“Kan gazı analizi” terimi, kandaki gaz değişimi, pH ve elektrolit dengesini yansıtan çeşitli parametrelerin ölçümü ve yorumlanması anlamına gelir. “Astrup” terimi bazen tıbbi ortamlarda kullanılır ve adını bu tanı yönteminin geliştirilmesine önemli katkılarda bulunan Danimarkalı bir doktor olan Poul Bjørndahl Astrup‘tan alır. Astrup’un 20. yüzyılın ortalarındaki öncü çalışması, kandaki asit-baz dengesini belirlemek için bir yöntem oluşturmayı içeriyordu ve bu da hastaların solunum ve metabolik durumlarının daha kesin ve hızlı bir şekilde değerlendirilmesine izin vererek klinik teşhislerde devrim yarattı.
Kan gazı analizi, gelişiminin büyük bir kısmını tıp tarihindeki birkaç kilit isme borçludur. En önde gelen katkıda bulunanlardan biri, kandaki asit-baz durumunu ölçme yöntemi klinik teşhis için kritik bir araç sağlayan Poul Bjørndahl Astrup’tur (1915-2000). Astrup’un tekniği sağlık çalışanlarının hastaların asit-baz dengesini hızlı ve doğru bir şekilde değerlendirebilmelerini sağlamıştır ki bu da solunum ve metabolizma bozukluklarının teşhis ve yönetiminde çok önemli bir faktördür.
Bu alandaki bir diğer önemli isim de Henderson-Hasselbalch denklemini tanımlayan Lawrence Joseph Henderson’dır (1878-1942). Bu denklem pH’ı kandaki bikarbonat ve karbonik asit konsantrasyonuyla ilişkilendirerek fizyolojik sistemlerdeki asit-baz dengesini anlamak için teorik bir temel sağlar. Karl Albert Hasselbalch (1874-1962) bu denklemi birlikte geliştirerek klinik ortamlarda pratik uygulamasını kolaylaştırmıştır. Henderson-Hasselbalch denklemi, klinisyenlerin kan gazı sonuçlarını doğru bir şekilde yorumlamasına olanak tanıyarak asit-baz fizyolojisinin temel taşı olmaya devam etmektedir.
Yöntem ve Materyaller
Kan gazı analizi, her biri farklı klinik senaryolara uygun çeşitli malzemeler ve teknikler içerir. Birincil yöntem, tipik olarak radyal veya femoral arterden olmak üzere arteriyel ponksiyon yoluyla arteriyel tam kan elde edilmesini içerir. Bu yöntem kısmi oksijen (PO2) ve karbondioksit (PCO2) basınçları, pH ve diğer kritik parametrelerin doğru ölçümlerini sağlar. Arteriyel kan örneklemesi, hastaların solunum durumunu yansıtmadaki doğruluğu nedeniyle kan gazı analizi için altın standart olarak kabul edilir.
Arteriyel örneklemenin mümkün olmadığı durumlarda, parmak ucundan veya kulak memesinden alınan kapiller kan kullanılabilir. PO2 ölçümü için daha az doğru olsa da, kapiller kan örnekleri pH ve bikarbonat seviyelerini değerlendirmek için hala yararlıdır. Doğum sırasında, yenidoğanların asit-baz durumunu değerlendirmek için mikro kan testleri kullanılır, bu da potansiyel hipoksiyi veya diğer komplikasyonları tanımlamak için hayati önem taşır. Venöz kan da belirli sorular için, özellikle de solunum değerlendirmesi için daha az doğru olmasına rağmen metabolik durumları değerlendirmek için yararlı olan venöz kan gazı analizinde (vCGA) kullanılabilir.
Normal Değer Aralıkları
Kan gazı analizi, her biri normal aralıkta olan ve hastanın solunum ve metabolik durumu hakkında önemli bilgiler sağlayan birkaç kritik parametreyi ölçer. Normal pH aralığı olan 7,35 ila 7,45 kanın asidite veya alkalinitesini gösterir ve sapmalar asidoz veya alkaloza işaret eder. Kısmi karbondioksit basıncı (PCO2) 35 ila 45 mmHg arasında değişir ve asit-baz dengesinin solunum bileşenini yansıtırken, kısmi oksijen basıncı (PO2) değişir; arteriyel değerler 75 ila 100 mmHg ve venöz değerler 30 ila 40 mmHg arasında değişir.
