Metabolička acidoza

Metabolička acidoza je poremećaj acidobazne ravnoteže, koji se manifestira niskim pH vrijednostima krvi i niskim koncentracijama bikarbonata u krvi. U praksi terapeuta, metabolička acidoza je jedan od najčešćih poremećaja acidobazne ravnoteže. Metabolička acidoza s visokim i normalnim anionskim jazom razlikuje se ovisno o prisutnosti ili odsutnosti neizmjerenih aniona u plazmi.

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

Uzroci metabolička acidoza

Uzroci uključuju nakupljanje ketona i mliječne kiseline, zatajenje bubrega, lijekove ili toksine (visoki anionski jaz) te gastrointestinalne ili bubrežne gubitke HCO3~ (normalni anionski jaz).

Razvoj metaboličke acidoze temelji se na dva glavna mehanizma: opterećenju H ⁺ (s prekomjernim unosom kiseline) i gubitku bikarbonata ili korištenju HCO3 _kao pufera za neutralizaciju nehlapljivih kiselina.

Povećani unos H ⁺ u organizam uz nedovoljnu kompenzaciju dovodi do razvoja dva tipa metaboličke acidoze: hiperkloremijske i acidoze s visokim nedostatkom aniona.

Ova acidobazna neravnoteža razvija se u situacijama kada je izvor povećanog unosa H ⁺ u tijelo klorovodična kiselina (HCl) - kao rezultat toga, izvanstanični bikarbonati se zamjenjuju kloridima. U tim slučajevima, porast klorida u krvi iznad normalnih vrijednosti uzrokuje ekvivalentno smanjenje koncentracije bikarbonata. Vrijednosti anionskog jaza se ne mijenjaju i odgovaraju normalnim vrijednostima.

Acidoza s visokim anionskim deficitom razvija se kada povećani unos H ⁺ iona u tijelo uzrokuju druge kiseline (mliječna kiselina kod laktične acidoze, ketonske kiseline kod dijabetes melitusa i gladovanja itd.). Ove organske kiseline zamjenjuju bikarbonate, što dovodi do povećanja anionskog jaza (AG). Povećanje anionskog jaza za svaki meq/l dovest će do odgovarajućeg smanjenja koncentracije bikarbonata u krvi.

Važno je napomenuti da postoje bliske veze između acidobazne ravnoteže i homeostaze kalija: s razvojem poremećaja acidobazne ravnoteže dolazi do prijelaza K ⁺ iz izvanstaničnog u unutarstanični prostor ili obrnuto. Smanjenjem pH krvi za svakih 0,10 jedinica, koncentracija K ⁺ u serumu povećava se za 0,6 mmol/l. Na primjer, kod pacijenta s pH (krvi) od 7,20, koncentracija K ⁺ u serumu povećava se na 5,2 mmol/l. Zauzvrat, hiperkalemija može dovesti do razvoja poremećaja acidobazne ravnoteže. Visok sadržaj kalija u krvi uzrokuje acidozu zbog smanjenja izlučivanja kiselina bubrezima i inhibicije stvaranja amonijevog aniona iz glutamina.

Unatoč bliskoj povezanosti između acidobazne ravnoteže i kalija, njegovi metabolički poremećaji se klinički ne manifestiraju jasno, što je povezano s uključivanjem dodatnih čimbenika koji utječu na koncentraciju K ⁺ u krvnom serumu, kao što su stanje bubrega, aktivnost katabolizma proteina, koncentracija inzulina u krvi itd. Stoga, kod pacijenta s teškom metaboličkom acidozom, čak i u odsutnosti hiperkalemije, treba pretpostaviti prisutnost poremećaja homeostaze kalija.

Glavni uzroci metaboličke acidoze

Visoki anionski jaz

• Ketoacidoza (dijabetes, kronični alkoholizam, pothranjenost, gladovanje).
• Laktična acidoza.
• Zatajenje bubrega.
• Toksini metabolizirani u kiseline:
• Metanol (formijat).
• Etilen glikol (oksalat).
• Paraacetaldehid (acetat, kloroacetat).
• Salicilati.
• Toksini koji uzrokuju laktacidozu: CO, cijanid, željezo, izoniazid.
• Toluen (u početku visok anionski jaz, naknadno izlučivanje metabolita normalizira jaz).
• Rabdomioliza (rijetko).

Normalni anionski jaz

• Gastrointestinalni gubici NSO-a - (proljev, ileostomija, kolostomija, crijevne fistule, primjena ionsko-izmjenjivačkih smola).
• Ureterosigmoidostomija, ureteroilealna drenaža.
• Bubrežni gubici HCO3
• Tubulointersticijska bolest bubrega.
• Renalna tubularna acidoza, tipovi 1, 2, 4.
• Hiperparatireoidizam.
• Uzimanje acetazolamida, CaCl, MgSO4.

Ostalo

• Hipoaldosteronizam.
• Hiperkalemija.
• Parenteralna primjena arginina, lizina, NH3CI.
• Brza primjena NaCl.
• Toluen (kasne manifestacije)

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

Hiperkloremijska metabolička acidoza

Uzroci hiperkloremijske metaboličke acidoze

• Egzogeno opterećenje klorovodičnom kiselinom, amonijevim kloridom, arginin kloridom. Nastaje kada u tijelo uđu kisele otopine (klorovodična kiselina, amonijev klorid, metionin).
• Gubitak bikarbonata ili razrjeđivanje krvi. Najčešće se opaža kod gastrointestinalnih bolesti (teški proljev, fistula gušterače, ureterosigmoidostomija), kada se izvanstanični bikarbonati zamjenjuju kloridima (miliekvivalent po miliekvivalentu), budući da bubrezi zadržavaju natrijev klorid, nastojeći održati volumen izvanstanične tekućine. U ovoj varijanti acidoze, anionski jaz (AG) uvijek odgovara normalnim vrijednostima.
• Smanjeno izlučivanje kiseline putem bubrega. U ovom slučaju opaža se i poremećena reapsorpcija bikarbonata u bubrezima. Navedene promjene razvijaju se zbog poremećenog izlučivanja H ⁺ u bubrežnim tubulima ili s nedovoljnim izlučivanjem aldosterona. Ovisno o stupnju oštećenja, razlikuje se bubrežna proksimalna tubularna acidoza (PTA) (tip 2), bubrežna distalna tubularna acidoza (DTA) (tip 1) i tubularna acidoza tipa 4 s nedovoljnim izlučivanjem aldosterona ili otpornošću na njega.

Proksimalna tubularna metabolička acidoza bubrega (tip 2)

Glavnim uzrokom proksimalne tubularne acidoze smatra se kršenje sposobnosti proksimalnih tubula da maksimalno reapsorbiraju bikarbonate, što dovodi do njihovog povećanog protoka u distalni dio nefrona. Normalno, proksimalni tubulusi reapsorbiraju cijelu filtriranu količinu bikarbonata (26 mEq/L), a proksimalna tubularna acidoza - manje, što dovodi do izlučivanja viška bikarbonata u urinu (urin je lužnat). Nemogućnost bubrega da ga u potpunosti reapsorbiraju dovodi do uspostavljanja nove (niže) razine bikarbonata u plazmi, što određuje smanjenje pH krvi. Ovu novouspostavljenu razinu bikarbonata u krvi bubreg sada potpuno reapsorbira, što se očituje promjenom reakcije urina iz lužnate u kiselu. Ako se pod tim uvjetima pacijentu da bikarbonat tako da njegove vrijednosti u krvi odgovaraju normalnima, urin će ponovno postati lužnat. Ova reakcija se koristi za dijagnosticiranje proksimalne tubularne acidoze.

Uz poremećaj reapsorpcije bikarbonata, pacijenti s proksimalnom tubularnom acidozom često imaju i druge promjene u funkciji proksimalnih tubula (oštećena reapsorpcija fosfata, mokraćne kiseline, aminokiselina, glukoze). Koncentracija K ⁺ u krvi je obično normalna ili blago smanjena.

Glavne bolesti kod kojih se razvija proksimalna tubularna acidoza:

• Fanconijev sindrom, primarni ili u okviru genetskih obiteljskih bolesti (cistinoza, Westphal-Wilson-Konovalovljeva bolest, tirozinemija itd.),
• hiperparatireoidizam;
• bolesti bubrega (nefrotski sindrom, multipli mijelom, amiloidoza, Gougerot-Sjogrenov sindrom, paroksizmalna noćna hemoglobinurija, tromboza bubrežne vene, medularna cistična bolest bubrega, nakon transplantacije bubrega);
• uzimanje diuretika - acetazolamida, itd.

Distalna bubrežna tubularna metabolička acidoza (tip 1)

Kod distalne bubrežne tubularne acidoze, za razliku od proksimalne tubularne acidoze, sposobnost reapsorpcije bikarbonata nije narušena, ali dolazi do smanjenja lučenja H ⁺ u distalnim tubulima, uslijed čega pH urina ne pada ispod 5,3, dok su minimalne vrijednosti pH urina normalno 4,5-5,0.

Zbog disfunkcije distalnih tubula, pacijenti s distalnom bubrežnom tubularnom acidozom nisu u mogućnosti u potpunosti izlučiti H ⁺, što dovodi do potrebe za neutralizacijom vodikovih iona nastalih tijekom metabolizma na račun plazma bikarbonata. Kao rezultat toga, razina bikarbonata u krvi najčešće se neznatno smanjuje. Često se kod pacijenata s distalnom bubrežnom tubularnom acidozom ne razvija acidoza, a to se stanje naziva nepotpuna distalna bubrežna tubularna acidoza. U tim slučajevima izlučivanje H ⁺ događa se u potpunosti zbog kompenzacijske reakcije bubrega, što se očituje u povećanom stvaranju amonijaka, koji uklanja višak vodikovih iona.

Pacijenti s distalnom bubrežnom tubularnom acidozom obično razvijaju hipokalemiju i povezane komplikacije (usporavanje rasta, sklonost nefrolitijazi, nefrokalcinozu).

Glavne bolesti kod kojih se razvija distalna tubularna acidoza su:

• sistemske bolesti vezivnog tkiva (kronični aktivni hepatitis, primarna ciroza jetre, tireoiditis, fibrozni alveolitis, Gougerot-Sjogrenov sindrom);
• nefrokalcinoza na pozadini idiopatske hiperkalciurije; hipertireoza; intoksikacija vitaminom D; Westphal-Wilson-Konovalovljeva bolest, Fabryjeva bolest; bolesti bubrega (pijelonefritis; opstruktivna nefropatija; transplantacijska nefropatija); upotreba lijekova (amfotericin B, analgetici; litijevi pripravci).

Za diferencijalnu dijagnozu proksimalne bubrežne tubularne acidoze i distalne bubrežne tubularne acidoze koriste se testovi opterećenja bikarbonatom i amonijevim kloridom.

Kod pacijenta s proksimalnom bubrežnom tubularnom acidozom, pH urina se povećava primjenom bikarbonata, ali se to ne događa kod pacijenta s distalnom bubrežnom tubularnom acidozom.

Test opterećenja amonijevim kloridom (vidi "Metode ispitivanja") provodi se ako je acidoza umjerena. Pacijentu se daje amonijev klorid u dozi od 0,1 g/kg tjelesne težine. Unutar 4-6 sati koncentracija bikarbonata u krvi smanjuje se za 4-5 mEq/L. U bolesnika s distalnom bubrežnom tubularnom acidozom pH urina ostaje iznad 5,5, unatoč smanjenju sadržaja bikarbonata u plazmi; s proksimalnom bubrežnom tubularnom acidozom, kao i kod zdravih osoba, pH urina smanjuje se na manje od 5,5 (obično ispod 5,0).

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

Tubularna metabolička acidoza zbog nedovoljne sekrecije aldosterona (tip 4)

Hipoaldosteronizam, kao i smanjena osjetljivost na aldosteron, smatraju se uzrokom razvoja proksimalne bubrežne tubularne acidoze, koja se uvijek javlja s hiperkalijemijom. To se objašnjava činjenicom da aldosteron normalno povećava lučenje i K- i H-iona. Sukladno tome, s nedovoljnom proizvodnjom ovog hormona, čak i u uvjetima normalnog SCF-a, otkriva se hiperkalemija i smanjena zakiseljenost urina. Pri pregledu pacijenata otkriva se hiperkalemija koja ne odgovara stupnju zatajenja bubrega, te porast pH urina s oslabljenim odgovorom na opterećenje amonijevim kloridom (kao kod distalne bubrežne tubularne acidoze).

Dijagnoza se potvrđuje nalazom niskih razina aldosterona i renina u serumu. Osim toga, razine aldosterona u serumu ne povećavaju se kao odgovor na ograničenje unosa natrija ili smanjenje volumena.

Prikazani simptomski kompleks poznat je kao sindrom selektivnog hipoaldosteronizma ili, kada se istovremeno otkrije smanjena proizvodnja renina u bubrezima, kao hiporeninemijski hipoaldosteronizam s hiperkalemijom.

Uzroci razvoja sindroma:

• oštećenje bubrega, posebno u fazi kroničnog zatajenja bubrega,
• dijabetes melitus,
• lijekovi - NSAID-i (indometacin, ibuprofen, acetilsalicilna kiselina), natrijev heparin;
• involucijske promjene u bubrezima i nadbubrežnim žlijezdama u starijoj dobi.

Metabolička acidoza s visokim anionskim jazom

AP (anion gap) je razlika između koncentracija natrija i zbroja koncentracija klorida i bikarbonata:

AP = [Na ⁺ ]-([Cl~] + [HCO3]).

Na ⁺, Cl~, HCO3 _~ nalaze se u izvanstaničnoj tekućini u najvišim koncentracijama. Normalno, koncentracija natrijevih kationa premašuje zbroj koncentracija klorida i bikarbonata za približno 9-13 meq/l. Nedostatak negativnih naboja obično je pokriven negativno nabijenim proteinima krvi i drugim neizmjerenim anionima. Taj se jaz definira kao anionski jaz. Normalno, anionski jaz je 12±4 mmol/l.

Kada se u krvi povećaju nedetektabilni anioni (laktat, ketokiseline, sulfati), njima se zamjenjuje bikarbonat; sukladno tome, zbroj aniona ([Cl~] + [НСO3 _~ ]) se smanjuje, a vrijednost anionskog jaza se povećava. Stoga se anionski jaz smatra važnim dijagnostičkim pokazateljem, a njegovo određivanje pomaže u utvrđivanju uzroka razvoja metaboličke acidoze.

Metabolička acidoza, koja je uzrokovana nakupljanjem organskih kiselina u krvi, karakterizira se kao metabolička acidoza visokog AP.

Uzroci razvoja metaboličke acidoze s visokim anionskim jazom:

• ketoacidoza (dijabetes melitus, gladovanje, alkoholna intoksikacija);
• uremija;
• intoksikacija salicilatima, metanolom, toluenom i etilen glikolom;
• laktična acidoza (hipoksija, šok, trovanje ugljičnim monoksidom itd.);
• trovanje paraldehidom.

Ketoacidoza

Obično se razvija nepotpunom oksidacijom slobodnih masnih kiselina u CO2 _i vodu, što dovodi do povećanog stvaranja beta-hidroksimaslačne i acetooctene kiseline. Najčešće se ketoacidoza razvija na pozadini dijabetes melitusa. S nedostatkom inzulina i povećanim stvaranjem glukagona, lipoliza se povećava, što dovodi do ulaska slobodnih masnih kiselina u krv. Istodobno se povećava stvaranje ketonskih tijela u jetri (koncentracija ketona u plazmi prelazi 2 mmol/l). Nakupljanje ketokiselina u krvi dovodi do njihove zamjene bikarbonatom i razvoja metaboličke acidoze s povećanim anionskim jazom. Sličan mehanizam se otkriva i tijekom dugotrajnog gladovanja. U ovoj situaciji ketoni zamjenjuju glukozu kao glavni izvor energije u tijelu.

Laktična acidoza

Razvija se s povećanim koncentracijama mliječne kiseline (laktata) i piruvične kiseline (piruvata) u krvi. Obje kiseline se normalno stvaraju tijekom metabolizma glukoze (Krebsov ciklus) i koristi ih jetra. U stanjima koja povećavaju glikolizu, stvaranje laktata i piruvata naglo se povećava. Laktična acidoza se najčešće razvija u šoku, kada zbog smanjene opskrbe tkiva kisikom u anaerobnim uvjetima iz piruvata nastaje laktat. Laktična acidoza se dijagnosticira kada se u krvnoj plazmi otkriju povećane razine laktata i identificira metabolička acidoza s velikim anionskim jazom.

Acidoza kod trovanja i intoksikacije

Intoksikacija lijekovima (acetilsalicilna kiselina, analgetici) i tvarima poput etilen glikola (komponenta antifriza), metanola, toluena, također može dovesti do razvoja metaboličke acidoze. Izvor H ⁺ u tim situacijama su salicilna i oksalna kiselina (u slučaju trovanja etilen glikolom), formaldehid i mravlja kiselina (u slučaju trovanja metanolom). Nakupljanje ovih kiselina u tijelu dovodi do razvoja acidoze i povećanja anionskog jaza.

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

Uremija

Teško zatajenje bubrega, a posebno njegov terminalni stadij, često je popraćeno razvojem metaboličke acidoze. Mehanizam razvoja poremećaja acidobazne ravnoteže kod zatajenja bubrega je složen i raznolik. Kako se težina zatajenja bubrega povećava,

Početni čimbenici koji su uzrokovali metaboličku acidozu mogu postupno izgubiti svoju dominantnu ulogu, a u proces se uključuju novi čimbenici koji postaju vodeći.

Dakle, kod umjerenog kroničnog zatajenja bubrega glavnu ulogu u razvoju poremećaja acidobazne ravnoteže igra smanjenje ukupnog izlučivanja kiselina zbog smanjenja broja funkcionalnih nefrona. Nema dovoljno amonijaka za uklanjanje dnevne endogene proizvodnje H ⁺ nastale u bubrežnom parenhimu, zbog čega se dio kiselina neutralizira bikarbonatom (promjene karakteristične za bubrežnu distalnu tubularnu acidozu).

S druge strane, u ovoj fazi kroničnog zatajenja bubrega može doći do poremećaja sposobnosti bubrega da reapsorbiraju bikarbonat, što dovodi do razvoja poremećaja acidobazne ravnoteže poput bubrežne distalne tubularne acidoze.

S razvojem teškog zatajenja bubrega (SCF oko 25 ml/min), glavni faktor u razvoju acidoze postaje zadržavanje organskih kiselih aniona (sulfata, fosfata), što određuje razvoj acidoze u bolesnika s visokim AP.

Određeni doprinos razvoju acidoze daje i hiperkalemija koja se razvija u terminalnoj bubrežnoj bolesti (ESRD), a koja pogoršava poremećaj izlučivanja kiseline zbog inhibicije stvaranja amonijaka iz glutamina.

Ako se hipoaldosteronizam razvije u bolesnika s kroničnim zatajenjem bubrega, potonji pojačava sve manifestacije acidoze zbog još većeg smanjenja lučenja H ⁺ i hiperkalemije.

Dakle, kod kroničnog zatajenja bubrega mogu se uočiti sve varijante razvoja metaboličke acidoze: hiperkloremijska acidoza s normokalemijom, hiperkloremijska acidoza s hiperkalemijom, acidoza s povećanim anionskim jazom.

Simptomi metabolička acidoza

Simptomi i znakovi u teškim slučajevima uključuju mučninu, povraćanje, pospanost, hiperpneju. Dijagnoza se temelji na kliničkim nalazima i mjerenjima plinova u arterijskoj krvi te razinama elektrolita u plazmi. Treba liječiti temeljni uzrok; ako je pH vrlo nizak, može se indicirati intravenski NaHCO3.

Simptomi metaboličke acidoze uvelike ovise o temeljnom uzroku. Blaga acidemija obično je asimptomatska. Teža acidemija (pH < 7,10) može uzrokovati mučninu, povraćanje i umor. Simptomi se mogu pojaviti i pri višim razinama pH ako se acidoza brzo razvije. Najkarakterističniji znak je hiperpneja (duboko disanje normalnom brzinom), što odražava kompenzacijsko povećanje alveolarne ventilacije.

Teška akutna acidemija predisponira razvoj srčane disfunkcije s hipotenzijom i šokom, ventrikularnim aritmijama, komom. Kronična acidemija uzrokuje demineralizaciju kostiju (rahitis, osteomalacija, osteopenija).

Dijagnostika metabolička acidoza

Utvrđivanje uzroka metaboličke acidoze započinje određivanjem anionskog jaza.

Uzrok visokog anionskog jaza može biti klinički očit (npr. hipovolemijski šok, propuštena sesija hemodijalize), ali ako je uzrok nepoznat, treba napraviti krvne pretrage kako bi se odredila glukoza, urea u krvi, kreatinin, laktat na toksine. Većina laboratorija mjeri salicilate, razine metanola i etilen glikola nisu uvijek određene, njihova prisutnost može se pretpostaviti prisutnošću osmolarnog jaza.

Izračunata osmolarnost seruma (2[Na] + [glukoza]/18 + urea u krvi/2,8 + alkohol u krvi/5) oduzima se od izmjerene osmolarnosti. Razlika veća od 10 ukazuje na prisutnost osmotski aktivnih tvari, koje su u slučaju acidoze s visokim anionskim jazom metanol ili etilen glikol. Iako unos etanola može uzrokovati osmolarnu prazninu i blagu acidozu, ne treba ga smatrati uzrokom značajne metaboličke acidoze.

Ako je anionski jaz unutar normalnih granica i nema očiglednog uzroka (npr. proljev), treba odrediti razinu elektrolita i izračunati anionski jaz u urinu ([Na] + [K] - [Cl] je normalno 30-50 mEq/L, uključujući i pacijente s gastrointestinalnim gubicima). Povećanje ukazuje na bubrežne gubitke HCO3.

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

Liječenje metabolička acidoza

Liječenje je usmjereno na ispravljanje temeljnog uzroka. Hemodijaliza je potrebna u slučajevima zatajenja bubrega, a ponekad i u slučajevima trovanja etilen glikolom, metanolom i salicilatima.

Korekcija acidemije s NaHCO3 indicirana je samo u određenim okolnostima, a u drugima je nesigurna. Kada je metabolička acidoza posljedica gubitka HCO3 ili nakupljanja anorganskih kiselina (tj. normalna acidoza s anionskim jazom), terapija HCO3 je razumno sigurna i adekvatna. Međutim, kada je acidoza posljedica nakupljanja organskih kiselina (tj. acidoza s visokim anionskim jazom), podaci o upotrebi HCO3 su proturječni; u takvim slučajevima nema dokazanog poboljšanja smrtnosti i prisutni su određeni rizici.

U liječenju početnog stanja, laktati i ketokiseline se metaboliziraju u HCO3, pa unošenje egzogenog HCO3 može dovesti do viška i metaboličke alkaloze. U bilo kojem stanju, HCO3 također može dovesti do viška NaN-a, hipervolemije, hipokalemije i hiperkapnije, potiskivanjem respiratornog centra. Štoviše, budući da HCO3 ne prodire u stanične membrane, ne dolazi do korekcije unutarstanične acidoze, već naprotiv, može se uočiti paradoksalno pogoršanje, budući da se dio unesenog HCO3 pretvara u CO2, koji prodire u stanicu i hidrolizira se u H i HCO3.

Alternativa NaHCO3 je trometamin, aminoalkohol koji veže i metaboličke (H) i respiratorne (HCO3) kiseline; karbikarb, ekvimolarna smjesa NaHCO3 i karbonata (potonji reagira s CO2 i tvori O2); dikloroacetat, koji stimulira oksidaciju laktata. Međutim, učinkovitost ovih tvari nije dokazana i mogu dovesti do raznih komplikacija.

Nedostatak kalija, koji se često opaža kod metaboličke acidoze, također treba ispraviti oralnom ili parenteralnom primjenom KCI.

Dakle, liječenje metaboličke acidoze sastoji se od uklanjanja poremećaja uzrokovanih ovim patološkim procesom, uglavnom primjenom odgovarajuće količine bikarbonata. Ako se uzrok metaboličke acidoze sam ukloni, liječenje bikarbonatom se ne smatra potrebnim, budući da normalno funkcionirajući bubrezi mogu sami obnoviti rezerve bikarbonata u tijelu unutar nekoliko dana. Ako se metabolička acidoza ne može ukloniti (na primjer, kronično zatajenje bubrega), potrebno je dugotrajno liječenje metaboličke acidoze.