ASİT-BAZ DENGESİ Doç. Dr. AYDIN ÜNAL

Suda çözündüğünde ortama H+ iyonu veren maddelere asit, ortamdan H+ iyonu uzaklaştıran maddelere de baz (alkali) denir Asit-baz dengesi H+ iyon konsantrasyonu dengesidir Hücre dışı sıvısı H+ konsantrasyonu 40 nEq/L’dir Bu değer; Na+ (135-145 mEq/L), K+ (3.5-5.5 mEq/L) ve HCO3 (24 mEq/L) gibi elektrolitlerin konsantrasyonu ile karşılaştırıldığında oldukça düşüktür Organizmanın iç dengesinin sürdürülebilmesi için bu son derece düşük H+ iyon konsantrasyonun idamesi son derece önemlidir

Vücut sıvılarında çok az miktarda bulunmasına rağmen, H+ iyonlarının o kadar yüksek reaktiviteleri vardır ki, konsantrasyonlarındaki çok küçük değişiklikler, enzim aktivitelerinde, elektrolit dengesinde, solunum, kardiyak ve SSS olmak üzere bir çok organ sistemlerinde ve ilaçların farmakolojisinde önemli değişikliklere neden olur Yaşamın mümkün olabildiği [H+] = 16 nmol/L (nEq/L)-160 nmol/L (nEq/L) ve pH = 6.8-7.8 arasındadır

Asit-baz dengesi HCO3- ve CO2 sistemi ile değerlendirilir CO2 bir gazdır ama suda eridiğinde bir molekül su ile birleşip karbonik asite (H2CO3) dönüşür ve asit gibi davranır (volatil asit denir) Suda erimiş CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ H+ + HCO3- Suda erimiş CO2 = 0.03 x pCO2 Bu sistemin çözünme sabiti 6.1 pH (power of H+), bir solüsyonun H+ iyon konsantrasyonunu anlatan bir terimdir pH bir litre solüsyon için mol cinsinden H+ iyon konsantrasyonunun negatif logaritmasıdır

Henderson-Hasselbach eşitliği pH = 6.1 + log ([HCO3-]/[0.03 x pCO2]) pH’yı belirleyen HCO3-/pCO2 oranıdır Asit-baz dengesinin bozukluklarında pH’yı sabit tutmak için bu iki molekül aynı yönde hareket etmek durumundadır HCO3- azalırsa (artarsa) pCO2’de azalmak (artmak) zorundadır pCO2 azalırsa (artarsa) HCO3-’de azalmak (artmak) zorundadır

Vücutta fizyolojik olarak önemli 2 sınıf asit vardır; 1) Karbonik asit (volatil asit) 2) Non-karbonik asitler Karbonhidrat ve yağların metabolizması sonucu bir günde yaklaşık 15000-20000 mmol CO2 oluşur ve esas olarak akciğerlerden solunum yoluyla uzaklaştırılır CO2 asit değildir ama H2O ile birleşince H2CO3 (karbonik asit) oluşturur

Nonkarbonik (non-volatil) asitler primer olarak proteinlerin metabolizması sonucu oluşur Çoğu sülfür içeren aminoasitlerin (sistein ve metionin) ve katyonik aminoasitlerin (arjinin, lizin) metabolizması sonucunda meydana gelir Ayrıca diyetteki fosforun hidrolizi sonucu da oluşur Çok yüksek miktarda üretilen CO2’ye karşılık bir günde sadece 50-100 mEq (1mEq/kg) non-karbonik asit oluşur ve bu asit yükünün tamamı böbrekler aracılığıyla idrarla atılır Vücutta asidoza kayma eğilimi vardır

Asit-Baz Dengesi Nasıl Sağlanır? Tampon Sistemleri (Eş zamanlı olarak) Akciğerler (Dakikalar-saatler içinde) Böbrekler (Saatler ve günler içerisinde)

Tampon çözeltiler asit ya da baz ilave edildiğinde çok az pH değişikliği gösteren çözeltilerdir TAMPON SİSTEMLER HÜCRE DIŞI √ Bikarbonat √ Hemoglobin √ Plazma proteinleri √ Fosfatlar HÜCRE İÇİ √ Proteinler İDRAR √ Amonyak KEMİK √ Kalsiyum karbonat √ Kalsiyum fosfat

ASİT-BAZ DENGESİNDE AKCİĞERLER Karbonik asit (H2CO3), CO2’nin su ile reaksiyona girmesi ile oluşur; CO2 +H2O ↔ H2CO3 CO2 esas olarak akciğerlerden atılır Hücre dışı sıvıda normalde CO2 1.2 mmol/L (pCO2 40 mmHg) kadar bulunur CO2’nin atılım ve kontrolü akciğerlerden olur

Vücutta asit (H+) eklendiğinde; √ H+ + HCO3- ↔ H2CO3- ↔ H2O + CO2 reaksiyonu ile H+ ortamdan uzaklaştırılır √ CO2 akciğerlerden uzaklaştırılır √ Bu reaksiyon sonucu HCO3- ortamda azalır ama daha sonra böbreklerden tekrar kazanılır

ASİT-BAZ DENGESİ VE BÖBREKLER Vücudun total tamponlama kapasitesi 15mEq/kg Eğer diyetteki asit yükü idrarla atılmazsa vücut tamponları 15-20 gün içinde tüketilmiş olacaktır Böbrekler diğer sistemlerden daha etkin ve düzeltici fonksiyon gösterirler Fakat böbreklerdeki olaylar hemen oluşmaz Etkiler 12-24 saat içinde görülmeye başlar ve ancak birkaç gün içinde en yükseğe ulaşır

ASİT-BAZ DENGESİ VE BÖBREKLER Böbrekler, glomerüllerden süzülen bikarbonatın hemen hemen hepsini geri emerler (%90 proksimal tubul, geri kalanın çoğu Henle kulbu, geri kalanı toplayıcı tubul) Non-volatil asitlerce azaltılan bikarbonatı yerine koyarlar

BİKARBONAT GERİ EMİLİMİ CA: karbonik anhidraz enzimi

Normalde asit yükünün yaklaşık 1/3’ü idrarla fosfatlarla atılır H2PO4-2 + H+ ↔ H2 PO4- (TİTRABL ASİDİTE)

Asit yükünün yaklaşık olarak 2/3’ü amonyum iyonu şeklinde idrarla atılır NH3 + H+ ↔ NH4+ NH4+ sekresyonu + H+

Titre edilebilir asidite (fosfatlarla atılım) ve amonyum şeklinde idrarla asit atılımı eşzamanlı bikarbonat kazanımı ile beraberdir Asidoz hallerinde amonyak sentezi 4-10 kat artabilir ama fosfatlarla atılım artmaz Aldosteron toplayıcı tubulden H+ sekresyonunu artırır (H-ATPaz aktivitesini artırır) Hiperkalemi de H+ sekresyonunu azalır (HCO3- geri emilimi azalır) Hipokalemi de H+ sekresyonunu artar (HCO3- geri emilimi artar)

NORMAL ASİT-BAZ DEĞERLERİ pH [H+] (nEq/L) pCO2 (mmHg) [HCO3-] (mEq/L) Arter kanı 7.35-7.45 35-45 40 (36-44) 24 (22-26) Arter kanı oksijenlenmesinde ise pO2 80-100 mmHg ve oksijen satürasyonunun >%97 olması beklenir Arter kan gazı örneği radial, brakial ve femoral arterlerden alınabilir Şırınga heparinle yıkanmalı ve içinde hava veya heparin kalmamalıdır Alınan örnek 5 dakika içinde çalışılmalı, eğer çalışılamazsa buz içinde saklanmaldır Periferik venöz kan ile de değerlendirme yapılabilir ama oksijenlenmenin değerlendirilmesi için kullanılamaz. Periferik venöz kan örneğinde arter kan örneğine göre; pH 0.02-0.04 daha düşük, HCO3- 1-2 mEq daha yüksek, pCO2 3-8 mmHg daha yüksektir Santral venöz kan örneğinde (kateterlerden alınır) ise pH 0.03-0.05 daha düşük, HCO3- aynı, pCO2 4-5 mmHg daha yüksektir

Arter kan gazı örneğinde bakılan diğer parametreler Total CO2 içeriği: [HCO3-] + [H2CO3 = 0.03 x pCO2]’den oluşur Aktüel [HCO3-]: Ölçülen [HCO3-] değeridir Standart [HCO3-]: 37 °C’de ve pCO2 40 mmHg olduğu şartlarda beklenen [HCO3-] değeridir Baz açığı veya fazlalığı (base excess): Tam oksijenizasyon, 37 °C ve pCO2 40 mmHg olduğu şartlarda, pH’yı normale (7.40) getirmek için gereken HCO3- (veya asit) miktarını ifade eder. Normal değeri ±2.5-3 mEq/L kadardır Baz açığı < -3 mEq/L ise metabolik asidoz, > +3mEq/L ise metabolik alkaloz düşünülür

ASİDOZ: Ortama asit ilavesi veya alkali kaybı ile oluşur ASİDOZ: Ortama asit ilavesi veya alkali kaybı ile oluşur. Hücre dışı sıvıda pH değerini azaltan ([H+] artıran; <7.35) durumlardır. Bu durum plazma [HCO3-] azalması veya pCO2 artması sonucu gelişebilir ALKALOZ: Ortamdan asit kaybı veya ortama alkali eklenmesi ile oluşur. Hücre dışı sıvıda pH değerini artıran ([H+] azaltan; >7.45) durumlardır. Bu durum plazma [HCO3-] artması veya pCO2 azalması sonucu gelişebilir Metabolik olaylarda esas bozukluk HCO3- konsantrasyonunda, solunumsal olaylarda ise CO2 konsantrasyonundadır Metabolik bozukluklarda solunumsal, solunumsal bozukluklarda metabolik kompansasyon sözkonusudur