38-%48 arasında olması gereken hematokrit (Htc) yüzdesi, kandaki kırmızı kan hücrelerinin oranını temsil eder ve anemi ve polisitemi teşhisi için çok önemlidir. Sodyum (Na) ve potasyum (K) gibi elektrolitlerin normal aralıkları sırasıyla 133 ila 146 mmol/L ve 3,5 ila 5 mmol/L olup sıvı dengesini ve hücrelerdeki, özellikle de kalpteki elektriksel aktiviteyi korumak için gereklidir. Normal aralığı 1,1 ila 1,3 mmol/L olan iyonize kalsiyum (iCa) kas kasılması ve nörotransmisyon için kritik öneme sahiptir.
Tipik olarak 22 ila 26 mmol/L arasında değişen bikarbonat (HCO3-) seviyeleri asit-baz dengesinin metabolik bileşenini yansıtır. Toplam karbondioksit (TCO2) 23 ila 30 mmol/L arasında olmalıdır ve kandaki toplam karbondioksit konsantrasyonunu temsil eder. Baz fazlalığı (BE), -3 ila +3 arasında değişir, kan tampon bazının normalden sapmasını gösterir ve metabolik asidoz veya alkalozun teşhis edilmesine yardımcı olur. Oksijen satürasyonu (O2 Sat) seviyeleri arteriyel kan için %95 ile %100 arasında ve venöz kan için yaklaşık %75 olmalıdır, bu da kanda oksijen taşınmasının etkinliğini gösterir. Son olarak, total hemoglobin (tHb) seviyeleri 12 ila 18 g/dL arasında olmalıdır, bu da kanın oksijen taşıma kapasitesini yansıtırken, anyon açığı (AnGap) serumdaki birincil ölçülen katyonlar ve anyonlar arasındaki farkı ölçer ve metabolik asidozun nedenlerini belirlemek için yararlıdır.
Kan Gazı Analizinin (BGA) Yorumlanması
Bir kan gazı analizinin yorumlanması, hastanın solunum ve metabolik durumunu anlamak için çeşitli parametrelerin değerlendirilmesini içerir. Burada, ölçülen her bir parametrenin önemiyle birlikte BGA’nın yorumlanmasındaki temel adımları ve dikkat edilmesi gereken hususları özetliyoruz.
Temel Parametreler ve Normal Aralıkları
pH: 7,35 – 7,45
Kanın asidite veya alkalinitesini gösterir.
pH’ın 7,35’in altında olması asidozu, 7,45’in üzerinde olması ise alkalozu gösterir.
PCO2 (Kısmi Karbondioksit Basıncı): 35 – 45 mmHg
Asit-baz dengesinin solunum bileşenini yansıtır.
Yüksek PCO2 (>45 mmHg) solunum asidozunu (hipoventilasyon) gösterirken, düşük PCO2 (<35 mmHg) solunum alkalozunu (hiperventilasyon) gösterir.
PO2 (Oksijenin Kısmi Basıncı): 75 – 100 mmHg (arteriyel); 30-40 mmHg (venöz)
Kandaki oksijen içeriğini ölçer.
Düşük PO2 seviyeleri hipoksemiye işaret edebilir ve solunum fonksiyonu veya oksijen iletimi ile ilgili daha fazla araştırma yapılmasını gerektirebilir.
HCO3- (Bikarbonat): 22 – 26 mmol/L
Asit-baz dengesinin metabolik bileşenini temsil eder.
Düşük HCO3- (<22 mmol/L) metabolik asidozu gösterirken, yüksek HCO3- (>26 mmol/L) metabolik alkalozu gösterir.
BE (Baz Fazlalığı): -3 – +3
Kandaki fazla veya yetersiz baz miktarını gösterir.
Negatif bir BE (-3’ten az) metabolik asidoza işaret ederken, pozitif bir BE (+3’ten büyük) metabolik alkalozu gösterir.
O2 Sat (Oksijen Doygunluğu): 95 – %100 (arteriyel); yaklaşık %75 (venöz)
Oksijenle doymuş hemoglobin yüzdesini yansıtır.
Normalden düşük seviyeler hipoksemiyi gösterir.
Anyon Açığı: 8 – 16 mmol/L (K olmadan) veya 12 – 20 mmol/L (K ile)
Metabolik asidoz nedenlerinin ayırt edilmesine yardımcı olur.
Yüksek anyon açığı (>16 mmol/L) ölçülmemiş anyonların varlığına işaret eder (örn. laktik asidoz, ketoasidoz).
Yorumlama Adımları
pH değerini değerlendirin:
Hastanın asidotik (pH < 7,35) veya alkalotik (pH > 7,45) olup olmadığını belirleyin.
Solunum Bileşenini (PCO2) değerlendirin:
- PCO2’yi normal aralığıyla (35-45 mmHg) karşılaştırın.
