Der menschliche Wasser- und Elektrolythaushalt Der Säure- Basen- Haushalt - Krankheiten und Störungen – -Infusionstherapie- „Bei der Infusionstherapie assistieren“ LE I.14 Quellen: „Mensch-Körper-Krankheit“, Urban & Fischer, 3. Auflage, 1999 „Pflege Heute“, Urban & Fischer, 2. Auflage, 2001 „Innere Medizin“, Weiße Reihe, Band 4, 7. Auflage, 2004 Copyright © Dr.Weerts, im Juli 2006 KPS, KKPS, HS 35 Folien 2 dh 25.03.2017

1. Der Wasserhaushalt 70% des Körpergewichtes ist Wasser schwankt bei Alter und Geschlecht Wo ist das Wasser? 60% intrazellulär 40% extrazellulär (im interstitiellen Gewebe) 7.5% im Blut ausgeglichene Wasserbilanz wichtig für  körperliche Leistung  geistige Leistung kontinuierliche Regulation wichtig sonst  Dehydratation (Austrocknung) oder  Hyperhydratation = Ödeme (Überwässerung)

Flüssigkeitsbilanzierung Wie und wo erfolgt die Regulation im Wasserhaushalt………? Flüssigkeitsbilanzierung und Wasserein- und ausfuhr Wasserein- und –ausfuhr direkte Einfuhr Trinken Infusionen indirekte Einfuhr wasserhaltige feste Nahrungsmittel normale Einfuhrmengen  2 Liter/täglich (gesunder Mensch, keine körperl. Arbeit) 1.500 ml durch Getränke + 600 ml durch feste Nahrung + 400 ml Oxydationswasser aus Stoffwechsel- Abbauvorgängen: 1 g Kohlenhydrate = o.6 ml 1 g Fett = 1ml 1 g Eiweiß = 0.4 ml normale Ausscheidungsmengen 1.500 ml durch Urin 200 ml über den Darm 300 ml über Haut (Verdampfung und Schwitzen) 500 ml befeuchtete Ausatemluft im Tubulussystem der Niere hier Rückresorption von Wasser abhängig von Außentemperatur körperl. Belastung Ernährung Steuerung durch das Hormon Adiuretin (HHL) Flüssigkeitsbilanzierung wichtig für gesunde, aber auch besonders für Kranke Berechnung und Messung von Einfuhr und Ausfuhr ausgeglichene Bilanz (Einfuhr = Ausfuhr) negative Bilanz (zu viel Ausscheidung) positive Bilanz ( zu viel Einfuhr)

Wie kann man den Wasserhaushalt am besten überwachen…….? durch den Hydratationszustand! Der Wassergehalt des Körpers entspricht in etwa dem Blutdruck in den großen Venen! zentraler Venendruck ZVD wird mit zentralem Venenkatheter gemessen (1-2 cm vor dem re. Vorhof in der oberen Hohlvene) beste Methode zur Überwachung von  Volumenmangel (z. B. beim Volumenmangel- Schock)  Volumenüberlastung (z. B. bei zu intensiver Infusionstherapie)  Überwachung einer Infusionstherapie normaler ZVD = 3 – 7 cm H2O (Wassersäule)

Überwässerung (Hyperhydratation) Volumenüberlastung häufig durch zu intensive Infusionstherapie gefährlich bei Alten und Herzinsuffizienz Rückstau des Blutes vor dem re. Herzen RR Anstieg Serum tritt durch die Gefäße in das Gewebe Ödeme Überwässerung führt zu Gegenregulation vermehrte Urinausscheidung (Polyurie)

Wie funktioniert diese Gegenregulation?? 2 Möglichkeiten: 1. Volumen- und Osmorezeptoren in den Gefäßwänden Meldung Volumenüberangebot  Gehirn Bremsung Adiuretin- Ausscheidung im HHL vermehrte Urinausscheidung 2. Volumenüberangebot im Gefäßsystem Steigerung der Nierendurchblutung

Unterwässerung (Dehydratation) „Volumendefizit“ durch verminderte Flüssigkeitsaufnahme durch vermehrtes Schwitzen starkes Durstgefühl entsteht bei Wasserdefizit von ca. 2 Liter Symptome des Wassermangels trockene Schleimhäute rissige Zunge Hautfalten bleiben stehen Schwäche Kreislaufsymptome (Tachykardie, Niedriger RR, kollabierte Halsvenen) Oligurie dunkler, hochkonzentrierter Urin Bewusstseinseintrübung Fieber

Dehydratation kann zum Nierenversagen führen! Unterwässerung ist auch häufig mit einem Elektrolytverlust verbunden! (Wasser ist Lösungs- und Transportmittel für Elektrolyte)

2. Der Elektrolythaushalt Es gibt 6 wichtige Elektrolyte im Organismus (= Spurenelemente = Mineralstoffe) Natrium (Na+) im Extrazellulärraum, regelt dort den osmotischen Druck Kalium (K+) im Intrazellulärraum, wichtig für die Übertragung der Erregung im Nervensystem und am Herzen, hilft beim Insulintransport in die Zelle Calcium (Ca++) Aufbau von Knochen und Zähnen, Erregungsübertragung im Nervensystem, Muskelkontraktion Magnesium (Mg++) Erregungsübertragung am Muskel Chlorid (Cl-) im Extrazellulärraum, regelt den osmotischen Druck Phosphat (PO4---) Baustein von ATP, der Zellmembran, Knochen

Mittelwerte der Elektrolyte beim Gesunden Na 140 mmol/l K 4 mmol/l Ca 2.4 mmol/l Mg 0.9 mmol/l Cl 102 mmol/l PO4 1.2 mmol/l

Störungen im Natrium- und Wasserhaushalt Hypernatriämie „zuviel Na“ hypertone Dehydratation = zu viel Na + zu wenig Wasser Ursachen häufigste Störung fehlender Durstreiz (Kinder, Alte, Schwerkranke), Diabetes insipidus (Mangel an Adiuretin) Therapie viel Trinken Infusion mit 5% Glukose hypertone Hyperhydratation = zu viel Na + zu viel Wasser Ursache meist bei falscher Infusionstherapie wenig Trinken Diuretika Flüssigkeitszufuhr bilanziert einschränken Hyponatriämie „zu wenig Na“ Ursachen zu viel Diuretika Nierenerkrankungen starkes Erbrechen, Durchfälle hypotone Dehydratation zu wenig Na + zu wenig Wasser bei allen Wassermangelzuständen Therapie viel Trinken über zentralen Venenkatheter konzentrierte NaCl – Lösung (langsam!) bilanzierte Wasserzufuhr hypotone Hyperhydratation zu wenig Na + zu viel Wasser zu geringe Urinproduktion bei Nierenerkrankungen Leberzirrhose Herzinsuffizienz Einschränkung der Wasserzufuhr Trinkmenge  o.5 – 1 L/Tag + Diuretika

Störungen im Kaliumhaushalt Hypokaliämie (Kaliummangel) und Hyperkaliämie (Kaliumüberschuss) führen zu  Störungen der Erregbarkeit der quergestreiften und glatten Muskulatur Symptome Herzrhythmusstörungen (u.U. Herzstillstand bei Hyperkaliämie) Muskelschwäche Lähmungen der Muskulatur Obstipation Hypokaliämie Ursachen Obstipation Missbrauch von Abführmitteln Erbrechen + Durchfälle Hormonstörungen Cortison – Therapie Therapie Kalium oral (Kalinor®) oder vorsichtig i.v. K – reiche Kost (Banane) Hyperkaliämie meist als Folge von akuter/chron. Niereninsuffizienz post Op. Azidose Trauma Symptome Kribbeln auf der Haut Herzrhythmusstörungen bis zum Herzstillstand Lähmungen Diuretika Dialyse Ca - Gabe

Störungen im Kalziumhaushalt Die hormonelle Regulation des Kalziumhaushaltshaushaltes Ca – und Phosphat Regulation sind eng miteinander verkoppelt! 2 Hormone regeln den Ca – Haushalt Schilddrüse  Calcitonin Nebenschilddrüse  Parathormon Die Ca- und Phosphatausscheidung Wirkung von Calcitonin hemmt Ca – Rückresorption in der Niere Wirkung von Parathormon fördert Ca – Rückresorption in der Niere hemmt die Phosphat – Rückresorption in der Niere Hypokalzämie Ursachen hormonelle Störungen Diuretika – Gabe Therapie Ca – reiche Kost Ca oral ggfs. i.v. Symptome akuter Ca – Mangel psychisch verursachte Hyperventilation  Alkalose im Blut  Hyperventilationstetanie mit Muskelzittern, Krämpfen und Kollapsneigung chron. Ca – mangel Osteoporose! Hyperkalzämie meist Überfunktion der Nebenschilddrüse auch bei Ca. (Knochen) vermehrte Urinproduktion (Polyurie) Gefahr des Volumenmangels Bewusstseinsstörungen psychische Störungen Herzrhythmusstörungen der Grundkrankheit + Ca –arme Diät

Störungen im Magnesium-, Chlorid- und Phosphathaushalt Magnesiumhaushalt Hypomagnesiämie (Mg – Mangel) häufig gleichzeitig Ca – Mangel Ursachen in der Schwangerschaft bei Stoffwechselstörungen bei Mangel-/Fehlernährung Resorptionsstörungen des Darmes Symptome gesteigerte muskuläre Erregbarkeit Wadenkrämpfe Herzrhythmusstörungen Störungen des Wachstums des Foeten Hypermagnesiämie (zu viel Mg) bei Niereninsuffizienz Chloridhaushalt Chloridmangel bei massivem Erbrechen von Magensäure Infusionstherapie Phosphathaushalt Hypophosphatämie ( Phosphat -Mangel) bei Nierenerkrankungen Alkoholismus Mangel-/Fehlernährung Resorptionsstörungen des Darmes bei Sepsis Hyperphosphatämie ( zu viel Phosphat) bei Hormonstörungen Nierenkrankheiten besonderen Grunderkrankungen

3. Der Säure – Basenhaushalt Der Blut – pH und seine Konstanthaltung Normalwert  7.4 (leicht alkalisch) pH muss in einem Bereich von 7.36  7.44 konstant gehalten werden! Azidose = pH < 7.36 Alkalose = pH > 7.44 Für die Aufrechterhaltung eines konstanten pH – Werts sorgen das Blut die Atmung die Niere durch Pufferungssysteme Bikarbonat – Puffer Eiweiß – Puffer Hämoglobin - Puffer Wie funktioniert diese Pufferung im menschlichen Körper….? alle Stoffwechselvorgänge laufen pH – abhängig ab bei allen Stoffwechselvorgängen entstehen Säuren als Stoffwechselendprodukte Säuren werden an Puffer gebunden Säuren werden im Blut durch Puffer in H2O und CO2 zerlegt Ausscheidung von CO2 über die Atmung/Niere Wichtigster Puffer ist der Bikarbonat – Puffer! bindet 75% der Säuren im Blut!

Respiratorische Azidose Abatmung von CO2 vermindert (Hypoventilation) Anhäufung von Säuren im Blut pH Wert erniedrigt H+- Konzentration erhöht BE erniedrigt pCO₂ erhöht Ursachen Atemdepression (z. B. medikamentös) Lungenfunktionsstörungen Schock Trauma Symptome Zyanose Dyspnoe Therapie Stützung der Atmung bei pH < 7.2  Intensivstation + Beatmung 15.

Respiratorische Alkalose Abatmung von CO2 vermehrt (bei Hyperventilation) Mangel an Säuren im Blut pH- Wert erhöht H+ Ionenkonzentration erniedrigt BE erhöht pCO₂ erniedrigt oft gleichzeitig Ca – Mangel im Blut Ursachen Überreizung des Atemzentrums bei psycho- vegetativen Störungen Fieber Schädelhirntrauma Meningitis Enzephalitis Leberzirrhose Sepsis Therapie Ausgleich durch Infusionstherapie

Nicht- respiratorische („metabolische“) Azidose Überschuss von Säuren (akutes Nierenversagen, Schock) Mangel an Basen/Laugen pH Wert erniedrigt pCO₂ erhöht H+ - Konzentration erhöht BE erniedrigt Ursache liegt im Stoffwechsel (=Metabolismus) Beispiel „diabetisches Koma“ = ketoazidotisches Koma Anfall von vielen Säuren  Azidose Wie ist das zu erklären…..? bei Erhöhung des Blutzuckerspiegels (durch Insulinmangel)  Energiegewinnung durch Verbrennung von Fettsäuren (Lipolyse)  Entstehung von freien Fettsäuren (sog. Ketonkörpern)  Übersäuerung des Blutes Gegenregulation bei Azidose verstärkte Atmung (wichtigste Form des Säurenausgleichs) vermehrte Nierenausscheidung

