Das Stewart-Modell

Abstract

About twenty years ago, Peter Stewart had already published his modern quantitative approach to acid-base chemistry. According to his interpretations, the traditional concepts of the mechanisms behind the changes in acid-base balance are considerably questionable. The main physicochemical principle which must be accomplished in body fluids, is the rule of electroneutrality. There are 3 components in biological fluids which are subject to this principle: a)Water, which is only in minor parts dissociated into H+ and OH-, b)"strong", i.e. completely dissociated, electrolytes, which thus do not interact with other substances, and body substances, such as lactate, and c)"weak", i.e. incompletely dissociated, substances. Peter Stewart strictly distinguished between dependent and independent variables and thus indeed described a new order of acid-base chemistry. The 3 dependent variables (bicarbonate concentration [Bic(-)], pH, and with this also hydrogen ion concentration [H(+)]) can only change if the 3 independent variables allow this change. These 3 independent variables are: 1. Carbon dioxide partial pressure, 2.the total amount of all weak acids ([A-] (Stewart called these ATOT), and 3.strong ion difference (SID). [A(-)] can be calculated from the albumin (Alb) and the phosphate concentration (Pi): [A(-)]=[Alb x (0.123 x pH - 0.631)] + [Pi x (0.309 x pH - 0.469)]. An apparent SID (or "bedside" SID) can be calculated using measurable ion concentrations: SID=[Na(+)] + [K(+)] - [Cl(-)]-lactate. Regarding the metabolic disturbances of acid-base chemistry, according to Stewart's terminology, changes in pH, [H(+)], and [Bic(-)] are only possible if either SID or [A(-)] itself changes. If, for example, SID decreases (e.g. in case of hyperchloremia), this increase in independent negative charges leads to a decrease in dependent negative charges in terms of [Bic(-)] resulting in acidosis (and vice versa). Therefore, according to Stewart, the decrease in SID during hyperchloremic acidosis results from the increase in serum chloride concentration and is the causal mechanism behind this acidosis. Contrary for example, a decrease in [A(-)] (e. g. during hypoalbuminemia) leads to an increase in [Bic(-)] and therefore to an alcalosis (and vice versa). Thus, by Stewart's approach, completely new acid-base disturbances, like "hyperchloremic acidosis" or "hypoalbuminemic alcalosis" (which, of course, can also exist in combination) can be detected, which had been unrecognised by the classic acid-base concepts. Consequently, Stewart's analysis can lead to a better understanding of the mechanisms behind the changes in acid-base balance.

Perioperatives Flüssigkeitsmanagement bei Patienten mit großen viszeralchirurgischen Eingriffen

“…Im Gegensatz dazu bewirkt eine Hypalbuminämie über eine Abnahme der Gesamtkonzentration der schwachen Säuren eine Alkalose. Mithilfe dieser Analytik können also völlig neue Säure-Basen-Störungen, wie etwa die «hyperchlorämische Azidose» oder die «hypoalbuminäme Alkalose», diagnostiziert werden, die der klassischen Säure-BasenAnalytik verschlossen bleiben [46].…”

Perioperatives Flüssigkeitsmanagement

“…Zum Schluss soll noch angemerkt werden, dass in den letzten Jahren eine Vielzahl an Studien aufzeigte (siehe [15]), dass die Genese u. a. einer "Infusionsacidose" auch mit dem Abfall der "Differenz der starken Ionen (SID)" erklärt werden kann, die in diesem Fall durch die unphysiologisch hohe Chloridkonzentration der Infusionslösungen verursacht wird (StewartKonzept [18]). Dieses "moderne" Konzept zur Beurteilung des Säure-Basen-Status setzt sich offensichtlich international immer mehr durch [1,3,5,8,11,12,13,14,15,16,17].…”

“…Dieses "moderne" Konzept zur Beurteilung des Säure-Basen-Status setzt sich offensichtlich international immer mehr durch [1,3,5,8,11,12,13,14,15,16,17]. Durch deren Anwendung konnte "in 2006" z.…”

Säure-Basen-Konzepte

“…Aufgrund der für Fallberichte gebotenen Kürze sind wir hier in der Tat lediglich auf die apparente Differenz der starken Ionen (SID) eingegangen, nicht auf die effektive SID und das "strong ion gap", dem Maß für negative Ladungen, die mit herkömmlichen Methoden nicht bestimmbar sind [8]. Der Leserbrief von Herrn Zander gibt leider keineswegs eine "klare" Antwort; dies legt unsere entsprechende Erwiderung offen [11].…”