Gibbsova – Donnanova rovnováha popisuje vztahy mezi koncentracemi kationtů a aniontů v plazmě a intersticiální tekutině a ukazuje míru kompenzace nábojů nedifuzibilních aniontů (proteinů, strukturních fosfátů) přesunem difuzibilních (nízkomolekulárních) látek přes membránu oddělující tyto prostory. Základní vlastností membrány, pro kterou se Gibbsova-Donnanova rovnováha uplatňuje, je prostupnost pro ionty (difuzibilní kationty a anionty) a neprostupnost pro koloidy (proteiny) s nábojem. Příkladem takové membrány je stěna kapilár.

Podkladem dějů je zejména přítomnost proteinových aniontů v plazmě. Při běžném pH převládají na proteinech záporné náboje (izoelektrický bod albuminu je přibližně 5,2). Z tohoto důvodu se ustanovuje iontová rovnováha mezi intersticiální tekutinou a plazmou v tom smyslu, že je vyšší koncentrace kationtů (Na⁺ a K⁺) v plazmě (tj. v kompartmentu s proteinovými aniony) a vyšší koncentrace aniontů (Cl^- a HCO₃^-) v intersticiu (kde se proteinové anionty za normálních okolností nevyskytují). Iontové složení intracelulární tekutiny (ICT), intersticia (IST) a plazmy (PV) ukazuje následující tabulka.

Porovnání iontového složení intracelulární tekutiny (ICT), intersticiální tekutiny (IST) a plazmatické tekutiny (PT).

Iont	Jednotka	ICT	IST	PT
Na⁺	mmol/l	10 – 14	132	140
K⁺	mmol/l	140 – 160	4,0	4,4
Cl^-	mmol/l	3 – 4	108	105
HCO₃^-	mmol/l	7 – 10	30	23 - 25
Ca celkové	mmol/l	0	2,3	2,4
Fosfát	mmol/l	*)	1 – 2	0,9 – 1,4
Mg celkové	mmol/l	13 (až 35)	0,8	0,8
Proteiny (náboje)	mmol/l	70 – 100	< 1	15

*) HPO₄^2-, H₂PO₄^- v ICT kolem 11 mmol/l, fosfokreatin kolem 45 mmol/l

Gibbsovu – Donnanovu rovnováhu lze popsat vztahy

ΣK_a = ΣA_a

ΣK_b = ΣA_b

kdy součet difuzibilních a nedifuzibilních kationtů se rovná součtu difuzibilních a nedifuzibilních aniontů v prostorech na obou stranách membrány (a i b), a dále

ΣKdif_a * ΣAdif_a = ΣKdif_b * ΣAdif_b

kdy součin sumy difuzibilních kationtů a sumy difuzibilních aniontů je na obou stranách membrány stejný. Důsledkem je, že koncentrace difuzibilních kationtů je větší na té straně membrány, kde jsou nedifuzibilní anionty (viz hodnoty Na⁺ v PV a IST v tabulce; rozdíl by byl ještě výraznější při určování koncentrace Na⁺ pouze ve vodné fázi plazmy). Nerovnoměrné rozložení iontů na membránách má elektrické, koncentrační a osmotické důsledky. Gibbsův a Donnanův efekt vymizí v izoelektrickém bodě.

Základní popis Gibbsovy - Donnanovy rovnováhy provedl britský chemik Frederick George Donnan (1870 - 1956).

Další informace

Antonín Jabor, Antonín Kazda

Gibbsova - Donnanova rovnováha