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ICU内急性代谢性酸中毒的管理

 fjgsd 2021-11-29

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引言

代谢性酸中毒在监护室非常常见,可由酸增加(increase in weak acids)或SID减少导致(decrease in strong ion diference,SID)。 血清蛋白、白蛋白、无机磷酸为弱酸。Na、K、Ca、Mg和CL为强离子(strong ions),在体液中呈现出完全解离状态。SID指的是强阳离子和强阴离子差值,正常数值为42mEq/l。 使用SID和弱酸来量化代谢性酸中毒在上世纪80年代由Stewart提出,有一定的争议。 血浆碱剩余在临床中使用广泛。 在危重患者酸碱平衡状态量化上,BE和SID是等同的。 代谢性酸中毒可分为急性和慢性,急性 代谢性酸中毒发生在几天内,慢性酸中毒持续数周或数年。

流行病学

急性代谢性酸中毒在ICU中可通过血气分析来鉴别出来,但关于其流行病学特点的数据很少。

一个在澳大利亚、新西兰进行的回顾性研究阐述了代谢性酸中毒的发生率、特点、结局。在这个研究中,重度代谢性酸中毒指的是pH≤7.20,PaCO2≤45mmHg,HCO3≤20mmol/l,SOFA评分≥4分或乳酸≥2mmol/l,最终发现其在ICU中的发病率为1.5%。这些病人的ICU病死率和住院病死率为43.5%和48.3%。中重度代谢性酸中毒指的是pH<7.30,BE<-4,mmol/l,PaCO2≤45mmHg,其ICU发生率为8.4%,ICU病死率和住院病死率分别为17.3%和21.5%。中重度代谢性酸中毒病死率要高于脓毒症,提示要警惕代谢性酸中毒。

在一个法国的多中心研究中,重度酸血症指的是pH<7.2,包括呼吸性酸中毒、代谢性酸中毒、混合型酸中毒。 所有入住ICU的患者中,在24小时内,酸血症的比例为8%。当排除DKA后(DKA病死率较低)和呼吸性酸中毒后,代谢性酸中毒或混合型酸中毒的ICU病死率可达57%。

一个纳入18个国家的国际性研究发现,14%的危重患者会出现中重度代谢性酸中毒。代谢性酸中毒的发病率为172.5病人/年。上述都提示ICU中,代谢性酸中毒很常见,需要积极处理。

分型

代谢性酸中毒可由多种疾病、多种情况引起,常见的有:乳酸酸中毒、糖尿病酮症酸中毒(DKA)、高氯性酸中毒,上述酸中毒SID均减少。

DKA是糖尿病患者因胰岛素不足导致的内科急症。脂肪酸在肝脏中代谢,生成了β-羟丁酸和乙酰乙酸。同时,高血糖会诱发渗透性利尿。因此,DKA患者细胞外液容量减少,伴有严重酸中毒。

乳酸是机体中的强阴离子(strong anion),99%的乳酸是电离状态。乳酸酸中毒很常见,可见于心源性休克、低血容量休克、心衰竭、创伤、脓毒症,其病死率很高,波动在30%-88%。使用SBE(standard base excess)<-2mEq/来定义代谢性酸中毒,研究发现,在这种酸中毒中,乳酸酸中毒病死率最高。

高氯性酸中毒可通过输注高氯液体引起,在ICU患者中的发病率波动在19%-45%。理论上讲,如果输注的液体的SID低于血浆,那么就会引起酸中毒。乙酸林格液、乳酸林格液等平衡使用乳酸、乙酸、葡糖酸盐来替代氯离子,避免了氯离子浓度过高,这些物质在肝功能正常的情况下可很快代谢(相比于肾脏代谢氯离子,这种方式要快得多),从而对SID影响不大。

下图:不同常用液体电解质组成

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代谢性酸中毒的重要影响
代谢性酸中毒对机体影响很大,最严重的的就是心血管系统。各种关于代谢性酸中毒对心血管系统影响的研究多在动物上进行。在上世纪60年代,就有研究者发现,当pH<7.1的时候,狗的心肌收缩力降低。给试验狗输注乳酸、高氯酸去引起乳酸酸中毒和高氯性酸中毒,随后研究肾上腺素、去甲肾上腺素、多巴酚丁胺对心肌收缩力降低的拮抗作用。C I(心指数,cardiac index)在给 予肾上腺素或去甲肾上腺素的时候降低,但给予多巴酚丁胺会增加CI。Pedoto给老鼠输注高氯酸,从而导致高氯性酸中毒,最终发现NO( nitric oxide )产生增加,从而导致了血管舒张,引起了血压下降。在试验模型上,可发现了酸中毒可引起致命性心律失常。但在人体身上,尚未发现代谢性酸中毒对心血管系统影响的明确证据。

代谢性酸中毒的处理

需要清晰的认清,代谢性酸中毒不是一个病,而是其他疾病引起的异常病理状态,可以将其当作一种综合征。因此,治疗代谢性酸中毒首要的就是处理原发病。当担心代谢性酸中毒可引起心肌抑制的时候,可给予碳酸氢钠。碳酸氢钠的SID很高,静脉输注后可提高血浆的SID,从而改善酸中毒,心功能也会跟着改善。

有一些临床研究给输注碳酸氢钠治疗代谢性酸中毒提供了证据。一项纳入12个相关研究的论文显示,在输注碳酸氢钠过程中和输注碳酸氢钠之后,患者pH、血型碳酸氢根、BE、钠离子、PaCO2都有所增加,同时阴离子间隙和血钾有所降低。有人担心,在输注碳酸氢钠的时候,细胞外液酸中毒纠正,二氧化碳增加,通过细胞内外弥散作用,从而可导致细胞内酸中毒(二氧化碳反向弥散),并可降低钙离子浓度,从而影响心肌收缩力。但对此,缺乏一致性证据。

输注碳酸氢钠之后,患者临床结局会有改变吗?2018年有一个重要的RCT研究发表,也就是BICAR-ICU trial,其在26个法国ICU中进行,纳入了389名重度酸血症患者(pH≤7.20,PaCO2≤45mmHg,HCO3≤20mmol/l,SOFA≥4or lactate≥2mmol/l)。这个研究排除了DKA和CKD(慢性肾脏疾病)病例。病例被分为两组,治疗中接受静脉输注碳酸氢钠来维持pH>7.3,对照组采用常规治疗。最终发现,两组主要结果没有差异(28天病死率和7天器官衰竭情况),但输注碳酸氢钠可以减少RRT比例。亚组分析显示,对于合并AKI的患者,碳酸氢钠能够提高生存率、降低RRT概率。

一项回顾性、观察性研究发现,给代谢性酸中毒患者(pH <7.3, HCO3<20 mmol/l and PaCO2 <50 mmHg)输注碳酸氢钠不会改善整体生存率,但对于脓毒症合并AKI和重度酸血症(pH<7.2)的患者来说,能够提高生存率。

调查性研究发现,目前临床决策中,18%的中重度代谢性酸中毒患者,会接受碳酸氢钠治疗;在代谢性酸中毒患者救治的首个24小时内,碳酸氢钠的使用量为110mmol,其使用量并没有依据体重或者BE调整。这一研究也指出,碳酸氢钠可以改善需要血管活性药物的酸中毒患者的生存率。这篇文章提醒大家,使用碳酸氢钠的基本原理为支持心血管功能,因 此,如果酸中毒的患者使用了血管活性药物,那么碳酸氢钠的使用可能会更合理。

碳酸氢钠的使用

对于DKA的患者可使用碳酸氢钠,因为其可纠正酸中毒、减少胰岛素抵抗。但一个单中心回顾性研究发现,对于DKA伴pH<7.0的患者来说,碳酸氢钠不改善恢复时间,不影响住院时间。2011年的系统分析发现,碳酸氢钠并不会缩短酸中毒、酮症、高血糖的时间。同时,碳酸氢钠可引起低钾血症。这些研究都表明,碳酸氢钠治疗DKA收益并不明显。但需要知道的是,这个RCT研究缺乏强有力的临床试验来支撑其结论。

对于乳酸酸中毒患者来说,碳酸氢钠能否改善病情?Cooper的研究发现,碳酸氢钠能够提高pH和PCO2,但心输出量和血压没有变化。同样,Mathieu发现,对于乳酸酸中毒患者输注碳酸氢钠的时候,患者pH上升,但血流动力学指标没有改善(包括CI)。

心跳骤停的患者使用碳酸氢钠结局会如何?有几个研究发现,使用碳酸氢钠的患者恢复自主循环的概率更大。但也有研究表明,使用碳酸氢钠,患者的生产率更低、神经预后更差。一个RCT研究发现,碳酸氢钠并不会提高心跳骤停患者的生产率、自主循环恢复时间、神经功能情况。对于心跳骤停的患者,不常规推荐使用碳酸氢钠。(At present, routine use of sodium bicarbonate is not recommended for cardiopulmonary esuscitation)

RRT的使用

关于RRT的使用,临床缺乏清晰的一致性意见。严重酸中毒为RRT的一个适应症。过去5年的RCT研究(诸如AKIKI trial, the DEAL-ICU trial, STARRT-AKI trial)都将代谢性酸中毒、严重酸血症当作RRT的适应症。

AKIKI研究在多中心进行,纳入了AKI3期的患者,其中67%为脓毒症休克。研究对比了早期RRT和延迟RRT两组情况。pH<7.15(代谢性酸中毒或混合型酸中毒)为其RRT指征。这项研究中,21%的实验组接受了RRT。

IDEAL-ICU也是多中心研究,pH<7.15、碱缺乏>5mEq/l、碳酸氢根<18mEq/l为RRT的指征之一。在这项研究中,13.4%的患者符合代谢性酸中毒标准。

STARRT-AKI研究是多中心、国际性研究,纳入了15个国家的3019名患者。在这些研究中,RRT的指征包括:pH≤7.2或HCO3−<12mmol/l。对于这些进行RRT的患者来说,16.6%符合重度代谢性酸中毒的标准。

STARRT-AKI、BICAR-ICU的研究中,结果表明AKI2-3期的重度酸中毒患者来说,可避免及时RRT治疗, 他们可能能从碳酸氢钠治疗中获益。

结论

代谢性酸中毒很常见,即便是中度的代谢性酸中毒也可增加病死率,其病死率甚至高于严重脓毒症。碳酸氢钠和RRT为纠正酸碱失衡的方法,但缺乏高质量证据。对于重度代谢性酸中毒、AKI2-3级的患者来说,可使用碳酸氢钠。


来源:慢慢学重症

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