Störungen des Wasser- und Elektrolythaushaltes

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1 1 Störungen des Wasser- und Elektrolythaushaltes J.H.H.Ehrich Grundlagen Wasser, Dehydratation, Hyperhydratation Exsikkose Überwässerung Elektrolyte, Hypertonizität, Hypotonizität Hypernatriämie Hyponatriämie Hyperkaliämie Hypokaliämie Säuren und Basen, Azidose, Alkalose Metabolische Azidose, Laktatazidose Metabolische Alkalose Respiratorische Azidose Respiratorische Alkalose Stoffe, die in wässeriger Lösung den elektrischen Strom leiten, werden Elektrolyte genannt und gliedern sich in Säuren, Basen und Salze. Obwohl eine Vielzahl der Körperelemente in ionaler Form vorliegt, sind bei den Störungen des Elektrolyt- und Wasserhaushaltes im engeren Sinne lediglich Natrium-, Kalium- und Chloridionen, sowie Wasserstoffionen, Bikarbonat und die osmotische wirksamen Substanzen Glukose und Harnstoff unmittelbar mit dem Wasserhauslhalt verbunden. Dagegen sind Störungen der Calcium-, Magnesium- und Phosphationen weniger an den Wasserhaushalt als an den Knochenstoffwechsel gebunden und werden auch dort abgehandelt. Störungen der Proteine und organischen Säuren wirken sich zwar auch auf den Elektrolyt- und Wasserhaushalt aus, finden sich vor allem aber im Rahmen metabolischer Erkrankungen, die nicht hier behandelt werden. Eine effektive Therapie der Störungen des Elektrolyt- und Wasserhaushaltes erlaubt keine intuitiven oder unpräzisen Entscheidungen, sondern setzt umfassende Kenntnisse der normalen Elektrolytkonzentrationen in den Körperflüssigkeiten voraus, exakt dokumentierte, vor allem aktuelle Laborwerte und den Verlauf des Körpergewichtes des Patienten, sowie logische und genaue Berechnungen und Bilanzierungen durch die Behandler. Es muß bei therapeutischen Eingriffen in den Elektrolyt- und Wasserhaushalt berücksichtigt werden, ob die endogenen Steuerungsmechanismen in Nieren, Lunge, Magen-Darmtrakt und Schweißdrüsen intakt sind bzw. in welchem Maße sie selbst zur Korrektur von Imbalanzen fähig sind, um unnötige Behandlungen zu vermeiden, die zur Überkorrektur führen können Grundlagen Das Gesamtkörperwasser macht bei gesunden Neugeborenen ca 70% des Körpergewichtes aus und sinkt mit zunehmendem Alter bei Kindern auf 60%, entsprechend macht die solide Körpermasse 30-40% aus. Der intrazelluläre Flüssigkeitsraum beinhaltet altersunabhängig 40% des KG. Der extrazelluläre Flüssigkeitsraum (EZF) setzt sich aus Intravasalraum und dem Interstitium zusammen und beträgt bei Neugeborenen 30% des KG bzw. bei Kindern 20% des KG. Das 1

2 2 intravasale Plasmavolumen liegt in zwischen 45-55ml/kg KG und besteht zu mehr als 95% aus Wasser und zu ca 5% aus Fetten und Proteinen. Die erhöhte Vulnerabilität des Wasserhaushaltes bei Säuglingen wird aufgrund des hohen Flüssigkeitsumsatzes in Bezug auf das Körpergewicht deutlich. Erhöhter Flüssigkeitsverlust oder verminderte Flüssigkeitszufuhr können bei Säuglingen zu schneller Verminderung des Gesamtkörperwassers führen, da der Anteil des rasch mobilisierbaren Wassers größer als bei Erwachsenen ist. Merke Täglicher Flüssigkeitsumsatz bei Säuglingen im Vergleich zu Erwachsenen Säugling (7 kg KG) Einfuhr EZF (30% des KG) Ausfuhr 1000 ml/d 2100 ml 1000 ml/d (= 50% der EZF!) Erwachsener (70 kg KG) 2000 ml/d ml (20% des KG) 2000 ml/d (= 14% der EZF) Interagierende Substanzen bei Störungen des Elektrolyt- und Wasserhaushaltes (die in Klammern aufgeführten Substanzen sind bei Störungen des Elektrolyt- und Wasserhaushaltes keine Schlüsselsubstanzen) Wasser Kationen Anionen Puffer Nicht-ionisch Natrium Chlorid Bikarbonat Harnstoff Kalium (Phosphat) (organ. Säuren) Glukose (Calcium) (Magnesium) (Sulfat) (Proteine) Der physiologische Wasser- und Elektrolythaushalt setzt bei Standardumgebungsbedingungen eine ausreichende tägliche Zufuhr voraus, die über den Durst und Trinken, sowie Essen reguliert wird. Bei Säuglingen und Kindern, die ihre Flüssigkeitszufuhr nicht selber steuern können, muß daher auf eine Minimalzufuhr geachtet werden. Diese beträgt bei Kindern bis zu 10 kg KG 100 ml/kg KG und ca 2 mmol/kg KG Natrium und Kalium. Bei erhöhtem Flüssigkeitsoder Elektrolytverlusten ist die Zufuhr unter täglicher Kontrolle der Serum- und Urinelektrolyte u.u. um ein Vielfaches zu erhöhen Wasser, Dehydratation, Hyperhydratation Unter Hypo- und Hyperhydratation werden klinische Zustände mit vermindertem oder vermehrtem Gesamtkörperwasser verstanden. Hypo- oder Hypervolämie bezeichnen dagegen ein reduziertes oder erhöhtes zirkulierendes Plasmavolumen. Diese Unterscheidung von Hydratation und Volämie ist wichtig, da es klinische Zustände gibt bei denen sich Gesamtkörperwasser und Plasmawasser gegensinnig verhalten, z.b. erhöhtes Gesamtkörperwasser, also Hyperhydratation, beim ödematösen Kind mit nephrotischem Syndrom und gleichzeitig bestehendem Underfill, also Hypovolämie, mit der Gefahr des prärenalen Nierenversagen als Folge des reduzierten zirkulierenden Kreislaufvolumens. Der Verteilungsraum des Wassers betrifft bei Hyperhydratation nicht nur den Intra- und Extrazellulärraum, sondern auch den sog. Dritten Raum, d.h. präformierte Körperhöhlen, also z.b. Ascites und Pleuraerguß. Diese Räume zeichnen sich durch eine schlechte physiologische und pharmakologische Mobilisierbarkeit der dortigen Wasseransammlung aus. Therapeutische Punktionen zur Entlastung sind in der Regel zu vermeiden, da 1. die Flüssigkeit nur vorübergehend eliminiert wird und später meist rasch nachläuft und 2. im Rahmen der 2

3 3 physiologischen Kompensationsmechanismen eine passagere Hypovolämie mit Kreislaufinsuffizienz droht, wenn das Nachlaufen aus dem Intravasalraum erfolgt Exsikkose-Therapie Eine akute Dehydratation (Exsikkose) entsteht durch kurzfristig aufgetretene Verluste bzw. mangelhafte Zufuhr von Wasser und/oder Salzen (Tab. 1), führt zu einer Volumenverminderung der extrazelluären - und in Sonderfällen auch der intrazellulären - Flüssigkeitsräume und betrifft immer das Körperwasser und die darin enthaltenen Elektrolyte. Tab 1: Ursachen der akuten Dehydration im Säuglings- und Kindesalter I. Gastrointestinaler Wasser- und Salzverlust 1. Erkrankungen mit Erbrechen 2. Erkrankungen mit Durchfall IIa Renale Salz- und Wasserverlustsyndrome Serumkonzentrationen 1. De Toni-Debrè-Fanconi-Syndrome Na =, K 2. Dysplasie, Nephronophthise, tubulo-interstitielle Nephritis, bakterielle Pyelonephritis, chronische Niereninsuffizienz Na, K 3. Bartter-Syndrom Na =, K, Cl 4. Hypoaldosteronismus Na, K 5. Pseudohypoaldosteronismus Na, K 6. Adrenogenitales Syndrom + Salzverlust Na, K 7. Polyurie bei osmotischer Diurese Na IIb Isolierter Wasserverlust über die Nieren 1. Diabetes insipidus centralis 2. Diabetes insipidus renalis III Cutaner Wasser- und Salzverlust 1. Verbrennungen 2. Schwitzen 3. Mukoviszidose IV Pulmonaler Wasserverlust durch Hyperventilation V Unersetzte Drainageverluste VI Verminderte Wasser- und Salzaufnahme 1. Dursten 2. Trinkhindernissse und -schwäche, Übelkeit und Erbrechen 3

4 4 3. mangelnde intravenöse Zufuhr bei parenteraler Ernährung Es werden drei Schweregrade der Dehydratation (leicht, mäßig, schwer) unterschieden, die aus der Verminderung des Körpergewichtes genau berechnet werden können (Tab. 2) und aus den klinischen Symptomen und abgeschätzt werden können (Tab. 3). Die Symptome der akuten Dehydratation sind Turgorverminderung, trockene Schleimhäute, Fieber, Tachypnoe, Tachykardie, Blutdruckabfall und Bewußtseinsstörung. Je nach Ausprägung des Salzverlustes werden drei Dehydratationstypen unterschieden: hypotone, isotone und hypertone Dehydratation (Tab. 4). Tab 2: Schweregrade der akuten Dehydratation Säuglinge Kinder Gewichtsverlust < 5% < 3% leichte Dehydratation Gewichtsverlust 5-10% 3 6% mäßiggradige Dehydratation Gewichtsverlust 10-15% 6-9% schwere Dehydratation Tab 3: Klinische Einschätzung des Dehydratationgrades Dehydratation leicht mittelschwer schwer Gewichtsverlust < 5% 5-10% > 10% Allgemeinzustand wach, durstig, unruhig sehr unruhig oder apathisch somnolent, peripher kalt Puls normofrequent schnell, klein tachycard Hautturgor normal bis gering reduziert reduziert stehende Hautfalten Schleimhäute feucht trocken sehr trocken Fontanelle im Schädelniveau bis leicht eingesunken tief eingesunken eingesunken Augen im Niveau bis leicht eingesunken deutlich eingesunken eingesunken Tränen normal fehlend fehlend Urinproduktion normal Oligurie Oligoanurie Tab 4: Dehydratationstypen isotone Dehydratation hypertone Dehydratation hypotone Dehdratation Serum-Osmolalität > 295 < 275 mosml/kg/h 2 O Serum-Natrium > 145 < 135 mmol/l Häufigkeit 65% 25% 10% Pathomechanismus Durchfall Erbrechen Durchfall Verdursten Diabetes insipidus Durchfall Salzverlust-Syndrome Mucoviscidose 4

5 5 Merke: Die Serum-Elektrolyte und -Osmolalität sagen nichts über den S c h w e r e g r a d sondern nur über den T y p der Dehydratation aus. Cholera Durch anamnestische Angaben und diagnostische Untersuchungen sollte rasch nach Vorstellung des exsikkierten Kindes geklärt werden: 1. Schweregrad der Dehydratation (leicht, mäßig, schwer), 2. Typ der Dehydratation (iso-, hyper- oder hypoton), 3. vermutlicher Kaliumverlust, 4. Störung im Säurenbasenhaushalt. Als diagnostische Maßnahmen sind unerläßlich: 1. Aktuelles Körpergewicht (!) 2. Puls, Blutdruck, Temperatur, Hautturgor, Zentralisationsgrad 3. Kleines Blutbild (Hämoglobin, Hämatokrit) 4. Serum: Osmolalität, Na, K, Cl, Protein, Harnstoff, Glucose 5. Säurebasenstatus 6. spez. Gewicht des Urins Die Therapie hat das Ziel, den eingetretenen und eventuell fortlaufenden Verlust zu ersetzen, den normalen Bedarf zu decken und die Ursache der Störung zu beheben. Die orale Flüssigkeitstherapie kann bei den verschiedenen Exsikkoseursachen versucht werden, solange noch folgende Voraussetzungen erfüllt sind: 1. Dehydratation ist nur leicht bis mäßig 2. Kein ständiges Erbrechen 3. Darmperistaltik ist erhalten 4. Sensorium ist klar 5. Erforderliche Flüssigkeitsmenge übersteigt nicht 1,5-2,0 l/tag. Die orale Rehydratation erfolgt initial bei Gastroenteritis mit einer Glukose-Elektrolyt-Lösung entsprechend der ESPGAN-Empfehlung (Na=60, K=20, Cl=25, Citrat=10, Glukose= mmol/l, Osmolalität= mosmol/l) mit dem Ziel, den Flüssigkeitsverlust innerhalb von 24 h auszugleichen. Zufuhr in zahlreichen kleinen Portionen, um Erbrechen zu verhindern. Im weiteren Verlauf sind bei gebessertem Hydratationszustand auch hypotone (vor allem besser schmeckende) Getränke erlaubt, deren Volumen über den Durst geregelt wird. Je nach Ursache der Dehydratation vorsichtiger Nahrungsaufbau, z.b. bei Gastroenteritis mit fettarmen Milchen. Bei renalen Salz- und Wasserverlustsyndromen sind neben der medikamentösen Drosselung der glomerulären Filtrationsrate entsprechende orale Natrium- oder Kaliumzusätze als Tabletten oder Lösung einzunehmen, deren tägliche Menge je nach Grundkrankheit bis zu 20mmol/kg KG und Tag betragen kann (siehe Kapitel Nephrologie). Die parenterale Flüssigkeitstherapie ist indiziert, wenn die Dehydratation schwer ist, ein Kreislaufschock droht oder eingetreten ist und/oder wenn die orale Therapie nicht oder nur mit Risiken durchzuführen ist. Das Prinzip der parenteralen Flüssigkeitstherapie ist: 1. rasches Auffüllen des zirkulierenden Blutvolumens durch eine isotone extrazelluläre Elektrolytlösung, um drohende Kreislaufinsuffizienz mit Schock und zerebrale Hypoxie zu verhindern und so schnell wie möglich die Nierenfunktion mit dem Ziel der Autoregulation wiederherzustellen. 2. anschließend Ersatz des Defizits und laufender Verluste durch eine elektrolythaltige Flüssigkeit innerhalb von 24 (-48) Stunden. 3. gleichzeitig Zufuhr des täglichen Bedarfs an Wasser, Salzen und Glukose, solange die orale Zufuhr noch nicht ausreichend ist. Der initiale Volumenersatz erfolgt bei der parenteralen Rehydratation blind, d.h. auch ohne Kenntnis der Serum-Elektrolyte 5

6 6 und des Säurebasenstatus, unter Verwendung von Ringer-Laktat oder - Azetat. Eine zusätzliche Pufferung mit Natriumbikarbonat erfolgt erst bei Standardbikarbonat < 12 mmol/l oder BE > -10). Die anschließende Flüssigkeitstherapie richtet sich nach der Ursache und der Art der Dehydratation. Nach Einsetzen der Urinproduktion ist eine Kaliumzufuhr erforderlich. Praktisches Vorgehen bei parenteraler Rehdratation Die im folgenden angegebenen Regeln (Tab.5) sind Richtlinien, von denen in Abhängigkeit des Schweregrades und Verlaufes der Erkrankung abgewichen werden muß. Insbesondere sind gegebenenfalls Laborkontrollen aus kapillärem Blut in kürzeren Intervallen erforderlich. Das Therapieschema der schnellen parenteralen Rehydratation wird in den Universitätskliniken in Hannover und Berlin seit 1971 verwendet, wurde bei mehr als 4000 Kindern angewandt und bis jetzt beibehalten. Der Anteil schwerer Verläufe mit bleibenden neurologischen Schäden war bei Einhaltung dieses Therapiekonzeptes sehr gering (Brodehl, Krause und Döhring-Schwerdtfeger 1989, Ehrich, Henze und Keitzer 1996). Bei Aufnahme und bei Entlassung ist eine neurologische Untersuchung erforderlich. Die kontinuierliche Überwachung des Patienten während der Rehydratationsbehandlung ist unerläßlich, anfängliche Kontrollen sind viertelstündlich durchzuführen. Das Körpergewicht ist der beste Parameter, den Erfolg der Therapie zu messen und sollte nach 12 und 24 Stunden kontrolliert werden. Das Messen der Flüssigkeitsverluste kann bei Säuglingen mit Durchfall durchaus problematisch sein (Windeln wiegen). Im Prinzip soll die Urinausscheidung quantitativ (keine Dauerkatheterisierung) gemessen werden und getrennt vom Stuhl erfolgen, die Bestimmung des Stuhlwassers erfolgt semiquantitativ. Die hypertone Dehydratation nimmt in der Morbidität und Letalität der akuten Gastroenteritis eine besondere Rolle ein. Bis zu 40% aller Säuglinge mit hypertoner Dehydratation entwickelten zerebrale Symptome und die Letalität war besonders hoch. Dabei traten die zerebralen Symptome häufig erst nach Beginn der intravenösen Rehydratationstherapie auf. Bei der hypertonen Dehydratation wirkt sich der Flüssigkeitsverlust sowohl auf den extrazellulären wie auf den intrazellulären Raum aus. Im intrazellulären Raum des Gehirns bildet der Stoffwechsel idiogene Osmole (z.b. freie Aminosäuren) mit Erhöhung der Osmolalität im Gehirn, so daß es bei einer hypertonen Dehydratation nicht schrumpft. Unter der Rehydratationsbehandlung können diese idiogenen osmotischen Substanzen allerdings nicht wieder sofort abgebaut werden. Sie verbleiben zunächst in den Zellen und führen, wenn unter der Therapie die Toniziät im Extrazellulärraum abnimmt, zu einer intrazellulären Flüssigkeitsaufnahme und zu einer Schwellung des Gehirns. Bei zu raschen Tonizitätsveränderungen kann daher ein Hirnödem entstehen, das zu schweren zerebralen Krampfanfällen, Bewußtlosigkeit, Atemstillstand und bleibenden Hirnschäden führt. Aus diesen Überlegungen wird verständlich, warum in der Literatur häufig über zerebrale Komplikationen berichtet wurde. Vor allem entstehen diese Komplikationen dann, wenn mit zu hypotonen Lösungen infundiert wird. Das Serumnatrium sollte unter Verwendung isotoner (bei hypertoner Dehdratation mit Serumnatriumwerten über 165 mmol/l auch leicht hypertonen Lösungen mit einer Natriumkonzentration von ca. 150 mmol/l) nicht rascher als 12mmol/l und Tag absinken und der Ausgleich des Flüssigkeitsdefizits sollte frühestens nach 48 Stunden erreicht werden. Das Ausmaß der akuten und bleibenden Schäden kann durch eine rasch einsetzende Therapie und durch eine sorgfältige Therapiesteuerung reduziert werden. Tab. 5 Parenterale Rehydratation 1. Stunde 1. Sofortiges Legen eines intravenösen Zugangs beim exsikkierten Kind und Blutentnahme zur Diagnostik - BGA, BB, Elektrolyte, ges. EW, Kreatinin, Harnstoff, BZ, (Osmolalität) 2. Einsetzen der Infusionstherapie, d.h. Infusion von Ringer-Laktat-Lösung (oder Azetat- Lösung) mit 20 ml/kg über 60 Minuten Stunde (bei fortdauernden Verlusten ggf. länger) 1. bei hypertoner und isotoner Dehydratation Infusion einer Lsg. mit ¾ der aktuellen Serum-Na + -Konzentration 2. bei hypotoner Dehydratation 6

