Infusion…?

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An anderer Stelle haben wir besprochen wie hoch der zu erwartende Flüssigkeitsbedarf ist (>Flüssigkeitsbedarf?). Hier betrachten wir allgemein die Effekte von Infusionen.

Für eine suffiziente Herz-Kreislauffunktion benötigen wir eine ausreichende Vorlast, also Gefäßfüllung. Die Nachlast ergibt sich dann konsekutiv aus Inotropie, Schlagvolumen und peripherem Widerstand. Die Aufrechterhaltung der Organperfusion und Gewebeoxygenierung hängt direkt mit dem verfügbaren Volumen zusammen. Ausdruck der duch Volumenmangel hervorgerufenen Mikrozirkulationsstörungen sind Laktatanstieg und ein negativer base excess (BE) lange vor einem relevanten Kreislaufeinbruch oder Hb-Mangel. Auf dem Monitor fällt uns früh eine atemabhängige Modulation der arteriell abgeleiteten Blutdruckamplitude auf (SVV > 10% deutet auf eine Hypovolämie, Sinusrhythmus vorausgesetzt).

Zum Erhalt der Normotonie und ausreichender Gewebsperfusion benötigen wir in der Hypovolämie Substanzen zum Volumenersatz.
Tatsächlich verbessert eine ‚Verdünnung‘ des Blutes zunächst die Fließeigenschaften und bis zu einem Hämatokrit von 30% auch die Sauerstofftransportkapazität des Blutes. Kurzgefasst: Volumentherapie zielt auf den Erhalt des Herzzeitvolumens! (und der Gewebeperfusion)

In der Regel sind Volumenersatzmittel sog. kristalloide oder kolloidale Lösungen, also Substanzen, die neben ‚reinem Wasser‘ osmotisch wirksame Elektrolyte oder Makromoleküle enthalten. Dies ist nötig, um zum einen das reine Wasser im Gefäßbett zu halten und zum anderen um Verdünnungseffekte mit zum Teil schwerwiegenden Folgen zu vermeiden.

Die theoretische Osmolarität beträgt beim Menschen 290 mosmol/l. Sie berechnet sich aus den molaren Konzentrationen aller osmotisch wirksamen Teilchen. Vereinfacht lässt sie sich berechnen als:

[Plasmaosmolarität in mosmol/l] = [Natrium]x2 + [Harnstoff in mg/dl]:2,8 + [Glucose in mg/dl]:18

Ziel ist die Homöostase im Hinblick auf HZV, pH, osmotischen Druck, Elyte.

Wir unterscheiden nach dem Natriumgehalt der Kristalloide Voll-, Zweidrittel-, Halb- und Eindrittelelektrolytlösungen so wie elektrolytfreie Lösungen. Letztere enthalten in der Regel als osmotisch wirksames Kohlehydrat Glucose und sind elektrolytfrei.
Neben Natrium (und Kalium, Calcium, Magnesium) finden sich aus Gründen der Elektroneutralität entsprechend Anionen in unseren E.lyt-Lösungen. Diese können Chlorid sein (NaCl 0,9%) oder metabolisierbare organische Anionen (Lactat, Maleat, Acetat).

Ein Problem dieser ‚in vitro‘ Lösungen ist, das der Hauptpuffer des Blutes, Hydrogencarbonat in diesen Lösungen mit eher saurem pH nicht stabil ist (pKs Kohlensäure 6,1). Da er fehlt, müssen andere Ionen ihn ersetzen. Dies kann Chlorid sein, meist aber – um unphysiologisch hohe Chloridkonzentrationen zu vermeiden Lactat, Acetat oder Malat. Infundiert man also Kristalloide müss der Körper dieses Bicarbonatdefizit ausgleichen, es kommt zur Dilutionsazidose. Diese wird in der Regel durch renale Rückresorption ausgeglichen. Bei metabolisierbaren Anionen fällt dieser Effekt schwächer aus als bei Chlorid als Hauptanion, da sie hepatisch unter Protonenverbrauch zu CO2 metabolisiert werden, der pH also wieder steigt. Bei NaCl 0,9% kommt es also bei großen Infusionsmengen eher zur hyperchorämischen Azidose als bei z.B. Ringer Lactat.
Umgekehrt kann die Infusion stark lactathaltiger Lösungen eine verzögerte (nach Metabolisierung!) Postinfusionsalkalose auslösen. Hierbei kommt es zu Hypoventilation, Hypocalciämie, erschwerter O2-Abgabe und Mikrozirkulationsstörungen.

Aufgrund des Fehlens von Protein kommt es durch die Infusion großer Volumina zur Dilutionshypoproteinämie mit Ödemneigung durch den Abfall des kolloidosmotischen Drucks.

Der Verlust freien Wassers nach interstitiell und intrazellulär führt zu einem sehr geringen Volumeneffekt v.a. der Kristalloide. Er beträgt nach 1 h kaum mehr 10%. Je nach Kolloid kann der Volumeneffekt kolloidaler – also makromolekularer Substanzen – deutlich höher sein, z.T. auch mit nach intravasal gerichtetem Volumenstrom (‚Plasmaexpander‘).
Der Nachteil der gängigen Kolloide Hydroxyethylstärke und Gelatine sind Volumenüberladung mit der Gefahr kardialer Dekompensation, Gerinnungsstörungen (HAES), Anaphylaxie (Gelatine), Nierenfunktionstörungen, Ablagerung im Gewebe mit Pruritus und ein verschlechtertes outcome bei kritisch Kranken Patienten, so dass zumindest HAES nur noch bis 15 ml/kg im akuten Volumenmangelschock zugelassen ist.

Aufgrund der Beschränkungen für HAES wird zunehmend wieder Humanalbumin 5% als Volumenersatz auch und gerade in der Intensivmedizin verwandt.

Betrachtet man die Osmolalität isoliert, so spricht man von iso-/ hypo- oder hypertonen Lösungen (auf der Basis einer Osmolatität von 290 +/- 10 mosmol/kg). Diese Tonizität ist veränderlich, so macht wird aus einer iso- oder hypertonen Glucoselösung durch Metabolisierung schnell reines Wasser, also eine hypotone Lösung.

Alle Lösungen sind letzlich Kompromisse, da sie in unterschiedlichem Maß der Elektrolytbalance, der Tonizität oder dem physiologischen pH Rechnung tragen. Ziel bleibt ein möglichst geringer Einfluss auf den Elythaushalt,  den KOD und die Tonizität wie den pH zu nehmen.

Im folgenden ein Vergleich der gängigsten 3 Infusionslösungen:

NaCl 0,9% Lsg. – Na 154 Cl 154 BE-Diff -24 pH 5,0-7,0 Osm 286

Jonosteril – Na 137 K 4 Ca 1,65 Mg 1,25 Cl 110 Acetat 36,8 BE-Diff +13 pH 5,0-7,0 Osm 269

G 5 – Glc 50 g/l BE-Diff -24 Osm 290

Eine Bemerkung am Rande, Lactat ist ein feinfphliger Parameter der Gewebeperfusion, den man sich vergibt, wenn man lactathaltige Infusionen verwendet!

 

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