- PCO2 yüksek ve pH düşükse, bu durum solunumsal asidozu gösterir.
- PCO2 düşük ve pH yüksekse, solunumsal alkalozu gösterir.
Metabolik Bileşeni (HCO3-) değerlendirin:
- HCO3- değerini normal aralıkla (22-26 mmol/L) karşılaştırın.
- HCO3- düşükse ve pH düşükse metabolik asidozu düşündürür.
- HCO3- yüksekse ve pH yüksekse metabolik alkalozu düşündürür.
Birincil Bozukluğu Belirleyin:
Normal aralıklardan baskın sapmaya dayanarak birincil bozukluğun solunum mu yoksa metabolik mi olduğunu belirleyin.
Kompansasyonu Kontrol Edin:
- Primer bozukluğa karşı telafi edici bir yanıt olup olmadığını belirleyin.
- Örneğin, metabolik asidozda solunum kompansasyonu PCO2’yi azaltarak (hiperventilasyon) gerçekleşir.
Ek Parametreleri Analiz Edin:
- Metabolik bileşeni doğrulamak için BE’yi inceleyin.
- Oksijenasyon durumunu değerlendirmek için PO2 ve O2 Satürasyonunu değerlendirin.
- Metabolik asidozun nedenlerini araştırmak için anyon açığını hesaplayın.
Yaygın Klinik Senaryolar
Solunum Asidozu:
Sebep: Kronik obstrüktif akciğer hastalığı (KOAH), aşırı dozda ilaç veya nöromüsküler bozukluklara bağlı hipoventilasyon.
BGA Bulguları: Düşük pH, yüksek PCO2 ve normal veya yüksek HCO3- (kronik ise).
Solunum Alkalozu:
Neden: Anksiyete, ağrı, ateş veya yüksek irtifaya bağlı hiperventilasyon.
BGA Bulguları: Yüksek pH, düşük PCO2 ve normal veya azalmış HCO3- (kronik ise).
Metabolik Asidoz:
Neden: Diyabetik ketoasidoz, laktik asidoz, böbrek yetmezliği veya ishal.
BGA Bulguları: Düşük pH, düşük HCO3- ve normal veya düşük PCO2 (kompansatuar hiperventilasyon).
Metabolik Alkaloz:
Neden: Kusma, diüretik kullanımı veya aşırı bikarbonat alımı.
BGA Bulguları: Yüksek pH, yüksek HCO3- ve normal veya yüksek PCO2 (kompansatuar hipoventilasyon).
Hipoalbüminemik alkaloz
Hipoalbüminemik alkaloz, düşük serum albümin seviyeleri bağlamında ortaya çıkan spesifik bir metabolik alkaloz türüdür. Karaciğer tarafından sentezlenen önemli bir protein olan albümin, kandaki asit-baz dengesinin korunmasında çok önemli bir rol oynar. Albümin seviyeleri önemli ölçüde azaldığında, vücudun asit-baz durumunda değişikliklere yol açarak alkalozla sonuçlanabilir.
Patofizyoloji
Hipoalbüminemik alkaloz tipik olarak vücudun tampon kapasitesini azaltan serum albümin konsantrasyonundaki azalmaya bağlı olarak ortaya çıkar. Albümin zayıf bir asit gibi davranır ve eksikliği bikarbonatta göreceli bir artışa neden olarak metabolik alkaloza yol açabilir. Bu durum genellikle karaciğer sirozu, nefrotik sendrom veya malnütrisyon gibi kronik hastalıkları olan ve albümin üretimi veya tutulumunun bozulduğu hastalarda görülür.
Kan Gazı Analizi Bulguları
Kan gazı analizi (BGA), hipoalbüminemik alkalozun varlığına ilişkin kritik bilgiler sağlayabilir. Değerlendirilecek temel parametreler şunlardır:
- pH: Yükselmiş, alkalozu gösterir.
- PCO2 (Kısmi Karbondioksit Basıncı): Solunum kompanzasyonu mevcutsa normal veya hafif yüksek olabilir.
- HCO3- (Bikarbonat): Yüksek, metabolik alkalozu gösterir.
- Serum Albümin: Düşük, hipoalbüminemiyi doğrular.
- Anyon Açığı: Saf hipoalbüminemik alkalozda tipik olarak normaldir, ancak diğer eş zamanlı metabolik bozukluklar mevcutsa yükselebilir.
Ketoasidoz
Patofizyoloji: Ketoasidoz, özellikle diyabetik ketoasidoz (DKA), insülin eksikliğinin bir sonucu olarak keton cisimlerinin birikmesi nedeniyle ortaya çıkar.
