Pflegetechniken II Infusionstherapie

Der Begriff Infusion

• Abgeleitet vom lateinischen Verb infundere und bedeutet «hineingiessen»

• Einfliessen lassen von Flüssigkeiten in den Organismus über einen meist venösen Zugang.

Homöostase („Selbstregulierung“)

• Menschliches Leben ist an funktionsfähige Zellen und deren koordiniertes Zusammenwirken in Organen gebunden.

• Die Konstanz und die Aufrechterhaltung des inneren Milieus des Körpers erfolgt durch verschiedene Regel-systeme:

  • Regelung des Wasser- und Elektrolythaushalts

  • Regelung der Kreislauffunktion und Organdurchblutung

  • Regelung des pH-Wertes

Zusammensetzung der Körperflüssigkeiten

• Wasser

• Elektrolyte

• Nichtelektrolyte (Proteine)

• intravasale Zellen (Erythrozyten, Thrombozyten, Leukozyten)

• intrazelluläre Organellen (Mitochondrien)

Fragen Wasserhaushalt

• Welche Flüssigkeitsräume kennen Sie?

• Wo befindet sich die grösste Menge an Wasser?

• Welche Mechanismen führen zu einer Verteilung des Wassers in unserem Körper?

Übersicht Flüssigkeitsräume

• Extrazellulär

• Interstitiell

• Intrazellulär

• Plasma

• Erythrozyten

Wassergehalt im menschlichen Körper

• Der Wassergehalt eines Menschen schwankt zwischen rund 45% und 80%

  • Säugling: \pm 80 %

  • Erwachsener Mann*: \pm 60 %

  • Erwachsene Frau*: \pm 55 %

  • Alter Mensch**: \pm 50 %

  • Bei Männern ist der Wasseranteil niedriger als bei Frauen, weil Männer über mehr Muskulatur verfügen und diese zu 2/3 aus Wasser besteht

  • Mit zunehmendem Alter sinkt der Muskelanteil, steigt der Fettanteil und baut sich das Bindegewebe zum wasserärmerem Typ um

• Volumenbedarf gesunder Erwachsener: 35ml/kg/Kögew./d bzw. 3,5%/Kögew./d

Einfluss Fettanteil auf Wassergehalt

• Wichtiger Einflussfaktor auf den Wassergehalt ist das Depotfett.

• Adipöse Menschen verfügen über weniger Wasser als magere Menschen.

  • Wasseranteil magerer oder normalgewichtiger Mann: 60-65%

  • Wasseranteil adipöser oder sehr adipöser Mann: 40-50%

Wasserverteilung im Körper

• Gesamt: 60% des Körpergewichts (42l/70 kg) (bei Kindern bis zu 80 %)

  • Intrazellulär: 40 % (28l/70 kg)

    • Sonstige Körperzellen (26l/70 kg)

    • Intravasal: 5% (3,3l/70 kg) (Blutzellen)

  • Extrazellulär: 20 % (14l/70 kg)

    • Intravasal: 3,3% (2,3l/70 kg) (Plasmavolumen)

    • Blutvolumen: 80 ml/kg (5-6l bei 70 kgKG)

    • Interstitiell: 14 % (9,8l/70 kg)

    • "Transzellulär": 1% (0,7l/70 kg) ("Dritter Raum")

Transzellularraum (TZR) = «third space»

• Flüssigkeitsraum, der sich ausserhalb der Blutgefässe und des Interzellularraumes in den mit Epithelien ausgekleideten Körperhöhlen befindet

• Teil des Extrazellularraumes von serösen Häuten geformten Körperhöhlen (Pleura, Peritoneum, Perikard), die Liquorräume sowie die Lumina des GI-Traktes, des Urogenitalsystems und der Drüsen

• Der normalerweise geringe Flüssigkeitsanteil des TZR kann in krankhaften Situationen stark zunehmen (z.B. Pleuraerguss, Aszites, Pericarderguss)

  • Folgestörungen: z.B. Perikardtamponade, Hirndruck, Atemnot

Begrifflichkeiten: Mol

• Mengen- und Konzentrationsangabe in Chemie und Medizin

• Mol können aus dem Molekulargewicht des Periodensystems errechnet werden

• 1 mol = 1‘000 mmol

• Ein Mol: ungefähr 602.204.500.000.000.000.000.000 Atome

• Angaben gebräuchlich: mmol/l oder mmol/kg

Begrifflichkeiten: Osmolarität / Osmolalität

• Osmolarität (mosm/l)

