Wat is metabole alkalose?

Metabole alkalose is een abnormale verhoging van de pH-waarde van de weefsels in het lichaam. Dit heeft vooral invloed op het bloed en – bijgevolg – op de urine.

Note: wanneer specifiek wordt verwezen naar bloed, wordt de buitensporige stijging van de pH beter alkalemie genoemd (pH van het bloed > 7,40).
Metabole alkalose is een zuur-basestoornis die vaak voorkomt bij gehospitaliseerde patiënten, vooral bij patiënten in kritieke toestand, en wordt vaak gecompliceerd door gemengde zuur-basestoornissen (waarover later meer).

Deze aandoening kan ernstige klinische gevolgen hebben, met name voor het hart- en vaatstelsel en het centrale zenuwstelsel. De mate van ernst wordt mede bepaald door de effectiviteit/efficiëntie van het compensatiesysteem van het lichaam.
Aan de metabole alkalose ligt een complexe hydro-zoutstoornis ten grondslag, waarvan het ontstaan van de zuur-basestoornis afhangt.

Metabole alkalose kan verschillende etiologische oorzaken hebben, die elkaar wederzijds versterken en de toestand verergeren. Aangezien de oplossing van de zuur-basestoornis afhangt van de correctie van deze factoren, is het van essentieel belang de specifieke mechanismen te kennen om de meest geschikte therapeutische actie te ondernemen.

Symptomen

Symptomen van metabole alkalose

De voornaamste symptomen van metabole alkalose, voornamelijk gerelateerd aan alkalemie, zijn:

  • incoercible vomiting
  • Dehydratie
  • Verwarring
  • Asthenia

Oorzaken

Primaire oorzaken
Het directe mechanisme van metabole alkalose is de verandering van de pH-waarde van het bloed; dit gebeurt hoofdzakelijk ten gevolge van:

  • Verlies van waterstofionen (H+), die een zure functie uitoefenen, en dientengevolge toename van bicarbonaat [waterstof-bicarbonaat ionen (HCO3-)], die een basische functie uitoefenen
  • Onafhankelijke toename van bicarbonaat

De oorzaken van deze onevenwichtigheden kunnen worden onderverdeeld in twee categorieën, afhankelijk van het chloridegehalte dat in de urine wordt gemeten.

Chloride in urine

  • Verlies van waterstofionen: dit gebeurt hoofdzakelijk via twee mechanismen, braken en nierfiltratie.
  • Het braken veroorzaakt het verlies van zoutzuur (waterstof- en chloride-ionen) uit de maag.
  • Het braken veroorzaakt het verlies van zoutzuur (waterstof- en chloride-ionen) uit de maag.
  • Het braken veroorzaakt het verlies van zoutzuur (waterstof- en chloride-ionen) uit de maag.
  • Bij hevig braken treedt ook kaliumverlies (hypokaliëmie) en natriumverlies (hyponatriëmie) op. De nieren compenseren deze verliezen door natrium in de verzamelbuizen te houden ten koste van waterstofionen (door de natrium/kaliumpompen te ontzien om verder kaliumverlies te voorkomen), wat echter tot metabole alkalose leidt.
  • Congenitale chloordiarree: een zeer zeldzame oorzaak, omdat diarree eerder acidose dan alkalose veroorzaakt.
  • Contractiealkalose: veroorzaakt door verlies van water in de extracellulaire ruimten, bv. door systemische dehydratie. De vermindering van de extracellulaire volumes brengt het renine-angiotensine-aldosteronsysteem op gang en aldosteron stimuleert vervolgens de reabsorptie van natrium (en dus water) in het nefron van de nier. aldosteron is echter ook verantwoordelijk voor het stimuleren van de nieruitscheiding van waterstofionen (door het vasthouden van bicarbonaat), en het is dit verlies dat de pH van het bloed verhoogt.
  • Diureticumtherapie: lusdiauretica en thiaziden kunnen aanvankelijk leiden tot een stijging van chloride, maar zodra de afzettingen zijn uitgeput, zal de urine-uitscheiding lager zijn
  • Post-hypercapnie: hypoventilatie (verminderde ademhalingsfrequentie) veroorzaakt hypercapnie (verhoogde CO2), die bijgevolg respiratoire acidose veroorzaakt. Compensatie door de nieren, waarbij grote hoeveelheden bicarbonaat vrijkomen, is nodig om het effect van de acidose te verminderen. Zodra het kooldioxideniveau weer normaal is, blijft het teveel aan bicarbonaat bestaan, waardoor een zogenaamde metabole alkalose ontstaat.
  • Cystische fibrose: overmatig verlies van natriumchloride via zweet leidt tot samentrekking van extracellulaire volumes (analoog aan contractiealkalose) en depletie van chloride.

