Kan Gazının Yorumlanması

Kan gazı değerlendirmesi sanıldığı kadar zor değildir. Bu makaleyi dikkatle okuduktan sonra, konu size çok daha anlaşılır gelecektir. Aşağıda sunduğumuz sistematik yaklaşım sayesinde, asit-baz dengesizliklerini ve oksijenlenme durumunu doğru şekilde değerlendirebileceksiniz. Bir sonraki sayfadaki çözümlü sorularla bilgilerinizi pekiştirebilirsiniz.

5 Adımda Kan Gazı Değerlendirme (turkcerrahi.com ®)

1. Adım - Klinik (Etyoloji)

• • Hastanın kliniğine göre gelişebilecek olası asit-baz bozukluklarını bilmeniz ve öngörmeniz gerekir. Bu adım, doğru ön tanıyı koymak açısından kritik bir adımdır.

2. Adım - pH’ı Değerlendir

• • Asidoz : pH > 7,35 (Kompanse asidozda pH genellikle 7,35’e yakın seyreder)
  • Alkaloz: pH > 7,45 (Kompanse alkalozda pH genellikle 7,45’e yakın olur)

3. Adım - Metabolik mi, Respiratuar mı?

• • pH değişimi HCO₃^- ’e bağlı ise ➤ Metabolik bozukluk
  • pH değişimi pCO₂ ’ye bağlı ise ➤ Respiratuar bozukluk
  • Eğer metabolik asidoz varsa ➤ Anyon Gap hesaplanmalıdır

4. Adım - Kompanzasyon mu, Karma (Mixt) Bozukluk mu ?

• • Beklenen pCO₂ ve HCO₃^- değişimleri (değerleri) görülüyorsa ➤ Kompanzasyon söz konusudur
  • Anormal (beklenmeyen) pCO₂ ve HCO₃^- değişimleri varsa ➤ Karma (mixt) asit-baz bozukluğu düşünülmelidir

5. Adım - Hipoksemi (PaO₂) değerlendirmesi- Alveolar-arteryel (A-a) Gradienti Hesapla

• • A-a gradienti normal ise ➤ Hipoksemi, alveollerin yeterince oksijenle dolmaması nedeniyle olur; örneğin hipoventilasyon veya yüksek rakım
  • A-a gradienti artmış ise ➤ Hipoksemi, gaz değişim bozukluğuna bağlıdır. Örnekler:
    • Pulmoner emboli (ölü alan (boşluk) ventilasyonu)
    • İnterstitiel akciğer hastalığı (difüzyon bozukluğu)
    • Pulmoner ödem (alveollerde sıvı ➤ alveolar shunt)
    • Atelektazi (alveolar shunt)

Bu 5 Adımı Uygulayabilmek İçin Bilmeniz Gerekenler

• Asit baz dengesi bozukluklarının nedenleri
• Arteriyel ve venöz kan gazı için normal değerler
• Henderson-Hasseselbalch denklemini bilmeliyiz
• Beklenen kompanzasyon hesaplamalarını yapabilmeliyiz (mixt bozukluğu ile kompanzasyonu mu ayırabilmek için)
• Metabolik asidozda kullanılan Anyon gap hesaplamasını ve normal değerini bilmeliyiz
• Oksijenizasyonu değerlendirebilmek için alveolo-arteriyel oksijen graienti hesaplamasını bilmeliyiz

1. Adım: Klinik Değerlendirme

Önceki yazılarımızda her bir asit-baz bozukluğu ve bunlara neden olan hastalıkları ayrı başlıklar altında ele almıştık. Tüm asit baz bozukluklarını, nedenlerine göre tekrar gözden geçirelim:

Metabolik Asidoz Türleri

• Artmış Anyon Gap Asidoz: AG artar, çünkü plazmada ölçülmeyen anyonlar (örn. laktat, ketoasitler) birikir. Şok, sepsis, böbrek yetmezliği veya metanol/etilen glikol gibi toksik maddelerle zehirlenme durumlarında görülür.
• Normal Anyon Gap Asidoz (Hiperkloremik Asidoz): Bikarbonat kaybı, klor artışıyla telafi edilir. Bu yüzden anyon gap değişmez. Başlıca nedenler gastrointestinal bikarbonat kaybı (ör. diyare) ve renal tübüler asidozdur.

Metabolik Alkaloz Türleri

• Klor Cevaplı Metabolik Alkaloz: Altta yatan neden klor kaybıdır (kusma, diüretikler). Tedaviyle klor verilmesi alkalozu düzeltir.
• Klor Dirençli Metabolik Alkaloz: Hiperaldosteronizm gibi hormon bozuklukları veya aşırı bikarbonat verilmesi nedeniyle gelişir ve tedavi klor replasmanı ile çözülmez. Klor dirençli alkaloz en sık hiperaldosteronizmde görülür.

Respiratuar Asidoz Türleri

• Akut Respiratuar Asidoz:  CO₂'nin hızlı şekilde tutulması sonucu pH hızla düşer. Böbrek kompanzasyonu gelişmek için yeterli zaman olmaz (bikarbonat artışı minimaldir).
• Kronik Respiratuar Asidoz: Kronik (uzun süreli) hipoventilasyona bağlı CO₂ retansiyonu gelişir. Böbrekler zamanla HCO₃^- düzeyini artırarak pH’ı tamponlar.

Respiratuar Alkaloz Türleri

• Akut Respiratuar Alkaloz: Ani hiperventilasyon ile (örneğin anksiyete atağı) CO₂ hızla düşer, pH hızla yükselir. Böbrek yanıtı henüz oluşmamıştır.
• Kronik Respiratuar Alkaloz: Kronik hiperventilasyon sırasında böbrekler HCO₃^-'i azaltır, böylece pH'ı normalleştirmeye çalışır.

2. Adım: pH’ı Değerlendir (Asidoz mu Alkaloz mu?)

pH'a bakalım:

• pH < 7.35: Asidoz
• pH > 7.45: Alkaloz

Birbirini dengeleyen bir mixt asit baz denge bozukluğunda pH normal olabilir.

• Birinci ihtimal: Mikst metabolik-respiratuar asit baz denge bozukluğu. Bu durumda, pCO₂ ve HCO₃^- ‘un ikisi birden yüksek ya da her ikisi birden azalmış olacaktır (Henderson Hasselbalch denklemini hatırlayın).
• İkinci ihtimal ise hastada hem metabolik asidoz hem de metabolik alkalozun birlikte bulunmasıdır.

Kompanzasyon tam geliştiği durumlarda pH değeri normal sınırlar içinde olsa bile, sınır pH değerlerine oldukça yakındır.

Normal Arteriyel Kan Gazı Değerleri

Normal Venöz Kan Gazı Değerleri

Arter yerine yanlışlıkla venöz kan alındığında bu farkların bilinmesi önemlidir. Venöz kan elde etmek daha kolay ve noninvazivdir. Klinik pratikte, asit-baz bozukluklarının ve pCO₂ değişikliklerinin değerlendirilmesinde venöz kan genellikle yeterlidir. Ancak oksijenasyon (pO₂ ve O₂ satürasyonu) değerlendirilmesi gerektiğinde venöz kan güvenilir değildir, arteriyel kan gazı şarttır.

Henderson-Hasselbalch Denklemi

Bu denklem asit-baz dengesini anlamak için kullanılır. Orjinal formülde karbondioksit yerine karbonik asit vardır. Ancak hem karbonik asit hem de bikarbonatın ölçülmesi oldukça zordur. Bu yüzden ölçümü daha kolay olan, pH ve pCO₂ ölçülür. Karbonik asit ve bikarbonat ise hesaplanır. Karbonik asit, pCO₂’nin yaklaşık 0,03 katıdır. HCO₃^-, Henderson-Hasselbalch denkleminden hesaplanır.

Bazı kan gazı sorularında, değerleri formülde yerine koyunca eşitliğin sağlanamadığını görebilirsiz. Bunun müsebbibi soruyu hazırlayan ama her nasılsa bu formülü kullanmayı bilmeyen kişidir 😀. Soruyu hazırlarken bu üç değeri aynı anda (pH, pCO₂ ve HCO₃^-) kafanızdan uyduramazsınız. İkisini uydurup üçüncüyü hesaplamalısınız.

• \( pH = pK_a + \log \left( \frac{[HCO_3^-]}{0.03 \times PCO_2} \right) \)
• pKa: 6.1 (Karbonik asidin iyonlaşma sabitinin (Ka) logaritması).
• [HCO₃^-]: Serum bikarbonat düzeyi (mEq/L).
• pCO₂: Arteriyel karbondioksit basıncı (mmHg).
• Normal değerler formüldeki eşitliği sağlar
  • pH= 7,4
  • [HCO₃^-]= 24 mmol/L
  • pCO₂= 40 mmHg

3. Adım: Bozukluk Metabolik mi - Respiratuar mı?

Primer problemi belirlemek için pH ile birlikte pCO₂ ve HCO₃⁻ değerlerine bakın. Aşağıdaki açıklamaları dikkatle anlamaya çalışın. Birçok kaynakta geçen 'Şu artarsa bu azalır, ters yönde değişir' gibi kalıpları ezberlemeye çalışmayın. Tek cümleyle özetlemek gerekirse: pH'daki değişim bikarbonata bağlı ise bozukluk metaboliktir; karbondioksite bağlı ise respiratuardır.

• Asidoz (pH < 7,35)
  • Metabolik Asidoz: Asidoz HCO₃^- azalmasına bağlıdır. pCO₂ kompansatuar olarak bir miktar azalabilir.
  • Respiratuar Asidoz: Asidoz pCO₂ artışına bağlıdır. HCO₃^- kompansatuar olarak bir miktar artabilir.

• Alkaloz (pH > 7,45)
  • Metabolik Alkaloz: Alkaloz HCO₃^- artışına bağlıdır. pCO₂ kompansatuar olarak bir miktar azalabilir.
  • Respiratuar Alkaloz: Alkaloz pCO₂ azalmasına bağlıdır. HCO₃^- kompansatuar olarak bir miktar azalabilir.

Kan gazı cihazında pH ve PaCO₂ doğrudan cihazla ölçülür. HCO₃^- ise bu iki değerden hesaplanır (Henderson - Hasselbalch denklemi ile). Yani bu üç değer Henderson-Hasselbalch denklemi ile birbirine bağlıdır. Dolayısı ile asit-baz dengesi ile ilgili örnek soru hazırlarken pH, PaCO₂ ve HCO₃^- değerlerinden sadece ikisini kafadan atabiliriz, ancak üçüncüyü hesaplamamız gerekir. Makalemizi hazırlarken, bu noktanın çoğu yazar tarafından atlandığını fark ediyoruz. Sizde, asit baz dengesi ile ilgili problemler çözerken denklemi kullandığınızda; pH, PaCO₂ ve HCO₃^- değerlerinin bir çoğundaki uyumsuzluğu göreceksiniz.

Şimdi konumuza tekrar dönelim. Bu tür değerlendirmelerde ve hesaplamalarda normal değer olarak pCO₂ = 40 mmHg, HCO₃^- = 24 mEq/L kabul edilir.

ÖRNEK: Respiratuar Alkaloz

• pH = 7,49, pCO₂ = 23 mmHg, HCO₃^- = 17 mmol/L olan bir hasta düşünelim
• pH yükselmesinin, pCO₂ düşüşüne bağlı olduğu görülmektedir, hastadaki bozukluk respiratuar alkalozdur

ÖRNEK: Metabolik Asidoz

• pH = 7,26, pCO₂ = 23 mmHg, HCO₃^- = 10 mmol/L olan bir hasta düşünelim
• pH düşüşünün, HCO₃^- düşüşüne bağlı olduğu görülmektedir, hastadaki bozukluk metabolik asidozdur.
• Metabolik asidoz tespit edildiğinde, altta yatan nedeni belirlememizi kolaylaştırmak için anyon gapı da hesaplamalıyız.

Anyon Gap (AG) Hesaplama

Anyon gap, kanda sıklıkla ölçülen anyonlarla (negatif yüklü iyonlar: Cl^- , HCO₃^-), katyonların (pozitif yüklü iyonlar; Na⁺, K⁺) arasındaki farktır. Ölçülemeyen anyonların bu farkı oluşturur (laktat, ketonlar sülfat, fosfat). Potasyumlu ya da potasyumsuz olarak iki türlü hesaplanabilir.

• AG (Potasyumlu) = ( [Na⁺] + [K⁺] ) - ( [Cl^-] + [HCO₃^-] )
  • Normal: 16 ∓ 4 mEq/L (12-20 mEq/L)

• AG (Potasyumsuz) = [Na⁺] - ( [Cl^-] + [HCO₃^-] )
  • Normal: 12 ∓ 4 mEq/L (8-16 mEq/L)

Klasik kitaplardaki referans aralığı yukarıdaki gibi belirlenmiştir. Ancak, gelişen ve daha hassas ve doğru ölçümlerle bu referans aralığı 5 birim düşmüştür; 7 ± 4 mEq/L (yani 3-11 mEq/L) ve 11 ± 4 mEq/L (yani 7-15 mEq/L) olarak güncellenmiştir. Ancak, klinisyenlerin kullandıkları laboratuvarın referans aralıklarına dikkat etmeleri önemlidir.

Serum anyon gap değeri, tüm asit baz dengesizliklerinde kullanılan bir hesaplama değildir. Metabolik asidoz tespit edildiğinde hesaplanır. İki ihtimal vardır; anyon gap artmıştır veya normaldir. (İlgili Yazımız: Anyon Gap)

Artmış AG; kanda ölçülmeyen anyonların artışını gösterir (ör. laktat, ketonlar). Yani metabolik asidozun nedeni bu ölçülemeyen anyonlardır. Normal AG; HCO₃^- kaybına bağlı asidozu gösterir (ör. diyare).

ÖRNEK: Artmış Anyon Gaplı Metabolik Asidoz

• pH = 7,26, pCO₂ = 23 mmHg, HCO₃^- = 10 mmol/L olan bir hasta düşünelim
• Na⁺: 148 mmol/L, K⁺: 4 mmol/, Cl^-: 100 mmol/L olsun
  • pH düşüşünün, HCO₃^- düşüşüne bağlı olduğu görülmekte, bu yüzden metabolik asidozdur.
• Metabolik asidoz olduğuna göre anyon gapı da (AG) hesaplamalıyız
  • Potasyumlu AG= (Na⁺ + K⁺) - (Cl^- + HCO₃^-) = (148 + 4) - (100 + 10) = 42 mmol/L AG Artmış. (Normal Potasyumlu AG = 16 mmol/L).
  • Yani burada artmış anyon gaplı bir metabolik asidoz söz konudur. Etyolojisinin organik asit artışına bağlı bir asidoz olması muhtemeldir (laktik asidoz, diyabetik ketoasidoz gibi).

Albuminin Anyon Gap’a Etkisi

Albumin, plazmadaki en yaygın negatif yüklü proteindir ve total anyon gap ın büyük bir kısmını oluşturur. Her 1 g/dL albumin, AG'yi yaklaşık 2.5 mEq/L kadar artırır. Albumin düşerse, AG de azalır. AG deki hipoalbuminemiye bağlı düşüş asit baz dengesini ilgilendiren bir düşüş olmadığı için, anyon gapta düzeltme yapmalıyız (AGc). Normal albumin düzeyini 4,5 mg/dl kabul edersek, her 1 mg/dl’lik albumin düşüşü için, anyon gap hesabına 2,5 mEq/L eklemeliyiz. O zaman bu dediklerimizi formüle edersek;

• AGc = AG + 2.5 × (Albumin düşüş miktarı)
• AGc = AG + 2.5 × (4.5 – Ölçülen Albumin)

4. Adım: Kompanzasyon mu Mixt Asit Baz Bozukluğu mu?

Primer asit-baz bozuklukları ve beklenen sekonder cevaplar (kompanzasyonlar)

ÖRNEK: Metabolik Asidoz ve Kompanzasyon

Metabolik asidozlu bir hasta düşünelim. Plazma HC₃^-'ü 14 mEq/L olsun. Bu durumda plazma bikarbonatındaki değişim:

• Δ HCO₃^- = 24 - 14 = 10 mEq/L'dir.

Yukarıdaki tabloya göre hastanın akciğerleri sağlamsa, beklenen PaCO₂ değerindeki değişim:

• Δ PaCO₂ = 1.2 × Δ HCO₃^-
  • Δ PaCO₂ = 1,2 × 10 = 12 mmHg olmalıdır
  • Beklenen PaCO₂ = 40 - 12 = 28 mmHg olmalıdır.
• Durum Değerlendirmesi
  • PaCO₂ > 28 mmHg ise sekonder (ilave) solunum asidozu vardır.
  • PaCO₂ < 28 mm Hg ise sekonder (ilave) solunum alkalozu vardır.

5. Adım: Hipoksemiyi Değerlendir

Arteriyel kan gazı analizinin kullanım alanlarından biri de hipoksemiyi değerlendirmektir.  Hipoksemi, arteriyel kanda oksijenin düşük olmasıdır: PO₂ < 75 mmHg ya da O₂ satürasyonu < %90 (Hipoksi ise dokuların yeterince oksijen alamadığı durumu ifade eder)

Hipokseminin nedeninin değerlendirmek için genellikle iki hesaplama kullanılır;

• Alveolo-arteriyel (A-a) oksijen gradyanı
  • Alveollerdeki oksijen ile arter kanındaki oksijen basınçları arasındaki farktır. Hipokseminin akciğer kaynaklı olup olmadığı ayırt edilir.
  • Formül: A−a Gradyanı= PAO₂ − PaO₂
• PaO₂ / FiO₂ oranı
  • Sık görülen ve ciddi hipoksemiye nedeni olan ARDS’nin şiddetini belirlemede kullanılır.

(Daha ayrıntılı bilgi için Hipoksemi başlıklı yazımızı okuyun)

Alveolo-Arteriyel Oksijen Gradyanı (A-a Gradyanı)

A-a Gradyyanı Nasıl Hesaplanır?

• Formül: A−a Gradyanı= PAO₂ − PaO₂
  • PaO₂ (Arteriyel oksijen basıncı): Kan gazından ölçülür,
  • PAO₂ (Alveolar oksijen basıncı):  Aşağıdaki formülle hesaplanır.
  • \( PAO_2 = \left( FiO_2 \times (P_{atm} - PH_2O) \right) - \left( \frac{PaCO_2}{R} \right) \)
  • FiO₂: İnhale edilen oksijenin fraksiyonu (%21 = 0.21, oda havası).
  • Patm: Atmosferik basınç (760 mmHg, deniz seviyesinde).
  • PH₂O: Su buharı basıncı (37°C'de 47 mmHg).
  • PaCO₂: Arteriyel karbondioksit basıncı (kan gazından ölçülür).
  • R: Solunum katsayısı (genellikle 0.8 kabul edilir).
• Basitleştirilmiş Hesap (oda havasında, deniz seviyesinde)
  • \( PAO_2 \approx 150 - \frac{PaCO_2}{0.8} \)

• Normal A-a Gradyanı
  • Yaşla birlikte artar
  • Genç erişkinde: 5-10 mmHg
  • Yaşlılarda: 15-20 mmHg
  • 40 yaş üzeri: (Yaş÷4) + 4 formülü ile tahmin edilebilir

• A-a Gradyanı Ne Anlatır?

• • Normal A-a Gradyanı ile Hipoksemi: Akciğer dışı nedenler (örn. hipoventilasyon, düşük ortam O₂ 'si).
  • Artmış A-a Gradyanı ile Hipoksemi: Akciğer kaynaklı nedenler (örneğin V/Q uyumsuzluğu, şant, difüzyon bozukluğu)

Örnek Soru

65 yaşında, KOAH öyküsü olan erkek hasta, nefes darlığı ile başvuruyor. Hastaya yapılan arteriyel kan gazı ölçümünde şu değerler elde ediliyor:

• SpO₂: %88 (oda havası)
• PaO₂: 60 mmHg
• PaCO₂: 50 mmHg
• FiO₂: 0.21

Hipokseminin akciğer (KOAH) kaynaklı olup olmadığını yorumlayınız.

Çözüm:

• Önce PAO₂ hesaplanır
  • \( PAO_2 \approx 150 - \frac{PaCO_2}{0.8} \)= 150 - (50 ÷ 0.8)= 150 - 62,5= 87,5

• A-a Gradyanı

• • PAO₂−PaO₂= 87.5−60= 27.5 mmHg

• Beklenen Normal A-a Gradyanı (65 yaş için):
  • (Yaş÷4) + 4 = (65÷4) + 4= 16.25 + 4= 20.25 mmHg
• Yorum:
  • Hastanın A-a gradyanı normalden yüksek. Bu, hipokseminin akciğer kaynaklı olduğunu (muhtemelen KOAH alevlenmesi) gösterir.

Kaynaklar

1.  Acid-Base analysis. Paul L. Marino. Marino's The ICU Book. Fourth edition. Chapter 31, Page: 587-599
2. Secondary responses to altered acid-base status: the rules of engagement. Adrogué HJ, Madias NE. J Am Soc Nephrol. 2010 Jun;21(6):920-3. (Pubmed)
3. Arterial blood gases: a guide to interpretation. Free module: ABG. The New BMJ Learning — Interactive Courses Covering Clinical, Professional and Personal Skills. Learn With BMJ
4. Evaluation of Acid-Base Disorders. The University of Colorado School of Medicine (Education Documents)
5. Approach to Acid Base Disorders. Tharaniya Vallipuram. Published online: July 5, 2022. The McGill Journal of Medicine (MJM)
6. A stepwise approach to acid-base disorders. Pamela J. Fall MD. Postgraduate Medicine, 107:3, 249-263
7. Arteriyel Kan Gazı Değerlendirmesi. Nagehan Emiralioğlu. Türkiye Solunum Araştırmaları Derneği
8. Acid-Base Disorders. ByJames L. Lewis III, MD, Brookwood Baptist Health and Saint Vincent’s Ascension Health, Birmingham. Reviewed/Revised Jul 2023 | Modified Dec 2023. MSD Manual Professional Version
9. Arterial blood gases. Arthur C Theodore, MD. Arthur C Theodore, MD. UpToDate