Nicht- respiratorische („metabolische“) Alkalose Säureverlust durch Verlust von Wasser und H⁺Cl⁻ aus dem Magensaft (starkes und häufiges Erbrechen) Vermehrung von Basen/Laugen im Blut pH – Wert erhöht H⁺ - Konzentration erniedrigt pCO₂ erniedrigt BE erhöht Regulation nur bedingt durch recht und schlecht durch willkürliche Beeinflussung der Atmung mögliche Verlangsamung der Atmung möglich !! nur durch Infusionstherapie möglich

Kenngrößen des Säure- Basenhaushaltes bei der Blutgasanalyse pH- Wert, CO₂-Konz., Base-excess pH pCO₂ BE normal 7.37 - 7.43 36-44 mmHg -2.5 - +2.5 Azidose <7.37 Hyperkapnie>44 < - 2.5 Alkalose >7.43 Hypokapnie <36 > + 2.5 Je höher die H⁺ Ionenkonzentration umso niedriger der pH- Wert! CO₂ ist ein Gas , wirkt aber im Blut wie eine Säure! CO₂ + H₂O  H₂CO₃ (Kohlensäure) !

Häufige Ursachen von pH – Verschiebungen im Körper Azidose (pH < 7.36) 1. metabolische Ursachen diabetisches Koma akutes Nierenversagen chron. Niereninsuffizienz Pankreatitis Leberkoma Schock rezidiv. Diarrhoen Sepsis 2. respiratorische Ursachen Hypoventilation Alkalose (pH > 7.44) 1. metabolische Ursachen Säureverluste durch Erbrechen Diuretikatherapie 2. respiratorische Ursachen Hyperventilation hypocalcämische Tetanie Fieber

Erhaltung und Wiederherstellung der Homöostase 4. Infusionstherapie Behandlungsziel ist die Erhaltung und Wiederherstellung der Homöostase = inneres Gleichgewichtes des Organismus = „inneres Milieu“

Einzelne Ziele, Sinn und Zweck von Infusionen Wiederherstellung und Aufrechterhaltung der/des intra- und extrazellulären Flüssigkeitsvolumina Osmolarität Elektrolytkonzentration Säure- Basen Gleichgewicht Nährstoffzufuhr Weitere Ziele Verabreichung von Medikamenten in die Blutbahn Osmotherapie (Ausschwemmen von Ödemen) Offenhalten von Gefäßen (Venöser Zugang) 25.10.07

Arten von Infusionen Infusionsort peripher- venös zentralvenös Gefäßort intravenös intraarteriell (bei arteriellen Durchblutungsstörungen) subcutan (selten) intraossär im Notfall bei Kindern (selten) Infusionsort peripher- venös zentralvenös Infusionsdauer Dauerinfusion über 24 h, z. B. bei parenterale Ernährung Kurz(zeit)Infusion 15-30 min  3 h 50 -100 ml Medikamente

Infusionslösungen Begriff der Osmose Übergang des Lösungsmittel (z. B. Wasser) einer Lösung in eine stärke konzentrierte Lösung durch eine semipermeable Membran. Diese Membran ist nur für das Lösungsmittel durchgängig nicht für die gelösten Stoffe (z. B. Bluteiweiße) Begriff der Osmolarität Maß für die Stärke des Lösungsmittelüberganges bei der Osmose Menge der gelösten Teilchen pro kg Lösungsmittel Isotone Infusionslösungen entsprechen der Osmolarität des Blutes hypotone Infusionslösungen haben niedrigere Osmolarität hypertone Infusionslösungen haben höhere Osmolarität Alle Infusionslösungen müssen steril und pyrogenfrei (frei von Fiebererregenden Substanzen) sein!

Infusionen zur Elektrolytzufuhr Vollelektrolytlösungen Sterofundin® Zweidrittel-, Halb- und Eindrittellösungen bei Na-Mangel + K – Überschuss (Nierenkrankheiten) Kaliumfreie Lösungen mit geringem Kohlehydratzusatz Lösungen für Säure-Basenausgleich bei Azidose Na-Bikarbonat Braun(R) Trometamol comp. Berlin Chemie® Lösungen zum Ersatz spezieller Elektrolyte z. B. Kalium Inzolen® Sterofundin K® Elektrolytkonzentrate zum Zumischen bei Infusionen

Infusionen zur Energiezufuhr Kohlenhydratlösungen meist verwendete Infusionslösungen bei hochprozentigen Lösungen ZVK erforderlich Verwendete Kohlehydrate Glukose Xylitol (Zuckeralkohol) am häufigsten  5% Glukose - Lösung Nährstoffzufuhr Ausgleich Volumenmangel als Trägerflüssigkeit für Elektrolytkonzentrate und Medikamente Fettlösungen für parenterale Ernährung 20% Fettemulsionen auf Sojaölbasis

Aminosäurelösungen Anwendung Trauma nach Op. nach mehrtägiger Nahrungskarenz bei schweren Erkrankungen mit Eiweißdefizit (Leber, Niere) Ziel der Therapie Abbau von körpereigenem Eiweiß zu verlangsamen anabole Heilungsprozesse unterstützen Zusammensetzung Aminosäuren (Aminofusin®) +/- Kohlenhydrate

Kombinationslösungen zur parenteralen Ernährung Zusammensetzung Aminosäuren Kohlenhydrate Elektrolyte AKE 1.100® Ziel der Therapie alle Krankheitszustände bei denen die Ernährung nicht über dem enteralen Wege (Magen/Darm) erfolgen kann oder darf Anwendung Beispiel: akute Pankreatitis intensivmedizinische Behandlung (Koma etc.)

Lösungen zur Osmotherapie Ziel der Therapie osmotische Rückgewinnung von Ödem aus dem interstitiellen Raum vermindern Wasser – Rückresorption fördern die Diurese Anwendung Hirnödem (Trauma, Tumor, Entzündungen des ZNS) Vergiftungen (beginnendes) akutes Nierenversagen Zusammensetzung 10 -20% Mannitol Osmofundin 10%(R) Osmosteril 20%(R)

Lösungen zum Volumenersatz und bei Mikrozirkulationsstörungen Anwendung Volumenmangel – Schock mit Störungen der Mikrozirkulation bei Durchblutungsstörungen Zusammensetzung niedermolekulare Dextrane bei Störungen der Mikrozirkulation Rheomakrodex® hochmolekulare Dextrane bei Volumenmangel Makrodex® Hydroxyaethylstärke Plasmasteril® Vorsicht! Allergische Reaktionen bei Dextranen!

Weitere Infusionslösungen Serumabkömmlinge Albumin – Lösungen (bei bestimmten Albuminmangelzuständen) bei diagnostischen Maßnahmen (Rö –Kontrastmittel)

zentraler Venenkatheter und zentralvenöse Infusion zentralvenöser Venenkatheter (ZVK) Einlage eines Katheters in die großen, klappenlosen Venen unmittelbar vor dem rechten Herzen Anwendung zur Messung des zentralen Venendrucks (Notfall) bei Langzeitinfusionen für Massen- und Druckinfusionen (Notfall) für hypertone Infusionen bei Gefäßwandreizende Infusionsflüssigkeiten (Zytostatika) zur längeren parenteralen Ernährung Venenzugänge beim ZVK von zentral (Katheter 30 cm) V. subclavia V. jugularis externa V. jugularis interna von peripher (Katheter 70 cm) V. basilica V. cephalica Einlage unter Monitorkontrolle auf Intensivstation präoperativ im Anästhesie- Einleitungsraum

Komplikationen bei ZVK Das Legen eines ZVK ist komplikationsarm aber nicht komplikationsfrei! Häufigste Komplikationen aller Zugangswege Hämatome Pneumothorax irrtümliche Punktion einer Arterie Hämatothorax Dissektionsaneurysma (Gefäßwandschaden) Luftembolie Chylothorax (Verletzung des thorakalen Lymphganges) Verletzungen des Plexus brachialis Herzrhythmusstörungen bei zu weit vorgeschobenem Katheter  re. Herz Infektionen des Katheters Thrombose der punktierten Vene

ENDE