Metabolická acidóza

Metabolická acidóza je porucha acidobazické rovnováhy, která se projevuje nízkými hodnotami pH krve a nízkou koncentrací bikarbonátu v krvi. V praxi terapeuta je metabolická acidóza jednou z nejčastějších poruch acidobazické rovnováhy. Metabolická acidóza s vysokou a normální aniontovou mezerou se rozlišuje v závislosti na přítomnosti nebo nepřítomnosti neměřených aniontů v plazmě.

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

Příčiny metabolická acidóza

Mezi příčiny patří hromadění ketonů a kyseliny mléčné, selhání ledvin, léky nebo toxiny (vysoká aniontová mezera) a gastrointestinální nebo ledvinové ztráty HCO3~ (normální aniontová mezera).

Vývoj metabolické acidózy je založen na dvou hlavních mechanismech: zatížení H ⁺ (při nadměrném příjmu kyseliny) a ztráta bikarbonátů nebo použití HCO3 _jako pufru k neutralizaci netěkavých kyselin.

Zvýšený příjem H ⁺ do těla s nedostatečnou kompenzací vede k rozvoji dvou typů metabolické acidózy: hyperchloremické a acidózy s vysokým deficitem aniontů.

Tato acidobazická nerovnováha se rozvíjí v situacích, kdy zdrojem zvýšeného příjmu H ⁺ do těla je kyselina chlorovodíková (HCl) – v důsledku toho jsou extracelulární bikarbonáty nahrazeny chloridy. V těchto případech zvýšení chloridů v krvi nad normální hodnoty způsobuje ekvivalentní pokles koncentrace bikarbonátu. Hodnoty aniontové mezery se nemění a odpovídají normálním hodnotám.

Acidóza s vysokým aniontovým deficitem se rozvíjí, když je zvýšený příjem H ⁺ iontů do těla způsoben jinými kyselinami (kyselina mléčná při laktátové acidóze, ketonové kyseliny při diabetes mellitus a hladovění atd.). Tyto organické kyseliny nahrazují bikarbonát, což vede ke zvětšení anionové mezery (AG). Zvětšení anionové mezery o každý meq/l povede k odpovídajícímu snížení koncentrace bikarbonátů v krvi.

Je důležité poznamenat, že mezi acidobazickou rovnováhou a homeostázou draslíku existuje úzký vztah: s rozvojem poruch acidobazické rovnováhy dochází k přechodu K ⁺ z extracelulárního prostoru do intracelulárního a naopak. S poklesem pH krve o každých 0,10 jednotek se koncentrace K ⁺ v krevním séru zvyšuje o 0,6 mmol/l. Například u pacienta s pH (krve) 7,20 se koncentrace K ⁺ v krevním séru zvyšuje na 5,2 mmol/l. Hyperkalemie může následně vést k rozvoji poruch acidobazické rovnováhy. Vysoký obsah draslíku v krvi způsobuje acidózu v důsledku snížení vylučování kyselin ledvinami a inhibice tvorby amonného aniontu z glutaminu.

Navzdory úzké vazbě mezi acidobazickou rovnováhou a draslíkem se jeho metabolické poruchy klinicky jasně neprojevují, což je spojeno se zahrnutím takových dalších faktorů, které ovlivňují koncentraci K ⁺ v krevním séru, jako je stav ledvin, aktivita katabolismu bílkovin, koncentrace inzulínu v krvi atd. Proto by se u pacienta s těžkou metabolickou acidózou, a to i při absenci hyperkalemie, měla předpokládat přítomnost poruch homeostázy draslíku.

Hlavní příčiny metabolické acidózy

Vysoká aniontová mezera

• Ketoacidóza (diabetes, chronický alkoholismus, podvýživa, hladovění).
• Laktátová acidóza.
• Selhání ledvin.
• Toxiny metabolizované na kyseliny:
• Methanol (mravenčan).
• Ethylenglykol (oxalát).
• Paraacetaldehyd (acetát, chloroacetát).
• Salicyláty.
• Toxiny způsobující laktátovou acidózu: CO, kyanidy, železo, isoniazid.
• Toluen (zpočátku vysoká aniontová mezera, následné vylučování metabolitů mezeru normalizuje).
• Rabdomyolýza (vzácná).

Normální aniontová mezera

• Gastrointestinální ztráty NSO - (průjem, ileostomie, kolostomie, střevní píštěle, použití iontoměničových pryskyřic).
• Ureterosigmoidostomie, ureteroileální drenáž.
• Ztráty HCO3 ledvinami
• Tubulointersticiální onemocnění ledvin.
• Renální tubulární acidóza, typy 1, 2, 4.
• Hyperparatyreóza.
• Užívání acetazolamidu, CaCl, MgSO4.

Ostatní

• Hypoaldosteronismus.
• Hyperkalemie.
• Parenterální podání argininu, lysinu, NH3CI.
• Rychlé podání NaCl.
• Toluen (pozdní projevy)

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

Hyperchloremická metabolická acidóza

Příčiny hyperchloremické metabolické acidózy

• Exogenní zátěž kyselinou chlorovodíkovou, chloridem amonným, argininchloridem. Vzniká při vstupu kyselých roztoků (kyselina chlorovodíková, chlorid amonný, methionin) do těla.
• Ztráta bikarbonátů nebo ředění krve. Nejčastěji se vyskytuje u gastrointestinálních onemocnění (těžký průjem, pankreatická píštěl, ureterosigmoidostomie), kdy jsou extracelulární bikarbonáty nahrazeny chloridy (miliekvivalent na miliekvivalent), protože ledviny zadržují chlorid sodný a snaží se udržet objem extracelulární tekutiny. V této variantě acidózy aniontová mezera (AG) vždy odpovídá normálním hodnotám.
• Snížená sekrece kyseliny ledvinami. V tomto případě je také pozorována zhoršená reabsorpce bikarbonátu v ledvinách. Uvedené změny se vyvíjejí v důsledku zhoršené sekrece H ⁺ v ledvinových tubulech nebo při nedostatečné sekreci aldosteronu. V závislosti na stupni poruchy se rozlišuje mezi renální proximální tubulární acidózou (PTA) (typ 2), renální distální tubulární acidózou (DTA) (typ 1) a tubulární acidózou typu 4 s nedostatečnou sekrecí aldosteronu nebo rezistencí na ni.

Proximální renální tubulární metabolická acidóza (typ 2)

Za hlavní příčinu proximální tubulární acidózy se považuje porušení schopnosti proximálních tubulů maximálně reabsorbovat bikarbonáty, což vede k jejich zvýšenému průtoku do distální části nefronu. Normálně proximální tubuly reabsorbují celé filtrované množství bikarbonátu (26 mEq/L), při proximální tubulární acidóze méně, což vede k vylučování přebytečného bikarbonátu močí (moč je zásaditá). Neschopnost ledvin jej plně reabsorbovat vede k vytvoření nové (nižší) hladiny bikarbonátu v plazmě, která určuje snížení pH krve. Tato nově vytvořená hladina bikarbonátů v krvi je nyní ledvinami kompletně reabsorbována, což se projevuje změnou reakce moči z alkalické na kyselou. Pokud je za těchto podmínek pacientovi podán bikarbonát tak, aby jeho hodnoty v krvi odpovídaly normálu, moč se opět stane zásaditou. Tato reakce se používá k diagnostice proximální tubulární acidózy.

Kromě poruchy reabsorpce bikarbonátu mají pacienti s proximální tubulární acidózou často i další změny ve funkci proximálního tubulu (porucha reabsorpce fosfátů, kyseliny močové, aminokyselin, glukózy). Koncentrace K ⁺ v krvi je obvykle normální nebo mírně snížená.

Hlavní onemocnění, u kterých se vyvíjí proximální tubulární acidóza:

• Fanconiho syndrom, primární nebo v rámci geneticky podmíněných rodinných onemocnění (cystinóza, Westphal-Wilson-Konovalovova choroba, tyrozinemie atd.),
• hyperparatyreóza;
• onemocnění ledvin (nefrotický syndrom, mnohočetný myelom, amyloidóza, Gougerot-Sjögrenův syndrom, paroxysmální noční hemoglobinurie, trombóza ledvinových žil, cystická choroba ledvin s medulou, onemocnění po transplantaci ledvin);
• užívání diuretik - acetazolamid atd.

Distální renální tubulární metabolická acidóza (typ 1)

U distální renální tubulární acidózy, na rozdíl od proximální tubulární acidózy, není schopnost reabsorpce bikarbonátu narušena, ale dochází ke snížení sekrece H ⁺ v distálních tubulech, v důsledku čehož pH moči neklesá pod 5,3, zatímco minimální hodnoty pH moči jsou normálně 4,5-5,0.

Vzhledem k dysfunkci distálních tubulů nejsou pacienti s distální renální tubulární acidózou schopni kompletně vyloučit H ⁺, což vede k nutnosti neutralizovat vodíkové ionty vzniklé během metabolismu na úkor plazmatického bikarbonátu. V důsledku toho se hladina bikarbonátu v krvi nejčastěji mírně snižuje. U pacientů s distální renální tubulární acidózou se acidóza často nevyvíjí a tento stav se nazývá neúplná distální renální tubulární acidóza. V těchto případech dochází k úplnému vylučování H ⁺ v důsledku kompenzační reakce ledvin, projevující se zvýšenou tvorbou amoniaku, který odstraňuje přebytečné vodíkové ionty.

U pacientů s distální renální tubulární acidózou se obvykle vyvine hypokalémie a související komplikace (zpomalení růstu, sklon k nefrolitiáze, nefrokalcinóza).

Hlavní onemocnění, u kterých se rozvíjí distální tubulární acidóza ledvin, jsou:

• systémová onemocnění pojivové tkáně (chronická aktivní hepatitida, primární jaterní cirhóza, tyreoiditida, fibrotizující alveolitida, Gougerot-Sjögrenův syndrom);
• nefrokalcinóza na pozadí idiopatické hyperkalciurie; hypertyreóza; intoxikace vitaminem D; Westphal-Wilson-Konovalovova choroba, Fabryho choroba; onemocnění ledvin (pyelonefritida; obstrukční nefropatie; transplantační nefropatie); užívání drog (amfotericin B, analgetika; lithiové přípravky).

Pro diferenciální diagnostiku proximální renální tubulární acidózy a distální renální tubulární acidózy se používají zátěžové testy s bikarbonátem a chloridem amonným.

U pacienta s proximální renální tubulární acidózou se pH moči po podání bikarbonátu zvyšuje, ale u pacienta s distální renální tubulární acidózou se tak nestává.

Pokud je acidóza středně těžká, provádí se zátěžový test s chloridem amonným (viz „Vyšetřovací metody“). Pacientovi se podává chlorid amonný v dávce 0,1 g/kg tělesné hmotnosti. Během 4–6 hodin se koncentrace bikarbonátu v krvi sníží o 4–5 mEq/l. U pacientů s distální renální tubulární acidózou zůstává pH moči nad 5,5, a to i přes pokles obsahu bikarbonátu v plazmě; při proximální renální tubulární acidóze, stejně jako u zdravých jedinců, pH moči klesá na méně než 5,5 (obvykle pod 5,0).

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

Tubulární metabolická acidóza v důsledku nedostatečné sekrece aldosteronu (typ 4)

Hypoaldosteronismus, stejně jako zhoršená citlivost na aldosteron, jsou považovány za příčinu rozvoje proximální renální tubulární acidózy, která se vždy vyskytuje při hyperkalémii. To se vysvětluje skutečností, že aldosteron normálně zvyšuje sekreci iontů K i H. V souladu s tím se při nedostatečné produkci tohoto hormonu, a to i za podmínek normálního systolického výdeje moči, detekuje hyperkalemie a zhoršená acidifikace moči. Při vyšetření pacientů se detekuje hyperkalemie, která neodpovídá stupni selhání ledvin, a zvýšení pH moči se zhoršenou reakcí na zátěž chloridem amonným (jako u distální renální tubulární acidózy).

Diagnóza se potvrzuje zjištěním nízkých hladin aldosteronu a reninu v séru. Hladiny aldosteronu v séru se navíc nezvyšují v reakci na omezení sodíku nebo depleci objemu.

Prezentovaný komplex symptomů je známý jako syndrom selektivního hypoaldosteronismu nebo, pokud je současně zjištěna snížená produkce reninu ledvinami, jako hyporeninemický hypoaldosteronismus s hyperkalémií.

Příčiny vzniku syndromu:

• poškození ledvin, zejména ve stádiu chronického selhání ledvin,
• cukrovka,
• léky - NSAID (indomethacin, ibuprofen, kyselina acetylsalicylová), heparin sodný;
• involuční změny ledvin a nadledvin ve stáří.

Metabolická acidóza s vysokou aniontovou mezerou

AP (anion gap) je rozdíl mezi koncentracemi sodíku a součtem koncentrací chloridů a hydrogenuhličitanu:

AP = [Na ⁺ ] - ([C12] + [HC03]).

Na ⁺, Cl~ a HCO3 _~ se nacházejí v extracelulární tekutině v nejvyšších koncentracích. Za normálních okolností koncentrace sodných kationtů převyšuje součet koncentrací chloridů a bikarbonátů přibližně o 9-13 meq/l. Nedostatek negativních nábojů je obvykle pokryt negativně nabitými krevními proteiny a dalšími neměřenými anionty. Tato mezera je definována jako aniontová mezera. Za normálních okolností je aniontová mezera 12±4 mmol/l.

Když se v krvi zvýší hladina nedetekovatelných aniontů (laktát, ketokyseliny, sulfáty), je jimi nahrazen bikarbonát; v důsledku toho se snižuje součet aniontů ([Cl~] + [НСO3 _~ ]) a zvyšuje se hodnota anionové mezery. Anionová mezera je proto považována za důležitý diagnostický ukazatel a její stanovení pomáhá zjistit příčiny vzniku metabolické acidózy.

Metabolická acidóza, která je způsobena hromaděním organických kyselin v krvi, je charakterizována jako metabolická acidóza s vysokým AP.

Příčiny vzniku metabolické acidózy s vysokou aniontovou mezerou:

• ketoacidóza (diabetes mellitus, hladovění, intoxikace alkoholem);
• urémie;
• intoxikace salicyláty, methanolem, toluenem a ethylenglykolem;
• laktátová acidóza (hypoxie, šok, otrava oxidem uhelnatým atd.);
• otrava paraldehydem.

Ketoacidóza

Obvykle se rozvíjí při neúplné oxidaci volných mastných kyselin na CO2 _a vodu, což vede ke zvýšené tvorbě kyseliny beta-hydroxymáselné a acetoctové. Nejčastěji se ketoacidóza rozvíjí na pozadí diabetes mellitus. Při nedostatku inzulínu a zvýšené tvorbě glukagonu se zvyšuje lipolýza, což vede k vstupu volných mastných kyselin do krve. Současně se zvyšuje tvorba ketonových tělísek v játrech (koncentrace plazmatických ketonů přesahuje 2 mmol/l). Akumulace ketokyselin v krvi vede k jejich nahrazení bikarbonátem a rozvoji metabolické acidózy se zvýšenou aniontovou mezerou. Podobný mechanismus se odhaluje i při dlouhodobém hladovění. V této situaci ketony nahrazují glukózu jako hlavní zdroj energie v těle.

Laktátová acidóza

Rozvíjí se při zvýšených koncentracích kyseliny mléčné (laktátu) a kyseliny pyruvové (pyruvátu) v krvi. Obě kyseliny se normálně tvoří během metabolismu glukózy (Krebsův cyklus) a jsou využívány játry. Za podmínek, které zvyšují glykolýzu, se tvorba laktátu a pyruvátu prudce zvyšuje. Laktátová acidóza se nejčastěji rozvíjí v šoku, kdy v důsledku sníženého přísunu kyslíku do tkání za anaerobních podmínek dochází k tvorbě laktátu z pyruvátu. Laktátová acidóza je diagnostikována, když jsou v krevní plazmě zjištěny zvýšené hladiny laktátu a je identifikována metabolická acidóza s velkou aniontovou mezerou.

Acidóza při otravě a intoxikaci

Intoxikace léky (kyselina acetylsalicylová, analgetika) a látkami, jako je ethylenglykol (složka nemrznoucí směsi), methanol, toluen, může také vést k rozvoji metabolické acidózy. Zdrojem H ⁺ je v těchto situacích kyselina salicylová a šťavelová (při otravě ethylenglykolem), formaldehyd a kyselina mravenčí (při otravě methanolem). Akumulace těchto kyselin v těle vede k rozvoji acidózy a zvětšení anionové mezery.

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

Urémie

Těžké selhání ledvin a zejména jeho terminální stádium je často doprovázeno rozvojem metabolické acidózy. Mechanismus vzniku poruch acidobazické rovnováhy při selhání ledvin je složitý a rozmanitý. S rostoucí závažností selhání ledvin se

Počáteční faktory, které způsobily metabolickou acidózu, mohou postupně ztrácet svou dominantní roli a do procesu se zapojují nové faktory, které se stávají vedoucími.

U středně těžkého chronického selhání ledvin tedy hraje hlavní roli ve vývoji poruch acidobazické rovnováhy snížení celkového vylučování kyselin v důsledku snížení počtu funkčních nefronů. Není dostatek amoniaku k odstranění denní endogenní produkce H ⁺ tvořeného v parenchymu ledvin, v důsledku čehož je část kyselin neutralizována bikarbonátem (změny charakteristické pro distální tubulární acidózu ledvin).

Na druhou stranu, v této fázi chronického selhání ledvin může dojít k narušení schopnosti ledvin reabsorbovat bikarbonát, což vede k rozvoji poruch acidobazické rovnováhy, jako je renální distální tubulární acidóza.

S rozvojem těžkého selhání ledvin (SCF asi 25 ml/min) se hlavním faktorem rozvoje acidózy stává retence organických kyselých aniontů (sírany, fosfáty), která určuje rozvoj acidózy u pacientů s vysokým AP.

Určitý podíl na rozvoji acidózy má také hyperkalemie vyvíjející se u ESRD, která zhoršuje poruchu vylučování kyseliny v důsledku inhibice tvorby amoniaku z glutaminu.

Pokud se u pacientů s chronickým selháním ledvin vyvine hypoaldosteronismus, pak se všechny projevy acidózy zesilují v důsledku ještě většího snížení sekrece H ⁺ a hyperkalémie.

U chronického selhání ledvin lze tedy pozorovat všechny varianty vývoje metabolické acidózy: hyperchloremická acidóza s normokalemií, hyperchloremická acidóza s hyperkalemií, acidóza se zvýšenou aniontovou mezerou.

Symptomy metabolická acidóza

Mezi příznaky a projevy závažných případů patří nevolnost, zvracení, ospalost a hyperpnoe. Diagnóza je založena na klinických nálezech a měřeních krevních plynů a hladinách elektrolytů v plazmě. Je třeba léčit základní příčinu; pokud je pH velmi nízké, může být indikováno intravenózní podání NaHCO3.

Příznaky metabolické acidózy do značné míry závisí na základní příčině. Mírná acidemie je obvykle asymptomatická. Závažnější acidemie (pH

Těžká akutní acidemie predisponuje k rozvoji srdeční dysfunkce s hypotenzí a šokem, ventrikulárními arytmiemi a kómatem. Chronická acidemie způsobuje demineralizaci kostí (křivice, osteomalacie, osteopenie).

Diagnostika metabolická acidóza

Identifikace příčiny metabolické acidózy začíná stanovením anionové mezery.

Příčina vysoké anionové mezery může být klinicky zřejmá (např. hypovolemický šok, zmeškaná hemodialýza), ale pokud příčina není známa, měly by být provedeny krevní testy ke stanovení glukózy, močovinového dusíku v krvi, kreatininu a laktátu na přítomnost toxinů. Většina laboratoří měří salicyláty, hladiny methanolu a ethylenglykolu nejsou vždy stanoveny, jejich přítomnost lze předpokládat na základě osmolární mezery.

Vypočítaná osmolarita séra (2[Na] + [glukóza]/18 + močovinový dusík v krvi/2,8 + alkohol v krvi/5) se odečte od naměřené osmolarity. Rozdíl větší než 10 indikuje přítomnost osmoticky aktivních látek, kterými jsou v případě acidózy s vysokou aniontovou mezerou methanol nebo ethylenglykol. Ačkoli požití ethanolu může způsobit osmolární mezeru a mírnou acidózu, nemělo by být považováno za příčinu významné metabolické acidózy.

Pokud je anionová mezera v normálních mezích a neexistuje žádná zjevná příčina (např. průjem), měly by být stanoveny hladiny elektrolytů a vypočítána anionová mezera v moči ([Na] + [K] - [Cl] je normálně 30-50 mEq/l, a to i u pacientů s gastrointestinálními ztrátami). Zvýšení naznačuje renální ztráty HCO3.

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

Léčba metabolická acidóza

Léčba je zaměřena na nápravu základní příčiny. Hemodialýza je nutná v případech selhání ledvin a někdy i v případech otravy ethylenglykolem, methanolem a salicyláty.

Korekce acidémie pomocí NaHCO3 je indikována pouze za určitých okolností a za jiných je nebezpečná. Pokud je metabolická acidóza způsobena ztrátou HCO3 nebo akumulací anorganických kyselin (tj. normální acidóza s aniontovou mezerou), je terapie HCO3 poměrně bezpečná a adekvátní. Pokud je však acidóza způsobena akumulací organických kyselin (tj. acidóza s vysokou aniontovou mezerou), jsou údaje o použití HCO3 protichůdné; v takových případech není prokázáno zlepšení mortality a jsou s nimi spojena určitá rizika.

Při léčbě počátečního stavu se laktáty a ketokyseliny metabolizují na HCO3, takže zavedení exogenní HCO3 může vést k nadbytku a metabolické alkalóze. V jakémkoli stavu může HCO3 také vést k nadbytku NaN, hypervolemii, hypokalemii a hyperkapnii, a to potlačením dýchacího centra. Navíc, protože HCO3 neproniká buněčnými membránami, nedochází ke korekci intracelulární acidózy, naopak lze pozorovat paradoxní zhoršení, protože část zavedené HCO3 se přemění na CO2, který proniká do buňky a hydrolyzuje se na H a HCO3.

Alternativou k NaHCO3 je tromethamin, aminoalkohol, který váže jak metabolické (H), tak respirační (HCO3) kyseliny; karbikarb, ekvimolární směs NaHCO3 a uhličitanu (ten reaguje s CO2 za vzniku O2); dichloroacetát, který stimuluje oxidaci laktátu. Účinnost těchto látek však není prokázána a mohou také vést k různým komplikacím.

Nedostatek draslíku, který se často pozoruje u metabolické acidózy, by měl být také korigován perorálním nebo parenterálním podáváním KCI.

Léčba metabolické acidózy tedy spočívá v odstranění poruch způsobených tímto patologickým procesem, zejména podáváním dostatečného množství bikarbonátů. Pokud je příčina metabolické acidózy odstraněna sama o sobě, léčba bikarbonátem se nepovažuje za nezbytnou, protože normálně fungující ledviny jsou schopny samy obnovit zásoby bikarbonátu v těle během několika dnů. Pokud metabolickou acidózu nelze odstranit (například chronické selhání ledvin), je nutná dlouhodobá léčba metabolické acidózy.