Isı Transfer Mekanizmaları

Perioperatif hipoterminin önlenmesini daha iyi anlamak açısından vücuttaki ısı kayıplarının nasıl gerçekleştiği konusunu iyi anlamak gerekir.

Daha önceki makalede "Anestezik Ajanların Termoregülasyon Üzerindeki Etkileri" anlatılmıştı. Buradaki makalede ısı transfer mekanizmaları açıklanmaktadır, ancak perioperatif hipotermiye dair temel sebebin anestezik ajanların indüksiyonu ile gerçekleşen redistribüsyon kaynaklı ısı düşüşü olduğu unutulmamalı. 

Vücuttaki ısı transfer mekanizmaları yayılma (radiation), konveksiyon (convection), iletim (conduction) ve buharlaşma (evaporation) olarak 4 başlık altında toplanır.

Resim Kaynak: Arizant Healthcare Inc., a 3M company. 

Yayılma-Radiation

Ameliyat odasında hasta vücudundan, daha soğuk olan ortama radyan enerji ile duvar, tavan ve zemine olan ısı yayılımıdır.

Bütün ısı kayıplarının %40-65'i yayılma yolu ile gerçekleşir.

Konveksiyon - Convection

Ameliyat odalasındaki havalandırma sistemi aracılığıyla hastanın vücut yüzeyindeki ısının soğuk hava akımıyla kaybolmasıdır. Bu etkiye aynı zamanda "Windchill Etkisi" de denir ve kayıpların %25-35'ini oluşturur. 

Windchill Etkisi: Konveksiyon yoluyla yüzey ısısındaki kayıp oranı, yüzey üzerinde bulunan hava akımının hızına bağlıdır. Yüzey çevresindeki havayı ısıtır ve yüzeye karşı sıcak hava biçimlerinden sınırlı bir yalıtım tabakası oluşturur. Hava akımı bu sınırlı yalıtım tabakasını kırar ve daha soğuk olan havanın yüzey üzerindeki sıcak havanın yerine geçmesine neden olur. Hava akım hızı ne kadar yüksek olursa yüzey o kadar çabuk soğur

İletim - Conduction 

Hastanın bir obje ile temasında sıcaklığının iletilmesidir 

Örneğin farklı bir ısıya sahip olan ameliyat masası ile temasında. Isıtılmayan IV & kan ürünleri ve irrigasyon sıvıları hastaya verilmesi.

Buharlaşma - Evaporation

Kısaca vücut yüzeyinde bulunan nemin sıvı halden gaz haline dönüşerek kaybolması durumu olarak açıklanabilir. Buharlaşma aracılığıyla kaybolan ısı ağırlıklı iç organların açıkta kalması ve cerrahi insizyon büyüklüklerine bağlı olarak gerçekleşir. 

Genel kanının aksine, solunum yolu ile nispeten daha az ısı kaybolur. Cilt aracılığıyla ısı kayıpları %90 oranında iken solunum sistemi aracılığı ile ısı kayıpları %10'dur.

Anestezik Ajanların Termoregülasyon Üzerindeki Etkileri

Daha önce yayınlanan "Termoregülasyon" başlıklı yazıda, termoregülasyonun normal koşullar altında nasıl çalıştığı ve vücut sıcaklığını nasıl koruduğuna yönelik bilgiler yer alıyordu.

Buradaki yazıda anestezik ajanların termoregülasyon üzerindeki etkilerine dair bilgiler yer alıyor.

Daha önceki yazılarda perifer sıcaklığın çekirdek sıcaklığa göre 2-4°C daha düşük olduğu belirtilmişti1. 
1 Sessler DI. Temperature Monitoring. In: Miller RD (ed): Anesthesia, 5th Ed., Vol 2. New York: Churchill Livingstone Inc, 2000: 1367-1389

Resim Kaynak: http://www.bbc.co.uk/schools/gcsebitesize/science/add_ocr_pre_2011/homeostasis/bodytemprev1.shtml

Normal koşullar altında vazokonstriksiyon ve vazodilatasyon ile vücudun ısınması veya serinlemesi 0,2°C'lik eşik aralığı ile ayarlanabilirken, anestezi indiksiyonu yapılan hastalarda bu eşik aralığı 4°C'ye çıkmaktadır2.
2 Sessler DI. Current concepts: Mild Perioperative Hypothermia. N Eng J Med 1997; 336(24): 1730-1737

Resim Kaynak: Arizant Healthcare Inc., a 3M company. 

Eşik aralığının 4°C'ye çıkmasıyla vücut ısısının regülasyonu için gerekli olan vazodilatasyon ve vazokonstriksiyonda gecikmeler meydana gelir. Anestezik ajanlar termoregülasyonu baskıladığından termoresepörler aracılığıyla iletilen soğuk sıcak sinyalleri hipotalamusa doğru bir şekilde ulaşamaz.

İstemsiz perioperatif hipotermiye dair birçok etken vardır, ancak bilinenin aksine anestezik ajanlar bunlar içerisindeki en büyük ve en temel etkendir.

Anestezik ajanlar termoregülasyonu baskıladığı gibi aynı zamanda vazodilatasyona sebep olur, bu durum periferik şantların açılmasına ve çekirdeğe göre daha soğuk olan periferdeki kanın kontrolsüz olarak çekirdek (kor) alana doğru dolaşımına sebep olur. Aynı şekilde merkezdeki daha sıcak kanın perifere doğru dolaşımına sebep olur.

Resim Kaynak: Arizant Healthcare Inc., a 3M company. 

Isı redistribüsyonu olarak ifade edilen bu dolaşım, çekirdek (kor) sıcaklığının düşmesine ve dolayısıyla hastanın hipotermiye girmesine neden olur.

Bir sonraki makalede "Isı Transfer Mekanizmaları" konusunda bilgiler aktarılacaktır. 

Termoregülasyon

"Normotermi ve Perioperatif Hipotermi" konulu yazıda Normotermi ve Perioperatif Hipotermi terimlerinin tanımı, kişilerde vücut sıcaklık farklılıklarına dair açıklamalar, ölçüm yöntemleri ve sıcaklık değerleri konusunda genel bir bilgi yer almakta. 

Buradaki yazıda termoregülasyonun normal koşullar altındaki fonksiyonuna dair bilgiler yer almakta. 

Normal Koşullar Altında Termoregülasyon

Termoregülasyon vücut sıcaklığını kontrol eder ve sıcaklığın ideal aralıkta kalmasını sağlar (çekirdek sıcaklık 37°C). Ciltte bulunan ve sıcak ile soğuğu algılayan reseptörlere termoreseptör denir. Termoreseptörler cilt üzerinde çeşitli yerlerde bulunurlar ve sıcaklık soğukluk durumunu omuriliğe bağlı olan duyu lifler aracılığıyla hipotalamusta bulunan termoregülasyon merkezine iletir. 
Hipotalamus bu bilgileri "eşik aralık sıcaklıklarla" karşılaştırır. Termoreseptörler, sıcaklık değişimlerine yanıt verirler ve farklı sıcaklık düzeylerinde farklı yanıtlar verirler1 
1 Guyton AC, Hall JE. Textbook of Medical Physiology. 10th Ed. ©2000 p. 562

Resim Kaynak: Arizant Healthcare Inc., a 3M company. 

Çekirdek sıcaklık hayati organlar etrafında olan sıcaklık olarak tanımlanmaktadır ve normal koşullar altında 37°C olarak kabul edilir. Periferdeki sıcaklık her zaman çekirdek sıcaklığa göre 2-4°C daha soğuktur. Bu durumda çekirdek sıcaklık 37°C iken perifer bölgelerdeki sıcaklık 33°C olabiliyor. Aşağıdaki resimde koyu kırmızı ile belirtilen alan, çekirdek sıcaklığın bulunduğu alanı gösteriyor. 

Resim Kaynak: http://www.bbc.co.uk/schools/gcsebitesize/science/add_ocr_pre_2011/homeostasis/bodytemprev1.shtml

İnsanlarda vücut sıcaklığındaki eşik aralığı 0,2 °C’dir, yani vücut sıcaklığı bu aralıkta artış veya düşüş gösterir. Bu aralığın dışına çıkılması durumunda termoregülasyon merkezi aracılığıyla damarlarda vazodilatasyon veya vazokonstriksiyon oluşturulur ve titreme veya terleme sonucunda vücudun ısınması veya serinlemesi sağlanır, yani kısaca vücut sıcaklığı regüle edilir. 

Resim Kaynak: Arizant Healthcare Inc., a 3M company. 

Termoregülasyon Merkezi - Vazodilatasyon - Terleme

Vücut sıcaklığındaki artışın eşik aralığının üst sınırına erişmesi durumunda vazodilatasyon (damar genişlemesi) tetiklenir ve bu durum periferdeki daha soğuk olan kanın daha hızlı bir şekilde çekirdek sıcaklık ile karışmasını sağlar  ve terleme ile vücudun serinlemesini sağlayarak sıcaklığın normal değerlerde kalmasını sağlar. 

Termoregülasyon Merkezi - Vazokonstriksiyon - Titreme

Vücut sıcaklığındaki düşüşün eşik aralığının alt sınırına erişmesi durumunda vazokonstriksiyon (damar büzüşmesi) tetiklenir ve bu durum periferdeki daha soğuk olan kanın daha yavaş bir şekilde çekirdek sıcaklık ile karışmasını sağlar  ve titreme ile enerji üreterek sıcaklığın normal değerlerde kalmasını sağlar. 

En iyi termoregülasyon kişinin kendisi tarafından yapılanıdır, örneğin sıcak ortamda hafif giyinerek klima çalıştırmak veya soğuk ortamda daha kalın giyinerek ısıtıcı çalıştırarak.

Cerrahi hastalarda termoregülasyon anestezi indüksiyonuna bağlı olarak baskılanmaya uğrar ve termoregülasyonun çalışma fonksiyonunda değişiklik meydana gelir. Anestezi altındaki termoregülasyon ile ilgili bilgi almak için "Anestezik Ajanların Termoregülasyon Üzerindeki Etkileri" konulu yazıyı okuyunuz.

Normotermi ve Perioperatif Hipotermi

Vücut sıcaklığı hayati göstergelerden birisidir bununla birlikte1 vücut sıcaklığının ideal sıcaklıkta olması durumuna Normotermi denir. İdeal durumdaki vücut sıcaklığı genellikle 37°C olarak tanımlanır, ancak bu durum ölçüm için kullanılan yöntem, ölçüm yeri, kişinin yaşı, cinsiyeti, duygusal durumu, ilaç kullanımı, aktivite durumu ve günün saatine göre değişiklik gösterebilir.

Resim Kaynak: http://leadingwithtrust.com/2013/06/23/are-you-a-thermometer-or-thermostat-leader/

Vücut sıcaklığının ölçümü için kullanılan alanlar aşağıdaki gibidir:

• Anüs (rektal sıcaklık)
• Ağız (oral sıcaklık)
• Koltuk altı (aksiller sıcaklık)
• Kulak (timpanik sıcaklık)
• Vajina (vajinal sıcaklık)
• Üretra (üretral sıcaklık)
• Alın
• Temporal arter üzerinden
• Bağırsak içerisinden (küçük bir termometre yutarak)
• Özofajial (yemek borusu aracılığıyla)
• Pulmoner arter üzerinden
• Cilt 

Kullanılan ölçüm yöntemi hastanın bilincinin açık veya kapalı olması durumuna bağlı olarak tercih edilir. En doğru vücut sıcaklığı çekirdek sıcaklığın ölçülmesiyle elde edilir, ancak çekirdek sıcaklık çoğu zaman invasif yöntemlerle ölçülebildiğinden hastanın bilincinin açık olması bu gibi ölçümlere izin vermeyebilir.

Klinik anlamda "Normotermi" tanımına bakılacak olursa, normotermi; vücut sıcaklığının 36°C'nin üzerinde olması durumu olarak ifade edilir. Vücut sıcaklığının perioperatif dönemde istemsiz olarak 36°C'nin altına düşmesi durumuna "İstemsiz Perioperatif Hipotermi" denir. Hastanın vücut sıcaklığının 36°C'nin altına düşmesiyle, yani hipotermiye girmesiyle birlikte hasta ve hastane açısından ek komplikasyonlar ve maliyet artışları ortaya çıkabilir.

"İstemsiz Perioperatif Hipotermi" en sık karşılaşılan cerrahi komplikasyon olmakla birlikte başka komplikasyonlara kıyasla önlenmesi en kolay olanlardan bir tanesidir.

¹http://www.acilveilkyardim.com/acilbakim/yasambulgu.htm

Konuyla ilgili daha detaylı bilgileri için "Termoregülasyon" başlıklı konuya bakınız.