Алгоритм диагностики причины нарушения КЩС (кислотно-щелочного равновесия)

а) Клинический случай. Мужчина, 65 лет, поступил в отделение неотложной помощи с лихорадкой и сонливостью. Его АД — 88/40 мм рт.ст. Газы крови и электролиты по прибытии: pH 7,18, рO2 — 120 мм рт.ст. (при 50% кислорода), рСO2 — 68 мм рт.ст., HCO3- — 24 ммоль/л, Na+ — 143 ммоль/л, К+ — 3,5 ммоль/л, Cl- — 95 ммоль/л, альбумин — 30 г/л. Рентгеновский снимок грудной клетки показывает гиперинфляцию легочных примесей и правостороннюю бляшку. В анамнезе у него ХОБЛ с исходным уровнем газов крови pH 7,36, рO2 — 55 мм рт.ст., рСO2 — 53 мм рт.ст., HCO3- — 29 ммоль/л. Какие у него нарушения кислотно-основного баланса?

Клинические признаки нарушений кислотно-основного баланса варьируют в зависимости от их этиологии и хронического характера. Пациенты с некомпенсированным ацидозом выглядят нездоровыми, у них наблюдаются расстройство дыхания, беспокойство, спутанность сознания и в конечном счете остановка кровообращения. Алкалоз может вызвать парестезию, мышечные спазмы, головокружение и спутанность сознания. Анализ ГАК выполняется быстро, и он полезен для любого пациента.

Алгоритм диагностики причины нарушения КЩС (кислотно-щелочного равновесия)

Интерпретация газов артериальной крови

Интерпретация ГАК проста и логична. Полностью охарактеризуйте нарушение кислотно-основного баланса. Нарушения могут быть смешанными, например ДКА (ацидоз) с рвотой (алкалоз), тяжелая пневмония (респираторный ацидоз) с гипотензией и молочнокислый ацидоз (метаболический ацидоз). Пошаговый подход.

1. Ацидоз или алкалоз? Посмотрите на уровень pH: <7,4 (ацидоз) или >7,4 (алкалоз).

Гиперкомпенсации не бывает.

• Нормальный уровень pH с аноматьным уровнем рСO2 или HCO3- предполагает наличие смешанного расстройства (респираторный ацидоз + метаболический алкалоз или респираторный алкалоз + метаболический ацидоз).

• Серьезное нарушение уровня pH (<7,2 или >7,6) часто возникает при комбинированном респираторном и метаболическом ацидозе или при комбинированном респираторном и метаболическом алкалозе.

2. Первичная патология респираторная или метаболическая? СO2 — кислотное соединение, а HCO3- — щелочное. Определите, что вызвало нарушение уровня pH. Например, ↓рН с ↑СO2 и ↑HCO3- представляет собой первичный респираторный ацидоз (↑СO2 объясняет ±рН), a ↓рН с ↓СO2 и ↓HCO3- — это первичный метаболический ацидоз (↓HCO3- объясняет ↓рН).

3. Компенсация соответствующая? Ожидаемая компенсация:

Алгоритм диагностики причины нарушения КЩС (кислотно-щелочного равновесия)

• Несоответствующая компенсация предполагает смешанное расстройство. Например, если при метаболическом ацидозе уровень рСO2 больше предполагаемого, возникает сопутствующий респираторный ацидоз; и наоборот, если рСO2 меньше предполагаемого, то возникает сопутствующий респираторный алкалоз.

4. Что такое анионная разница (АР) при метаболическом ацидозе?

• АР измеряет неизмеряемые анионы (например, лактат и кетоны). Метаболический ацидоз с высокой анионной разницей (HAGMA) возникает при выработке неизмеряемых анионов. И наоборот, метаболический ацидоз с нормальной анионной разницей (NAGMA) возникает в результате потери бикарбоната, а не выработки неиз-меряемых анионов.

• Нормальная АР составляет от 8 до 12 ммоль/л, если альбумин в норме (могут быть небольшие различия в зависимости от лаборатории). Поскольку альбумин также является «неизмеряемым анионом», при уменьшении альбумина уменьшается и АР.

• Рассчитайте АР и сравните ее с ожидаемой.

Расчетная АР = Na+ - (HCO3- + Cl-) (все единицы в ммоль/л). Ожидаемая АР = 10 - [(40 - альбумин)/4] (альбумин в г/л) (для каждого ↓10 для альбумина ожидаемая АР 1 на 2,5).

Если расчетная АР больше ожидаемой АР, это HAGMA.

• Ищите сопутствующее нарушение, сравнивая изменение в АР (AAG) с изменением в бикарбонате (ΔHCO3-).

ΔAG = расчетная АР - ожидаемая АР ΔHCO3- = текущий HCO3- - нормальный HCO3-

При чистой HAGMA для каждого т кислоты на 1 ммоль создается буфер с ↓HCO3- на 1 ммоль, поэтому
ΔАР = ΔHCO3-. Поэтому
ΔАР = ΔHCO3- = чистая HAGMA (разница в ± 6 допускается)
ΔАР > ΔHCO3- = HAGMA + метаболический алкалоз
ΔАР < ΔHCO3- = HAGMA + NAGMA

(Также можно использовать соотношение дельта, т.е. ΔАР/ΔHCO3-, действующее по тому же принципу.)

Внутреннюю согласованность ГАК можно проверить с помощью уравнения Гендерсона—Гассельбаха:

[Н+] в ммоль/л = 24 (pCO2/HCO3-) pH = -log[H+].

Полностью охарактеризовав нарушение кислотно-основного баланса, продолжайте действовать с учетом первичного нарушения.

Видео урок по анализу КЩС в норме и его расшифровка

Метаболический ацидоз

Алгоритм диагностики причины нарушения КЩС (кислотно-щелочного равновесия)
Подход к метаболическому ацидозу

Метаболический ацидоз возникает в результате: а) накопления неизмеряемых анионов, вызывающих высокую АР, или б) потери бикарбоната, вызывающей нормальную АР.

а) Метаболический ацидоз с высокой анионной разницей. Сначала проверьте лактат, кетоны и креатинин.

Молочнокислый ацидоз. Лактат вырабатывается при анаэробном метаболизме.
— Тип А. Из-за гипоперфузии тканей, например при септическом шоке, сердечной недостаточности. Необъяснимый молочнокислый ацидоз, особенно сопровождающийся болями в животе, вызывает беспокойство по поводу мезентериального тромбоза.
— Тип В. С нормальной доставкой кислорода к тканям. Возникает при приеме лекарств (например, метформина), при лейкемии и врожденных нарушениях метаболизма.

Кетоацидоз.
— ДКА сопровождается гипергликемией (глюкоза >14 ммоль/л), ацидозом (pH≤7,3 или HCO3-<18) и кетозом (кетоновые тела в моче + ve или сывороточный бета-гидроксибутират >3).
— Алкогольный кетоацидоз: из-за повышенного липолиза у хронических алкоголиков, которые внезапно перестают пить.

Уремический ацидоз. Нормальный метаболизм вызывает ежедневную кислотную нагрузку. При острых или тяжелых ХЗП уменьшение выделения органических кислот приводит к HAGMA.

Причина не определена или подозревается экзогенное поступление кислоты в организм? Анамнез играет ключевую роль при подозрении на отравление экзогенными кислотами, например:

Метанол, этиленгликоль. Они метаболизируются в органические кислоты. Если есть подозрение, измерьте осмотическую концентрацию сыворотки. Разница между измеренной и расчетной осмотической концентрацией сыворотки (2Na+ + глюкоза + мочевина) указывает на употребление токсичного алкоголя.

Салициловая кислота. Например, Ацетилсалициловая кислота и некоторые лекарственные масла. Салицилат сыворотки можно измерить.

Оксопролин. Длительное применение парацетамола (в терапевтических дозах) у недоедающих пожилых женщин может привести к накоплению кислого метаболита, оксопролина.

б) Метаболический ацидоз с нормальной анионной разницей:

Потеря бикарбоната в ЖКТ. Содержимое ЖКТ, расположенного дистальнее двенадцатиперстной кишки, щелочное. Диарея, потери при илеостомии или дренаж жидкости из поджелудочной железы или желчи вызывают NAGMA. Эти расстройства будут видны по истории болезни.

Почечный тубулярный ацидоз. Подозревайте потерю HCO3- в почках, если есть NAGMA, но нет потери HCO3- в ЖКТ.
- Почечный тубулярный ацидоз с гипокалиемией типа 1 (дистальный) или 2 (проксимальный). Неспособность окислять мочу, врожденная или приобретенная (ассоциируемую с аутоиммунными заболеваниями, миеломой или приемом некоторых лекарств).

P.S. Анионная разница мочи (Na+моча + К+моча - Cl-моча) может пригодиться. Она отрицательная при потере HCO3- в ЖКТ и обычно положительная при потере HCO3- в почках.

- Почечный тубулярный ацидоз с гиперкалиемией (типа 4). Снижение выделения К+ и NH/при гипоальдостеронизме (например, диабетическая нефропатия, ингибиторы АПФ, калийсберегающие диуретики; особенно предрасположены пациенты с почечной недостаточностью легкой и средней степени тяжести).

Какой тип метаболического ацидоза возникает при ХЗП? Ацидоз обычно развивается на 4-й стадии ХЗП [расчетная скорость клубочковой фильтрации (рСКФ) 15-29 мл/мин]. Первоначально потеря экскреторной способности аммиака приводит к NAGMA. По мере прогрессирования ХЗП к конечной стадии заболевания почек (рСКФ<15) накапливаются уремические токсины, а АР увеличивается, что приводит к HAGMA ± NAGMA.

Видео респираторный и метаболический ацидозы в анализах на видео

Метаболический алкалоз

Алгоритм диагностики причины нарушения КЩС (кислотно-щелочного равновесия)
Подход к метаболическому алкалозу

Подход к метаболическому алкалозу начинается с исключения экзогенных щелочных нагрузок, в том числе следующих.

Лекарственные препараты, например избыточное введение бикарбонатов.

Постгиперкапнический метаболический алкалоз. При респираторном ацидозе развивается компенсаторный метаболический алкалоз. После устранения легочной патологии респираторный ацидоз может быстро пройти. Для нормализации метаболического компонента требуется больше времени, что приводит к преходящему метаболическому алкалозу.

Затем оцените АД, клинический волемический статус и хлор в моче. Так вы определите одну из трех клинических картин.
A. Гиперальдостеронизм. Гипертензия, слегка увеличенный волемический статус и повышенное содержание Cl- (>20 ммоль/л) в моче.
Б. Выраженная перегрузка жидкостью.
B. Дегидратация и исчерпание хлора. Дегидратация, нормо- или гипотензия, клиническая картина eu-или гиповолемии и обычно низкого содержания Cl- (<20 ммоль/л) в моче.

Обратите внимание, что гипокалиемия тесно связана с алкалозом, так как К+ конкурирует с Н+ за выведение с мочой и обмен через клеточные мембраны.

А. Гиперальдостеронизм. Физиологически альдостерон стимулирует собирательные трубочки почек к реабсорбции Na+ с водой и к выведению К+ и Н+; избыток альдостерона, таким образом, приводит к гипертензии, гипернатриемии, гипокалиемии и алкалозу. Уровень Cl- в моче не низкий (в отличие от состояния дегидратации).

Этиологии гиперальдостеронизма:
Стеноз почечной артерии. Снижение почечной перфузии стимулирует юкстагломерулярный аппарат и активизирует ренин-ангиотензин-альдостероновую систему.
Исследования:
- Допплерография почечной артерии

Первичный гиперальдостеронизм (синдром Конна). Повышенная выработка альдостерона при опухоли или гиперплазии надпочечников.
Исследования:
— Соотношение альдостерона и ренина в сыворотке (↑ альдостерон, ↓ ренин).
— Подтверждающий анализ: насыщение солью или подавление изотоническим раствором натрия хлорида.
— КТ надпочечников для поиска опухоли надпочечников

Чрезмерное потребление стероидов. Включая экзогенный прием стероидов (возьмите анамнез) и синдром Кушинга (обратите внимание на характерный внешний вид: центральный тип ожирения, дорсоцервикальные и надключичные скопления жировой ткани, тонкая кожа, слабость проксимальных мышц).
Исследования:
- Анализ на синдром Кушинга, например тест подавления дексаметазона

Псевдогиперальдостеронизм. Редкие генетические синдромы и хроническое употребление лакрицы имитируют эффект альдостерона, но с подавленным его уровень.

Б. Выраженная перегрузка жидкостью. Метаболический алкалоз возникает при сердечной недостаточности, циррозе и нефротическом синдроме. Эти пациенты выглядят так, будто у них перегрузка жидкостью (например, отек стопы и плевральный выпот), но на самом деле эффективный объем артериальной крови у них снижен, так как большая часть избытка жидкости находится в третьем пространстве. Имеются АД от низкого до нормального и пониженная перфузия почек, что активизирует почечную ангиотензин-альдостероновую систему и приводит к повышению уровня альдостерона и алкалозу.

Этиология перегрузки жидкостью должна быть клинически очевидна; исследования необъяснимой перегрузки жидкостью обсуждаются в отдельной статье на сайте.

В. Дегидратация и исчерпание хлора. Измерьте уровень Cl- в моче.

I. Уровень Cl- в моче <20 ммоль/л. Это отражает реабсорбцию почти всех доступных анионов Cl-, как это происходит в следующих состояниях.

Рвота (или аспирация через назогастральную трубку). Метаболический алкалоз, наряду с дегидратацией и исчерпанием хлора, возникает при потере желудочных выделений, богатых кислотой и анионами Cl-. Вызванный таким образом метаболический алкалоз сохраняется почками, которые пытаются сохранить воду (при дегидратации) путем реабсорбшш электролитов. Из-за исчерпания Cl- почки должны реабсорбировать больше HCO3- (в качестве аниона, который будет соответствовать реабсорбированному катиону, для поддержания баланса заряда); увеличение реабсорбции HCO3- приводит к стойкому метаболическому алкалозу.

Выделительный алкалоз. Быстрое устранение перегрузки жидкостью, как правило, при применении внутривенных диуретиков, вызывает метаболический алкалоз из-за потери хлора во время диуреза, а также сокращение объема жидкости в организме с относительно постоянным количеством бикарбоната.

II. Уровень Cl- в моче >20 ммоль/л. С другой стороны, уровень Cl- в моче парадоксально повышен в следующих состояниях.

Активное применение диуретиков. Ингибирование канальцевой реабсорбции приводит к дегидратации и потере Cl-, вызывая метаболический алкалоз.

Почечные тубулярные генетические дефекты, имитирующие эффект диуретиков.

Видео респираторный и метаболический алкалозы в анализах на видео

Респираторные нарушения кислотно-основного баланса

а) Респираторный ацидоз. Респираторный ацидоз возникает при гиперкапнической (2-го типа) дыхательной недостаточности, часто с сопутствующей гипоксией с двумя факторами.

• Метаболическая компенсация при респираторном ацидозе (т.е. повышение концентрации бикарбонатов) требует времени, поэтому у пациентов с острым респираторным ацидозом почти нормальный уровень бикарбонатов, а повышенный уровень бикарбонатов указывает на хронический компонент (у пациентов со стабильной ХОБЛ может быть относительно нормальный pH, несмотря на заметно повышенный рСO2, за счет метаболической компенсации).

• Выраженный ацидоз (pH<7,3) свидетельствует о недостаточности метаболической компенсации, как это происходит при остром респираторном ацидозе, или декомпенсированном хроническом респираторном ацидозе. Гиперкапническая дыхательная недостаточность может возникнуть в результате легочного заболевания (например, пневмонии и ХОБЛ), неврологических расстройств или заболеваний грудной клетки, вызывающих гиповентиляцию, а также в результате легочно-сосудистых заболеваний. Подход к дыхательной недостаточности обсуждается в отдельной статье на сайте.

б) Респираторный алкалоз. Респираторный алкалоз возникает при гипервентиляции («выдувание» избыточного СO2) в следующих случаях.

• В качестве реакции на гипоксию (т.е. дыхательную недостаточность 1-го типа), которая может возникнуть при легочных (астма, пневмония, ЭЛ) и сердечных заболеваниях.

• Стимуляция дыхательного центра при боли, лихорадке или сепсисе.

• Умышленная гипервентиляция пациентом (например, при тревожном расстройстве) или ятрогенная с помощью врача (механическая вентиляция).

P.S. Используя полученные знания, запишите свой подход к клиническому случаю в начале данной статьи на сайте, ПРЕЖДЕ ЧЕМ читать дальнейшее обсуждение.

в) Обсуждение случая. У пациента инфекционное обострение ХОБЛ. В исходном состоянии у него дыхательная недостаточность 2-го типа (респираторный ацидоз + компенсаторный метаболический алкалоз), но в настоящее время у него наблюдается гипоксия (P/F 120/0,5 = 240) и сонливость (скорее всего, от гиперкапнии).

Взгляните подробнее на его газы в крови при поступлении. Давайте рассмотрим их шаг за шагом.

1. Это ацидоз или алкалоз-ацидоз (pH 7,18)?

2. Какова первичная патология? Дыхательная (рСO2 — 68 мм рт.ст., уровень HCO3- не снижен).

3. Соответствует ли компенсация? Нет, мы ожидаем компенсаторного метаболического алкалоза, но уровень HCO3- несоответствующе нормальный (и на самом деле ниже исходного уровня). Это свидетельствует о сопутствующем метаболическом ацидозе.

4. Какова АР?

Расчетная АР = Na--Cl--HCO3-= 143-95-24 = 24 (повышена). Ожидаемая АР = 10-2,5 (альбумин — 30)=7,5.

ΔАР = расчетная АР - ожидаемая АР = 24-7,5=16,5.

ΔHCO3- = 0.

АР повышена, что подразумевает метаболический ацидоз с высокой АР. Повышение АР не соответствует падению HCOf, что указывает на сопутствующий метаболический алкалоз. Поэтому у него респираторный ацидоз (из-за пневмонии и ХОБЛ), метаболический алкалоз (компенсация хронической гиперкапнии при ХОБЛ) и метаболический ацидоз с высокой анионной разницей (HAGMA). HAGMA, вероятно, вызвана молочнокислым ацидозом, так как у него септический шок; это можно подтвердить результатами анализа уровня лактата и содержания кетоновых тел.

г) Основные концепции:
1. Четыре вопроса помогают в интерпретации ГАК: 1) Это ацидоз или алкалоз? 2) Основная патология респираторная или метаболическая? 3) Компенсация соответствующая? 4) Какова АР при метаболическом ацидозе? Нарушение может быть смешанным.
2. Метаболический ацидоз может быть HAGMA или NAGMA. HAGMA может быть вызвана молочнокислым ацидозом, кетоацидозом, уремическим ацидозом и приемом экзогенных кислот. NAGMA может быть вызвана потерей бикарбоната в ЖКТ или почечным тубулярным ацидозом.
3. Метаболический алкалоз возникает при дегидратации/исчер-пании хлора, гиперальдостеронизме, перегрузке жидкостью и экзогенных щелочных нагрузках (лекарства или постгиперкапния). Определение АД, волемического статуса и уровня хлора в моче помогает отличить эти причины.

д) Часто возникающие ошибки:
1. Обратите внимание на значение бикарбонатов в результатах анализа почечной функции. Низкий уровень бикарбонатов часто указывает на то, что пациент болен. Это нередко пропускают.
2. Гиперкомпенсации газов в крови не бывает. Например, если вы подозреваете первичный респираторный ацидоз с компенсаторным метаболическим алкалозом, но уровень pH составляет 7,5, определите, какое из нарушений кислотно-основного баланса возникло первым.

е) Вопросы:
1. ДУМАЙТЕ! Вспомните своего последнего пациента, значение бикарбонатов которого составляло однозначное число. Пациент выглядел больным? Какова была причина метаболического ацидоза и как пациент справился?
2. ИССЛЕДУЙТЕ! Метаболический алкалоз, обусловленный дегидратацией и исчерпанием хлора, также называют солевым метаболическим алкалозом. Почему введение нормального солевого раствора устраняет алкалоз?
3. ДВИГАЙТЕСЬ ДАЛЬШЕ! При NAGMA АР мочи (UNa+UK-UO) может быть применена, чтобы отличить желудочно-кишечную потерю бикарбоната от почечной. Каков принцип, лежащий в основе анионной разницы мочи, и как она интерпретируется?

- Вернуться в оглавление раздела "Пропедевтика внутренних болезней"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 2.5.2022

Все размещенные статьи преследуют образовательную цель и предназначены для лиц имеющих базовые знания в области медицины.
Без консультации лечащего врача нельзя применять на практике любой изложенный в статье факт.
Жалобы и возникшие вопросы просим присылать на адрес statii@dommedika.com
На этот же адрес ждем запросы на координаты авторов статей - быстро их предоставим.