Метаболический ацидоз — серьезное электролитное нарушение, характеризующееся дисбалансом кислотно-щелочного баланса организма. Метаболический ацидоз имеет три основные причины: повышенное производство кислоты, потеря бикарбоната и снижение способности почек выводить избыток кислот. [5] Метаболический ацидоз может привести к ацидемии, которая определяется как pH артериальной крови ниже 7,35. [6] Ацидемия и ацидоз не исключают друг друга: pH и концентрация ионов водорода также зависят от сосуществования других кислотно-щелочных нарушений; следовательно, уровень pH у людей с метаболическим ацидозом может варьироваться от низкого до высокого.
Острый метаболический ацидоз, продолжающийся от минут до нескольких дней, часто возникает во время тяжелых заболеваний или госпитализаций и обычно возникает при выработке организмом избыточного количества органических кислот ( кетокислот при кетоацидозе или молочной кислоты при лактоацидозе ). Состояние хронического метаболического ацидоза, продолжающееся от нескольких недель до лет, может быть результатом нарушения функции почек ( хроническое заболевание почек ) и/или истощения бикарбонатов. Побочные эффекты острого и хронического метаболического ацидоза также различаются: острый метаболический ацидоз влияет на сердечно-сосудистую систему в условиях больницы, а хронический метаболический ацидоз влияет на здоровье мышц, костей, почек и сердечно-сосудистой системы. [7]
Симптомы неспецифичны, и постановка диагноза может быть затруднена, если у пациентов нет четких показаний для взятия проб газов крови. Симптомы могут включать учащенное сердцебиение , головную боль , изменение психического состояния, такое как сильная тревога из-за гипоксии , снижение остроты зрения, тошнота , рвота , боль в животе , изменение аппетита и увеличение веса , мышечная слабость , боли в костях и суставах . У людей с острым метаболическим ацидозом может наблюдаться глубокое и учащенное дыхание, называемое дыханием Куссмауля , которое классически связано с диабетическим кетоацидозом . [8] Быстрое и глубокое дыхание увеличивает количество выдыхаемого углекислого газа , тем самым снижая уровень углекислого газа в сыворотке крови, что приводит к некоторой степени компенсации. Сверхкомпенсации через респираторный алкалоз с образованием алкалемии не происходит.
Экстремальная ацидемия также может привести к неврологическим и сердечным осложнениям:
Физикальное обследование иногда может выявить признаки заболевания, но в остальном обычно все в норме. При отравлении этиленгликолем отмечаются нарушения черепных нервов , а отек сетчатки может быть признаком интоксикации метанолом .
Хронический метаболический ацидоз имеет неспецифические клинические симптомы, но его можно легко диагностировать путем тестирования уровня бикарбоната в сыворотке крови у пациентов с хронической болезнью почек (ХБП) в рамках комплексной метаболической панели. Пациенты с ХБП стадий G3-G5 должны регулярно проходить скрининг на метаболический ацидоз. [9] [10]
Метаболический ацидоз приводит к снижению pH сыворотки, что связано с метаболической, а не дыхательной дисфункцией. Обычно концентрация бикарбоната в сыворотке будет <22 мэкв/л, ниже нормального диапазона от 22 до 29 мэкв/л, стандартное основание будет более отрицательным, чем -2 (дефицит основания), а рСО2 будет снижено в результате гипервентиляция в попытке восстановить рН ближе к норме. Иногда при смешанных кислотно-щелочных расстройствах, когда метаболический ацидоз не является основным заболеванием, pH может быть нормальным или повышенным. [5] При отсутствии хронического респираторного алкалоза метаболический ацидоз может быть клинически диагностирован путем анализа рассчитанного уровня бикарбоната в сыворотке крови.
Обычно метаболический ацидоз возникает, когда организм вырабатывает слишком много кислоты (например, лактоацидоз, см. раздел ниже), происходит потеря бикарбоната из крови или когда почки не выводят достаточно кислоты из организма.
Хронический метаболический ацидоз чаще всего вызван снижением способности почек выводить избыток кислот посредством почечного аммиагенеза. Типичная западная диета ежедневно вырабатывает 75–100 мэкв кислоты [11] , а люди с нормальной функцией почек увеличивают выработку аммиака, чтобы избавиться от этой пищевой кислоты. По мере снижения функции почек канальцы теряют способность выделять избыток кислоты, что приводит к буферизации кислоты с помощью бикарбоната сыворотки, а также запасов в костях и мышцах. [12]
Существует множество причин острого метаболического ацидоза, поэтому полезно сгруппировать их по наличию или отсутствию нормальной анионной разницы. [13]
Увеличение анионной разницы
К причинам увеличения анионной разницы относятся:
Нормальный анионный зазор
К причинам нормальной анионной разницы относятся [24]
Чтобы различать основные типы метаболического ацидоза, очень полезен клинический инструмент, называемый анионной щелью . Анионную разницу рассчитывают путем вычитания суммы сывороточных концентраций основных анионов, хлорида и бикарбоната, из сывороточной концентрации основного катиона натрия. (К расчету можно добавить концентрацию калия в сыворотке, но это просто изменит нормальный референсный диапазон того, что считается нормальным анионным разрывом)
Поскольку концентрация натрия в сыворотке превышает суммарные концентрации хлорида и бикарбоната, отмечается «анионный разрыв». На самом деле сыворотка электронейтральна из-за присутствия других второстепенных катионов (калий, кальций и магний) и анионов (альбумин, сульфат и фосфат), которые не учитываются в уравнении, рассчитывающем анионный промежуток.
Нормальное значение анионной разницы составляет 8–16 ммоль/л (12±4). Повышенный анионный разрыв (т.е. > 16 ммоль/л) указывает на наличие избытка «неизмеренных» анионов, таких как молочная кислота при анаэробном метаболизме в результате тканевой гипоксии, гликолевая и муравьиная кислоты, образующиеся при метаболизме токсичных спиртов, кетокислоты, образующиеся при ацетиле. -КоА подвергается кетогенезу, а не вступает в трикарбоновый цикл (Кребса), и нарушается почечная экскреция продуктов метаболизма, таких как сульфаты и фосфаты.
Дополнительные тесты полезны для определения этиологии метаболического ацидоза с повышенным анионным интервалом, включая выявление осмолярного разрыва, указывающего на присутствие токсичного алкоголя, измерение кетонов в сыворотке, указывающих на кетоацидоз, а также функциональные пробы почек и анализ мочи для выявления почечной дисфункции.
Повышенное содержание белка (альбуминов, глобулинов) теоретически может увеличивать анионный разрыв, но высокие уровни обычно не наблюдаются клинически. Гипоальбуминемия, часто встречающаяся клинически, маскирует анионный разрыв. Как правило, снижение уровня сывороточного альбумина на 1 г/л приводит к уменьшению анионной разницы на 0,25 ммоль/л.
Метаболический ацидоз характеризуется низкой концентрацией бикарбоната ( HCO−
3), что может произойти при повышенном образовании кислот (таких как кетокислоты или молочной кислоты), избыточной потере HCO−
3почками или желудочно-кишечным трактом или неспособностью вырабатывать достаточное количество HCO.−
3. [25] Тем самым демонстрируя важность поддержания баланса между кислотами и основаниями в организме для поддержания оптимального функционирования органов, тканей и клеток.
Организм регулирует кислотность крови с помощью четырех буферных механизмов.
Таким образом, снижение уровня бикарбоната, которое отличает метаболический ацидоз, обусловлено двумя отдельными процессами: буферным (из воды и углекислого газа) и дополнительной почечной генерацией. Буферные реакции:
Уравнение Хендерсона -Хассельбаха математически описывает взаимосвязь между pH крови и компонентами бикарбонатной буферной системы:
Острый метаболический ацидоз чаще всего возникает во время госпитализации и острых критических заболеваний. Это часто связано с плохим прогнозом: уровень смертности достигает 57%, если уровень pH не лечить на уровне 7,20. [2] При более низких уровнях pH острый метаболический ацидоз может привести к нарушению кровообращения и функции органов-мишеней.
Хронический метаболический ацидоз обычно возникает у людей с хронической болезнью почек с рСКФ менее 45 мл/мин/1,73 м 2 , чаще всего легкой и средней степени тяжести; однако метаболический ацидоз может проявиться и раньше в ходе хронической болезни почек. Многочисленные исследования на животных и людях показали, что метаболический ацидоз при хронической болезни почек, учитывая его хроническую природу, оказывает глубокое неблагоприятное воздействие на клеточные функции, что в целом способствует высокой заболеваемости пациентов.
Наиболее неблагоприятными последствиями хронического метаболического ацидоза у людей с хронической болезнью почек и, в частности, у тех, у кого терминальная стадия заболевания почек (ТПН) , являются пагубные изменения в костях и мышцах. [26] Кислотный буфер приводит к потере плотности костной ткани, что приводит к повышенному риску переломов костей, [27] почечной остеодистрофии, [28] и заболеваний костей; [26] также повышенный катаболизм белка приводит к атрофии мышц. [29] [30] Кроме того, метаболический ацидоз при хронической болезни почек также связан со снижением рСКФ ; это одновременно осложнение хронической болезни почек, а также основная причина прогрессирования хронической болезни почек. [31] [32] [33] [34]
Лечение метаболического ацидоза зависит от основной причины и должно быть направлено на обращение вспять основного процесса. При выборе курса лечения важно различать острую и хроническую формы.
Бикарбонатную терапию обычно назначают пациентам с тяжелой острой ацидемией (рН < 7,11) или менее тяжелой ацидемией (рН 7,1–7,2) с тяжелым острым повреждением почек. Бикарбонатная терапия не рекомендуется людям с менее тяжелым ацидозом (рН ≥ 7,1), за исключением случаев тяжелого острого повреждения почек. В исследовании BICAR-ICU [35] бикарбонатная терапия для поддержания pH >7,3 не оказала общего влияния на совокупный результат смертности от всех причин и наличие по крайней мере одной органной недостаточности на 7-й день. В группе пациентов с тяжелым острым повреждением почек терапия бикарбонатом значительно снизила первичный комбинированный результат и 28-дневную смертность, а также потребность в диализе .
У людей с хронической болезнью почек лечение метаболического ацидоза замедляет прогрессирование хронической болезни почек. [36] Диетические вмешательства для лечения хронического метаболического ацидоза включают в себя фрукты и овощи, вызывающие образование оснований, которые помогают снизить выведение чистой кислоты с мочой и увеличить TCO2. Недавние исследования также показали, что ограничение белка в рационе посредством вегетарианских диет с очень низким содержанием белка с добавлением кетоаналогов также является питательно безопасным вариантом коррекции метаболического ацидоза у людей с хронической болезнью почек. [37]
В настоящее время наиболее часто используемым методом лечения хронического метаболического ацидоза является пероральный прием бикарбоната. Рекомендации NKF/KDOQI рекомендуют начинать лечение, когда уровень бикарбоната в сыворотке крови <22 мэкв/л, чтобы поддерживать уровень ≥ 22 мэкв/л. [9] [10] Исследования, изучающие влияние пероральной щелочной терапии, продемонстрировали улучшение уровня бикарбоната в сыворотке, что привело к более медленному снижению функции почек и уменьшению протеинурии, что привело к снижению риска прогрессирования почечной недостаточности. Однако побочные эффекты пероральной щелочной терапии включают желудочно-кишечную непереносимость, усиление отеков и ухудшение гипертонии. Кроме того, для лечения хронического метаболического ацидоза необходимы большие дозы пероральных щелочей, а большое количество таблеток может ограничить приверженность лечению. [38]
Вевеример (TRC 101) — многообещающий исследуемый препарат, предназначенный для лечения метаболического ацидоза путем связывания кислоты в желудочно-кишечном тракте и удаления ее из организма посредством выведения с калом, что, в свою очередь, снижает количество кислоты в организме и увеличивает уровень бикарбоната в крови. Результаты двойного слепого плацебо-контролируемого 12-недельного клинического исследования фазы 3 у людей с ХБП и метаболическим ацидозом показали, что Вевеример эффективно и безопасно корригирует метаболический ацидоз в краткосрочной перспективе [39] , а слепое плацебо-контролируемое исследование Продление на 40 недель исследования по оценке долгосрочной безопасности продемонстрировало устойчивое улучшение физической функции и комбинированную конечную точку: смерть, диализ или снижение рСКФ на 50%. [40]
{{cite book}}
: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ) CS1 maint: другие ( ссылка ){{cite book}}
: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ) CS1 maint: другие ( ссылка ){{cite book}}
: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ) CS1 maint: другие ( ссылка ){{cite book}}
: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ) CS1 maint: другие ( ссылка ){{cite book}}
: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ) CS1 maint: другие ( ссылка ){{cite book}}
: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ) CS1 maint: другие ( ссылка ){{cite book}}
: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ) CS1 maint: другие ( ссылка ){{cite book}}
: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )