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代谢性酸中毒的病因、临床表现与诊断依据(内分泌学 酸碱平衡失调综合征)

导语:代谢性酸中毒的病因、临床表现与诊断依据属于内分泌学下的酸碱平衡失调综合征分支内容。本篇围绕内分泌学 代谢性酸中毒的病因、临床表现与诊断依据主题,主要讲述代谢性酸中毒,酸中毒,中毒等方面医学知识。

在临床上,最常见的酸碱平衡失调类型可分为代谢性酸中毒(metabolic acidosis)、呼吸性酸中毒、代谢性碱中毒和呼吸性碱中毒等四类,有时亦可出现混合性酸碱平衡紊乱。

代谢性酸中毒(metabolic acidosis)是指体内非挥发性酸性物质产生过多,肾脏酸性物质排出过少,或经胃肠道丢失的碳酸氢盐($HCO_{3}^{-}$)过多所造成的一种酸碱平衡紊乱类型,可分为高阴离子间隙(AG)代谢性酸中毒及正常AG代谢性酸中毒两类。

非挥发酸过多及排出减少导致高AG代谢性酸中毒

乳酸/酮体等非挥发性物质过多

临床上,常将因脏器、组织和细胞供氧减少(如低氧血症、休克、心跳呼吸骤停、重度贫血、一氧化碳中毒等)及氧耗过多(癫痫发作、抽搐、剧烈运动、严重哮喘等)造成乳酸产生增加所致的酸中毒称为A型乳酸酸中毒。将因为细胞内代谢异常不能有效利用氧以致乳酸清除不良(如肝功能不全、败血症、恶性肿瘤,使用双胍类药物、水杨酸与甲醇、乙二醇及慢性酒精中毒)而引起的乳酸中毒称为B型乳酸酸中毒。此外,饮食中硫胺缺乏、遗传性丙酮酸脱氢酶缺乏等也可造成乳酸中毒。空肠回肠吻合术、小肠切除术后或肠内大量乳酸杆菌生长时,产生大量D型乳酸,人体内不能将其转换为丙酮酸,故往往于进食大量糖类时诱发D型乳酸性酸中毒。

饥饿、高脂饮食、胰岛素缺乏或胰高糖素分泌增加时脂肪酸氧化增强,肝脏线粒体内可产生乙酰乙酸,β-羟丁酸及丙酮。此生酮过程需依赖肉碱脂酰转移酶Ⅰ及β-羟-β-甲戍二酰辅酶A(HMG-CoA)合成酶及裂解酶调节。大量酮体消耗碱储备,导致酮症酸中毒。

肾功能损害时使用二甲双胍诱发乳酸性酸中毒常与患者同时合并了感染或血容量不足有关。二甲双胍诱发乳酸性酸中毒的发生是不可预测的,如果患者有低氧血症、组织灌注不足或严重肝损害等急性并发症,应禁止使用二甲双胍。

胃肠手术(尤其是空肠-结肠吻合术)后容易发生乳酸性酸中毒。由于肠管短截,不能消化吸收摄入的碳水化合物,结肠的负荷加重,被结肠的细菌(主要是乳酸杆菌)分解成乳酸的右旋同分异构体(D-乳酸)。与正常的左旋乳酸不同的是,D-乳酸进入体内后,具有较强的神经毒作用(neurotoxic effects),患者可能出现脑病症状(encephalopathic symptoms),如果肾功能正常,可不出现脑病症状或症状很轻,但如果存在肾衰,可能发生严重的中枢性呼吸衰竭(D-乳酸性酸中毒脑病,D-lactic acid encephalopathy)。

酸性物质排出减少

肾衰竭(尤其是合并感染)、腹泻及其他导致循环衰竭时,蛋白质代谢所产生的硫酸、磷酸等可滴定酸在体内蓄积,总酸排泄减少而致酸中毒。例如,高热常伴有失水和酸碱平衡紊乱,并可引起死亡。

肾排H+障碍/胃肠丢失HCO3-过多/含酸性药物引起正常AG性代谢性酸中毒

肾脏排H+障碍

主要见于:

  1. Ⅰ型肾小管性酸中毒(RTA):因远端肾单位酸化能力缺陷,H+排泄不足而产生酸中毒。常见于原发性甲旁亢、自发性或家族性高钙血症、甲状腺炎、干燥综合征、类风湿性关节炎及自身免疫性肝炎等疾病;维生素D中毒及应用FK506时,其特征为正常AG性,高血氯性低血钾性代谢性酸中毒,尿pH>5.5。
  2. Ⅱ型RTA:由于近端肾小管对HCO3 -的重吸收减少致泌H+不足而产生的酸中毒。常见于先天性肝豆状核变性、半乳糖症、先天性果糖不耐受症、维生素D缺乏所致的继发性甲旁亢以及使用过期庆大霉素、磺胺类药物或四环素等抗生素。其特征为血AG正常,血氯升高而血钾下降,伴肾素和醛固酮升高。
  3. Ⅳ型RTA:引起的代谢性酸中毒常见于Addison病、肾上腺肿瘤、原发性醛固酮缺乏、DM、肾小管间质性病变等。亦可见于使用某些药物(如螺内酯、氨苯 蝶啶)等情况,其发病往往与醛固酮减少致H+净排泄量减少有关,正常AG性高血氯高血钾代谢性酸中毒为其特点。

胃肠道丢失HCO3-过多

胰瘘、胆汁引流、胃肠减压及严重腹泻时,可致代谢性酸中毒。

含盐酸药物

一些药物和化合物引起代谢性酸中毒,如大量应用盐酸精氨酸、稀盐酸、氯化铵、利奈唑胺(linezolid)、卡培他滨(capecitabine)、奥沙利哌(oxaliplatin)、西妥昔单抗(cetuximab)、乙酰唑胺(acetazolamide)等含盐酸药物,H+负荷伴随Cl-而增加,同时血浆$HCO_{3}^{-}$浓度相应降低也可导致正常AG代谢性酸中毒,而乙二醇(ethylene glycol)中毒属于高阴离子间隙性酸中毒。

细胞内的正常pH主要依靠一套调节系统来维持,这些调节因子包括Na+/H+交换体(exchangers)、质子泵(proton pump)、单羧基转运蛋白(monocarboxylate transporters)、碳酸氢根转运体($HCO_{3}^{-}$-transporters)和细胞膜相关性与胞浆碳酸酐酶系统。肿瘤的共同特点是细胞缺氧和细胞酸中毒,但一般在血浆中没有反映,仅仅在肿瘤巨大或广泛转移时刻造成酸血症。

临床表现和诊断

轻者可无明显症状,或仅感乏力,呼吸加快、加深,胃纳不佳。重者可出现酸中毒大呼吸、心律失常、烦躁、嗜睡甚至昏迷。有上述病因可循者,血气分析见血pH及$HCO_{3}^{-}$下降,BE负值增加是代谢性酸中毒的典型表现。排除呼吸因素,CO2CP降低,AG>16mmol/L可诊断代谢性酸中毒。通过核实血气报告单上的数据,认为可靠后,可按酸碱失衡四步判断法确定是单纯性代谢性酸中毒抑或为混合性酸碱失衡。高AG性代谢性酸中毒可根据有无糖尿病、缺氧、营养不良、肾脏疾病、消化道疾病等,选择血糖、血酮、血乳酸、尿素氮、肌酐等检查协助诊断;正常AG性代谢性酸中毒应寻找有无肝、肾疾病导致的低蛋白血症及应用过多含氯化物、卤素族离子等药物史来判断。

以前,有人用白蛋白校正的阴离子间隙(albumin corrected anion gap,ACAG)鉴别是否存在高乳酸血症,但并不确切,因而建议对所有的急重症患者均测定血清乳酸。