Intervention Review

Perioperative buffered versus non-buffered fluid administration for surgery in adults

  1. Edward Burdett1,*,
  2. Ahilanandan Dushianthan2,
  3. Elliott Bennett-Guerrero3,
  4. Suzie Cro4,
  5. Tong J Gan5,
  6. Michael PW Grocott2,
  7. Michael FM James6,
  8. Michael G Mythen7,
  9. Catherine MN O'Malley8,
  10. Anthony M Roche9,
  11. Kathy Rowan10

Editorial Group: Cochrane Anaesthesia Group

Published Online: 12 DEC 2012

Assessed as up-to-date: 17 MAY 2011

DOI: 10.1002/14651858.CD004089.pub2

How to Cite

Burdett E, Dushianthan A, Bennett-Guerrero E, Cro S, Gan TJ, Grocott MPW, James MFM, Mythen MG, O'Malley CMN, Roche AM, Rowan K. Perioperative buffered versus non-buffered fluid administration for surgery in adults. Cochrane Database of Systematic Reviews 2012, Issue 12. Art. No.: CD004089. DOI: 10.1002/14651858.CD004089.pub2.

Author Information

  1. 1

    UCL Centre for Anaesthesia, Department of Anaesthesia, London, UK

  2. 2

    University of Southampton, Integrative Physiology and Critical Illness Group, Southampton, UK

  3. 3

    Duke Clinical Research Institute, Perioperative Clinical Research, Durham, North Carolina, USA

  4. 4

    Medical Research Council Clinical Trials Unit, London, UK

  5. 5

    Duke University Medical Center, Department of Anesthesiology, Durham, North Carolina, USA

  6. 6

    University of Cape Town, Department of Anaesthesia, Cape Town, Western Cape, South Africa

  7. 7

    University College London, Department Anaesthesia and Critical Care, London, UK

  8. 8

    St James's Hospital, Department of Anaesthesiology, Dublin, Ireland

  9. 9

    University of Washington, Department of Anesthesia and Pain Medicine, Seattle, WA, USA

  10. 10

    Intensive Care National Audit & Research Centre, London, UK

*Edward Burdett, Department of Anaesthesia, UCL Centre for Anaesthesia, 3rd floor Podium, University College Hospital, 235 Euston Road, London, NW1 2BU, UK.

Publication History

  1. Publication Status: Edited (no change to conclusions)
  2. Published Online: 12 DEC 2012




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  2. Abstract
  3. Plain language summary
  4. Résumé
  5. Résumé simplifié


Perioperative fluid therapy influences clinical outcomes following major surgery. Fluid preparations may be based on a simple non-buffered salt solution, such as normal saline, or may be modified with bicarbonate or bicarbonate precursor buffers, such as maleate, gluconate, lactate or acetate, to better reflect the human physiological state. These latter fluids have theoretical advantages over normal saline in preventing hyperchloraemic acidosis. A number of clinical studies have now compared fluid preparations with and without a buffer to achieve a balanced electrolyte solution for perioperative fluid resuscitation.


To review the safety and efficacy of perioperative administration of buffered versus non-buffered fluids for plasma volume expansion or maintenance in adult patients undergoing surgery.

Search methods

We electronically searched the Cochrane Central Register of Controlled Trials (CENTRAL) (2011, Issue 4), MEDLINE (1966 to May 2011), EMBASE (1980 to May 2011), and CINAHL (1982 to May 2011). We handsearched conference abstracts and where possible, contacted leaders in the field.

Selection criteria

We only included randomized trials of buffered versus non-buffered intravenous fluids for perioperative fluid resuscitation. The trials with other forms of comparisons such as crystalloids versus colloids and colloids versus different colloids were excluded. We also excluded trials using hypertonic fluids and dextrose-based fluids.

Data collection and analysis

Two authors independently extracted data and assessed the methodological quality of clinical trials. We resolved any disagreements by discussion. We contacted the trial authors to provide additional information where appropriate. We presented pooled estimates of the dichotomous outcomes as odds ratios (OR) and on continuous outcomes as mean differences, with 95% confidence intervals (CI). We analysed data on Review Manager 5.1 using fixed-effect models, and when heterogeneity was high (I² > 40%) random-effect models were used.

Main results

We identified 14 publications reporting 13 trials or comparisons with a total of 706 participants. For many of the outcomes reported, there was significant clinical and statistical heterogeneity. The primary outcome of mortality at any time was reported in only three studies with a total of 267 patients. The mortality rate was 2.9% for the buffered fluids group and 1.5% for the non-buffered fluids group but this difference was not statistically significant. The Peto OR was 1.85 (95% CI 0.37 to 9.33, P = 0.45, I2= 0%). Organ dysfunction was only presented for renal impairment. There was no difference in renal insufficiency leading to renal replacement therapy between the buffered and non-buffered groups (OR 0.61, 95% CI 0.23 to 1.63, P = 0.32, I2 = 0%). Markers of organ system failure as assessed by urine output, creatinine and its variables (for renal function), PaC02 (respiratory function) and postoperative nausea and vomiting (gastro-intestinal function) showed a statistically significant difference only in PaC02 levels. The mean difference was 1.18 with lower PaC02 levels in the non-buffered fluid group (95% CI 0.09 to 2.28, P = 0.03, I2 = 0%) compared to the buffered fluid group.

There was no difference in intraoperative blood loss nor the volumes of intraoperative red cell or fresh frozen plasma transfused between groups. There was an increase in platelet transfusion in the non-buffered group which was statistically significant after analysing the transformed data (log transformation because the data were highly skewed).

A number of metabolic differences were noted. There was a difference in postoperative pH of 0.06 units, lower in the non-buffered fluid group (95% CI 0.04 to 0.08, P < 0.00001, I2 = 74%). However, this difference was not maintained on postoperative day one. The non-buffered fluid group also had significantly greater base deficit, serum sodium and chloride levels.

There was no difference demonstrated in length of hospital stay and no data were reported on cost or quality of life.

Authors' conclusions

The administration of buffered fluids to adult patients during surgery is equally safe and effective as the administration of non-buffered saline-based fluids. The use of buffered fluids is associated with less metabolic derangement, in particular hyperchloraemia and metabolic acidosis. Larger studies are needed to assess robust outcomes such as mortality.


Plain language summary

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Buffered versus non-buffered fluids given to adults during surgery

During surgery, patients are given fluids into their veins to prevent and treat dehydration and loss of blood. Some fluids consist of a simple salt solution whilst others are matched more closely to the fluid in the blood. These latter fluids are called buffered fluids because they maintain the balance of the acids and bases in the body. We searched the available literature for prospective randomized studies which compared outcomes with the use of buffered fluids and the use of non-buffered fluids when given to patients during surgery.

We included 14 publications in this Cochrane review, reporting data from 13 trials with a total of 706 participants of whom 368 received buffered fluids and 338 received non-buffered fluids. The patients who received buffered fluids had an acid-base balance that was more normal than for those who received non-buffered fluids; and the need for the transfusion of some blood products was reduced. Overall, buffered fluids are a safe and effective alternative to non-buffered fluids when given into the veins of patients undergoing surgery.



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Administration périopératoire de liquide tamponné versus non-tamponné pour la chirurgie chez l'adulte


La thérapie liquidienne périopératoire influe sur les résultats cliniques après une intervention chirurgicale majeure. Les préparations liquides peuvent être basées sur une simple solution saline non-tamponnée, comme du sérum physiologique, ou peuvent être modifiées avec des tampons de bicarbonate ou de précurseurs du bicarbonate, comme le maléate, le gluconate, le lactate ou l'acétate, afin de mieux refléter l'état physiologique humain. Ces derniers ont des avantages théoriques sur le sérum physiologique dans la prévention de l'acidose hyperchlorémique. Un certain nombre d'études cliniques ont comparé les préparations liquides avec et sans tampon afin d'obtenir une solution électrolytique équilibrée pour la réanimation liquidienne périopératoire.


Examiner l'innocuité et l'efficacité de l'administration périopératoire de liquides tamponnés versus non-tamponnés pour l'expansion ou la maintenance du volume plasmatique chez les patients adultes subissant une opération chirurgicale.

Stratégie de recherche documentaire

Nous avons effectué une recherche électronique dans le registre Cochrane des essais contrôlés (CENTRAL) (2011, numéro 4), MEDLINE (de 1966 à mai 2011), EMBASE (de 1980 à mai 2011) et CINAHL (de 1982 à mai 2011). Nous avons cherché manuellement dans des résumés de conférences et, autant que possible, contacté des sommités dans le domaine.

Critères de sélection

Nous n'avons inclus que des essais randomisés de liquides intraveineux tamponnés versus non-tamponnés pour la réanimation liquidienne périopératoire. Les essais sur d'autres formes de comparaisons, telles que cristalloïdes versus colloïdes et colloïdes versus autres colloïdes, ont été exclus. Nous avons également exclu les essais utilisant des liquides hypertoniques ou des liquides à base de dextrose.

Recueil et analyse des données

Deux auteurs ont indépendamment extrait les données et évalué la qualité méthodologique des essais cliniques. Nous avons résolu les désaccords par la discussion. En cas de besoin, nous avons contacté les auteurs des essais pour obtenir des informations complémentaires. Nous avons présenté les estimations regroupées des résultats dichotomiques sous forme de rapports de cote (RC) et celles des résultats continus sous forme de différences moyennes, avec intervalles de confiance (IC) à 95 %. Nous avons analysé les données avec Review Manager 5.1 au moyen de modèles à effet fixe et, quand l'hétérogénéité était élevée (I² > 40 %), à l'aide de modèles à effet aléatoire.

Résultats Principaux

Nous avons identifié 14 publications rendant compte de 13 essais ou comparaisons incluant un total de 706 participants. Pour beaucoup des résultats rapportés, il y avait une importante hétérogénéité clinique et statistique. Le principal critère de résultat, la mortalité globale, n'avait été rapporté que dans seulement trois études totalisant 267 patients. Le taux de mortalité était de 2,9 % pour le groupe à liquides tamponnés et de 1,5 % pour le groupe à liquides non-tamponnés, mais cette différence n'était pas statistiquement significative. Le RC de Peto était de 1,85 (IC à 95% 0,37 à 9,33 ; P = 0,45 ; I2= 0 %). La défaillance d'organe n'avait été présentée que pour l'insuffisance rénale. Il n'y avait pas de différence pour l'insuffisance rénale conduisant à une thérapie de remplacement rénal entre les groupes tamponnés et non-tamponnés (RC 0,61 ; IC à 95% 0,23 à 1,63 ; P = 0,32, I2 = 0 %). Les marqueurs de défaillance de systèmes organiques évalués par l'urine produite, la créatinine et ses variables (pour la fonction rénale ), le PaC02 (fonction respiratoire) et les nausées et vomissements postopératoires (fonction gastro-intestinale) n'avaient mis en évidence de différence statistiquement significative que pour les niveaux de PaC02. La différence moyenne était de 1,18 avec des niveaux plus bas de PaC02 dans le groupe à liquide non-tamponné (IC à 95% 0,09 à 2,28 ; P = 0,03 ; I2 = 0 %) que dans le groupe à liquide tamponné.

Il n'y avait pas de différence entre les groupes pour les pertes de sang peropératoires ni pour les volumes peropératoires de globules rouges ou de plasma frais congelé transfusés. Il y avait un accroissement de la transfusion de plaquettes dans le groupe non-tamponné qui était statistiquement significatif après analyse des données transformées (transformation logarithmique du fait que les données étaient fortement biaisées).

Un certain nombre de différences métaboliques ont été notées. Il y avait une différence de 0,06 unités dans le pH post-opératoire, plus bas dans le groupe à liquides non-tamponnés (IC à 95% 0,04 à 0,08 ; P < 0,00001 ; I2 = 74 %). Cette différence ne subsistait cependant pas le premier jour postopératoire. Le groupe à liquides non-tamponnés avait également un déficit en base, un taux de sodium sérique et des concentrations de chlorure significativement plus élevés.

Aucune différence n'avait été constatée dans la durée d'hospitalisation et aucunes données n'avaient été rapportées sur les coûts ou la qualité de vie.

Conclusions des auteurs

L'administration de liquides tamponnés à des patients adultes durant une opération chirurgicale est tout aussi sûre et efficace que l'administration de solutions salines non-tamponnées. L'utilisation de liquides tamponnés est associée à un moindre dérangement métabolique, en particulier pour l'hyperchlorémie et l'acidose métabolique. De plus grandes études sont nécessaires pour évaluer des critères de résultat robustes tels que la mortalité.


Résumé simplifié

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Administration périopératoire de liquide tamponné versus non-tamponné pour la chirurgie chez l'adulte

Liquides tamponnés versus non-tamponnés administrés aux adultes durant une opération chirurgicale

Pendant une opération chirurgicale, les patients reçoivent des liquides dans les veines pour prévenir et traiter la déshydratation et la perte de sang. Certains liquides sont constitués d'une simple solution de sel, alors que d'autres correspondent plus étroitement au liquide du sang. Ces derniers sont appelés liquides tamponnés car ils maintiennent l'équilibre des acides et des bases dans le corps. Nous avons recherché dans la littérature disponible des études prospectives randomisées ayant comparé, pour certains critères de résultat, l'administration au patient pendant une opération de liquides tamponnés et de liquides non-tamponnés.

Nous avons inclus 14 publications dans cette revue Cochrane, rendant compte des données de 13 essais totalisant 706 participants, dont 368 avaient reçu des liquides tamponnés et 338 avaient reçu des liquides non tamponnés. Les patients ayant reçu des liquides tamponnés avaient un équilibre acide-base plus normal que ceux ayant reçu des liquides non-tamponnés, et le besoin en transfusion de certains produits sanguins était moindre. Globalement, les liquides tamponnés sont une alternative sûre et efficace aux liquides non-tamponnés pour administration intraveineuse pendant une opération chirurgicale.

Notes de traduction


Traduit par: French Cochrane Centre 5th March, 2013
Traduction financée par: Minist�re Fran�ais des Affaires sociales et de la Sant