  • Konzentration osmotisch wirksamer Teilchen pro Liter Flüssigkeit. Unabhängig von Grösse, Gewicht oder Ladung der Teilchen

  • Plasma: 291 mosm/l (= physiologische Osmolarität)

• Osmolalität (mosm/kg)

  • Konzentration osmotisch wirksamer Teilchen pro Kilogramm Flüssigkeit (in der Regel Wasser)

  • Plasma: 288 mosm/kg

  • [die Einheit Val oder mval ist keine SI*-Einheit, veraltet und nicht mehr zulässig]

  • *Système International d'Unités

Fragen zu Flüssigkeitsräumen und Membranen

• Welche Membranen kennen Sie?

• Was ist das besondere daran?

• Was sind treibende Kräfte für einen Austausch von Flüssigkeit und Stoffen?

• Wo wirken welche Kräfte?

Konzentrationsausgleich durch Diffusion I

• Konzentrationsausgleich ohne Membran durch gleichmässige Verteilung der Teilchen (durch «Random-Walk» der Teilchen)

Konzentrationsausgleich durch Diffusion II

• Ausgleich durch Wanderung von Teilchen durch eine selektiv permeable Membran. Die blauen Teilchen können die Membran durchdringen, die schwarzen nicht.

  • Beispiele:

    • Kalium durch Zellmembran

    • Sauerstoff und Kohlendioxid durch Kapillar-, Zell- und Alveolarwand

Konzentrationsausgleich durch Osmose

• Osmose ist der Vorgang des Ausgleichs der Teilchen auf der Innen- und Aussenseite einer Membran

Osmotischer Druck  kolloidosmotischer Druck I

• Osmose: Diffusion von Flüssigkeit durch eine selektiv-permeable Membran entlang eines Konzentrationsgefälles des Lösungsmittels im Bezug auf die gelösten Teilchen.

• Bei der Osmose kann ein Konzentrationsunterschied zwischen beiden Seiten nur durch den Fluss der Substanzen ausgeglichen werden, die aufgrund ihrer Eigenschaften die Membran passieren können. In vielen Fällen ist dies das Lösungsmittel, z. B. Wasser in biologischen Systemen.

• Die Kraft, mit der das Wasser vom Raum niedrigerer Konzentration in den Raum höherer Konzentration strömt heisst osmotischer Druck

Osmotischer Druck  kolloidosmotischer Druck II

• Kolloidosmotischer (onkotischer) Druck = Osmotischer Druck durch Makromoleküle (Proteine)

  • Gefässwände nicht permeabel für Proteine

  • Gehalt an Proteinen im Intravasalraum höher als im Interstitium

• Obwohl der kolloidosmotische Druck wegen der geringen molekularen Konzentration der Proteine nur relativ klein ist, spielt er trotzdem für die Flüssigkeitsverteilung im Organismus eine grosse Rolle, da die Proteine nicht durch die Gefässwand diffundieren können.

Osmotische Verhältnisse am Gefässendothel

• Elektrolyte und kleine Moleküle

• Plasma-Basalmembran

• Extravasalraum

• Proteine

• Erythrozyten

• Intravasalraum

• Gefäßendothel

Wasserhaushalt im Körper – osmotisch wirksame Teilchen

• Kation = positiv geladenes Ion; Anion = negativ geladenes Ion

Verteilung der Kationen und Anionen in den Flüssigkeitsräumen

• Extrazelluläre Flüssigkeit

• Intrazelluläre Flüssigkeit

Austausch von Flüssigkeit und lonen

• Blut

• Interstitium

• Zelle

  • H_2O

  • Proteine

  • Na^+

  • K^+

  • Cl^-

  • Phosphat

Passage durch Membranen I

• passive Diffusion

  • treibende Kraft: Konzentrationsgradient

  • Voraussetzung: Membrangängigkeit

    • Fettlöslichkeit

    • Grad der Ionisierung

    • Molekülgrösse

• erleichterte Diffusion

  • treibende Kraft: Konzentrationsgradient

  • vermittelt durch Carrierproteine: rascher als passive Diffusion

  • z.B. Aufnahme von Zucker und Aminosäuren in Erythrozyten und ins ZNS

Passage durch Membranen II

• passiver Transport

• erleichterte Diffusion

• aktiver Transport

  • gegen einen Konzentrationsgradienten

  • energieabhängig: Verbrauch von ATP (Adenosintriphosphat)

