Berechnung des Flüssigkeits-Erhaltungsbedarfs nach der Holliday-Segar-Formel mit stündlicher Rate, Tropfgeschwindigkeit und Elektrolytbedarf.
🏥 Holliday & Segar 1957💉 4-2-1-Regel🆓 Kostenlos
Hinweis: Dieser Rechner berechnet den reinen Erhaltungsbedarf. Verluste, Fieber, Operationen und Grunderkrankungen erfordern eine individuelle Anpassung. Nicht geeignet zur Volumentherapie bei Schock, Sepsis oder Verbrennungen.
Wann darf dieser Rechner NICHT verwendet werden? Bei Schock, hämodynamischer Instabilität, Sepsis, Verbrennungen (Parkland-Formel), diabetischer Ketoazidose (DKA), Herz- oder Niereninsuffizienz sowie bei signifikanten Drittreaumverlusten. In diesen Fällen ist eine individuelle, zielgerichtete Volumentherapie erforderlich.
Was ist der Erhaltungsbedarf?
Der Erhaltungsbedarf (engl. maintenance fluid) beschreibt die Menge an intravenöser Flüssigkeit, die ein Patient pro Tag benötigt, um seine physiologischen Basalverluste auszugleichen. Diese Verluste umfassen:
Urinproduktion: ca. 1 mL/kg/h (Hauptanteil)
Perspiratio insensibilis: ca. 400–800 mL/Tag (Haut und Atmung)
Stuhl: ca. 100–200 mL/Tag
Die Berechnung des Erhaltungsbedarfs ist essenziell in der perioperativen Medizin, auf Intensivstationen und in der pädiatrischen Versorgung. Sie dient als Ausgangspunkt, der je nach klinischer Situation angepasst werden muss (z. B. Fieber: +10–15 % pro Grad Celsius über 37 °C).
Die Holliday-Segar-Formel
Malcolm A. Holliday und William E. Segar publizierten 1957 in Pediatrics eine Formel zur Berechnung des täglichen Flüssigkeitsbedarfs, die auf dem kalorischen Energiebedarf basiert. Ihre Überlegung: Pro 100 kcal Energieumsatz werden ca. 100 mL Wasser benötigt.
Erste 10 kg: 100 mL/kg/Tag
Nächste 10 kg (10–20 kg): 50 mL/kg/Tag
Jedes weitere kg (> 20 kg): 20 mL/kg/Tag
Rechenbeispiel: 70 kg Erwachsener
Gewichtsstufe
Gewicht
Faktor
Volumen/Tag
Erste 10 kg
10 kg
100 mL/kg/d
1000 mL
10–20 kg
10 kg
50 mL/kg/d
500 mL
> 20 kg
50 kg
20 mL/kg/d
1000 mL
Gesamtbedarf
2500 mL/d = ~104 mL/h
Die Formel ist bis heute der klinische Standard und wird weltweit in Lehrbüchern für Anästhesie, Pädiatrie und Intensivmedizin verwendet.
Die 4-2-1-Regel
Die 4-2-1-Regel ist eine vereinfachte Umrechnung der Holliday-Segar-Formel auf eine stündliche Infusionsrate und wird vor allem in der Anästhesie und perioperativen Versorgung verwendet.
Erste 10 kg: 4 mL/kg/h
Nächste 10 kg (10–20 kg): 2 mL/kg/h
Jedes weitere kg (> 20 kg): 1 mL/kg/h
Die mathematische Äquivalenz ist leicht nachvollziehbar: 100 mL/kg/Tag geteilt durch 24 Stunden ergibt ca. 4 mL/kg/h, 50 mL/kg/d entsprechen ca. 2 mL/kg/h, und 20 mL/kg/d entsprechen ca. 1 mL/kg/h. Die Regel ist eine praxistaugliche Annäherung.
Merkhilfe: 4-2-1 — für die Gewichtsklassen 0–10, 10–20, > 20 kg. Im OP-Saal als Faustregel sofort abrufbar.
Infusionslösungen für den Erhaltungsbedarf
Die Wahl der Infusionslösung hängt von der klinischen Situation und dem Patientenalter ab:
Lösung
Na+ (mmol/L)
K+ (mmol/L)
Osmolarität
Einsatz
NaCl 0,9 %
154
0
308 mosmol/L
Universell; Risiko: hyperchlorämische Azidose
Ringer-Laktat
131
5
278 mosmol/L
Balanciert; Standard perioperativ
Sterofundin ISO
145
4
309 mosmol/L
Balanciert; enthält Acetat + Malat
Gluc. 5 % + NaCl 0,9 %
154
0
586 mosmol/L
Pädiatrie; Hypoglykämie-Prophylaxe
Gluc. 5 % + NaCl 0,45 %
77
0
406 mosmol/L
Veraltet; Hyponatriämie-Risiko!
Achtung: Hypotone Lösungen (z. B. NaCl 0,45 %, Glucose 5 % pur) können insbesondere bei Kindern eine lebensbedrohliche Hyponatriämie verursachen. Aktuelle Leitlinien empfehlen isotone Lösungen als Standard.
Besonderheiten bei Kindern
Die Holliday-Segar-Formel wurde ursprünglich für Kinder entwickelt. Dennoch gibt es bei der pädiatrischen Infusionstherapie wichtige Besonderheiten:
Hypoglykämie-Risiko: Neugeborene und Säuglinge haben geringe Glykogenreserven. Ab einer Nüchternzeit von 4–6 Stunden sollte eine glucosehaltige Lösung erwogen werden.
Hyponatriämie-Risiko: Kinder sind besonders anfällig für ADH-bedingte Wasserretention (z. B. postoperativ, Schmerz, Übelkeit). Hypotone Lösungen sind daher kontraindiziert.
Isotone Lösungen: Aktuelle Empfehlungen (NICE, ESA, DGAI) fordern isotone Lösungen (Na+ ≥ 131 mmol/L) als Standard im Kindesalter.
Glucose-Zusatz: Bei Kindern < 2 Jahre und Nüchternheit: 1–2,5 % Glucose zur Lösung hinzufügen; Blutzuckerkontrollen durchführen.
Gewichtsbasierte Dosierung: Immer pro kg Körpergewicht berechnen. Cave: Bei adipösen Kindern eher das Idealgewicht verwenden.
Praxistipp: Perfusor oder Infusomat verwenden — nie freien Tropf bei Kindern! Volumetrische Kontrolle ist essenziell, um Überwässerung zu vermeiden.
Täglicher Elektrolytbedarf
Neben dem Flüssigkeitsvolumen müssen auch Elektrolyte substituiert werden. Die folgenden Richtwerte gelten für den Erhaltungsbedarf bei normaler Nierenfunktion:
Elektrolyt
Erwachsene
Kinder
Funktion
Natrium (Na+)
1–2 mmol/kg/d
2–3 mmol/kg/d
Extrazelluläres Volumen, Osmolarität
Kalium (K+)
0,5–1 mmol/kg/d
1–2 mmol/kg/d
Zellfunktion, Herzrhythmus
Chlorid (Cl-)
1–2 mmol/kg/d
2–3 mmol/kg/d
Säure-Basen-Haushalt
Glucose
Nicht obligat
2–4 g/kg/d
Energiebereitstellung, Ketosevermeidung
Hinweis: Bei Nieren- oder Herzinsuffizienz, unter Diuretikatherapie oder bei abnormen Verlusten (Erbrechen, Diarrhoe, Drainagen) müssen Elektrolyte individuell angepasst werden.
Limitationen der Holliday-Segar-Formel
Die Formel berechnet ausschließlich den basalen Erhaltungsbedarf unter physiologischen Bedingungen. Sie ist nicht geeignet für:
Volumenersatz bei Schock: Hier gelten Bolus-Protokolle (20 mL/kg kristalloid)
Verbrennungen: Parkland-Formel (4 mL × kg × % verbrannte KOF)
Sepsis: Zielgerichtete Flüssigkeitstherapie nach Hämodynamik
Herzinsuffizienz: Restriktive Flüssigkeitszufuhr
Niereninsuffizienz / Anurie: Anpassung an Restausscheidung
Diabetische Ketoazidose: Eigene Protokolle mit langsamer Rehydratation
Adipositas: Idealgewicht verwenden, da Fettgewebe weniger Wasser benötigt
Fieber: +10–15 % Erhaltungsbedarf pro Grad Celsius über 37 °C
Die Formel ist ein Startpunkt — die klinische Beurteilung und regelmäßige Reevaluation (Bilanz, Elektrolyte, Klinik) bleiben essenziell.
Häufige Fragen (FAQ)
Was ist der Erhaltungsbedarf (Maintenance Fluid)?
Der Erhaltungsbedarf beschreibt die Flüssigkeitsmenge, die ein Patient pro Tag benötigt, um physiologische Verluste (Urin, Perspiratio insensibilis, Stuhl) auszugleichen. Er wird standardmäßig nach der Holliday-Segar-Formel berechnet.
Wie funktioniert die 4-2-1-Regel?
Die 4-2-1-Regel ist die stündliche Variante der Holliday-Segar-Formel: 4 mL/kg/h für die ersten 10 kg, 2 mL/kg/h für die nächsten 10 kg und 1 mL/kg/h für jedes weitere Kilogramm.
Wann darf der Erhaltungsbedarf nicht angewendet werden?
Bei Schock, Sepsis, Verbrennungen, Herz- oder Niereninsuffizienz, DKA oder signifikanten Drittreaumverlusten. Hier ist eine individuelle, zielgerichtete Flüssigkeitstherapie erforderlich.
Welche Infusionslösung wird für den Erhaltungsbedarf verwendet?
Für Erwachsene: Ringer-Laktat oder balancierte Vollelektrolytlösungen (z. B. Sterofundin). Für Kinder: isotone Lösungen mit Glucose. Hypotone Lösungen sind bei Kindern kontraindiziert.
Woher stammt die Holliday-Segar-Formel?
Die Formel wurde 1957 von Malcolm Holliday und William Segar in der Fachzeitschrift Pediatrics publiziert. Sie basiert auf dem Zusammenhang zwischen kalorischem Energiebedarf und Wasserausscheidung.
Was bedeuten 20 Tropfen pro mL?
Standardinfusionssysteme (Makrotropfer) liefern ca. 20 Tropfen pro Milliliter. Mikrotropfer in der Pädiatrie liefern 60 Tropfen/mL. Dieser Rechner verwendet den Standardwert von 20 gtt/mL.
Muss der Erhaltungsbedarf bei Fieber angepasst werden?
Ja. Pro Grad Celsius Körpertemperatur über 37 °C steigt der Flüssigkeitsbedarf um ca. 10–15 %. Bei 39 °C also ca. 20–30 % Aufschlag auf den berechneten Erhaltungsbedarf.
Quellen
📚 Primärquelle
Holliday MA, Segar WE. The maintenance need for water in parenteral fluid therapy. Pediatrics. 1957;19(5):823–832.
📋 Leitlinien
National Institute for Health and Care Excellence (NICE). Intravenous fluid therapy in adults in hospital. Clinical Guideline CG174. 2013 (updated 2017).
📋 Pädiatrische Leitlinie
NICE. Intravenous fluid therapy in children and young people in hospital. NG29. 2015 (updated 2020).
📖 Lehrbuch
Miller RD et al. Miller's Anesthesia. 9th ed. Elsevier; 2020. Chapter 47: Perioperative Fluid Management.