7 7 Isotone Na + -Konzentration (140 mmol/l) verwenden 3. Infusionsraten Säuglinge 20 ml/kg und Stunde Kleinkinder 16 ml/kg und Stunde Schulkinder 12 ml/kg und Stunde In der Regel ist die Initiallösung glukosefrei und enthält erst ab der zweiten Stunde ca. 2% Glukose und 5 mval/l Kalium; weitere bedarfsgerechte Kaliumzufuhr nach Einsetzen der Urinproduktion. Ab 5. Stunde 1. Venöse Blutentnahme für Laborkontrollen (wie oben) 2. Erhebung folgender Parameter - laufende Verluste messen - Gewicht wiegen - Urinausscheidung messen - Temperatur messen - Subileus-Symptomatik prüfen. 3. Reduktion der Infusionsgeschwindigkeit In der Regel wird - nach Einsetzen der Urinproduktion - ab der 5. Stunde die Infusionsgeschwindigkeit auf die Hälfte der o.g. altersabhängigen Infusionsrate reduziert. Gleichsinnig mit der Infusionsgeschwindigkeit muß je nach Körpergewicht auch die Na + - Konzentration der Infusionslösung gesenkt werden. Die reduzierte Infusionsrate entspricht immer noch ca. dem Doppelten des Tagesbedarfs! Bei hypertoner Dehydratation soll die Serum-Na + -Konzentration um etwa 0,25-0,5 mmol/l und Stunde absinken. 4. Weitere Reduktion der Infusionsgeschwindigkeit Entsprechend der Bilanz, dem Hautturgor (cave Ödeme), der Temperatur und der Urinproduktion (wiederhergestellte Autoregulation der Niere) kann im weiteren Verlauf die Infusionsgeschwindigkeit weiter verringert und die Na + -Konzentration der Infusionslösung bis auf halb-isotone, bei jungen Säuglingen (erstes Trimenon) auf drittel-isotone Konzentrationen gesenkt werden. Merke Puffertherapie ist nur erforderlich, wenn aktuelles Blut ph < 7,20 und Standard-Bikarbonat < als 12 mmol/l liegen. Korrektur sollte nur bis Standard-Bikarbonat = 15 mmol/l angestrebt werden. Erforderliche Bikarbonatmenge (mmol) berechnet sich aus: (15 - aktueller Standard-Bikarbonatwert) x 0,3 kg KG beim Kleinkind ( x 0,4 kg KG beim Säugling) Bei schwerer Azidose zusätzlich Pufferung mit isotoner Puffer-Lösung parallel zur Ringer-Laktat- Lösung über Minuten 1 molare Bikarbonatlösung (8,4%, 1ml = 1 mmol) mit Aqua dest. 1:3 verdünnen und innerhalb von ca. 30 Min. i.v. in periphere Vene applizieren (z.b. 43 ml Aqua dest. + 7 ml NaHCO 3 8,4% als Kurzinfusion per Perfusor). 7

8 8 Die hypertone Dehydratation ist klinisch durch Vorherrschen von zentral-venösen Symptomen (Hyperirritabilität, Rigor, Krämpfe, Hyperthermie) gegenüber den Kreislaufsymtpomen ausgezeichnet. Dehydratation betrifft extra und intrazelluläre Flüssigkeitsräume. Die Therapie muß abrupte Senkung der extrazellulären Osmolalität vermeiden, weil sonst ein verstärkter Einstrom von Wasser in den Intrazellarraum erfolgt, der u.a. zum Hirnödem mit Krämpfen führt. Daher Therapie zunächst wie bei isotoner Dehydratation, bei Säuglingen erst nach Stunden Übergang auf 1/3 isotone Ringer-Glucose-Lösung. Die hypotone Dehydratation ist durch frühes Auftreten von Kreislaufsymptomen und cerebralen Symptomen (Lethargie, Koma) charakterisiert. Volumendefizität des Extrazellularraumes ist nicht nur durch Verlust nach außen, sondern auch durch Wassereinstrom in den Intrazellularraum bedingt. Initialtherapie wie bei der isotonen Dehydratation, in der 2. Phase noch zusätzliche NaCloder NaHCO 3 -Gaben je nach Höhe des Defizits: Na mmol = (135 - aktuelles Serum-Na) x 0,3 kg KG (=0,4 kg KG) Starkes Erbrechen (z.b. hypertrophe Pylorusstenose) ohne wesentlichen Durchfall führt zu Chlorid- und Kaliumverlust und Alkalose. Dehydratationsbehandlung daher mit physiologischer NaCl-Lösung mit Kaliumchlorid, bis Chlorid-Konzentration und Säurebasenstatus normalisiert sind. Kontrollen der Therapie: In jeder Phase der Therapie muß durch Kontrolluntersuchungen überwacht werden, ob der erwartete Erfolg eingetreten ist. Die vitalen Funktionen des Patienten (Bewußtseinslage, Puls, Blutdruck, Atmung, Gewicht, Hautturgor, Temperatur, Mikrozirkulation und Urinvolumen) sind die besten Kriterien für die Therapie. Bei unprogrammgemäßem Verlauf muß das therapeutische Konzept neu durchdacht werden. Nach eingetretener Normaliserung nur noch Routinekontrollen. Klinische Kontrollen Puls, Atmung, Blutdruck Temperatur Gewicht Urin Stuhl in den ersten Stunden minütig 4 stündlich, bei hyperpyret. Verlauf häufiger! mindestens 2 x täglich, bei Säuglingen und schweren Formen häufiger! 6 stündlich quantitativ messen, in der Regel keine Katheterisierung semiquantitativ messen (d.h. Windeln wiegen) Laborkontrollen Säurebasenstatus 1 Stunde nach Beginn der Therapie, weitere Kontrollen, falls noch keine Normalisierung erkennbar Serum-Elektrolyte, Glucose Nach Std. (bei hypertoner oder hypotoner Dehydratation alle 4 Stunden ) Serum-Harnstoff und Protein nach 24 Stunden Blutbild nach 24 Stunden Pathophysiologische Hinweise: 8

