Karbondioksit çevredeki her yerde ve vücudun kan seviyelerini dengelemek için sürekli çalışmaktadır. Bununla birlikte, bazı hastalıklar veya diğer faktörler bu dengeyi bozmaktadır. Solunum asidozu veya hiperkapni, kanın çok fazla karbondioksitten çok asidik hale geldiği zaman bu denge bozulmaktadır. Hiperkapni nedir, neden kaynaklandığı hakkında bilgiler yazıda yer almaktadır.
CO 2 ve Asit-Baz Dengesi
CO 2, dünya atmosferinde doğal olarak oluşan ve vücut tarafından üretilen bir gaz olan karbon dioksit için kimyasal formüldür. Tüketilen şekerler, yağlar ve proteinleri enerjiye yakıldığında, atık ürün olarak karbondioksit üretilmektedir. Karbondioksit kan dolaşımından akciğerlere akmaktadır. Kan dolaşımındaki karbondioksitin çoğu, karbonik asit adı verilen zayıf bir asit oluşturmak için suda çözünmektedir. Bu zayıf asidi bir hidrojen iyonuna (asit bileşeni, H +) ve bir bikarbonat iyonuna (temel bileşen, HCO 3 -) bölmektedir. Kan dolaşımında çözünen karbondioksitin çoğu bu bölünmüş formda bulunmaktadır. Kan dolaşımındaki karbondioksit seviyeleri kısmi basınç olarak ölçülmektedir. Bu, üretilen karbon dioksit miktarı ile elimine edilen miktar arasındaki orana solunan karbon dioksit miktarının eklenmesiyle hesaplanmaktadır. Ayrıca karbondioksit kan plazması ve hemoglobin tarafından ve kemoglobin ayrıca kanda oksijen taşımaktadır. Yüksek CO 2 seviyeleri, hemoglobinin daha az oksijen taşımasına neden olan oksijen seviyelerine müdahale etmektedir.
Asit-Baz Dengesi
Karbonik asit ve bikarbonat iyonu arasındaki denge, kandaki asit-baz dengesine katkıda bulmaktadır. 7,35 ila 7,45 gibi dar bir aralıkta kalarak kanın asiditesini 7,4 civarında sabit tutmaya yardımcı olmaktadır. Bu kan pH’ı, bikarbonat iyonu konsantrasyonu ile kandaki kısmi karbondioksit basıncı arasındaki oran olarak hesaplanmaktadır. Normalde bu asit-baz dengesi, asitler, bazlar veya kana eklendiğinde kanı pH’taki büyük değişikliklere karşı koruyan bir tampon görevi görmektedir. Karbonik asit herhangi bir bazı nötralize edebilmektedir ve bikarbonat iyonu asitleri nötralize ederek kan pH’şını sabit tutmaktadır. Yüksek CO 2 seviyeleri kanı daha asidik hale getirmektedir. Bunun nedeni CO 2’nin kanda ermesidir, ancak daha fazla karbonik asit içermesidir. Karbonik asit doğal olarak daha fazla hidrojen iyonu üretmek için bölünmektedir ve daha yüksek asitliği gösteren kan pH’ını düşürmektedir. Kanın asitliğindeki değişiklikler vücuttaki birçok organa ciddi şekilde zarar vermektedir. 7,4 civarında sabit kan pH’ına sahip olmak, tüm vücuda oksijen vermek ve proteinlerin normal şekilde işlev görmesine yardımcı olmak için çok önemlidir.
Karbondioksit Testleri
Vücutta, ana kan damarlarının iki türü arterler ve damarlardır. Arterler kanı kalpten diğer dokulara ve organlara, damarlar kanı diğer organların atık ürünleri ile akciğerlere taşımaktadır. Karbondioksit yaygın atık ürün olduğundan, karbondioksit seviyeleri arteriyel ve venöz kan arasında farklı olmaktadır. Kandaki karbondioksit seviyelerini ölçmek için yapılan teste venipunktur kan örneği alma veya bikarbonat testi denmektedir. Bu test sadece kan örneğindeki bikarbonat iyonu seviyesini ölçmektedir, bu nedenle sadece karbondioksit seviyelerini rapor edilmektedir. Bu karbondioksit testi, elektrolit paneli adı verilen bir dizi testin ortak bir parçasıdır. Karbondioksit seviyelerini ölçmek için bir başka test, arteriyel kan gazı (ABG) örneklemesi olarak adlandırılmaktadır. Bu test, kandaki asit-baz dengesini etkileyen çeşitli faktörler içindir, kandaki oksijen ve karbondioksitin kısmi basınçları, kan pH’ı, toplam hemoglobin ve her gazın ne kadarının hemoglobine bağlı olduğunu ölçmektedir.
Normal CO 2 Seviyeleri
Laboratuvar sonuçları genellikle referans aralık olarak ve bazen normal aralık olarak adlandırılan değerler olarak gösterilmektedir. Bir referans aralığı, bir grup sağlıklı kişiyi temel alan laboratuvar testinin üst ve alt sınırlarını içermektedir. Sağlık uzmanı, kişinin sonuçlarından herhangi birinin beklenen değerler aralığının dışında olup olmadığını görmek için laboratuvar test sonuçlarını referans değerlerle karşılaştırmaktadır. Bunu yaparak, sağlık uzmanı olası durumları veya hastalıkları tanımlanmasına sağlamaktadır. ABG örneklemesinden elde edilen normal sonuçlar, 7,35 ila 7,45 arasında kan pH’ı ve 35 ila 45 mmHg (4,7 ila 6.0 kPa) arasında kısmi karbondioksit basıncı göstermektedir. ABG örnekleminden veya bikarbonat testinden yetişkinlerde kandaki normal bikarbonat iyonu konsantrasyonu 22-26 mEq/L’dir. Kandaki kısmi karbondioksit basıncındaki artış, kan pH’ındaki azalmaya karşılık gelmektedir ve bu da kan asiditesinde artışa işaret etmektedir.
Laboratuvardan laboratuvara çıkan değişiklikler, teknik, kimyasallardaki farklılıklar ve kullanılan ekipman nedeniyle ortaya çıkmaktadır. Kişinin sonuçları biraz aralık dışındaysa paniğe kapılmamalıdır ve testi yapan laboratuvara dayalı normal aralıkta olduğu sürece, değerler normal olarak kabul edilmektedir. Bununla birlikte, normal test sonucunun belirli tıbbi durumun mevcut olmadığı anlamına gelmediğini bilinmelidir. Doktorun sonuçları hastanın tıbbi geçmişini ve diğer test sonuçlarıyla birlikte yorumlamaktadır. Tek bir testin tanı koymak için yeterli olmadığı unutmamalıdır. Doktorun tıbbi geçmişi ve diğer testleri dikkate alarak bu testi yorumlamaktadır. Biraz düşük veya yüksek sonuç tıbbi önem taşımamaktadır, çünkü bu test genellikle günden güne ve kişiden kişiye değişmektedir.
Hiperkapni Nedir?
Hiperkapni, asit-baz bozuklukları kategorisine girmektedir. Solunum asidozu olarak da adlandırılan hiperkapni, kanda çok fazla karbondioksit bulunduğu zamandır. Bu, vücut üretildiği kadar hızlı bir şekilde karbondioksiti ortadan kaldırmadığında oluşmaktadır, bu da kanı daha asidik hale getirmektedir. Karbondioksit testinde (ABG örnekleme) doktorlar, kısmi karbon dioksit basıncındaki artış ve kan pH’ındaki azalma ile hiperkapniyi doğrulamaktadır. PH değerindeki azalma daha yüksek asitliği ve dolayısıyla asidoz terimini göstermektedir. Buna solunum asidozu denmektedir, çünkü görünen neden akciğerlerden kaynaklanmaktadır. Nedeni akciğerler yeterli CO2’yi çıkarmazsa, karbondioksit kısmi basıncı ve asidozu arttırmaktadır. Kan pH’ı kısmi karbondioksit basıncında artış olmadan azalırsa, farklı tür asidoz meydana gelmektedir ve bu metabolik asidozdur. Hiperkapni sadece solunum asidozunu ifade etmektedir.
Belirtileri
Semptomlar altta yatan nedene bağlı olarak değişmektedir. Artan kan asitliği birçok organ sistemine zarar verebileceğinden, hiperkapni çeşitli farklı semptomlara neden olmaktadır. Bu semptomlar aşağıdaki gibidir:
• Artan kalp atış hızı
• Nefes almada zorluk
• Terli cilt
• Karışıklık
• Baş ağrısı
• Baş dönmesi
• Bilinç kaybı
Havalandırma (yardımlı solunum) ve artan oksijen hiperkapni semptomlarının azalmasına yardımcı olmaktadır. Araştırmalar semptomların normal kan oksijen düzeylerinde en şiddetli olduğunu göstermektedir. Kişi yukarıda açıklanan semptomlardan herhangi birine sahipse, nefes almada zorluk veya hipoventilasyon (sığ solunum) gibi solunum problemleri yaşıyorsa, acilen uzman bir doktora veya en yakın hastaneye gitmelidir.
Hiperkapni Nedenleri
Hiperkapni, iki ana kategoriye ayrılan birden fazla altta yatan nedenden kaynaklanmaktadır. Bu iki ana neden aşağıdaki gibidir:
• Vücut daha az karbondioksiti temizlerse
• Vücut daha fazla karbondioksit üretirse
Birinci kategori daha sık görülmektedir, ikincisi solunum asidozundan ziyade metabolik sonuçlardan kaynaklanmaktadır. Ortamdaki yüksek karbondioksit seviyeleri, vücudun karbondioksiti ortadan kaldırma yeteneğini engellemektedir ve ayrıca hiperkapniye neden olmaktadır. Solunum fonksiyonunu bozan herhangi bir bozukluk veya hastalık hiperkapni ve solunum asidozu riskini artırmaktadır. Solunum kas fonksiyonunun azalması veya beynin solunum kontrolü ile ilgili sorunlar nedeniyle solunum bozukluğu olmaktadır. Ayrıca doktorlar hiperkapninin ana nedeni veya risk faktörüne göre tedaviye karar vermektedirler.
Karbondioksitin Azaltılmasından Kaynaklanan Nedenler
1) Kronik obstrüktif akciğer hastalığı (KOAH)
Kronik obstrüktif akciğer hastalığı (KOAH) hiperkapniye neden olabilen bir akciğer hastalığıdır. Akciğerlere zarar vererek, akciğerlere ulaşan hava miktarını azaltarak veya akciğerler ile kan dolaşımı arasında uygun gaz alışverişini engelleyerek hiperkapniye neden olmaktadır. Hiperkapni, uzun süreli oksijen tedavisi alan 2000’den fazla KOAH hastasının gözlemsel bir çalışmasında, gösterilen KOAH hastalarında ölüm riskinin artmasıyla ilişkili olduğu bildirilmiştir. Çalışmalar şiddetli KOAH’lı ancak hafif ila orta derecede olmayan hastaların hiperkapniye daha duyarlı olduğunu göstermektedir. Bilim adamları, hastanın akciğerlerine yeterince hava almakta zorlandığı zaman, vücudun bunun yerine nefes almayı azaltarak enerji tasarrufu yapmaya karar verdiğini bildirmektedirler. Bu, itaatkâr hiperkapni adı verilen bir süreçte CO 2 eliminasyonunu azaltarak hiperkapninin gelişmesine izin vermektedir.
2) Akciğer skarlaşması
Akciğer skarlaşması veya kistik fibroz, hiperkapniye neden olabilen başka bir akciğer hastalığıdır. Akciğer nakli için bekleyen 300’den fazla kistik fibrozis hastasının gözlemsel bir çalışmasında, hiperkapni artmış ölüm riski ile ilişkili bulunmuştur.
3) Zatürre
Toplum kökenli pnömoni yaygın bir akciğer enfeksiyonudur. Pnömoni ile hastaneye yatırılan yaklaşık 450 hasta üzerinde yapılan bir çalışmada, hiperkapni hastaları ABG örneklemesi ile ölçüldüğü gibi artan bakım gereksinimi ve ölüm riskinde artış olduğu bildirilmiştir.
4) Anoreksiya
Anoreksiya nedeniyle yatırılan 45 gencin bir çalışmasında (gözlemsel) hafif solunum asidozu yaygın olduğu bildirilmiştir. Hiperkapninin, zayıflamış akciğer kasları nedeniyle bozulmuş akciğer fonksiyonundan kaynaklandığından şüphelenildiğinde, yatak istirahati ve gıda alımında ayarlama ile tedavi edilmektedir. Farklı bir çalışma da benzer sonuçlar bulunmuştur. 22 kadın üzerinde yapılan ayrı bir çalışmada, anoreksiya çoklu akciğer sorunları ile ilişkili olduğu ancak kandaki asit-baz dengesizliği ile ilişkili olmadığı bulunmuştur. Bununla birlikte, daha şiddetli anoreksiya vakaları akciğer fonksiyon bozukluğunu kötüleştirmektedir, asit-baz dengesini bozmaktadır ve solunum asidozuna neden olmaktadır.
5) Uyku apnesi
Araştırmalar, obstrüktif uyku apne sendromunun uyku sırasında hiperkapniye yol açabileceğini düşündürmektedir. Uyku apnesi ciddi bir durumdur ve nefes alırken uyku sırasında tekrar tekrar başlayarak durmaktadır. Bazı durumlarda hiperkapni obstrüktif uyku apnesine işaret etmektedir. Obstrüktif uyku apnesi olan 9 çocuk üzerinde yapılan bir çalışmada, ameliyattan önce çocukların çoğunda ılımlı hiperkapni görülmüştür, bu da neredeyse yarım yıl sonra devam etmiştir.
6) Obezite
Yavaş sığ solunumun bir kombinasyonu ile karakterize edilen obezite ve aşırı şişmanlık hipoventilasyon sendromu dâhil çeşitli solunum problemleri oluşmaktadır. Bu düşük kan oksijen seviyesiyle solunum yetmezliğine ve hiperkapniye neden olmaktadır. Bir derlemeye göre, bu solunum bozukluğu kısa vadede ani hiperkapniye ve uzun vadede başı boş bırakılırsa kronik hiperkapniye ilerletmektedir. Ayrıca obezite hiperkapniyle ayrı ayrı ilişkili olan obstrüktif uyku apnesinin önde gelen nedenidir. Obstrüktif uyku apnesi olan hastalarda sıklıkla gündüz hiperkapni, daha obez hastalarda daha şiddetli ve 1000’den fazla hastayı gözlemleyen bir çalışmada obezite ile ilişkili diğer solunum bozuklukları olan hastalar bulunmaktadır. Bilim adamları ayrıca hiperkapninin test tüplerinde yağ hücresi büyümesini artırıp artırmadığını araştırmaktadırlar ve bu da daha sonra yağ kütlesini artırmaktadır. Bir kısır döngünün rol oynayabileceğini varsaymaktadır. Çünkü obezitenin neden olduğu solunum bozuklukları, yağ hücresi büyümesini artırmaktadır ve obezitenin kötüleşmesine neden olabilecek hiperkapniye neden olmaktadır.
7) Aşırı alkol tüketimi
33 hastada yapılan bir çalışmada, alkol kötüye kullanımı hiperkapninin şiddeti ve solunum yetmezliği ile bağlantılı olduğu bulunmuştur. Kronik ağır alkol bağımlıları olan ve solunum sorunları olanlarda hiperkapni ile solunum yetmezliği gelişme şansı daha fazladır. Gençler üzerinde yapılan bir çalışmada, alkol zehirlenmesi genellikle hafif asidozise yol açmıştır. Yine de asidozun solunumsal veya metabolik nedenlerden kaynaklandığı belirsizdir. Alkol alımı ayrıca hiperkapniyle ayrı ayrı bağlantılı olan obstrüktif uyku apnesinin semptomlarını kötüleştirmektedir.
8) Amyotrofik lateral skleroz (ALS)
Amyotrofik lateral skleroz (ALS), ilerleyici kas zayıflaması ile karakterize bir hastalıktır ve sonunda solunum bozukluğuna neden olmaktadır. Solunum yetmezliği olmasa bile, bu solunum bozukluğu hiperkapniye neden olmaktadır. Ayrıca ALS hiperkapniye ayrı ayrı neden olabilen uyku solunum bozukluklarına da neden olmaktadır.
9) İlaç
Bazı ilaçlar, vücudun solunum kontrolünü, kas fonksiyonunu veya çok hızlı solunuma (hiperventilasyon) neden olarak solunum asidozuna neden olmaktadır. Çok hızlı, yoğun, nefes alma solunan karbon dioksit ve solunan oksijen miktarını azaltmaktadır. Kas fonksiyonunu bozabilecek yaygın ilaçlar arasında anestezikler ve yatıştırıcılar bulunmaktadır. Hiperventilasyona neden olabilecek veya vücudun solunum üzerindeki kontrolünü engelleyebilecek ilaçlar arasında epinefrin, nikotin, opioidler ve yatıştırıcılar (barbitüratlar) bulunmaktadır. Bir vaka çalışmasında, opioid doz aşımı nedeniyle hastaneye yatırılan hastada ciddi hiperkapni vakası görülmüştür. Opioidler beynin solunum merkezini bastırarak oksijen alımını ve CO2 ekshalasyonunu azaltmaktadır. Aşırı dozda opioid sonrası solunum ve oksijen tedarikinin hiperkapninin komplikasyonlarının azaltılmasında önemli olduğu düşünülmektedir
10) Dalış
Uzun süre dalmak, kan dolaşımındaki oksijeni tüketerek dalgıcın karbondioksit solumasını artırmaktadır, bu da kan dolaşımındaki karbondioksit seviyelerini artırarak potansiyel olarak hiperkapniye neden olmaktadır. Su altındaki yüksek basınçlar düşük oksijen seviyelerinin eşlik ettiği hiperkapniye de neden olmaktadır. Beş dalıcı üzerinde yapılan bir çalışmada, hiperkapni büyük olasılıkla ekshalasyon sırasında karbondioksiti kandan akciğerlere transfer etme sorununun bir sonucu oluşmuştur ve bu da kanda CO 2 birikmesine neden olmuştur. Tekrarlanan dalış, karbondioksit birikmesine ve mühür gibi sık olmayan dalgıçlarda bile hiperkapniye yol açmaktadır.
11) Aşırı ısı
Sıcak çarpması, vücudun karbon dioksit üretimini artırarak hiperkapniye neden olmaktadır. Araştırmalar, sıcak çarpmasına solunum bozukluğu ve akciğer gazı değişimi eşlik ediyorsa, riskin daha da yüksek olduğunu göstermektedir. Isı çarpması gibi ısı ile ilişkili hastalıklar, sıçanlarda hiperkapninin bir damgası olan artmış kan asiditesi ile ilişkilendirilmiştir. Isıyla ilişkili hastalıklar, vücudun düzenli karbondioksit seviyelerini nasıl koruduğuna müdahale edebilen nefes alma sorunlarına neden olmaktadır. Ve bu da vücudun sıcaklığı koruma yeteneğini daha da bozmaktadır. Bununla birlikte, ısı inmeli 21 hasta üzerinde yapılan bir çalışmada, metabolik asidoz solunum asidozundan daha yaygın olduğu bulunmuştur.
Kaynakça:
nih.gov
sciencedirect.com
journalmc.org
merckmanuals.com
Yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu