Baz fazlalığı (genellikle BE olarak etiketlenir), kısmi karbondioksit basıncı (pCO₂) 40 mmHg’de sabit tutularak standart fizyolojik koşullar altında kanı 7,4 pH değerine döndürmek için gereken asit veya baz miktarıdır. Bu değer, kanda belirlenen parametrelere göre baz fazlalığı veya asit fazlalığı olup olmadığını göstererek metabolik asidoz veya alkalozun değerlendirilmesine yardımcı olur.
Baz fazlalığı, solunum etkilerinden izole edilmiş asit-baz durumunun metabolik bileşenini yansıtır. pH dengesini sağlamak için gereken tampon baz konsantrasyonunu (örn. bikarbonat, hemoglobin) temsil eder. Baz fazlalığı pozitifse, baz fazlalığının olduğu bir metabolik alkalozu gösterir; negatifse, metabolik asidozu veya baz açığını gösterir.
Klinik Yararlılık: Klinisyenler BE’yi bir asit-baz bozukluğunun metabolik veya solunum faktörlerinden kaynaklanıp kaynaklanmadığını belirlemek ve metabolik asidoz veya alkalozun şiddetini tahmin etmek için kullanır. Örneğin:
- Metabolik Asidoz: Negatif bir BE değeri, tipik olarak böbrek yetmezliği, laktik asidoz veya diyabetik ketoasidoz gibi durumlarda görülen asit birikimi veya baz kaybının meydana geldiğini gösterir.
- Metabolik Alkaloz: Pozitif bir BE, uzun süreli kusma, diüretik kullanımı veya aşırı bikarbonat uygulaması gibi nedenlerden kaynaklanabilecek aşırı bikarbonat anlamına gelir.
- Hesaplama ve Standardizasyon: BE, 40 mmHg pCO₂ değerinde bir litre kanı 7,4 pH değerine getirmek için gereken güçlü asit veya baz miktarının ekstrapole edilmesiyle hesaplanır. Modern kan gazı analizörleri BE’yi doğrudan hesaplayabilir, hemoglobin seviyelerine ve bireysel hasta fizyolojisine göre ayarlayarak hem “standart” hem de “gerçek” BE değerleri sunar.
Bikarbonat (HCO₃-) ile Karşılaştırma: Serum bikarbonat seviyeleri metabolik asit-baz durumunu da yansıtsa da BE, bikarbonatın ötesinde ek tampon sistemlerini hesaba kattığı ve metabolik bileşeni solunum bileşeninden izole ettiği için sıklıkla tercih edilir.
Keşif
1. Asit-Baz Dengesinin Erken Dönemde Anlaşılması – 19. Yüzyıl Sonu – 20. Yüzyıl Başı
- Kandaki asit-baz fizyolojisini anlamanın temeli, solunum ve kan kimyasını, özellikle de bikarbonatın bir tampon olarak rolünü araştıran bilim insanlarının çalışmalarıyla ortaya çıkmıştır. 19. yüzyılın sonlarında Danimarkalı bir fizyolog olan Christian Bohr, bikarbonat tampon sistemini anlaması da dahil olmak üzere solunum fizyolojisine önemli katkılarda bulunmuştur. “Baz Fazlalığı” terimi henüz kullanılmıyor olsa da, asit-baz dengesi üzerine yapılan bu erken çalışma, gelecekteki gelişmeler için zemin hazırlamıştır.
2. Henderson-Hasselbalch Denkleminin Tanıtımı – 1908
- Amerikalı bir fizyolog olan Lawrence J. Henderson, 1908 yılında bikarbonat konsantrasyonu, pH ve karbondioksit arasındaki ilişkiyi tanımlamak için matematiksel bir ifade geliştirmiştir. Danimarkalı bir kimyager olan Karl Hasselbalch daha sonra 1916’da Henderson’ın denklemini logaritmik hesaplamalar getirerek değiştirdi ve böylece Henderson-Hasselbalch denklemini oluşturdu. Bu formül, kandaki asit-baz dengesini anlamak için bir köşe taşı haline geldi ve daha sonra ayrı bir ölçü olarak Baz Fazlalığı kavramının tanımlanmasında çok önemli oldu.
3. Poul Astrup ve Ole Siggaard-Andersen’in Öncü Çalışmaları – 1950’ler
- Danimarkalı bilim insanları Poul Astrup ve Ole Siggaard-Andersen, 1950’lerde doğrudan Baz Fazlalığı’nın kavramsallaştırılmasına yol açan önemli katkılarda bulunmuşlardır. Başlangıçta kan pH ve CO₂ seviyelerine odaklanarak, kan örneklerinde pH ve pCO₂’nin hassas bir şekilde ölçülmesini sağlayan ilk güvenilir kan gazı analiz cihazını geliştirdiler. Çalışmaları, asit-baz fizyolojisinin daha incelikli bir şekilde anlaşılmasını sağlamış, özellikle asit-baz dengesine solunum ve metabolik katkılar arasında ayrım yapmıştır.
- Astrup ve Siggaard-Andersen’in Kopenhag Üniversite Hastanesi’ndeki işbirliği, pH’ın tek başına metabolik bozuklukları güvenilir bir şekilde değerlendiremeyeceğinin fark edilmesine yol açtı. “Baz Fazlalığı” gibi bir parametrenin, pCO₂ dalgalanmalarından bağımsız olarak tampon değişikliklerini hesaba katarak metabolik bileşeni izole edeceğini varsaydılar. Siggaard-Andersen 1960’larda bu konuda kapsamlı bir yayın yaparak Baz Fazlalığı’nı metabolik asidoz veya alkalozu değerlendirmek için ölçülebilir, klinik bir tanı aracı olarak tanıttı.
4. Baz Fazlası Hesaplamasının Standartlaştırılması – 1960’lar-1970’ler
- Baz Fazlası kavramı kabul gördükçe, hesaplanması standartlaştırılmış ve klinik uygulamada daha yaygın olarak uygulanabilir hale gelmiştir. Siggaard-Andersen, klinisyenlerin Baz Fazlalığı tahmin etmek için kan gazı sonuçlarını görsel olarak yorumlamalarına olanak tanıyan bir nomogram geliştirdi. Bu nomogram BE hesaplamasını basitleştirerek dünya çapındaki hastanelerin kan gazı analiz süreçlerini standartlaştırmalarını sağladı. Standardizasyonla birlikte, Baz Fazlası rutin kan gazı analizine entegre edilerek klinisyenlerin metabolik ve solunumsal durumları daha etkili bir şekilde ayırt etmesine yardımcı oldu.
5. Otomatik Kan Gazı Analiz Cihazlarının Geliştirilmesi – 1980’ler-1990’lar
- 1980’lere gelindiğinde, otomatik kan gazı analizörleri Baz Fazlalığı’nı temel bir parametre olarak içeriyordu. Teknolojik gelişmeler, bu makinelerin BE’yi doğrudan hesaplamasına olanak sağlayarak kritik bakım ortamlarında asit-baz tanısının doğruluğunu ve erişilebilirliğini artırdı. Analizör teknolojisindeki gelişme, BE’nin hasta sonuçlarıyla ilgisi konusunda, özellikle yoğun bakım, acil durum ve cerrahi ortamlarında yaygın klinik eğitimi de kolaylaştırdı.
6. Asit-Baz Teorilerinin Modern Klinik Kullanımı ve Genişlemesi – 2000’ler-Günümüz
- Son yıllarda Baz Fazlalığı kavramı, fizikokimyasal yaklaşım veya Stewart’ın yaklaşımı gibi daha geniş asit-baz dengesi teorileri bağlamında genişlemiştir. Baz Fazlalığı kan gazı analizinde temel bir ölçüt olmaya devam ederken, Dr. Peter Stewart tarafından ortaya atılan Stewart modeli, iyonların etkileşimine ve pH üzerindeki etkilerine odaklanarak farklı bir bakış açısı sunmuştur. Bu yaklaşım BE’nin yerini almaz ancak onu tamamlar ve klinisyenlere karmaşık vakalardaki asit-baz bozuklukları hakkında daha incelikli bir bakış açısı sağlar.
İleri Okuma
- Bohr, C. (1886). “Physiological Studies on the Blood.” Journal of Physiology, 7(1), 47–81.
- Hasselbalch, K. A. (1916). “Die Berechnung der Wasserstoffzahl des Blutes aus der freien und gebundenen Kohlensäure desselben, und die Sauerstoffbindung des Blutes als Funktion der Wasserstoffzahl.” Biochemische Zeitschrift, 78, 112-144.
- Astrup, P., & Jørgensen, K. (1958). “Acid-base balance in the human organism. The accuracy of pH and base excess measurements in capillary blood.” Scandinavian Journal of Clinical and Laboratory Investigation, 10(sup38), 1-172.
- Siggaard-Andersen, O. (1963). “The pH-Bicarbonate Diagram and Its Application in Blood and Plasma Chemistry.” Scandinavian Journal of Clinical & Laboratory Investigation, 15(sup66), 1-14.
- Stewart, P. A. (1981). How to Understand Acid-Base: A Quantitative Acid-Base Primer for Biology and Medicine. Elsevier.
- Severinghaus, J. W., & Astrup, P. B. (1986). “History of blood gas analysis. VI. Oxygen measurement.” Journal of Clinical Monitoring, 2(4), 180-199.
- Kellum, J. A. (2000). “Determinants of blood pH in health and disease.” Critical Care Medicine, 28(8), 2805-2808.
