Einleitung: Der Säuren-Basen-Status (SBS) bei Tieren kann anhand zweier unterschiedlicher Modelle beurteilt werden. Bekannt ist die klassische Henderson-Hasselbalch-Theorie mit den diagnostischen Parametern pH, PCO2, [HCO3-] bzw. [BE]. Stewart kritisierte das Henderson- Hasselbalch-Modell als zwar richtig, aber unvollständig. Er schuf ein neues SBS-Modell mit drei primären Variablen, wie PCO2, [SID] und [Atot]. Der PCO2 wird von der Lunge, Plasma- [SID] von Nieren und Magen-Darm-Kanal sowie Plasma-[Atot] von Leber und Nieren reguliert. Das Stewart-Modell des SBS ist theoretisch gut fundiert, findet jedoch bisher in der Veterinärmedizin kaum Beachtung. Probanden und Studiendesign: An 44 erwachsenen Pferdepatienten einer Universitätsklinik wurden der Einfluss unterschiedlicher Erkrankungen sowie die Wirkung verschiedener Infusionslösungen (0,9%-ige NaCl-, Ringer- und Mischlösungen) auf den SBS der Tiere geprüft. Die Entnahme venöser Blutproben erfolgte zu den Zeitpunkten vor sowie sofort und ~1h nach unterschiedlich langer Dauertropfinfusion. In den Proben wurden verschiedene SBS-Parameter nach Henderson-Hasselbalch und Stewart labordiagnostisch ermittelt und bezüglich Diagnostik und Behandlungswirksamkeit vergleichend bewertet. Ergebnisse und Diskussion: Ausgehend von den Referenzbereichen der SBS-Parameter führten die sehr unterschiedlichen Erkrankungen bei den Pferden zum Zeitpunkt vor Behandlungsbeginn im Mittel nur zu geringen oder keinen signifikanten Abweichungen. Bei 9 Pferden konnten Auslenkungen des physiologischen Blut-pH diagnostiziert werden und zwar in 4 Fällen eine Azidämie (pH <7,30) und in 5 Fällen eine Alkalämie (pH >7,42). Deutlich häufiger wichen die ermittelten Stewart-Parameter des SBS von den Referenzbereichen ab. Bei 20 Pferden veränderte sich die Plasma-[SID3 und 4], wobei 17-mal ein Abfall (= elektrolytbedingte Azidose) und 3-mal ein Anstieg der Werte (= elektrolytbedingte Alkalose) gefunden wurden. Bezüglich Plasma-[Atot1 und 2] wurden in 6 Fällen erniedrigte (= hypoproteinämische Alkalose) und in 5 Fällen angestiegene Befunde (= hyperproteinämische Azidose) beobachtet. Die Werte für Plasma-[SIG] waren 14-mal stärker negativ als normal (= verstärkter Anfall ungemessener saurer Anionen). Die zeit- und tiergleich ermittelten Henderson- Hasselbalch-Parameter, wie [HCO3-] (26,9±07 mmol/l) und [BE] (1,5±07 mmol/l) lagen mit wenigen Ausnahmen im Referenzbereich und ließen somit Veränderungen des SBS kaum erkennen. Die beschriebenen Ergebnisse führen zu der Erkenntnis, dass mittels der Stewart-Parameter eine exaktere Diagnostik mit vorteilhaftem Einblick in die unterschiedliche Ätiopathogenese der SB-Imbalancen möglich wird. Zugleich vermitteln die nichtrespiratorischen Stewart-Variablen [SID] und [Atot] eindrucksvoll den funktionellen Zusammenhang zwischen Elektrolyt-, Säuren-Basen- und Proteinstoffwechsel im Organismus. Letzteres gelingt mit den klassischen SBS-Parametern, wie [HCO3-] oder [BE], nicht. Die zum Einsatz gelangten Infusionslösungen, wie isotone NaCl-, Ringer- und Mischlösungen, waren konfektioniert und wiesen [SID3/4] (<0 mmol/l) und [Atot1/2] (0 mmol/l) auf. Im Vergleich zu den physiologischen Plasma-[SID] (~40 mmol/l) und -[Atot] (~13 mmol/l) bei Pferden müssten diese Lösungen mit ihrem erniedrigten SID sauer, und den fehlenden Proteinen, alkalisch wirken. Tatsächlich fand sich bei den Pferdepatienten nach der Infusionsbehandlung ein signifikanter Abfall von Plasma-[SID4] auf 36,2±3,3 mmol/l (Ringerlösung) und 40,3±2,8 mmol/l (NaCl-Lösung), d. h. eine azidierende Wirkung. Bei den gleichen Tieren sank die Plasma-[Atot1] signifikant auf 12,3±1,5 mmol/l bzw. 12,5±1,8 mmol/l, d. h. ein alkalischer Effekt war feststellbar. Weil der Abfall von [SID] quantitativ höher ausfiel als der für [Atot], ergab sich als Nettowirkung der Infusionsbehandlung eine azidotische Stoffwechselbelastung. Demnach scheinen die eingesetzten Lösungen zur Behandlung der bei Tieren häufig auftretenden nichtrespiratorischen Azidose weniger gut geeignet zu sein. Mit den Parametern nach Henderson-Hasselbalch ließen sich diese spezifischen Effekte der Infusionsbehandlung nicht ermitteln. Schlussfolgerungen: Die Stewart-Parameter des SBS können bei der Flüssigkeitszufuhr an Tieren zum einen vorteilhaft zur Vorhersage möglicher saurer oder basischer Effekte genutzt werden. In der Veterinärmedizin finden meistens konfektionierte orale oder parenterale Lösungen Verwendung, daher genügt die einmalige Bestimmung der Werte für [SID] und [Atot] in diesen Lösungen, um die Auswirkungen auf den SBS der Probanden zu erkennen. Zum anderen gelingen mit der Bestimmung von Plasma-[SID] und -[Atot] spezifische Rückschlüsse auf die Ätiopathogenese von nichtrespiratorischen -Störungen bei Tieren, die vorteilhaft auch im venösen Blut analysierbar sind. Daraus können Erkenntnisse für eine wirksame Flüssigkeitsbehandlung abgeleitet werden.
Introduction: The acid-base status (SBS) of animals can be determined following two models. The best known is the classic acid-base model of Henderson-Hasselbalch which utilizes the diagnostic parameters of pH, PCO2, [HCO3-] and Base excess (BE). Stewart criticized the model of Henderson- Hasselbalch, claiming it to be right but insufficient. He proposed a new model of acid-base disturbance with three main parameters, PCO2, [SID] and [Atot]. The PCO2 is controlled by the lungs, plasma [SID] by the kidney, and intestinal canal and plasma [Atot] by the liver and kidney. The Stewart-model is, in theory, well grounded, but has received little attention until now in veterinary medicine. Materials and Methods: The effect of different diseases and of different fluid solutions (Ringer, NaCl 0,9% and mixed) on the SBS was controlled in a study of 44 adult horses within an equine clinic of the FU Berlin. Venous blood extraction was made shortly before and directly after infusions, as well as one hour after finishing infusions of different duration. In the samples, different SBS parameters corresponding to both acid- base models were determined using routine laboratory procedures and compared in terms of diagnosis and effectiveness of treatment. Results and Conclusions: According to reference range of acid-base status parameters, the diseases triggered little to no average relevant differences before fluid treatment in horses. Only in 9 cases a deviation of the physiological pH value could be observed, in 4 cases acidosis was found (pH <7,30), and in 5 cases alkalosis (pH >7,42). The Stewart parameters clearly showed deviations from the norm values more often. In 20 horses the plasma [SID3/4] changed, whereas 17 cases showed lowered values (= acidosis caused by electrolytes) and 3 cases higher values (= alkalosis caused by electrolytes). Regarding plasma [Atot1/2], 6 cases gave lowered values (= hypoproteinemic alkalosis) and 5 cases higher values (= hyperproteinemic acidosis). The values for plasma [SIG] were 14 times more negative than norm values. The Henderson-Hasselbalch parameters were measured simultaneously in the same patients, yielding [HCO3-] (26,9±07 mmol/l) and [BE] (1,5±07 mmol/l), which were thus in the reference range with very few exceptions. Modifications of the SBS could thus not be so easily recognized. The described results led to the observation that only Stewart parameters allow an exact diagnosis with advantageous insight to the different etiopathogenesis of acid-base anomalies. At the same time, the non respiratory Stewart parameters [SID] and [Atot] indicate the functional correlation between electrolytes, acid-base and protein metabolism in the organism. The latter can not be determined using the classic acid-base parameters, such as [HCO3-] and [BE]. The intravenous solutions used for infusion such as NaCl 0,9%, Ringer’s solution or mixed solutions had values of [SID] <0 mmol/l and [Atot] = 0 mmol/l. In comparison with the physiologic plasma [SID] (~40 mmol/l) and [Atot] (~13 mmol/l), the effect on horses of the solutions with lowered SID should be acidotic and in the solutions without proteins should be alkalotic. Experimentally, a significant fall of plasma [SID4] 36,2±3,3 mmol/l (Ringer solution) and 40,3±2,8 mmol/l (NaCl solution) was observed after the infusion, that is, an acidotic effect was always observed. In the same animals, the plasma [Atot1] sunk to 12,3±1,5 mmol/l or 12,5±1,8 mmol/l, in other words, an alkalotic effect could be observed. Since the fall of [SID] was quantitatively more important than the fall of [Atot], the net effect of the infusion therapy was, in the end, acidotic. Because of that, it seems that the solutions for treating the frequent non respiratory acidosis in patients were not as suitable as might be desired. The specific effects of the therapy could not be determined using the parameters of the Henderson-Hasselbalch model. Inference: The Stewart parameters of SBS can be favorably used in animals to predict possible acidotic or alkalotic effects. Since in veterinary medicine, mostly ready-to-use oral or parenteral solutions are used, it is sufficient to determine the values of SID and Atot in these solutions in order to observe the effects on the SBS of the patients. In conjunction with the analysis of venous blood it is possible to recognize the etiopathogenesis of non respiratory SBS anomalies in animals. From all of the above, concepts for an effective fluid treatment can be developed.