stewart defne 061115 en son
TRANSCRIPT
Stewart Teorisine GöreAsit-Baz Dengesi
Doç. Dr. N. Defne ALTINTAŞ
AÜTF İç Hastalıkları AD, Yoğun Bakım BD
Kan Gazlarının Değerlendirilmesi
pH
Asid – baz dengesizlikleri
Solunumsal (PaCO2)
Metabolik
Base excess
1960
Sigaard-Andersen ve Engel
Van Slyke denklemi
CO2 ile değişime uğramayan metabolik asid-baz durumu göstergesi
İn vitro olarak, 37C’de PaCO2 40mmHg’de tutulurken kan pH’sının 7,4’e dönmesi için gereken hidrojen iyonu konsantrasyonudur.
Ancak in vivo ortamda, PaCO2’deki primer değişim ile ters yönde bir değişim olmakta ...
Tip 2 solunum yetmezlikli bir hastada 2 saat ara ile alınan kan gazı sonuçları
Boston ekolü: BE yerine PaCO2 ve [HCO3] ilişkilerinin kullanılmasını önerir ...
Akılda tutulması gereken 6 formül vardır.
Standard Base Excess(BEECF)
PaCO2 ve pH’yı da dikkate alarak hesaplanan BE; Hb 5g/dl iken.
PaCO2’deki değişkenlikten daha az etkilenmekte
Stewart Asit-Baz Teorisi
Güçlü iyon farkı
‘Strong ion difference’
Fizyolojik temeli esas alır
Çoğu cerrah, yoğun bakımcı ve anestezist tarafından tercih edilmektedir.
SBE değerlerine göre ilişkili PaCO2/pH eğrileri
Henderson Hasselbach denklemi :[H+] = K x PCO2/[HCO3-]
Paralize, sedatize, MV’deki hastalarda, VE değişimleri ile pH değişimi. CO2 üretimi sabit hızda, ve renal kompansasyon gelişmesi beklenmeden
Asitler - Bazlar
Brønsted-Lowry tanım
Asitler proton donorü, bazlar proton alıcısıdır.
Asitler, suyun disosiyasyon denklemini H+ lehine ve OH- aleyhine kaydıran iyonlar,
H+ konsantrasyonunu arttıran maddeler
Bazları ise suyun disosiyasyon denklemini OH- lehine ve H+ aleyhine kaydıran iyonlar olarak tanımlanır.
H+ konsantrasyonunu azaltan maddeler
Elektrolitler
Suyun içinde iyonlarına ayrılan maddeler
Güçlü elektrolitler
Çözeltide tamamen çözünen maddeler
Güçlü iyonlar
Na+, K+, Mg2+, Ca2+, SO42-, Cl-
Zayıf elektrolitler
Çözeltide kısmen çözünen maddeler
Zayıf iyonlar
Proteinler, fosfat, HCO3-
pCO2
pH
SID Atot ([Alb]+ [Pi])
Asid Baz Dengesini Belirleyen Bağımsız Faktörler
Solunumsal durumlarda asid-baz dengesi
CO2 + H2O <—> H2CO3 <—> HCO3- + H+
SU
Stewart yaklaşımı
Fizikokimyasal prensiplere dayalıdır:
Kütle Hareketi – Disosiyasyon dengesi korunmalıdır
Kütlenin Korunması
Elektriksel Nötralite konunmalıdır
Disosiyasyon dengesi ile hidrojen iyonu konsantrasyonunu tanımlayan eş zamanlı 6 farklı denklem belirleyip, hidrojen iyonuna göre çözmüş, PaCO2/pH ilişkisini tanımlamıştır.
İlk Denklem Suyun Disosiyasyonu
H2O → H+ + OH-
Disosiyasyon Dengesinin korunması gereği
[H+] [OH-] = [H2O]Kw
[H+] [OH-] = Kw’
CO2 ve Su
CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3-
pH=6.1 + log10([HCO3-]/αPCO2)
HCO3- Disosiyasyonu
[H+][CO32-]=Kc [HCO3-]
Uçucu Olmayan Zayıf Asit Disosiyasyonu İnorganik fosfat, albumin, hemoglobin
[H+] + [A-] [HA]
[H+][A-]=Kc [HA] (Disosiyasyon denklemi)
Atot =[HA] + [A-] (Kütlenin korunması)
Uçucu olmayan tüm zayıf asitler tek olarak değerlendirilmekte
Güçlü İyon Farkı ve Elektriksel Nötralite
Güçlü elektrolitler, sülfat, laktat, beta hidroksibutirat vücut sıvılarında sadece iyonize durumda bulunurlar.
SID = [Güçlü katyonlar] – [Güçlü anyonlar] = 42
SID + [H+] – [HCO3-] – [CO3
2-]-[A-]-[OH-]=0
Güçlü İyonlar
Cllaktat
Zayıf asitler[HCO3
-] [A-]
Tanımlanmamış anyonlar
NaKCaMg
Güçlü iyon farkı (SID)~42mEq/L
Zayıf asitler: HCO3-, proteinler, fosfatTanımlanmamış anyonlar: Ketoasitler, salisilat, sülfat, format
SID + [H+] – [HCO3-] – [CO3
2-]-[A-]-[OH-]=0SID = [HCO3
-] + [A-]
SID + [H+] – [HCO3-] – [CO3
2-]-[A-]-[OH-]=0
Zayıf iyonlar: [H+], [OH-], [HCO3-], [CO3
2-],[A-]
SID = [HCO3-] + [A-]
Güçlü İyonlar
Cllaktat
Zayıf asitlerHCO3,A-
Tanımlanmamış anyonlar
NaKCaMg
Güçlü iyon farkı(SIDapp)SIDapp = [Na+]+[K+]+[Ca++]+[Mg++]
-[Cl-]-[lactate-]
Güçlü iyon açığı
Güçlü iyon farkı(SIDe)SIDe = [HCO3
-] + [A-]
Tanımlanmamış anyonlar: Ketoasitler, salisilat, sülfat, format
SID effective
SID pH ve Atot arasındaki dengeyi de gösterir.
Ölçülen pH, serum albumin, ve fosfat değerlerinden de hesaplanabilir.
SIDeff = (12.2 × Pco2/10-pH) + 10 × [Albumin ×(0.123 × pH – 0.631)] + [PO4 × (0.309 × pH – 0.469)]
SID apparent = güçlü iyonlar ile hesaplanan
SID effective = zayıf iyonlar ile hesaplanan
Güçlü İyon Açığı(Strong Ion gap - SIG)
SID effective ile SID apparent arasındaki fark güçlü iyon açığı "strong ion gap-SIG" olarak adlandırılır:
SIG = SIDapp - SIDeff
Güçlü iyon açığı=0 olmalıdır.
Arada fark olması ölçülemeyen anyonların varlığına işaret eder !
Organik asiodozlar: endojen asitler, ekzojen asit ya da prekürsörü alımı-metanol, etilen glikol, salisilatlar
Güçlü İyonlar
Cllaktat
Zayıf asitlerHCO3,A-
Tanımlanmamış anyonlar
NaKCaMg
Güçlü iyon farkı(SIDapp)SIDapp = [Na+]+[K+]+[Ca++]+[Mg++]
-[Cl-]-[lactate-]
Güçlü iyon açığı
Güçlü iyon farkı(SIDe)SIDe = [HCO3
-] + [A-]
Tanımlanmamış anyonlar: Ketoasitler, salisilat, sülfat, format, miyelom paraproteinleri
pCO2
pH
SID Atot ([Alb]+ [Pi])
Asid Baz Dengesini Belirleyen Bağımsız Faktörler
Solunumsal durumlarda asid-baz dengesi
CO2 + H2O <—> H2CO3 <—> HCO3- + H+
SU
Asit Baz Dengesinden Sorumlu Değişkenler Güçlü iyon farkı (SID)
Plazmada disosiye katyon ve anyonların hepsi ölçülemediği için ‘apparent SID’ ya da ‘SIDapp’ hesaplanmaktadır.
SIDapp = [Na+] + [K+] + [Ca++] + [Mg++] - [Cl-] - [lactate-]
Uçucu olmayan zayıf asitlerin konsantrasyonu (ATot).
Fizyolojik pH’da disosiye formda (A-) veya bir proton ile beraber(AH) bulunabilirler. ATot = A- + AH.
Zayıf asitler tampon olarak da tanımlanabilmektedir.
Sağlıklıyen, Atot esas olarak fosfat ve albuminden oluşur.
Karbon dioksit basıncı (PaCO2)
Primer Asid-Baz Bozukluklarının Sınıflandırılması
Parametre Asidoz Alkaloz
Solunumsal pCO2 pCO2
Metabolik
Güçlü iyonlar (SID)
su fazlalığı/eksikliği SID, [Na] SID, [Na]
güçlü iyonların dengesizliği*klor fazlalığı/eksikliğitanımlanamamış anyonların fazlalığı
SID, [Cl] SID, [XA]
SID, [Cl]
Uçucu olmayan tampon iyonlar
serum albümin [Alb] [Alb]
inorganik fosfat [Pi] [Pi]
* Mg, K, Ca’da asid-baz dengesini bozacak boyutta değişim beklenmez genelde
SIDapp = [Na+]+[K+]+[Ca++]+[Mg++]-[Cl-]-[lactate-]
Normal koşullarda SIDapp≈ 40 mEq/L
SID artarsa, pH artar, alkaloz gelişir
SID azalırsa, pH düşer, asidoz gelişir
Örnek 1: Mide sıvısının kaybı (en çok Cl- içerir), SIDapp’ı arttırır ve alkaloza yol açar
Örnek 2: NaCl infüzyonu (SID=0), SIDapp’ıazaltır; asidoza yol açar.
Dilüsyonel Asidoz
Klasik yaklaşım:
Ekstraselüler hacmin genişlemesi ile HCO3
tampon konsantrasyonu dilüe olur. Bu dilüsyona bağlı olarak asidoz gelişir. Ancak benzer durumun
H+ için neden geçerli olmadığını açıklayamamaktadır.
Dilüsyonel Asidoz Fizikokimyasal yaklaşım: Serbest su miktarında değişim
elektrolit konsantrasyonlarını değiştirmektedir. Bunun sonucu olarak SID düşmekte ve asidoz gelişmektedir:
1 lt su içinde 140 mEq Na ve 110 mEq Cl var iken SID 30 mEq
2 lt su içinde 140 mEq Na ve 110 mEq Cl var iken
70 mEq/L Na ve 55 mEq/L Cl olur ve SID 15 mEqL olarak hesaplanır.
Pozitif yük farkı azaldığı için HCO3’te de bir düşme olacaktır.
Dilüsyonel Asidoz TURP sendromu çalışmaları özellikle dilüsyonel hiponatremiye
odaklanmaktadır.
Oysa eğer Cl-’da benzer şekilde dilüe oluyorsa asidozun da eşlik etmesi beklenir.
Geleneksel tedavi yaklaşımında normal ya da hipertonik salin kullanılmaktadır:
70 mEq/L Na ve 55 mEq/L Cl (SID 15mEq) iken
1 lt 154 mEq/L Na ve 154 mEq/L Cl eklenmesi ile
112 mEq/L Nq ve 105 mEq/L Cl oluşacak ve SID 7 mEq olacaktır.
SID’deki düşüş HCO3’de de düşmeye yol açacak ve asidoz derinleşecektir.
Daha uygun bir tedavi yaklaşımı NaHCO3 olabilir. Bikarbonat CO2 olarak akciğerlderden atılacak ve geriede Na kalarak SID artacaktır.
Kontraksiyon Alkalozu Sıvı alımı kısıtlanan ya da diüretik tedavi alanlarda karşılaşılan
bir durum.
Serbest su ve SID’deki değişime bağlı.
1 lt su içinde 140 mEq Na ve 110 mEq Cl var iken (SID 30 mEq) kaynatılır ve yarısı buharlaşırsa
280 mEq/L Na ve 220 mEq/L Cl olur ve SID 60 mEq olur
Çözeltinin elektriksel olarak nötral kalması için HCO3 artar
Tedavi için serbest su verilmesi yeterlidir.
1 lt %0.45 NaCl eklenmesi durumunda (77 mEq Na+, 77 mEq Cl-)
145 mEq Na+ ve 125 mEq Cl- olur ve SID 20 mEq’a iner.
Alkalozu düzeltirken asidoz gelişebilir.
Hipokloremi Hipokloremi gastrointestinal bozukluklara bağlı gelişebilir.
Eğer hiperkloremik mide içeriği kusma/drenaj vb nedenle ile kaybedilirse hipokloremi gelişir.
Bu durum SID’de artışa ve alkaloza yol açar.
Cl- replasmanı yapılmalıdır.
1 lt 140 mEq/L Na+ ve 95 mEq/L Cl- (hipokloremik) SID 45 mEq.
1 lt SF eklenirse
Çözelti 147 mEq/L Na+ ve 125 mEq/L Cl- içerir SID 22 mEq/L.
Sıvı yükü fazla ise potasyum, kalsiyum veya magnezyum klorid de verilebilir.
Katyonların başka mekanizmalar ile de sıkı regüle ediliyor olması bu durumda onları kullanılabilir kılmaktadır.
Hiperkloremi
Hiperkloremi SID düşer ve H+ konsantrasyonunda artışa yol açar.
Tedavi için SID’i arttırmak gerekir. Bunun için NaHCO3 verilebilir.
Burada önemli ajan Na+’dur ve HCO3- bağımlı değişkendir; CO2 olarak hızlıca atılır.
Na replase ederken kullanılabilecek; hızlıca metabolize edilebilecek diğer anyonlar içeren Na tuzları laktat, glukonat, asetat ve sitratlı tuzlarıdır.
Hipovolemi de SID’daki düşüşü engelleyecektir, ancak bu çoğu zaman istenen bir durum değildir.
Tanımlanmamış anyonlarda artış
Organik asitlerin varlığı da SID’da değişikliğe yol açacak ve SIG artacaktır.
SID’ün düşmesi asidoza yol açabilecektir.
Asit üretimini durduracak önlemler alınmalıdır.
NaHCO3 verilmesi de Na+’u arttırarak SID’in yükselmesini sağlayacak ve asidozu düzeltebilecektir.
Normal serum bikarbonat ve anyon açığı olanlardan laktat görülmeli mi?
Laktatı ölçülen 304 hasta, retrospektif değerlendirildi
66 hastada serum laktat>2,2mmol/l;
45 (%68)’inde serum bikarbonatı normal (>21mmol/l)
51 (%77)’inde anyon açığı normal (<16mEq/l )
Anyon açığı hiperlaktatemiyi ön göremiyor.
Critical Care Medicine 1999; 27(8): 1577-1581.
Unmeasured anions identified by the Fencl-Stewart method predict mortality better than base excess, anion gap, and lactate in patients in the pediatric intensive care unit
Balasubramanyan N, Havens PL, Hoffman GM.
255 pediatrik yoğun bakım hastası
BE, AG, Stewart yaklaşımı
%26’sı Stewart yaklaşımı ile farklı değerlendirilmiştir Laktat ile en iyi korelasyon Stewart yöntemi ile saptanmıştır.
Mortalite ile korelasyona bakıldığında Stewart yaklaşımının laktat düzeyinden daha iyi korelasyon gösterdiği görülmüştür.
Geleneksek yöntemlerle metabolik asidozu değerlendirirken, hiperkloremik asidoz ile anyon açıklı asidozu ayırmak için anyon açığı hesaplanmaktadır. Oysa albumin üzerindeki negatif yük ölçülemeyen anyonların önemli bir kısmını oluşturmaktadır.
Dolayısıyla organik asidozların gözden kaçmaması için albumine göre düzeltilme yapılmalıdır.
Albumin değerinde (4.4g/dl) her 1g/dl’lik değişim için AG’de 2.3-2.5 mEq/L değişim beklenmelidir.
AGc= AG + 0.25 x (40-[albumin g/L])
AGc= ([Na]+[K])-([Cl]+[HCO3])-(0.2[albumin]+1.5[Pi])
Stewart yaklaşımı, HCO3, BE, AGcorr
935 kritik hasta
Stewart yöntemi ile %14’ünde metabolik bir bozukluk tespit edildi
Bunların %90’ında AGcorr’de artmıştı
Stewart yöntemi ek olarak 12 (%1) hasta yakalayabilmişti.
78 travma hastası
Mortalite ile BEstd, SID, laktat, SIG ilişkisi incelendi.
pH, HCO3, laktat, albumin, fosfat yaşayan ve yaşamayanlar arasında benzerdi
Ancak SIDapp, SID eff, SIG anlamlı farklıydı.
SIG>5 mEq/L olan 1 (%2) kişi yaşadı
SIG <5 mEq/L olan 2 (%7) kişi kaybedildi.
Kritik hastalık sırasında ortasında çıkan SIG farkının tam olarak neden geliştiği bilinmiyor, ancak genel olarak tahminde SIG daha başarılı.
Stewart Yaklaşımı İle İlgili Önemli Noktalar
Geleneksel yöntemler kritik hastalarda metabolik asidozu ve patofizyolojisini değerlendirmede yetersiz kalmaktadır.
En önemli fark Stewart yaklaşımında serum albumin düzeyi de değerlendirilmektedir ve bu doğruluğu arttırmaktadır.
Ancak geleneksel yöntemlerde albumin düzeyine göre gerekli düzeltmeler yapıldığında aradaki fark azalmaktadır.
Stewart yaklaşımı daha komplekstir ve hataya meyilli olabileceği düşünülebilir.
Son Söz
pH’nın kontrolünde [H+], [OH-] ve [HCO3-]’ın bağımlı
moleküllerdir ve altta yatan nedenleraraştırılmalıdır.
Stewart yaklaşımında en önemli sorun [SID] hesaplanırken ölçümlerin doğruluğunun sağlanmasıdır.
Klasik yaklaşımın güvenilirliğini arttırmak için anyon açığı hesaplamamalarında zayıf asitlere göre (albümin düzeyi) göre düzeltme yapılması gerekir.
Teşekkürler …