Kan Gazı Analizi Bulguları:
pH: Düşük (asidoz)
PCO2: Düşük (telafi edici solunum alkalozu)
HCO3-: Düşük (birincil metabolik asidoz)
Anyon Boşluğu: Yükselmiş (keton varlığı)
Üremi
Patofizyoloji: Üremi, üre ve diğer atık ürünlerin birikmesine yol açan ciddi böbrek yetmezliğinden kaynaklanır.
Kan Gazı Analizi Bulguları:
pH: Düşük (asidoz)
PCO2: Normal veya düşük (solunum kompanzasyonuna bağlı olarak)
HCO3-: Düşük (metabolik asidoz)
Anyon Açığı: Yüksek (üremik toksinlerin tutulması)
Salisilat Zehirlenmesi
Patofizyoloji: Salisilat toksisitesi hem solunumsal alkaloza (hiperventilasyona bağlı) hem de metabolik asidoza (salisilik asit birikimine bağlı) neden olabilir.
Kan Gazı Analizi Bulguları:
pH: Değişken (karışık bozukluk nedeniyle genellikle normal)
PCO2: Düşük (solunumsal alkaloz)
HCO3-: Düşük (metabolik asidoz)
Anyon Boşluğu: Yükselmiş (salisilatların varlığı)
Etanol Zehirlenmesi
Patofizyoloji: Etanol zehirlenmesi, öncelikle laktik asit ve ketoasit üretimi yoluyla metabolik asidoza yol açabilir.
Kan Gazı Analizi Bulguları:
pH: Düşük (asidoz)
PCO2: Düşük ila normal (kompanzasyona bağlı olarak)
HCO3-: Düşük (metabolik asidoz)
Anyon Açığı: Yüksek (laktat ve ketoasitler)
Paraldehit Zehirlenmesi
Patofizyoloji: Paraldehit metabolizması asetik asit üreterek metabolik asidoza yol açar.
Kan Gazı Analizi Bulguları:
pH: Düşük (asidoz)
PCO2: Düşük (telafi edici solunum alkalozu)
HCO3-: Düşük (metabolik asidoz)
Anyon Boşluğu: Yükselmiş (asetik asit varlığı)
Laktik Asidoz
Patofizyoloji: Laktik asidoz, genellikle hipoksi, sepsis veya ağır egzersiz nedeniyle laktik asit üretiminin artması veya temizlenmesinin azalması sonucu ortaya çıkar.
Kan Gazı Analizi Bulguları:
pH: Düşük (asidoz)
PCO2: Düşük (telafi edici solunum alkalozu)
HCO3-: Düşük (metabolik asidoz)
Anyon Açığı: Yükselmiş (laktat birikimi)
Etilen Glikol Zehirlenmesi
Patofizyoloji: Etilen glikol alımı, glikolik asit ve oksalik asit dahil olmak üzere toksik metabolitlerin oluşumuna yol açar.
Kan Gazı Analizi Bulguları:
pH: Düşük (asidoz)
PCO2: Düşük (telafi edici solunum alkalozu)
HCO3-: Düşük (metabolik asidoz)
Anyon Boşluğu: Yükselmiş (toksik metabolitler)
Osmolal Boşluk: Yüksek (etilen glikol varlığı)
İleri Okuma
- Astrup, P. B. (1958). “The Acid-Base Status of the Blood.” Scandinavian Journal of Clinical and Laboratory Investigation, 10(sup7), 1-168.
- Henderson, L. J. (1908). “The Theory of Neutrality Regulation in the Animal Organism.” The American Journal of Physiology, 21(2), 427-448.
- 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.
- Mitchell, J. H., & Wildenthal, K. (1972). “The Clinical Utility of Blood Gas Analysis.” New England Journal of Medicine, 287(2), 82-84.
- Kraut, J. A., & Madias, N. E. (2010). “Metabolic Acidosis: Pathophysiology, Diagnosis and Management.” Nature Reviews Nephrology, 6(5), 274-285.
- Gabow, P. A., Kaehny, W. D., & Fennessey, P. V. (1980). “Diagnostic Importance of an Increased Serum Anion Gap.” New England Journal of Medicine, 303(15), 854-858.
- Severinghaus, J. W. (1966). “Blood Gas and Acid-Base Physiology.” Annual Review of Physiology, 28(1), 369-388.
- Wrenn, K. D. (1990). “Ethanol and Electrolyte Disturbances.” Emergency Medicine Clinics of North America, 8(4), 731-743.
