Stewart-Approach. Approach zur Beurteilung des SäureS Haushaltes. Der. Doch leicht zu verstehen, oder?

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1 Der Stewart-Approach Approach zur Beurteilung des SäureS ure-basen- Haushaltes Doch leicht zu verstehen, oder? Georg-Christian Funk Erste Interne Lungenabteilung Otto Wagner Spital - Wien

2 Fragen: Was ist Stewart s approach? Was kann Stewart s approach? Brauchen wir Stewart s approach? Praktische Anwendung

3 Was ist Stewart s approach? eine Ergänzung der klassischen SäureS ure- Basen Analyse berücksichtigt den Einfluss von Albumin Elektrolyte auf den SäureS ure-basen Haushalt

4 Was kann Stewart s approach? exakte quantitative Beurteilung von metabolischen SB-St Störungen identifiziert die formale Ursache von metabolischen SB-St Störungen z.b. hypochlorämische Alkalose z.b. hypoalbuminämische mische Alkalose Formale Diagnose erlaubt ätiologische Zuordnung Beurteilung von mehreren simultanen metabolischen SB-St Störungen

5 Doch einfach, oder? Doch einfach, oder? ( ) = MW H H MW fix PO H i CO H c c w alb H K alb alb H alb alb alb H K H P H pco K K H pco K H K H SIDe ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ 2 ] [ ] [ ] [ 1000 ) 2( 2 2 ) 2(

6 Brauchen wir Stewart s approach?

7 65 Jahre, Notfall OP bei rupturiertem Aortenaneurysma ph 7,443 PaCO2 33 mmhg HCO3-22 mmol/l Base excess -1 mmol/l Hb 12,0 g/dl Laktat 8,0 mmol/l Warum keine Azidose trotz des hohen Laktat?

8 Offener Bauch bei Peritonitis ph 7,510 PaCO2 41 mmhg HCO3-32 mmol/l Base excess 9 mmol/l Laktat 1 mmol/l Ursache der Alkalämie?

9 Säure-Basen Haushalt: Allgemein ph ist wichtig: beeinflusst Protein- und damit Organfunktionen Azidämie und Alkalämie verursachen neurol., kardiovasc., metabol.. und resp. Probleme Normwerte: ph: : 7,36 7,44 paco 2 : 40±4 4 mmhg Standard Base Excess: 0±20 2 mmol/l HCO 3- (Bicarbonat): 24±2 2 mmol/l ph < 7,0 und > 7,8 bald

10 Ebenen des SäureS ure-basen Status Blut ph Der ph Wert ist durch paco 2 und BE festgelegt. paco 2 misst den respiratorischen Säure Basen Haushalt HCO 3- bzw Base Excess misst den NETTO metabolischen Säure Basen Haushalt Der BE wird durch diese drei Faktoren auf einen bestimmten Wert festgelegt. D.h. deren Summe bestimmt den NETTO metabolischen Säure-Basen Haushalt. Natrium,Chlorid Albumin UMA = un-measured anions

11 SB-St Störungen: Terminologie Azidose: : pathophysiologischer Zustand, der das Blut sauer machen kann. Das Blut wird durch eine Azidose nur dann sauer (niedriger ph Wert), wenn nicht gleichzeitig eine Alkalose vorliegt. Alkalose: : pathophysiologischer Zustand, der das Blut basisch machen kann. Das Blut wird durch eine Alkalose nur dann basisch (hoher ph Wert), wenn nicht gleichzeitig eine Azidose vorliegt. Azidämie mie: : Das Blut ist sauer (niedriger ph Wert: < 7,36). Hier liegen entweder eine oder mehrere verschiedene Azidosen allein vor, oder aber die Azidose(n) ) sind stärker als die gleichzeitig vorliegenden Alkalosen. Alkalämie mie: : Das Blut ist basisch (hoher ph Wert: > 7,44). Hier liegen entweder eine oder mehrere verschiedene Alkalosen allein vor, oder aber die Alkalose(n) ) sind stärker als die gleichzeitig vorliegenden Azidosen.

12 Ionogramm des Blutes HCO - 3 Strong ion difference Albumin Anionenlücke UMA Anionenlücke Natrium Chlorid Chlorid

13 Metabolische SB-St Störungen nach HCO - 3 Stewart Natrium Albumin UMA Chlorid Wie wirken sich Albumin- und Elektrolytveränderungen auf das Bicarbonat aus? Σ Kationen = Σ Anionen Bicarbonat ist der schwächste im Bund

14 Hyperchlorämische Azidose HCO - 3 Albumin UMA Relevante hyperchloräm.azidose wenn Na Cl 38 < -2 Natrium Chlorid Chlorid Ursachen: Infusion von 0,9% NaCl oder RingerLÖSUNG Nierenversagen u RTA Durchfall

15 Azidose durch ungemessene Anionen Natrium HCO - 3 Albumin UMA Chlorid Wenn Na Cl 38 > -22 und trotzdem BE Ursachen: K etozidose (BZ am Gaszettel!) U rämie S alizylatvergiftung M ethanol und Ethanol A Paraldehyd (historisch) L aktatazidose (am Gaszettel!) E thylenglykol (Frostschutzmittel)