  • verschiedene Transporter für organische Anionen und Kationen

  • ABC-Transporter (ATP-Binding-Cassette)

Beispiel aktives Membrantransportsystem: die Natrium-Kalium-Pumpe

• Da sich die Konzentrationen in den verschiedenen Flüssigkeitsräumen im Laufe der Zeit aneinander angleichen würden (Kalium strömt laufend aus den Zellen heraus und Natrium hinein) gibt es einen aktiven, energieverbrauchenden Mechanismus in den Zellmembranen.

• Er heisst "Na+/K+-Pumpe" und befördert K+-Ionen in die Zellen hinein und gleichzeitig Na+-Ionen heraus

Passage durch Membranen III (der Vollständigkeit halber)

• passiver Transport

• erleichterte Diffusion

• aktiver Transport

• Phagocytose/Pinocytose

  • Aufnahme von grossen Partikeln oder Flüssigkeitströpfchen durch Membraneinschluss

Tonizität

• Bezugspunkt ist die normale Plasmaosmolalität (ca. 275 – 305 mosmol/kg)

• Beschreibt, wie sich Zellvolumen in einer Flüssigkeit verhalten

  • Hypertone Flüssigkeit = der Zelle wird Flüssigkeit entzogen

  • Hypotone Flüssigkeit = die Zelle nimmt übermässig Flüssigkeit auf => sie platzt

Störungen des Wasser- und Natriumhaushaltes

• Hyperhydratation = Wasserüberschuss

• Hypohydratation = Wassermangel

• Hypertone Na > 145mmol/l

• Isotone Na 135 – 145mmol/l

• Hypotone Na < 135mmol/l

Sechs mögliche Hydratationszustände

• Dehydration

  • Isoton

  • Hypoton

  • Hyperton

• Hyperhydration

  • Isoton

  • Hypoton

  • Hyperton

Isotone Dehydratation I

• Definition

  • Mangel an Wasser und gelösten Stoffen (Natrium) aus dem Extrazellularraum (EZR) bei normaler Plasma-osmolalität

  • Der Intrazellularraum (IZR) bleibt grösstenteils unbeeinflusst.

• Pathophysiologie

  • EZR verkleinert, IZR unverändert

Isotone Dehydratation II

• Ursachen: isotone Flüssigkeitsverluste

  • Blutungen

  • Erbrechen, Durchfälle

  • Fisteln in Magen, Duodenum, Dünndarm

  • Renale Verluste durch Diuretika oder Polyurie

  • Verbrennungen

  • Verluste in den Transzellularraum bei Ileus, Peritonitis, Pankreatitis

  • Verminderte Flüssigkeits- und Elektrolytaufnahme

Isotone Dehydratation III

• Symptomatik

  • Blutdruckabfall, Tachykardie, Zentralisation, Kreislaufschock

  • Oligurie bis Anurie (ausser bei Diuretika)

  • Durst

  • Gewebeelastizität und Hautturgor vermindert

  • Muskulatur schlaff

  • Bulbi weich

  • Zunge trocken

  • Müdigkeit, Verlangsamung der Reaktionen, Apathie, Bewusstseinstrübung, Koma

  • Meteorismus, Übelkeit, Erbrechen

Isotone Dehydratation IV

• Therapie

  • Ursachenbekämpfung

  • Infusionstherapie mit Vollelektrolytlösungen

Hypertone Dehydratation I (Wassermangel)

• Definition

  • Mangel an freiem Wasser (EZR verliert mehr Wasser als Natrium)

  • Natrium erhöht

• Pathophysiologie

  • Flüssigkeit strömt aus den Zellen in den EZR => EZR verkleinert, IZR verkleinert

Hypertone Dehydratation II (Wassermangel)

• Ursachen

  • Grosse Wasserverluste (z.B. Fieber, starkes Schwitzen)

  • Verminderte Wasserrückresorption (z.B. Diabetes insipidus [ADH-Defizit])

  • Anstieg Glukosekonzentration mit Wasserverlust (Coma Diabeticum hyperosmolare)

