Метаболичка ацидоза

Метаболичка ацидоза је поремећај ацидобазне равнотеже, који се манифестује ниским pH вредностима крви и ниском концентрацијом бикарбоната у крви. У пракси терапеута, метаболичка ацидоза је један од најчешћих поремећаја ацидобазне равнотеже. Метаболичка ацидоза са високим и нормалним ањонским јазом се разликује у зависности од присуства или одсуства неизмерених ањона у плазми.

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

Узроци метаболичка ацидоза

Узроци укључују накупљање кетона и млечне киселине, отказивање бубрега, лекове или токсине (висок ањонски јаз) и гастроинтестиналне или бубрежне губитке HCO3~ (нормалан ањонски јаз).

Развој метаболичке ацидозе заснива се на два главна механизма: оптерећење H ⁺ (са прекомерним уносом киселине) и губитак бикарбоната или употреба HCO3 _као пуфера за неутрализацију неиспарљивих киселина.

Повећан унос H ⁺ у организам уз недовољну компензацију доводи до развоја два типа метаболичке ацидозе: хиперхлоремијске и ацидозе са високим недостатком ањона.

Ова ацидобазна неравнотежа се развија у ситуацијама када је извор повећаног уноса H ⁺ у организам хлороводонична киселина (HCl) - као резултат тога, екстрацелуларни бикарбонати се замењују хлоридима. У овим случајевима, повећање хлорида у крви изнад нормалних вредности изазива еквивалентно смањење концентрације бикарбоната. Вредности ањонског јаза се не мењају и одговарају нормалним вредностима.

Ацидоза са високим ањонским дефицитом развија се када је повећан унос H ⁺ јона у организам узрокован другим киселинама (млечна киселина код лактатне ацидозе, кетонске киселине код дијабетес мелитуса и гладовања, итд.). Ове органске киселине замењују бикарбонат, што доводи до повећања ањонског јаза (AG). Повећање ањонског јаза за сваки meq/l довешће до одговарајућег смањења концентрације бикарбоната у крви.

Важно је напоменути да постоје блиске везе између ацидобазне равнотеже и хомеостазе калијума: са развојем поремећаја ацидобазне равнотеже, долази до преласка К ⁺ из екстрацелуларног простора у интрацелуларни простор или обрнуто. Са смањењем pH вредности крви за сваких 0,10 јединица, концентрација К ⁺ у серуму крви се повећава за 0,6 ммол/л. На пример, код пацијента са pH вредности (крви) од 7,20, концентрација К ⁺ у серуму крви се повећава на 5,2 ммол/л. Заузврат, хиперкалемија може довести до развоја поремећаја ацидобазне равнотеже. Висок садржај калијума у крви изазива ацидозу због смањења излучивања киселина путем бубрега и инхибиције стварања амонијум анјона из глутамина.

Упркос блиским везама између ацидобазне равнотеже и калијума, његови метаболички поремећаји се не манифестују јасно клинички, што је повезано са укључивањем додатних фактора који утичу на концентрацију К ⁺ у крвном серуму, као што су стање бубрега, активност катаболизма протеина, концентрација инсулина у крви итд. Стога, код пацијента са тешком метаболичком ацидозом, чак и у одсуству хиперкалемије, треба претпоставити присуство поремећаја хомеостазе калијума.

Главни узроци метаболичке ацидозе

Висок ањонски јаз

• Кетоацидоза (дијабетес, хронични алкохолизам, неухрањеност, гладовање).
• Лактична ацидоза.
• Бубрежна инсуфицијенција.
• Токсини метаболишу се у киселине:
• Метанол (формијат).
• Етилен гликол (оксалат).
• Параацеталдехид (ацетат, хлороацетат).
• Салицилати.
• Токсини који изазивају лактатну ацидозу: CO, цијанид, гвожђе, изониазид.
• Толуен (у почетку висок ањонски јаз, накнадно излучивање метаболита нормализује јаз).
• Рабдомиолиза (ретко).

Нормални ањонски јаз

• Гастроинтестинални губици НСО - (дијареја, илеостомија, колостомија, цревне фистуле, употреба јоноизмењивачких смола).
• Уретеросигмоидостомија, уретероилеална дренажа.
• Бубрежни губици HCO3
• Тубулоинтерстицијална болест бубрега.
• Ренална тубуларна ацидоза, типови 1, 2, 4.
• Хиперпаратиреоидизам.
• Узимање ацетазоламида, CaCl, MgSO4.

