代谢性酸中毒

典型膳食可使人体每日生成约15,000mmol二氧化碳(carbon dioxide, CO2，可与水结合产生碳酸)和50-100mEq非挥发酸(主要是含硫氨基酸代谢产生的硫酸)。人体酸碱平衡维持依靠肺排泄CO2和肾脏排泄非挥发酸。肾脏酸排泄涉及氢离子与尿中可滴定酸结合，尤其是磷酸(HPO42-+H+→H2PO4-)，以及氢离子与氨结合形成铵根离子(NH3+H+→NH44+)。后者是主要的适应性反应，因为谷氨酰胺代谢产生的氨可随酸负荷而相应增加。酸碱平衡常以碳酸氢盐-CO2缓冲系统进行评估： Dissolved CO2 + H2O ↔  H2CO3  ↔  HCO3- + H+这些反应物之间的比值可用Henderson-Hasselbalch方程表示。按照惯例，以溶解CO2的浓度作为方程分母时，酸度系数pKa是6.10，溶解的CO2浓度与CO2分压(partial pressure of CO2, pCO2)成正比(实际的H2CO3浓度非常低)：方程中，pH值等于[-log(H+)]，6.10是酸度系数pKa[等于-log(该反应的解离常数)]，0.03为细胞外液中的CO2溶解度常数，pCO2是细胞外液中的二氧化碳分压。本文将总结成人代谢性酸中毒的定义、发病机制及处理方法。

定义及发病机制

定义 — 代谢性酸中毒的定义为：会在不受控制时增加体内氢离子浓度并降低碳酸氢根(HCO3)浓度的病理过程。酸血症(与酸中毒不同)的定义为动脉血pH值较低(<7.35)，其原因包括代谢性酸中毒、呼吸性酸中毒引起或两者。并非所有代谢性酸中毒患者的动脉血pH值都较低，pH值和氢离子浓度还取决于有无其他酸碱平衡紊乱。因此，代谢性酸中毒患者的pH值可能偏低、偏高或正常。

发病机制 — 代谢性酸中毒可由三大机制引起，酸生成增加，碳酸氢根丢失，肾脏酸排泄减少。代谢酸中毒除依据主要发病机制进行分类外，还可使用血清阴离子间隙分为两类：阴离子间隙增高型和阴离子间隙正常型。阴离子间隙正常型代谢性酸中毒必然出现相对高氯血症，即相对于钠浓度而言较高的氯离子浓度。因此，这两类也可被称为阴离子间隙增高型代谢性酸中毒和高血氯性代谢性酸中毒。酸生成增加 — 会导致代谢性酸中毒的酸生成增加可发生于多种临床情况，乳酸酸中毒，由未控制的糖尿病、酒精摄入过量(通常见于营养不良的患者)或禁食引起的酮症酸中毒，摄入或输注，甲醇、乙二醇、二甘醇或丙二醇，阿司匹林中毒，长期摄入对乙酰氨基酚，尤其是营养不良的女性，D-乳酸，由胃肠道细菌分解碳水化合物产生，甲苯，碳酸氢根丢失—列情况会引起碳酸氢根丢失导致的代谢性酸中毒：严重腹泻，胃肠道黏膜暴露于尿液，其原因是输尿管植入乙状结肠或用一段胃肠道代替膀胱，近端(2型)肾小管性酸中毒(renal tubular acidosis, RTA)，此时近端碳酸氢根的重吸收降低，此外，酮症酸中毒(预计引起阴离子间隙增高型酸中毒)等多种疾病中，尿液中的有机酸阴离子(如，酮酸阴离子)随钠或钾经肾脏排泄标志着“潜在碳酸氢根”丢失，且阴离子间隙缩小或变正常。发生酮症酸中毒后，碳酸氢根水平下降而酮酸阴离子浓度增加。随着酮症酸中毒的缓解，酮酸阴离子的代谢会补充在初始缓冲反应中丢失的碳酸氢根。

但如果这些酮酸阴离子在代谢之前就已经尿液丢失(如钠盐或钾盐)，那就意味着潜在碳酸氢根丢失。由于这种经尿液丢失，大多数糖尿病酮症酸中毒患者都在恢复期发生阴离子间隙正常型代谢性酸中毒。同样地，乳酸钠和乳酸钾进入尿液而丢失也意味着潜在碳酸氢根丢失，部分地将阴离子间隙增高型酸中毒转化为高血氯性酸中毒。肾脏酸排泄减少 — 常规西方饮食产生的非挥性代谢性酸负荷为50-100mEq/d，这必须由肾脏排泄。酸碱平衡由这些氢离子和酸性阴离子的经尿排泄维持。肾脏酸排泄减少引起的代谢性酸中毒大体上可分为两种紊乱类型：酸排泄减少伴肾小球滤过率下降(即，肾衰竭性酸中毒)，远端(1型)RTA和4型RTA，这些患者的主要问题是肾小管功能障碍，而肾小球滤过功能最初正常。稀释性酸中毒— 释性酸中毒是指主要由细胞外液容量增加引起的血清碳酸氢根浓度下降，原因为静脉输注大量液体，液体中既不含碳酸氢根也不含可代谢为碳酸氢根的有机阴离子钠盐(如，乳酸钠或醋酸钠)。代谢性酸中毒一般为中度。但需注意，采用生理盐水扩容导致的高氯血症和代谢性酸中毒可能引起急性肾损伤并影响患者结局。尽管初始研究没有证实“平衡溶液”(如乳酸林格氏液)与生理盐水相比有任何临床益处，但后续研究显示，危重和非危重患者采用平衡溶液后生存情况均有一定改善。

诊断和评估

诊断—代谢性酸中毒的诊断依据是血清pH值下降且血清碳酸氢根浓度异常降低(常定义为<23mEq/L，但不同临床实验室的阈值可能不同)。单纯性代谢性酸中毒的血清pH值和碳酸氢根浓度均会下降。虽然这两种指标可能都需要，但大多可仅依据碳酸氢根浓度下降确诊，前提是可根据临床情况排除慢性呼吸性碱中毒。然而，代谢性酸中毒与呼吸性酸中毒或代谢性碱中毒并存时，血清碳酸氢根浓度正常或升高。对于这种复杂的混合型酸碱平衡紊乱的确诊，需要测定碳酸氢根浓度、血清pH值和其他电解质指标。此时代谢性酸中毒的诊断依据是血清碳酸氢根浓度低于应有水平，即使下降后仍处于正常范围。这个问题详见其他专题，但本文会稍加说明。假设一名患者存在慢性呼吸性酸中毒，特征为高碳酸血症和血清碳酸氢根浓度代偿性升高，并出现水样泻。碱经粪便丢失会降低血清碳酸氢根浓度并引起代谢性酸中毒，但由于基线血清碳酸氢根浓度可能很高，此时可能仍处于或高于“正常”范围。必须要认识到酸碱平衡紊乱的评估通常是在一个时间点进行。如果先前的(或“基线”)酸碱参数未知，那么单次检测值可能有误导性。只要有一系列实验室检查结果，分析时就应考虑到检测值随时间的改变。

评估— 检测血清或血浆电解质、计算阴离子间隙以及仔细的病史采集和体格检查通常足以确定代谢性酸中毒的病因并指导治疗。但在病情复杂的患者中，确诊代谢性酸中毒通常需要：测定动脉血pH值和pCO2。确定呼吸代偿是否适当。评估血清阴离子间隙以明确酸中毒的临床病因，计算阴离子间隙增高患者的Δ阴离子间隙/ΔHCO3比值。强离子差分析是一种复杂的酸碱平衡紊乱分析手段，可替代血清阴离子间隙分析方法。虽然部分人认为这种分析对某些不常见的情况可能有帮助，但我们及其他学者多使用基于血清pH值、HCO3、pCO2和阴离子间隙(经白蛋白浓度校正)的方法，因为我们认为这种方法更容易理解和应用，并且在绝大多数情况下都能做出正确的临床诊断。尽管血清阴离子间隙最常用于评估代谢性酸中毒，但阴离子间隙异常高或低可能是提示存在其他疾病的有价值线索。测定动脉血pH值和pCO2 — 仅测定血清碳酸氢根浓度可能不足以准确得出临床诊断，因为血清碳酸氢根浓度低可能是代谢性酸中毒导致，也可能是原发性呼吸性碱中毒的代偿反应。单纯性代谢性酸中毒的患者动脉血pH值一定也较低。

呼吸性碱中毒患者的pH值应升高。混合型紊乱患者的动脉血pH值可能低、正常或高，包括代谢性酸中毒加呼吸性碱中毒、代谢性碱中毒或者同时存在这3种疾病。但不是所有病例都必须进行血气分析。在适当的临床条件下，代谢性酸中毒可能显而易见(即，休克引起的乳酸酸中毒、腹泻引起的高血氯性酸中毒和未受控1型糖尿病引起的酮症酸中毒等)。血气分析一般仅测量静脉血pH值就已足够。但需确定有无原发性呼吸系统障碍，或需准确测定代谢异常所致呼吸代偿程度时，必须进行动脉血气分析。确定呼吸代偿是否适当 — 评估代谢性酸中毒患者必须要包含确定代偿反应是否适当。代谢性酸中毒会引起代偿性呼吸反应。代谢性酸中毒时血清碳酸氢根减少及pH值降低，预计可增加通气及降低pCO2。上文介绍的Henderson-Hasselbalch方程表明，pCO2下降将减缓HCO3下降引起的pH值下降。所有单纯性酸碱平衡紊乱中，原发性异常会引起代偿反应，使HCO3浓度和pCO2朝同一方向变化(均增加或均减少)。这种方向变化总是使pH值回到正常范围。代偿反应机制至少有一部分是肾小管或呼吸中枢细胞内与异常同时发生的pH值变化。代谢性酸中毒引起的呼吸代偿使动脉血pCO2与碳酸氢根浓度之间形成可重现且相对线性的关系。这种代谢性酸中毒的呼吸反应在30分钟内开始，并在12-24小时内完成。所有类型代谢性酸中毒引起的呼吸代偿都非常相似，如乳酸酸中毒、酮症酸中毒和腹泻引起的高血氯性酸中毒。为确定有无适当的代偿反应，研究者发表过多种酸碱图、表格、列线图和数学公式。这些内容详见其他专题。

代谢性酸中毒相对简单酸碱平衡“规则”可用于临床，包括：pCO2=1.5xHCO3+8±2。这称为Winter公式，根据儿童(多＜2岁)数据推导而来。pCO2=HCO3+15。pCO2应约等于动脉血pH值的小数点后数值。例如，pH值是7.25，pCO2应约为25mmHg。规则非常适合轻至中重度代谢性酸中毒(HCO3为7-22mEq/L)。代谢性酸中毒更严重HCO3<7mEq/L时，pCO2应可降低到8-12mmHg。例如，假设一名代谢性酸中毒患者有下述检查结果：pH=7.30；pCO2=30mmHg(4.0kPa)；HCO3=15mEq/L。这些结果符合单纯性代谢性酸中毒伴适当呼吸代偿，满足上文提到的3个补偿规则。应注意，这些规则不应用于确定其他酸碱平衡紊乱的代偿反应。pCO2不能降至8-12mmHg以下。无法产生适当的过度通气反应常表明有严重基础神经系统或呼吸系统疾病，并且表现为混合型酸碱失衡：代谢性酸中毒伴呼吸性酸中毒。相反，过多的过度通气可导致pCO2降到预期范围以下，提示代谢性酸中毒伴呼吸性碱中毒。评估血清阴离子间隙 —疾病通过增加有机酸的产生而导致代谢性酸中毒，重度慢性肾脏病可导致磷酸和硫酸等积聚，这两种情况通常会引起血清阴离子间隙增加。而其他异常导致的代谢性酸中毒通常为高血氯性。因此，评估血清阴离子间隙有助于缩小代谢性酸中毒的鉴别诊断范围。在血清阴离子间隙增高型代谢性酸中毒患者中，阴离子间隙的升高通常与碳酸氢根的降低相近。这种关系可根据Δ阴离子间隙/ΔHCO3来确定。但某些类型的阴离子间隙增高型酸中毒(如酮症酸中毒和D-乳酸酸中毒)中，HCO3减少与阴离子间隙增加不一定有这种预期的1:1关系。

血清阴离子间隙的生理学解读 — 血清阴离子间隙有助于缩小代谢性酸中毒患者的鉴别诊断范围。为方便在下文讨论阴离子间隙，本文将所有非钠阳离子统称为“未测定的阳离子”，将氯离子和碳酸氢根以外的阴离子统称为“未测定的阴离子”。当然，所有此类离子都可“测定”且经常“测定”，但不用于计算阴离子间隙。通常使用以下公式计算血清阴离子间隙： Serum anion gap = Na - (Cl + HCO3)在美国以外的一些国家里，公式中也包含血清钾；此时，阴离子间隙的正常范围约升高4mEq/L： Serum anion gap  = (Na + K) - (Cl + HCO3)血清阴离子间隙的正常值取决于测量每种分析物的特定化学分析仪，因此在不同实验室和不同时间会有所不同。一般来说，正常范围为4-12mEq/L，但每个实验室最好确定自己的正常范围。存在下述情况时，解读血清阴离子间隙最有帮助：已知往常或基线阴离子间隙，有同一实验室的连续测定值。例如，如果患者的基线阴离子间隙为4mEq/L而现在发现为12mEq/L，那么即使其仍处于“正常”范围内，增加8mEq/L也有临床意义。可惜通常无法获得基线数据。以电荷或价(即，mEq/L)为单位来测量任何溶液中的所有离子时，则： The sum of all anions =The sum of all cations这种关系推导出计算阴离子间隙另一种公式，如下所示：Total serum anions = Total serum cations：Na+ All unmeasured cations = Cl+ HCO3 + All unmeasured anions重排等式： Na - (Cl + HCO3) =  All unmeasured anions – All，unmeasured cations= Serum anion gap这一公式表明，如果未测定阴离子增加或未测定阳离子减少，阴离子间隙将增加。

相反，如果未测定阴离子减少或未测定阳离子增加，阴离子间隙将减小。在正常个体中，影响血清阴离子间隙的主要未测定阴离子是白蛋白。这种循环蛋白在生理pH值范围有显著的净负电荷。因此存在低白蛋白血症时，预计的阴离子间隙基线值应下调。血清白蛋白浓度比正常值(4.5g/L)每降低1g/dL(10g/L)，血清阴离子间隙约降低2.5mEq/L：Corrected serum anion gap= (Serum anion gap measured) + (2.5x [4.5 - Observed serum albumin])除低白蛋白血症外，严重的高钾血症可能也会影响阴离子间隙的解读。若使用不包括血清钾的阴离子间隙公式，钾是“未测定”阳离子。因此，6mEq/L的血清钾会使阴离子间隙降低2mEq/L。显著的高钙血症和/或高镁血症可使阴离子间隙发生相似幅度的降低。造成阴离子间隙降低或负阴离子间隙的另一原因是IgG多发性骨髓瘤。许多这类异常蛋白质以阳离子形式循环。其他单克隆蛋白(如IgA)是阴离子，因此可以增大阴离子间隙。当聚集酸是除氯化氢外的任何强酸时，会发生阴离子间隙增高型代谢性酸中毒。此时碳酸氢根浓度下降，氯离子浓度(另一个“测定”阴离子)保持相对不变，酸性阴离子增加，从而使阴离子间隙升高。例如，发生乳酸酸中毒时会出现以下反应： HLactate + NaHCO3 →NaLactate + H2CO3 → CO2 + H2O得注意的是，在这种过于简单化的模式中，HCO3的降低程度与乳酸根浓度和阴离子间隙的升高相一致。然而，HCO3浓度降低与血清阴离子间隙升高之间不一定有这种1:1关系。虽然通常可使用多种分析技术识别出是哪种有机酸阴离子引起了阴离子间隙增高型代谢性酸中毒，但有时仍不能识别出有重要意义的离子。

这些未能识别的阴离子可能包括三羧酸循环生成的多种有机酸(枸橼酸、异枸橼酸、α-酮戊二酸、琥珀酸和马来酸)。阴离子间隙正常型(高血氯性)代谢性酸中毒的原因包括：碳酸氢根丢失，或是肾小球滤过率相对正常时的肾脏酸排泄减少疾病(即1、3或4型RTA)。阴离子间隙正常型代谢性酸中毒偶尔也可由摄入或输注氯化氢或会生成氯化氢的化合物(NH4Cl、精氨酸盐酸盐、CaCl2)所致。氯化氢加入细胞外液时，碳酸氢根被等摩尔量的氯离子替代。因此血清阴离子间隙不会改变。所以“阴离子间隙正常型代谢性酸中毒”和“高血氯性代谢性酸中毒”都是指这种紊乱状态，可互换使用。机体丢失碳酸氢钠或其他潜在碱盐(如醋酸钠、丁酸钠等)也会引起高氯血症，因为丢失的液体中HCO3或碱浓度相对较高而氯离子浓度相对较低。这类液体丢失(尿液、胰腺分泌和粪便)会减少细胞外液容量，而氯离子量相对稳定。低血容量也有利于保留摄入或输注的氯离子(如等张盐水)。阴离子间隙增高型代谢性酸中毒的原因 — 阴离子间隙增高型代谢性酸中毒的主要原因包括(表 1)乳酸酸中毒–多种情况可造成L-乳酸酸中毒(L-乳酸是哺乳动物中主要的乳酸同分异构体)。乳酸酸中毒通常在组织灌注不足时发生，后者可能继发于体循环低血压。无明显体循环低血压的微循环灌注不足也能引起乳酸酸中毒。很多药物也有可能增加乳酸的生成，酮症酸中毒–与未受控制的糖尿病或长期酗酒相关。急性或慢性肾脏疾病–严重肾衰竭患者可能会发生阴离子间隙增高型酸中毒，其原因是氢离子和阴离子(如硫酸根、磷酸根和尿酸根)均潴留。毒性醇摄入–摄入甲醇或乙二醇会引起阴离子间隙增高型代谢性酸中毒。

这些醇类会代谢成多种有机酸；甲醇被代谢为甲酸，乙二醇被代谢为乙醇酸和草酸。二甘醇和丙二醇也可能会引起阴离子间隙增高型酸中毒。水杨酸盐(阿司匹林)中毒–水杨酸盐中毒会使氧化磷酸化反应受损，并引起乳酸和酮酸等多种酸蓄积。对乙酰氨基酚–长期使用治疗剂量的对乙酰氨基酚可导致阴离子间隙增高型代谢性酸中毒[24-29]。蓄积的酸为焦谷氨酸(也称为5-氧脯氨酸)。受累患者通常是有慢性疾病和营养不良的女性。发病机制很可能与长期缺乏谷胱甘肽和半胱氨酸有关。这种疾病不同于急性对乙酰氨基酚过量，后者可引起严重的急性肝病，其中部分病例会发生乳酸酸中毒。D-乳酸酸中毒–D-乳酸的产生机制是摄入但未吸收的碳水化合物被细菌发酵。D-乳酸酸中毒是胃肠道过量吸收D-乳酸的结果，通常发生在空肠回肠旁路手术或短肠综合征患者中。D-乳酸酸中毒的其他几种原因已有介绍。丙二醇代谢可产生D-乳酸，这种醇是多种药物(如劳拉西泮)静脉制剂的溶剂，也在汽车防冻液中代替毒性更大的乙二醇。一些糖尿病酮症酸中毒患者的D-乳酸水平也会升高。阴离子间隙增高型酸中毒还有一些很少见的原因。例如，遗传性谷胱甘肽合成酶缺乏可因焦谷氨酸(5-氧脯氨酸)蓄积而引起酸中毒，焦谷氨酸是γ-谷氨酰半胱氨酸的代谢产物。在酮症酸中毒和乳酸酸中毒中，机体内蓄积的未测定阴离子代表着“潜在碳酸氢根”，因为它们可代谢成碳酸氢根。这可发生于纠正基础疾病时，例如乳酸酸中毒后恢复组织灌注和糖尿病酮症酸中毒后容量扩张和使用胰岛素治疗。但在这两种酸中毒中，未测定“潜在碳酸氢根”的蓄积情况有以下不同：在酮症酸中毒患者中，大量潜在碳酸氢盐以β-羟丁酸钠/钾和乙酰乙酸钠/钾的形式经尿液排出。治疗过程中，由于静脉给予盐水扩容恢复了细胞外液容量并改善了肾功能，酮酸的经肾脏丢失增加。这增加了潜在碳酸氢根经肾脏丢失。

净效应是大多数糖尿病酮症酸中毒患者在治疗成功后，阴离子间隙增高型酸中毒会转变为阴离子间隙正常型(高血氯性)酸中毒。而灌注不足引起乳酸酸中毒患者肾功能通常降低，潜在碳酸氢根的经肾脏丢失不太明显。因此乳酸阴离子未排泄，恢复充分灌注后通常不会发生阴离子间隙正常型酸中毒。高血氯性(阴离子间隙正常型)代谢性酸中毒的原因— 如上文所述，阴离子间隙正常型(高血氯性)代谢性酸中毒的原因通常是碳酸氢根丢失或单纯肾脏酸排泄减少。下列临床情况中可发生富碳酸氢根液体丢失：腹泻，尿液长期暴露于结肠或回肠黏膜(输尿管植入结肠的患者或回肠袢膀胱功能障碍的患者)，近端(2型)RTA，肾脏酸排泄受损也会引起阴离子间隙正常型代谢性酸中毒。每日膳食蛋白质代谢生成的酸为50-100mEq，主要是硫酸和磷酸[3]。它们的排泄可分为两步。阴离子(硫酸根和磷酸根)经肾小球滤过并以钠盐的形式排泄。氢离子由肾单位远端通过泌酸过程排泄。肾功能完好时，这两个过程可顺利排出硫酸和磷酸的阴离子及氢离子。但下列情况可导致酸排泄受损，进而出现代谢性酸中毒：严重的急性或慢性肾脏疾病可引起阴离子间隙增高型代谢性酸中毒。肾小管功能障碍会减少氢离子排泄，而肾小球滤过率显著降低会导致阴离子蓄积(如，硫酸根和磷酸根)，从而升高阴离子间隙。但轻度或中度肾功能损害患者的远端肾小管功能缺陷远重于肾小球滤过率降低时，可出现阴离子间隙正常型酸中毒。此时肾小球的滤过作用足以使阴离子以钠盐或钾盐的形式排出，但肾小管缺陷使酸排泄受损，导致高血氯性酸中毒。远端(1型)或4型RTA或低醛固酮症损害肾脏酸排泄功能从而造成氢离子滞留时也有类似机制。

这些情况下未测定阴离子均未潴留，因此均出现阴离子间隙正常型酸中毒。阴离子间隙增高型酸中毒合并高血氯性酸中毒—阴离子间隙正常型和增高型代谢性酸中毒可以共存，可见于下述3种情况：腹泻–通常引起阴离子正常型酸中毒。但严重腹泻(如霍乱时)会出现显著的低血容量，可引起阴离子间隙增高型代谢性酸中毒。这是由于灌注不足引起的乳酸酸中毒、高白蛋白血症(白蛋白带负电荷，在正常人的阴离子间隙中占比最大)，以及肾小球滤过率降低(可引起高磷血症和其他有机离子的潴留)。酮症酸中毒–可引起两类酸中毒的原因见上文，肾病进展–早期肾病能引起阴离子间隙正常型高血氯性代谢性酸中毒，可能逐渐发展为阴离子间隙增高型尿毒症性酸中毒。D-乳酸酸中毒和甲苯引起的代谢性酸中毒也有类似情况。酸性阴离子(D-乳酸或马尿酸)潴留时，这些情况会使阴离子间隙增加，但如果阴离子被排出，则会发展为阴离子间隙正常型酸中毒。

治疗概述

代谢性酸中毒的治疗因基础疾病而异。下面将总结代谢性酸中毒治疗的一般原则，包括估算碳酸氢根缺乏的相关问题。针对代谢性酸中毒最常见病因的各疗法将单独详细讨论。病因包括：糖尿病酮症酸中毒，乳酸酸中毒，慢性肾脏疾病，腹泻，RTA，摄入毒物，如阿司匹林、甲醇和乙二醇。一般方法和基本原理 — 首先，可能的话应将代谢性酸中毒的治疗重心放在逆转基础病理生理问题上。其次必须对急性和慢性代谢性酸中毒采用不同疗法：急性代谢性酸中毒—急性代谢性酸中毒引起重度酸血症(即，pH<7.1)时，我们开始碳酸氢盐治疗。我们也建议对有重度急性肾损伤(即血清肌酐至少增至2倍或少尿)的轻度酸血症(例如，pH 7.1-7.2)患者进行碳酸氢盐治疗，这一治疗或许可避免透析，并可能改善生存率。重度急性代谢性酸中毒的临床影响和治疗仍存在争议。专家对碳酸氢钠或其他缓冲剂的使用指征意见不一。

研究表明，pH值降至7.1以下时会发生心肌抑制、儿茶酚胺效果降低及心律失常。但这些数据主要来自动物或组织实验。但重度酸血症对心血管影响的人类研究一般都与动物或组织实验的结果不一致。例如，糖尿病酮症酸中毒患者的pH值暂时降至6.8对心功能并无不良影响。而升高pH值会有不良后果，包括细胞内pH值反常性降低、乳酸生成增加和心肌抑制。但必须要认识到，pH＜7.1时，pCO2或HCO3的小幅改变都能对pH产生很大影响。因此，许多医生都会在碳酸氢根水平极低(例如，<5mEq/L)、pH＜7.1时开始治疗代谢性酸中毒。我们一般不使用碳酸氢盐治疗不太严重的酸中毒(pH≥7.1)，除非合并重度急性肾损伤。一项针对重度代谢性酸中毒危重症患者的随机试验提供了最佳证据，该试验中大多数患者为乳酸酸中毒，平均动脉血pH值为7.15。发现碳酸氢盐治疗(维持pH值>7.3)对总体死亡率和器官衰竭没有影响，但在合并有重度急性肾损伤(血清肌酐至少增至2倍或少尿)的亚组中，碳酸氢盐治疗降低了28日死亡率和透析需求。严重症状性急性酸血症采用静脉碳酸氢钠纠正起效最快。碳酸氢钠可能引发不良反应，但仍然是最常用的碱化剂。不太严重的急性代谢性酸中毒通常不需要碳酸氢盐治疗。“潜在”碳酸氢根(即，乳酸根和酮酸阴离子)未被清除并可在基础病理性紊乱减轻或消除后转化为碳酸氢根时尤其如此。

即使“潜在碳酸氢根”已被排泄(并存在高血氯性代谢性酸中毒)，肾功能相对正常的患者也可通过随尿排出氯化铵而在几日内恢复正常酸碱平衡。另一种碱化剂是氨丁三醇(tris-hydroxymethyl aminomethane, THAM)，但不能持续使用。慢性代谢性酸中毒 — 最常引起慢性代谢性酸中毒的原因是腹泻、慢性肾病晚期及各种RTA。一般而言，如果外源性碱(如，碳酸氢钠、碳酸氢钾、枸橼酸盐或类似盐)可让酸碱参数趋于正常且不引起其他问题(如，2型/近端RTA中的钾消耗)，则此类治疗可能有益。下面总结碱治疗的理论基础：碳酸氢根浓度升高会降低或消除对代偿性过度通气的需求，并可减轻会在部分患者中出现的呼吸困难。慢性代谢性酸中毒可能对肌肉功能和代谢、骨骼的完整性、激素水平及其他生理指标有不良影响。例如，纠正儿童的慢性代谢性酸中毒可恢复骨骼生长。慢性远端(1型)RTA患者可能会出现肾钙沉着症和含钙肾结石。充分碳酸氢盐治疗可逆转。慢性代谢性酸中毒可能会加速肾功能不全患者的肾脏损害进程，逆转酸中毒可减缓此过程。

碱治疗的用法用量(如有使用)

碳酸氢盐— 一般来说，碳酸氢盐的给药剂量根据经验而定。我们通常不会计算碳酸氢根表观分布容积。有时会对重度急性代谢性酸中毒患者给予静脉用碳酸氢盐，但治疗的重点应是减慢酸的生成(即纠正酸中毒的原因)，而不是给予大量静脉用碳酸氢钠。安瓿瓶装的高渗碳酸氢钠有不同规格，包括8.4%，5%(44.6mEq/50mL)和4.2%(25mEq/50mL)。有各种口服碳酸氢盐(或碳酸氢盐等效药物)制剂可供病情稳定的慢性代谢性酸中毒患者使用，急性代谢性酸中毒–急性代谢性酸中毒患者的血液pH<7.1时，有时在pH<7.2时，要给予静脉用碳酸氢盐。初始目标是pH>7.2和/或血清碳酸氢根浓度>16mEq/L。由于难以预测输注高渗碳酸氢钠对血清碳酸氢根浓度的影响，我们采用以下经验性方法：以1-2分钟输注2安瓿(100mL)的7.5%碳酸氢钠(44.6mEq/50mL)，然后复测血液pH值和血清碳酸氢根浓度(例如2小时后)。如果分布容积约为体重的55%(与在健康人中一样)，则血清碳酸氢根水平应增加2-3mEq/L。如果碳酸氢根浓度的增幅未达此水平，那么持续性的酸生成可能正在扩大碳酸氢盐表观分布容积。可以再输注1-2安瓿的7.5%碳酸氢钠，以确定是否能够升高碳酸氢根浓度。但应注意此溶液是高渗溶液(50mEq碳酸氢钠/50mL=2000mOsm/L)。因此，输注后会升高血清钠浓度并导致细胞内的水转移到细胞外。

如果需要量超过2瓶，则应输注无电解质水以避免发生显著高钠血症。追加2安瓿高渗碳酸氢钠的替代方法是在1L的5%葡萄糖中加入3安瓿8.4%碳酸氢钠，制备成碳酸氢钠含量约为150mEq/L的静脉用溶液；通常以2-4小时输注此溶液，根据复测的pH值和血清碳酸氢根浓度决定进一步的治疗。慢性代谢性酸中毒–需要长期碱治疗时可选择碳酸氢钠或碳酸氢钾，或者可代谢阴离子(如枸橼酸根或乳酸根)的钠盐或钾盐。存在低钾血症和体内总钾缺乏时需要钾盐。初始剂量一般为50-100mEq/d，然后按需逐步增加或减少。如果碳酸氢根丢失持续存在或加速，则需要对剂量作相应调整。经静脉将碳酸氢钠输注到血管内时，它会迅速分布到整个细胞外液中。其部分进入细胞内液，部分被来自机体中多种酸-碱缓冲系统的氢离子中和，还有一些会被有机酸中和，有机酸的生成可由基础疾病引起，也可由碳酸氢根负荷和pH值上升导致。对输注的HCO3负荷而言，碳酸氢根向这些部位的物理分布和部分碳酸氢根被氢离子中和的共同结果构成了表观“分布容积”。如果可确定碳酸氢根的分布容积，那就能根据碳酸氢根的缺乏量估算出需要多少碳酸氢盐才能使血清碳酸氢根升高某个幅度：HCO3 deficit=HCO3 spacex  HCO3 deficit per liter当血清碳酸氢根浓度正常或仅中度降低时，表观碳酸氢根分布容积约为去脂体重的55%。

因此，体重70kg的健康人输注1瓶8.4%碳酸氢钠后，血清碳酸氢根浓度将提高约1.5mEq/L。但鉴于一系列与机体碳酸氢根缓冲机制有关的复杂原因，以及碳酸氢盐-CO2酸碱对是“开放”系统(即，CO2可通过通气而大量增加或减少)，碳酸氢根的分布容积并不固定，而是随初始碳酸氢根浓度和与之进行平衡的其他缓冲系统规模和效价而显著变化。存在重度代谢性酸中毒时，表观碳酸氢根缓冲容积显著扩大，血清碳酸氢根浓度降至10mEq/L以下时达去脂体重的70%左右，血清碳酸氢根浓度低于5mEq/L时超过总体重，其他药物—氨丁三醇(也称为THAM、TRIS和trometamol)可代替碳酸氢钠，但由于生产商没有持续生产，不一定能获取。有些医生会使用THAM，但不包含作者。THAM是一种氨基醇，凭借胺成分(NH2)(pKa=7.7)经以下反应来缓冲氢离子： THAM-NH2+ H+= THAM-NH3+或 THAM-NH2 + H2O + CO2= THAM-NH3+ + HCO3-与碳酸氢根(与H+反应时会生成CO2)不同，THAM消耗CO2。另外，THAM不是钠盐，不会像碳酸氢钠一样产生钠负荷。质子化THAM盐的肾脏清除率略高于肌酐。因此，THAM可缓冲氢离子而不生成CO2，但肾功能下降时会蓄积。其毒性包括高钾血症、低血糖和呼吸抑制；后者可能是由中枢神经系统的快速碱化引起。脓毒症、允许性高碳酸血症、糖尿病酮症酸中毒、RTA、肠胃炎和药物中毒引起的严重酸血症中已在应用THAM。然而，THAM尚未在涉及乳酸酸中毒患者的临床试验中得到评估。THAM能降低pCO2，对于混合型代谢性和呼吸性酸中毒的危重患者，THAM的缓冲效果可能更好，可代替碳酸氢盐。THAM也用于纠正心脏搭桥手术中含酸-枸橼酸盐-葡萄糖(acid-citrate-dextrose, ACD)血液的酸度。根据以下公式计算THAM的剂量： 0.3 M THAM (mL) = Body dry weight (kg) x (Desired HCO3 - Actual HCO3) x 1.1100mL的THAM水溶液中THAM含量为3.6g，为高渗溶液，渗透压389mosmol/L。

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