Метаболический ацидоз — это серьезное электролитное расстройство, характеризующееся дисбалансом кислотно-щелочного баланса организма . Метаболический ацидоз имеет три основные причины: повышенное образование 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 являются взаимоисключающими — pH и концентрации ионов водорода также зависят от сосуществования других кислотно-щелочных расстройств ; поэтому уровни pH у людей с метаболическим ацидозом могут варьироваться от низких до высоких.
Острый метаболический ацидоз, длящийся от нескольких минут до нескольких дней, часто возникает во время серьезных заболеваний или госпитализаций и обычно вызывается, когда организм вырабатывает избыточное количество органических кислот ( кетокислот при кетоацидозе или молочной кислоты при лактатацидозе ). Состояние хронического метаболического ацидоза, длящееся от нескольких недель до нескольких лет, может быть результатом нарушения функции почек ( хроническое заболевание почек ) и/или потери бикарбоната. Неблагоприятные последствия острого и хронического метаболического ацидоза также различаются: острый метаболический ацидоз влияет на сердечно-сосудистую систему в условиях больницы, а хронический метаболический ацидоз влияет на мышцы, кости, почки и сердечно-сосудистое здоровье. [7]
Симптомы неспецифичны, и диагностика может быть затруднена, если у пациентов нет четких показаний для забора проб газов крови. Симптомы могут включать учащенное сердцебиение , головную боль , измененное психическое состояние, такое как сильная тревога из-за гипоксии , снижение остроты зрения, тошноту , рвоту , боль в животе , измененный аппетит и увеличение веса , мышечную слабость , боль в костях и боль в суставах . Люди с острым метаболическим ацидозом могут демонстрировать глубокое, быстрое дыхание, называемое дыханием Куссмауля , которое классически связано с диабетическим кетоацидозом . [8] Быстрое глубокое дыхание увеличивает количество выдыхаемого углекислого газа , тем самым снижая уровень углекислого газа в сыворотке, что приводит к некоторой степени компенсации. Сверхкомпенсация через респираторный алкалоз с образованием алкалемии не происходит.
Чрезмерная ацидемия также может привести к неврологическим и сердечным осложнениям:
Физическое обследование иногда может выявить признаки заболевания, но в остальном часто нормально. Аномалии черепных нервов наблюдаются при отравлении этиленгликолем , 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 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 обусловлено метаболической, а не дыхательной дисфункцией. Обычно концентрация бикарбоната сыворотки будет <22 мЭкв/л, ниже нормального диапазона от 22 до 29 мЭкв/л, стандартное основание будет более отрицательным, чем -2 (дефицит основания), а pCO 2 будет снижено в результате гипервентиляции в попытке восстановить pH ближе к норме. Иногда при смешанном кислотно-щелочном расстройстве, когда метаболический ацидоз не является первичным расстройством, pH может быть нормальным или высоким. [5] При отсутствии хронического респираторного алкалоза метаболический ацидоз можно клинически диагностировать путем анализа рассчитанного уровня бикарбоната сыворотки.
Как правило, 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 через почечный аммиакогенез. Типичная западная диета генерирует 75–100 мЭкв кислоты ежедневно, [11] и люди с нормальной функцией почек увеличивают выработку аммиака, чтобы избавиться от этой пищевой кислоты. По мере снижения функции почек канальцы теряют способность выводить избыток кислоты, и это приводит к буферизации кислоты с использованием бикарбоната сыворотки, а также запасов костей и мышц. [12]
Существует много причин острого метаболического ацидоза, поэтому полезно сгруппировать их по наличию или отсутствию нормального анионного промежутка. [13]
Увеличенный анионный разрыв
Причины увеличения анионной щели включают:
Нормальный анионный зазор
Причины нормального анионного разрыва включают: [24]
Для различения основных типов метаболического ацидоза очень полезен клинический инструмент, называемый анионным интервалом . Анионный интервал рассчитывается путем вычитания суммы сывороточных концентраций основных анионов, хлорида и бикарбоната, из сывороточной концентрации основного катиона, натрия. (Концентрация сывороточного калия может быть добавлена к расчету, но это просто изменяет нормальный референтный диапазон для того, что считается нормальным анионным интервалом)
Поскольку концентрация сывороточного натрия больше, чем объединенные концентрации хлорида и бикарбоната, отмечается «анионный промежуток». В действительности сыворотка электронейтральна из-за присутствия других второстепенных катионов (калия, кальция и магния) и анионов (альбумина, сульфата и фосфата), которые не измеряются в уравнении, вычисляющем анионную щель.
Нормальное значение анионной щели составляет 8–16 ммоль/л (12±4). Повышенная анионная щель (т. е. > 16 ммоль/л) указывает на наличие избыточных «неизмеренных» анионов, таких как молочная кислота в анаэробном метаболизме, возникающем в результате тканевой гипоксии, гликолевая и муравьиная кислоты, образующиеся при метаболизме токсичных спиртов, кетокислоты, образующиеся, когда ацетил-КоА подвергается кетогенезу, а не входит в трикарбоновый (цикл Кребса), и нарушение почечной экскреции продуктов метаболизма, таких как сульфаты и фосфаты.
Дополнительные тесты полезны для определения этиологии метаболического ацидоза с увеличенной анионной щелью, включая определение осмолярной щели, указывающей на присутствие токсичного алкоголя, измерение уровня кетонов в сыворотке, указывающего на кетоацидоз, а также тесты на функцию почек и анализ мочи для выявления почечной дисфункции.
Повышенный уровень белка (альбумина, глобулинов) теоретически может увеличить анионную щель, но высокие уровни обычно не встречаются клинически. Гипоальбуминемия, которая часто встречается клинически, будет маскировать анионную щель. Как правило, снижение сывороточного альбумина на 1 Г/л приведет к снижению анионной щели на 0,25 ммоль/л
Метаболический ацидоз характеризуется низкой концентрацией бикарбоната ( HCO−
3), что может произойти при повышенном образовании кислот (таких как кетокислоты или молочная кислота), избыточной потере HCO−
3почками или желудочно-кишечным трактом, или неспособностью вырабатывать достаточное количество HCO−
3. [25] Таким образом, демонстрируется 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.
Снижение бикарбоната, которое отличает метаболический ацидоз, таким образом, обусловлено двумя отдельными процессами: буфером (из воды и углекислого газа) и дополнительной почечной генерацией. Буферные реакции следующие:
Уравнение Гендерсона-Хассельбаха математически описывает связь между pH крови и компонентами бикарбонатной буферной системы: где pK a ≈ 6,1 . В клинической практике концентрация CO 2 обычно определяется по закону Генри из P aCO 2 , парциального давления CO 2 в артериальной крови:
Например, приборы для анализа газов крови обычно определяют концентрацию бикарбоната из измеренных значений p H и P aCO 2 . Математически алгоритм подставляет формулу закона Генри в уравнение Хендерсона-Хассельбаха, а затем перестраивает: На уровне моря нормальные значения могут быть p H ≈ 7,4 и P aCO 2 ≈ 40 мм рт. ст .; тогда это означает
Острый метаболический ацидоз чаще всего возникает во время госпитализаций и острых критических заболеваний. Он часто связан с плохим прогнозом, с уровнем смертности до 57%, если pH остается без лечения на уровне 7,20. [2] При более низких уровнях pH острый метаболический ацидоз может привести к нарушению кровообращения и функции конечных органов.
Хронический метаболический ацидоз обычно встречается у людей с хронической болезнью почек (ХБП) с рСКФ менее 45 мл/мин/1,73м2 , чаще всего с легкой или средней степенью тяжести; однако метаболический ацидоз может проявиться и раньше в ходе ХБП. Многочисленные исследования на животных и людях показали, что метаболический ацидоз при ХБП, учитывая его хроническую природу, оказывает глубокое неблагоприятное воздействие на клеточную функцию, в целом способствуя высокой заболеваемости у пациентов.
Наиболее неблагоприятными последствиями хронического метаболического ацидоза у людей с ХБП, и в частности, у тех, у кого терминальная стадия почечной недостаточности (ТПН) , являются пагубные изменения костей и мышц. [26] Кислотная буферизация приводит к потере плотности костей, что приводит к повышенному риску переломов костей, [27] почечной остеодистрофии, [28] и заболеваний костей; [26] а также повышенный катаболизм белка приводит к потере мышечной массы. [29] [30] Кроме того, метаболический ацидоз при ХБП также связан со снижением рСКФ ; он является как осложнением ХБП, так и основной причиной прогрессирования ХБП. [31] [32] [33] [34]
Лечение метаболического ацидоза зависит от основной причины и должно быть направлено на обращение вспять основного процесса. При рассмотрении курса лечения важно различать острую и хроническую формы.
Бикарбонатная терапия обычно назначается пациентам с тяжелой острой ацидемией (pH < 7,11) или с менее тяжелой ацидемией (pH 7,1–7,2) с тяжелым острым повреждением почек. Бикарбонатная терапия не рекомендуется людям с менее тяжелым ацидозом (pH ≥ 7,1), если только не присутствует тяжелое острое повреждение почек. В исследовании BICAR-ICU [35] бикарбонатная терапия для поддержания pH > 7,3 не оказала общего влияния на комбинированный результат смертности от всех причин и наличия по крайней мере одной органной недостаточности на 7-й день. Однако среди подгруппы пациентов с тяжелым острым повреждением почек терапия бикарбонатом значительно снизила первичный комбинированный результат и 28-дневную смертность, а также потребность в диализе .
Для людей с хронической болезнью почек (ХБП) лечение метаболического ацидоза замедляет прогрессирование ХБП. [36] Диетические вмешательства для лечения хронического метаболического ацидоза включают фрукты и овощи, вызывающие образование оснований, которые помогают снизить чистую экскрецию кислоты с мочой и увеличивают TCO2. Недавние исследования также показали, что ограничение белка в рационе с помощью вегетарианских диет с очень низким содержанием белка, дополненных кетоаналогами, также является безопасным с точки зрения питания вариантом для коррекции метаболического ацидоза у людей с ХБП. [37]
В настоящее время наиболее часто используемым методом лечения хронического метаболического ацидоза является пероральный прием бикарбоната. Руководящие принципы NKF/KDOQI рекомендуют начинать лечение, когда уровень бикарбоната в сыворотке <22 мЭкв/л, чтобы поддерживать уровень ≥ 22 мЭкв/л. [9] [10] Исследования, изучающие эффекты пероральной щелочной терапии, продемонстрировали улучшение уровня бикарбоната в сыворотке, что приводит к более медленному снижению функции почек и снижению протеинурии, что приводит к снижению риска прогрессирования почечной недостаточности. Однако побочные эффекты пероральной щелочной терапии включают желудочно-кишечную непереносимость, ухудшение отеков и ухудшение гипертонии. Кроме того, для лечения хронического метаболического ацидоза требуются большие дозы пероральной щелочи, а прием таблеток может ограничить приверженность лечению. [38]
Вевеример (TRC 101) — перспективный исследуемый препарат, предназначенный для лечения метаболического ацидоза путем связывания с кислотой в желудочно-кишечном тракте и выведения ее из организма через экскрецию с калом, что в свою очередь снижает количество кислоты в организме и повышает уровень бикарбоната в крови. Результаты 3-й фазы двойного слепого плацебо-контролируемого 12-недельного клинического исследования у людей с ХБП и метаболическим ацидозом продемонстрировали, что Вевеример эффективно и безопасно корректирует метаболический ацидоз в краткосрочной перспективе [39] , а слепое плацебо-контролируемое 40-недельное расширение исследования, оценивающее долгосрочную безопасность, продемонстрировало устойчивые улучшения физической функции и комбинированную конечную точку смерти, диализа или 50% снижения СКФ. [40]
{{cite book}}
: CS1 maint: местоположение отсутствует издатель ( ссылка ) CS1 maint: другие ( ссылка ){{cite book}}
: CS1 maint: местоположение отсутствует издатель ( ссылка ) CS1 maint: другие ( ссылка ){{cite book}}
: CS1 maint: местоположение отсутствует издатель ( ссылка ) CS1 maint: другие ( ссылка ){{cite book}}
: CS1 maint: местоположение отсутствует издатель ( ссылка ) CS1 maint: другие ( ссылка ){{cite book}}
: CS1 maint: местоположение отсутствует издатель ( ссылка ) CS1 maint: другие ( ссылка ){{cite book}}
: CS1 maint: местоположение отсутствует издатель ( ссылка ) CS1 maint: другие ( ссылка ){{cite book}}
: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )