Anästhesie, Flüssigkeit und Elektrolyte · Stufe PJ

Perioperative Flüssigkeitstherapie: Kompartimente, Lösungen, Menge und Elektrolyte

Infusionen sind Medikamente mit Indikation, Dosis und Nebenwirkungen. Diese Einheit zeigt, wohin sie sich verteilen, welche Lösung wann passt und wie viel genug ist.

Neufassung für das E-Learning nach dem Abgleich mit einem internationalen Standardlehrbuch (Gliederung), aus den großen randomisierten Studien und aktuellen Empfehlungen geschrieben. Eigene Schemata und Rechner.
Lernziele
  • Die Flüssigkeitskompartimente und die Rolle der Glykokalyx erklären.
  • Die Verteilung von Kristalloiden, Glukose und Albumin vorhersagen.
  • Kochsalz und balancierte Lösungen nach Zusammensetzung und Studienlage vergleichen.
  • Den Stellenwert von Kolloiden und Albumin begründen.
  • Erhaltung, Ersatz und Wiederbelebung unterscheiden und die Menge steuern.
  • Eine Hyponatriämie sicher korrigieren.

Zu dieser Lerneinheit

  1. Sechs Lektionen mit drei interaktiven Elementen und einer Rechenaufgabe, danach Fälle, Aufgaben und ein Abschlussquiz.
  2. Die Modelle zeigen Prinzipien; Messung und klinische Beurteilung entscheiden.
  3. Zur Vertiefung passen Perioperative Hypotonie, Säure-Basen-Haushalt, Albumin im septischen Schock und Hämotherapie.

Lektion 1

Kompartimente und Glykokalyx

Wasser macht beim Erwachsenen etwa 60 % des Körpergewichts aus, bei Frauen und älteren Menschen weniger, bei Säuglingen mehr. Zwei Drittel liegen in den Zellen, ein Drittel außerhalb; davon wiederum drei Viertel im Interstitium und ein Viertel im Plasma. Wohin eine Infusion gelangt, bestimmen die Barrieren: Die Zellmembran trennt nach Natrium, das Gefäßendothel nach großen Molekülen.

Körperwasser beim Erwachsenen: etwa 60 % des Körpergewichtsintrazellulär40 %etwa 28 l bei 70 kginterstitiell15 %etwa 10,5 lPlasma5 %etwa 3,5 lZellmembranKristalloide verteilen sich im Extrazellulärraum (interstitiell plus Plasma), Glukose 5 % nachVerstoffwechselung im gesamten Körperwasser. Die Glykokalyx verändert diese Verteilung abhängig vom Zustand derGefäße. Eigene Darstellung, nicht maßstabsgetreu.
Abbildung 1: Flüssigkeitskompartimente des Erwachsenen. Eigene Darstellung

Die Glykokalyx

Das klassische Starling-Prinzip beschreibt einen Filtrationsdruck am arteriellen Kapillarende und eine Rückresorption am venösen Ende. Heute weiß man, dass in den meisten Kapillaren kaum rückresorbiert wird; die filtrierte Flüssigkeit kehrt überwiegend über die Lymphe zurück. Die entscheidende Barriere ist die endotheliale Glykokalyx, eine gelartige Schicht auf der Innenseite der Gefäße. Unter ihr ist die Albuminkonzentration niedrig, der onkotische Gradient wirkt also über diese Schicht (Woodcock und Woodcock 2012). Operationstrauma, Entzündung, Sepsis und auch eine Überladung mit Flüssigkeit schädigen die Glykokalyx; dann verlässt mehr Flüssigkeit das Gefäß, Ödeme entstehen, und Organe wie Darm und Lunge leiden.

Gefäßwand mit endothelialer GlykokalyxGefäßlumen: Plasma mit AlbuminGlykokalyxEndothelInterstitium, Lymphabflussgeringer NettofilterRückfluss vor allem über LympheNach der revidierten Starling-Gleichung. Entzündung, Hypervolämie und Operationstrauma schädigen die Glykokalyx;dann verlässt mehr Flüssigkeit das Gefäß, und das Ödem nimmt zu. Eigene Darstellung, nicht maßstabsgetreu.
Abbildung 2: Endotheliale Glykokalyx. Eigene Darstellung

Daraus folgt eine Grundregel: Infusionen sind Medikamente mit Indikation, Dosis und Nebenwirkungen. Zu wenig gefährdet die Organdurchblutung, zu viel führt zu Ödemen, Anastomoseninsuffizienz, Lungenkomplikationen und längeren Liegezeiten.

Übung 1.1

Lektion 2

Kristalloide: Kochsalz oder balanciert

Kristalloide sind Lösungen kleiner Moleküle. Isotone Kristalloide verteilen sich im gesamten Extrazellulärraum, nach dem Gleichgewicht also nur zu etwa einem Viertel im Plasma. Glukose 5 % wird verstoffwechselt und wirkt wie freies Wasser, das sich im gesamten Körperwasser verteilt; als Volumenersatz ist sie ungeeignet und kann eine Hyponatriämie verursachen.

Tabelle 1: Zusammensetzung gebräuchlicher Lösungen, gerundet, je nach Hersteller abweichend (mmol/l)
LösungNatriumKaliumChloridPufferBesonderheit
Plasma1404100 bis 106Bicarbonat 24Referenz
NaCl 0,9 %1540154keinerhyperchlorämische Azidose bei großen Mengen
Ringer-Laktatetwa 130etwa 4 bis 5etwa 110Laktat etwa 28leicht hypoton
balancierte Vollelektrolytlösung130 bis 1454 bis 5106 bis 127Acetat, Malat oder LaktatStandard für Ersatz
Glukose 5 %000keinerfreies Wasser, kein Volumenersatz

Wohin verteilt sich die Infusion?

Klassisches Kompartimentmodell nach dem Gleichgewicht. In Wirklichkeit hängt die Verteilung vom Zustand der Glykokalyx, vom Volumenstatus und von der Zeit ab; bei Hypovolämie bleibt Kristalloid vorübergehend länger im Gefäß.

Lösung
Plasma
Interstitium
Zellen

Kochsalz oder balanciert?

Große Mengen Kochsalzlösung führen wegen ihres hohen Chloridgehalts zu einer hyperchlorämischen metabolischen Azidose und verringern im Tierversuch die Nierendurchblutung. Balancierte Lösungen enthalten weniger Chlorid und einen Puffer.

Studienlage

In der großen SMART-Studie mit Intensivpatienten traten unter balancierten Lösungen etwas seltener schwere Nierenereignisse auf (Semler 2018). Die randomisierten Studien BaSICS (Zampieri 2021) und PLUS (Finfer 2022) fanden keinen Unterschied in der Sterblichkeit. Balancierte Lösungen sind deshalb der sinnvolle Standard für Ersatz; Kochsalz behält seinen Platz bei hypochlorämischer Alkalose, etwa nach Erbrechen, und bei Hirnödem, wo leicht hypotone Lösungen wie Ringer-Laktat vermieden werden.

Übung 2.1

Lektion 3

Kolloide und Albumin

Kolloide enthalten große Moleküle, die das Gefäß bei intakter Barriere langsamer verlassen. Sie wirken deshalb stärker volumenwirksam als Kristalloide; der Unterschied ist in Studien aber kleiner als erwartet, weil die Glykokalyx gerade in den Situationen geschädigt ist, in denen Volumen gebraucht wird.

Tabelle 2: Kolloide im Überblick
LösungStandEvidenz und Risiken
Hydroxyethylstärke (HES)Zulassungen in der EU seit 2022 ruhendmehr Nierenersatztherapie und Sterblichkeit bei Sepsis (6S, Perner 2012), mehr Nierenersatz bei Intensivpatienten (CHEST, Myburgh 2012)
Gelatineverfügbarwenig Evidenz für Nutzen, Anaphylaxie möglich, Einfluss auf Nierenfunktion nicht ausgeschlossen
Albumin 5 %verfügbarsicher, aber teuer; kein Überlebensvorteil gegenüber Kochsalz (SAFE, Finfer 2004); schädlich bei Schädel-Hirn-Trauma
Albumin 20 %verfügbarzieht Flüssigkeit aus dem Interstitium; Einsatz bei Zirrhose, ausgewählt bei septischem Schock

Albumin wird im E-Learning ausführlich in der Lerneinheit Albumin im septischen Schock behandelt. Für den OP gilt: Kristalloide sind die Basis, Kolloide die begründete Ausnahme, Blutverlust wird ab einer Schwelle mit Blut ersetzt und nicht verdünnt.

Überholte Regel

Die früher gelehrte Regel, Blutverlust im Verhältnis 3 zu 1 mit Kristalloid zu ersetzen, führt bei großen Verlusten zu Überladung und Verdünnungskoagulopathie. Blutverlust wird hämodynamisch gezielt und ab einer Schwelle mit Blutprodukten ersetzt.

Übung 3.1

Lektion 4

Wie viel ist genug?

Die Menge ist wichtiger als die Art der Lösung. Nach Jahren der Begeisterung für restriktive Strategien hat die RELIEF-Studie gezeigt, dass eine sehr restriktive Flüssigkeitsgabe bei großen Bauchoperationen zwar kein besseres Überleben ohne Behinderung bringt, aber mehr akute Nierenschädigungen verursacht (Myles 2018). Heute gilt ein moderates Vorgehen mit einem Ziel nahe an einer ausgeglichenen Bilanz, ergänzt durch gezielte Bolusgaben bei nachgewiesener Volumenreagibilität.

Drei Arten von Bedarf

Man unterscheidet den Erhaltungsbedarf, also Wasser und Elektrolyte für den Grundumsatz, den Ersatz von Verlusten über Blut, Drainagen, Magen und Darm sowie die Wiederbelebung bei Hypovolämie. Erhaltung braucht wenig Volumen und isotone Lösungen, Ersatz folgt den Verlusten, Wiederbelebung erfolgt in Boli mit Erfolgskontrolle. Unnötig lange Nüchternheit vergrößert den Bedarf: Klare Flüssigkeit ist bis zwei Stunden vor der Einleitung erlaubt, bei Kindern bis eine Stunde.

Erhaltungsbedarf

Vergleich der 4-2-1-Regel (Holliday und Segar) mit der Empfehlung für Erwachsene nach NICE (25 bis 30 ml/kg/Tag). Gilt für Erhaltung ohne Verluste, nicht für Ersatz.

4-2-1-Regel
NICE, pro Tag
Natrium und Kalium

Zielgerichtete Therapie

Ob ein Bolus das Herzzeitvolumen steigert, lässt sich vorher prüfen: mit dynamischen Parametern wie Pulsdruckvariation bei kontrollierter Beatmung, mit einem Minibolus oder mit passivem Beinheben und Messung des Schlagvolumens. Ein Bolus ohne Anstieg des Schlagvolumens ist nutzlos und schadet. Die Grundlagen stehen in der Lerneinheit Perioperative Hypotonie. Vasopressoren behandeln die narkosebedingte Vasodilatation besser als Flüssigkeit.

Übung 4.1

Lektion 5

Natrium und Kalium perioperativ

Natrium und Kalium sind die Elektrolyte, deren Störungen perioperativ am häufigsten gefährlich werden. Hypotone Infusionen können eine Hyponatriämie auslösen, besonders bei Kindern und bei hoher antidiuretischer Hormonausschüttung nach Operationen; deshalb werden auch bei Kindern isotone Erhaltungslösungen verwendet. Einschwemmung hypotoner Spüllösung bei der transurethralen Resektion ist eine klassische Ursache akuter Hyponatriämie.

Hyponatriämie korrigieren

Bei schweren Symptomen wie Krampfanfall oder Bewusstseinsstörung wird rasch hypertone Kochsalzlösung gegeben: 150 ml NaCl 3 % über 20 Minuten, wiederholt bis zur Besserung, mit dem Ziel eines Anstiegs um etwa 5 mmol/l (Spasovski 2014). Danach wird langsam weiter korrigiert. Zu schnelle Korrektur einer chronischen Hyponatriämie verursacht eine osmotische Demyelinisierung mit schweren bleibenden Schäden; die Leitlinie begrenzt den Anstieg auf 10 mmol/l in den ersten 24 Stunden und 8 mmol/l in jedem weiteren Tag.

Natriumkorrektur abschätzen

Formel nach Adrogué und Madias: Änderung pro Liter gleich (Natrium der Infusion minus Serumnatrium) geteilt durch (Körperwasser plus 1). Die Formel ist eine Schätzung; Natrium wird engmaschig gemessen.

Infusion
Körperwasser
Änderung pro Liter
Volumen für 8 mmol/l

Übung 5.2, Rechenaufgabe

Eine 75-jährige Frau mit 60 kg hat ein Serumnatrium von 118 mmol/l. Sie erhält NaCl 3 % (513 mmol/l); das Körperwasser beträgt 45 % des Gewichts. Berechnen Sie die erwartete Änderung pro Liter (mmol/l) und das Volumen in ml, das einen Anstieg um 8 mmol/l bewirkt.

Kalium wird perioperativ vor allem bei Niereninsuffizienz, Azidose, Gewebeuntergang und nach Succinylcholin gefährlich hoch. Die Sorge, balancierte Lösungen mit 4 bis 5 mmol/l Kalium würden eine Hyperkaliämie verschlechtern, ist unbegründet: Kochsalz löst über die Azidose eher eine Hyperkaliämie aus als balancierte Lösungen, wie Studien bei Nierentransplantationen gezeigt haben. Die Lerneinheit Säure-Basen-Haushalt und Elektrolytstörungen vertieft das.

Übung 5.1

Lektion 6

Besondere Situationen

Einige Situationen verlangen eine angepasste Strategie. Entscheidend ist immer, ob zusätzliche Flüssigkeit das Herzzeitvolumen steigert und ob die Organe sie vertragen.

Tabelle 3: Besondere Situationen
SituationWorauf es ankommt
Herzinsuffizienzkleine Boli nur mit Erfolgskontrolle, früh Vasopressoren oder Inotropika, Überladung vermeiden
Niereninsuffizienzkeine Scheu vor balancierten Lösungen; Hypovolämie und Überladung gleichermaßen vermeiden
Sepsisinitial rasch Kristalloid nach Reagibilität, dann restriktiv (Lerneinheit Sepsis)
Schädel-Hirn-Traumaisotone oder leicht hypertone Lösungen, keine hypotonen; Albumin vermeiden
Kinderisotone Erhaltung mit Glukosezusatz, Natrium kontrollieren (Lerneinheit Hämodynamik und Volumen)
Große BlutungBlutprodukte statt Verdünnung, Massivtransfusionsprotokoll (Lerneinheit Hämotherapie)

Nach der Operation wird die Infusion so früh wie möglich beendet und durch Trinken ersetzt. Eine laufende Infusion ohne Indikation am zweiten Tag ist einer der häufigsten Gründe für eine positive Bilanz und Ödeme.

Übung 6.1

Lektion 7

Fälle, Merksätze und Aufgaben

Fall 1: Azidose nach großer Operation

Nach einer sechsstündigen Operation mit 6 l NaCl 0,9 % zeigt die Blutgasanalyse pH 7,28, Bicarbonat 17 mmol/l, Chlorid 116 mmol/l, Natrium 142 mmol/l, Laktat 1,2 mmol/l, CO₂-Partialdruck 40 mmHg. Der Kreislauf ist stabil.

Fall 1

Fall 2: Krampfanfall nach transurethraler Resektion

Ein 72-jähriger Mann krampft eine Stunde nach einer transurethralen Prostataresektion in Spinalanästhesie. Das Serumnatrium beträgt 117 mmol/l, präoperativ 139 mmol/l.

Fall 2

Merksätze

  • Infusionen sind Medikamente: Indikation, Dosis, Nebenwirkungen.
  • Von 1 l Kristalloid bleibt nach dem Gleichgewicht etwa ein Viertel im Plasma.
  • Balancierte Lösungen als Standard; Kochsalz bei Alkalose und Hirnödem.
  • Keine HES; Albumin nur mit Indikation, nie beim Schädel-Hirn-Trauma.
  • Moderat, nicht extrem restriktiv; Boli nur bei Volumenreagibilität.
  • Chronische Hyponatriämie höchstens 10 mmol/l in 24 Stunden korrigieren.

Aufgaben

Aufgabe 1: Erhaltung am ersten Tag

Gegeben:
Eine 70 kg schwere Patientin darf am ersten postoperativen Tag noch nicht trinken; es bestehen keine Verluste.

Frage:
Wie viel Wasser und welche Elektrolyte braucht sie etwa? Nutzen Sie den Rechner.

Lösung

Nach NICE 25 bis 30 ml/kg/Tag, also 1 750 bis 2 100 ml, dazu etwa 1 mmol/kg Natrium, Kalium und Chlorid pro Tag und Glukose zur Vermeidung einer Ketose. Die 4-2-1-Regel ergibt 110 ml/h, also 2 640 ml pro Tag, und liegt für Erwachsene eher zu hoch.

Aufgabe 2: Bolus oder nicht

Gegeben:
Nach der Einleitung fällt der Blutdruck auf 75/45 mmHg. Die Pulsdruckvariation beträgt 6 %, bei kontrollierter Beatmung mit 8 ml/kg.

Frage:
Geben Sie einen Flüssigkeitsbolus?

Lösung

Eher nicht. Eine niedrige Pulsdruckvariation spricht gegen Volumenreagibilität. Wahrscheinlich ist eine narkosebedingte Vasodilatation; Vasopressor und Anpassung der Narkosetiefe sind sinnvoller.

Aufgabe 3: Glukose 5 % als Ersatz

Gegeben:
Ein Kollege möchte einen Blutverlust von 800 ml mit Glukose 5 % ausgleichen.

Frage:
Was spricht dagegen?

Lösung

Glukose 5 % verteilt sich als freies Wasser im gesamten Körperwasser; nur etwa 8 % bleiben im Plasma. Sie ersetzt kein Volumen und kann eine Hyponatriämie und Hyperglykämie verursachen.

Aufgabenblock abschließen

Markieren Sie den Block als bearbeitet, wenn Sie alle Aufgaben gelöst und mit den Lösungen verglichen haben.

Abschlussquiz, etwa 10 Minuten

Abschlussquiz

Zehn Fragen. Bestanden ab 80 %.

Zum Nachschlagen

Begriffe und Literatur

BegriffBedeutung
Glykokalyxgelartige Schicht auf dem Endothel, Hauptbarriere für Proteine
balancierte LösungVollelektrolytlösung mit plasmanahem Chlorid und Puffer
VolumenreagibilitätAnstieg des Schlagvolumens nach Flüssigkeitsgabe
ErhaltungsbedarfWasser und Elektrolyte für den Grundumsatz
Osmotische DemyelinisierungHirnschaden durch zu schnelle Natriumkorrektur

Literatur

  1. Adrogué HJ, Madias NE. Hyponatremia. N Engl J Med 2000;342:1581–1589.
  2. Finfer S, Bellomo R, Boyce N et al. A comparison of albumin and saline for fluid resuscitation in the intensive care unit (SAFE). N Engl J Med 2004;350:2247–2256.
  3. Finfer S, Micallef S, Hammond N et al. Balanced multielectrolyte solution versus saline in critically ill adults (PLUS). N Engl J Med 2022;386:815–826.
  4. Myburgh JA, Finfer S, Bellomo R et al. Hydroxyethyl starch or saline for fluid resuscitation in intensive care (CHEST). N Engl J Med 2012;367:1901–1911.
  5. Myles PS, Bellomo R, Corcoran T et al. Restrictive versus liberal fluid therapy for major abdominal surgery (RELIEF). N Engl J Med 2018;378:2263–2274.
  6. National Institute for Health and Care Excellence. Intravenous fluid therapy in adults in hospital (CG174), aktuelle Fassung.
  7. Perner A, Haase N, Guttormsen AB et al. Hydroxyethyl starch 130/0.42 versus Ringer’s acetate in severe sepsis (6S). N Engl J Med 2012;367:124–134.
  8. Semler MW, Self WH, Wanderer JP et al. Balanced crystalloids versus saline in critically ill adults (SMART). N Engl J Med 2018;378:829–839.
  9. Spasovski G, Vanholder R, Allolio B et al. Clinical practice guideline on diagnosis and treatment of hyponatraemia. Eur J Endocrinol 2014;170:G1–G47.
  10. Woodcock TE, Woodcock TM. Revised Starling equation and the glycocalyx model of transvascular fluid exchange. Br J Anaesth 2012;108:384–394.
  11. Zampieri FG, Machado FR, Biondi RS et al. Effect of intravenous fluid treatment with a balanced solution vs saline solution on mortality in critically ill patients (BaSICS). JAMA 2021;326:818–829.
  12. Weiterführend: Gropper MA et al. (Hrsg.). Miller’s Anesthesia, 10. Auflage. Elsevier 2024.

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