16 Hypoalbuminämische mische Alkalose Natrium HCO - 3 Albumin UMA Chlorid Albumin ist eine Säure S! Wenn (42-Alb)/4 > +2 Ursachen: Akut-Phase Reaktion Leberinsuffizienz Unterernährung Nephrotisches Syndrom Große e Wunden Plasmaverdünnung

17 Hypochlorämische Alkalose Natrium HCO - 3 Albumin UMA Chlorid Relevante hypochloräm.alkalose wenn Na Cl 38 > +2 Ursachen: Erbrechen Diuretika Dehydratation ( Kontraktionsalkalose( Kontraktionsalkalose ) RingerLAKTAT Citrat Kompensation einer resp. Azidose

18 Differentialdiagnose von metabolischer Azidose und Alkalose unter Verwendung von Stewart s approach

19 Zugang zur metabolischen Azidose BE Wie wirkt sich das auf den ph aus? ph normal gut kompensiert (Atmung) ph < 7,2 schwere metab.. Azidose ph < 7,0 Gefahr Na Cl 38 < -2 hyperchlorämisch Na Cl 38 > -2 ungemessene Anionen

20 Zugang zur metabolischen Alkalose BE Wie wirkt sich das auf den ph aus? ph normal gut kompensiert (selten!) ph > 7,6 schwere metab.. Alkalose ph > 7,8 Gefahr Na Cl 38 > +2 hypochlorämisch Na Cl 38 < +2 hypoalbuminämisch misch

21 Klinische Bedeutung dieser metabolischen SB-St Störungen

22 Hyperchlorämische Azidose ph 7,260 CO2 31,0 mmhg HCO3-13,4 mmol/l SBE -12,2 mmol/l Na 145 mmol/l Cl 119 mmol/l Alb 35,0 g/l Laktat 2,1 mmol/l Na Cl mmol/l Bsp: : 46 Jahre,,, Sepsis 5 L NaCl 0.9% infundiert Coma Hyperchlorämische Azidose

23 Klinische Bedeutung und Management der hyperchlorämischen Azidose Siehe nächste n Vorträge

24 Streitfall: Verdünnungsazidose = Infusionsazidose Empirisch: Infusionen metabol.. Azidose 1932: HCO - 3 wird verdünnt 1980: SID wird verdünnt 2001: Hyperchlorämische Azidose 2002: Infusionen haben niedrigeren ph als Blut. ph= 7.00 ph = 7.20 ph = 7.40

25 Auswirkungen der hyperchlorämischen Azidose Hyperchlorämische Azidose erzeugt Hypotonie bei septischen Ratten Kellum. Chest 2004 Hyperchlorämische Azidose stimuliert Entzündungszellen ndungszellen Kellum.. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 2004 Outcome bei ICU Patienten gleich nur ein Epiphänomen?

26 Patient mit Blutungsschock ph 7,100 PaCO2 30 mmhg HCO3-9 mmol/l Base excess -19 mmol/l Hb 9,0 g/dl Azidose durch ungemessene Anionen (UMA) Hier: Laktatazidose Na 137 mmol/l Cl 100 mmol/l Albumin 35 g/l Laktat 17 mmol/l Na - Cl mmol/l

27 Management der Azidose durch ungemessene Anionen (UMA) Häufig sind:»laktatazidose»ketoazidose»urämische Azidose

28 17jähriges Mädchen, M comatös ph 6,989 PaCO2 16 mmhg HCO3-4 mmol/l Base excess -26 mmol/l Hb 9,0 g/dl Na 121 mmol/l Cl 75 mmol/l Albumin 30 g/l Laktat 1 mmol/l Na - Cl mmol/l Azidose durch ungemessene Anionen (UMA) Hier: Ketoazidose Hypochlor.. Alkalose

29 Funk, Schneeweiss, Diabetologia 2003 Ketoazidose: kein NaCl geben

30 Patient mit chronischem Nierenversagen ph 7,310 PaCO2 35 mmhg HCO3-17 mmol/l Base excess -8 mmol/l Hb 10,0 g/dl Na 137 mmol/l Azidose durch ungemessene Anionen (UMA) Hier: Urämische Azidose Cl 100 mmol/l Albumin 32 g/l Laktat 1 mmol/l Na - Cl mmol/l

31 Patienten mit akutem Nierenversagen haben eine metabolische Azidose durch nicht-gemessene Anionen

32 Nierenersatzverfahren können ungemessene Anionen entfernen

33 Patientin mit Bulimie ph 7,500 PaCO2 44 mmhg HCO3-34 mmol/l Hypochlorämische Alkalose Base excess 10 mmol/l Hb 10,0 g/dl Na 138 mmol/l Cl 91 mmol/l Albumin 40 g/l Laktat 1 mmol/l Na - Cl mmol/l

34 Management der hypochlorämischen Alkalose Normo-/Hypovol Hypovolämie NaCl 0.9% Hypervolämie Azetazolamid erzeugt hyperchloräm.. Azidose Salzsäure erwägen (ZVK!) Erbrechen Ursache beheben, evtl. PPI Schleifendiuretika absetzen Kompensation einer chron.. resp. Azidose (z.b. bei Emphysem) belassen