9 9 1) Ziel der raschen Rehydrierung ist eine schnelle Etablierung der Autoregulation (Niere, Mikrozirkulation, Wärmehaushalt). Bei hoher Infusionsgeschwindigkeit sind initial die kommerziellen, isotonen bzw. 2/3 isotonen Elektrolytkonzentrationen zu verwenden. Damit wird ein zu rasches Absinken der Osmolalität mit Hirnödem vermieden. Bei Zumischungen müssen Kontaminationen vermieden werden. Die Berechnungen der Elektrolytzumischungen sollten durch einen erfahrenen Arzt kontrolliert werden, um Berechnungsfehler zu vermeiden. Unter diesen Bedingungen ist das Therapieprinzip sicher. 2) Die Glukoseutilisation ist regelmäßig gestört, daher zunächst glukosefreie Lösungen verwenden, danach sind bei hoher Infusionsgeschwindigkeit meist Glukosekonzentrationen von ca 2% ausreichend. 3) Die Azidose ist auch ein physiologischer Schutzmechanismus (Hb-Dissoziations-Kurve, Stoffwechselreduktion, geringere Wärmeproduktion). Eine früher Azidoseausgleich ohne Rehydrierung kann zu schwerer Hyperpyrexie führen (Säuglinge mit hypertoner, "hyperpyretischer" Dehydratation). 4) Geringe Kaliumzufuhr in Höhe der physiologischen Serumkonzentrationen kann bereits ab der 2. Stunde erfolgen, nach Einsetzen der Diurese ist eine Kaliumsubstitution mindestens in Höhe des mittleren Tagesbedarfs zu bedenken, bei der Interpretation der Serumkonzentration ist der Kaliumeinstrom nach intrazellulär durch Azidoseausgelich und Glukoseeintritt zu berücksichtigen. 5) Bei den Laborkontrollen auch Kalzium- und Magnesium-Imbalanzen berücksichtigen. 6) Das gelegentliche Auftreten leichter Ödeme hat keine klinische Bedeutung, sollte jedoch bei der Therapiesteuerung durch rechtzeitige Reduktion der Infusionsrate vermieden werden! Therapie der Überwässerung Bei der Überwässerung werden die beiden Formen Hyperhydratation und Hypervolämie unterschieden. In der Regel gehen beide parallel miteinander und führen zu den klinischen Symptomen der Ödeme und gelegentlich auch zum Volumen-Hochdruck. Derartige Zustände finden sich z. B. bei dem nephrotischen Syndrom. Es gibt jedoch auch Zustände, bei denen eine Hyperhydratation mit Wasseransammlung im sog. dritten Raum erfolgt (Ascites) und anstelle einer Hypervolämie eine Hypovolämie besteht. Derartige Zustände finden sich bei Kindern mit Leberzirrhose und portaler Hypertension und weisen eine große Therapie-Refraktärität auf. Eine Überwässerung mit Ödemen findet sich bei einer Vielzahl von Ursachen. Die Therapie der Überwässerung besteht in einer Flüssigkeitsreduktion, d. h. Verringerung der oralen oder parenteralen Zufuhr auf ca. 400 ml/qm Körperoberfläche. Dieses Dursten wird von Kindern mit Hyperhydratation und Hypervolämie in der Regel gut toleriert, dagegen weisen Patienten mit Hyperhydratation und Sequestrierung der Flüssigkeit im dritten Raum häufig einen ausgeprägten Durst auf, so dass sichergestellt werden muss, dass sie nicht entgegen der Therapieempfehlungen zusätzlich Flüssigkeit unkontrolliert zu sich nehmen. Die reduzierten oralen Flüssigkeitsmengen sollten über den Tag verteilt als kleine Einzelportionen gegeben werden und durstlöschend sein, d. h. gekühlt, natriumarm und das Lieblingsgetränk des Kindes sein. Die renale Flüssigkeitselimination wird durch Furosemid (2 mg/kg und Tag oral, verteilt auf 3 Dosen unter Kontrolle der Serumelektrolyte) gesteigert. Eine diuretische Therapie beseitigt in der Regel auch die begleitende arterielle Volumen-Hypertension. Weitere antihypertensive Maßnahmen sind bei Patienten ohne präexistenten Hypertonus in der Regel nicht indiziert. Kinder mit einer Überwässerung ohne Sequestrierung der Flüssigkeit in den Körperhöhlen reagieren häufig nicht auf eine Monotherapie mit Furosemid und auch nicht auf eine Kombinationstherapie von Furosemid und Spironolakton. In diesen Fällen ist eine sofortige Kombinationstherapie zweier unterschiedlich wirkender Schleifendiuretika erforderlich, d. h. Furosemid (2 mg/kg und Tag) und Hydrochlorothiazid (1 mg/kg und Tag). Unter dieser Therapie kann es zu erheblichen Diuresesteigerungen kommen, so dass die Bilanz der Kinder 12-stündlich gemessen werden muss, um einen zu starken Flüssigkeitsverlust mit der Gefahr der Hypovolämie und Kreislaufinsuffizienz zu vermindern. Unter diuretischer Therapie kann es zu den Komplikationen der Dyselektrolytämie kommen d. h. Hypokaliämie und Hyponatriämie. Während die Kaliumsubstitution in der Regel unproblematisch ist, kann die Beseitigung der Hyponatriämie durchaus problematisch sein. Anstelle einer oralen Natriumchlorid- oder Natriumbikarbonat-Zufuhr oder einer hypertonen intravenösen Natriumchlorid-Zufuhr, die wiederum die Flüssigkeitsretention im Körper fördern, 9

10 10 sollte eine Reduktion der Diuretika-Dosis vorgenommen werden. Die Wirkung der Diuretika setzt bei den Patienten eine weitgehend normale Nierenfunktion voraus, so dass bei Kindern mit akutem oder chronischem Nierenversagen und fehlendem Ansprechen auf eine hoch dosierte intravenöse Diuretikagabe (max. 10 mg/kg Körpergewicht und Tag Furosemid als Dauerinfusion; also keine Bolus-Gaben von mehr als 1 mg/kg Furosemid) eine Hämodialyse oder Periteonealdialyse zur Flüssigkeitselemination erforderlich wird Elektrolyte, Osmolalität, Hypertonizität, Hypotonizität Mit Osmolarität wird die Konzentration aller osmotisch wirksamen Teilchen, d.h. sowohl Elektrolyte als auch Nicht Elektrolyte wie z.b. Glukose und Harnstoff in den Kompartimenten intra- oder extrazellulärer Flüssigkeit verstanden; die Angabe erfolgt in Osmol pro Liter Lösung. Die im klinischen chemischen Labor verwendeten Osmometer, die mit der Gefrierpunktserniedrigung arbeiten, messen dagegen Osmolalitäten, d.h. Angabe in Osmol pro Liter Wasser. Der Unterschied zwischen Osmolarität und Osmolalität im Plasma ist vor allem im Volumenverdrängungseffekt der Proteine und Lipide zu suchen. Da die kleinen osmotisch wirksamen, aktiven Moleküle nur im Plasmawasser gelöst sind, ist bei einer physiologischen Protein- und Fettkonzentration das Wasservolumen um ca. 5-6% kleiner als das Gesamtvolumen, d.h. die Osmolalität wird um ca. 5-6% größer als die Osmolarität sein. Zwischen Plasma- und Serumosmolalität besteht keine Unterschied, da Fibrin nicht osmotisch wirksam ist. Im Urin werden Osmolalitäten gemessen, da Proteine und Lipide quantitativ nur gering vorhanden sind. Unter Hypo-, Iso- und Hypertonizität werden Verminderung, Gleichheit bzw. Vermehrung der extrazellulären Konzentration von Natrium und anderen osmotisch wirksamen Substanzen verstanden. Entsprechend wird auch von Hyponatriämie oder Hypernatriämie gesprochen; dagegen bezeichnen Hyponatrie oder Hypernatrie einen Gesamtkörper-Natriummangel bzw.- überschuß, sind also unter Umständen unabhängig von der Serumkonzentration von Natrium. Beispielsweise kann sich bei der durch Durchfall ausgelösten Exsikkose eine hypertone Dehydratation mit Hypernatriämie entwickeln, die aber aufgrund der erheblichen intestinalen Natriumverluste mit einer Hyponatrie korreliert ist, da der Natriumverlust geringer als der des Wassers war. Patienten mit einem nephrotischen Syndrom weisen dagegen eine Hypernatrie auf, auch wenn das Serumnatrium vermindert ist. Die therapeutischen Maßnahmen dürfen daher nicht nur einer kurzfristigen Korrektur der Serumelektrolyt-Konzentrationen dienen, sondern müssen langfristig den Gesamtkörpergehalt an Ionen normalisieren. Eine Pseudohyponatriämie bezeichnent eine falsch niedrig gemessenen Natriumkonzentration im Serum durch Ersatz von Serumwasser durch Lipide oder Proteine; derartige Phänomene werden bei ausgeprägten Hyperlipidämien beobachtet, wie z.b. beim nephrotischen Syndrom. Unter einer Pseudohyperkaliämie wird eine falsch hoch gemessene Kaliumkonzentration im Serum durch in-vitro-leukozytolyse oder Thrombozytolyse verstanden, die in länger stehenden, unbearbeiteten Proben auftreten kann. Pseudohypochlorämien können methodisch bedingt bei Chlorid-Elektrodenverwendung durch störende Substanzen wie z.b Allopurinol entstehen. Elektrolytbestimmungen im Serum gehören bei stationären Patienten zu den häufig erforderlichen Kontrolluntersuchungen. Elektrolytbestimmungen im Urin stellen sinnvolle Untersuchungen zur Identifikation von Wasser- und Salzverlustsyndromen dar, müssen dann allerdings auch zeitlich parallel zu den Serumelektrolytbestimmungen durchgeführt werden. Isolierte Urinelektrolytuntersuchungen sind in der Regel nicht sinnvoll. Normwerte für Urinelektrolytkonzentrationen gibt es nicht, da ihre Konzentration je nach Wasser- oder Elektrolytzufuhr von den Nieren über einen weiten Konzentrationsbereich reguliert werden. Besteht jedoch eine Hypokaliämie, dann muß bei intakter Nierenfunktion die Urinkaliumkonzentration niedrig, d.h. deutlich <20mmol/l sein. Wenn dagegen eine inadäquat hoher Kaliumkonzentration von >20mmol/l gemessen wird, muß von einem renalen Kaliumverlustsyndrom ausgegangen werden, wie z.b. einem Bartter Syndrom. 10

11 Hypernatriämie Die Therapie der Hypernatriämie mit einem Serumnatrium über 150 mmol/l unterscheidet sich danach, ob sie 1. mit einer Hypovolämie, 2. einer Euvolämie oder 3. einer Hypervolämie verbunden ist (Tab. 6). Tab. 6 Ursachen der Hypernatriämie Hypovolämie Euvolämie Hypervolämie Extrarenal Extrarenal Chronisch exzessive Natriumzufuhr, Diarrhoe und Erbrechen Durst Akzidentelle orale Natriumvergiftung, Schwitzen Schwitzen Akzidentelle intravenöse Zufuhr hypertoner Kochsalzlösung Renal Fieber Salzwasser Ertrinken Diuretika Hyperventilation Osmotische Diurese Fototherapie Nicht-oligurisches Nierenversagen Renal Diabetes insipidus (zentral oder nephrogen) Das primäre Ziel der Behandlung der Hypernatriämie ist die Wiederherstellung der normalen Serumtonizität. Eine hypovolämische Hypernatriämie mit niedrigem Ganzkörpernatrium und niedrigem Blutdruck sollte mit isotoner Kochsalzlösung bei Alkalose (oder Ringer-Laktatlösung bei Azidose) intravenös behandelt werden, bis sich der Blutdruck normalisiert hat. Anschließend kann die intravenöse Flüssigkeitstherapie mit einer halbisotonen Kochsalz-Glukoselösung erfolgen. Das Ziel der Therapie der hypervolämischen Hypernatriämie ist es, den Gesamtkörper- Natriumüberschuss zu eliminieren, was am Besten durch eine Kombination von Diuretika mit entweder oral zugeführtem freien Wasser oder intravenös zugeführter 5%iger Glukoselösung gelingt. Patienten mit einer hypervolämischen Hypernatriämie und Niereninsuffizienz benötigen u. U. eine Dialyse. Bei Kindern mit euvolämischer Hypernatriämie ist der Natriumgehalt des Körpers nicht verändert, d. h. die Hypernatriämie ist durch einen Verlust von freiem Wasser zu erklären. Hier besteht die Therapie der Hypernatriämie in der intravenösen Applikation von 5%iger Glukoselösung oder freiem Wasser oral. Die Normalisierung des Gesamtkörperwassers muss langsam erfolgen und zur Normalisierung der Serumnatriumkonzentration führen Hyponatriämie Die Hyponatriämie ist definiert als eine Serumnatriumkonzentration unter 131 mmol/l. Die Therapie der Hyponatriämie ist abhängig von 5 wesentlichen Faktoren: 1. von der Osmolalität im Serum, 2. von dem Wasserhaushalt, 3. vom Schweregrad der Hyponatriämie, 4. von der Anwesenheit klinischer Symptome der Hyponatriämie und 5. von der Ursache der Hyponatriämie. In Abhängigkeit von der Serumosmolalität werden zwei Formen der Hyponatriämie unterschieden: 1. die hypotone Hyponatriämie mit einer Plasmaosmolalität unter 280 mosmol/kg und 2. die hypertone Hyponatriämie mit einer Plasmaosmolalität über 295 moslmol/kg. 11

12 12 Die hypertone Hyponatriämie wird beobachtet, wenn große Mengen osmotisch aktiver Substanzen (z.b. Glukose) im extrazellulären Raum akkumulieren. Beim Insulinmangel-Diabetes mit hyperglykämischer Krise steigt die Plasmaosmolalität durch eine Verschiebung von Wasser aus dem intrazellulären in den extrazellulären Raum an mit einer daraus resultierenden Verdünnungs- Hyponatriämie. Andere osmotisch wirksamen Substanzen, die eine transzelluläre Wasserverschiebung verursachen sind Mannitol, Glyzerol und Radio-Kontrastmittel. Bei Kindern mit reduzierter Nierenfunktion können diese Substanzen akkumulieren und eine Hyponatriämie und Hyperosmolalität bewirken. Im Gegensatz dazu haben Harnstoff, Äthanol, Methanol und Äthylenglykol nur einen vorübergehenden Effekt auf die Osmolalität und die Natriumkonzentration im Serum, da sie durch die Zellmembranen in die Zelle eindringen. Weitaus häufiger als die hypertone Hyponatriämie ist die hypotone Hyponatriämie. Hier unterschieden sich je nach Hydratationszustand des Patienten drei Formen (Tab.7) Tab.7 Ursachen der Hyponatriämie Hypovolämie Euvolämie Hypervolämie Extrarenal übermäßige Wasserzufuhr Extrarenal Diarrhoe/Erbrechen Hypothyreose Leberzirrhose Ileus, Peritonitis, Pankreatitis Glukokortikoid-Mangel Herzinsuffizienz Verbrennungen Medikamente Nephrot. Syndrom Cystische Fibrose Diuretika Renal Renal Vinkristin akutes Nierenversagen Tubulointerstitielle Nephritis Vasopressin chron. Nierenversagen Diruretika SIADH NNR-Insuffizienz Der Patient mit einer hypovolämischen Hyponatriämie hat sowohl einen verminderten Gesamtkörper-Natriumgehalt und ein Wasserdefizit, wobei das Natriumdefizit das Wasserdefizit übersteigt. Der Zustand tritt vor allem bei gastrointestinalen und renalen Elektrolyt- und Wasserverlusten auf, wenn hypotone Lösungen zugeführt werden. Bei Kindern mit einer hypervolämischen Hyponatriämie ist dagegen das Gesamtkörper-Natrium erhöht, allerdings ist das Gesamtkörperwasser noch stärker als das Natrium erhöht, so dass eine Hyponatriämie resultiert. Zu den Ursachen gehören Herzversagen, nephrotisches Syndrom und Leberzirrhose mit portaler Hypertension, die alle mit einer verminderten renalen Wasserausscheidung korreliert sind. Patienten mit einer euvolämischen Hyponatriämie weisen einen normalen Gesamtkörper- Natriumgehalt auf und besitzen dabei einen mäßig erhöhten Wasserhaushalt, der klinisch nicht zu Ödemen führt. Die Hyponatriämie-Therapie der Wahl bei hypotoner Hypovolämie und Dehydratation ist die gemeinsame Gabe von Natrium und Wasser, z.b. bei Gastroenteritisfolge mit schwerer Dehydratation die Infusion von isotoner Ringer-Laktatlösung. Bei Hyponatriämie im Rahmen einer hypotonen Überwässerung, wie z.b. beim nephrotischen Syndrom oder der Leberinsuffizienz, ist die Flüssigkeitsrestriktion als Therapie der Wahl anzusehen. Die Hyponatriämie bei Euvolämie sollte in der ersten Linie durch Elimination der auslösenden Ursache behandelt werden, z.b. Beendigung exzessiver intravenöser Flüssigkeitszufuhr mit hypotonen Lösungen, sowie Beendigung oder Reduktion der zur Hyponatriämie führenden Medikationen (z.b. Diuretika). Wenn die Hyponatriämie milde ist ( mmol/l) und der Patient asymptomatisch, dann können die therapeutischen Maßnahmen routinemäßig und mit dem Ziel eines langsamen Ausgleiches vorgenommen werden. Weist dagegen der Patient eine schwere Hyponatriämie unter 125 mmol/l auf oder zeigt er neurologische Symptome, dann ist eine prompte Korrektur der Hyponatriämie erforderlich. Bei komatösen Patienten oder beim Auftreten von Krampfanfällen ist eine schnelle Infusion einer hypertonen 3 %igen NaCl-Lösung indiziert. 12

13 13 Der initiale Natriumbedarf berechnet sich bei einem Patienten mit einer schweren symptomatischen, euvolämischen Hyponatriämie und einem Körpergewicht von 20 kg und einem Serumnatrium von 120 mmol/l nach folgender Formel: Gewünschte Serumnatriumkonzentration (125 mmol/l) gemessene Natriumkonzentration (= 120 mmo/l ) x 0,6 Gesamtkörpergewicht (=20 kg) ergibt die zu infundierende Natriummenge in den ersten 4 Stunden von 60 mmol Natrium. Vier Stunden nach Therapiebeginn sind erneute Serumelektrolytbestimmungen erforderlich, um die weitere Substitution vom Anstieg der Serumnatrium-Konzentration abhängig zu machen. Eine ständige neurologische Überwachung ist erforderlich, um einerseits Hirnödem und andererseits osmotische Demyelinisierungssyndrome zu verhindern. Eine Sonderform der Hyponatriämie stellt das Syndrom der inadäquaten ADH- Sekretion (SIADH) dar. Dieses ist durch mehrere diagnostische Kriterien gekennzeichnet: 1.) Verminderte Serumosmolalität unter 270 mosmol pro kg Wasser, 2.) inadäquat hohe Urinosmolalität über 100 Milliosmol pro kg Wasser, 3.) Euvolämie, 4.) erhöhte Natriumkonzentration im Urin bei normaler Salz- und Wasserzufuhr, 5.) Abwesenheit von Niereninsuffizienz und Störungen der Nebennieren, sowie 6.) inadäquat hohe Plasma-ADH-Konzentrationen Die Therapie der Wahl ist die Flüssigkeitsrestriktion Hyperkaliämie Eine Hyperkaliämie wird diagnostiziert, wenn die Kaliumkonzentration im Serum 5,5 mmol/l übersteigt. Zur Differentialdiagnostik der Hyperkaliämie ist die Bestimmung der Kaliumkonzentration im Urin unerlässlich. Bei Hyperkaliämie und niedrigen Kaliumkonzentrationen im Urin ist an folgende Krankheiten zu denken: Akutes Nierenversagen, chronisches Nierenversagen, Hypoaldosteronismus, Pseudohypoaldosteronismus, Gordon- Syndrom, renaltubuläre Azidose und Medikamente (Spironolakton, ACE-Hemmer, Cyclosporin A). Ist dagegen bei einer Hyperkaliämie auch die Urinkonzentration des Kaliums erhöht, dann ist zunächst an eine vermehrte exogene Kaliumzufuhr zu denken, wie z.b. Diätfehler, Transfusionen, Infusionsfehler. Wenn eine vermehrte exogene Kaliumzufuhr ausgeschlossen werden kann, dann sind entweder eine endogene Kaliumbelastung zu diskutieren, wie bei Hämolyse, gastrointestinalen Blutungen, Rhabdomyolyse, Verbrennungen, chirurgische Eingriffe, oder es ist eine gestörte Kaliumverteilung möglich, wie z.b. bei der metabolischen Azidose und beim Insulinmangel. Die Therapie wird zum medizinischen Notfall bei ausgeprägter Hyperkaliämie bei über 7,0 mmol/l, insbesondere wenn EKG-Veränderungen vorliegen. Die akute Hyperkaliämie wird mit einer Kombinationstherapie behandelt, zu der der Ausgleich der Azidose mit Natriumbikarbonat gehört, die Kalzium-Glukonatinfusion, die kombinierte Glukose- und Insulininfusion, die Furosemidgabe, die rektale oder orale Gabe von Ionenaustauschern, sowie die intravenöse Gabe von Salbutamol (4µg/kg über 20 Minuten) Hypokaliämie Die Hypokaliämie ist definiert als eine Serumkalium-Konzentration unter 3,5 mmol/l. Zur Differenzierung der Hypokaliämie ist die Bestimmung der Kaliumkonzentration im Urin unerläßlich. Liegt die Kaliumkonzentration im Urin unter 20 mmol/l bei Vorliegen einer Hyponatriämie, dann ist an eine verminderte Kaliumzufuhr, gastrointestinale Kaliumverluste oder an einen langfristigen Diuretika-Abusus zu denken. Wenn bei dem Patienten mit einer Hypokaliämie die Kaliumkonzentration im Urin über 20 mmol/l vorliegt, dann sollte die weitere Differenzierung entsprechend dem Blutdruck erfolgen. Besteht ein normaler oder niedriger Blutdruck, dann ist an ein renales Salzverlustsyndrom zu denken (DeToni-Debré-Fanconi- Syndrom, Barttersyndrom, Gitelman-Syndrom). Wenn dagegen eine arterielle Hypertension besteht, ist bei niedriger Plasmareninaktivität und niedrigen Plasma-Aldosteronwerten an ein Liddle-Syndrom zu denken bzw. bei niedriger Plasmareninaktivität und hohem Plasma-Aldosteron 13

14 14 an einen primären Hyperaldosteronismus. Die Therapie der Hypokaliämie erfolgt durch eine erhöhte Kaliumzufuhr. In der Regel kann die Zufuhr oral erfolgen. Intravenöse Kaliumgaben sind nur bei Patienten mit neuromuskulären oder kardialen Symptomen sowie nach chirurgischen Eingriffen erforderlich. Die zu verabreichende Kalium-Menge berechnet sich für die initiale Therapie nach folgenden Näherungswerten: Ein Abfall der Kaliumkonzentration im Serum von 4,0 auf 3,0 mmol/l entspricht einem Kalium-Verlust von ca. 4 mmol/kg Körpergewicht, der entsprechend ersetzt werden muss, während ein Abfall von 3,0 auf 2,0 mmol/l einen ungefähren Verlust von 8,5 mmol Kalium pro kg Körpergewicht bedeutet. Kaliumkonzentrationen im Serum unter 2,0 mmol/l spiegeln in der Regel einen sehr starken intrazellulären Kaliumverlust wider, der über mehrere Tage ausgeglichen werden muß. 14

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