TRAVMAYA METABOLİK VE ENDOKRİN CEVAP Prof. Dr. Süphan ERTÜRK CTF Genel Cerrahi ABD Homeostasis Kararlı bir biolojik denge hali Travma Bu dengeyi bozacak her türlü uyarı Travmaya Organizmanın Cevabı Ana Uyarıcılar – – – – – – – Dolaşan kan volümü ↑/↓ O2 ↓, CO2 ↑, H+ ↑ Ağrı Isı ↑/↓ Yara oluşumu Emosyonel uyarılar Enerji substratlarındaki değişimler Mediatörler – – – – Hormonlar Sitokinler Endotel ürünleri Hücre içi ürünler Travmaya Organizmanın Cevabı SIRS: Systemic Inflammatory Response Syndrome CARS: Counterregulatory Anti-inflammatory Response Syndrome MOF: Multiple Organ Failure Principles of Surg, Schwartz Travmaya Organizmanın Cevabı • ENDOKRİN • İMMÜN • METABOLİK ENDOKRİN CEVAP 1- Hipotalamus-Hipofiz aksı Hipotalamus – CRH – TRH – GnRH (LHRH) Hipofiz → ACTH → TSH → PRL → FSH, LH → PRL (-) – GHRH – Somatostatin (GHIH) → GH (Somatotropin) → GH (-) → TSH (-) – PRH – Dopamin (PIH) → PRL → PRL (-) → FSH, LH (-) → TSH (-) Ön (adeno) hipofiz – ACTH → Kortizol – TSH → T3, T4 – GH – FSH, LH → Östrojen → Progesteron → Testosteron – PRL Arka (nöro) hipofiz – Vazopressin (ADH) – Oksitosin 2- Otonomik – Katakolaminler (E, NE) – Aldosteron – Renin-Angiotensin – İnsülin – İnsulin-like GF (IGF: Somatomedin) – Glukagon – Enkefalinler • Travma sonrası artan hormonlar – – – – – – – Somatostatin Dopamin Vazopressin (ADH) GH Prolaktin ACTH Kortizol – – – – Aldosteron E, NE Renin- Angiotensin II Glukagon • Travma sonrası azalan hormonlar – – – – FSH, LH Östrojen Progesteron Testosteron – TSH – T3, T4 – İnsülin – IGF Sonuç – Vücutta tuz (Na) ve su tutulur (Aldosteron ↑, ADH ↑) – Vazokonstrüksiyon (Renin-angiotensin ↑, E ve NE ↑) – Glukoz metabolizması olumsuz etkilenir ve hiperglisemi gelişir (Kortizon ↑, glukagon ↑, insulin ↓) İMMÜN CEVAP • Sitokinler • Endotel hücrelerinden salgılanan mediatörler • İntrasellüler mediatörler • Diğerleri • Salındıkları yerler – Lokal olarak, travmatize dokulardaki çeşitli hücrelerden – Sistemik olarak da immün sistem hücrelerden • Parakrin etkiye sahiptirler • Depolanmazlar, uyarı anında salınırlar • İnfeksiyon, travma ve yara iyileşmesi üzerinde etkilidirler Principles of Surg, Schwartz 1- Sitokinler – Tumor Necrosis Factor (TNF) – Interleukinler (IL) IL -1, IL-2, IL-4, IL-6, IL-8, IL-10, IL-12, IL-13 – Interferon (IFN) – Granulocyte/Macrophage-Colony Stimulating Factor (GM-CSF) Sitokinlerin salındığı hücreler – Makrofajlar – Kupfer hücreleri – Polimorf nüveli lökositler (PNL) – Astrositler – Endotel hücreleri – Epitel hücreleri – Fibroblastlar – Osteoblastlar – T ve B lenfositleri – Mast hücreleri – Bazofiller – Hepatositler – Keratinositler – Stroma hücreleri Sitokinlerin etkileri – Yara iyileşmesini arttırmak – Ateş – T lenfosit proliferasyonu – Akut faz reaktanlarının uyarımı – PNL’de kemotaksis – CD4+ ve CD8- T hücrelerinin uyarımı – Apoptozisi azaltmak 2- Endotel hücrelerinden salgılanan mediatörler – – – – – – – – – Endothelium-Derived Nitric Oxide (EDNO) Endothelium-Derived Relaxing Factor (EDRF) Intercellular Adhesion Molecules (ICAM-1) [E-Selectin] Intercellular Adhesion Molecules (ICAM-2) P-Selectin Prostasiklin (PGI2) Endotelin (ET) Platelet-Activating Factor (PAF) Atrial Natriuretic peptides (ANPs) 3- İntrasellüler mediatörler – Heat-Shock Protein – Reaktif oksijen metabolitleri • O2+ (Singlet O2) • O2(Süperoksit) • OH(Hidroksil) 4- Diğerleri – Eicosanoidler • PG (D2, E2, F2, I2) • TX A2 • Lökotrienler (LT) • Lipoksinler (Lx) • Hidroksi Eikosa Tetra Enoik asit (HETE) – Kallikrein-Kinin sistemi – Serotonin – Histamin METABOLİK CEVAP Enerji Kaynakları – Karbonhidratlar • GLUKOZ (1 gr: 3,4 kal) • Endojen rezerv 290-600 gr – Proteinler • AMİNO ASİT (1 gr: 4 kal) • Endojen rezerv 10-12 kg – Lipitler • TRİGLİSERİT (1 gr: 9,2 kal) • Endojen rezerv 17 kg Enerji ihtiyacı – istirahatte – Hastanede yatan – Ağır hasta (inf / trv/ yanık vs) Total ihtiyacın karşılanması – % 50 – % 30 – % 20 KH yağ protein 25-35 kal/kg/gün 35-47 kal/kg/gün 50-70 kal/kg/gün Enerji ihtiyacının ölçümü A- İndirekt ölçüm – Harris-Benedict (Basal Energy Expenditure: BEE) E: 66 + (13.7xkg) + (5xcm) - (6.8xyaş) K: 66.5 + (9.6xkg) + (1.8xcm) - (4.7xyaş) – Modifiye H-B (Total Energy Expenditure: TEE) E: (BEE) x (AF) x (IF) x (TF) K: (BEE) x (AF) x (IF) x (TF) B- Direkt ölçüm – Weir (Resting Energy Expenditure: REE) REE: 3.9 (VO2) + 1.1(VCO2) - 2.2 (İdrar N) kkal/dk ml/dk ml/dk gr/dk – Respiratory Quotient (RQ) RQ: (VCO2) - 4.8 (İdrar N) / (VO2) - 5.9 (İdrar N) Gece Açlığı (Overnight Fasting) Glukoz ↓ • İnsulin ↓ • Glukagon ↑ → Glukojenoliz ↑ → GNG ↑ Glukoz ↑ → ENERJİ Açlık (Starvation) • • Glukoz ↓ Metabolik ara ürünler yeniden kullanılmaya gayret edilir KH: - Hemopoetik sistemde Anaerobik glikoliz → laktat → Glikoz (Cori siklusu) → ENERJİ Trigliserit: - Serbest yağ asidi → ENERJİ - Gliserol → Glukoz (GNG) → ENERJİ Protein: - A. Asit (alanin, glutamin) → Glukoz (GNG) → ENERJİ - Dallanmış zincirli a. asitler (BCAA) adelede parçalanır Glutamin → alanin (İB’da) Piruvat → alanin Bunlar kan yoluyla KC’e ulaşıp KC’de glukoz haline çevrilirler (Glikoz-Alanin/Glutamin-BCAA siklusu) (GNG) → ENERJİ Uzamış açlık (Prolonged Starvation) • Enerji sarfiyatı azalır • Yakıt tüketiminin niteliği değişir MSS, glikoz yerine keton cisimlerini kullanmaya başlar (Ketoadaptasyon) Keton cisimleri ↑ • GNG ↓ Protein korunmaya çalışılır İdrarla nitrojen atılımı ↓ • Yeterli su sağlanabilirse bu yolla 2-3 ay açlığa dayanılabilir Substrat-driven process Travma • Nöroendokrin sistem uyarılır • Metabolik ürünler aşırı mobilize olur – Lipoliz ↑ (İnsulin, Glukagon, Kortizol, T3, T4) – Proteoliz ↑ (Kortizol) – Glukoz ↑ • Glukojenoliz ↑ (Glukoagon) • GNG ↑ (Kortizol, glukagon) • Glukozun periferik kullanımı ↓ (GH, E) • Glukoz intoleransı gelişir (miktar ↑ , kullanım ↓ ) – Keto adaptasyon bozulur Ketonlar da kullanılamaz – İdrarla nitrojen atılımı ↑ – Enerji sarfiyatı ↑ (REE: % 25-30 ↑ ) Travma Sonuç • Metabolik ürünlerin aşırı mobilizasyonu • Adaptif değişikliklerin sekteye uğraması (REE azalması, idrarla nitrojen atımının azalması, ketoadaptasyon vb) • Tedbir alınmaz ise organizmanın hızla iflasa gidişi Neuroendocrine-driven process Metabolik Cevap (Cuthbertson ve Moore) Metabolik Cevap (Cuthbertson ve Moore) • Azalma fazı (Ebb phase) – Travmanın akut sonuçlarını yansıtır – Travmadan sonraki ilk birkaç dakika / saatlik sürede görülür – Hemodinamik instabilite vardır – Hormonal aktivasyon artar – Enerji tüketimi azalır – İdrarla nitrojen atılımı azalır Metabolik Cevap (Cuthbertson ve Moore) • Akış fazı (Flow phase) – Travma sonrası iyileşme dönemini yansıtır – Volüm eksiği kapatılır – İmmün sistem stimüle edilir – Vücuda gerekli desteği sağlamak amacıyla metabolizma artar • Katabolik safha (adrenergic-corticoid phase) • Anabolik safha – Erken (corticoid-withdrawal phase) – Geç