Free Press

Ongelman kuvaus

Mitä jokaisen kliinikon on tiedettävä

Hyperkloremian asidoosi on yleinen kriittisen sairauden yhteydessä esiintyvä happo-emästasapainohäiriö, joka on usein lievä (
standardi emäsylijäämä >-10 mEq/L).

Hyperkloremian asidoosin määritelmät vaihtelevat. Parhaat eivät perustu kloridipitoisuuksiin, vaan metabolisen asidoosin esiintymiseen sekä siihen, että laktaatti- tai muita mittaamattomia anionipitoisuuksia ei ole merkittävästi.

Hyödyllinen määritelmä on:

1. Arteriaalinen pH alle 7,35,

2. Standardi emäsylijäämä alle -3 mEq/L tai bikarbonaatti alle 22 mmol/L,

3. Albumiinikorjattu anioniaukko normaali (5-15 mEq/L). Normaali vahva ioniaukko on vaihtoehtoinen indikaattori mittaamattomien anionien puuttumisesta, vaikka sitä käytetäänkin harvoin kliinisesti ja se tarjoaa vain vähän etua albumiinikorjattuun anioniaukkoon verrattuna.

Hengityskompensaation asteella on merkitystä. Se on tarkoituksenmukaista, jos PaCO2 lähentelee kahta lukua valtimon pH:n desimaalipisteen jälkeen (esim. pH=7,25, PaCO2=25 mm Hg; tämä sääntö pätee mihin tahansa primaariseen metaboliseen asidoosiin pH:n 7,1:een asti).

Asidoosi on vakava, jos vakioemäsylijäämä on alle -10 mEq/L tai pH on alle 7,3 tai bikarbonaatti on alle 15 mmol/L.

Kriittisessä sairaudessa yleisiä syitä ovat suurten suolaliuosmäärien anto, suurten tilavuuksien kolloidi-infuusiot (esim. epätasapainoiset gelatiini- tai tärkkelysvalmisteet) diabeettisen ketoasidoosin tai muun kohonneen anionivälin asidoosin korjaantumisen jälkeen sekä posthypokarbia.

Hyperkloremian aiheuttama asidoosi esiintyy usein munuaisten vajaatoiminnan/tubulaarisen toimintahäiriön taustalla. Se on yleensä hyvin siedetty, erityisesti asianmukaisen hengityskompensaation yhteydessä. Ennuste on pitkälti perussairauden ennuste. Jos hyperkalemiaan liittyy hypo-aldosteronismi (tyyppi 4 RTA), erityisesti jos kyseessä on diabeetikko. Jos kyseessä on jatkuva hypokalemia, ajattele RTA-tyyppejä 1 ja 2.

Tilan kliiniset piirteet

Hyperklooriperäinen asidoosi on yleensä hyvin siedetty lyhyellä aikavälillä. Kliiniset piirteet ja liitännäiskuolleisuus heijastavat suurelta osin aiheuttavaa/liitännäistilaa/-liitännäistiloja.

Krooninen metabolinen asidoosi (kuten RTA:ssa esiintyy) voi aiheuttaa hypokalemiaa, hyperkalemiaa, fosfaatti- ja muita elektrolyyttihäiriöitä, luun mineraalien vähenemistä, lihasten rappeutumista, munuaiskalkuleita ja nefrokalsiinoosia.

Erittäin voimakas asidemia (pH <7,0) on harvinaista muussa kuin anionienväliä sisältävässä metabolisten happamuuksien happamuudessa. Silloinkin monet haittavaikutukset johtuvat pikemminkin perussairaudesta kuin itse asidemiasta. Eristetyillä kudoksilla tai elinpreparaateilla, usein hyvin alhaisissa lämpötiloissa, suoritettuun kokeelliseenmetaboliseen asidoosiin on liittynyt:

• Pulmonaalinen hypertensio, hengityslihasten vajaatoiminta.

• Myokardiaalinen lamaantuminen, taktiikka- ja bradystaattiset rytmihäiriöt, laskimoiden supistuminen, verisuonten laajeneminen, johon liittyy veritilavuuden keskittyminen.

• Aineenvaihdunnan lisääntyminen, katabolia, ATP:n ja 2,3-DPG:n ehtyminen.

• Hyperglykemia.

• Solukalvopumpun toimintahäiriö.

• Kokoveren viskositeetin ja hematokriitin suureneminen.

Hyperkalemiaa on raportoitu munuaisensiirtopotilailla. Hyytymis- ja verihiutaleiden toiminta voi häiriintyä (tromboelastografia), ja verivalmisteiden tarve on lisääntynyt aortan aneurysmaleikkauksissa.

Kokeellinen hyperkalsemia vähentää munuaisten ja splankeemisen verenkiertoa, voi aiheuttaa pahoinvointia, oksentelua ja vatsan turvotusta, heikentää monimutkaisten psyykkisten tehtävien suorittamista, ja se on saanut aikaan akuutin keuhkovaurion. Saattaa esiintyä pro-inflammatoristen sytokiinien (IL-6) vapautumista ja iNOS-aktivaatiota. Vapaan veden munuaistubulaarinen erittyminen voi heikentyä.