  • Unzureichende Wasserzufuhr (Verlust Durstempfinden, Schluckunfähigkeit)

  • Iatrogen (ungenügende Wasserzufuhr)

Hypertone Dehydratation III (Wassermangel)

• Symptomatik

  • Durst

  • Oligurie

  • Unruhe, Erregung, Verwirrung, Halluzinationen, Krämpfe

  • Schwäche, Apathie, Somnolenz, Koma

  • Trockene Haut/Schleimhäute

  • Temperaturerhöhung (Wärmeregulation)

  • Kreislauf: erst mit zunehmender Entwässerung (BD-Abfall, Schlagvolumen-Abnahme)

• Therapie

  • Rehydrierung mit Ringerfundin/Ringerlaktat, mit 2/3-Elektrolytlösungen oder Glukose 5%

Hypotone Dehydratation I (Salzmangel)

• Definition

  • Salzverlust überwiegt Wasserverlust: Plasma-Na ist vermindert => Plasmaosmolalität ↓

• Pathophysiologie

  • Natriumkonzentration im EZR fällt => osmotischer Druck gegenüber IZR sinkt => Wasser strömt vom EZR in den IZR

  • EZR verkleinert, IZR überwässert

Hypotone Dehydratation II (Salzmangel)

• Ursachen

  • ungenügende Natriumzufuhr bei Erbrechen

  • Gastrointestinale Verluste

  • Renale Verluste

  • Diuretika- oder Laxantienabusus

Hypotone Dehydratation III (Salzmangel)

• Symptomatik

  • Zentralisation und Kreislaufstörungen stehen im Vordergrund (Blutdruckabfall, Tachykardie, Schock)

  • Desorientiertheit, Koma

  • Kein Durstgefühl

  • Gewebeelastizität und Hautturgor herabgesetzt, ev. zyanotische Haut

  • Bulbi weich

  • Oligurie

• Therapie

  • Vollelektrolytlösungen

  • ggf. Natriumsubstitution

Isotone Hyperhydratation I

• Definition

  • Anstieg Flüssigkeit des EZR bei unverändertem IZR

• Pathophysiologie

  • keine Änderung des osmotischen Drucks => keine Flüssigkeits-verschiebung vom EZR in den IZR.

  • Es kommt zu einer „Überfüllung“ des EZR

• Ursachen

  • Herzinsuffizienz

  • Leberzirrhose

  • Nierenerkrankungen (nephrotisches Syndrom)

  • Hypoalbuminämie

  • Iatrogen: übermässige Zufuhr von isotonen Salzlösungen (postoperativ, Niereninsuffizienz)

Isotone Hyperhydratation II

• Symptomatik

  • Gewichtszunahme

  • Ödeme

  • Lungenödem

  • Aszites

  • Kreislaufparameter sind stark von der Grunderkrankung abhängig

  • Ggf. reduziertes Urinvolumen

• Therapie

  • Therapie der Grunderkrankung

  • Diuretika

  • Dialyse

Hypertone Hyperhydratation I (selten)

• Definition

  • Zunahme der NaCl-Konzentration im EZR/IVR

• Pathophysiologie

  • Anstieg des osmotischen Drucks im EZR => Wasserausstrom aus dem IZR in den EZR => das Zellvolumen ↓

  • EZR vergrössert, IZR verkleinert

• Ursachen

  • Überhöhte Natriumzufuhr (iatrogen hypertone NaCl-Lösung, orale Kochsalzaufnahme)

  • Gestörte Nierenfunktion (Hyperaldosteronismus)

  • Trinken von Meerwasser

  • Steroide

Hypertone Hyperhydratation II (selten)

• Symptomatik

  • neurologische Symptome (Unruhe, Erregung bis Koma)

  • Lungenödem

  • Anasarka (Ödeme)

  • Erhöhter Venendruck

  • Durst

  • Kreislauf zunächst weniger beteiligt, später Gefahr des Herzversagen

• Therapie

  • Diuretika

  • Dialyse

Hypotone Hyperhydratation I (Wasservergiftung) (selten)

• Definition

  • Wasserüberschuss im EZR mit Abfall der Plasmaosmolalität

• Pathophysiologie

  • Die Natriumkonzentration im EZR ↓ => osmotischer Druck ↓ => Wasser strömt vom EZR in den IZR. Zellen schwellen an.

  • EZR überwässert, IZR überwässert

• Ursachen

  • Iatrogen: Infusionsfehler: Zufuhr hypotoner Infusionen

  • Ödemkrankheiten (Übergang von isotoner Hyperhydratation in hypotone Hyperhydratation z.B. bei dekompensierter Herzinsuffizienz oder Oligurie/Anurie)

  • Exzessive Wasserzufuhr

Hypotone Hyperhydratation II (Wasservergiftung)

• Symptomatik

  • Verschlechterung Allgemeinbefinden

  • Kopfschmerz, Verwirrtheit, Krämpfe, Koma

  • Steigerung der Reflexe

  • Kreislaufbeteiligung eher wenig ausgeprägt

  • Ev. Ödeme

  • Harnvolumen meist erhöht

• Therapie

  • Diuretika

  • Dialyse

  • Ggf. Natriumsubstitution

Übersicht Hydratationszustände

• N = Normbereich

Vertiefung: Regulationsmechanismen

• Wasserüberschuss

  • Vorhofdruck: hoch

  • Plasmaosmolalität: niedrig

• Wassermangel

  • Vorhofdruck: niedrig

  • Plasmaosmolalität: hoch

• Hypothalamus

  • Durst

• ADH

  • Niere

    • Wasserresorption: hoch

    • Wasserausscheidung: niedrig

• Salzüberschuss

  • Plasmavolumen: hoch

• Salzmangel

  • Plasmavolumen: niedrig

• Renin

  • Angiotensin II+

  • Aldosteron

    • Natriumresorption

    • Salzausscheidung

    • Natriumkonzentration im Urin niedrig

• Nebennierenrinde

  • Natriumresorption

  • Salzausscheidung

  • Natriumkonzentration im Urin hoch

Labordiagnostik: bildet EZR ab

• Parameter für Volumenveränderungen

  • Erythrozytenzahl (Hk)

  • Hb-Konzentration

  • Proteingehalt des Serums

• Parameter für Osmolaritätsänderungen

  • Osmolarität des Serums

  • Natrium-Konzentration im Serum

• Urin

  • Osmolarität im Urin

  • Natrium-Konzentration im Urin

Veränderungen Laborparameter

• ↑ = Anstieg, ↓ = Abfall, - = keine Veränderung

Elektrolytstörung: Kalium

• Nahrung ca. 80mmol/d

• Plasma* + Interstitium 1%

• Intrazellärraum 99%

• Einfuhr

• Bilanzstörungen

• Verteilungsstörungen

• Ausfuhr

• Urin 70mmol/d

• Stuhl 10mmol/d

• Schweiss <1mmol/d

• K+ ist nur im Plasma klinisch messbar!

Elektrolytstörung: Kaliumbilanzstörung

• Kalium Ausscheidung

• Kalium Aufnahme

• Erhöhte K+ Bilanz:

  • Ernährung

  • Iatrogen

• Erniedrigte K+ Bilanz:

  • Iatrogen (parenterale Ernährung)

• Hyperkaliämie

• Erhöhte K+ Ausscheidung:

  • Enteral: Emesis, Diarrhoe, Magensonde, Laxantien

  • Renal: Polyurie, Diuretika, Steroide, Amphotericin B

• Erniedrigte K+ Ausscheidung:

  • Medikamente: ACE, AT-I, NSAR, K+ - sparende Diuretika

  • Niereninsuffizienz

  • Nebennierenrindeninsuffizienz

• Hypokaliämie

• \textless{} 3,5 mmol/l

• \textgreater{} 5 mmol/l

Elektrolytstörung: Kaliumverteilungsstörung

• Hypokaliämie

• \textgreater{} 5 mmol/l

• Erhöhter Transport von K+ in die Zellen durch:

  • Insulin

  • Metabolische Alkalose pH > 7.44

  • Aldosteron

  • Katecholamine, Stress

  • ẞ-Sympathikomimetika

• Hyperkaliämie

• \textless{} 3,5 mmol/l

• Erhöhter Austritt von K+ aus den Zellen durch:

  • Gewebezerfall (Rhabdomyolyse, Verbrennungen)

  • Metabolische Azidose pH < 7.36

  • Digitalis

  • Nichtselektive ẞ-Blocker

  • Glucagon

Kaliumstörungen: Symptome

Übersicht Kaliumstörungen