background image

 

 

 

 

Dr. Ayad Abbas 

Lec. 1 

FLUID & ELECTROLYTE

 

Tues.  23 / 9 / 2014 
 

 

Published  by : Ali Kareem 
 

 

مكتب اشور لالستنساخ

 

5102

 

-

 

5102

 


background image

1

 

 

 

Surgery 

FLUID & ELECTROLYTE

 

Lec 1: 

23/9/2014

 

                                                   د.اياد عباس

               

   

Total body fluid and its distribution 

  Water represents 60% of the mean body mass 
  The  body  fluid  contained  in  two  compartments  which  are  separated  by 

cell membrane and these are: 
 

1.  Intracellular compartment ICC form 2/3 of TBF. 
2.  Extracellular compartment ECC form 1/3 of TBF. 

 

  Furthermore the ECC is subdivided into: 

a.Intravascular  1/4          These  2  spaces  are  separated  from  each  other  by      
b.Interstitial 3/4          endothelium of capillary wall. 
 

  These  spaces  are  not  rigid  units,  but  they  are  in  constant  exchange 

between them to be in balance. 
 

Transcellular  fluid:  fluid  in  CSF,  aqueus  of  eye,  vitreous  of  eye  and  GIT 
secretion. 

  These  are  ECF,  but  in  special  compartments  and  have  rather  different 

function  from  the  main  mass  of  the  body  fluid  and  they  are  usually 
considered separately. 
 

 
 
 
 
 
 
* For adult 70 kg body weight. 
 
 

Litres* 

     % 

compartment 

45 

100% 

TBF 

30 

66% 

ICF 

15 

33% 

ECF 

12 

25.5% 

ISF 

7.5% 

IVF 

Fat 15% 

 

Protein 18%

 

Mineral  7%

 

ICF 40%

 

Interstitial 15%

 

Intravascular 5% 

 

 


background image

2

 

 

 

Fluid intake 

Fluid intake is derived from two sources: 
 (1) exogenous; and (2) endogenous. 

Exogenous water is either drunk or ingested in solid food.  
 

The quantities vary within wide limits, but average 2—3 litres per 24 hours,  
 

Taking  into  consideration  their  body  weight,  the  water  requirements 

of infants and children are relatively greater than those of adults because of: 

 (1) the larger surface area per unit of body weight;  
(2) the greater metabolic activity due to growth; and  
(3)  the  comparatively  poor  concentrating  ability  of  the  immature 

kidney. 

 

Endogenous water is released during the oxidation of ingested food;  

the amount is normally less than 500 ml 24 hours.  
1 gm of fat → 1 ml of fluid,  
1 gm of protein → 0.4 ml of fluid,  
1 gm of CHO → 0.6 ml of fluid  
 
However,  during  starvation,  this  amount  is  supplemented  by  water  released 
from the breakdown of body tissues. 
 

Fluid output 

Water is lost from the body by four routes. 
1 • By the lungs. About 400 ml of water is lost in expired air each 24 hours. In 
a  dry  atmosphere,  and  when  the  respiratory  rate  is  increased,  the  loss  is 
correspondingly  greater  (this  also  applies  to  the  patient  who  has  their  trachea 
intubated). 
 
2•By  the  skin.  When  the  body  becomes  overheated,  there  is  visible 
perspiration, but throughout life invisible perspiration is always occurring. The 
cutaneous  fluid  loss  varies  within  wide  limits  in  accordance  with  the 
atmospheric  temperature  and  humidity,  muscular  activity  and  body 
temperature. In a temperate climate the average loss is between 600 and 1000 
m1124 hours. 
 


background image

3

 

 

 

3•  Faeces.  Between  60  and  150  ml  of  water  are  lost  by  this  route  daily.  In 
diarrhoea this amount is greatly multiplied. 
 
4• Urine. The output of urine is under the control of multiple influences, such 
as  blood  volume,  hormonal  and  nervous  influences,  among  which  the 
antidiuretic hormone plays a major role controlling tonicity of the body fluids, 
a  function  that  it  performs  by  stimulating  the  reabsorption  of  water  from  the 
renal  tubules,  thus  varying  the  amount  excreted  after  the  requirements  of  the 
first  three  routes  have  been  met.  The  normal  urinary  output  is  approximately 
1500  ml124  hours,  and  provided  that  the  kidneys  are  healthy,  the  specific 
gravity  of  the  urine  bears  a  direct  relationship  to  the  volume.  A  minimum 
urinary output of approximately 400 m1124 hours is required to excrete the end 
products of protein metabolism. 
 

Fluid Balance 

Defined  as  a  ratio  between  water  input  (through  all  routs)  and  water  output 
(through all routs and it is normally equal to one). 
 
Fluid balance = fluid input/fluid output = 1 

 

◊ If the ratio > 1→ +ve fluid balance (input > output). 
◊ If the ratio < 1→ -ve fluid balance (input < output). Electrolyte distribution 
in the body 

 
 

Electrolyte  distributed  in  the  body  compartment  in  different 
concentration. 
 

IS 

IV 

IC 

Electrolyte 

142 

145 

10 

Na

140 

K

< 1 

Ca

+2 

50 

Mg

+2 

110 

105 

Cl

-

  

28 

24 

10 

HCO

3

28 

75 

HPO

4

-2 

16 

Protein 


background image

4

 

 

 

 
◊ The daily requirement of Na

+

 = 1-2 mmol/day. 

◊ The daily requirement of K

+

 = 0.5-1 mmol/day. 

 
Osmolarity:
  is  a  number  of  osmoles  per  liter  of  solution  and  plasma 
osmolarity .  
Osmolarity = 280-300 
 

osmolarity

 = 2 [Na

+

] + 0.055 [Glc] + 0.36 [BUN

**

 
=2 X 140 + 0.055 X 120 + 0.36 X 40 =300 

*The is for Na

+

 + Cl

**Blood Urea Nitrogen 
 
◊  Movement  of  fluid  between  IC  &  EC  depends  on  the  tonicity 
(OSMOLARITY) of ECF. 
 
◊ ↑ tonicity of ECF → fluid shift from ICC to ECC → shrinkage of cell. 
◊ ↓ tonicity of ECF → fluid shift from ECC to ICC → swelling of cell. 

  Shrinkage  is  a  dangerous  effect,  it  have  neurological,  respiratory  and 

cardiovascular  effect.  It  can  cause  Drowsiness,  Confusion,  Convulsion, 
Coma, Shallow Breathing, Apnea, Tachycardia and Finally Stand Still. 
 

  Swelling (Edema) also has a dangerous effect, ex: incase of CEREBRAL 

EDEMA  ,this  edema  may  cause  CVA  (cerebro-spinal  accident)  which 
occur  due  to  the  compression  on  the  vessel  that  carry  the  O

2

  and 

Nutrients to the Cerebral hemisphere.  

 

 

◊ As Intravascular compartment is separated from Interstitial compartment by 
semi  permeable  membrane  (permeable  to  electrolyte,  water  and  glucose  and 
impermeable  to  large  molecule  e.g.  protein).Then  The  movement  between  i.v 
& i.s governed by OSMOSIS and ONCOTIC PRESSUER. 

In case of Liver Cirrhosis and Nephrotic Syndrome , there will be loss 

of Proteins that will lead to Decreasing the ONCOTIC PRESSUER. 

 


background image

5

 

 

 

Osmosis: Diffusion of solvent molecule from a region of low concentration of 
solute  to  a  region  of  high  concentration  of  solute  through  a  membrane 
impermeable to that solute. 

 

Osmotic  pressure:  The  pressure  of  solution  that  is  necessary  to  prevent 
solvent diffusion. 

 

Oncotic  pressure:  The  pressure  of  plasma  that  is  necessary  to  prevent 
movement  of  fluid  from  I.V  to  I.S  compartment.  It  reflect  the  presence  of 
proteins in I.V compartment. 

 

So movement of fluid between i.v and i.s depends on 3 factors: 
1.Hydrostatic pressure of i.v 
2.Hydrostatic pressure of i.s 
3.Oncotic pressure of i.v 
 
= HP (vessels) - [HP (i.s) + OP (vessels)] 
◊ In artery = 37- (1+25) = +11→ shift to interstitial 
◊ In veins = 17 - (1+25) = -9 → shift to vein 
 

 
 

 
 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

Dilution of ECF

 

HyperOsmolarity

 

HypoVolaemia

 

Angiotensinogen

 

ADH

 

Baroreceptor

 

H

2

O retention

 

Angiotensin I

 

Angiotensin II

 

Osmoreceptor

 

In Ant.Hypothalamu

s

 

Hypothalamus

 

RBF

 

H2O 

Retention

 

Na retention

 

Vasoconstriction

 

ADH

 

Aldosterone

 

Thirst

 

H

2

O Intake

 

ACE

 

Renin

 

Control of body 

fluids and electrolytes

 


background image

6

 

 

 

 
 
 
 
SUMMARY 
1.Defence of tonicity: 
● Hyperosmolarity             thirst   
                                                            fluid retension 
                                          ↑ADH                         
● Hypoosmolarity: vice versa. 
 
2.Defence of volume: 
Volume (body fluid) determined by total amount of osmoticaly active solute in 
ECF  →  ;  therefore  the  mechanism  to  defense  the  volume  is  the  same 
mechanism to defense the Na

+

 

Water depletion 

-Pure water depletion is usually due to diminished intake. This may be due to: 
lack of availability,  
-difficulty  or  inability  to  swallow  because  of  painful  conditions  of  the  mouth 
and pharynx,  
-or obstruction in the oesophagus.  
-Exhaustion  and  paresis  of  the  pharyngeal  muscles  will  produce  a  similar 
picture.  
-Pure  water depletion  may  also  follow  the  increased  loss  from  the lungs  after 
tracheostomy.  This  loss  may  be  as  much  as  500  ml  in  excess  of  the  normal 
insensible  loss.  After  tracheostomy,  humidification  of  the  inspired  air  is  an 
important preventive measure. 
 
 

Clinical features 

The main symptoms are weakness and intense thirst.  
The urinary output is diminished and its specific gravity increas-ed.  
The  increased  serum  osmotic  pressure  causes  water  to  leave  the  cells 
(intracellular  dehydration),  and  thus  delays  the  onset  of  overt  compensated 
hypovolaemia (see below). 
 


background image

7

 

 

 

Water intoxication 

This  can  occur  when  excessive  amounts  of  water,  low  sodium  or 

hypotonic solutions are taken or given by any route. The commonest cause on 
surgical wards is the overprescribing of intravenous 5per cent glucose solutions 
to  postoperative  patients.  Colorectal  washouts  with  plain  water,  instead  of 
saline, have caused water intoxication during total bowel wash-through prior to 
colonic  surgery.  A  major  component  of  the  TURP  (transurethral  resection  of 
the prostate) syndrome is the water intoxication caused by excessive uptake of 
water (and glycine) from irrigation fluid. 

Similarly,  water  intoxication  can  occur  if  the  body  retains  water  in 

excess  to  plasma  solutes.  This  can  be  seen  in  the  syndrome  of  inappropriate 
antidiuretic  hormone  (SIADH)  secretion  which  is  most  commonly  associated 
with  lung  conditions  such  as  lobar  pneumonia,  empyema  and  oat-cell 
carcinoma of bronchus, as well as head injury. 

 

Clinical features 

These  include  drowsiness,  weakness,  sometimes  convulsions  and 

coma.  Nausea  and  vomiting  of  clear  fluid  are  common,  and, with  the  notable 
exception  of  the  SIADH,  usually  the  patient  passes  a  considerable  amount  of 
dilute urine. Laboratory investigations may show a falling haematocrit, serum 
sodium and other electrolyte concentrations. 

 
 
Treatment 

The  intake  of  water  having  been  stopped,  the  best  course  is  water 

restriction. If the patient fails to improve, transfer to an intensive care or high 
dependency unit will be necessary for more invasive monitoring and controlled 
manipulation  of  fluids  and  electrolytes.  The  administration  of  diuretics  or 
hypertonic  saline  should  not  be  undertaken  lightly  as  rapid  changes  in  serum 
sodium  concentration  may  result  in  neuronal  demyelination  and  a  fatal 
outcome. 
 

 
Types of fluids used for mangment: 

1- Crystaloid: (Isotonic – Isoosmolar): 


background image

8

 

 

 

a-  Normal Saline contain NaCl 0.9 ٪
b-  Glucose Water cntain glucose 5 ٪(inside the body glucose enter cell and 

the I.V become hypoosmolar). 

c-  Glucose Saline conatin NaCl and glucose and according to the  ٪of NaCl 

called ½ , 1/3 and 1/5. 

d-  Ringer  solution  and  ringer  lactate  contain  NaCl,  K

+

,  Ca

+2

,  HCO

3

  and 

lactate. 

2- Colloid Fluids: (Hyperosmolar): 

Contain  large  particles  that  cannot  pass  through  the  semi-permeable 
membrane that separate the I.V compartment from I.S compartment. 
Dextran 40, Dextran 70, Hemacel, Jel Fusion, Albumin. 

  

These fluids should not be given for more than 1 L. 

Complication of these Fluids: 
1- Diluted Thrombocytopnea. 

2-Interferce with Cross Match. 
3- Anaphylactic reaction. 

the 2

nd

 and 3

rd

 complications are especially of Dextrans. 

 
Suggested Routin Postoperative Fluid Regime,

 taking in account the 

body response to Trauma “SURGERY”: 
1- In the 1

st

 24 hours after surgery (zero day of operation): the patient requires 

no salts and less water than normal requirement , so 2 liters of 5 ٪dextrose 
is enough. 

2- In  the  1

st

  and  2

nd

  Post-Operative  Day:  the  metabolic  response  to  surgery 

diminishes and the patient requires 2 liters of 5 ٪dextrose and 1 liter of 0.9 ٪
normal saline. 

3- In the 3

rd

 Post-Operative day and thereafter 0.5-1 mmol/kg of KCl is add to 

fluid per 24 hours. 

 

 

 

 

Printed by : 

Ali Malik

 

 


background image

9

 

 

 

Special greetings to: Marwan Zuhair, Mohamed Esam, Sabah Nasir, 

Yasir Kasim and to Zaid Fareed 

 

                      




رفعت المحاضرة من قبل: Abdalmalik Abdullateef
المشاهدات: لقد قام 64 عضواً و 535 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل