Stewart teorisine göre asit-baz dengesi

1. Stewart Teorisine Göre
Asit-Baz Dengesi
Doç. Dr. N. Defne ALTINTAŞ
AÜTF İç Hastalıkları AD, Yoğun Bakım BD

2. Kan Gazlarının
Değerlendirilmesi
 pH
 Asid – baz dengesizlikleri
Solunumsal (PaCO2)
Metabolik

3. 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.

4. 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

5. Boston ekolü: BE yerine PaCO2 ve [HCO3]
ilişkilerinin kullanılmasını önerir ...
 Akılda tutulması gereken 6 formül vardır.

6. Standard Base Excess
(BEECF)
 PaCO2 ve pH’yı da dikkate alarak hesaplanan
BE; Hb 5g/dl iken.
 PaCO2’deki değişkenlikten daha az
etkilenmekte

7. Stewart Asit-Baz Teorisi
 Güçlü iyon farkı
‘Strong ion difference’
 Fizyolojik temeli esas alır
 Çoğu cerrah, yoğun bakımcı
ve anestezist tarafından
tercih edilmektedir.

8. 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

9. 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

10. 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-

11. pCO2
pH
SID Atot ([Alb]+ [Pi])
Asid Baz Dengesini Belirleyen
Bağımsız Faktörler
Solunumsal durumlarda asid-baz dengesi
CO2 + H2O <—> H2CO3 <—> HCO3
- + H+
SU

12. 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.

13. İlk Denklem
Suyun Disosiyasyonu
 H2O → H+ + OH-
Disosiyasyon Dengesinin korunması gereği
 [H+] [OH-] = [H2O]Kw
 [H+] [OH-] = Kw’

14. CO2 ve Su
 CO2 + H2O  H2CO3  H+ + HCO3
-
 pH=6.1 + log10([HCO3
-]/αPCO2)
HCO3
- Disosiyasyonu
 [H+][CO3
2-]=Kc [HCO3-]

15. 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

16. 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

17. Güçlü İyonlar
Cl
laktat
Zayıf
asitler
[HCO3
-]
[A-]
Tanımla
nmamış
anyonlar
Na
K
Ca
Mg
Güçlü iyon farkı (SID)~42mEq/L
Zayıf asitler: HCO3-, proteinler, fosfat
Tanımlanmamış anyonlar: Ketoasitler,
salisilat, sülfat, format
SID + [H+] – [HCO3
-] – [CO3
2-]-[A-]-[OH-]=0
SID = [HCO3
-] + [A-]

18. SID + [H+] – [HCO3
-] – [CO3
2-]-[A-]-[OH-]=0
 Zayıf iyonlar: [H+], [OH-], [HCO3
-], [CO3
2-],[A-]
 SID = [HCO3
-] + [A-]

19. Güçlü İyonlar
Cl
laktat
Zayıf
asitler
HCO3,A-
Tanımla
nmamış
anyonlar
Na
K
Ca
Mg
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

20. 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

21. 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

22. Güçlü İyonlar
Cl
laktat
Zayıf
asitler
HCO3,A-
Tanımla
nmamış
anyonlar
Na
K
Ca
Mg
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

23. pCO2
pH
SID Atot ([Alb]+ [Pi])
Asid Baz Dengesini Belirleyen
Bağımsız Faktörler
Solunumsal durumlarda asid-baz dengesi
CO2 + H2O <—> H2CO3 <—> HCO3
- + H+
SU

24. 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)

25. 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/eksikliği
tanımlanamamış 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

26. 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’ı
azaltır; asidoza yol açar.

27. 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.

28. 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.

29. 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.

30. 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.

31. 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.

32. 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.

33. 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.

34.  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.

35. 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.

36.  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])

37.  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.

38.  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.

39. 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.

40. Son Söz
 pH’nın kontrolünde [H+], [OH-] ve [HCO3
-]’ın bağımlı
moleküllerdir ve altta yatan nedenler
araştırılmalıdır.
 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.

41. Teşekkürler …