METABOLİK ASİDOZ Üç yolla oluşur Non-volatil asit üretiminde artma (DKA) Böbreklerin asit atımında bozukluk (KBY) Alkali kaybı (İshal) pH ve [HCO3-] düşer. Düşen pH solunum merkezini uyarır ve pCO2 düşer (kompansasyon) [HCO3-]’de 1mEq/L düşme, pCO2’yi 1.2 mmHg düşürür

Anyon açığı (anyon gap): Metabolik asidozun değerlendirilmesinde kullanılır. Ölçülebilen katyonlar (Na+ ve K+) ile ölçülebilen anyonlar (HCO3- ve Cl-) arasındaki farkı gösterir Anyon açığı = ([Na+ ] + [K+]) –([HCO3-] ve [Cl-]) Normal değeri 12 (+4) ± 4 mEq/L’dir Anyonun klor olduğu asit yükü hallerinde, ortalama eklenen asit [HCO3-] değerini 1 mEq/L azaltırken [Cl-] değerini 1 mEq/L artıracağından anyon açığı değişmez (Normal anyon açıklı veya hiperkloremik m. asidoz) Anyonun klor olmadığı metabolik asidozlarda (örneğin laktik asidoz) asit yükü ortamda [HCO3-] miktarını azaltacağından anyon açığı artar (Artmış anyon açıklı metabolik asidoz)

METABOLİK ASİDOZ ETİYOLOJİ ANYON AÇIĞI ARTMIŞ M. ASİDOZ √ Artmış asit üretimi * Ketoasidoz (Diyabetik; alkalik; açlık) * Laktik asidoz * Zehirlenmeler (Etilen glikol; metil alkol; salisilik asit) √ Böbrek yetmezliği (GFR <15-20 mL/dk) NORMAL ANYON AÇIKLI M. ASİDOZ √ Böbrek kaynaklı * RTA tip 1 * RTA tip 2 * RTA tip 4 √ Alkali kaybı * İshal * Üreterosigmoidestomi

METABOLİK ASİDOZDA KLİNİK BULGULAR Etiyolojiye göre değişir Kussmaul solunumu = Hiperventilasyon (solunum sayısı > 20/dak) Kardiyak kontraktilitede azalma Bilinç değişikliği, konfüzyon, stupor, koma Hiperpotasemi/hipopotasemi Kemik hastalığı (Renal tübüler asidozda) Tampon olarak demineralizasyon, Vit-D eksikliğ, osteomalazi Distal RTA’da hiperkalsüriye bağlı ürolitiyazis Kan gazları: pH, [HCO3-] ve pCO2 düşük

LAKTİK ASİDOZ. Tip A: doku perfüzyonu bozuk LAKTİK ASİDOZ * Tip A: doku perfüzyonu bozuk * Tip B: ilaçlar (metformin, siyanid, metanol, etilen glikol, aspirin…), malignite ve KC yetmezliği * Primer hedef altta yatan durumun tedavisi * HCO3 tedavisi pH < 7.1 ise öneriliyor

DİYABETİK KETOASİDOZ * Nedeni insülin yetersizliği ve glukagon fazlalığı * Ketoasit (aseto-asetik asit, beta hidroksi bütirik asit) yapımı artar ve vücutta birikir * Tedavi esas olay insülin; insülin ketoasitleri bikarbonata çevirir * Sıvı-elektrolit dengesi sağlanır * HCO3 sadece asidoz ciddiyse verilir (pH < 7.1)

METİL ALKOL ZEHİRLENMESİ * Formik asit birikir * Akut sarhoşluk → Asemptomatik periyot (24-36 saat) * Pankreatit, nöbetler, körlük, koma * Tedavi - Fomepizol (15 mg/kg IV yükleme; 10 mg/kg 12 saatte bir) - Etil alkol (IV, %5-10 solüsyon,0.6 g/kg yükleme, 66 mg/kg/saat idame) - Hemodiyaliz - HCO3 tedavisi

ETİLEN GLİKOL ZEHİRLENMESİ (ANTİ-FRİZ) * Glikolik, oksalik ve formik asit birikir * Sarhoşlukla başlar ve hızlıca nöbet gelişimi ve komaya ilerler * Eğer tedavi edilmezse takipne, nonkardiyojenik akciğer ödemi, KP arrest * 24-48 saat sonra BY * Anyon açıklı m. asidoz * Tedavi metil alkol zehirlenmesine benzer

ASPİRİN ZEHİRLENMESİ * Solunumsal alkaloz (erişkinlerde sık, solunum merkezinin uyarılmasına bağlı) * Çocuklarda primer olarak m.asidoz ile manifeste olur * Salisilik asitin SSS’de birikimi önemli sorun; asidozda artar; solunumsal alkoluzu düzeltme, m. asidoz varsa düzelt * Tablo ciddi veya serum salisilik asit düzeyi > 100 mg/dL ise hemodiyaliz

METABOLİK ASİDOZDA TEDAVİ Nedene yönelik tedavi Alkali verilmesi HCO3- miktarı = Baz açığı x 0.5 x vücut ağırlığı NaHCO3 ampulleri 10 ml ve 1 meq/ml HCO3- içerir Alkali verirken hedef serum HCO3- düzeyini 15 meq/L’ye çıkarmaktır