca. 140 mmol/l und wird genauso wie Kalium (3,5–5,5 mmol/l) in engen Grenzen gehalten. In den Zellen liegt die Kaliumkonzentration wesentlich höher, bei etwa 110 mmol/l. Dieser große Ionengradient wird durch Ionenpumpen in den Zellmembranen aufrecht gehalten und dient der Speicherung und Freigabe von Energie. Chloride (Cl) (in Kolostrum und Muttermilch jeweils 40 mg/l) dienen als wichtigste negative Gegenionen und werden ebenfalls über einen Pumpmechanismus in der Membran der Milchbildungszelle in die Milch eingebracht.

Die Nieren verhindern einen Flüssigkeitsmangel oder -überschuss und halten die Osmolarität und den pH-Wert im Blut konstant. Der pH-Wert im Urin schwankt sehr deutlich (meist zwischen 5,0 und 9,0) und spiegelt die Zufuhr von Säuren und Basen mit der Nahrung wider (Thomas L. 2012). Bei Übersäuerung (Azidose) werden mehr Wasserstoffionen ausgeschieden, bei einer Alkalose werden Wasserstoffionen zurückgehalten.

Da die Nieren des Säuglings den Urin noch nicht so stark konzentrieren können wie Erwachsene, wird mehr Flüssigkeit benötigt, um die gleiche Menge an Salzen aus dem Körper zu leiten. Bei Flüssigkeitsmangel wird daher nicht nur die große Körperoberfläche im Verhältnis zum Gewicht, sondern auch die mangelnde Fähigkeit der Niere, Wasser effizient zurückzuhalten, zur Gefahr.

Eine zu geringe Flüssigkeitsaufnahme von unter 80–100 ml/kg pro Tag in den ersten zwei Lebensmonaten und unter 140–160 ml/kg zwischen dem dritten und sechsten Lebensmonat führt zu Austrocknung, die Serum- und Urinosmolarität steigt an. Die noch unausgereiften Nieren können den Urin nur bis auf Werte von 700 mOsm/l bis maximal 1.200 mOsm/l konzentrieren (Erwachsene rund 3.500 mOsm/l).

 

Der Wasseranteil in der Milch

 

Wassergehalt, pH-Wert und Teilchenanzahl in der Muttermilch sind perfekt aufeinander abgestimmt. Die Gabe von zu viel Leitungswasser, das immerhin laut Trinkwasserverordnung einen pH-Wert zwischen 6,5 und 9,5 haben darf, kann dagegen die Regulationsmechanismen des Säuglings leicht überfordern. Ein gestillter Säugling mit feuchten Schleimhäuten – erkennbar an Mund und Lippen – benötigt kein zusätzliches Wasser. Bei normaler Ernährung der Mutter ist die Muttermilch voll ausreichend, offenbar sogar auch in heißen Klimazonen: Dort ist der Wasseranteil in der Vormilch – ebenfalls perfekt angepasst – deutlich erhöht. So ist auch der osmotische Druck im kindlichen Körper normal.

Größere Mengen an Trinkwasser – auch bei Hitze – sowie das Mischen der Muttermilch mit Wasser sollte man mit Rücksicht auf die Nieren möglichst vermeiden, solange die stillende Mutter einen normalen Wasserhaushalt hat und eine normale Menge Muttermilch produziert. Es kann im Extremfall zur Wasserintoxikation führen. Dabei wird die Osmolarität im Blut unter eine kritische Grenze gesenkt. Flüssigkeitsverschiebungen ins Gewebe bis hin zum Hirnödem sind die Folge.

In den USA starb kürzlich ein Säugling, weil die Mutter aufgrund von Geldnot die nicht ausreichende Muttermilch über längere Zeit zu stark mit Wasser streckte. Größere Mengen Wasser, die man einem Säugling geben will, sollten der Osmolarität und dem pH-Wert der Muttermilch entsprechen.

 

Bittersalz zum Abstillen

 

Salziges Essen lässt die Muttermilch nicht salziger werden. Nur ein Milchstau führt zu erhöhten Natriumwerten, weil dabei die Verbindungen zwischen den Laktozyten, die sogenannten Tight Junctions, undicht werden und Natrium aus der Gewebsflüssigkeit durch die Zellzwischenräume in die Milch gelangt.

Zu hoher Salzverzehr der Mutter kann allerdings die Milchproduktion reduzieren: Die Flüssigkeit wird durch das Salz gebunden, Natrium und H2O werden über die Nieren der Mutter vermehrt ausgeschieden, und damit steht weniger Flüssigkeit für die Muttermilchproduktion zur Verfügung. Sogenanntes Bittersalz wurde früher zum Abstillen verwendet. Es erhöhte die Osmolarität so stark, dass der Körper alle Flüssigkeit zur Verdünnung der Salze brauchte, etwa zum Ausscheiden des »Giftes« durch Durchfall, so dass keine Milch mehr gebildet wurde.

 

Bedarf an Natrium, Kalium und Chlorid

 

Natrium: 15–34 mg/dl in reifer Muttermilch

 

Tagesbedarf

0 bis unter 4 Monate: 130 mg/d

4 bis 12 Monate: 200 mg/d

Erwachsener: 1.500 mg/d

Schwangere und Stillende: 1.500 mg/d

Quelle: www.dge.de/wissenschaft/referenzwerte/natrium

 

 

Chlorid: 4 mg/dl in reifer Muttermilch

 

Tagesbedarf

0 bis unter 4 Monate: 300 mg/d

4 bis 12 Monate: 450 mg/d

Erwachsener: 2.300 mg/d

Schwangere und Stillende: 2.300 mg/d

Quelle: www.dge.de/wissenschaft/referenzwerte/chlorid/

 

 

Kalium: 49–70 mg/dl in reifer Muttermilch

 

Tagesbedarf

0 bis unter 4 Monate: 400 mg/d

4 bis 12 Monate: 600 mg/d

Erwachsener: 4.000 mg/d

Schwangere: 4.000 mg/d

Stillende: 4.400 mg/d

Quelle: www.dge.de/wissenschaft/referenzwerte/kalium/

Rubrik: 1. Lebensjahr | DHZ 06/2019

Literatur

Bässler R: Pathologie der Brustdrüse. Berlin 1978

Dror DK, Allen LH: Overview of Nutrients in Human Milk. Adv Nutr 2018. 9 (suppl_1), 278s294s. doi: 10.1093/advances/nmy022

Koletzko B: Why Breastfeeding. In: Breastfeeding and Breastmilk – from Biochemistry to impact. Stuttgart 2018
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