Blutgasanalyse beim Hund in der tierärztlichen Praxis eine Übersicht

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1 Für Studium und Praxis 260 Blutgasanalyse beim Hund in der tierärztlichen Praxis eine Übersicht J. Wagner 1 ; T. Rieker 1 ; C. Siegling-Vlitakis 2 1 Kleintierklinik am Hochberg, Ravensburg; 2 Freie Universität Berlin, Berlin Schlüsselwörter Säuren-Basen-Haushalt,, Alkalose, Strong Ion Approach, Henderson-Hasselbalch-Ansatz Zusammenfassung Die Blutgasanalyse ist ein nützliches Instrument, um Informationen über den Säuren-Basen-Haushalt (SBH) und den Gasaustausch in der Lunge zu erhalten. Die Interpretation basiert auf der Henderson-Hasselbalch-Gleichung, mit der sich allerdings komplexere Störungen nur unzureichend beschreiben lassen. Basenüberschuss und Anionenlücke ergänzen dieses traditionelle Modell. Peter Stewart entwickelte das Modell der quantitativen Analytik des Säuren-Basen-Haushalts, das zum Strong Ion Approach weiterentwickelt wurde und das sich vor allem bei der Beurteilung von metabolischen Störungen von der traditionellen Sichtweise in vielerlei Hinsicht unterscheidet. Beide Modelle ergänzen sich gegenseitig und haben Vor- und Nachteile. Für unkomplizierte Veränderungen des SBH kann der Henderson-Hasselbalch- Ansatz verwendet werden. Für komplizierte Störungen des SBH, insbesondere bei Veränderungen der Albumin- und/oder der Phosphatkonzentration, empfiehlt sich der Einsatz des Strong Ion Approach. Mit dem Verständnis beider Modelle und dem klinischen Bild gelingt eine optimale Therapie der Störungen im SBH. Keywords Acid-base state, acidosis, alkalosis, strong ion approach, Henderson- Hasselbalch approach Summary Blood gas analysis is useful to obtain information about acid-base state and gas exchange of the lung. Interpretation is based on the Henderson-Hasselbalch equation. This approach has its limitations especially in interpretation of complex disturbances of acid-base status and has been complemented by base excess and anion gap. Peter Stewart described a model of quantitative approach to the acid-base disturbances which has been further developed and is known as the strong ion approach. This model differs from the traditional approach in the assessment of metabolic disorders of acid base status. Both models complement each other but also have their advantages and disadvantages. For simple disorders of the acid-base state the Hen - derson-hasselbalch approach can be used, however in complex distur - bances of acid-base balance, especially with abnormalities of serum albumin and phosphate concentrations, the strong ion approach is recommended. With the understanding of both models and of the clinical presentation of blood gas abnormalities, optimal case ma - nage ment and therapy can be provided. Korrespondenzadresse Dr. med. vet. Judith Wagner Kleintierklinik am Hochberg Zuppingerstraße 10/ Ravensburg judith.wagner@kleintierklinik-am-hochberg.de Blood gas analysis in dogs in veterinary practice. A review Tierärztl Prax 2015; 43 (K): Eingegangen: 24. November 2014 Akzeptiert nach Revision: 17. Juni 2015 Epub ahead of print: 3. August 2015 Einleitung Die Blutgasanalyse (BGA) liefert Informationen über den Säuren- Basen-Haushalt (SBH) eines Patienten sowie über den Gasaustausch der Lunge. Sie ist ein nützliches Werkzeug, um Patienten in Notfallsituationen (z. B. diabetische Ketoazidose, Magendrehung, Schock, Vergiftungen) oder bei chronischen Erkrankungen (z. B. chronische Nierenerkrankung, Lungenfibrose) besser zu überwachen und therapeutisch zu unterstützen (5, 19, 20, 23, 24, 25, 27, 31). Die Beurteilung des SBH kann über den traditionellen Henderson-Hasselbalch-Ansatz und/oder über den von Peter Stewart neu eingeführten Strong Ion Approach erfolgen. In dieser Übersichtsarbeit wird nach Vorstellung beider Ansätze erklärt, wie sich mit der kombinierten Auswertung eine möglichst gute Evaluierung des SBH durchführen lässt. Physiologische Betrachtung des Säuren-Basen-Haushalts Im Intermediärstoffwechsel der Körperzellen werden fortlaufend verschiedene Säuren und Basen gebildet. Um die Konzentration der H + -Ionen im physiologischen Bereich zu halten und damit eine oder Alkalose zu vermeiden, reguliert der Körper die

2 261 J. Wagner et al.: Blutgasanalyse beim Hund Konzentration der H + -Ionen über verschiedene Puffersysteme (18). Chemische Puffer (z. B. Bikarbonat, Phosphat und Proteine) kommen physiologisch im Körper als schwache Säuren bzw. schwache Basen vor. Sie werden über verschiedene Organe (z. B. Leber, Niere) zur Verfügung gestellt. Der Magen-Darm-Trakt und die Leber sind an der Absorption bzw. Sekretion von Elektrolyten und der Bildung von Plasmaproteinen beteiligt, können aber nicht korrigierend auf den SBH wirken (7) ( Abb. 1). Regulativ kann der Körper über die Lunge und die Niere in den SBH eingreifen. So werden über Chemorezeptoren Veränderungen des Partialdrucks für Kohlenstoffdioxid (PCO 2 ), des Partialdrucks für Sauerstoff (PO 2 ) und ph-werts erfasst und führen durch Veränderung der Atmungsfrequenz oder Atemtiefe zu einer Anpassung der pulmonalen Ausscheidung von CO 2. Über Regulation der Exkretion von H + -Ionen, der Rückresorption und Produktion von kann die Niere korrigierend auf den extrazellulären ph-wert wirken (1, 7, 18). Präanalytische Überlegungen, Proben - materialgewinnung und Parameter der Blutgasanalyse Venöses Blut enthält Stoffwechselabfallprodukte und reflektiert besser den SBH auf zellulärer Ebene. Die Gewinnung von arteriellem Blut als Probenmaterial ist hingegen ein Muss für die Evaluierung des respiratorischen Gasaustausches (4). Die Entnahme venösen Bluts erfolgt am sinnvollsten aus der V. jugularis, aber auch alle anderen zugängigen peripheren Venen sind ge - eignet. Zur Gewinnung arterieller Blutproben eignen sich die A. femoralis, A. metatarsale dorsale, A. saphena, A. auricularis und A. lingualis (10). Die Blutentnahme kann mit Spritzensystemen mit Lithium-Heparinat-Blut oder Mikrokapillaren erfolgen ( Abb. 2). Nach der Probenentnahme werden alle Luftblasen aus der Spritze entfernt und die Spritze verschlossen (6). Die Messungen sollten unmittelbar stattfinden (36), andernfalls die Proben bis zur Analyse auf Eis bei 4 C gelagert werden (maximal 30 Minuten) (9). Für gewöhnlich bestimmen die kommerziell erhältlichen Blutgasanalysegeräte folgende Parameter: ph-wert, PCO 2, PO 2 und die Elektrolyte Kalium (K + ), Natrium (Na + ) und Chlorid (Cl ). In Abhängigkeit vom Blutgasanalysegerät werden folgende kalkulierte Werte mitgeliefert: prozentualer Anteil an sauerstoffgesättigtem Hämoglobin (so 2 ), Bikarbonatkonzentration ( ), Basenüberschuss der extrazellulären Flüssigkeiten (BEecf, entspricht Standard Base Excess [SBE]) und Anionen - lücke. Zur Anwendung des Strong Ion Approach werden für die Berechnung der Differenz der starken Ionen (SID) und der Gesamtkonzentration aller schwachen Säuren (Atot) weitere Elektrolyte und Proteine bestimmt: für SID Laktat (Lac ) und für Atot Gesamtprotein bzw. Albumin (Alb) sowie anorganisches Phosphat (Pi). Referenzwerte und Formeln für diese Parameter finden sich in Tab. 1. Modelle zur Interpretation der Ergebnisse Die Beurteilung des SBH kann über den traditionellen Henderson-Hasselbalch-Ansatz und/oder den Strong Ion Approach erfolgen, die im Folgenden vorgestellt werden. Traditioneller Ansatz (Henderson-Hasselbalch-Ansatz) Im traditionellen Ansatz werden die Veränderungen im SBH über die Parameter und PCO 2 beurteilt. Da auch andere Puffersysteme wie z. B. Hämoglobin den ph-wert bestimmen, wurde respiratorisch metabolisch Regulierendes Organ Lunge Abatmung von CO 2 beeinflussen Magen-Darm- Trakt (Absorption und Sekretion von Elektrolyten) Niere (Ultrafiltration, tubuläre Reabsorption, Sekretion) Leber (Bildung von Plasmaproteinen liefert unabhängige Variablen PCO 2 abhängige Variablen Abb. 1 Regulation des Säuren-Basen-Haushalts nach dem Strong Ion Approach (7, 34). Alb = Albumin, Atot = Gesamtmenge aller schwachen Säuren, CO 2 = Kohlenstoffdioxid, = Bikarbonatkonzentration, PCO 2 = Kohlenstoffdioxidpartialdruck, Pi = anorganisches Phosphat, SID = Konzentration der Differenz der starken Ionen, SIG = Strong Ion Gap. Mit diesen Organsystemen ist eine Regulation des Säuren-Basen-Haushalts möglich. Fig. 1 Regulation of the acid-base status according to the strong ion approach. Alb = albumin, Atot = total weak acids, CO 2 = carbon dioxide, = bicarbonate concentration, Pi = inorganic phosphate, PCO 2 = partial pressure of carbon dioxide, SID = strong ion difference, SIG = strong ion gap. These organ systems can provide regulation of the acid-base status. Abb. 2 Arterielle Blutentnahme (A. auricularis) mit einer Mikrokapillare Fig. 2 Arterial blood sampling (A. auricularis) using a microcapillary. SID (SID = SID4 + SIG) Atot (Alb + Pi) H + und - Tierärztliche Praxis Kleintiere 4/2015 Schattauer 2015

3 J. Wagner et al.: Blutgasanalyse beim Hund 262 Klassischer Ansatz Strong Ion Approach Parameter SBE AG ph-wert PvCO 2 A SID3 SID4 = SIDa SIDe SIG4 = SID4 SIDe Referenzbereich 6,9 bis 1,9 mmol/l 10,7 bis 30,2 mmol/l 17 bis 26 mmol/l 7,29 bis 7,44 27 bis 49 mmhg 8,5 bis 13,1 mmol/l 33,1 bis 50,9 mmol/l 31,8 bis 49,6 mmol/l 27,3 bis 37,4 mmol/l 1,9 bis 18,6 mmol/l Formel = ([Na + ] + [K + ]) ([Cl ] + [ ]) = [Alb (0,123 ph 0,631)] + [Pi x (0,309 ph 0,469)] = ([Na + ] + [K + ]) ([Cl ]) = ([Na + ] + [K + ]) ([Cl ] + [Lac ]) = [A ] + [ ] = [SID4] [SIDe] Quelle Tab. 1 Referenzwerte für Variablen des Säuren-Basen- Haushalts für den Hund aus venös gewonnenem Blut. Diese Tabelle dient zur groben Orientierung für die gängigen Parameter der Blutgasanalyse. Für die Interpretation werden die für das jewei - lige Analysegerät angegebenen Referenzwerte verwendet (37). Table 1 Reference values for variables of the acid-base balance of dogs in venous blood samples. This table is only a guide to the values of parameters of blood gas analyses. For detailed analysis, the reference values of the analyzer used should be applied (37). SIG 5,36 bis 5,18 mmol/l = Alb/10 4,9 AG 21 [A ] = Gesamtmenge aller dissozierten schwachen Säuren in mmol/l, AG = Anionenlücke in mmol/l, Alb = Albumin in g/l, [Cl ] = Konzentration der Chloridionen in mmol/l, [ ] = Bikarbonatkonzentration in mmol/l, [K + ] = Konzentration der Kaliumionen in mmol/l, [Lac ] = Konzentration der Laktationen in mmol/l, [Na + ] = Konzentration der Natriumionen in mmol/l, Pi = anorganisches Phosphat in mmol/l, PvCO 2 = Kohlenstoffdioxidpartialdruck im venösen Blut in mmhg, SBE = standard base excess = Basenüberschuss in mmol/l, [SID] = Konzentration der Differenz der starken Ionen in mmol/l, [SIDa] = apparente SID in mmol/l, [SIDe] = effektive SID in mmol/l, [SID3] und [SID4] = Konzentration der Differenz der starken Ionen aus drei oder vier Ionen in mmol/l, SIG = Strong Ion Gap in mmol/l Metabolische Anionenlücke erhöht Anionenlücke normal Metabolische Alkalose Anionenlücke erniedrigt Anionenlücke normal Pathophysiologische Ursache vermehrte Zufuhr von Säuren ungenügende Säureelimination vermehrter Verlust an Bikarbonat ( ) Wasserüberschuss Hypoalbuminämie überhöhte Zufuhr von alkalisierenden Substanzen Verluste von Chlorid- oder Kaliumionen Verminderung des extrazellulären Volumens ohne Verlust an Pufferbasen Klinische Ursache (Beispiele) a) diabetische Ketoazidose b) Laktatazidose c) Toxine, die zu Säuren verstoffwechselt werden (z. B. Methanol, Ethylenglykol, Paraldehyd, Salizylate) d) Rhabdomyolyse Nierenerkrankung (Urämie) a) gastrointestinal (Erbrechen) b) renal a) exzessive Aufnahme elektrolytarmer Lösungen b) Infusion dysionischer Lösungen a) verringerte Produktion b) extrakorporale Verluste c) Sequestration Laktat, Natriumbikarbonat Erbrechen, Diuretika Wasserverlust Tab. 2 Metabolische Störungen des Säuren-Basen-Haushalts nach Henderson-Hasselbalch (1, 23 26, 25) Table 2 Metabolic acid-base disorders according to Henderson-Hasselbalch.

4 263 J. Wagner et al.: Blutgasanalyse beim Hund der Basenüberschuss oder Base Excess (BE) eingeführt (2). Später erfolgte eine Ergänzung der Säuren-Basen-Analytik um die Anionenlücke (AG; engl. anion gap) (32). Sie ist definiert als Differenz der Konzentrationen starker Kationen und starker Anionen (Formel siehe Tab. 1). Die AG dient zur Abschätzung der Menge (über die Blutgasanalyse nicht erfassten) Anionen im Plasma ( Abb. 3). Die Ermittlung der AG erlaubt eine Klassifizierung metabolischer Azi - dosen in zwei Gruppen: a) metabolische mit Erhöhung der AG und b) metabolische ohne Erhöhung der AG ( Tab. 2). Bei einer metabolischen mit erhöhter AG ist die Konzentration nicht gemessener Anionen (z. B. Laktat, Aze - to azetat, Phosphat) erhöht. Bei einer metabolischen ohne Erhöhung der AG liegt ein Verlust von bzw. eine Substitution von Chloridionen vor. Die AG kann zusätzlich dazu herangezogen werden, gemischte Störungen des SBH zu beur - teilen, bei denen der ph-wert nicht verändert ist (z. B. metabo - lische Alkalose kombiniert mit Laktatazidose) (Fallbeispiel Bianca, siehe unten). Die AG kann durch eine Hypoalbuminämie fälschlich erniedrigt (Fallbeispiel Mädi, siehe unten) oder durch eine Hyperphosphat ämie fälschlich erhöht (Fallbespiel Balu, siehe unten) sein (8, 39). Strong Ion Approach (Stewart-Modell) Konzentration im Blut SC + Na + Cl - Cl - normal (Kationen) AG - Abb. 3 Verteilung von Anionen und Kationen physiologisch und bei metabolischer (34). A = nicht lösliche Plasmapuffer, z. B. Albumin, Phosphat, AG = Anionenlücke, Cl = Chloridionen, = Bikarbonationen, Na + = Natriumionen, SA = nicht gemessene starke Anionen, z. B. Betahydroxybutyrat, Azetoazetat, Sulfat; SC + = nicht gemessene starke Kationen, z. B. Kalium-, Kalzium-, Magnesiumionen, SID = Differenz der starken Ionen, SIDe = effektive SID, SIDa = apparente SID, SIG4 = Strong Ion Gap. Fig. 3 Distribution of anions and cations under physiological conditions and during metabolic acidosis. A = nonvolatile weak buffers, e. g. albumin, phosphate, AG = anion gap, Cl = chloride ions, = bicarbonate ions, Na + = sodium ions, SA = unmeasured strong anions, e. g. beta-hydroxybutyrate, acetoacetate, sulphate; SC + = unmeasured strong cations, e. g. potassium ions, calcium ions, magnesium ions, SID = strong ion difference, SIDe = effective SID, SIDa = apparent SID, SIG4 = strong ion gap. Im Strong Ion Approach wird der SBH über unabhängige (PCO 2, Atot, SID) und abhängige Variablen (ph-wert, H +, ) beurteilt ( Abb. 1) (34). Die abhängigen Variablen können sich nur dann im Sinne einer /Alkalose verändern, wenn sich mindestens eine der unabhängigen Variablen verändert (34). Der PCO 2 wird analog zum Henderson-Hasselbalch-Ansatz mit den respiratorischen Störungen des SBH in Verbindung gebracht, sodass ein Abfall des arteriellen Partialdrucks für Kohlenstoffdioxid (PaCO 2 ) zu einem Anstieg des ph-werts führt und vice versa (34). Die Gesamtkonzentration aller schwachen Säuren (Atot) betrifft alle unvollständig dissoziierten und damit chemisch nicht inerten Substanzen des Blutplasmas (i. e. Albumin und Phosphat) (34). Die Atot kann als [A ] berechnet werden ( Tab. 1) (16, 34, ). Die für die Tierart Hund evaluierte Berechnung findet sich in Tab. 1 (). Mit der Variablen Differenz der starken Ionen (SID) wird die Summe aller starken (vollständig dissoziierten) Kationen abzüglich der Summe aller starken (vollständig dissoziierten) Anionen beschrieben. In Abhängigkeit davon, welche Ionen in die Berechnung einfließen, werden SID3 oder SID4 ermittelt ( Tab. 1) (8, ). In den 1990er Jahren wurden die apparente und die effektive SID (SIDa, SIDe) eingeführt (34). Die SIDa entspricht SID4. Die SIDe wird vereinfacht aus der Summe von A und berechnet. Die Strong Ion Gap (SIG) umfasst den in Routinemessmethoden nicht messbaren Teil an starken Kationen und vor allem Anionen (7). Diese sind z. B. Sulfat, Ketonsäuren, Harnstoff, Hydroxybutyrat, Oxalat und weitere organische Säuren (34). Die SIG4 wird aus der Differenz von SIDa und SIDe berechnet oder über eine vereinfachte Formel ( Tab. 1). Eine erhöhte SIG bedeutet einen erhöhten Anteil nicht gemessener Kationen, wohingegen eine erniedrigte SIG auf einen erhöhten Anteil von nicht gemessener Anionen (z. B. Laktat, Ketonkörper, Sulfate) hinweist (8). Vorteil der SIG im Vergleich zur traditionellen AG ist, dass die Interpretation von der Albuminkonzentration unabhängig ist (8, 34). Interpretation der Ergebnisse der Blutgasanalyse A - SA - Laktat normal (Anionen) SIG4 SIDe SIDa AG - Zur Interpretation des SBH empfiehlt es sich, die beiden beschriebenen Modelle kombiniert einzusetzen ( Abb. 4). Ferner ist sinnvoll, die Ergebnisse der BGA nach einem Beurteilungsschema zu interpretieren. Im ersten Schritt erfolgt eine Beurteilung des ph- Werts, um die Veränderung des SBH als oder Alkalose zu klassifizieren. Anschließend wird die oder Alkalose in respiratorisch oder metabolisch eingeteilt und die Kompensation beurteilt ( Tab. 3). Die respiratorische /Alkalose wird in A - SA - Laktat organische Tierärztliche Praxis Kleintiere 4/2015 Schattauer 2015

5 J. Wagner et al.: Blutgasanalyse beim Hund 264 ph-wert Beurteilung des ph-werts < 7,35 7,35-7,45 > 7,45 Azidämie maskierte Störung? Beurteile PCO 2 und BE Alkaliämie Respiratorische und metabolische Komponente PaCO 2 > 45 mm Hg respiratorische metabolisch oder respiratorisch? - < 21 mmol/l metabolische Kompensation PaCO 2 < 35 mmhg respiratorische Alkalose metabolisch oder respiratorisch? - > 27 mmol/l metabolische Alkalose Ausreichende Kompensation? Verifizierung der metabolischen Veränderung akut/ chronisch Kompensation ja gemischte Störung SBH AG Phosphat Na + einfache Störung SBH Kompensation gemischte Störung SBH Albumin und Phosphat im Referenzbereich? akut/ chronisch Kompensation durch nichtflüchtige Ionen (Hyperalbuminämie, Hyperphosphatämie) gemischte Störung SBH einfache Störung SBH Kompensation nein ja nein ja nein ja nein Henderson-Hasselbalch- Ansatz ja nein ja nein starke Ionen- (Na +, Cl -, organische ) Strong Ion Approach SID Atot Henderson-Hasselbalch- Ansatz gemischte Störung SBH Albumin und Phosphat im Referenzbereich? ja starke Ionen- Alkalose nein Strong Ion Approach SID Atot Alkalose durch nichtflüchtige Ionen ja nein ja nein hyperphosphatämische organische Verdünnungsazidose hyperchlorämische Abb. 4 Flussdiagramm zur Auswertung der Blutgasanalyse (13, 22, 28, 29, 40). Die Kompensation wird nach Werten aus Tab. 3 beurteilt. AG = Anionenlücke, Atot = Gesamtmenge aller schwachen Säuren, BE = Basenüberschuss, = Bikarbonationen, Cl = Chloridionen, Na + = Natriumionen, PaCO 2 = Kohlenstoffdioxidpartialdruck im arteriellen Blut, SBH = Säuren-Basen-Haushalt, SID = Differenz der starken Ionen. Fig. 4 Algorithm for the evaluation of acid-base disorders in dogs. Compensation is evaluated using parameters given in Table 3. AG = anion gap, Atot = total weak acids, BE = base excess, = bicarbonate ions, Cl = chloride ions, Na + = sodium ions, PaCO 2 = carbon dioxide partial pressure, SBH = acid-base state, SID = strong ion difference. Tab. 3 Hilfestellung zur Findung der primären Funktionsstörung und zur Beurteilung der Kompensation und angenommenen Gegenregulation des Körpers bei primären Störungen des Säuren-Basen-Haushalts bei Hunden (4, 14, 15, 26, 27, 40) Table 3 Guidance for the assessment of primary function disorder of the acid-base state and the evaluation of its compensation and predicted compensatory responses to primary acid-base disorders in dogs (4, 14, 15, 26, 27, 40). Veränderung ph- Wert PaCO 2 Kompensation Erwartete Kompensation (nach angemessener Zeit) metabolische < 21 mmol/l PCO 2 Abfall von 0,7 mmhg PaCO 2 pro 1 mmol/l Abfall von (nach 24 Stunden) metabolische Alkalose > 27 mmol/l PCO 2 Anstieg um 0,7 mmhg PaCO 2 pro 1 mmol/l Anstieg von (nach 24 Stunden) akute respiratorische > 45 mmhg Anstieg um 1,5 mmol/l pro 10 mmhg Anstieg von PaCO 2 (nach 15 Minuten) chronische respiratorische > 45 mmhg Anstieg um 3,5 mmol/l pro 10 mmhg Anstieg von PaCO 2 (nach 7 Tagen) akute respiratorische Alkalose < 35 mmhg Abfall von 2,5 mmol/l pro 10 mmhg Abfall von PaCO 2 (nach 15 Minuten) chronische respiratorische Alkalose < 35 mmhg Abfall von 5,5 mmol/l pro 10 mmhg Abfall von PaCO 2 (nach 30 Tagen) = Bikarbonat in mmol/l, PaCO 2 = arterieller Kohlenstoffdioxidpartialdruck in mmhg, PCO 2 = Kohlenstoffdioxidpartialdruck in mmhg

6 265 J. Wagner et al.: Blutgasanalyse beim Hund Tab. 4 Differenzierung der respiratorischen Störungen des Säuren-Basen-Haushalts (15, 27, 28) Table 4 Differentials of the respiratory disorders of the acid-base state (15, 27, 28). Respiratorische Hyperkapnie (PCO 2 ) Obstruktion der oberen Atemwege Aspiration Masse Trachealkollaps Asthma Brachyzephalensyndrom Larynxparalyse Störungen der neuronalen Kontrolle der Ventilation zentral agierende respiratorische Depressiva (z. B. Barbiturate, Opioide) neurologische Erkrankung (z. B. Hirnstammerkrankung, hochzervikale Läsion) erhöhte CO 2 -Produktion bei verminderter alveolärer Ventilation Hitzschlag (Hyperthermie) kardiopulmonarer Arrest neuromuskuläre Erkrankungen Myasthenia gravis Tetanus Botulismus Polyradikulitis restriktive extrapulmonale Erkrankungen Brustwanderkrankungen Erkrankungen des Pleuralraums (z. B. Pneumothorax, Pleuralerguss) Zwerchfellhernie intrinsische Lungenerkrankungen ARDS chronische Bronchitis, Asthma Lungenödem pulmonale Thromboembolie Pneumonie Lungenfibrose ineffektive Beatmung während einer Narkose Respiratorische Alkalose Hypokapnie (PCO 2 ) Stimulation von peripheren Chemorezeptoren (z. B. bei Hypoxie) zu niedrige Sauerstofffraktion der inspirierten Luft (FiO 2 ) Hypoventilation Rechts-links-Shunt Diffusionsstörungen Störungen des Ventilations-Perfusions-Verhältnisses Stimulation von pulmonalen Dehnungsrezeptoren oder Nozizeptoren (z. B. Lungenerkrankung) Pneumonie Lungenödem pulmonale Thromboembolie ARDS interstitielle Lungenerkrankung direkte Aktivierung des zentralen Atmungszentrums Lebererkrankung Hyperadrenokortizismus Sepsis mit grampositiven Keimen Medikamente (Kortikosteroide) Hitzschlag zentralnervöse neurologische Erkrankung Angst, Schmerz, Unruhe übereifrige Beatmung während einer Narkose ARDS = Acute Respiratory Distress Syndrome, PCO 2 = Kohlenstoffdioxidpartialdruck akut oder chronisch untergliedert und ihre Ursache ermittelt ( Tab. 4). Liegt eine respiratorische Störung des SBH vor, wird die Sauerstoffsättigung des Bluts beurteilt und im Fall einer Hypoxie ihre Ursache ermittelt ( Tab. 5). Bei der weiteren Evaluierung der metabolischen /Alkalose erfolgt die Beurteilung der Albumin- und Phosphatkonzentration. Befinden sich diese beiden Parameter im Referenzbereich und liegt eine einfache Störung des SBH vor, kann mit dem traditionellen Modell mit der AG weiterverfahren werden ( Tab. 2) (9). Andernfalls sollte der Ursprung der metabolischen Störung des SBH mit dem Strong Ion Ansatz über die SID und Atot ermittelt werden ( Tab. 6). Traditionelles Modell Beurteilung des ph-werts: Der ph-wert ist als der negative dekadische Logarithmus der H + -Ionen-Konzentration definiert. Zwischen ph-wert und H + -Ionen-Konzentration besteht eine inverse Korrelation. Das bedeutet: Je höher die H + -Ionen-Konzentration ist, umso niedriger ist der ph-wert. Aufgrund der logarithmischen Funktion resultiert bereits aus einer eine minimalen Veränderung des ph-werts eine starke Konzentrationsveränderung der H + -Ionen-Konzentration (18). Der ph-wert gibt Aufschluss darüber, ob der Patient an einer Azidämie (ph-wert < 7,35) oder einer Alkaliämie (ph-wert > 7,45) leidet (4, 40). Beurteilung der respiratorischen Komponente: Der PaCO 2 liefert Informationen über die respiratorische Komponente des SBH, i. e. die Ventilation. Ist die Ventilation verringert, spricht man von einer Hypoventilation (PaCO 2 [> 45 mmhg bei Raumluftatmung] und PaO 2 ). Bei erhöhter Ventilation liegt eine Hyperventilation vor (PaCO 2 [< 35 mmhg bei Raumluftatmung] ± PaO 2 ) (27). Beurteilung der metabolischen Komponente: Zur Beurteilung der metabolischen Komponente werden im traditionellen Ansatz die -Konzentration und der BEecf herangezogen. Fällt die -Konzentration ab und ist der ph-wert verrin- Tierärztliche Praxis Kleintiere 4/2015 Schattauer 2015

