Metabolisk acidose

Metabolisk acidose er en forstyrrelse af syre-base-balancen, der manifesterer sig ved lave pH-værdier og lave bikarbonatkoncentrationer i blodet. I en terapeuts praksis er metabolisk acidose en af de mest almindelige forstyrrelser i syre-base-balancen. Metabolisk acidose med et højt og normalt aniongab skelnes afhængigt af tilstedeværelsen eller fraværet af umålte anioner i plasmaet.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]

Årsager metabolisk acidose

Årsager omfatter ophobning af ketoner og mælkesyre, nyresvigt, medicin eller toksiner (højt aniongab) og gastrointestinale eller nyremæssige tab af HCO3~ (normalt aniongab).

Udviklingen af metabolisk acidose er baseret på to hovedmekanismer: H ⁺ -belastning (med overskydende syreindtag) og tab af bikarbonater eller brugen af HCO3 _som buffer til at neutralisere ikke-flygtige syrer.

Øget H ⁺ -indtag i kroppen med utilstrækkelig kompensation fører til udvikling af to typer metabolisk acidose: hyperkloræmisk og acidose med høj anionmangel.

Denne syre-base-ubalance udvikler sig i situationer, hvor kilden til øget H ⁺ -indtag i kroppen er saltsyre (HCl) - som følge heraf erstattes ekstracellulære bicarbonater af klorider. I disse tilfælde forårsager en stigning i blodklorider over normale værdier et tilsvarende fald i bicarbonatkoncentrationen. Aniongabets værdier ændrer sig ikke og svarer til normale værdier.

Høj anionunderskudsacidose udvikles, når det øgede indtag af H ⁺ -ioner i kroppen er forårsaget af andre syrer (mælkesyre ved mælkesyreacidose, ketonsyrer ved diabetes mellitus og sult osv.). Disse organiske syrer erstatter bicarbonat, hvilket fører til en stigning i aniongabet (AG). En stigning i aniongabet med hver meq/l vil føre til et tilsvarende fald i koncentrationen af bicarbonater i blodet.

Det er vigtigt at bemærke, at der er en tæt sammenhæng mellem syre-base-balancen og kaliumhomeostasen: med udviklingen af syre-base-balanceforstyrrelser sker der en overgang af K ⁺ fra det ekstracellulære rum til det intracellulære rum eller omvendt. Med et fald i blodets pH-værdi for hver 0,10 enheder stiger koncentrationen af K ⁺ i blodserum med 0,6 mmol/l. For eksempel stiger koncentrationen af K ⁺ i blodserum hos en patient med en pH (blod) på 7,20 til 5,2 mmol/l. Til gengæld kan hyperkaliæmi føre til udvikling af syre-base-balanceforstyrrelser. Højt kaliumindhold i blodet forårsager acidose på grund af et fald i udskillelsen af syrer fra nyrerne og hæmning af dannelsen af ammoniumanioner fra glutamin.

Trods den tætte forbindelse mellem syre-basebalancen og kalium, manifesterer dens metaboliske forstyrrelser sig ikke tydeligt klinisk, hvilket er forbundet med inkluderingen af sådanne yderligere faktorer, der påvirker koncentrationen af K ⁺ i blodserum, såsom nyrernes tilstand, proteinkatabolismens aktivitet, insulinkoncentrationen i blodet osv. Derfor bør man hos en patient med alvorlig metabolisk acidose, selv i fravær af hyperkaliæmi, antage tilstedeværelsen af kaliumhomeostaseforstyrrelser.

Hovedårsager til metabolisk acidose

Højt aniongab

• Ketoacidose (diabetes, kronisk alkoholisme, underernæring, sult).
• Laktatacidose.
• Nyresvigt.
• Toksiner metaboliseres til syrer:
• Methanol (formiat).
• Ethylenglycol (oxalat).
• Paraacetaldehyd (acetat, chloracetat).
• Salicylater.
• Toksiner, der forårsager mælkesyreacidose: CO, cyanid, jern, isoniazid.
• Toluen (initialt højt aniongab, efterfølgende udskillelse af metabolitter normaliserer gapet).
• Rabdomyolyse (sjælden).

Normalt aniongab

• Gastrointestinale tab af NSO - (diarré, ileostomi, kolostomi, intestinale fistler, brug af ionbytterharpikser).
• Ureterosigmoidostomi, ureteroileal drænage.
• Nyretab af HCO3
• Tubulointerstitiel nyresygdom.
• Renal tubulær acidose, type 1, 2, 4.
• Hyperparatyreoidisme.
• Indtagelse af acetazolamid, CaCl, MgSO4.

Andre

• Hypoaldosteronisme.
• Hyperkaliæmi.
• Parenteral administration af arginin, lysin, NH3Cl.
• Hurtig administration af NaCI.
• Toluen (sene manifestationer)

[ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ]

Hyperkloræmisk metabolisk acidose

Årsager til hyperkloræmisk metabolisk acidose

• Eksogen belastning af saltsyre, ammoniumchlorid, argininchlorid. Opstår, når sure opløsninger (saltsyre, ammoniumchlorid, methionin) kommer ind i kroppen.
• Tab af bikarbonater eller fortynding af blod. Observeres oftest ved gastrointestinale sygdomme (svær diarré, fistel i bugspytkirtlen, ureterosigmoidostomi), når ekstracellulære bikarbonater erstattes af klorider (milliequivalent pr. milliequivalent), da nyrerne tilbageholder natriumklorid og stræber efter at opretholde volumenet af ekstracellulær væske. I denne variant af acidose svarer aniongabet (AG) altid til normale værdier.
• Nedsat syresekretion fra nyrerne. I dette tilfælde observeres også nedsat renal bikarbonatreabsorption. De anførte ændringer udvikles på grund af nedsat H ⁺ -sekretion i nyretubuli eller ved utilstrækkelig aldosteronsekretion. Afhængigt af graden af nedsat funktion sondres der mellem renal proksimal tubulær acidose (PTA) (type 2), renal distal tubulær acidose (DTA) (type 1) og type 4 tubulær acidose med utilstrækkelig aldosteronsekretion eller resistens over for den.

Proksimal renal tubulær metabolisk acidose (type 2)

Hovedårsagen til proximal tubulær acidose anses for at være en forringelse af de proximale tubulers evne til maksimalt at reabsorbere bikarbonater, hvilket fører til deres øgede strømning ind i den distale del af nefronen. Normalt reabsorberer de proximale tubuli hele den filtrerede mængde bikarbonat (26 mEq/L), mens proximal tubulær acidose er mindre, hvilket fører til udskillelse af overskydende bikarbonat i urinen (urin er alkalisk). Nyrernes manglende evne til fuldt ud at reabsorbere det fører til etablering af et nyt (lavere) niveau af bikarbonat i plasmaet, hvilket bestemmer faldet i blodets pH. Dette nyligt etablerede niveau af bikarbonater i blodet reabsorberes nu fuldstændigt af nyrerne, hvilket manifesterer sig ved en ændring i urinreaktionen fra alkalisk til sur. Hvis bikarbonat under disse forhold administreres til patienten, så dets værdier i blodet svarer til det normale, vil urinen igen blive alkalisk. Denne reaktion bruges til at diagnosticere proximal tubulær acidose.

Ud over bikarbonatreabsorptionsdefekten har patienter med proximal tubulær acidose ofte andre ændringer i den proximale tubulære funktion (nedsat reabsorption af fosfater, urinsyre, aminosyrer, glukose). Koncentrationen af K ⁺ i blodet er normalt normal eller let reduceret.

De vigtigste sygdomme, hvor proximal tubulær acidose udvikler sig:

• Fanconi syndrom, primært eller inden for rammerne af genetiske familiesygdomme (cystinose, Westphal-Wilson-Konovalovs sygdom, tyrosinæmi osv.),
• hyperparatyreoidisme;
• nyresygdomme (nefrotisk syndrom, multipelt myelom, amyloidose, Gougerot-Sjögrens syndrom, paroxysmal nattlig hæmoglobinuri, nyrevenetrombose, medullær cystisk nyresygdom, efter nyretransplantation);
• tager diuretika - acetazolamid osv.

Distal renal tubulær metabolisk acidose (type 1)

Ved distal renal tubulær acidose, i modsætning til proksimal tubulær acidose, er evnen til at reabsorbere bikarbonat ikke forringet, men der er et fald i udskillelsen af H ⁺ i de distale tubuli, hvorved urinens pH ikke falder til under 5,3, mens de minimale urin-pH-værdier normalt er 4,5-5,0.

På grund af dysfunktion af de distale tubuli er patienter med distal renal tubuli acidose ikke i stand til fuldstændigt at udskille H ⁺, hvilket fører til behovet for at neutralisere de hydrogenioner, der dannes under metabolismen, på bekostning af plasmabicarbonat. Som følge heraf falder niveauet af bicarbonat i blodet oftest en smule. Ofte udvikler patienter med distal renal tubuli acidose ikke acidose, og denne tilstand kaldes ufuldstændig distal renal tubuli acidose. I disse tilfælde sker udskillelsen af H ⁺ fuldstændigt på grund af nyrernes kompenserende reaktion, der manifesterer sig i øget dannelse af ammoniak, som fjerner overskydende hydrogenioner.

Patienter med distal renal tubulær acidose udvikler normalt hypokaliæmi og tilhørende komplikationer (væksthæmning, tendens til nefrolitiasis, nefrocalcinose).

De vigtigste sygdomme, hvor distal renal tubulær acidose udvikler sig, er:

• systemiske sygdomme i bindevævet (kronisk aktiv hepatitis, primær levercirrose, thyroiditis, fibroserende alveolitis, Gougerot-Sjögrens syndrom);
• nefrocalcinose på baggrund af idiopatisk hypercalciuri; hypertyreose; D-vitaminforgiftning; Westphal-Wilson-Konovalovs sygdom, Fabrys sygdom; nyresygdomme (pyelonefritis; obstruktiv nefropati; transplantationsnefropati); stofmisbrug (amphotericin B, smertestillende midler; lithiumpræparater).

Til differentialdiagnose af proximal renal tubulær acidose og distal renal tubulær acidose anvendes bicarbonat- og ammoniumchlorid-belastningstest.

Hos en patient med proximal renal tubulær acidose stiger urinens pH-værdi ved administration af bikarbonat, men dette forekommer ikke hos en patient med distal renal tubulær acidose.

En ammoniumchloridbelastningstest (se "Undersøgelsesmetoder") udføres, hvis acidosen er moderat. Patienten gives ammoniumchlorid i en dosis på 0,1 g/kg kropsvægt. Inden for 4-6 timer falder bikarbonatkoncentrationen i blodet med 4-5 mEq/L. Hos patienter med distal renal tubulær acidose forbliver urinens pH over 5,5, på trods af faldet i plasmabikarbonatindholdet; ved proximal renal tubulær acidose, som hos raske individer, falder urinens pH til under 5,5 (normalt under 5,0).

[ 9 ], [ 10 ], [ 11 ], [ 12 ], [ 13 ], [ 14 ], [ 15 ], [ 16 ]

Tubulær metabolisk acidose på grund af utilstrækkelig aldosteronsekretion (type 4)

Hypoaldosteronisme, såvel som nedsat følsomhed over for aldosteron, betragtes som årsagen til udviklingen af proksimal renal tubulær acidose, som altid forekommer ved hyperkaliæmi. Dette forklares ved, at aldosteron normalt øger udskillelsen af både K- og H-ioner. Følgelig påvises hyperkaliæmi og nedsat forsuring af urinen ved utilstrækkelig produktion af dette hormon, selv under normale forhold med normal SCF. Ved undersøgelse af patienter påvises hyperkaliæmi, som ikke svarer til graden af nyresvigt, og en stigning i urinens pH-værdi med en nedsat respons på ammoniumchloridbelastning (som ved distal renal tubulær acidose).

Diagnosen bekræftes ved at finde lave serumniveauer af aldosteron og renin. Derudover stiger serumniveauerne af aldosteron ikke som reaktion på natriumrestriktion eller volumenudtømning.

Det præsenterede symptomkompleks er kendt som syndromet med selektiv hypoaldosteronisme eller, når der samtidig detekteres reduceret reninproduktion i nyrerne, som hyporeninæmisk hypoaldosteronisme med hyperkaliæmi.

Årsager til udvikling af syndromet:

• nyreskade, især i stadiet af kronisk nyresvigt,
• diabetes mellitus,
• medicin - NSAID'er (indomethacin, ibuprofen, acetylsalicylsyre), natriumheparin;
• involutionelle forandringer i nyrerne og binyrerne i alderdommen.

Metabolisk acidose med højt aniongab

AP (aniongab) er forskellen mellem koncentrationerne af natrium og summen af koncentrationerne af klorider og bicarbonat:

AP = [Na ⁺ ]- ([Cl~] + [HC03]).

Na ⁺, Cl~, HCO3 _~ findes i den ekstracellulære væske i de højeste koncentrationer. Normalt overstiger koncentrationen af natriumkation summen af klorid- og bikarbonatkoncentrationer med cirka 9-13 meq/l. Manglen på negative ladninger dækkes normalt af negativt ladede blodproteiner og andre umålte anioner. Dette gab defineres som aniongabet. Normalt er aniongabet 12±4 mmol/l.

Når mængden af uopdagelige anioner (laktat, ketosyrer, sulfater) stiger i blodet, erstattes bicarbonat af dem; derfor falder summen af anioner ([Cl~] + [НСO3 _~ ]), og værdien af aniongabet øges. Aniongabet betragtes derfor som en vigtig diagnostisk indikator, og dets bestemmelse hjælper med at fastslå årsagerne til udviklingen af metabolisk acidose.

Metabolisk acidose, som er forårsaget af ophobning af organiske syrer i blodet, karakteriseres som metabolisk acidose med høj AP.

Årsager til udvikling af metabolisk acidose med højt aniongab:

• ketoacidose (diabetes mellitus, sult, alkoholforgiftning);
• uræmi;
• forgiftning med salicylater, methanol, toluen og ethylenglycol;
• mælkesyreacidose (hypoksi, shock, kulilteforgiftning osv.);
• paraldehydforgiftning.

Ketoacidose

Det udvikler sig normalt ved ufuldstændig oxidation af frie fedtsyrer til CO2 _og vand, hvilket fører til øget dannelse af beta-hydroxysmørsyre og acetoeddikesyre. Oftest udvikles ketoacidose på baggrund af diabetes mellitus. Ved mangel på insulin og øget dannelse af glukagon øges lipolysen, hvilket fører til optagelse af frie fedtsyrer i blodet. Samtidig øges dannelsen af ketonstoffer i leveren (koncentrationen af plasmaketoner overstiger 2 mmol/l). Ophobning af ketosyrer i blodet fører til deres erstatning af bicarbonat og udvikling af metabolisk acidose med et øget aniongab. En lignende mekanisme afsløres også under langvarig sult. I denne situation erstatter ketoner glukose som den primære energikilde i kroppen.

Laktatacidose

Det udvikler sig med øgede koncentrationer af mælkesyre (laktat) og pyrodruesyre (pyruvat) i blodet. Begge syrer dannes normalt under glukosemetabolismen (Krebs-cyklus) og udnyttes af leveren. Under forhold, der øger glykolysen, øges dannelsen af laktat og pyruvat kraftigt. Laktatacidose udvikles oftest i shock, hvor der på grund af nedsat iltforsyning til væv under anaerobe forhold dannes laktat fra pyruvat. Laktatacidose diagnosticeres, når der påvises forhøjede laktatniveauer i blodplasmaet, og metabolisk acidose med et stort aniongab identificeres.

Acidose ved forgiftning og beruselse

Forgiftning med lægemidler (acetylsalicylsyre, smertestillende midler) og stoffer som ethylenglycol (frostvæskekomponent), methanol, toluen, kan også føre til udvikling af metabolisk acidose. Kilden til H ⁺ i disse situationer er salicylsyre og oxalsyre (ved ethylenglycolforgiftning), formaldehyd og myresyre (ved methanolforgiftning). Ophobning af disse syrer i kroppen fører til udvikling af acidose og en stigning i aniongabet.

[ 17 ], [ 18 ], [ 19 ], [ 20 ], [ 21 ], [ 22 ]

Uræmi

Alvorlig nyresvigt og især dets terminale stadium ledsages ofte af udvikling af metabolisk acidose. Mekanismen for udvikling af syre-basebalanceforstyrrelser ved nyresvigt er kompleks og varieret. Efterhånden som sværhedsgraden af nyresvigt stiger,

De oprindelige faktorer, der forårsagede metabolisk acidose, kan gradvist miste deres dominerende rolle, og nye faktorer, som bliver ledende, inkluderes i processen.

Ved moderat kronisk nyresvigt spilles hovedrollen i udviklingen af syre-base-balanceforstyrrelser således et fald i den samlede udskillelse af syrer på grund af et fald i antallet af fungerende nefroner. Der er ikke nok ammoniak til at fjerne den daglige endogene produktion af H ^+, der dannes i nyreparenkym, hvilket resulterer i, at nogle af syrerne neutraliseres af bikarbonat (ændringer, der er karakteristiske for renal distal tubulær acidose).

På den anden side kan der i dette stadie af kronisk nyresvigt være en forstyrrelse i nyrernes evne til at reabsorbere bikarbonat, hvilket fører til udvikling af syre-basebalanceforstyrrelser, såsom renal distal tubulær acidose.

Med udviklingen af svær nyresvigt (SCF ca. 25 ml/min) bliver hovedfaktoren i udviklingen af acidose tilbageholdelsen af organiske syreanioner (sulfater, fosfater), hvilket bestemmer udviklingen af acidose hos patienter med høj AP.

I et vist omfang bidrager hyperkaliæmi, der udvikler sig ved ESRD, også til udviklingen af acidose, hvilket forværrer forstyrrelsen i syreudskillelsen på grund af hæmningen af dannelsen af ammonium fra glutamin.

Hvis hypoaldosteronisme udvikler sig hos patienter med kronisk nyresvigt, intensiverer sidstnævnte alle manifestationer af acidose på grund af både et endnu større fald i H ⁺ -sekretion og hyperkaliæmi.

Ved kronisk nyresvigt kan alle varianter af metabolisk acidoseudvikling observeres: hyperkloræmisk acidose med normokaliæmi, hyperkloræmisk acidose med hyperkaliæmi, acidose med et øget aniongab.

Symptomer metabolisk acidose

Symptomer og tegn i alvorlige tilfælde omfatter kvalme, opkastning, døsighed og hyperpnø. Diagnosen er baseret på kliniske fund og målinger af arterielle blodgasser og plasma-elektrolytniveauer. Den underliggende årsag bør behandles; hvis pH-værdien er meget lav, kan intravenøs NaHCO3 være indiceret.

Symptomer på metabolisk acidose afhænger i høj grad af den underliggende årsag. Mild acidæmi er normalt asymptomatisk. Mere alvorlig acidæmi (pH < 7,10) kan forårsage kvalme, opkastning og træthed. Symptomer kan også forekomme ved højere pH-niveauer, hvis acidose udvikler sig hurtigt. Det mest karakteristiske tegn er hyperpnø (dybe vejrtrækninger med normal hastighed), hvilket afspejler en kompenserende stigning i alveolær ventilation.

Svær akut acidæmi prædisponerer for udvikling af hjertedysfunktion med hypotension og shock, ventrikulære arytmier, koma. Kronisk acidæmi forårsager knogledemineralisering (rakitis, osteomalaci, osteopeni).

Diagnosticering metabolisk acidose

Identifikation af årsagen til metabolisk acidose begynder med at bestemme aniongabet.

Årsagen til et højt aniongab kan være klinisk åbenlys (f.eks. hypovolæmisk shock, misset hæmodialysesession), men hvis årsagen er ukendt, bør der tages blodprøver for at bestemme glukose, blodurinstofnitrogen, kreatinin og laktat for toksiner. De fleste laboratorier måler salicylater, men niveauet af methanol og ethylenglycol bestemmes ikke altid. Deres tilstedeværelse kan antages ved tilstedeværelsen af et osmolært gab.

Den beregnede serumosmolaritet (2[Na] + [glukose]/18 + blodurinstofnitrogen/2,8 + blodalkohol/5) trækkes fra den målte osmolaritet. En forskel på mere end 10 indikerer tilstedeværelsen af osmotisk aktive stoffer, som i tilfælde af acidose med højt aniongab er methanol eller ethylenglycol. Selvom indtagelse af ethanol kan forårsage et osmolært gab og mild acidose, bør det ikke betragtes som en årsag til signifikant metabolisk acidose.

Hvis aniongabet er inden for normale grænser, og der ikke er nogen åbenlys årsag (f.eks. diarré), bør elektrolytniveauerne bestemmes, og aniongabet i urinen beregnes ([Na] + [K] - [CI] er normalt 30-50 mEq/L, inklusive hos patienter med gastrointestinale tab). En stigning tyder på nyretab af HCO3.

[ 23 ], [ 24 ], [ 25 ], [ 26 ], [ 27 ]

Behandling metabolisk acidose

Behandlingen sigter mod at korrigere den underliggende årsag. Hæmodialyse er nødvendig i tilfælde af nyresvigt og undertiden i tilfælde af forgiftning med ethylenglycol, methanol og salicylater.

Korrektion af acidæmi med NaHCO3 er kun indiceret under visse omstændigheder og er usikkert under andre. Når metabolisk acidose skyldes tab af HCO3 eller akkumulering af uorganiske syrer (dvs. normal aniongaps-acidose), er HCO3-behandling rimelig sikker og tilstrækkelig. Når acidose skyldes akkumulering af organiske syrer (dvs. høj aniongaps-acidose), er dataene om brugen af HCO3 modstridende; i sådanne tilfælde er der ingen dokumenteret forbedring i dødeligheden, og visse risici er involveret.

Ved behandling af den indledende tilstand metaboliseres laktater og ketosyrer til HCO3, så tilførsel af eksogent HCO3 kan føre til overskydende og metabolisk alkalose. I enhver tilstand kan HCO3 også føre til overskydende Nan, hypervolæmi, hypokaliæmi og hyperkapni ved at undertrykke respirationscentret. Da HCO3 ikke trænger ind i cellemembraner, er der desuden ingen korrektion af intracellulær acidose, tværtimod kan der observeres en paradoksal forværring, da en del af det tilførte HCO3 omdannes til CO2, som trænger ind i cellen og hydrolyseres til H2 og HCO3.

Et alternativ til NaHCO3 er tromethamin, en aminoalkohol, der binder både metaboliske (H) og respiratoriske (HCO3) syrer; carbicarb, en ækvimolær blanding af NaHCO3 og carbonat (sidstnævnte reagerer med CO2 og danner O2); dichloracetat, som stimulerer laktatoxidation. Effektiviteten af disse stoffer er dog udokumenteret, og de kan også føre til forskellige komplikationer.

Kaliummangel, som ofte observeres ved metabolisk acidose, bør også korrigeres ved oral eller parenteral administration af KCI.

Behandling af metabolisk acidose består således i at eliminere de lidelser, der er forårsaget af denne patologiske proces, primært ved at administrere en tilstrækkelig mængde bikarbonater. Hvis årsagen til metabolisk acidose elimineres alene, anses behandling med bikarbonat ikke for nødvendig, da normalt fungerende nyrer er i stand til at genoprette bikarbonatreserver i kroppen på egen hånd inden for få dage. Hvis metabolisk acidose ikke kan elimineres (for eksempel kronisk nyresvigt), er langvarig behandling af metabolisk acidose nødvendig.