Co to jest alkaloza metaboliczna?

Alkaloza metaboliczna to nieprawidłowy wzrost pH tkanek w organizmie. Ma to wpływ przede wszystkim na krew, a w konsekwencji na mocz.

Uwaga: w odniesieniu do krwi, nadmierny wzrost pH jest lepiej określany jako alkaliemia (pH krwi > 7,40).
Alkaloza metaboliczna jest zaburzeniem kwasowo-zasadowym często spotykanym u pacjentów hospitalizowanych, zwłaszcza w stanie krytycznym, i często jest powikłana mieszanymi zaburzeniami kwasowo-zasadowymi (więcej na ten temat w dalszej części artykułu).

Zaburzenia te mogą mieć poważne konsekwencje kliniczne, zwłaszcza dla układu sercowo-naczyniowego i ośrodkowego układu nerwowego. Stopień ciężkości jest częściowo określany przez skuteczność/wydajność systemu kompensacyjnego organizmu.
U podłoża alkalozy metabolicznej leżą złożone zaburzenia wodno-zasadowe, od których zależy wystąpienie zaburzeń kwasowo-zasadowych.

Alkaloza metaboliczna może mieć różne przyczyny etiologiczne, które wzajemnie się uzupełniają i pogłębiają stan. Ponieważ ustąpienie zaburzeń kwasowo-zasadowych zależy od korekty tych czynników, poznanie specyficznych mechanizmów jest niezbędne do podjęcia najwłaściwszych działań terapeutycznych.

Symptomy

Objawy alkalozy metabolicznej

Głównymi objawami alkalozy metabolicznej, związanymi głównie z alkalią, są:

  • wymioty niepowściągliwe
  • Dehydacja
  • Konfuzja
  • Astenia

Przyczyny

Przyczyny pierwotne
Bezpośrednim mechanizmem alkalozy metabolicznej jest zmiana pH krwi; dzieje się tak głównie z powodu:

  • Utrata jonów wodorowych (H+), które pełnią funkcję kwasową, a w konsekwencji wzrost wodorowęglanów [jonów wodorowęglanowych (HCO3-)], które pełnią funkcję zasadową
  • Niezależny wzrost stężenia wodorowęglanów

Przyczyny tych zaburzeń równowagi można podzielić na dwie kategorie, w zależności od poziomu chlorków mierzonego w moczu.

Chlorki w moczu

  • Utrata jonów wodorowych: następuje to głównie poprzez dwa mechanizmy, wymioty i filtrację nerkową.
  • Wymioty powodują utratę kwasu solnego (jony wodorowe i chlorkowe) z żołądka.
  • Wymioty powodują utratę kwasu solnego (jony wodorowe i chlorkowe) z żołądka.
  • Silne wymioty powodują również utratę potasu (hipokaliemia) i sodu (hiponatremia). Nerki kompensują te straty poprzez utrzymywanie sodu w przewodach zbiorczych kosztem jonów wodorowych (poprzez oszczędzanie pomp sodowo-potasowych, aby zapobiec dalszej utracie potasu), co jednak prowadzi do zasadowicy metabolicznej.
  • Silne wymioty również powodują utratę potasu (hipokaliemia).
  • Wrodzona biegunka chlorkowa: bardzo rzadka przyczyna, ponieważ biegunka częściej powoduje kwasicę niż zasadowicę.
  • Alkaloza skurczowa: spowodowana utratą wody w przestrzeniach pozakomórkowych, np. w wyniku odwodnienia ogólnoustrojowego. Zmniejszenie objętości pozakomórkowej powoduje uruchomienie układu renina-angiotensyna-aldosteron, a następnie aldosteron stymuluje reabsorpcję sodu (a więc i wody) w nefronie nerki. Jednakże, aldosteron jest również odpowiedzialny za stymulowanie nerek wydalania jonów wodorowych (zatrzymując wodorowęglan), i to jest ta strata, która podnosi pH krwi.
  • Leczenie moczopędne: diuretyki pętlowe i tiazydy mogą początkowo powodować wzrost stężenia chlorków, ale po wyczerpaniu złogów wydalanie moczu będzie mniejsze
  • Posthiperkapnia: hipowentylacja (zmniejszona częstość oddechów) powoduje hiperkapnię (zwiększona ilość CO2), co w konsekwencji powoduje kwasicę oddechową. Kompensacja nerkowa, polegająca na uwalnianiu dużych ilości wodorowęglanów, jest niezbędna do zmniejszenia efektu kwasicy. Gdy poziom dwutlenku węgla powróci do normy, nadmiar wodorowęglanów utrzymuje się, wywołując tzw. zasadowicę metaboliczną.
  • Cystic fibrosis: Nadmierna utrata chlorku sodu przez pot prowadzi do skurczu objętości pozakomórkowych (analogicznie do alkalozy skurczowej) i wyczerpania chlorków.

Chlorkooporność (stężenie chlorków w moczu > 20 mEq/L)

  • Zatrzymanie wodorowęglanów: zatrzymanie wodorowęglanów może powodować alkalozę.
  • Przemieszczenie jonów wodorowych do przestrzeni wewnątrzkomórkowej: jest to ten sam proces, który opisano w hipokaliemii. Ze względu na niskie stężenie potasu w przestrzeni pozakomórkowej, potas przemieszcza się do wnętrza komórek. W celu utrzymania neutralności elektrycznej, wodór również podąża tą samą drogą, zwiększając pH krwi.
  • Środki alkalizujące: środki alkalizujące, takie jak wodorowęglan (podawany w przypadku choroby wrzodowej lub nadkwasoty) i leki zobojętniające, w nadmiernych dawkach mogą prowadzić do alkalozy.
  • Hyperaldosteronizm: nadmiar aldosteronu (typowy dla zespołu Conna – gruczolaka nadnerczy) prowadzi do utraty jonów wodorowych w moczu poprzez zwiększenie aktywności białka wymiany sodowo-wodorowej w nerkach. To zwiększa retencję jonów sodu, podczas gdy jony wodorowe są pompowane do kanalików nerkowych. Nadmiar sodu zwiększa objętość pozakomórkową, a utrata jonów wodorowych powoduje alkalozę metaboliczną. Nerki następnie reaguje poprzez wydzielanie aldosteronu w celu wydalania sodu i chlorku w moczu.
  • Nadmierne spożycie Glycyrrhizin (aktywny składnik wyciągu z lukrecji)
  • Zespół Barttera i zespół Gitelmana, dwie choroby o podobnym leczeniu polegającym na łączeniu diuretyków, nawet u pacjentów z normotensją.
  • Zespół Lidla: funkcjonalna mutacja w genach kodujących nabłonkowy kanał sodowy (ENaC) charakteryzująca się nadciśnieniem tętniczym i hipoaldosteronizmem.
  • Niedobór 11β-hydroksylazy i 17α-hydroksylazy: oba charakteryzują się nadciśnieniem tętniczym.
  • Toksyczność aminoglikozydów może wywoływać hipokaliemiczną zasadowicę metaboliczną poprzez aktywację receptora wapniowego we wstępującym odcinku nefronu, inaktywując kotransporter NKCC2, w sposób podobny do zespołu Barttera.

Przyczyny kliniczne

NaCl-wrażliwe (ze skurczem objętościowym)

  • Wymioty
  • Krwawienie z nosa
  • Leczenie moczopędne
  • Post-iperkapnia
  • Etropatia chlorowa

Odporny na NaCl (z rozszerzalnością objętościową)

  • Pierwotny hiperaldosteronizm
  • Zespół Cushinga
  • Ekstogenne steroidy lub leki o działaniu mineralokortykoidowym
  • Powtórny hiperaldosteronizm (zwężenie tętnicy nerkowej, nadciśnienie tętnicze przyspieszone, guzy wydzielające reninę)
  • Nadnerczowy niedobór 11- lub 12-hydroksylazy
  • Zespół pośredni

Podawanie lub przyjmowanie alkaliów

  • Zespół zasadowicy mlecznej
  • Oralne lub parenteralne podawanie HCO3- w niewydolności nerek
  • Konwersja prekursorów HCO3- po kwasicy organicznej

Różne

  • Rialimentacja po poście
  • Hiperkalcemia z wtórną nadczynnością przytarczyc
  • Wysokie dawki penicylin
  • Skrajny niedobór K+ lub Mg++
  • Choroba Barttera

Kompensata

Fizjologiczna kompensacja alkalozy metabolicznej

W czystej postaci zasadowica metaboliczna objawia się alkalią i następującą po niej hipowentylacją pęcherzyków płucnych (zmniejszenie częstości oddechów). Ma to na celu zwiększenie ciśnienia dwutlenku węgla (PaCO2) w tętnicach, co z kolei jest konieczne do tworzenia kwasu węglowego, który jest niezbędny do kontrolowania zmian pH. Normalnie, tętnicze PaCO2 wzrasta o 0,5-0,7 mmHg na każdy 1 mEq/L wodorowęglanu w osoczu i jest to wzrost bardzo szybki.
Kompensacja oddechowa jest jednak reakcją niekompletną. Redukcja wodoru tłumi obwodowe chemoreceptory wrażliwe na zmianę pH. Wzrost pCO2 (spowodowany hipowentylacją) może pobudzić do kompensacji ośrodkowe chemoreceptory, które są bardzo wrażliwe na zmiany ciśnienia parcjalnego dwutlenku węgla w płynie mózgowo-rdzeniowym. W wyniku tej reakcji częstość oddechów może ponownie wzrosnąć.
Nerkowa kompensacja alkalozy metabolicznej jest mniej skuteczna niż kompensacja oddechowa i polega na zwiększonym wydalaniu wodorowęglanów, przekraczającym zdolność kanalików nerkowych do ich reabsorpcji.

Diagnoza

Diagnostyka alkalozy metabolicznej

Badanie krwi: dawkowanie elektrolitów i gazów

Po rozpoznaniu typowych objawów alkalozy metabolicznej, właściwa diagnoza jest stawiana poprzez pomiar stężenia elektrolitów i gazów rozpuszczonych we krwi tętniczej. Szczególne znaczenie ma poziom HCO3-, który ma tendencję do znacznego wzrostu. Należy jednak pamiętać, że wzrost stężenia wodorowęglanów we krwi nie jest przywilejem zasadowicy metabolicznej, a wręcz przeciwnie, występuje również w odpowiedzi kompensacyjnej na pierwotną kwasicę oddechową.

Możemy określić, że jeżeli stężenie HCO3- osiąga lub przekracza 35 mEq/L, to istnieje bardzo duże prawdopodobieństwo, że jest to alkaloza metaboliczna.

Diagnoza różnicowa: badanie moczu

Gdy etiologia alkalozy metabolicznej jest niepewna, a podejrzewa się stosowanie leków lub nadciśnienie tętnicze, konieczne może być wykonanie innych badań. Najważniejsze z nich to oznaczanie jonów chlorkowych (Cl-) w moczu oraz obliczanie różnicy w stężeniu anionów w surowicy. Ten ostatni parametr jest niezbędny do odróżnienia pierwotnej alkalozy metabolicznej od kompensacji kwasicy oddechowej.

Konsekwencje

Kliniczne konsekwencje

Klinicznymi konsekwencjami alkalozy metabolicznej są:

  • Krążenie
  • zwężenie przednie
  • Zmniejszenie przepływu wieńcowego
  • Obniżenie progu naczyniowego
  • Arytmie nadkomorowe i komorowe
  • Oddechowy
  • Ipowentylacja, hiperkapnia, hipoksemia
  • Metaboliczny
  • Stymulacja glikolizy beztlenowej
  • Hipokaliemia
  • Zmniejszenie zjonizowanej frakcji kalcemii
  • Hypomagnezemia i hipofosfatemia
  • Centralny Układ Nerwowy
  • Zmniejszony przepływ mózgowy
  • Tężyczka, drgawki, senność, delirium, stupor

Komplikacje

Jeśli z powodów, które przedstawimy poniżej, reakcje fizjologiczne nie są wystarczająco skuteczne lub wydajne, wzrasta ryzyko wystąpienia tzw. mieszanych zaburzeń kwasowo-zasadowych. Na przykład, jeśli wzrost tętniczego PaCO2 jest większy niż 0,7 na 1 mEq/L wodorowęglanu w osoczu, stan alkalozy metabolicznej może powstać w połączeniu z pierwotną kwasicą oddechową. Podobnie, jeśli wzrost PaCO2 jest mniejszy, oprócz alkalozy metabolicznej występuje pierwotna alkaloza oddechowa.

Terapia

Postępowanie w przypadku alkalozy metabolicznej zależy przede wszystkim od etiologii i stanu pacjenta. W niektórych przypadkach konieczna jest bezpośrednia interwencja na alkalozę poprzez dożylne wstrzyknięcie do krwi roztworu o kwaśnym pH.