Etiket: serum fizyolojik

İntraoperatif Sıvı Kullanımı – 2

tulay

Kristalloid Sıvıların Dağılımı
İnfüzyon sıvısının bileşimi vücuttaki distribüsyon, yani dağılımını belirler. 1L %5 glukoz infüzyonundan sonra kompartımanlar arası denge sağlandığında, sadece verilenin %7 kadarı (70 ml) intravasküler alanda kalır (plazma 42 L’lik total vücut suyunun 3L’sini oluşturur), zira glukoz karaciğerde metabolize olduktan sonra geriye ekstrasellüler ve intrasellüler kompartımana dağılan su kalır. Verilen izotonik sodyum içerikli sıvı ise ekstrasellüler alanla sınırlıdır, çünkü hücre membranı sodyumun intrasellüler alana geçişini engeller. 1L %0.9 NaCl verildiğinde kompartmanlar arası dengeye ulaşıldığında, plazma ekstrasellüler kompartımanın %20’sini oluşturduğundan verilenin %20 kadarı damar içinde kalır.
Farklı kristalloid ve kolloidlerin etkileri sağlıklı gönüllülerde araştırılmıştır. Ringer laktat (RL) ve %0.9 NaCl yani serum fizyolojik (SF) kıyaslandığında, RL’ın geçici olarak serum osmolalitesini geçici olarak düşürdüğü ve bazal değere 1 saat sonra tekrar ulaşıldığı saptanmıştır. SF ise osmolaliteyi değiştirmemiş ancak metabolik asidoza neden olmuştur. Bolus kristaloidin serum albuminine etkisini araştırmak için SF ve %5 dekstroz verilmiş ve albumin düzeyinin dilüsyona bağlı düştüğü, bunun da sıvıların sıvı kompartımanları arasındaki redistribüsyonunu işaret ettiği belirtilmiştir. Albumin düşüşü SF sonrası 6 saat sürerken, dekstroz ile bu süre 1 saat olarak saptanmıştır. Dilüsyona pararlel olarak hemoglobin de düşmektedir. Dekstroz sonrası su yükü 2 saat sonra atılmakta, SF’in dilüsyon etkisi sürmekte verilen Na ve suyun 6 saat sonra sadece %30’u atılmaktadır. SF ile Hartmann solüsyonu kıyaslandığında, hemoglobin ve albumin dilüsyonu dikkate alındığında, plazma ekspansiyonunun SF ile daha uzun sürdüğü izlenmiştir. 6 saat sonra verilen SF volümün %56’sı, Hartman solüsyonunun %30’u vücutta kalmıştır. Serum K, Na, üre veya osmolalitedeğerinde anlamlı değişiklik olmamıştır. SF sonrası bikarbonat düzeyleri daha düşük saptanmış ve 6 saat devam eden hiperkloremi izlenmiştir. Bu biyokimyasal değişiklikler vücudu supranormal elektrolit yükünü atmak için fiziksel strese sokmakta ve organ fonksiyonları ile cerrahi sürviyi olumsuz etkileyebilmektedir.

Kolloidlerin Dağılımı
Kolloidler bitki veya hayvansal polisakkarid, polipeptid gibi makromolekülleri (genellikle 40 kDa) içerirler ve plazma genişletici olarak kullanılırlar. Hemolize engel olmak için makromolekül süspansiyonu için SF veya Hartmann gibi bir elektrolit solüsyonu kullanılır. Endoteli geçmeyen büyük molekül içeriği sayesinde kristalloidlerden daha uzun süre plazmada kalırlar. Anafilaksi riski, doza bağlı koagülasyona etki, dokularda depolanmaya bağlı kaşıntı gibi olumsuz etkileri vardır. Öte yandan inflamasyon, mikrosirkülasyon ve endotel aktivasyonuna olumlu etkileri olduğuna dair kanıtlar bulunmaktadır.
Çalışmalar kolloid uygulamasının kontekssensitif olduğunu göstermiştir. Büyük moleküllerin bunları damar içinde tutmasına rağmen, normovolemik hastada %6 hidroksietil nişasta (HES) ve %5 albumin ile volüm yüklemesi sonrası, verilen volümün %68’i dakikalar içinde interstisyuma geçmektedir. Buna karşılık aynı sıvılar normovolemik hemodilüsyon bağlamında verildiğinde, volüm %90 oranında intravasküler alanda kalmaktadır. SF, %04 süksine jelatin (Gelofusine) ve %6 HES (Voluven) ile volüm yüklemesinin kan volümüne ve endokrin cevaba etkisi sağlıklı gönüllülerde araştırılmıştır. 1 saatlik infüzyon bittiğinde SF, gelatin ve HES’in sırasıyla %68, %21 ve %16 kadarı intravasküler alan dışına çıkmıştır. Her iki koloidin farklı molekül ağırlığına (Gelofusine 30 kDa, Voluven 130 kDa) rağmen etkileri benzerdir. Bu sonuç mikrovasküler alanda küçük ve büyük moleküllerin farklı dağılımını göstermektedir. Sodyum yükünün atılmasında ana rolü oynayan renin-anjiotensin-aldosteron sistemidir (RAAS). Her üç sıvının da renin sekresyonuna etkisi benzerdir; gerek renin gerekse anjiotensin azalır. “Brain natriuretic peptide” (BNP) düzeyinin de infüzyondan 1 saat sonra her üç grupta arttığı gözlenmiştir. Bu sonuçlar BNP ve atrial natriüretik peptitin (ANP) akut hipervolemideki rolünü vurgulamaktadır. Na ve Cl yükünün atılmasının RAAS supresyonuna bağlı olabileceği, natriüretik peptitlerle ilgili olmadığı sonucuna varılmıştır.
İntravasküler kayıpların karşılanmasında kolloidlerin 3-4 kat kristaloide gerek olduğu inancı yaygındır. Ancak yeni bir sistematik derleme cerrahi, acil ve yoğun bakım hastalarında kristalloid:kolloid oranının 2:1 olduğunu bildirmiştir. Ggerek septik, gerekse nonseptik vakalarda SF’e kıyasla kolloid kullanıldığında kabin doluşunda, kalp debisinde ve atım işinde doğrusal artış olduğu saptanmıştır. Penetran yaralanmalarda SF’e kıyasla HES kullanımı daha yüksek laktat klerensi ve daha az renal hasarla sonuçlanmıştır.

İntraoperatif Sıvı Kullanımında Geleneksel Uygulama
İntraoperatif sıvı kullanımının amacı, organ perfüzyonu ve dokuya oksijen sunumunu garanti eden yeterli dolaşım volümünü sürdürmektir. Geleneksel olarak bu amaçla büyük volümlerde kristalloid infüzyonu yapılmaktadır. Bu tutum, hastanın açlık süresi, barsak temizliği, devam eden görünmez sıvı kayıpları ve idrar ile kaybına bağlı olarak hipovolemik kabul edilmesine bağlıdır. Ayrıca cerrahi sahadan görünmez kayıpların, üçüncü boşluğa çıkan sıvının agresif olarak replase edilmesi gerektiği de yaygın bir görüştür. Bunun da ötesinde genel veya rejyonal anestezi sırasında ortaya çıkan hipotansiyon da liberal sıvı kullanımını (liberal sıvı rejimi) tetiklemektedir. Ancak sıvı yüklemesinin anestezinin indüklediği hipotansiyona etkisi yoktur; vazopresörler ile tedavi edilmesi daha uygundur. Modern perioperatif bakımda uzun preoperatif açlık süresinin yeri yoktur. Katı gıdanın 6 saat, oral sıvı alımının (karbonhidrat içerikli de dahil) 2 saat önce kesilmiş olması güvenli ve yeterlidir, hatta daha iyi sonuçlara da neden olmaktadır. Nitekim sağlıklı kardiyopulmoner hastalarda uzun açlık süresinden sonra bile kan volümünün yeterli olduğu gösterilmiştir. Mekanik barsak temizliği de, uygulanan vakalarda etkisinin minimal olduğu gösterildiğinden daha az uygulanmaktadır.

Üçüncü Boşluk
İntra- ve ekstrasellüler kompartımanlara ek olarak bu kavram 1960’larda ortaya sürülmüştür. İşaretleme tekniği ile yapılan ekstrasellüler volüm (ESV) ölçümlerinde, majör abdominal cerrahide ölçülen kan kayıpları ile açıklanamayan bir azalma olduğu saptanmıştır. Bunu açıklamak için sıvının üçüncü boşlukta sekestre olduğu hipotezi öne sürülmüştür. Üçüncü boşluğun neresi olduğu bilinmemekle beraber, travmatize dokular veya gastrointestinal traktus olduğu speküle edilmiştir. Bu mantıksız görüşe rağmen, bu hipotetik kaybı karşılamak için agresif sıvı replasmanı yapılması anestezi pratiğine girmiştir. Buna bağlı olarak postoperatif hastalarda 7-10 kg ağırlık artışı olması ve sonuçta morbidite, mortalite artışı sık görülmüştür. Bir sistematik derlemede ESV değişikliklerini ölçen çalışmalarda metodoloji hataları olduğu belirtilmiştir.
İntraoperatif olarak idame sıvıları için dengeli kristalloidler kullanılmalıdır. 30 yıl önce cilt ve hava yollarından evoporasyonla kayıp 0.5-1 ml/kg/saat olarak ölçülmüştür. Majör hemoraji yoksa, büyük miktarda sıvı infüzyonu kontrindikedir; çünkü hipervolemiye, ANP serbestlenmesine ve endoteliyal glikokaliksin hasarlanmasına, dolayısı ile de çok zararlı interstisyel ödem oluşumuna neden olmaktadır.

Yazının devamında restriktif sıvı rejimi ve hasta bazında hedefe yönelik sıvı tedavisine değineceğiz.

Dura Ponksiyonuna Bağlı Başağrısı ve Prevantif Yöntemler

tulay

Postdural ponksiyon başağrısı (PDPB), diagnostik lomber ponksiyon, spinal anestezi ve epidural anestezi sırasında istenmeden yapılan dura ponksiyonu sonucu ortaya çıkmaktadır. Özellikle obstetrik hastada önemli bir morbidite nedenidir. Başağrısının şiddetine bağlı olarak anne yenidoğan bebeğine ve kendine yeterli zaman ayıramaz. Bu durum aynı zamanda anne ve bebeği için hastanede kalış süresini uzatarak sağlık harcamalarının artışına neden olur.
Birçok ankette epidural kateter takılması sonrası istenmeyen dural ponksiyon oranı değerlendirilmiş ve % 0,19-3,6 arası değişen sıklık oranları kaydedilmiştir. İstenmeyen dural ponksiyon oluşan hastaların %50’den fazlasında PDPB gözlenir. İngiltere’de iki haftada 6300 obstetrik epidural blok yapıldığı, bunun yıllık yaklaşık 161550 epidural blok anlamına geldiği düşünüldüğünde, düşük bir tahminle bile bu sayılardan yola çıkarak her yıl sadece İngiltere’de 800 şiddetli PDPB vakası ortaya çıkmaktadır.
PDPB bilateral, ayakta şiddetlenirken, supin pozisyonda azalan, frontooksipital yayılım gösteren, zonklayıcı tarzda olmayan başağrıs olarak tanımlanır. Genellikle 24 saat içinde gelişse de, takip eden 7 gün içinde de ortaya çılabilir. Bulantı, kusma, görme ve işitme bozuklukları yandaş semptomlar olarak görülebilir. PDPH’nın en olası nedeni serebral venöz dilatasyondur. Dilatasyonun, geniş çaplı epidural iğnenin durada oluşturduğu delikten BOS kaybına, dolayısı ile BOS basıncında düşmeye bağlı olduğu kabul edilmektedir.
Hidrasyon ve yatak istirahati gibi konservatif önlemlerin çok etkili olmadığı uzun zamandır bilinmektedir. Bu yüzden PPB önlemek için çeşitli invaziv stratejiler geliştirilmiştir. İngiltere’de yapılan bir çalışma istenmeyen dural ponksiyon sonrası ortaya çıkan başağrısı riskini azaltmak için en sık başvurulan invaziv profilaktik yöntemlerin uzun dönemli intratekal kateter yerleştirme (%15) ve epidural serum fizyolojik bolusu (%13) olduğunu, en az kullanılanın profilaktik kan yaması (epidural blood patch, %1-2) olduğu ortaya çıkarmıştır. Amerika’da anestezistler arasında yapılan bir çalışmada ise profilaksi olarak %19 intratekal kateter yerleştirildiğini, %12-25 epidural serum fizyolojik kullanıldığını ve %10-31’inin epidural kan yaması uyguladığını göstermiştir.
Farklı sonuçlar nedeniyle hangi proflaktik yöntemin en etkili olduğu konusunda karar birliği yoktur. Gerçekten de pek az kurumun aksidental dural ponksiyonun tedavisi için oluşturulmuş yazılı protokolü bulunmaktadır.

Yakın tarihte Apfel ve ark. kanıta dayalı öneriler ortaya koymayı amaçlayarak bir sistematik derleme ve meta analiz yapmışlardır. Bunun için epidural yapılırken istenmeyen dura ponksiyonu oluşmuş, PDPB için invazif profilaktik bir önlem uygulanmış ve PDPB insidansı bildirilmiş çalışmaları incelemişler. Literatürde kriterlere uygun 29 çalışma bulunmuş olmakla beraber kontrol grubu olmayan 12 tanesini incelemeye almamışlardır. Analiz edilen 17 çalışma (toplam 1264 hasta) 5 farklı profilaktik uygulamayı değerlendirmiştir:
1 çalışmada epidural morfin,
9 çalışmada profilaktik epidural kan yaması,
3 çalışmada epidural serum fizyolojik,
1 çalışmada intratekal serum fizyolojik
6 çalışmada intratekal katater yerleştirilmesinin PDPB’a etkisi incelenmiştir.

Epidural Morfin
Epidural morfin uygulanan 1 randomize kontrollü çalışmada, anestezi sonra 3 mg ve ertesi gün de 3 mg olmak üzere epidural morfin kullanılmış. Uygulama PDPB insidansını %48’den (12/25) %12’e (3/25)’e düşürmüş. Fark istatistiksel anlamlı bulunmuş. Solunum depresyonu görülmemiş, fakat morfin grubunda bulantı sayıca daha sık ortaya çıkmış. Hasta sayısı bu yöntemin kar/zarar oranı konusunda fikir veremeyecek kadar düşüktür.

Profilaktik Epidural Kan Yaması (PEKY)
Randomize kontrollü çalışma olmayan 5 çalışmada PEKY’nın PDPB insidansını istatistiksel ciddi oranda düşürdüğü saptanmış. Diğer 4 randomize kontrollü çalışmanın sonuçları toplu ele alındığında istatistiksel fark ortaya konamamış. İlk 5 çalışmada 5-20 ml, diğer 4 çalışmada ise 15-20 ml kan kullanılmış olması, yani çalışmaların heterojen olması dikkate alınmalıdır denilmekte.
Kan yaması için 7.5-30 ml kan kullanılmaktadır. Metaanalize alınan çalışmalarda is 5-20 ml kullanılmıştır. Bu metodun PDPB’nı önleme mekanizması verilen kanın oluşturduğu koagulum ile duradaki deliği tıkaması olarak düşünülmektedir. Hem bu metaanalize alınan çalışmaların sonuçları hem de bir Cochrane derlemesinin sonuçları metodun başarısı ile ilgili çok çelişkili sonuçlar vermektedir. Ancak Cochrane derlemesinin kalın epidural iğnelere bağlı PDPB konusuna odaklanmamış olduğu dikkate alınmalıdır. Kan yamasının zamanlaması ile ilgili sonuçlarda da değişkenlik vardır. Eski bir çalışmada ilk 24 saat içinde yapıldığında sonucun başarısız olduğu, dura ponksiyonundan sonra 24 saatten fazla beklenerek yapılan kan yamasının başarı şansının daha yüksek olduğu sonucu bildirilmiştir. Gene bir başka çalışmada 4 gün içinde yapıldığında başarı şansının düşük olduğu, ilk 2 gün içinde yapıldığında sonucun daha iyi olduğu da bildirilmektedir. Bu sonuçlar da dikkate alındığında kan yamasının etkinliği düşük olarak değerlendirilmiştir.

İntratekal Kateterler
Girişim sırasında kateterin dura deliğinden içeri itilip intratekal kateter gibi kullanıldığı çalışmalarda, kateter aynı gün çekilirse PDPB insidansı düşmemektedir. Kateterin en az 24 saat yerinde bırakıldığı 2 çalışmada PDPB’nın ciddi şekilde azaldığı bildirilmiştir. Fakat daha geniş çaplı 1 araştırma herhangi bir koruyucu etki göstermediğini ortaya çıkarmıştır. Çalışmalar çok heterojen olmakla beraber bu yöntemin koruyucu etkisi istatistiksel olarak gösterilememiştir.
İntratekal kateterlerin PDPB’ı nasıl önlediğine dair değişik fikirler vardır. Bir hipotez geniş ağızlı intratekal kateterin dural yırtığı kapatarak subaraknoid boşluktan BOS akışını yavaşlatarak veya durdurarak intratekal hacmi sağladığıdır.Diğer bir ihtimalde kedilerde en az 5 gün kateter takılı kaldığında spinal kord içerisinde inflamatuar cevap alındığını gösteren patolojik bulgulardan yola çıkmıştır. Uzun süren spinal anestezi sonrasında düşük PDPB sıklığının, ponksiyon bölgesini çevreleyen duramaterdeki enflamatuar reaksiyonun deliğin kapanmasını hızlandırabileceğine ve BOS akışını önleyebileceğine bağlanmıştır. Çalışmalardan birinde sadece 5 saat takılı kalan bir kateterin olması, düşük PDPB sıklığının enflamasyon teorisi ile mi yoksa cerrahinin şekliyle mi açıklanacağı konusunu karmaşık hale getirmiştir. Örneğin BOS akışında ortopedik ve obstetrik vakalar karşılaştırıldığında obstetrik vakalarda BOS akışının obstetrikte daha fazla olduğu görülür. Kateterin <24 saat bırakıldığı ve doğumu takiben hemen çıkarıldığı kateter gruplarındaki PDPB riskinde önemli bir düşüş saptanamamıştır. Uzun dönem kateterleri inceleyen araştırmalarda en az 24 saat kateter takılı kaldığında PDPH düşüşünün çok ciddi oranda olduğu görülmüştür. Bunun tam tersini gösteren çalışma da vardır. Sonuçların heterojenitesine bakılırsa uzun dönem intratekal kateter hastaya faydalı bir tedavi opsiyonu olarak görülebilse de kesin olarak önerilmesi için direkt veya dolaylı yeterli bir kanıt bulunmamaktadır.

Serum Fizyolojik (SF)
Profilaktik epidural SF uygulanan 3 çalışma istatistiksel anlamlılık saptayamamıştır.10 ml intratekal SF uygulanan 1 çalışmada da fark saptanamamıştır.
Epidural aralığa SF enjeksiyonunun basıncı arttırarak epidural alana BOS sızmasını azalttığı, bu sayede de deliğin fibrin tıkacı ile tıkanmasına imkan verdiği düşünülmektedir. Bu konuda az çalışma olması, metotların çok farklılık göstermesi nedeniyle olumlu sonuç ortaya konamamıştır. İntratekal SF enjeksiyonu yapılan çalışma ise randomize değildir. Buradaki hipotez ise artmış BOS basıncının ponksiyon yerinde dura ve araknoidin yakınlaşmasına neden olduğu ve deliği kapayarak BOS kaybını önlediği şeklindedir. Epidural veya intratekal SF uygulamasının etkinliği ile ilgili kesin sonuçlar söylemek mümkün değildir.
Apfel ve ark. analiz sonuçlarını detaylı olarak tartışmışlar ve yaptıkları metaanalizin zayıf tarafları olduğunu bildirmişlerdir. İstenmeyen dural ponksiyonun ender bir komplikasyon olması, randomize çalışmaların kontrolünün zorluğu dikkate alınmalıdır.
Araştırılan uygulamaların çoğu PDPB’nın profilaksisinde az da olsa etki göstermiştir. En iyi sonuç tek randomize kontrollü çalışmaya dayanan epidural morfin uygulamasında elde edilmiştir. İntratekal kateter yerleştirmek veya kateteri çekmeden önce PEYK uygulaması en iyi kar/zarar oranına sahip görünmektedir. Ancak çalışma sonuçları heterojendir. Ayrıca istatistiksel analiz yayınlarda taraflılık olduğunu göstermektedir. Bu nedenle, çok merkezli, randomize kontrollü bir çalışma ile bir yöntemin diğerine üstünlüğü net olarak ortaya konamadan klinik olarak bir öneri yapılamayacağı sonucuna varılmıştır.
İpek Küseyrioğlu

Kritik Hastada Asit-Baz Bozukluklarına Alternatif Yaklaşım

mukadder

Klinikte geleneksel olarak asit-baz bozukluklarının yorumu Sorensen’in ortaya koyduğu pH değerlendirmesi ve Henderson-Hasselbalch’in (H-H) PCO2/bikarbonat modeli ile yapılmaktaydı. Ancak bazı hastalarda bu yöntem asit-baz bozukluğunun ağırlığını ve kompleks halini değerlendirmeye ve patofizyolojisini anlamaya yetmemekte. CEACCP 2007’de çıkan bir derleme geleneksel yaklaşımın yetersizliğini ve Stewart‘ın ortaya koyduğu asit-baz dengesine alternatif bir fiziko-kimyasal yaklaşımı incelemekte.

Geleneksel yaklaşımın kısıtlı yönleri
Klasik yaklaşımda pH değeri H iyonlarına bağlıdır. Ama burada pH’a (hidrojen iyon konsantrasyonunun negatif logaritması) H+ değişikliği tamamen yansımamaktadır. H-H eşitliği CO2’in karbonik aside kimyasal hidrasyonunu tarif eder:

pH= pK + log[HCO3-] / çözünmüş CO2

Kan gazını değerlendirirken sadece [H+] ve PCO2’nin direkt ölçüldüğünü akılda tutmak gerekir; [HCO3-] ise H-H denkleminden hesaplanıp verilir. Bu denklemin neyi anlatıp neyi vermediğini düşünelim: Bu eşitlik artan ya da azalan aside bağlı problemlerin sınıflanmasına izin verir. PCO2 ve [HCO3-]’daki birbirleri ile iliskili olan degisimleri dikkatle incelendiginde, kronik ile akut respiratuvar sapmaları ve metabolik asidoz ile metabolik alkalozu ayıran bir karakteristik ayırt edilebilir.

Akut ve kronik asit-baz dengezi bozukluklarında PaCO2 ve [HCO3-]’daki değişiklikler:
Akut respiratuar asidoz HCO3- değişikliği = 0.2 x PaCO2 değişikliği
Kronik respiratuar asidoz HCO3- değişikliği = 0.5 x PaCO2 değişikliği
Akut respiratuar alkaloz HCO3- değişikliği = 0.2 x PaCO2 değişikliği
Kronik respiratuar alkaloz HCO3- değişikliği = 0.5 x PaCO2 değişikliği
Metabolik asidoz PaCO2 değişikliği = 1.3 x HCO3- değişikliği
Metabolik alkaloz PaCO2 değişikliği = 0.75 x HCO3- değişikliği

Buradaki kurallar göz önüne alınarak mikst bozukluklar saptanabilir. Ancak H-H eşitliği metabolik sapmanın şiddetini respiratuar komponentteki gibi gösterememektedir; ayrıca karbonik asit dışındaki asitler hakkında fikir vermemektedir.

Baz fazlası (Base excess, BE)
H-H eşitliğindeki metabolik komponenti ölçme eksikliğini gidermek için BE metodolojisi kullanılmıştır. Var olan hemoglobin (Hb) konsantrasyonunda ve PaCO2 5.33 kPa düzeyinde tutulduğunda, pH değerinin 7.40 olması için bir tam kan örneğine eklenmesi gereken asit veya baz miktarına BE denir.
Hb 15 g/dL olan oksijenlenmiş kanda, pH 7.4 ve PaCO2 5.33 kPa iken BE sıfırdır. Hb kandaki ana tampondur ve BE’i etkiler. Hb 5 g/dL (ekstrasellüler kompartımandaki ortalama Hb değerinin ampirik tahmini) değeri kullanıldığında in vitro ve in vivo BE değeri arasındaki farklılık azaltılabilir. Buna standart BE (SBE) denir; PCO2 değerinden bağımsızdır ve asit-baz bozukluğunun metabolik komponentini belirlemede kullanılabilir. Ancak BE, H-H eşitliği ile ilgili ikinci problemi, yani metabolik asit-baz bozukluğunun mekanizması hakkında fikir vermez.

Anyon açığı (anion gap, AG)
AG metabolik asit-baz bozukluğunun nedenini saptamamıza yardım etmek için ortaya konmuştur. Fizyolojik bir parametreden çok ölçümdeki bir artefakttır.
Elektriksel nötralite için katyon ve anyonlar dengeli olmalıdır:
ölçülmüş anyonlar + ölçülmemiş anyonlar = ölçülmüş katyonlar + ölçülmemiş katyonlar

Rutin ölçülen anyonlar Cl- ve HCO3-, katyonlar ise Na+ ve K+’dur. Serum proteinleri, fosfat, sulfat ve organik anyonlar (özellikle laktat ve keyoasitler) ölçülmeyen anyonlar, Ca++, Mg++, lityum ve immunglobulin G ise ölçülmeyen katyonları oluşturur.
AG esas olarak plasma proteinlerinin, ağırlıklı olarak albuminin negatif yüküne bağlıdır.

AG = (Na + K) – (Cl + HCO3)

Eskiden AG değerinin yukarıda verildiği haliyle 8-16 mmol/L arasında değiştiği kabul edilmekteydi. Yakın zamanda Cl’un daha kesin ölçülmesine bağlı olarak referans sınır 3-11 mmol/L düzeyine düşürülmüştür. Serum proteinlerinin AG değerine ciddi katkısı nedeniyle, hipoalbuminemide olduğundan daha düşük olarak saptanır. AG’nin doğruluğu, albumin için düzeltme yapılıp normal konsantrasyonun 40 g/L olduğu kabul edilerek sağlanabilir:

Albumini düzeltilmiş AG = AG + (0.25 x [40- ölçülen albumin g/L])

Bu formül AG’de ortalama 2.7 mmol/L kadar bir artış sağlar. Ortamda normal dışı olarak bulunan ölçülmemiş katyonların varlığında (örn. İmmünglobulin G ve hiperkalsemi) ve lityum verildikten sonra AG değeri düşebilir.

Alternatif yaklaşım
Bu kantitatif fiziko-kimyasal bakış açısını 1983’de Peter Stewart ortaya koymuştur. Günümüzde kritik hastaların asit-baz bozukluklarını açığa çıkartmak amacıyla ilgi görmektedir.

Temel prensipleri
Biyolojik sıvıların ortak 2 karakteristiği vardır: hepsi akuözdür (su içerikli veya suda çözünen) ve çoğu alkalidir (OH- iyonu H+ iyonundan fazladır).
Stewart’ın çalışması su bazlı solüsyonların bazı temel fiziko-kimyasal özelliklerine odaklanır:
1. Dissosiasyon: Solütün iyonik komponentinin ayrışması. Güçlü iyonlar solüsyonda tümüyle dissosiye olurlar, örneğin sodyumklorür solüsyonu. Diğer maddeler yalnızca kimsen ayrışırlar, örneğin solüsyondaki zayıf asitler hem anyonik dissosiye formda (A-) hem de ayrışmamış formda (HA) bulunurlar.
2. Elektronötralite: Akuöz bir solüsyonda herhangi bir kompartmandaki tüm pozitif yüklü iyonların toplamı negatif yüklü iyonların toplamına eşit olmalıdır. Saf su nötral bir solüsyondur, çünkü içerdiği H+ ve OH- konsantrasyonu eşittir. Bu iyonların konsantrasyonu temperatüre hassas bir dissosiasyon sabiti ile belirlenir.
3. Kütlenin korunması: Eklenmediği, çıkartılmadığı, üretilmediği veya ortadan kaldırılmadığı sürece bir maddenin miktarı sabittir.

Akuöz solüsyonlarda su dissosiasyon yolu ile bitmez bir H+ kaynağıdır; pH değişiklikleri H+’nun oluşum veya uzaklaştırılmasının sonucu değildir. Daha çok diğer bağımsız değişkenlere bağlıdır.
Stewart plazmada, vücut sıvılarının fiziko-kimyasal ortamına girince asit-baz durumunu belirleyen 3 adet matematiksel bağımsız bileşen tanımlamıştır. Bunlar:
1. Karbondioksit
2. Elektrolitler (güçlü iyonlar)
3. Zayıf asitler

CO2 parsiyel basıncı hücresel metabolizmanın CO2 üretimi (veya metabolik asitler tarafından HCO3’ün titrasyonu) ile alveoler ventilasyonla atılan CO2 arasındaki dengeye bağlıdır. Plazmada güçlü katyonlar (esas olarak Na+) güçlü anyonlardan (esas olarak Cl-) fazladır; ölçülen güçlü katyonların ve anyonların toplamı arasındaki fark güçlü iyon farkı (strong ion difference, SID) olarak adlandırılır.

SID = [Na + K + Ca + Mg] – [Cl + laktat]

Bikarbonatın güçlü bir iyon olmadığı dikkate alınmalıdır. SID’in su dissosiasyonuna, dolayısı ile H+ konsantrasyonuna güçlü bir elektrokimyasal etkisi vardır. Sağlıklı insanlarda SID 40-44 mmol/L’dir. Metabolik asidoz SID’de düşme ile oluşur. SID düştükçe (daha az pozitif olur) elektriksel nötraliteyi korumak için su daha fazla dissosiye olur. Serbest H+ iyonu arttığı için pH düşer. Buna karşılık metabolik alkaloz aşırı artmış SID’in sonucudur.
SID’i dengeleyen, yani elektriksel nötraliteyi koruyan negatif yükün kaynağı CO2 ve zayıf asitlerdir; çünkü:
SID – (CO2 + A-) = sıfır

Zayıf asitlerin çoğu protein (ağırlıklı olarak albumin) ve fosfatlardır. ATOT zayıf iyonların total konsantrasyonu (AH + A-) için kullanılan bir kavramdır. Hipoalbuminemi, plazmadan zayıf asitlerin kaybına eşdeğerdir ve hafif alkalinizan etkiye sahiptir; vücut buna SID’i azaltarak uyum sağlar.

Stewart’ın bağımsız değişkenlerinin asidik veya alkalinizan etkileri:
CO2 artışı asidite artar alkalinizan etki azalır
SID asidite azalır alkalinizan etki artar
Albumin asidite artar alkalinizan etki azalır
Fosfat asidite artar alkalinizan etki azalır

SID’i kontrol eden fizyolojik mekanizmalar
Güçlü katyon ve anyonların relatif konsantrasyonunu değiştiren primer organ böbrektir. Böreğin asiditeye müdahalesi klorid dengesi ile olur. Filtre edilen, absorbe edilmeyen her klorid iyonu SID’i arttırır. H+ ekskresyonu durumu etkilemez, zira su bu iyon için tükenmeyen bir kaynaktır. Ancak Cl- ile birlikte ekskrete edildiğinden amonyum (NH4-) sistemik asit-baz dengesi için önemlidir. Amonyum ve glutaminin hepatik üretimi asit-baz dengesini etkiler ve plazma pH’ına duyarlı mekanizmalarca yakından kontrol edilir; hepatik glutaminogenez asidozda stimüle olur. Glutamin böbrekte amonyum yapımı için kullanılır ve böylece klorid ekskrete edilir, dolayısı ile plazmayı alkalinize eden bir etki gösterir.
Gastrointestinal sistemin de SID’e önemli etkisi vardır. Midede plazmadan lümene pompalanır ve SID yükselir; yemeğin başlangıcında gastrik sekresyon yapımı tepe noktada iken alkalinizan etki görülür. Kusma veya aspire edilmek suretiyle gastrik sekresyonun kaybı (Cl- kaybı) metabolik alkaloza yol açar. Pankreas ise SID değeri yüksek, kloridi düşük sıvı salgılar. Büyük miktarda pankreatik sıvı kaybında (cerrahi drenaj) plazma SID’i düşeceğinden asidoz gelişir. İnce barsaklar kloridin çoğunu absorbe ettiğinden kalın barsaklarda SID yüksektir. Ciddi diyarede büyük miktarda katyon kaybedildiğinden plazma SID’i düşer ve asidoz olur.

Stewart eşitlikleri
Asit-baz dengesine yaklaşımını 6 adet bağımsız eşzamanlı denklem ile ortaya koymaktadır:
[H+] x [OH-] = K’w
[H+] x [A-] = Ka x HA
[HA] + [A-] = A TOT
[H+] x [HCO3-] = Kc X PCO2
[H+] x [CO23-] = Kd x [HCO3-]
SID + [H+] – [HCO3-] – [CO23-] – [A-] – [OH-] = sıfır

Bunlar 3 temel prensibin 3 bağımsız değişken ile birleştirilmesidir. Bu eşitlikler tekrar modifiye edilerek Fencl-Stewart yaklaşımı olarak bilinen 5 eşitlik daha ortaya konmuştur. Sodyum ve kloridin ekstrasellüler SID’in temel bileşenleri ve albuminin ana ekstrasellüler zayıf asit olduğunu dikkate alarak Story ve ark. anormal SBE’in nedenlerini klinikte tanımaya yönelik daha basit bir yaklaşım ortaya koymuşlardır:
1. Kan gazındaki SBE
2. BE üzerine sodyum-klorid etkisi = Na – Cl -38
3. Albuminin etkisi = 0.25 x (42-albumin)
4. Ölçülmemiş iyonların etkisi = SBE – (Na-Cl etkisi) – (albumin etkisi)
Bu yaklaşımla örneğin peroperatif %0.9 NaCl 5-6 L verildikten sonra hastanin asidoza kayacağı kolayca ortaya konulmaktadır.

Sıvılara farklı gözle bakmak
İntravenöz sıvılar ekstrasellüler sıvılar ile bir dengeye gelmekte ve ekstrasellüler alanın SID ve ATOT değerini değiştirmektedir. Verilen sıvının CO2TOT’u bunu etkilememektedir. Başka bir deyişle sodyum bikarbonat preparatlarında metabolik asidozu çözen faktör HCO3- bulunması değil, solüsyondaki yüksek SID (%8.4 NaHCO3 için 100 mmol/L) değeri ve ATOT’un bulunmamasıdır.

Hangi sıvı ?
Yüksek miktarda serum fizyolojik kullanımı metabolik asidoz ile sonuçlanır. Bu en iyi hipovolemik hastaların resüsitasyonunda dökümante edilmişse de, normovolemik hemodilüsyon ve kardiyopulmoner bypassın da benzeri etki potansiyeli vardır. Mekanizma bikarbonatın dilüsyonu değildir (çünkü bağımlı değişkendir ve kaybı asidoza yol açamaz). Verilen kloridin SID’i düşürmesi (bağımsız değişken) suyun dissosiasyonunu ve buna bağlı H+ mikatarını arttırdığından hiperkloremik metabolik asidoz gelişir. Serum fizyolojikte (%0.9 NaCl) Na ve Cl miktarı eşittir (154 mmol/L), SID sıfırdır. Büyük miktarda infüze edildiğinde total vücut kloridine (normalde ~ 100 mmol/L) etkisi Na’a (normalde ~ 135 mmol/L) oranla daha fazla olmaktadır. Bu etki hipotonik sıvıların (%5 dekstroz, dekstroz-salin) verilmesi ile görülen dilüsyonel asidoz ile karıştırılmamalıdır. Bu durumda hiponatremi sonucu SID düşecektir. Özellikle kritik hastalar stres cevaba bağlı artmış ADH nedeniyle bu tür değişikliklere karşı hassastır.
Hartman solüsyonu (ringer laktat) dengeli bir elektrolit solüsyonudur. SID’i (27) plazmadan düşük olmakla birlikte sıfır değildir. Albuminsiz sıvı transfüzyonuna bağlı ATOT dilüsyonel alkalozuna karşı koyacak kadar plazma SID’ini düşürür. Ağır karaciğer yetersizliği olmadığı sürece içerdiği 29 mmol/L laktat hızla metabolize edilir.
Su kaybına bağlı hipovolemide iyonların total konsantrasyonu değişmese de, sodyum yükselmesi kloridden fazla olacağı için SID artar. Kontraksiyon alkalozunun mekanizması budur. Bu hastalar serum fizyolojik veya bir başka sıvı verildiğinde sıfır SID ile cevap verirler. Bazı metabolik alkaloz tipleri hipokalemi ve total potasyum defisiti ile birliktedir. Bu durumda potasyumklorid verilmesi alkalozu düzeltebilir. Zira potasyum hücreye girer, güçlü anyon olan klorid ise ekstrasellüler alanda kalıp plazma SID’ini azaltır.
Kritik hastalarda sıvı resüsitasyonunda kolloidler sık kullanılır. Çok merkezli, randomize bir seride yoğun bakımda resüsite edilmiş hastalarda % 0.9 NaCl ile %4 albumin kullanımı kıyaslanmış (SAFE çalışması) ve 28 günlük sonuçlar açısından fark gösterilememiştir. Kullanımdaki kolloidlerin hepsi SID’i düşürerek (solüsyonlardaki SID değerleri %4 albuminde 12, haemaccel için 17, gelofusine için 34, pentastarc için ise sıfır) metabolik asidoza yol açma eğilimindedir. Ancak genellikle sıvı resüsitasyonunda daha az volüm gerektirdiklerinden bu etki hafiflemektedir.
Kan alınırken sitrat iyonları ve az miktarda fosfat içeren bir koruyucu (genellikle CPD-A) ile karıştırılır. İçerdiği Na katyonu 1 ünite kanın efektif SID değerine 40 mmol/L ekler. Büyük miktar kan transfüzyonu sonrasında sitrat metabolize olduktan sonra metabolik alkaloz görülmesinin nedeni budur. Ağır karaciğer yetersizliğinde ise sitrat birikeceğinden metabolik asidoz ve hipokalsemi ortaya çıkacaktır.

Güçlü iyon açığı (strong ion gap, SIG)
SIG laktat dışındaki ölçülmemiş anyon miktarını ifade eden bir kavramdır. Miktarı görünen SID (apparent SID, SIDa) ile efektif SID (SIDe) arasındaki fark ile belirlenebilir.

SIDa = (Na + K + Ca + Mg) – (Cl – laktat)
SIDe= CO2 + A- [çünkü elektronötralite için SID – (CO2 + A-) = sıfır olmalıdır]
SIG = [SID] – [HCO3-] – [albumin-]

SIG normalde sıfırdır, yani karbondioksit ve zayıf asitlerin net negatif yükünü SID’in net pozitif yükü dengelemektedir.
SIG, AG ile aynı şey değildir. AG’nin tahmini değeri SIG + A- toplamı kadardır. Artmış SIG ile beraber metabolik asidoz diyabetik ketoasidozda oluşabilir; SIG plazma keton konsantrasyonu miktarını yansıtır. Metabolik asidozlu kritik hastalarda SIG’in natürü bilinmemektedir. Resüsitasyon öncesi SIG değeri travma hastalarında kan laktatı, pH veya travma ağırlık skorlarından daha iyi mortalite öngörüsü sağlamaktadır.

Klorid sodyum oranı
Cl: Na oranı (normali 0.75-0.79) asit baz bozukluklarında hiperkloreminin rolünü değerlendirmede basit bir kantitedir. Oran yüksekse asiditeyi arttıran etki görülür. Metabolik asidozu olan hastada oran yüksekse, asidozun nedeni hiperkloremidir. Oran normal ve metabolik asidoz varsa mikst asidoz söz konusudur, yani hiperkloremi ve artmış SIG vardır. Oran düşük ve metabolik asidoz varsa SIG artmış demektir. SID’deki iyonlar negatif yüklü olduğundan, katyonlar (K ve Na) sabit kalırsa diğer plazma iyonları (örn. Klorid albumin) elektronötraliteyi korumak için düşmelidir. Klinik olarak doku asitlerinin varlığında hem Cl:Na oranı hem de serum albumini düşecektir.
Metabolik alkalozda Cl:Na oranı genellikle düşüktür. Bu bikarbonat konsantrasyonundaki artıştan çok kloriddeki düşüşe bağlıdır. Örneğin furosemid böbrekten Na’dan çok Cl kaybettirir, sonuçta oran düşer, SID artar ve metabolik alkaloz olur.

Laktik asidoz ve hiperlaktatemi
Hipovolemik şok ve hipoperfüzyon kritik hastalarda laktik asidoza neden olabilir. Hipoperfüzyona bağlı laktat oluşumu SID’i düşürür ve proton yapımını arttırır. Bu ringer laktat solüsyonundaki laktattan farklıdır. RL verilince laktat metabolize olur ve geride Na kalıp SID’i arttırır. Laktik asidoz uzun yıllar survi öngörüsünde kullanılmıştır. Günümüzde gereksiz tedaviyi önlemek için laktik asideminin hiperlaktatemiden (normal pH ve yüksek laktat konsantrasyonu) ayrılması önemlidir. Hiperlaktatemi, ara metabolizmanın arttığı kritik hastalarda ya da renal replasman tedavisi sırasında verilmesi nedeniyle sık görülür ve mutlaka kötü sonuçlara götürecek diye bir kural yoktur.