Metabolna acidoza

Metabolična acidoza je motnja kislinsko-baznega ravnovesja, ki se kaže z nizkimi vrednostmi pH krvi in nizkimi koncentracijami bikarbonata v krvi. V praksi terapevta je metabolična acidoza ena najpogostejših motenj kislinsko-baznega ravnovesja. Metabolična acidoza z visoko in normalno anionsko vrzeljo se razlikuje glede na prisotnost ali odsotnost neizmerjenih anionov v plazmi.

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

Vzroki presnovna acidoza

Vzroki vključujejo kopičenje ketonov in mlečne kisline, odpoved ledvic, zdravila ali toksine (visoka anionska vrzel) ter prebavne ali ledvične izgube HCO3~ (normalna anionska vrzel).

Razvoj metabolne acidoze temelji na dveh glavnih mehanizmih: obremenitvi s H ⁺ (s prekomernim vnosom kisline) in izgubi bikarbonatov oziroma uporabi HCO3 _kot pufra za nevtralizacijo nehlapnih kislin.

Povečan vnos H ⁺ v telo z nezadostno kompenzacijo vodi do razvoja dveh vrst metabolne acidoze: hiperkloremične in acidoze z visokim pomanjkanjem anionov.

To kislinsko-bazno neravnovesje se razvije v situacijah, ko je vir povečanega vnosa H ⁺ v telo klorovodikova kislina (HCl) – posledično se zunajcelični bikarbonati nadomestijo s kloridi. V teh primerih povečanje kloridov v krvi nad normalne vrednosti povzroči enakovredno zmanjšanje koncentracije bikarbonata. Vrednosti anionske vrzeli se ne spremenijo in ustrezajo normalnim vrednostim.

Acidoza z visokim anionskim deficitom se razvije, ko povečan vnos H ⁺ ionov v telo povzročijo druge kisline (mlečna kislina pri laktacidozi, ketonske kisline pri sladkorni bolezni in stradanju itd.). Te organske kisline nadomeščajo bikarbonat, kar vodi do povečanja anionske vrzeli (AG). Povečanje anionske vrzeli za vsak meq/l bo povzročilo ustrezno zmanjšanje koncentracije bikarbonatov v krvi.

Pomembno je omeniti, da obstaja tesna povezava med kislinsko-bazičnim ravnovesjem in homeostazo kalija: z razvojem motenj kislinsko-baznega ravnovesja pride do prehoda K ⁺ iz zunajceličnega v znotrajcelični prostor ali obratno. Z znižanjem pH krvi za vsakih 0,10 enot se koncentracija K ⁺ v krvnem serumu poveča za 0,6 mmol/l. Na primer, pri bolniku s pH (krvi) 7,20 se koncentracija K ⁺ v krvnem serumu poveča na 5,2 mmol/l. Hiperkaliemija lahko posledično povzroči razvoj motenj kislinsko-baznega ravnovesja. Visoka vsebnost kalija v krvi povzroča acidozo zaradi zmanjšanega izločanja kislin skozi ledvice in zaviranja nastajanja amonijevega aniona iz glutamina.

Kljub tesni povezavi med kislinsko-baznim ravnovesjem in kalijem se njegove presnovne motnje klinično ne kažejo jasno, kar je povezano z vključitvijo dodatnih dejavnikov, ki vplivajo na koncentracijo K ⁺ v krvnem serumu, kot so stanje ledvic, aktivnost katabolizma beljakovin, koncentracija insulina v krvi itd. Zato je treba pri bolniku s hudo metabolno acidozo, tudi če ni hiperkaliemije, domnevati prisotnost motenj homeostaze kalija.

Glavni vzroki metabolne acidoze

Visoka anionska vrzel

• Ketoacidoza (sladkorna bolezen, kronični alkoholizem, podhranjenost, stradanje).
• Laktična acidoza.
• Ledvična odpoved.
• Toksini, ki se presnavljajo v kisline:
• Metanol (formijat).
• Etilen glikol (oksalat).
• Paraacetaldehid (acetat, kloroacetat).
• Salicilati.
• Toksini, ki povzročajo laktacidozo: CO, cianid, železo, izoniazid.
• Toluen (sprva visoka anionska vrzel, nadaljnje izločanje metabolitov vrzel normalizira).
• Rabdomioliza (redko).

Normalna anionska vrzel

• Izgube NSO v prebavilih - (driska, ileostoma, kolostoma, črevesne fistule, uporaba ionskih izmenjevalnih smol).
• Ureterosigmoidostomija, ureteroilealna drenaža.
• Ledvične izgube HCO3
• Tubulointersticijska bolezen ledvic.
• Ledvična tubularna acidoza, tipi 1, 2, 4.
• Hiperparatiroidizem.
• Jemanje acetazolamida, CaCl, MgSO4.

Drugo

• Hipoaldosteronizem.
• Hiperkaliemija.
• Parenteralna uporaba arginina, lizina, NH3CI.
• Hitro dajanje NaCl.
• Toluen (pozne manifestacije)

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

Hiperkloremična metabolična acidoza

Vzroki za hiperkloremično metabolno acidozo

• Eksogena obremenitev s klorovodikovo kislino, amonijevim kloridom, arginin kloridom. Pojavi se, ko v telo vstopijo kisle raztopine (klorovodikova kislina, amonijev klorid, metionin).
• Izguba bikarbonatov ali redčenje krvi. Najpogosteje opazimo pri boleznih prebavil (huda driska, fistula trebušne slinavke, ureterosigmoidostomija), ko zunajcelične bikarbonate nadomestijo kloridi (miliekvivalent na miliekvivalent), saj ledvice zadržujejo natrijev klorid in si prizadevajo ohraniti volumen zunajcelične tekočine. Pri tej različici acidoze anionska vrzel (AG) vedno ustreza normalnim vrednostim.
• Zmanjšano izločanje kisline v ledvicah. V tem primeru opazimo tudi moteno reabsorpcijo bikarbonata v ledvicah. Naštete spremembe se razvijejo zaradi motenega izločanja H ⁺ v ledvičnih tubulih ali zaradi nezadostnega izločanja aldosterona. Glede na stopnjo okvare ločimo med ledvično proksimalno tubularno acidozo (PTA) (tip 2), ledvično distalno tubularno acidozo (DTA) (tip 1) in tubularno acidozo tipa 4 z nezadostnim izločanjem aldosterona ali odpornostjo nanj.

Proksimalna tubularna metabolična acidoza ledvic (tip 2)

Glavni vzrok za proksimalno tubularno acidozo velja za kršitev sposobnosti proksimalnih tubulov, da maksimalno reabsorbirajo bikarbonate, kar vodi do njihovega povečanega pretoka v distalni del nefrona. Običajno proksimalni tubulovi reabsorbirajo celotno filtrirano količino bikarbonata (26 mEq/L), pri proksimalni tubularni acidozi pa manjšo, kar vodi do izločanja presežka bikarbonata z urinom (urin je alkalen). Nezmožnost ledvic, da bi ga v celoti reabsorbirale, vodi do vzpostavitve nove (nižje) ravni bikarbonata v plazmi, kar določa znižanje pH krvi. To novo vzpostavljeno raven bikarbonata v krvi ledvice zdaj popolnoma reabsorbirajo, kar se kaže v spremembi reakcije urina iz alkalne v kislo. Če bolniku pod temi pogoji damo bikarbonat tako, da njegove vrednosti v krvi ustrezajo normalnim vrednostim, bo urin spet postal alkalen. Ta reakcija se uporablja za diagnosticiranje proksimalne tubularne acidoze.

Poleg okvare reabsorpcije bikarbonata imajo bolniki s proksimalno tubularno acidozo pogosto tudi druge spremembe v delovanju proksimalnih tubulov (motena reabsorpcija fosfatov, sečne kisline, aminokislin, glukoze). Koncentracija K ⁺ v krvi je običajno normalna ali rahlo znižana.

Glavne bolezni, pri katerih se razvije proksimalna tubularna acidoza:

• Fanconijev sindrom, primarni ali v okviru genetskih družinskih bolezni (cistinoza, Westphal-Wilson-Konovalova bolezen, tirozinemija itd.),
• hiperparatiroidizem;
• bolezni ledvic (nefrotski sindrom, multipli mielom, amiloidoza, Gougerot-Sjögrenov sindrom, paroksizmalna nočna hemoglobinurija, tromboza ledvične vene, medularna cistična bolezen ledvic, po presaditvi ledvice);
• jemanje diuretikov - acetazolamid itd.

Distalna tubularna presnovna acidoza ledvic (tip 1)

Pri distalni ledvični tubularni acidozi, za razliko od proksimalne tubularne acidoze, sposobnost reabsorpcije bikarbonata ni oslabljena, vendar pride do zmanjšanja izločanja H ⁺ v distalnih tubulih, zaradi česar se pH urina ne zniža pod 5,3, medtem ko so minimalne vrednosti pH urina običajno 4,5-5,0.

Zaradi disfunkcije distalnih tubulov bolniki z distalno ledvično tubularno acidozo ne morejo popolnoma izločiti H ⁺, kar vodi v potrebo po nevtralizaciji vodikovih ionov, ki nastanejo med presnovo, na račun plazemskega bikarbonata. Posledično se raven bikarbonata v krvi najpogosteje nekoliko zmanjša. Pogosto se pri bolnikih z distalno ledvično tubularno acidozo acidoza ne razvije, to stanje pa imenujemo nepopolna distalna ledvična tubularna acidoza. V teh primerih se izločanje H ⁺ pojavi v celoti zaradi kompenzacijske reakcije ledvic, ki se kaže v povečani tvorbi amoniaka, ki odstrani odvečne vodikove ione.

Bolniki z distalno ledvično tubularno acidozo običajno razvijejo hipokaliemijo in z njo povezane zaplete (zaostanek v rasti, nagnjenost k nefrolitiazi, nefrokalcinoza).

Glavne bolezni, pri katerih se razvije distalna ledvična tubularna acidoza, so:

• sistemske bolezni vezivnega tkiva (kronični aktivni hepatitis, primarna ciroza jeter, tiroiditis, fibrozni alveolitis, Gougerot-Sjögrenov sindrom);
• nefrokalcinoza na ozadju idiopatske hiperkalciurije; hipertiroidizem; zastrupitev z vitaminom D; Westphal-Wilson-Konovalova bolezen, Fabryjeva bolezen; bolezni ledvic (pielonefritis; obstruktivna nefropatija; transplantacijska nefropatija); uporaba zdravil (amfotericin B, analgetiki; litijevi pripravki).

Za diferencialno diagnozo proksimalne ledvične tubularne acidoze in distalne ledvične tubularne acidoze se uporabljajo obremenitveni testi z bikarbonatom in amonijevim kloridom.

Pri bolniku s proksimalno ledvično tubularno acidozo se pH urina po dajanju bikarbonata zviša, pri bolniku z distalno ledvično tubularno acidozo pa se to ne zgodi.

Če je acidoza zmerna, se izvede obremenitveni test z amonijevim kloridom (glejte "Metode pregleda"). Bolniku se da amonijev klorid v odmerku 0,1 g/kg telesne teže. V 4-6 urah se koncentracija bikarbonata v krvi zmanjša za 4-5 mEq/L. Pri bolnikih z distalno ledvično tubularno acidozo pH urina ostane nad 5,5, kljub zmanjšanju vsebnosti bikarbonata v plazmi; pri proksimalni ledvični tubularni acidozi se pH urina, tako kot pri zdravih posameznikih, zmanjša na manj kot 5,5 (običajno pod 5,0).

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

Tubularna metabolična acidoza zaradi nezadostnega izločanja aldosterona (tip 4)

Hipoaldosteronizem, pa tudi oslabljena občutljivost na aldosteron, veljata za vzrok za razvoj proksimalne ledvične tubularne acidoze, ki se vedno pojavi pri hiperkaliemiji. To je razloženo z dejstvom, da aldosteron običajno poveča izločanje tako K- kot H-ionov. Skladno s tem se pri nezadostni proizvodnji tega hormona, tudi v pogojih normalne ledvične tekočine, odkrije hiperkaliemija in oslabljeno zakisljevanje urina. Pri pregledu bolnikov se odkrije hiperkaliemija, ki ne ustreza stopnji ledvične odpovedi, in zvišanje pH urina z oslabljenim odzivom na obremenitev z amonijevim kloridom (kot pri distalni ledvični tubularni acidozi).

Diagnozo potrdimo z odkritjem nizkih ravni aldosterona in renina v serumu. Poleg tega se ravni aldosterona v serumu ne zvišajo kot odziv na omejitev vnosa natrija ali zmanjšanje volumna.

Predstavljeni simptomski kompleks je znan kot sindrom selektivnega hipoaldosteronizma ali, kadar se hkrati odkrije zmanjšana proizvodnja renina v ledvicah, kot hiporeninemični hipoaldosteronizem s hiperkaliemijo.

Vzroki za razvoj sindroma:

• okvara ledvic, zlasti v fazi kronične ledvične odpovedi,
• sladkorna bolezen,
• zdravila - nesteroidna protivnetna zdravila (indometacin, ibuprofen, acetilsalicilna kislina), natrijev heparin;
• involucijske spremembe ledvic in nadledvičnih žlez v starosti.

Presnovna acidoza z visoko anionsko vrzeljo

AP (anionska vrzel) je razlika med koncentracijami natrija in vsoto koncentracij kloridov in bikarbonata:

AP = [Na ⁺ ]-([Cl~] + [HCO3]).

Na ⁺, Cl~ in HCO3 _~ se nahajajo v zunajcelični tekočini v najvišjih koncentracijah. Običajno koncentracija natrijevih kationov presega vsoto koncentracij kloridov in bikarbonatov za približno 9–13 meq/l. Pomanjkanje negativnih nabojev običajno pokrivajo negativno nabite krvne beljakovine in drugi neizmerjeni anioni. Ta vrzel je opredeljena kot anionska vrzel. Običajno je anionska vrzel 12±4 mmol/l.

Ko se v krvi povečajo nezaznavni anioni (laktat, ketokisline, sulfati), se bikarbonat nadomesti z njimi; vsota anionov ([Cl~] + [НСO3 _~ ]) se zmanjša in vrednost anionske vrzeli poveča. Zato anionska vrzel velja za pomemben diagnostični kazalnik, njeno določanje pa pomaga ugotoviti vzroke za razvoj metabolne acidoze.

Metabolična acidoza, ki jo povzroča kopičenje organskih kislin v krvi, je označena kot metabolična acidoza z visokim AP.

Vzroki za razvoj metabolne acidoze z visoko anionsko vrzeljo:

• ketoacidoza (sladkorna bolezen, stradanje, alkoholna zastrupitev);
• uremija;
• zastrupitev s salicilati, metanolom, toluenom in etilen glikolom;
• laktacidoza (hipoksija, šok, zastrupitev z ogljikovim monoksidom itd.);
• zastrupitev s paraldehidom.

Ketoacidoza

Običajno se razvije z nepopolno oksidacijo prostih maščobnih kislin v CO2 _in vodo, kar vodi do povečane tvorbe beta-hidroksimaslene in acetoocetne kisline. Najpogosteje se ketoacidoza razvije na ozadju sladkorne bolezni. Ob pomanjkanju insulina in povečani tvorbi glukagona se poveča lipoliza, kar vodi do vstopa prostih maščobnih kislin v kri. Hkrati se poveča tvorba ketonskih teles v jetrih (koncentracija ketonov v plazmi presega 2 mmol/l). Kopičenje ketokislin v krvi vodi do njihove nadomeščanja z bikarbonatom in razvoja presnovne acidoze s povečano anionsko vrzeljo. Podoben mehanizem se razkrije tudi pri dolgotrajnem stradanju. V tej situaciji ketoni nadomeščajo glukozo kot glavni vir energije v telesu.

Laktacidoza

Razvije se s povečanimi koncentracijami mlečne kisline (laktata) in piruvične kisline (piruvata) v krvi. Obe kislini običajno nastajata med presnovo glukoze (Krebsov cikel) in ju jetra uporabljajo. V stanjih, ki povečajo glikolizo, se tvorba laktata in piruvata močno poveča. Laktacidoza se najpogosteje razvije v šoku, ko zaradi zmanjšane oskrbe tkiv s kisikom v anaerobnih pogojih iz piruvata nastaja laktat. Laktacidozo diagnosticiramo, ko v krvni plazmi odkrijemo povečane ravni laktata in ugotovimo presnovno acidozo z veliko anionsko vrzeljo.

Acidoza pri zastrupitvah in intoksikacijah

Zastrupitev z zdravili (acetilsalicilna kislina, analgetiki) in snovmi, kot so etilen glikol (komponenta proti zmrzovanju), metanol, toluen, lahko prav tako povzroči razvoj metabolne acidoze. Vir H ⁺ v teh situacijah sta salicilna in oksalna kislina (v primeru zastrupitve z etilen glikolom), formaldehid in mravljinčna kislina (v primeru zastrupitve z metanolom). Kopičenje teh kislin v telesu vodi do razvoja acidoze in povečanja anionske vrzeli.

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

Uremija

Hudo ledvično odpoved, zlasti njeno terminalno fazo, pogosto spremlja razvoj metabolne acidoze. Mehanizem razvoja motenj kislinsko-baznega ravnovesja pri ledvični odpovedi je kompleksen in raznolik. Z naraščanjem resnosti ledvične odpovedi se

Začetni dejavniki, ki so povzročili metabolno acidozo, lahko postopoma izgubijo svojo prevladujočo vlogo, v proces pa se vključijo novi dejavniki, ki postanejo vodilni.

Tako ima pri zmerni kronični odpovedi ledvic glavno vlogo pri razvoju motenj kislinsko-baznega ravnovesja zmanjšanje celotnega izločanja kislin zaradi zmanjšanja števila delujočih nefronov. Amoniaka ni dovolj za odstranitev dnevne endogene proizvodnje H ⁺, ki nastane v ledvičnem parenhimu, zaradi česar nekatere kisline nevtralizira bikarbonat (spremembe, značilne za ledvično distalno tubularno acidozo).

Po drugi strani pa lahko v tej fazi kronične ledvične odpovedi pride do motenj v sposobnosti ledvic za reabsorbcijo bikarbonata, kar vodi do razvoja motenj kislinsko-baznega ravnovesja, kot je ledvična distalna tubularna acidoza.

Z razvojem hude ledvične odpovedi (SCF približno 25 ml/min) postane glavni dejavnik pri razvoju acidoze zadrževanje organskih kislinskih anionov (sulfatov, fosfatov), kar določa razvoj acidoze pri bolnikih z visokim AT.

Določen prispevek k razvoju acidoze ima tudi hiperkaliemija, ki se razvije pri končni ledvični odpovedi (ESRD), ki poslabša moteno izločanje kisline zaradi zaviranja nastajanja amonija iz glutamina.

Če se pri bolnikih s kronično ledvično odpovedjo razvije hipoaldosteronizem, slednja okrepi vse manifestacije acidoze zaradi še večjega zmanjšanja izločanja H ⁺ in hiperkaliemije.

Tako lahko pri kronični ledvični odpovedi opazimo vse različice razvoja metabolne acidoze: hiperkloremično acidozo z normokaliemijo, hiperkloremično acidozo s hiperkaliemijo, acidozo s povečano anionsko vrzeljo.

Simptomi presnovna acidoza

Simptomi in znaki v hujših primerih vključujejo slabost, bruhanje, zaspanost in hiperpnejo. Diagnoza temelji na kliničnih ugotovitvah ter meritvah plinov v arterijski krvi in ravni elektrolitov v plazmi. Zdraviti je treba osnovni vzrok; če je pH zelo nizek, je lahko indiciran intravenski NaHCO3.

Simptomi metabolne acidoze so v veliki meri odvisni od osnovnega vzroka. Blaga acidemija je običajno asimptomatska. Hudejša acidemija (pH < 7,10) lahko povzroči slabost, bruhanje in utrujenost. Simptomi se lahko pojavijo tudi pri višjih ravneh pH, če se acidoza razvije hitro. Najbolj značilen znak je hiperpneja (globoko dihanje z normalno hitrostjo), ki odraža kompenzacijsko povečanje alveolarne ventilacije.

Huda akutna acidemija predisponira k razvoju srčne disfunkcije s hipotenzijo in šokom, ventrikularnimi aritmijami, komo. Kronična acidemija povzroča demineralizacijo kosti (rahitis, osteomalacija, osteopenija).

Diagnostika presnovna acidoza

Ugotavljanje vzroka metabolne acidoze se začne z določitvijo anionske vrzeli.

Vzrok za visoko anionsko vrzel je lahko klinično očiten (npr. hipovolemični šok, zamujena hemodializa), če pa vzrok ni znan, je treba opraviti krvne preiskave za določitev glukoze, sečnine v krvi, kreatinina in laktata za toksine. Večina laboratorijev meri salicilate, raven metanola in etilen glikola ni vedno določena, njihovo prisotnost je mogoče sklepati na podlagi osmolarne vrzeli.

Izračunana osmolarnost seruma (2[Na] + [glukoza]/18 + dušik sečnine v krvi/2,8 + alkohol v krvi/5) se odšteje od izmerjene osmolarnosti. Razlika, večja od 10, kaže na prisotnost osmotsko aktivnih snovi, ki so v primeru acidoze z visoko anionsko vrzeljo metanol ali etilen glikol. Čeprav lahko zaužitje etanola povzroči osmolarno vrzel in blago acidozo, ga ne smemo šteti za vzrok za pomembno presnovno acidozo.

Če je anionska vrzel v normalnih mejah in ni očitnega vzroka (npr. driska), je treba določiti raven elektrolitov in izračunati anionsko vrzel v urinu ([Na] + [K] - [Cl] je običajno 30–50 mEq/L, tudi pri bolnikih z izgubami v prebavilih). Povečanje kaže na ledvične izgube HCO3.

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

Zdravljenje presnovna acidoza

Zdravljenje je namenjeno odpravljanju osnovnega vzroka. Hemodializa je potrebna v primerih odpovedi ledvic, včasih pa tudi v primerih zastrupitve z etilen glikolom, metanolom in salicilati.

Korekcija acidemije z NaHCO3 je indicirana le v določenih okoliščinah, v drugih pa je nevarna. Kadar je metabolična acidoza posledica izgube HCO3 ali kopičenja anorganskih kislin (tj. normalna acidoza z anionsko vrzeljo), je zdravljenje s HCO3 razmeroma varno in ustrezno. Kadar pa je acidoza posledica kopičenja organskih kislin (tj. acidoza z visoko anionsko vrzeljo), so podatki o uporabi HCO3 nasprotujoči si; v takih primerih ni dokazanega izboljšanja umrljivosti in so prisotna določena tveganja.

Pri zdravljenju začetnega stanja se laktati in ketokisline presnavljajo v HCO3, zato lahko vnos eksogenega HCO3 povzroči presežek in presnovno alkalozo. V katerem koli stanju lahko HCO3 povzroči tudi presežek NaN, hipervolemijo, hipokaliemijo in hiperkapnijo z zaviranjem dihalnega centra. Poleg tega, ker HCO3 ne prodre skozi celične membrane, ni korekcije znotrajcelične acidoze, temveč lahko pride do paradoksalnega poslabšanja, saj se del vnesenega HCO3 pretvori v CO2, ki prodre v celico in se hidrolizira v H in HCO3.

Alternativa NaHCO3 je trometamin, aminoalkohol, ki veže tako presnovne (H) kot dihalne (HCO3) kisline; karbikarb, ekvimolarna mešanica NaHCO3 in karbonata (slednji reagira s CO2 in tvori O2); dikloroacetat, ki spodbuja oksidacijo laktata. Vendar učinkovitost teh snovi ni dokazana in lahko povzročijo tudi različne zaplete.

Pomanjkanje kalija, ki ga pogosto opazimo pri metabolni acidozi, je treba odpraviti tudi z oralnim ali parenteralnim dajanjem KCI.

Zdravljenje metabolne acidoze torej obsega odpravljanje motenj, ki jih povzroča ta patološki proces, predvsem z dajanjem ustrezne količine bikarbonatov. Če se vzrok metabolne acidoze odpravi sam, zdravljenje z bikarbonatom ni potrebno, saj normalno delujoče ledvice lahko v nekaj dneh same obnovijo zaloge bikarbonata v telesu. Če metabolne acidoze ni mogoče odpraviti (na primer kronična ledvična odpoved), je potrebno dolgotrajno zdravljenje metabolne acidoze.