7 J. Wagner et al.: Blutgasanalyse beim Hund 266 gert, handelt es sich um eine metabolische. Steigt die -Konzentration an und liegt ein erhöhter ph-wert vor, handelt es sich um eine metabolische Alkalose (18). Die -Konzentration stellt eine berechnete Größe aus ph-wert und PaCO 2 dar. Somit ist die -Konzentration nicht komplett unabhängig von der Atmungsaktivität (27). Um den respi - ratorischen Einfluss zu verringern, wurde die Größe BEecf eta - bliert. Da sich der Gehalt an Pufferbasen im Blut auch bei Ver - änderungen des PCO 2 nicht verändert, bleibt der BEecf bei respiratorischen Störungen konstant. Im Fall von nicht respiratorischen Störungen kann ein Basenüberschuss oder ein Basendefizit entstehen (35). Damit ist der BE ein geeigneter Parameter, um respiratorische von nicht respiratorischen Störungen, ergo metabolischen Störungen, zu unterscheiden. Hierbei steht ein verringerter BEecf für eine metabolische und ein erhöhter BEecf spricht für eine metabolische Alkalose (18). Ermittlung der primären Funktionsstörung und Beurteilung der Kompensation: Die Funktionsstörungen im SBH lassen sich in einfache und in gemischte bzw. komplexe Störungen einteilen. Die primäre Funktionsstörung ist als diejenige definiert, die die ph- Wert-Veränderung verursacht. Bei einer metabolischen Funktionsstörung verändern sich ph-wert und -Konzentration, bei einer respiratorischen Funktionsstörung ph-wert und PCO 2. Jede primäre Funktionsstörung des SBH hat eine erwartete Gegenregulation ( Tab. 3). Bei Auftreten einer Funktionsstörung des SBH reagiert der Körper sofort mit einer Gegenregulation, die bei metabolischen Störungen nach 24 Stunden vollständig ist. Bei akuten respiratorischen Störungen wird die erwartete Gegenregul ation bereits nach 15 Minuten erreicht, bei chronischen respiratorischen Störungen wird eine vollständige Gegenregulation nach 7 Tagen erwartet (15) ( Tab. 3). Eine unzureichende Gegenregulation spricht dafür, dass mehr als eine Komponente verändert ist, wir sprechen folglich von einer gemischten bzw. komplexen Störung des SBH (18). Strong Ion Approach Zur Beurteilung des SBH mithilfe des Strong Ion Approach werden die drei unabhängigen Variablen PCO 2, SID und Atot herangezogen (1, 7). Die Beurteilung des respiratorischen Parameters PCO 2 ist identisch zum traditionellen Modell. Anders als beim traditionellen Modell erfolgt die Beurteilung der metabolischen Parameter. Im Strong Ion Approach erklären die Parameter Atot und SID die metabolischen Vorgänge, wobei eine Erhöhung von Atot und eine Erniedrigung von SID einen azidotischen Zustand und die Erniedrigung von Atot bzw. eine Erhöhung von SID einen alkalotischen Zustand beschreiben (1, 7). Häufig sind beide Para - meter gleichzeitig verändert, z. B. Hypoalbuminämie (Atot ; alkalotisch) und Hyponatriämie (Na ; azidotisch), was zu einem neu- Zu niedriger FiO 2 Hypoventilation Rechts-links- Shunt Diffusions - störung A-a-Gra - dient PaO 2 PaCO 2 / Ursachen (Beispiele) erhöhter Luftdruck (kombiniert mit Höhe) Anästhesiefehler (geringe Sauerstoffzufuhr) zentral agierende respiratorische Depressiva (z. B. Barbiturate, Opioide) neuromuskuläre Erkrankungen Brustwanderkrankungen Erkrankungen des Pleuralraums (z. B. Pneumothorax, Pleuralerguss) Obstruktion der oberen Atemwege Alveolarkollaps (Atelektasen) Füllung der Alveolen mit Flüssigkeit (z. B. pulmonales Ödem, ARDS) alveoläre Konsolidation (z. B. Pneumonie) kongenitale kardiogene und vaskuläre Abnormalitäten Verdickung der Kapillarwände/des interalveolären Interstitiums (z. B. Ödem, Fibrose, Vaskulitis, Emphysem) Tab. 5 Evaluierung der Hypoxie (3, 10, 28, 30) Table 5 Assessment of hypoxia (3, 10, 28, 30). Störung V/Q / V/Q < 0,8 (PaO 2 ; P A CO 2 ) Störung der Ventilation (z. B. Asthma, Bronchitis) erniedrigte Compliance (z. B. Lungenfibrose) V/Q > 1 (PaO 2 ; PaCO 2 ) erhöhte Compliance (z. B. Emphysem) vaskuläre Obstruktion (z. B. Lungenembolus) ARDS = Acute Respiratory Distress Syndrome, FiO 2 = Sauerstofffraktion der inspirierten Luft, PaO 2 = Sauerstoffpartialdruck in arteriellem Blut, PaCO 2 = Kohlenstoffdioxidpartialdruck in arteriellem Blut, P A CO 2 = alveolärer Kohlenstoffdioxidpartialdruck, V = Ventilation, Q = Perfusion

8 267 J. Wagner et al.: Blutgasanalyse beim Hund Tab. 6 Metabolische Störungen des Säuren-Basen-Haushalts nach dem Strong Ion Approach (11, 15, 16, 22) Table 6 Metabolic acid-base disorders according to the strong ion approach. Metabolische Störung Starke-Ionen- (SID ) durch nichtflüchtige Ionen (A ) Starke Ionen- Alkalose (SID ) Alkalose durch nichtflüchtige Ionen (A ) Pathophysiologische Ursache Verdünnungsazidose (Na + ) hyperchlorämische (Cl ) metabolische (SIG ) organische hyperalbuminämische (Alb ) hyperphosphatämische (P ) Konzentrations - alkalose (Na + ) hypochlorämische Alkalose (Cl ) hypoalbuminämische Alkalose (Alb ) hypophosphatämische Alkalose (P ) Klinische Ursachen (Beispiele) Wasserüberschuss Hyperchlorämie Überschuss an organischen Säuren Hyperalbuminämie Hyperphosphatämie Wassermangel, Zufuhr von Natrium Hypochlorämie Hypalbuminämie Hypophosphatämie a) mit Hypervolämie (schwere Lebererkrankung, kongestives Herzversagen) b) mit Normovolämie (psychogene Polydipsie, Infusion mit hypotonen Lösungen) c) mit Hypovolämie (Hypoadrenokortizismus, Diuretika) a) Verlust von Na + relativ zu Cl (Durchfall) b) erhöhte Cl -Aufnahme im Vergleich zu Na + (Flüssigkeitstherapie, totale parenterale Ernährung) c) Chloridretention (Nierenversagen, Hypoadrenokortizismus) d) chloridresistente hypochlorämische (Hyperadrenokortizismus, Hyperaldosteronismus) urämische, diabetische Ketoazidose, Laktatazidose, Vergiftungen (Ethylen - glykol, Salizylate, Methanol) Wasserentzug a) Zufuhr von Phosphat (phosphathaltige Klistiere, intravenöses Phosphat) b) verringerter Verlust von Phosphat (Nierenversagen, Obstruktion der Urethra, Uroabdomen) c) Translokalisation (Lyse von Tumorzellen, Gewebetrauma) a) Wasserverlust (Wasserentzug, Diabetes insipidus) b) hypotoner Wasserverlust (Erbrechen, Durchfall, postobstruktive Diurese, nichtoligurisches Nierenversagen) c) Zufuhr von Natrium (als Azetat, Zitrat, Laktat, z. B. Ringerlaktat, totale parenterale Ernährung, Bluttransfusion) a) Verlust von Cl relativ zu Na + (Erbrechen, Diuretika [Schleifendiuretika, Thiazide]) b) erhöhte Na + -Aufnahme im Vergleich zu Cl (Na -Gabe) a) verringerte Produktion (Leberfunktionsstörung, Akute-Phase-Reaktion, Malnutrition) b) extrakorporale Verluste (Proteinverlust-Nephropathie, Proteinverlust-Enteropathie) c) Sequestration (entzündliche Ergüsse, Vaskulitis) A = Gesamtmenge aller schwachen Säuren, Alb = Albumin, Cl = Chloridionen, FiO 2 = Sauerstofffraktion der inspirierten Luft, K + = Kaliumionen, Na + = Natriumionen, Na = Natriumbikarbonat, P = Phosphat, SID = Konzentration der Differenz der starken Ionen, SIG4 = Strong Ion Gap tralen ph-wert (abhängige Variable) führt. Bei solchen komplexen Fällen kann die Ursache der SBH-Veränderung in den Einzelparametern der Berechnungen ermittelt werden. Die Auftrennung in die Einzelparameter ist besonders für das Verständnis der SBH- Störung und für die nachfolgende Therapie hilfreich. Ursachen für Veränderungen des Säuren-Basen- Haushalts und weiterführende Spezifizierung Metabolische Veränderungen: Durch die beiden Ansätze zur Beurteilung des SBH lässt sich die metabolische Seite der SBH- Störung weiter klassifizieren. Das traditionelle Henderson-Hasselbalch-Modell charakterisiert die metabolische durch die Kalkulation der AG ( Tab. 2). Beim Strong Ion Approach wird die metabolische Komponente mittels der SID und Atot beschrieben ( Tab. 6) (9). In Tab. 2 und Tab. 6 sind die Differenzialdiagnosen für metabolische Störungen des SBH zusammengefasst. Respiratorische Veränderungen: Respiratorische Störungen des SBH werden durch Veränderungen des PCO 2 verursacht. Das vorherrschende Geschehen bei einer respiratorischen ist eine Hyperkapnie (PCO 2 ), die die Körperflüssigkeiten ansäuert, wohingegen die respiratorische Alkalose durch eine Hypokapnie (PCO 2 ) und damit eine Alkalisierung der Körperflüssigkeiten verursacht ist ( Tab. 4) (10, 28, 29). Im Zusammenhang respiratorisch bedingter Störungen des SBH sollte immer die Sauerstoffversorgung des Patienten mithilfe des PaO 2 beurteilt werden. Bei verringertem PaO 2 handelt Tierärztliche Praxis Kleintiere 4/2015 Schattauer 2015

9 J. Wagner et al.: Blutgasanalyse beim Hund 268 sich um eine Hypoxämie (PaO 2 < 80 mmhg bei FiO 2 [Sauerstofffraktion der inspirierten Luft] = 0,21 und Meeresspiegel) (3). Die Hauptursachen für eine Entstehung einer Hypoxie sind: a) zu niedrige FiO 2, b) Hypoventilation, c) Rechts-links-Shunt, d) Diffusionsstörungen und e) Störungen des Ventilations-Perfusions-Verhältnis (V/Q) ( Tab. 5) (8, 30). Zur Beurteilung der Hypoxie und zur Verifizierung der Ursachen und des Schweregrads der Hypoxie können die Rule 120, die alveolar-arterielle Sauerstoffdifferenz (A-a-Gradient) und das Verhältnis PaO 2 /FiO 2 verwendet werden ( Tab. 7). Um herauszufinden, ob die Hypoxie durch eine Diffusionsstörung (i. e. Gasaustauschstörung) oder eine Hypoventila tion entstanden ist, lässt sich die Rule 120 heranziehen (Voraussetzung: FiO 2 = 0,21 und Meereshöhe). Die alveolar-arterielle Sauerstoffdifferenz hilft zu differenzieren, ob die Hyp oxie durch eine primäre Lungenerkrankung oder durch eine alveoläre Hypoventilation hervorgerufen ist. Bei Raumluftatmung (FiO 2 = 0,21) werden Werte ab > 25 mmhg als pathologisch angesehen und deuten auf ein V/Q-Missverhältnis und/oder eine Diffusionsstörung hin (3). Liegt der A-a-Gradient bei < 15 mmhg, kann davon ausgegangen werden, dass die Hypoxie durch eine alveoläre Hypoventilation entstanden ist ( Tab. 5, Tab. 7) (30). Abgleich von Laborparametern und klinischen Befunden Nach der Interpretation der Laborergebnisse der BGA werden diese mit dem klinischen Bild des Patienten abgeglichen und gegengeprüft, ob alle klinischen Befunde und labordiagnostischen Befunde zusammenpassen. Fallbeispiele Nachfolgend werden fünf Fälle aufgearbeitet. Die Ergebnisse der BGA und der Berechnungen finden sich in Tab. 8. Fall 1: Balu (chronische Nierenerkrankung) Balu hat eine einfache metabolische Störung des SBH. Der SBH wird anhand des Fließdiagramms beurteilt ( Abb. 4). Der ph- Wert ist < 7,35, sodass eine Azidämie besteht. Da sich der PCO 2 im Referenzbereich befindet und die -Konzentration erniedrigt ist, liegt eine nichtrespiratorische, ergo metabolische vor. Die Kompensation wird anhand der Richtlinien in Tab. 3 abgeschätzt. Balu hat eine vollständige Kompensation erreicht, er zeigt also eine einfache Störung des SBH. Im Henderson- Hasselbalch-Ansatz wird die Ursache über die AG ermittelt. Balu hat eine normale AG. Eine Zusammenstellung der infrage kommenden Erkrankungen finden sich in Tab. 2. Bei der Beurteilung der Variablen des Strong Ion Approach wird ersichtlich, dass die Ursache für die metabolische eine Zunahme nicht flüchtiger Ionen (A ) ist. Für mögliche Differenzialdiagnosen wird Tab. 6 zur Hand genommen. In diesem Fallbeispiel ist schön zu sehen, dass beim traditionellen Ansatz die Ursache in einem Abfall der -Konzentration durch renale oder gastrointestinale Verluste gesucht wird und damit die Hyperphosphatämie als Ursache für die Störung des SBH unerkannt bleibt. Abschließend werden die Laborbefunde mit dem klinischen Bild des Patienten abgeglichen. Balu leidet an einer chronischen Nierenerkrankung und alle ermittelten Befunde lassen sich mit dem primären Krankheitsgeschehen in Verbindung bringen. Rule 120 A-a-Gradient Formel = PaO 2 +PaCO 2,# = P A O 2 -PaO 2 = (FiO 2 [P B -P H20 ] [PaCO 2 /RQ]) PaO 2 = 150 1,25 PaCO 2 PaO 2 # Wert > 160 mmhg mmhg mmhg < 120 mmhg < 15 mmhg > 25 mmhg Interpretation Analysefehler Referenzbereich Hypoventilation Diffusionsstörung Hypoventilation Diffusionsstörung + Perfusionsstörung Tab. 7 Tabellarische Zusammenfassung klinisch rele - vanter Berechnungen zur Beurteilung pulmona - ler Dysfunktionen (4, 10, 26) Table 7 Tabularization of clinically important equations for the evaluation of pulmonary dysfunction (4, 10, 26). P/F-Quotient = PaO 2 /FiO 2 > 400 normale Lungenfunktion Lungenfunktion progressiv reduziert < 200 schwerwiegend gestörte Lungenfunktion FiO 2 = Sauerstofffraktion der inspirierten Luft, P B = Barometerdruck, PaO 2 = Sauerstoffpartialdruck in arteriellem Blut, P A O 2 = alveolärer Sauerstoffpartialdruck, PaCO 2 = Kohlenstoffdioxidpartialdruck in arteriellem Blut, P H2O = Wasserdampfdruck in mmhg, RQ = respiratorischer Quotient (bei Fleischfressern in Ruhe mit 0,8 angegeben [3]) = nur bei Raumluftatmung (FiO 2 = 0,21), # = nur bei Meeresspiegel

10 269 J. Wagner et al.: Blutgasanalyse beim Hund Tab. 8 Ergebnisse der Blutgasanalyse und Berechnungen zu den fünf Fallbeispielen Table 8 Results of the blood gas analysis and calculations for the five case examples. Parameter ph PvCO 2 PaCO 2 AG Na + K + Cl Lac Alb Pi [A ] SID3 SID4 SIDe SIG4 SIG Diagnose Balu Diagnose Mexx Diagnose Ronny Diagnose Bianca Diagnose Mädi Referenz - bereich 7,317, ,730, ,55, ,52, ,812,19 8,513,1 33,150,9 31,849,6 27,337,4 1,9 bis 18,6 5,36 bis 5,18 Henderson- Hasselbalch Strong Ion Approach Henderson- Hasselbalch Strong Ion Approach Henderson- Hasselbalch Strong Ion Approach Henderson- Hasselbalch Strong Ion Approach Quelle/ Gerät # # # 21 Balu (CKD) 7, ,3 23, , ,78 13, ,17 Mexx (Hitzschlag) 7,46 metabolische (ph-wert, ) metabolische (Anstieg von nicht flüchtigen Ionen bewirkt A und Vorhandensein von nichtmessbaren Anionen führen zu SIG ) respiratorische Alkalose (ph-wert, PCO 2 ) PLUS metabolische ( ) respiratorische Alkalose (PCO 2 ) PLUS metabolische (Elektrolytimbalanzen bewirken SID4 und Vorhandensein von nichtmessbaren Anionen führen zu SIG ) respiratorische Alkalose (ph-wert, PCO 2 ) metabolische ( ) mit erhöhter Anionenlücke metabolische (Anstieg von nicht flüchtigen Ionen bewirkt A und Vorhandensein von nichtmessbaren Anionen führen zu SIG ) respiratorische Alkalose (ph-wert, PCO 2 ) 21 13,7 24, , ,5 31 0,35 9,5,2 31,7 23,2 8,4 9,01 Ronny (Lungenfibrose) 7, , ,0 114 Bianca (Schock, Ileus) respiratorische Alkalose (ph-wert, PCO 2 ) PLUS metabolische (Vorhandensein von nichtmessbaren Anionen führen zu SIG ) PLUS metabolische Alkalose (Verlust von nicht flüchtigen Ionen bewirken A ) 7, , , ,5 45 1,5 14,8 45,6 39,1 31,5 7,6 7,95 Mädi (Morbus Cushing) 7, ,6 24, , , ,3 8,5 46,2 45,01 30,35 14,67 14,02 A = Gesamtmenge aller dissozierten schwachen Säuren in mmol/l, AG = Anionenlücke in mmol/l, Alb = Albumin in g/l, Cl = Konzentration der Chlorid - ionen in mmol/l, CKD = chronische Nierenerkrankung, = Bikarbonatkonzentration in mmol/l, K + = Konzentration der Kaliumionen in mmol/l, Lac = Konzentration der Laktationen in mmol/l, Na + = Konzentration der Natriumionen in mmol/l, Pi = anorganisches Phosphat in mmol/l, PaCO 2 = Kohlenstoffdioxidpartialdruck im arteriellen Blut in mmhg, PvCO 2 = Kohlenstoffdioxidpartialdruck im venösen Blut in mmhg, SID = Konzentration der Differenz der starken Ionen in mmol/l, SIDa = apparente SID in mmol/l, SIDe = effektive SID in mmol/l, SID3 und SID4 = Konzentration der Differenz der starken Ionen aus drei und vier Ionen in mmol/l, SIG = Strong Ion Gap in mmol/l, SIG4 = Strong Ion Gap 4 in mmol/l, IDEXX Vet Stat Elektrolyt- und Blutgasanalysegerät, # IDEXX Catalyst DX Blutchemie- und Elektrolytanalysegerät Tierärztliche Praxis Kleintiere 4/2015 Schattauer 2015

11 J. Wagner et al.: Blutgasanalyse beim Hund 270 Fall 2: Mexx (Hitzschlag) Der Fall von Mexx ist ein Beispiel für eine gemischte respiratorische und metabolische Störung des SBH. Die BGA ergibt einen erhöhten ph-wert, also liegt eine Alkalose vor. Aufgrund des erniedrigten PaCO 2 kann die Alkalose als respiratorische Alkalose eingeordnet werden. Betrachtet man im nächsten Schritt die Kompensation, fällt auf, dass die -Konzentration deutlich stärker abgefallen ist als erwartet, d. h. es liegt eine gemischte Störung des SBH vor in Form einer respiratorischen Alkalose und einer metabolischen. Bei einer respiratorischen Störung des SBH wird die Sauerstoffversorgung beurteilt. Aufgrund der PaO 2 von 92 mmhg ist eine Hypoxie auszuschließen. Im nächsten Schritt wird die metabolische evaluiert. Nach dem Henderson-Hasselbalch-Ansatz besteht eine metabolische ohne Erhöhung der AG. Die Ursache liegt also in einem vermehrten Verlust von oder einem Wasserüberschuss ( Tab. 2). Der moderne Strong Ion Approach liefert durch die Erniedrigung von SID4 und SIDe einen Hinweis, dass die Ursache der metabolischen Störung in den Elektrolytimbalancen zu finden ist. Aufgrund der erniedrigten SIG ist zusätzlich ein Anstieg der Konzentration nicht messbarer starker Anionen vorhanden. Mexx hat eine hyperchlorämische (SID4 ) und zusätzlich eine organische (SIG ). Der Abgleich von Laborbefunden und klinischem Bild ergibt Folgendes: Beide Ansätze sind identisch in der Auswertung der respiratorischen Alkalose, die bei einem Hitzschlag durch eine direkte Aktivierung des zentralen Nervensystems entstehen kann ( Tab. 4). Bei der Beurteilung der metabolischen liefert der traditionelle Ansatz einen Hinweis auf ein gastrointestinales Problem ( -Verlust, Tab. 2). Im Strong Ion Ansatz ist die Beurteilung deutlich komplizierter. Die Kombination aus Hypernatriämie und Hyperchlorämie (SID4 erniedrigt) lässt am ehesten einen Wasserverlust vermuten, z. B. starke Dehydratation ( Tab. 6). Die durch den Strong Ion Approach aufgedeckte Information der organischen (Vorhandensein nicht messbarer starker Ionen, SIG ) geht beim Henderson-Hasselbalch-Ansatz in diesem Fallbeispiel unter. Fall 3: Ronny (Lungenfibrose) Der Fall von Ronny ist ein Beispiel für eine respiratorische Erkrankung. Ronny hat eine respiratorische Alkalose (ph-wert, Pa- CO 2 ), die komplett kompensiert ist. Die möglichen Differenzialdiagnosen werden mit Tab. 4 abgeglichen. Bei respiratorischen Erkrankungen wird die Sauerstoffversorgung des Körpers beurteilt. Mit einem PaO 2 von 58 mmhg besteht eine Hypoxie. Im nächsten Schritt wird die Ursache der Hypoxie ermittelt ( Tab. 4, Tab. 7). Bei Ronny ist PaO 2 + PaCO 2 93 mmhg, was auf eine Diffusionsstörung hindeutet. Der A-a-Gradient wird durch die Subtraktion P A O 2 PaO 2 ermittelt ( Tab. 7). Setzt man in die Formel (FiO 2 [P B P H20 ] [PaCO 2 /RQ]) PaO 2 für F i O 2 = 0,21; P B (Ravensburg) = 720 mmhg; P H20 (37 C) = 47 mmhg und die ermittelten Werte für PaCO 2 (35 mmhg) und PaO 2 (58 mmhg) ein, erhält man einen A-a-Gradienten von 40 mmhg. Diese Er - höhung des A-a-Gradienten spricht für eine Diffusions- und Perfusionsstörung. Um den Schweregrad der Lungenfunktionsstörung abzuschätzen, verwenden wir den P/F-Quotienten und erhalten hier den Wert 276. Das deutet auf eine progressiv reduzierte Lungenfunktion hin. Ronny hat eine Lungenfibrose und die in der BGA ermittelten Werte und Interpretationen lassen sich mit dieser Erkrankung Einklang bringen. Fall 4: Bianca (Schock, Ileus) Der Fall von Bianca stellt ein Beispiel für eine vollständig maskierte Störung des SBH (ph-wert normal) dar.. Betrachtet man das Flussdiagram ( Abb. 4), wird im nächsten Schritt evaluiert, ob eine maskierte Störung vorliegt. Bei Bianca liegt eine erniedrigte -Konzentration vor, sodass sich erst durch den zweiten Schritt die Diagnose metabolische ergibt. Aufgrund der ebenfalls erhöhten AG, lautet die Arbeitsdiagnose nach dem Henderson-Hasselbalch-Ansatz metabolische mit Erhöhung der AG ( Tab. 2). Die Diagnose wäre folglich metabolische aufgrund vermehrter Zufuhr von Säuren (in diesem Fall Laktat). Betrachtet man die Störung des SBH etwas genauer mit dem Strong Ion Approach, liegt nicht nur eine organische (SIG ) vor, sondern auch eine erhöhte Konzentration an nichtflüchtigen Ionen (A ). Dies ist in Biancas Fall durch die massive Hyperalbuminämie bedingt. Die maskierende Alkalose kann am ehesten durch die SID3 am oberen Referenzbereich vermutet werden. Fall 5: Mädi (Morbus Cushing) Der Fall von Mädi ist ein Beispiel für eine gemischte Störung des SBH, die erst durch den Strong Ion Approach als solche erkannt wurde. Nach dem klassischen Henderson-Hasselbalch-Ansatz besteht eine respiratorische Alkalose (ph-wert, PvCO 2 ). Bei einer Beurteilung mit dem Strong Ion Approach fällt zusätzlich eine A am unteren Referenzbereich auf, die auf eine zusätzliche metabolische Alkalose hindeutet. Auch die SIG ist erniedrigt, sodass Mädi zusätzlich eine metabolische durch einen Überschuss an organischen Säuren hat. Die letzten beiden Informationen waren bei dem klassischen Ansatz nicht unmittelbar zu erkennen. Mädi leidet an einem Hyperadrenokortizismus. Die respiratorische Alkalose kann durch eine direkte Aktivierung des zentralen Atemsystems ( Tab. 4) hervorgerufen sein, die zusätzliche metabolische Alkalose (A ) durch einen Verlust von Albumin über die Niere (Proteinurie) ( Tab. 6). Die metabolische mit SIG entsteht durch nicht gemessene Anionen.

12 271 J. Wagner et al.: Blutgasanalyse beim Hund Therapieansätze Therapieziel sollte immer die Beseitigung der Ursache sein, die Prognose wird von der Grunderkrankung bestimmt (11). Entscheidend dafür, ob eine Korrektur des SBH notwendig ist, sind die Ergebnisse der BGA, Elektrolyte und Proteine und die Funktionalität der regulierenden Organe ( Abb. 1). Im Fall einer dauerhaften Schädigung und Funktionsbeeinträchtigung der regulierenden Organe wird eine Therapie des SBH nur kurzfristige Verbesserung bringen. Bei geringen Abweichungen der Parameter und ausreichender Organfunktion kann der Organismus meistens selbst das SBH-Gleichgewicht wiederherstellen. Da die Funktionalität eines Organs von seiner eigenen Versorgung (Durchblutung) abhängt, sollten unbedingt der Hämatokrit und die Herzaktion mit kontrolliert werden. Nicht selten reicht eine Infusionstherapie oder die Behebung einer Bradykardie zur Selbstregulation des Organismus. Dabei ist zu beachten, dass die Infusionslösung Einfluss auf den SBH nimmt. Beispielsweise führt die Infusion einer 0,9%igen NaCl-Lösung (Na + = 154 mmol/l, Cl = 154 mmol/l, SID = 0 mmol/l) zu einer Verringerung der gemessenen SID sowie der schwachen nichtflüchtigen Säuren (Atot) des Blutes. Der alkalotische Effekt durch Atot mildert also den azidotischen Effekt durch SID. Über die Inhaltsstoffe der Infusionslösungen kann die SID der Infusionslösung berechnet und der Einfluss auf den SBS berücksichtigt werden. Beim Einsatz balancierter Lösungen mit verstoffwechselbaren Anionen (Laktat, Azetat, Maleat) ist die Situation etwas anders. Obwohl z. B. die Berechnung der SID4 von Ringer-Laktat erst einmal ein negatives Resultat ergibt (Na + = 131 mmol/l, K + = 5 mmol/l, Cl = 112 mmol/l, Laktat = 28 mmol/l; SID = = 4 mmol/l), handelt es sich um eine Infu - sionslösung mit positiver SID-Wirkung, da das Laktat im Körper abgebaut wird (Lac Dissoziation und Abatmung von CO 2 ). Vorausgesetzt, dass Laktat abgebaut und das entstehende CO 2 abgeatmet werden kann, hat die verabreichte Ringer-Laktat- Lösung also eine SID4 von 24 mmol/l und führt zu einer milden, die wiederum durch die Verdünnung der schwachen Säuren ausgeglichen wird, sodass der ph-wert weitestgehend unbeeinflusst bleibt (17). Nur bei schwerwiegenden metabolischen n, die sich trotz Infusionstherapie nur auf einen ph-wert < 7,17,2 korrigieren lassen, kann zur Vermeidung lebensbedrohlicher kardiovaskulärer Störungen das kontrovers diskutierte Natriumhydrogenkarbonat (Na ) eingesetzt werden, um den ph-wert auf 7,2 anzuheben. Zur Berechnung des Bikarbonatdefizits wurde bisher der BE herangezogen: BE kg Körpermasse 0,3 = Na -Defizit in Millimol pro Tier. Hiervon wird ein Viertel bis die Hälfte der Dosis langsam intravenös verabreicht und dann die Werte zur Vermeidung einer Überdosierung mittels BGA kontrolliert. Eine zu schnelle oder übermäßige Verabreichung kann zu Hyperosmolarität, Hypernatriämie, Hypokaliämie, Tetanie, intrazellulärer oder einer des Liquors führen. Eine Kaliumsubstitution ist meistens unverzichtbar, da K + im Körper vom extrazellulären Fazit für die Praxis Die Blutgasanalyse ist ein nützliches Instrument zur Beurteilung eines Patienten, das sich gut in den tierärztlichen Alltag integrieren lässt. Der moderne Strong Ion Approach ermöglicht eine differenziertere Aufklärung der Ätiopathogenese von metabolischen Störungen des Säure-Basen-Haushalts als der traditionelle Henderson-Hasselbalch-Ansatz. Eine Blutgasanalyse kann insbesondere zur Therapie, Therapieüberwachung, Auswahl der Infusionslösungen und Abschätzung der Prognose hilfreich sein. Raum in den intrazellulären Raum umverteilt wird (12, 18, 33). Seit Jahren wurde die Wirkung des Na dem als Puffer zugesprochen. Durch das Abfangen von H + -Ionen soll der ph- Wert beeinflusst werden. Nach dem Strong Ion Approach wird die Wirkung der Na Lösung dem Na + zugesprochen, da dies zur Anhebung der SID führt und somit einen alkalisierenden Effekt hat. Im Fall einer zusätzlichen respiratorischen Störung würde das aus gebildete CO 2 durch verminderte Abatmung den ph- Wert sogar in Richtung einer verschieben (12). Die seltener vorkommende metabolische Alkalose kann durch Zufuhr von Cl -Ionen behandelt werden, z. B. in Form einer NaCl- Infusion, die die renale Clearance anregt. Eine respiratorische lässt sich nur durch Verbesserung der Oxygenierung und der alveolären Ventilation, z. B. durch Beatmung, therapieren (10, 30). Eine respiratorische Alkalose ist selten schwer genug, um klinische Konsequenzen für das Tier zu verursachen. Die Therapie beruht auf der Beseitigung der Ursache für die Hypokapnie. Bei einer erregungsbedingten Hyperventilation kann durch Beruhigung und gegebenenfalls Sedierung eingegriffen werden (30). Interessenkonflikt Die Autoren bestätigen, dass kein Interessenkonflikt besteht. Literatur 1. Al-Khadra E. Disorders in the acid-base-status. In: Pediatric Nephrology in the ICU. Kiessling et al., eds. Berlin, Heidelberg: Springer 2009; Astrup P, Jorgensen K, Siggaard-Andersen O, Engel K. The acid-base metabolism. A new approach. Lancet 1960; 1: Bach JF. Hypoxemia: A quick reference. Vet Clin North Am Small Anim Pract 2008; (3): Bateman S. Making sense of blood gas results. Vet Clin North Am Small Anim Pract 2008; (3): Boag AK, Coe RJ, Martinez TA, Hughes D. Acid-base and electrolyte abnormalities in dogs with gastrointestinal foreign bodies. J Vet Intern Med 2005; 19 (6): Burnett RW, Covington AK, Fogh-Andersen N, Külpmann WR, Maas AH, Müller-Plathe O, Siggaard-Andersen O, Van Kessel AL, Wimberley PD, Willem G, Zijlstra WG. Approved IFCC recommendations on whole blood sampling, transport and storage for simultaneous determination of ph, blood gases and electrolytes. Eur J Clin Chem Clin Biochem 1995; 33 (4): Tierärztliche Praxis Kleintiere 4/2015 Schattauer 2015