35 Offener Bauch bei Peritonitis ph 7,510 PaCO2 41 mmhg HCO3-32 mmol/l Base excess 9 mmol/l Hb 9,0 g/dl Na 134 mmol/l Cl 94 mmol/l Albumin 18 g/l Laktat 1 mmol/l Na - Cl mmol/l (42-18)/4 6 mmol/l Hypoalbuminämische mische Alkalose

36 Management hypoalbuminämische mische Alkalose Hepatales Syntheseinsuffizienz Hepatopathie nach Möglichkeit M behandeln Akut-Phase Reaktion belassen Albumin-Verlust Nephrose behandeln Grosse Wunden behandeln Azetazolamid Albuminsubstitution?

37 20%Humanalbumin zur Behandlung der hypoalbuminämischen mischen Alkalose 8 Base excess 6 mmol/l 4 2 Albumineffekt 0 Cl Effekt Ansäuerung -2 durch Anstieg der Albuminkonzentration wird durch gleichzeitige hypochlorämische Alkalose aufgehoben -4 Eigene Daten BASELINE AFTER ALBUMIN INFUSION

38 Kombinierte metabolische SäureS ure- Basen Störungen ph 7,443 PaCO2 33 mmhg HCO3-22 mmol/l Base excess -1 mmol/l Hb 10,0 g/dl Na 137 mmol/l Cl 90 mmol/l Albumin 42 g/l Laktat 8 mmol/l Na - Cl mmol/l (42-alb)/4 0 mmol/l wieder der Patient mit dem rupturierten Aneu: Laktatazidose wird durch hypochlorämische Alkalose neutralisiert Pseudonormaler SB- Status

39 Laktat Azidose?? Eine Erhöhung hung des Laktat um n mmol/l erniedrigt den BE um n mmol/l. Laktat macht immer eine metabolische Azidose (= BE ),, es sei den eine metabolische Alkalose (hypochlor( hypochlorämisch u/o hypoalbuminämisch misch) ) liegt gleichzeitig vor!

40 Erhöhtes htes Laktat Typ A Hypoxie u/o Hypoperfusion: : Schock Typ B gestörter mitochondrialer O 2 - Metabolismus Medikamente (Metformin( Metformin,, HIV-Therapie etc) Typ C - Stresslaktat bei Infektion/Trauma/Wunden: Typ D?? gestörte hepatale Laktatclearance: Akutes Leberversagen, Sepsis

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43 Nephrotisches Syndrom ph 7,380 PaCO2 42 mmhg HCO3-24 mmol/l Base excess 0 mmol/l Hb 12,0 g/dl Na 138 mmol/l Cl 108 mmol/l Albumin 17 g/l Laktat 1 mmol/l Na - Cl mmol/l (42-alb)/4 6 mmol/l Christoph Schwarz 2005 Hypoalbuminämische mische Alkalose wird durch hyperchlorämische Azidose neutralisiert Normales HCO - 3 Pseudonormaler SB- Status

44 Eine Patient typische erhält SäureS wegen ure-basen Fieber Dynamik physiologische beim Intensivpatienten: Kochsalzlösung sung HCO - 3 Albumin UMA Natrium Chlorid Chlorid Folge: hyperchlorämische Azidose

45 Patient entwickelt eine Akut-Phase Reaktion HCO - 3 Albumin UMA Natrium Chlorid Chlorid Folge: hypoalbuminämische mische Alkalose

46 Patient hat nach überstandener Infektion Ödeme und erhält Lasix HCO - 3 Albumin UMA Natrium Chlorid Chlorid Folge: hypochlorämische Alkalose

47 Vor einem Kontrastmittel CT erhält der Patient Na-Bicarbonat HCO - 3 Albumin UMA Natrium Chlorid Chlorid Folge: Verstärkung rkung der hypochlorämische Alkalose

48 Trotz Na-Bicarbonat entwickelt der Patient ein akutes Nierenversagen HCO - 3 Albumin UMA Natrium Chlorid Chlorid Folge: Azidose durch ungemessene Anionen (urämische Azidose)

49 Stewart s approach Unklares Therapeutische Konsequenzen im klinischen Alltag? Was sind ungemessene Anionen? Immunwirkung von Säure-Basen Störungen? Akademische Diskussion: chemische Mechanismen Hyponatriämische Azidose Hypernatriämische Alkalose

50 Take home messages 1. Stewart s approach ermöglicht Beurteilung von komplexen metabolischen SäureS ure-basen Störungen und deren ätiologische Zuordnung 2. Einfluss von Na und Cl auf den BE: Na Cl 38 mmol/l 3. Einfluss des Albumins auf den BE: (42 Albumin)/4 mmol/l 4. Mehrere metabolische SB-St Störungen können gleichzeitig auftreten

51 Danke für f r die Aufmerksamkeit georg-christian.funk@meduniwien.ac.at georg-christian.funk@wienkav.at