Homeostaza wodno-elektrolitowa u dzieci i noworodków Marzena Zielińska

Przestrzenie płynowe u dzieci Całkowita objętość wody ustrojowej- 75-80% masy ciała (dorośli 40-60%) Woda zewnątrzkomórkowa -noworodki 40% m.c. -niemowlęta 30% m.c -dzieci starsze 20% m.c Woda wewnątrzkomórkowa -noworodki 35% m.c -niemowlęta 40% m.c -dzieci starsze 45% m.c

Czynniki wpływające na zapotrzebowanie na płyny w okresie noworodkowym wiek ciążowy wiek metrykalny temperatura otoczenia/wilgotność nieuchwytna utrata wody dojrzałość nerek podstawowe schorzenie predyspozycja do PDA i NEC szybkość metabolizmu/stopień aktywności wyjściowy stan nawodnienia

Ocena stopnia nawodnienia-objawy kliniczne częstość akcji serca elastyczność/napięcie skóry wilgotność śluzówek napięcie ciemiączka czas wypełniania się obwodowego łożyska naczyniowego perfuzja obwodowa różnica pomiędzy temperaturą centarlną a obwodową ciśnienie tętnicze

Ocena stopnia nawodnienia Ciężar ciała Mocz -objętość -osmolarność i ciężar właściwy -stężenie elektrolitów -stężenie glukozy

Ocena stopnia nawodnienia Osocze -poziom elektrolitów (Na, Cl) -stężenie glukozy -osmolarność -poziom mocznika i kreatyniny -hematokryt -równowaga kwasowo-zasadowa

Fizjologiczna utrata wody w 1 tygodniu życia Noworodki urodzone o czasie- 5 -10% Wcześniaki – 10-20% Zmniejszenie objętości wody pozakomórkowej

Nieuchwytna utrata wody u noworodków Waga urodzeniowa [g] < 1000 1000 – 1500 1500 – 2500 > 2500 ml/kg/dobę 60 – 80 30 – 65 15 – 30 10 - 15

Zmiany poziomów elektrolitów w osoczu w 1 tygodniu życia wzrost stężenia Na – utrata wody wzrost stężenia K – przesunięcie z przestrzeni wewnątrz do zewnątrzkomórkowej + niedojrzałość nerek Im niższy wiek ciążowy tym większe zmiany stężenia elektrolitów

Poziomy glukozy w pierwszych dniach życia Spadek poziomu glukozy po podwiązaniu pępowiny (60-90min) Obniżony poziom glikogenu u wcześniaków i noworodków hipotroficznych – ryzyko hipoglikemii W 1 miesiącu życia bardzo wysokie zapotrzebowanie na glukozę ( do 16g/kg/dobę) – uwaga na hipoglikemię

Zmiany stężenia Ca w pierwszych dniach życia Wysokie stężenie w krwi pępowinowej Po porodzie gwałtowny spadek stężenia (najniższy poziom po 24 do 48h) Wzrost wydzielania parathormonu (odpowiedź na spadek Ca – mobilizacja Ca z kości) Bardzo niski poziom u wcześniaków, noworodków niedotlenionych, dzieci matek cukrzycowych) wapno zjonizowane -50% wapno związane z albuminami – 50%

Zakresy referencyjne stężeń wybranych elektrolitów i glukozy w okresie noworodkowym Na 135 – 145 mmol/l K 3,6 – 6,7 mmol/l Cl 101 – 111 mmol/l Ca całkowity noworodek donoszony 2,0 – 2,75 mmol/l wcześniak 1,75 – 2,75 mmol/l Ca zjonizowany < 72h 1,1 – 1,4 mmol/l > 72h 1,2 – 1,5 mmol/l glukoza 2,2 – 8,3 mol/l (40-150mg%)

Zapotrzebowanie na płyny i elektrolity w 1 dobie życia Waga dziecka Woda (ml/kg/dobę) Na (mmol/kg/dobę) K Ca < 1000 100 1000 – 2000 80 > 2000 60

Zapotrzebowanie na płyny i elektrolity w kolejnych dniach życia noworodka Waga urodzeniowa Woda (ml/kg/dobę) Na (mmol/kg/dobę) K (mmol/kg/dobę) Ca Glukoza (mg/kg/min) < 1000 120 – 160 3 – 4 1 – 3 1 – 2 4 – 8 1000 – 2000 100 – 140 2 – 3 > 2000 80 – 120 4 - 8

Zmiany rozwojowe w układzie krążenia u dzieci Siła skurczu mięśnia sercowego - plateau krzywej Franka-Starlinga Podatność i kurczliwość mięśnia sercowego mniejsza u noworodków Opór naczyń systemowych oraz ciśnienie tętnicze rośnie od chwili urodzenia Opór naczyń płucnych spada od chwili urodzenia (6-8 tydzień) Aktywność układu sympatycznego słabsza u noworodka Niższy poziom norepinefryny w mięśniu sercowym noworodka

Zmiany rozwojowe w układzie krążenia u dzieci Rzut serca u noworodków często na najwyższym możliwym poziomie zależy głównie od częstości akcji serca Noworodki 300ml/kg/min. Dzieci 100ml/kg/min. Dorośli 70-80ml/kg/min.

Zmiany rozwojowe układu wydalniczego u dzieci Rozwój w okresie prenatalnym od 5 do 34 hbd Pod względem histologicznym nerka w chwili urodzenia jest układem heterogennym. Stopniowe dojrzewanie i przekształcanie w struktury homogenne dokonuje się na przestrzeni kilku pierwszych miesięcy życia.

Zmiany rozwojowe układu wydalniczego u dzieci Ultrafiltracja pojawia się w 9 hbd Resorpcja cewkowa pojawia się w 14 hbd Przepływ nerkowy staje się bardziej intensywny od 34 hbd, największy wzrost w ciągu 48 godz.od podwiązania pępowiny

Zmiany rozwojowe układu wydalniczego u dzieci GFR (glomerulal filtration rate) w 1.tygodniu życia osiąga wartość 34 ml/min/1,73m2 i rośnie systematycznie do 12 m-ca życia ClH2O (klirens wolnej wody) znacząco wzrasta w ciągu pierwszych 5 dni życia - w 1.tyg.życia mała tolerancja na nadmierną podaż płynów Brak możliwości skutecznego zagęszczania moczu w 1tyg.życia

Resuscytacja płynowa a resuscytacja objętościowa Resuscytacja objętościowa -uzupełnienie objętości krwi krążącej (IFV-intravascular fluid volume) – głównie za pomocą koloidów Resuscytacja płynowa- uzupełnianie niedoboru wody pozakomórkowej (ECFV-extracellular fluid volume) - głównie za pomocą krystaloidów ● utrata ponad 15% objętości krwi krążącej wymaga substytucji roztworami koloidów

Płynoterapia-wybór płynów Krystaloidy, czy koloidy? Krystaloidy służą uzupełnianiu strat płynowych wynikających z: - nieuchwytnej utraty wody - produkcji moczu Koloidy służą uzupełnianiu deficytów osocza spowodowanych krwawieniem lub przesunięciem bogato białkowego płynu do przestrzeni śródmiąższowej Chapell D, Jacob M et al.”A rational approach to perioperative fliud management” Anesthesiology, 2008

Osmolarność a osmolalność Osmolarność ocenia aktywność osmotyczną płynu w odniesieniu do 1L roztworu – mosmol/1L Osmolalność ocenia aktywność osmotyczną płynu w odniesieniu do 1L H20 – mosmol/kg H20

Osmolalność i osmolarność osocza Osmolarność osocza w praktyce równa się jej osmolalności 288 ± 5 mosmol/kgH20 291 mosmol/L Płyn jest izotoniczny wtedy, gdy jego aktualna osmolalność równa się osmolalności osocza

Osmolalność popularnych krystaloidów 0,9%NaCl -osmolarność = 308mosmol/l -osmolalność = 286 mosmol/kgH20 Mleczan (octan) Ringer’a -osmolarność = 276mosmol/L -osmolalność = 256mosmol/kgH20 Reid F, Lobo DN et al.”(Ab)normal saline and physiological Hartmann’s solution:a randomized double-blind crossover study”Clin Sci 2003;104:17-24