Друго

• Хипоалдостеронизам.
• Хиперкалемија.
• Парентерална примена аргинина, лизина, NH CI.
• Брза примена NaCI.
• Толуен (касне манифестације)

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

Хиперхлоремична метаболичка ацидоза

Узроци хиперхлоремијске метаболичке ацидозе

• Егзогено оптерећење хлороводоничном киселином, амонијум хлоридом, аргинин хлоридом. Јавља се када кисели раствори (хлороводонична киселина, амонијум хлорид, метионин) уђу у организам.
• Губитак бикарбоната или разблаживање крви. Најчешће се примећује код гастроинтестиналних болести (тешка дијареја, панкреасна фистула, уретеросигмоидостомија), када се екстрацелуларни бикарбонати замењују хлоридима (милиеквивалента по милиеквиваленту), пошто бубрези задржавају натријум хлорид, тежећи да одрже запремину екстрацелуларне течности. Код ове варијанте ацидозе, ањонски јаз (АГ) увек одговара нормалним вредностима.
• Смањена секреција киселине од стране бубрега. У овом случају се такође примећује поремећена реапсорпција бубрежног бикарбоната. Наведене промене се развијају због поремећене секреције H ⁺ у бубрежним тубулама или са недовољном секрецијом алдостерона. У зависности од нивоа оштећења, разликује се бубрежна проксимална тубуларна ацидоза (ПТА) (тип 2), бубрежна дистална тубуларна ацидоза (ДТА) (тип 1) и тубуларна ацидоза типа 4 са недовољном секрецијом алдостерона или резистенцијом на њу.

Проксимална тубуларна метаболичка ацидоза бубрега (тип 2)

Главни узрок проксималне тубуларне ацидозе сматра се повредом способности проксималних тубула да максимално реапсорбују бикарбонате, што доводи до њиховог повећаног протока у дистални део нефрона. Нормално, проксимални тубули реапсорбују целу филтрирану количину бикарбоната (26 mEq/L), код проксималне тубуларне ацидозе - мању, што доводи до излучивања вишка бикарбоната урином (урин је алкалан). Немогућност бубрега да га у потпуности реапсорбују доводи до успостављања новог (нижег) нивоа бикарбоната у плазми, што одређује смањење pH вредности крви. Овај новоуспостављени ниво бикарбоната у крви сада се потпуно реапсорбује од стране бубрега, што се манифестује променом реакције урина из алкалне у киселу. Ако се, под овим условима, пацијенту примени бикарбонат тако да његове вредности у крви одговарају нормали, урин ће поново постати алкалан. Ова реакција се користи за дијагнозу проксималне тубуларне ацидозе.

Поред дефекта реапсорпције бикарбоната, пацијенти са проксималном тубуларном ацидозом често имају и друге промене у функцији проксималних тубула (поремећена реапсорпција фосфата, мокраћне киселине, аминокиселина, глукозе). Концентрација К ⁺ у крви је обично нормална или благо смањена.

Главне болести код којих се развија проксимална тубуларна ацидоза:

• Фанконијев синдром, примарни или у оквиру генетских породичних болести (цистиноза, Вестфал-Вилсон-Коноваловљева болест, тирозинемија итд.),
• хиперпаратиреоидизам;
• болести бубрега (нефротски синдром, мултипли мијелом, амилоидоза, Гугеро-Шогренов синдром, пароксизмална ноћна хемоглобинурија, тромбоза бубрежне вене, медуларна цистична болест бубрега, након трансплантације бубрега);
• узимање диуретика - ацетазоламид, итд.

Дистална тубуларна метаболичка ацидоза бубрега (тип 1)

Код дисталне бубрежне тубуларне ацидозе, за разлику од проксималне тубуларне ацидозе, способност реапсорпције бикарбоната није оштећена, али долази до смањења секреције H ⁺ у дисталним тубулама, услед чега се pH урина не смањује испод 5,3, док су минималне вредности pH урина нормално 4,5-5,0.

Због дисфункције дисталних тубула, пацијенти са дисталном бубрежном тубуларном ацидозом нису у могућности да потпуно излуче H ⁺, што доводи до потребе за неутрализацијом водоничних јона насталих током метаболизма на рачун плазма бикарбоната. Као резултат тога, ниво бикарбоната у крви најчешће се благо смањује. Често се код пацијената са дисталном бубрежном тубуларном ацидозом не развија ацидоза, а ово стање се назива непотпуна дистална бубрежна тубуларна ацидоза. У овим случајевима, излучивање H ⁺ се јавља потпуно због компензаторне реакције бубрега, која се манифестује у повећаном стварању амонијака, који уклања вишак водоничних јона.

Пацијенти са дисталном бубрежном тубуларном ацидозом обично развијају хипокалемију и пратеће компликације (успорен раст, склоност ка нефролитијази, нефрокалциноза).

Главне болести код којих се развија дистална тубуларна ацидоза бубрега су:

• системске болести везивног ткива (хронични активни хепатитис, примарна цироза јетре, тироидитис, фиброзни алвеолитис, Гугеро-Сјогренов синдром);
• нефрокалциноза на позадини идиопатске хиперкалциурије; хипертиреоза; интоксикација витамином Д; Вестфал-Вилсон-Коноваловљева болест, Фабријева болест; болести бубрега (пијелонефритис; опструктивна нефропатија; трансплантациона нефропатија); употреба лекова (амфотерицин Б, аналгетици; препарати литијума).

За диференцијалну дијагнозу проксималне бубрежне тубуларне ацидозе и дисталне бубрежне тубуларне ацидозе користе се тестови оптерећења бикарбонатом и амонијум хлоридом.

Код пацијента са проксималном бубрежном тубуларном ацидозом, pH вредност урина се повећава применом бикарбоната, али се то не дешава код пацијента са дисталном бубрежном тубуларном ацидозом.

Тест оптерећења амонијум хлоридом (видети „Методе испитивања“) се изводи ако је ацидоза умерена. Пацијенту се даје амонијум хлорид у дози од 0,1 г/кг телесне тежине. У року од 4-6 сати, концентрација бикарбоната у крви се смањује за 4-5 mEq/L. Код пацијената са дисталном бубрежном тубуларном ацидозом, pH урина остаје изнад 5,5, упркос смањењу садржаја бикарбоната у плазми; код проксималне бубрежне тубуларне ацидозе, као и код здравих особа, pH урина се смањује на мање од 5,5 (обично испод 5,0).

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

Тубуларна метаболичка ацидоза због недовољне секреције алдостерона (тип 4)

Хипоалдостеронизам, као и оштећена осетљивост на алдостерон, сматрају се узроком развоја проксималне бубрежне тубуларне ацидозе, која се увек јавља код хиперкалемије. То се објашњава чињеницом да алдостерон нормално повећава секрецију и К- и Х-јона. Сходно томе, код недовољне производње овог хормона, чак и под условима нормалног СЦФ, откривају се хиперкалемија и оштећена ацидификација урина. Приликом прегледа пацијената открива се хиперкалемија која не одговара степену бубрежне инсуфицијенције, и повећање pH вредности урина са оштећеним одговором на оптерећење амонијум хлоридом (као код дисталне бубрежне тубуларне ацидозе).

Дијагноза се потврђује ниским нивоима алдостерона и ренина у серуму. Поред тога, нивои алдостерона у серуму се не повећавају као одговор на ограничење уноса натријума или смањење волумена крви.

Представљени симптомски комплекс познат је као синдром селективног хипоалдостеронизма или, када се истовремено открије смањена производња ренина бубрезима, као хипоренинемијски хипоалдостеронизам са хиперкалемијом.

Узроци развоја синдрома:

• оштећење бубрега, посебно у фази хроничне бубрежне инсуфицијенције,
• дијабетес мелитус,
• лекови - НСАИЛ (индометацин, ибупрофен, ацетилсалицилна киселина), натријум хепарин;
• инволутивне промене у бубрезима и надбубрежним жлездама у старости.

Метаболичка ацидоза са високим анјонским јазом

АП (анјонски јаз) је разлика између концентрација натријума и збира концентрација хлорида и бикарбоната:

АП = [На ⁺ ] - ([Цл~] + [ХЦО3]).

Na ⁺, Cl~, HCO3 _~ се налазе у екстрацелуларној течности у највишим концентрацијама. Нормално, концентрација натријумових катјона премашује збир концентрација хлорида и бикарбоната за приближно 9-13 meq/l. Недостатак негативних наелектрисања обично се покрива негативно наелектрисаним протеинима крви и другим неизмереним ањонима. Овај јаз се дефинише као ањонски јаз. Нормално, ањонски јаз је 12±4 mmol/l.

Када се у крви повећају немерљиви ањони (лактат, кето киселине, сулфати), бикарбонат се замењује њима; сходно томе, збир ањона ([Cl~] + [НСО3 _~ ]) се смањује, а вредност ањонског јаза се повећава. Стога се ањонски јаз сматра важним дијагностичким индикатором, а његово одређивање помаже у утврђивању узрока развоја метаболичке ацидозе.

Метаболичка ацидоза, која је узрокована акумулацијом органских киселина у крви, карактерише се као метаболичка ацидоза са високим АП.

Узроци развоја метаболичке ацидозе са високим анјонским јазом:

• кетоацидоза (дијабетес мелитус, гладовање, алкохолна интоксикација);
• уремија;
• интоксикација салицилатима, метанолом, толуеном и етилен гликолом;
• лактатна ацидоза (хипоксија, шок, тровање угљен-моноксидом, итд.);
• тровање паралдехидом.

Кетоацидоза

Обично се развија непотпуном оксидацијом слободних масних киселина до CO2 _и воде, што доводи до повећаног стварања бета-хидроксибутерне и ацетосирћетне киселине. Најчешће се кетоацидоза развија на позадини дијабетес мелитуса. Са недостатком инсулина и повећаним стварањем глукагона, липолиза се повећава, што доводи до уласка слободних масних киселина у крв. Истовремено се повећава и стварање кетонских тела у јетри (концентрација кетона у плазми прелази 2 ммол/л). Акумулација кето киселина у крви доводи до њихове замене бикарбонатом и развоја метаболичке ацидозе са повећаним анјонским јазом. Сличан механизам се открива и током дужег гладовања. У овој ситуацији, кетони замењују глукозу као главни извор енергије у телу.

Лактична ацидоза

Развија се са повећаним концентрацијама млечне киселине (лактата) и пирувинске киселине (пирувата) у крви. Обе киселине се нормално формирају током метаболизма глукозе (Кребсов циклус) и користи их јетра. У условима који повећавају гликолизу, формирање лактата и пирувата нагло расте. Лактична ацидоза се најчешће развија у шоку, када се, због смањеног снабдевања ткива кисеоником у анаеробним условима, из пирувата формира лактат. Лактична ацидоза се дијагностикује када се у крвној плазми открију повећани нивои лактата и идентификује метаболичка ацидоза са великим анјонским јазом.

Ацидоза код тровања и интоксикације

Интоксикација лековима (ацетилсалицилна киселина, аналгетици) и супстанцама као што су етилен гликол (компонента антифриза), метанол, толуен, такође може довести до развоја метаболичке ацидозе. Извор H ⁺ у овим ситуацијама су салицилна и оксална киселина (у случају тровања етилен гликолом), формалдехид и мравља киселина (у случају тровања метанолом). Акумулација ових киселина у организму доводи до развоја ацидозе и повећања анјонског јаза.

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

Уремија

Тешка бубрежна инсуфицијенција, а посебно њена терминална фаза, често је праћена развојем метаболичке ацидозе. Механизам развоја поремећаја ацидобазне равнотеже код бубрежне инсуфицијенције је сложен и разнолик. Како се тежина бубрежне инсуфицијенције повећава,

Почетни фактори који су изазвали метаболичку ацидозу могу постепено изгубити своју доминантну улогу, а у процес се укључују нови фактори који постају водећи.

Дакле, код умерене хроничне бубрежне инсуфицијенције, главну улогу у развоју поремећаја ацидобазне равнотеже игра смањење укупног излучивања киселина услед смањења броја функционишућих нефрона. Нема довољно амонијака за уклањање дневне ендогене производње Х ⁺ формираног у бубрежном паренхиму, услед чега се део киселина неутралише бикарбонатом (промене карактеристичне за дисталну тубуларну ацидозу бубрега).

С друге стране, у овој фази хроничне бубрежне инсуфицијенције може доћи до поремећаја способности бубрега да реапсорбују бикарбонат, што доводи до развоја поремећаја ацидобазне равнотеже као што је дистална тубуларна ацидоза бубрега.

Са развојем тешке бубрежне инсуфицијенције (SCF око 25 мл/мин), главни фактор у развоју ацидозе постаје задржавање органских киселинских анјона (сулфата, фосфата), што одређује развој ацидозе код пацијената са високим АП.

Одређени допринос развоју ацидозе даје и хиперкалемија која се развија код терминалне бубрежне инсуфицијенције (ТБН), која погоршава поремећај излучивања киселине због инхибиције стварања амонијума из глутамина.

Ако се хипоалдостеронизам развије код пацијената са хроничном бубрежном инсуфицијенцијом, ово друго појачава све манифестације ацидозе због још већег смањења секреције Х ⁺ и хиперкалемије.

Дакле, код хроничне бубрежне инсуфицијенције могу се приметити све варијанте развоја метаболичке ацидозе: хиперхлоремична ацидоза са нормокаленцијом, хиперхлоремична ацидоза са хиперкалемијом, ацидоза са повећаним анјонским јазом.

Симптоми метаболичка ацидоза

Симптоми и знаци у тешким случајевима укључују мучнину, повраћање, поспаност, хиперпнеју. Дијагноза се заснива на клиничким налазима и мерењима гасова у артеријској крви и нивоа електролита у плазми. Треба лечити основни узрок; ако је pH веома низак, може бити индикован интравенски NaHCO3.

Симптоми метаболичке ацидозе у великој мери зависе од основног узрока. Блага ацидемија је обично асимптоматска. Тежа ацидемија (pH < 7,10) може изазвати мучнину, повраћање и умор. Симптоми се могу јавити и на вишим нивоима pH ако се ацидоза брзо развије. Најкарактеристичнији знак је хиперпнеја (дубоко дисање нормалном брзином), што одражава компензаторно повећање алвеоларне вентилације.

Тешка акутна ацидемија предиспонира развој срчане дисфункције са хипотензијом и шоком, вентрикуларним аритмијама, комом. Хронична ацидемија изазива деминерализацију костију (рахитис, остеомалација, остеопенија).

Дијагностика метаболичка ацидоза

Идентификација узрока метаболичке ацидозе почиње одређивањем ањонског јаза.

Узрок високог ањонског јаза може бити клинички очигледан (нпр. хиповолемијски шок, пропуштена сеанса хемодијализе), али ако је узрок непознат, треба извршити анализе крви како би се одредио ниво глукозе, урее у крви, креатинина и лактата на токсине. Већина лабораторија мери салицилате, нивои метанола и етилен гликола се не одређују увек, њихово присуство се може претпоставити присуством осмоларног јаза.

Израчуната серумска осмоларност (2[Na] + [глукоза]/18 + азот урее у крви/2,8 + алкохол у крви/5) се одузима од измерене осмоларности. Разлика већа од 10 указује на присуство осмотски активних супстанци, које су у случају ацидозе са високим анјонским јазом метанол или етилен гликол. Иако унос етанола може изазвати осмоларни јаз и благу ацидозу, не треба га сматрати узроком значајне метаболичке ацидозе.

Ако је ањонски јаз у нормалним границама и нема очигледног узрока (нпр. дијареја), треба одредити нивое електролита и израчунати ањонски јаз у урину ([Na] + [K] - [Cl] је нормално 30-50 mEq/L, укључујући и пацијенте са гастроинтестиналним губицима). Повећање указује на бубрежне губитке HCO3.

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

Третман метаболичка ацидоза

Лечење је усмерено на исправљање основног узрока. Хемодијализа је неопходна у случајевима бубрежне инсуфицијенције, а понекад и у случајевима тровања етилен гликолом, метанолом и салицилатима.

Корекција ацидемије са NaHCO3 је индикована само у одређеним околностима, а у другима је небезбедна. Када је метаболичка ацидоза последица губитка HCO3 или акумулације неорганских киселина (тј. нормална ацидоза са ањонским јазом), терапија HCO3 је релативно безбедна и адекватна. Међутим, када је ацидоза последица акумулације органских киселина (тј. ацидоза са високим ањонским јазом), подаци о употреби HCO3 су контрадикторни; у таквим случајевима нема доказаног побољшања морталитета и постоје одређени ризици.

У лечењу почетног стања, лактати и кето киселине се метаболишу у HCO3, тако да уношење егзогеног HCO3 може довести до вишка и метаболичке алкалозе. У било ком стању, HCO3 такође може довести до вишка NaN, хиперволемије, хипокалемије и хиперкапније, сузбијањем респираторног центра. Штавише, пошто HCO3 не продире кроз ћелијске мембране, не долази до корекције интрацелуларне ацидозе, већ напротив, може се приметити парадоксално погоршање, јер се део унетог HCO3 претвара у CO2, који продире у ћелију и хидролизује се до H и HCO3.

Алтернатива NaHCO3 је трометамин, амино алкохол који везује и метаболичке (H) и респираторне (HCO3) киселине; карбикарб, еквимоларна смеша NaHCO3 и карбоната (који реагује са CO2 и формира O2); дихлороацетат, који стимулише оксидацију лактата. Међутим, ефикасност ових супстанци није доказана и оне такође могу довести до разних компликација.

Недостатак калијума, који се често примећује код метаболичке ацидозе, такође треба кориговати оралном или парентералном применом KCI.

Дакле, лечење метаболичке ацидозе састоји се у отклањању поремећаја изазваних овим патолошким процесом, углавном давањем адекватне количине бикарбоната. Ако се узрок метаболичке ацидозе сам елиминише, лечење бикарбонатом се не сматра неопходним, јер нормално функционишући бубрези могу сами да обнове резерве бикарбоната у организму у року од неколико дана. Ако се метаболичка ацидоза не може елиминисати (на пример, хронична бубрежна инсуфицијенција), неопходно је дуготрајно лечење метаболичке ацидозе.