Metabolisesta asidoosista on myös mahdollisia hyötyjä. pH:n alentaminen voi suojata kokeelliselta hypoksiselta stressiltä. Sitten on Bohrin vaikutus, jossa hemoglobiinin pienentynyt hapen affiniteetti matalassa pH:ssa (hapen ja hemoglobiinin dissosiaatiokäyrän siirtyminen oikealle) parantaa kudosten hapen purkautumista samalla kun keuhkokapillaarien hapen kuormitus säilyy ennallaan normaaleilla ympäristön happipitoisuuksilla. 24-48 tunnin kuluessa Bohrin vaikutuksesta saatava hyöty menetetään, koska asidemia heikentää fosfofruktokinaasiaktiivisuutta, mikä vähentää erytrosyyttien 2,3-DPG-tuotantoa.

Keskeiset hoitokohdat

• Tunnista häiriö.

• Arvioi vaikeusaste.

• Etsi myötävaikuttavia tekijöitä ja poista/korjaa, jos mahdollista.

• IV-natriumbikarbonaatti on harvoin tarpeen, lukuun ottamatta liitännäisperäisen hyperkalemian hoitoa. THAM on vaihtoehtoinen alkalisoiva aine. RTA-tyypeissä 1 ja 2 säännöllinen oraalinen
  alkalointihoito on usein tarpeen.

Hätätapausten hoito

Hyperklooriperäinen asidoosi voi esiintyä hätätilanteessa. Se on harvoin itsessään hätätilanne. Hätätilanteen hoito on perussairauden hoitoa. IV
natriumbikarbonaatti on harvoin tarpeen, paitsi siihen liittyvän hyperkalemian hoidossa.
THAM on vaihtoehtoinen alkalisoiva aine.

Seuraavien tilojen hätähoito tarvittaessa

Jos pH on alle 7,0 kardiovaskulaarisen vaaratilanteen tai hyperkalemian yhteydessä, harkitse IV-natriumbikarbonaattia. Harvinaisissa tapauksissa, joissa häiriöön liittyy hyperkalemia ja munuaisten vajaatoiminta, voidaan tarvita munuaisten korvaushoitoa.

Diagnostiikka

Spesifisen diagnoosin asettaminen

Laboratoriodiagnoosi: Arteriaalinen pH on alle 7,35 (ellei siihen liity päällekkäistä hengitysalkaloosia), vakioemäsylijäämä on alle 3 mEq/L tai bikarbonaatti alle 22 mmol/L, albumiinikorjattu anioniaukko alle 16 mEq/L.

Plasman plasman pintakerroin on tavallisesti, mutta ei poikkeuksetta, koholla. voi olla normaali tai jopa matala, jos kyseessä on hyponatremia, johon liittyy normaali albumiinipitoisuus. Muista, että hyperklooremiaa ilman metabolista asidoosia voi myös esiintyä.

Normaalit laboratorioarvot

Arteriaalinen pH alle 7,35 (ellei metaboliseen asidoosiin liity riippumatonta hengitysalkaloosia), vakioemäsylijäämä alle -3 mEq/L tai bikarbonaatti alle 22 mmol/L, albumiinikorjattu anioniaukko alle 16 mEq/L. Jos nämä kriteerit täyttyvät ja tulokset ovat tarkkoja, potilaalla on ”hyperkloremiatyyppinen” metabolinen asidoosi.
kliininen konteksti, jossa tämä voi esiintyä, vaihtelee suuresti.

Plasman kloridi 100-110 mmol/L

Plasman natrium 135-145 mmol/L

Plasman albumiini 33-47 g/L

Arteriaalinen pH 7,35-7.45

PaCO235-45 mm Hg

Arteriaalinen plasman bikarbonaatti 22-27 mmol/L

Vakioemäsylijäämä -3-3 mEq/L

Anioniaukko 5-15 mEq/L

Albumiinilla korjattu anioniaukko 5-15 mEq/L

Miten tiedän, että potilaalla on tämä?

Edellyttäen, että kriteerit täyttyvät ja mittaukset ovat tarkkoja, tämä on vallitseva happo-emäs-poikkeavuus. Tämän diagnoosin tekeminen ei edellytä hyperklooremian esiintymistä.

Vahvistavat testit

Kun ei-anioniaukkoisen metabolisen asidoosin perimmäinen syy on epäselvä, voidaan tarvita lisätutkimuksia. Tämä on harvoin tarpeen tehohoitokäytännössä.

Välttämättä diagnostinen järjestys riippuu virtsan ammoniumpitoisuudesta, joko de novo tai ammoniumkloridikuormituksen jälkeen, Virtsan ammoniumpitoisuus on alentunut RTA-tyypeissä 1 (distaalinen) ja 4, mutta sitä esiintyy asianmukaisina pitoisuuksina RTA-tyypissä 2 (proksimaalinen) tai happamoitumisen ekstra-renaalisten syiden, kuten keittosuolainfuusion tai suolaliuoksen tai suoliston kautta tapahtuvan häviön, yhteydessä.

Virtsan ammonium voidaan määrittää virtsanäytteestä virtsanäytteestä virtsan 24 tunnin keräyksellä tai sen esiintyminen voidaan todeta epäsuorasti laskemalla virtsan anionivaje. Negatiivinen virtsan anionivaje osoittaa, että virtsan ammoniumpitoisuus on merkittävä.

Kolme skenaariota

Skenaario 1. Asianmukainen24 tunnin virtsan ammoniumeritys (
negatiivinen virtsan anionivaje)

Kolme mahdollista syytä ovat:

• Matalan SID-nesteen antaminen (esim. ”laimennusasidoosi”). (Pitäisi olla itsestäänselvyys)

• Korkean SID-nesteen sisäsyntyiset menetykset (ripuli, haimafisteli jne.) tai virtsan/sisäaukon diversio. (Pitäisi olla itsestään selvää)

• Jos vaihtoehdot 1 ja 2 vaikuttavat epätodennäköisiltä, tyypin 2 (proksimaalinen) RTA on todellinen mahdollisuus. Se voidaan vahvistaa osoittamalla asianmukainen virtsan happamoituminen (pH <5,5) ammoniumkloridin tai furosemidin antamisen jälkeen ja osoittamalla, että alkalikuormitus aiheuttaa lisääntynyttä fraktionaalista bikarbonaattieritystä virtsan ja veren PCO2-gradientin ollessa yli 20 mmHg.

Lääkkeitä ja toksiineja, jotka voivat aiheuttaa tämän tilan, ovat muun muassa asetatsolamidi ja muut hiilihappoanhydraasin estäjät, aminoglykosidit, valproaatti, kemoterapeuttiset aineet ja raskasmetallit. Fanconin oireyhtymässä esiintyy fosfaturiaa ja muita proksimaalisia tubulaarisia menetyksiä. Muita syitä ovat kevytketjuinen nefropatia, amyloidoosi ja paroksismaalinen yöllinen hemoglobinuria.

Skenaario 2. Vähentynyt24 tunnin virtsan ammoniumeritys (positiivinen virtsan anionivaje)

Plasman kaliumpitoisuus erottaa tässä kaksi pääasiallista mahdollista syytä:

• Plasman kohonnut kaliumpitoisuus tukee tyypin 4 RTA:n diagnoosia. Virtsan pH on alle 5,5 happokuormituksen jälkeen. (Jos virtsan pH >5,5, diagnoosi on todennäköisemmin distaalisen RTA:n hyperkaleeminen muunnos). Jatkotutkimuksiin kuuluvat plasman reniini- ja aldosteronipitoisuudet (mineralokortikoidipuutoksen tai -resistenssin diagnosoimiseksi), plasman vapaa kortisoli ennen synteettistä ACTH:ta ja sen jälkeen (hypo-adrenalian toteamiseksi) sekä mahdollisen taustalla olevan nefropatian tutkiminen. Esimerkkejä lääkkeistä, jotka voivat aiheuttaa tyypin 4 RTA:ta, ovat ACE:n estäjät, hepariini, kaliumia pidättävät diureetit ja beetasalpaajat.

• Normaali tai matala plasman kalium. Diagnoosi on todennäköisimmin tyypin 1 (distaalinen) RTA. Tällöin ammoniumkloridilataus tai frusemidin anto ei onnistu happamoittamaan virtsan pH:ta alle 5,5:n. Tätä tukevia piirteitä ovat virtsan ja veren välinen PCO2-gradientti, joka on alle 20 mmHg emäksen lisäämisen tai frusemidin jälkeen. Monet perinnölliset ja hankitut sairaudet voivat aiheuttaa distaalista RTA:ta, kuten nivelreuma, systeeminen lupus erythematosis, primaarinen sappikirroosi, munuaisensiirron hylkiminen, postobstruktiivinen uropatia ja primaarinen hyperparatyreoosi. Lääkkeitä ovat muun muassa amfoterisiini B ja litiumkarbonaatti.

Kohtainen hoito

Perustavan syyn poistamisen jälkeen ja edellyttäen, että munuaistoiminta on riittävä, asidoosin pitäisi korjaantua 24-48 tunnissa. Jos tarvitaan lisää tilavuuskuormitusta, sen olisi tapahduttava tasapainotetulla nesteellä, kuten yhdistelmänatrium- (Ringerin) laktaattiliuoksella, eikä suolaliuoksella.

Toisaalta, jos kyseessä on pikemminkin tilavuusylikuormitus kuin hypovolemia, laskimonsisäinen furosemidi kiihdyttää metabolisen asidoosin häviämistä (aiheuttamalla diureesin, jossa virtsan vahvan ioniarvon erotus pienenee kloridien resorptiota estävän vaikutuksen vuoksi).

Jos potilas saa mekaanista ventilaatiota, on pyrittävä minuuttitilavuuteen, joka takaa asianmukaisen hengityskompensaation. Tämä ei ehkä ole mahdollista, jos ARDS:n tai akuutin keuhkovaurion vuoksi tarvitaan rajoitettuja minuuttitilavuuksia, jolloin hitaasti annosteltu suonensisäinen natriumbikarbonaatti vähentää asidemian vakavuutta. THAM on vaihtoehtoinen alkalisoiva aine.

Spesifiset hoidot

IV natriumbikarbonaatti. Täydellistä korjausta varten laskimonsisäinen annos voidaan laskea seuraavasti: 0,2 x paino (kg) x vakioemäsvaje (mEq/L). Anna puolet tästä annoksesta, toista verikaasuanalyysi ja säädä sitten jäljellä oleva annoslisä. Vältä nopeaa antoa, paitsi vaikeassa hyperkalemiassa tai sydänpysähdyksessä – tavallisesti annostellaan enintään 200 mmol 1 tunnin aikana.

Lihavilla potilailla on käytettävä likimääräistä ihannepainoa todellisen ruumiinpainon tai annostelukehon painon sijasta. Haittavaikutuksia ovat hyperosmolariteetti, hypokalemia, ionisoitunut hypokalsemia ja hemoglobiinin hapen affiniteetin äkillinen lisääntyminen.

IV THAM (trometamiini). Täydellistä korjausta varten laskimonsisäinen annos voidaan laskea seuraavasti: 0,3M THAM-liuoksen annos millilitroina = paino (kg) x 1,1 x vakioemäksinen
puutos (mEq/L). Kuten natriumbikarbonaatin kohdalla, anna (hitaasti) puolet lasketusta annoksesta, toista verikaasuanalyysi ja säädä jäljelle jäävää annoslisäystä.

Lihavilla potilailla on käytettävä likimääräistä ihannepainoa todellisen ruumiinpainon tai annosteltavan ruumiinpainon sijasta. Haittavaikutuksia ovat apnea (johtuen äkillisestä keskushermoston hypokarbiasta), hypoglykemia, dyskalemia ja hyytymishäiriöt. THAM erittyy munuaisten kautta ja kertyy munuaisten toimintahäiriöissä toistuvalla annostelulla.

refraktääriset tapaukset

Harvinaisissa tapauksissa, joihin liittyy vaikea munuaisten toimintahäiriö, on harkittava munuaisten korvaushoitoa, erityisesti jos esiintyy tilavuusylikuormitusta, vakavaa hyperkalemiaa tai natriumbikarbonaattihoitoa rajoittavaa hypernatremiaa.

Sairauden seuranta, jälkitarkkailu ja hävittäminen

Odotettavissa oleva hoitovaste

Syyn poiston yhteydessä on odotettavissa pH:n, plasman bikarbonaattipitoisuuden ja vakioemäsylijäämän normalisoituminen 24-48 tunnin kuluessa edellyttäen, että munuaisten toiminta on riittävä. Odota nopeampaa korjaantumista frusemidihoidolla. Natriumbikarbonaatin tai
THAM:n annostelulla saadaan välitön annoksesta riippuvainen vaste.

Ennuste on perussairauden ennuste. Itse happo-emästasapainohäiriöstä johtuvan haitallisen lopputuloksen riski on pieni.

Ei-kloridi-anionien esiintyminen

Voi esiintyä hyperlaktemiaa (>3 mmol/L), mutta vähäisenä osana asidoosia. Myös muita muita kuin kloridianioneja, kuten ketoneja, kuten asetoasetaattia ja beetahydroksiasetaattia, voi esiintyä. Ilman albumiinikorjatun anioniaukon selvää kohoamista ei-kloridianionien osuuden metabolisessa asidoosissa pitäisi olla pieni.

Ei-kloridianionien skannaus

On ehdotettu erilaisia ”parannuksia” anioniaukosta mittaamattomien anionien skannausvälineenä. Näitä ovat albumiinikorjattu anioniaukko, emäsylijäämä-aukko, vahva ioniaukko ja ”mittaamaton anionin nettokonsentraatio”. Eräässä (toistaiseksi julkaisemattomassa) tutkimuksessa, jossa verrattiin mittaamattomien anionien havaitsemista eri skannausvälineillä, albumiinikorjatun anionin aukon pinta-ala oli suurin vastaanottimen operaattorin ominaiskäyrän alapuolella verrattuna anionin aukkoon ja emäsylijäämävälin aukkoon (0,78 vs. 0,56 vs. 0,62). Samassa tutkimuksessa vahva ioniaukko, joka monimutkaisuutensa vuoksi ei ole kliinisesti yhtä käyttökelpoinen, ei toiminut paremmin kuin albumiinikorjattu anioniaukko (ROC-alue 0,78).

”Väärin” normaali albumiinilla korjattu anioniaukko

Kloridi-ioniselektiivinen elektrodi on altis vaihteluille ja häiriöille. Esimerkiksi bromismi ja hyperlipidemia voivat aiheuttaa kloridin yliarviointia ja virheellisen normaalin albumiinikorjatun anionivälin. Kloridipitoisuuksien varmistaminen kahdella laitteella (laboratoriossa ja hoitopaikassa) on hyödyllistä, jos on epäilyksiä.

Nykyaikaisten ioniselektiivisten elektrodien käyttöönoton myötä normaali kloridiviitealue on siirtynyt ylöspäin, vaikkakin tämä on vaihdellut valmistajakohtaisesti. Tämän seurauksena anioniväliä, korjattua anioniväliä ja välyksen skannausvälineitä koskevat viitearvot ovat yleisesti ottaen siirtyneet vastaavasti alaspäin. Näin ollen on elintärkeää, että laboratoriot kalibroivat säännöllisesti näitä mitattuja ja johdettuja parametreja paikallista vertailupopulaatiota vastaan.

Toinen syy albumiinin korjatun anionivälin tai vahvan ionivälin ”vääränlaiseen normaaliin” arvoon on mittaamattomien kationien suuret pitoisuudet. Tätä voi esiintyä litiumin yliannostuksessa, IgG-myeloomassa tai THAMin antamisen jälkeen. Vaikea hypernatremia voi aiheuttaa natriumin ja siten anioniaukon aliarviointia. Vaikea hyperalbuminemia aiheuttaa natriumin aliarviointia vain käytettäessä
suoria ioniselektiivisiä elektrodeja.

Seuranta

Seuraa vähintään kahdella muulla verikaasu- ja elektrolyyttianalyysillä seuraavien 24 tunnin aikana tai kunnes tila korjaantuu.

Patofysiologia

Helpoisin tapa ymmärtää niin sanottua ”hyperklooremista metabolista asidoosia” on Stewartin ”fysikaalis-kemiallisen” lähestymistavan kautta happo-emäsanalyyseihin. Yksinkertaisimmillaan tämän häiriön mekanismi voidaan ajatella seuraavasti:

Plasman kloridipitoisuus ei yksinään ratkaise sitä, onko kyseessä ”hyperkloorimekaaninen asidoosi”. Varsinainen liikkeellepaneva voima on natriumpitoisuuden (normaalisti noin 140 mmol/l) ja kloridipitoisuuden (normaalisti noin 100 mmol/l) välinen ero. Mikä tahansa plasman – eron pieneneminen alle 40 mmol/L:n työntää happo-emästasapainoa metabolisen asidoosin suuntaan (vaikkakaan tämä ei ole ainoa tekijä – ks. jäljempänä).

Sähköneutraalisuusperiaatteen mukaisesti kaventunut – konsentraatioero luo edellytykset metaboliselle asidoosille pienentämällä negatiivisen varauksen ”tilaa”, joka on käytettävissä bikarbonaattianionille. Kun natriumpitoisuus on normaali, konsentraatioeron merkittävän pienenemisen on aiheuttava hyperklooremiaa, mikä vastaa klassista ”hyperklooriperäisen asidoosin” käsitettä. Jos kyseessä on kuitenkin hyponatremia, metabolinen asidoosi voi olla ”hyperkloremiatyyppinen” huolimatta normaalista tai jopa alhaisesta kloridipitoisuudesta.

Metabolista happo-emästasapainotilaa määrittävä erillinen tekijä on plasman heikkojen happojen pitoisuus, joka ei ole CO2:ta sisältävä (ei-haihtuva). Tämä johtuu pääasiassa albumiinista ja vähäisemmässä määrin epäorgaanisesta fosfaatista. Molemmilla molekyyleillä on heikon hapon aktiivisuus.

Vähentynyt heikon hapon aktiivisuus (hypoalbuminemia) aiheuttaa yksinään metabolisen alkaloosin. Ainoa tapa torjua hypoalbuminemian aiheuttamaa metabolista alkaloosia on siihen liittyvä -eron pienentäminen. Tässä tilanteessa meillä on hyperklooremia ilman metabolista asidoosia, joka havaitaan usein kriittisesti sairailla potilailla.

Siten ”hyperklooremiatyyppisessä” asidoosissa -ero on aina pieni (paitsi harvinaisessa tilanteessa, jossa albumiinipitoisuus on koholla). Jos kuitenkin myös natriumpitoisuus on alhainen, todellista hyperklooremiaa ei välttämättä ole.

Syyt voidaan jakaa kahteen laajaan ryhmään:

1. Suurten määrien ”korkean – eron” nesteen menetys – esimerkiksi RTA:ssa (virtsa) tai joissakin ripulitapauksissa (suolen sisältö).

2. Suurten määrien matalan – eron nesteen lisäys. Esimerkkinä tästä on suolaliuosinfuusion aiheuttama metabolinen asidoosi, jossa infusoidun nesteen – ero on nolla. Tämäntyyppistä poikkeavuutta on kutsuttu ”laimennusasidoosiksi”. Sama ilmiö voi esiintyä kloridipitoisuudeltaan vaihtelevien nesteiden kanssa (mukaan lukien 0,45-prosenttinen suolaliuos, dekstroosisuolaliuosyhdistelmät ja kolloidit). Kussakin tapauksessa neste – ero on joko nolla tai sitten riittävän pieni pienentämään plasma – eroa nopeudella, joka peittää alleen samanaikaisen albumiinin ja fosfaatin laimenemisen vähenemisen, joka muutoin aiheuttaisi metabolisen alkaloosin.

Jommassakummassa näistä skenaarioista biokemialliset skannaustyökalut, kuten anionien aukko (anion gap), albumiinikorjattu anionien aukko (anion gap) tai vahvojen ionien aukko (strong ion gap), eivät suurene. Tämä tarkoittaa, että anioneja, kuten ketohappoja, salisylaattia, glykolaattia ja muita, ei todennäköisesti esiinny riittävinä pitoisuuksina aiheuttaakseen yksinään metabolisen asidoosin.

Lisätietoa Stewartin happo-emäs-lähestymistavasta sovellettuna metaboliseen asidoosiin:

Stewartin paradigmassa metabolinen happo-emästatus on kahden riippumattoman muuttujan funktio, jotka ovat vuorovaikutuksessa verisuonensisäisissä ja -välisissä osastoissa. Nämä ovat vahvojen ionien erotus (SID) ja haihtumattoman heikon hapon kokonaispitoisuus (ATOT). SID on kaikkien täysin dissosioituneiden ionien, kuten natrium-, kalium-, kalsium-, magnesium-, kloridi-, laktaatti- ja keto-anionien nettovaraukset mEq/l:nä. Plasman SID on tavallisesti noin 42 mEq/L. ATOT=+, jossa HA tarkoittaa haihtumatonta heikkoa happoa, joka on tasapainossa dissosiaatiotuotteiden A- ja H+ kanssa.

Extrasellulaarinen ATOT koostuu albumiinista ja fosfaatista, Erytrosyytinsisäisellä A
TOT:lla, ensisijaisesti hemoglobiinilla, on myös tärkeä rooli happo-emästasapainossa. PCO2, kolmas ja viimeinen riippumaton muuttuja, määrittää hengityksen happo-emästilan. Kaikki kolme riippumatonta muuttujaa (SID, ATOTja PCO2) vaikuttavat yhdessä nesteen pH:n sekä muiden riippuvaisten muuttujien, kuten . Metabolisen happo-emästilan näkökulmasta katsottuna yksittäinen ATOT:n nousu tai SID:n lasku synnyttää metabolisen asidoosin, kun taas vastakkaissuuntaiset muutokset aiheuttavat vastaavasti metabolisen alkaloosin.

Fysikaalisen kemian näkökulmasta plasmaa ei siis pidä tarkastella erillään arvioitaessa metabolisen happo-emästilan häiriön mekanismia, koska se on vain yksi monista SID:hen vaikuttavista vahvoista ioneista. Sen arvo yhdessä muiden vahvojen anionien pitoisuuksien kanssa on merkityksellinen vain yhdessä mukana olevien vahvojen kationien kanssa, erityisesti , joka on tärkein vahva kationi. Metabolinen asidoosi tarkoittaa, että solunulkoinen SID on alhainen, kun sitä verrataan vallitsevaan ATOT:iin.

Yleissääntönä ei-anionivajeeseen perustuva asidoosi voi syntyä kahdella tavalla. Molemmissa tapauksissa munuaisten happo-emäs-homeostaasi, joka normaalisti pyrkii palauttamaan sopivan solunulkoisen ekstrasellulaarisen SID:n muuttamalla virtsan SID:tä, joko ylikuormittuu prosessin nopeuden vuoksi tai on itse toimintahäiriöinen. Nämä kaksi mekanismia ovat:

1. Korkean SID-nesteen liiallinen menetys

2. Matalan SID-nesteen liiallinen saanti

Laimennusperäinen (nesteen aiheuttama) asidoosi kuuluu toiseen luokkaan, ja se on helposti ymmärrettävissä tästä näkökulmasta. 0,9-prosenttisessa suolaliuoksessa sekä SID että ATOT ovat nolla (vahvan kationin Na+ ja vahvan anionin Cl- pitoisuudet ovat yhtä suuret). Nopea infuusio vähentää samanaikaisesti solunulkoista SID:tä (metabolinen asidoosi) ja ATOT:ta (metabolinen alkaloosi), kun infusoitu vesi ja vahvat ionit tasapainottuvat solunulkoisen nesteen kanssa. Koska SID:n väheneminen on hallitsevaa, metabolinen asidoosi on nettotulos. Kun 0,9-prosenttista suolaliuosta infusoidaan suuria määriä (useita litroja muutamassa tunnissa), hyperklooremia on lähes väistämätön ja metabolinen asidoosi erittäin todennäköinen.

Nesteen aiheuttama metabolinen asidoosi voi kuitenkin johtua myös infuusioista, jotka sisältävät vähän, kuten 0,45-prosenttista suolaliuosta, tai nollaa, kuten mannitolia. Merkityksellinen kristalloidiominaisuus ei ole yksinään, vaan sen SID. Ekstrasellulaarinen SID laskee samalla nopeudella vasteena mille tahansa nolla-SID-infuusiolle riippumatta siitä, onko annettavan nesteen SID-arvo alhainen, normaali vai korkea. Kun infuusio on alhainen, solunulkoinen SID säilyy ennallaan tai laskee, mutta solunulkoinen SID pienenee aina enemmän.

Kolloidivalmisteiden kohdalla tilanne voi olla monimutkaisempi. Kuten kristalloidienkin kohdalla, lopputulos määräytyy solunulkoisen SID:n ja ATOT:n tasapainon mukaan sen jälkeen, kun se on pakotettu infusoidun nesteen SID:n ja ATOT:n suuntaan. Albumiini ja gelatiini ovat heikkoja happoja. Toisin sanoen Stewartin näkökulmasta niitä voidaan pitää ATOT:na. Näiden valmisteiden pH säädetään kuitenkin myös NaOH:lla, mikä nostaa niiden SID:n nollan yläpuolelle.

Nettotulos, ainakin in vitro, on sama taipumus aiheuttaa infuusion yhteydessä metabolista asidoosia kuin keittosuolaliuoksella, vaikkakin hyperklooremia ei ole yhtä selvä eikä ATOT:iin ole laimennusvaikutusta. Toisaalta tärkkelyksillä ja dekstraaneilla ei ole heikkoa happoaktiivisuutta. Tämä tarkoittaa, että niiden happo-emäsvaikutukset määräytyvät niiden apuaineiden (yleensä suolaliuoksen) mukaan.

Renaalinen tubulaarinen asidoosi kuuluu ensimmäiseen ryhmään. Stewartin selitys munuaisten happo-emäs-homeostaasista on yksinkertainen. Solunulkoista metabolista happo-emästasapainoa voidaan säädellä vain säätämällä solunulkoista SID- ja/tai ATOT-arvoa. Munuaiset voivat vaikuttaa solunulkoiseen ATOT:iin vain vähän fosfaatin erittymisen kautta. SID:n säätäminen on näin ollen tärkein keino. Fysikaalis-kemiallisessa paradigmassa munuaiset säätelevät solunulkoista SID:tä virtsan SID:n kautta.

Renaalinen tubulaarinen NH3+ toimii vaihtelevana kationisena kumppanina tubulaariselle Cl-:lle ja muille virtsan vahvoille anioneille, erityisesti sulfaatille ja hippuraatille, joita syntyy jatkuvasti (50 mEq/vrk) valkuaisaineenvaihdunnan lopputuotteina. NH4+:n lisääminen tai vähentäminen mahdollistaa säädettävän virtsan SID:n, koska se korvaa tubulaarisissa sähköneutraaliustapahtumissa yhtä suuren Na+ -pitoisuuden.

Munuaistubulaarisessa asidoosissa virtsan SID:n ”asetusarvo” on epätarkoituksenmukaisen korkea, ja joissakin muunnoksissa virtsan SID:n matala nollapiste esiintyy happokuormituksen jälkeen. Tyypin 1 ja 4 RTA:ssa ongelmana on virtsan NH3+:n riittämätön nousu ja tyypissä 2 virtsan Cl-:n liiallinen proksimaalinen tubulaarinen resorptio.

Epidemiologia

Hyperklooremia on yleinen kriittisissä sairauksissa. Sitä on raportoitu jopa 80 %:lla potilaista lääketieteellis-kirurgisella teho-osastolla. ”Vaikeaa” hyperklooremiaa ( > 114 mol/l) esiintyy harvemmin (eräässä tuoreessa raportissa noin 6 %), ja kaikenlaisen metabolisen asidoosin, hyperklooremian tai muun, esiintyvyys on myös pienempi. Yhtenäisen määritelmän puuttuminen on kuitenkin ollut suuri ongelma erityisesti Stewartia edeltävältä ajalta peräisin olevissa raporteissa.

Kaikkien happo-emästasapainohäiriöiden ilmaantuvuuden tai esiintyvyyden arviot vaihtelevat näin ollen suuresti määritelmistä sekä kyseisestä tapauskokonaisuudesta riippuen. Jopa viimeaikaisissa raporteissa, joissa on sovellettu Stewartin tyylisiä kriteerejä, arviot ”hyperkloremiatyyppisen” asidoosin esiintyvyydestä kriittisesti sairaissa vaihtelevat alle 10 prosentista yli 60 prosenttiin.

Nykyisin on näyttöä siitä, että kloridipitoisten nesteiden käytön rajoittamisella teho-osastolla voidaan vähentää hyperkloremian, metabolisen asidoosin ja asidemian esiintyvyyttä ja samalla lisätä metabolisen alkaloosin ja alkalemian esiintyvyyttä. On vielä selvitettävä, vaikuttaako käytännön muuttaminen tällä tavoin tärkeisiin mitattavissa oleviin lopputuloksiin, kuten munuaisten vajaatoiminnan esiintymiseen, hengitystukea vaativaan aikaan, teho-osastojakson pituuteen tai kuolleisuuteen.

Prognoosi

Epidemiologisten tietojen tapaan suurimpana ongelmana ei-anioniaukkoisen asidoosin ennusteen määrittelyssä on yhtenäisen määritelmän puuttuminen. Paras julkaistu arvio kriittisesti sairaiden potilaiden ryhmässä, jossa käytettiin pätevää fysikaalis-kemiallista määritelmää, osoittaa kokonaiskuolleisuuden olevan 30 %. Huomionarvoista on, että hyperlaktemiaan tai kohonneeseen vahvan ionivälin asidoosiin liittyvien tilojen raportoitu kuolleisuus on yleensä korkeampi, 40-60 %.

Todellisuudessa ei-anionivälin asidoosin ennuste riippuu suurelta osin perussairaudesta eikä itse happoemästasapainohäiriöstä. Jos esimerkiksi hyperkloremian asidoosia esiintyy vatsa-aortan aneurysman repeämän nestehengityksen yhteydessä, voidaan odottaa vähintään 30 prosentin kuolleisuutta. Diabeettisen ketoasidoosin elvytyksen jälkeen esiintyy kuitenkin poikkeuksetta asidoosia, jossa ei ole anioniväliä. Paperilla DKA:n jälkeinen häiriö on usein kohtalaisen vakava (vakioemäsylijäämä < -10 mEq/L), mutta sillä on vain vähän tai ei lainkaan yhteyttä sairastuvuuteen tai jopa kuolleisuuteen.

Pitkäkestoiseen metaboliseen asidoosiin, jollaista esiintyy erityyppisissä RTA:ssa, liittyy kuitenkin merkittävää sairastuvuutta, esimerkiksi hypokalemiaa, hyperkalemiaa, fosfaatti- ja muita elektrolyyttihäiriöitä, luun mineraalikatoa, lihasten kuihtumista, munuaiskiviä ja nefrokalsinoosia.

Mitkä ovat todisteet?

Morgan, TJ, Bersten, AD, Soni, N. ”Acid-base balance and disorders. In: Oh’s Intensive Care Manual”. 2009. s. 949-61. (Tämä kirjan luku liittyy useimpiin osioihin.)

Handy, JM, Soni, N. ”Fysiological effects of hyperchloraemia and acidosis”. Br J Anaesth. vol. 101. 2008. pp. 141-50. (Tämä artikkeli on tärkeä lähde hyperklooreemisen asidoosin kliinisistä piirteistä.)

Soriano, JR. ”Munuaisten tubulaarinen asidoosi; kliininen kokonaisuus”. J Am Soc Nephrol. vol. 13. 2002. pp. 2160-170.

Gluck, SL. ”Acid-base”. Lancet. vol. 352. 1998. pp. 474-9. (Edellä olevat artikkelit 3 ja 4 perustuvat bikarbonaattipohjaiseen lähestymistapaan, kun taas kirjoittaja suosii fysikaalis-kemiallista lähestymistapaa. Ne ovat kuitenkin hyödyllisiä tietolähteitä erityisesti munuaistubulaarisen asidoosin luokittelusta, diagnostiikasta ja hoidosta.)

Morgan, TJ, Kellum, JA, Elbers, P.W.G.. ”Unmeasured Ions and the Strong ion Gap”. Stewart’s Textbook of Acid Base. 2009. pp. 323-37. (Tämä kirjan luku sisältää laajoja kuvauksia ja analyysejä mittaamattomien anionien eri skannausvälineiden vahvuuksista ja heikkouksista.)

Morgan, TJ. ”Happo-emäs-poikkeavuuksien merkitys tehohoitoyksikössä: osa III – nesteen antamisen vaikutukset”. Crit Care. vol. 9. 2005. pp. 204-11.

Morgan, TJ, Ronco, C, Bellomo, R., Kellum, J.A.. ”Iatrogeeninen hyperkloorinen metabolinen asidoosi”. Critical Care Nephrology. 2009. s. 651-5.

Morgan, TJ, Kellum, JA, Elbers, P.W.G.. ”Fluid Resuscitation”. Stewart’s Textbook of Acid Base. 2009. pp. 351-63. (Edellä olevissa viitteissä 6-8 käsitellään yksityiskohtaisesti nesteen aiheuttaman hyperkloremisen asidoosin etiologiaa ja patofysiologiaa .)

Gunnerson, KJ, Saul, M, Kellum, JA. ”Lactate versus non-lactate metabolic acidosis: a retrospective outcome evaluation of critically ill patients”. Crit Care. vol. 10. 2006. pp. R22

Gunnerson, KJ. ”Kliininen katsaus: Happo-emäspoikkeavuuksien merkitys tehohoitoyksikössä osa 1 – epidemiologia”. Crit Care. vol. 9. 2005. pp. 508-16. (Fysikaalis-kemiallisesta näkökulmasta kirjoitetut viitteet 9 ja 10 ovat lähdeaineistoa epidemiologiaa ja ennustetta koskeville tiedoille.)