Chloride-resistent (chloride in de urine > 20 mEq/L)

  • Bicarbonaatretentie: bicarbonaatretentie kan leiden tot alkalose.
  • Verplaatsing van waterstofionen naar de intracellulaire ruimte: dit is hetzelfde proces als beschreven bij hypokaliëmie. Door de lage concentratie in de extracellulaire ruimte beweegt kalium zich in de cellen. Om de elektrische neutraliteit te handhaven, volgt ook waterstof dezelfde weg, waardoor de pH van het bloed stijgt.
  • Alkaliserende middelen: alkaliserende middelen, zoals bicarbonaat (toegediend bij maagzweren of hyperaciditeit) en maagzuurremmers, kunnen in te hoge doses tot alkalose leiden.
  • Hyperaldosteronisme: een overmaat aan aldosteron (typisch voor het syndroom van Conn – bijnieradenoom) leidt tot het verlies van waterstofionen in de urine door verhoging van de activiteit van het natrium-waterstofwisseleiwit in de nier. Dit verhoogt de retentie van natriumionen, terwijl waterstofionen in de renale tubulus worden gepompt. Een teveel aan natrium verhoogt het extracellulaire volume en het verlies aan waterstofionen veroorzaakt metabole alkalose. De nier reageert daarop door aldosteron uit te scheiden om natrium en chloride in de urine uit te scheiden.
  • Excessieve consumptie van glycyrrhizine (actief bestanddeel in zoethoutextract)
  • Het syndroom van Bartter en het syndroom van Gitelman, twee ziekten waarvan de behandeling vergelijkbaar is en bestaat uit de combinatie van diuretica, zelfs bij normotensieve patiënten.
  • Liddle-syndroom: een functionele mutatie in de genen die coderen voor het epitheliale natriumkanaal (ENaC), gekenmerkt door hypertensie en hypoaldosteronisme.
  • 11β-hydroxylase- en 17α-hydroxylase-deficiëntie: beide gekenmerkt door hypertensie.
  • Aminoglycosidetoxiciteit kan hypokalemische metabole alkalose induceren door activering van de calciumreceptor in het ascenderende kanaal van het nefron, waardoor de NKCC2 cotransporter wordt geïnactiveerd, op een wijze die vergelijkbaar is met die van Bartter.

Klinische oorzaken

NaCl-gevoelig (met volumecontractie)

  • Overgeven
  • Nosebloeding
  • Diuretische therapie
  • Post-ipercapnia
  • Chloorverspreidende enteropathie

NaCl-bestendig (met volume-expansie)

  • Primair hyperaldosteronisme
  • Cushing’s syndroom
  • Exogene steroïden of geneesmiddelen met mineralocorticoïde werking
  • secundair hyperaldosteronisme (stenose van de nierslagader, versnelde hypertensie, renine-afgevende tumoren)
  • Bijnier tekort aan 11- of 12-hydroxylase
  • Liddle syndroom

Toediening of inname van alkaline

  • Melk Alkalisch Syndroom
  • Oraal of parenteraal HCO3- bij nierinsufficiëntie
  • Omzetting van HCO3- precursors na organische acidose

Verschillend

  • Rialimentatie na vasten
  • Hypercalciëmie met secundaire hyperparathyreoïdie
  • Hoge dosis penicillines
  • Ernstig K+ of Mg++ tekort
  • De ziekte van Bartter

Compensatie

Physiologische compensatie van metabole alkalose

In zijn zuivere vorm manifesteert metabole alkalose zich als alkaliëmie en daaropvolgende alveolaire hypoventilatie (verlaging van de ademhalingsfrequentie). Het doel hiervan is de koolzuurdruk (PaCO2) in de slagaders te verhogen, wat op zijn beurt nodig is voor de vorming van koolzuur, dat nodig is om de pH-schommelingen te beheersen. Normaal stijgt de arteriële PaCO2 met 0,5-0,7 mmHg voor elke 1 mEq/L plasma bicarbonaat en dit gebeurt zeer snel.
Ademhalingscompensatie is echter een onvolledige reactie. Waterstofreductie onderdrukt perifere chemoreceptoren die gevoelig zijn voor pH-verandering. Een stijging van de pCO2 (veroorzaakt door hypoventilatie) kan de centrale chemoreceptoren, die zeer gevoelig zijn voor veranderingen in de partiële druk van kooldioxide in de cerebrospinale vloeistof, stimuleren om te compenseren. Als gevolg van deze reactie kan de ademhalingsfrequentie weer toenemen.
Niercompensatie voor metabole alkalose is minder effectief dan ademhalingscompensatie en bestaat uit een verhoogde uitscheiding van bicarbonaat, die het vermogen van de niertubuli om het te reabsorberen te boven gaat.

Diagnose

Diagnose van metabole alkalose

Bloedonderzoek: elektrolyten- en gasdosering

Zodra de typische symptomen van metabole alkalose zijn herkend, wordt de eigenlijke diagnose gesteld door de concentratie van in het arteriële bloed opgeloste elektrolyten en gassen te meten. Van bijzonder belang is het HCO3-gehalte, dat in het algemeen de neiging vertoont aanzienlijk toe te nemen. Men mag echter niet vergeten dat de stijging van het bloedbicarbonaat geen voorrecht is van metabole alkalose; integendeel, zij komt ook voor in de compensatoire reactie op primaire respiratoire acidose.

We zouden kunnen definiëren dat, als de HCO3- concentratie 35 mEq/L bereikt of overschrijdt, er een zeer grote waarschijnlijkheid is dat het om metabole alkalose gaat.

Differentiële diagnose: urineonderzoek

Wanneer de etiologie van metabole alkalose niet zeker is en drugsgebruik of hoge bloeddruk worden vermoed, kunnen andere tests nodig zijn. De belangrijkste daarvan zijn de bepaling van chloride-ionen (Cl-) in de urine en de berekening van het verschil in serumanionconcentratie. Deze laatste parameter is van essentieel belang om een onderscheid te maken tussen primaire metabole alkalose en compensatie van respiratoire acidose.

Gevolgen

Klinische Gevolgen

De klinische gevolgen van metabole alkalose zijn:

  • Cardiovasculair
  • Arterieure vernauwing
  • Vermindering van de coronaire stroom
  • Verlaging van de anginale drempel
  • Superventriculaire en ventriculaire aritmieën
  • Respiratoir
  • Ipoventilatie, hypercapnia, hypoxemia
  • Metabolisch
  • Stimulatie van anaerobe glycolyse
  • Hypokalië
  • Daling van de geïoniseerde fractie van calcemia
  • Hypomagnesemie en hypofosfatemie
  • Centraal Zenuwstelsel
  • Verminderde cerebrale doorstroming
  • Tetanie, convulsies, lethargie, delirium, stupor

Complicaties

Indien de fysiologische reacties, om de redenen die wij hierna zullen zien, niet doeltreffend of efficiënt genoeg zijn, neemt het risico van zogenaamde gemengde zuur-basestoornissen toe. Indien bijvoorbeeld de toename van arteriële PaCO2 groter is dan 0,7 per 1 mEq/L plasma-bicarbonaat, kan de toestand van metabole alkalose ontstaan in combinatie met primaire respiratoire acidose. Evenzo, als de stijging van PaCO2 lager is, treedt primaire respiratoire alkalose op naast metabole alkalose.

Therapie

De behandeling van metabole alkalose hangt in de eerste plaats af van de etiologie en de toestand van het individu. In sommige gevallen is het nodig rechtstreeks in te grijpen in de alkalose door een intraveneuze oplossing met een zure pH in het bloed te injecteren.