Osmolalność popularnych krystaloidów 5%Glukoza -osmolalność in vitro = osmolalności osocza -osmolalność in vivo = osmolalności wody Sjöstrand F, Edsberg L, Hahn RG ”Volume kinetics of glucose solutions given by intravenous infusion. Br J Anesth 2001; 87: 834-843

Roztwory zrównoważone-zbilansowane-fizjologiczne Roztwory, których skład elektrolitowy nie odbiega od składu osocza Na 142mmol/1L K 4,5mmol/L Cl 103mmo/L Ca 2,5mmol/L Mg 1,25mmol/L HCO3 24mmol/L

Roztwory zrównoważone-zbilansowane-fizjologiczne Płyn zbilansowany zawiera odpowiednią do utrzymania równowagi kwasowo-zasadowej ilość wodorowęglanów lub metabolizowalnych doń anionów Zander R ”Why should they be balanced solutions?” EJHP Practice 2006

Zawartość elektrolitów w popularnych krystaloidach osocze 0,9%NaCl Mleczan Ringer’a Na 142 154 130 K 4,5 5 Ca 2,5 1 Mg 1,25 Cl 103 112 HCO3 24 mleczany 1,5 27 osmolalność 288 286 256 osmolarność 291 308 276

Konsekwencje hiperchloremii Kwasica hiperchloremiczna Wazokonstrykcja naczyń nerkowych(wzrost oporu naczyń nerkowych o 35%) Spadek diurezy (spadek GFR o 20%) Spadek ciśnienia tętniczego (supresja układu renina –aldosteron nawet do 60%) Wzrost masy ciała Drummer C, Gerzer R et al. ”Effects of an acute saline infusion in fluid and elecrtolyte metabolism in humans” Am J Physiol 1992;262: F744-F754

Konsekwencje przetaczania roztworów hipotonicznych spadek osmolalności osocza ucieczka wody do przestrzeni pozanaczyniowej- obrzęk tkanek wzrost ciśnienia wewnątrzczaszkowego (1ml wzrostu objętości tkanki mózgowej = wzrost o 2mmHg ICP) Jackson J, Botle R „Risk of intravenous administation of hypotonic fluids for pediatric patients in ED and prehospital setting: Let’s remove the handle from the pump” An J Emerg Med. 2000 Auroy Y et al.”Hyponatremia-related death after pediatric surgery still exists in France” Br J Anaesth 2008

Roztwory koloidów naturalne - albuminy syntetyczne -żelatyny -dekstrany -preparaty skrobii

Koloidy syntetyczne-skrobia maksymalny efekt wzrostu objętości przy zastosowaniu 6%HES wynosi 120% masa cząsteczkowa MV 130kD połowiczy czas działania 7h katabolizm przez a-amylazę

Koloidy syntetyczne-skrobia średni stopień podstawienia 0,4-0,42 (determinuje wpływ na układ krzepnięcia-im wyższy tym większy wpływ ryzyko koagulopatii >30ml/kg 6% HES HMW-10% powyżej 10ml/h  VIII R: Ag i VIII R: RCO upośledza właściwości adhezyjne płytek Liet JM, Bellouin AS et al.”Plasma volume expansion by medium molecular weight hydroxyethyl starch in neonates: a pilot study” Pediatr Crit Care Med. 2003;7 Sümpelmann R, Kretz FJ et al.”Hydroxyethyl starch 130/0,42 for perioperative plasma volume replacement in children: preliminary results of European prospective multicenter observational postauthorization safety study (PASS). Pediatr Anesth 2008

III generacja skrobii-zrównoważona Stopień podstawienia 0,4-0,42 Masa cząsteczkowa 130kD Roztwór izoonkotyczny i izotoniczy-zrównoważony Łączy korzyści HESu 130/0,42 z zbilansowanym roztworem elektrolitów

Porównanie składu 6%HES zrównoważonego 130/0,42 z 6%HES 130/0,42 w 0,9%NaCl i osoczem Elektrolity 6%HES 130/42 zrównoważony Osocze HES130/0,42 w 0,9%Nacl Na 137 142 154 K 4 4,5 - Ca 2,5 Mg 1,5 0,85 Cl 118 103 CH3C00 34 24