Коррекция метаболического ацидоза

Метаболический ацидоз – состояние, при котором наряду со снижением рН, т.е. накоплением ионов Н⁺, отмечается первичное снижение концентрации бикарбоната в плазме (уровень бикарбоната < 20 ммоль/л и рН < 7,4 36). Часто развивается при критических состояниях, связанных с перфузионными нарушениями, такими как ИТШ, ГДШ, дегидратациях, а также при токсикозах, пневмониях и многих других [54, 156, 214]. Развитие метаболического ацидоза обусловлено накоплением свободных ионов Н⁺ и/или снижением концентрации буферных оснований.

Причины избыточного накопления протонов Н⁺ в организме (добавить):

1. повышение катаболизма,

2. снижение диуреза, ОПН,

3. гипоксия (дыхательная, циркуляторная, гемическая),

4. нарушения тканевой перфузии.

Причины недостатка буферных оснований (добавить):

1. анемии,

2. гипоальбуминемии,

3. потери бикарбонат-иона НСО^– при диареях,

4. полиурии.

Клинические проявления. Специфической клинической картины метаболический ацидоз не имеет. Чаще всего отмечаются тахипноэ, тахикардия, первоначально артериолоспазм, затем вазодилатация, снижение сердечного выброса, снижение АД, аритмии, гиперкалиемия.

Коррекция компенсированного и субкомпенсированного метаболического ацидоза средствами ИнфТ включает:

1. Улучшение реологии.

2. Восстановление тканевой перфузии.

3. Оптимизация диуреза (за счет увеличения экскреции Н⁺ с мочой).

4. Применение солевых полиионных растворов, содержащих щелочные буферы.

5. Восполнение небикарбонатных буферов при общем дефиците оснований (ВВ < 40 ммоль/л): инфузии альбумина при наличии гипоальбуминемии, трансфузии эритроцитарной массы при анемии (Нb < 100 г/л; Эр < 3,0 х 10¹²/л, Ht < 30%).

Декомпенсированный метаболический ацидоз характеризуется паталогическими отклонениями со стороны как минимум 2-х параметров: рН < 7,0-7,2 и ВЕ < - 10-12 ммоль/л или НСО₃ < 15 - 18 ммоль/л).

Коррекция декомпенсированного метаболического ацидоза заключается в дополнительном назначении буферных растворов: натрия бикарбоната (гидрокарбонат) 8,4%, 4%, 2% или трисамина (трисбуфер) 3,66%, либо других корригирующих буферных растворов.

Характеристика основных коррригирующих буферных растворов

Натрия бикарбонат (гидрокарбонат) 8,4%, 4,2%, 4%, 2% — гипертонический и гиперосмолярный щелочной буферный раствор NaHCO_3. рН раствора зависит от концентрации действующего вещества.

Ионный состав и осмолярность наиболее часто используемых растворов бикарбоната натрия представлены в таблице .

Таблица .

Ионный состав и осмолярность растворов NaНсо3

Натрия бикарбонат		Состав (ммоль/л)			Осмолярн. (мосм/л)
		Na^+	НСО3^-
8,4%	1.000		1.000	2.000
4,2%	500		500	1.000
2%	250		250	500

Последствия применения бикарбоната натрия во многом обусловлены его химическими свойствами. Бикарбонат натрия диссоциирует следующим образом:

NaHCO₃ + H⁺  Na + H ₂CO₃  Na + H₂O + CO₂

Добавление бикарбоната натрия в кровь приводит к сдвигу уравнения диссоциации вправо. Таким образом, в процессе ощелачивания повышается образование угольной кислоты и, следовательно, углекислого газа, элиминация которого требует повышения объёма лёгочной вентиляции, может повышаться рСО₂, что усугубляет ацидемию.

Эффект от применения NaНСО₃ проявляется уменьшением ацидоза и снижением К⁺, ввиду перехода его из ВКЖ в КЖ. Действие препарата в основном касается внеклеточного пространства.

Показания к применению бикарбоната натрия:

• Декомпенсированный метаболический ацидоз (рН < 7,0-7,2; ВE < - 10-12 ммоль/л, НСО < 15-18 ммоль/л) [149, 209].

• ИТШ и ГДШ III-IV степени 196.

• Терминальные состояния (в комплексе СЛР).

• Тяжелая гиперкалиемия с нарушениями гемодинамики и ЭКГ.

Противопоказания:

• Неадекватная спонтанная или принудительная вентиляция.

Введение только 1 ммоль/кг (мэкв/кг) бикарбоната натрия увеличивает рСО₂ артериальной крови более чем на 1 мм рт. ст.. Гиперкапния усугубляется тогда, когда дополнительный СО₂, образующийся из бикарбоната, не выводиться эффективно. Поэтому бикарбонат натрия противопоказан при дыхательной недостаточности, если не проводится адекватная респираторная терапия.

Крайне нежелательно применение бикарбоната натрия при гипернатриемии, гиперосмолярных состояниях.

Осторожно следует применять бикарбонат натрия у новорожденных и недоношенных вследствие присутствия фетального Hb, который эффективнее переносит О₂ в условиях умеренного ацидоза. Ввиду незрелости ГЭБ избыточное поступление Na в цереброспинальную жидкость также ведет к повышению ВЧД.

При передозировке бикарбоната натрия могут развиться следующие расстройства: посткоррекционный метаболический алкалоз, гиперосмолярность, гипокалиемия, гипернатриемия и гипофосфатемия.

Посткоррекционный метаболический алкалоз представляет собой наиболее опасное нарушение КОС из-за отсутсвия эффективных механизмов его компенсации.

Гипокалиемия и гипофосфатемия при значительной степени их выраженности представляют собой потенциально аритмогенные электролитные сдвиги.

Доза назначаемого раствора NaHCO₃ определяется по формулам в зависимости от степени выраженности метаболического ацидоза.

История вопроса. Впервые бикарбонат натрия был предложен Howland и соавт. в 1916 г. для лечения диареи у детей и с тех пор используется для коррекции ацидоза различной этиологии [63].

Первоначально Mellemgaard и Astrup для определения необходимого взрослым пациентам количества молярного 8,4% раствора NaHСО₃, предложили формулу с использованием коэффициента определяющего содержание общей воды в организме (у взрослых 0,6)[47, 49]:

8,4% NaНСО₃ (мл) = ВЕ х МТ х 0,6

ВЕ — дефицит оснований (ммоль/л); МТ — масса тела (кг); 0,6 — коэффициент, определяющий содержание общей воды в организме взрослого человека.

При практическом применении формула оказалась значительно завышенной, и сами авторы стали применять её с сокращенным в два раза коэффициентом [49, 149]:

8,4% NaНСО₃ (мл) = ВЕ х МТ х 0,3

0,3 — сокращённый коэффициент Astrup.

Но даже в этом случае частота развития посткоррекционных метаболических алкалозов оставалась высокой. Тогда учитывая, что НСО₃^- является преимущественно внеклеточным ионом, стали использовать коэффициент внеклеточной жидкости (у взрослых 0,2) [47, 49]:

8,4% NaНСО₃ (мл) = ВЕ х МТ х 0,2

0,2 — коэффициент, определяющий содержание внеклеточной воды в организме взрослого чесловека.

В настоящее время необходимое количество молярного 8,4% раствора NaHСО₃, при наличии результатов анализа КОС, продолжают традиционно определять исходя из дефицита оснований по формуле Mellemgaard и Astrup с использованием коэффициента внеклеточной жидкости [47, 49]:

8,4% NaНСО₃ (мл) = ВЕ х МТ х К_вкж

где ВЕ — дефицит оснований (ммоль/л);

МТ — масса тела (кг);

К_вкж – (у новорожденных составляет 0,4) у детей до 1-го года – 1/3, у детей старше года и дошкольников – 1/4, у детей старшей возрастной группы, подростков и взрослых – 1/5.

Расчетное количество бикарбоната натрия, однако, остается завышенным по сравнению с требуемой дозой примерно в 1,5 раза. Поэтому при использовании данной формулы первоначально рекомендуется вводить 1/2 от расчетной дозы ввиду опасности развития посткоррекционного метаболического алкалоза. После контроля КОС решается вопрос о введении оставшейся дозы.

Очевидно, что является необоснованным восполнение дефицита всех буферных оснований (ВЕ) только бикарбонатным буфером (НСО₃). Более адаптированной для коррекции метаболического ацидоза растворами NaНСО₃ является формула Kiib [47, 49, 174], которая позволяет избежать развития посткоррекционного метаболического алкалоза:

8,4% NaНСО₃(мл) = (НСО₃^– норм. — НСО₃^– б-го) х МТ х К_вкж

НСО₃^– норм. — содержание НСО₃ в плазме крови здорового человека (ммоль/л), обычно берется 20 ммоль/л;

НСО₃^– б-го — содержание бикарбонат-иона у данного больного; МТ — масса тела (кг); К_вкж — коэффициент внеклеточной жидкости, поскольку НСО^– распределяется во внеклеточном пространстве. У детей до 1-го года К_вкж равен 1/3, у детей старше года и дошкольников – 1/4, у детей старшей возрастной группы, подростков и взрослых – 1/5.

.

Обе формулы рассчитаны для молярного (1M) 8,4% раствора NaHСО₃ , в 1 мл которого содержится 1 ммоль вещества. При работе с 4% и 2% растворами результат, полученный при расчете, соответственно увеличивают в 2 или 4 раза.

Рассчитанное с помощью формул количество бикарбоната натрия вводится капельно в течение 0,5-1 часа. При коррекции метаболического ацидоза во время сердечно-легочной реанимации допускается более быстрое введение.

Начало ощелачивающего эффекта в интерстициальном секторе наступает через 10-15 минут, максимальная выраженность через 30 минут, действие сохраняется 1-2 часа.

При введении щелочных растворов рекомендуется поддерживать уровень бикарбоната плазмы не менее 15 ммоль/л и рН не менее 7,0-7,2 [63].

Существуют рекомендации, когда с целью предупреждения развития гиперосмолярных состояний высоко концентрированные (8,4% и 4%) растворы советуют разводить 5% раствором глюкозы в соотношении 1:1 209. Не следует стремиться к быстрой и полной компенсации: как только рН достигнет уровня более 7,25 - инфузию следует прекратить. Может потребоваться дополнительное введение КСl из-за развития гипокалиемии ввиду перехода К⁺ в клетку.

Если бикарбонат натрия вводиться экстренно по клиническим показаниям (шоки, терминальные состояния, СЛР) - используется начальная доза 1-1,5 ммоль/кг. При неэффективной СЛР повторно 0,5 ммоль/кг каждые 10 минут. Если до начала СЛР у больного имелась гиперкалиемия и метаболический ацидоз или длительность СЛР превышает 3-5 минут, то бикарбонат можно вводить сразу. В остальных случаях предпочтение отдается отсроченному введению - через 10 минут после восстановления кровообращения [63].

Несмотря на то, что в настоящее время имеются другие альтернативные растворы бикарбонат натрия остаётся основным ощёлачивающим средством [63].

При наличии показаний для применения альбумина (протеиновый буфер) и эритроцитарной массой (гемоглобиновый буфер) их использование осуществляет дополнительную коррекцию КОС. Применение перечисленных естественных буферов позволяет часто устранять проявления ацидоза без дополнительного введения растворов бикарбоната натрия.

Трисамин (трисбуфер, ТНАМ) — 3,66% (0,3 М) изоосмолярный щелочной буферный раствор триоксиметиламинометана (трометамола), рН 9,2-10,7 [63].

Трис-буфер (ТНАМ) был предложен Nahas в 1962 г. как альтернатива бикарбонату натрия.

Снижает концентрацию водородных ионов (повышает рН), повышает щелочной резерв крови, устраняет ацидоз. Оказывает умеренно выраженное диуретическое действие. Выводится почками медленно и в неизмененном виде.

Достоинства трисамина:

• не содержит Na⁺ ,

• является изоосмолярным раствором,

• проникает через клеточную мембрану, устраняет как внеклеточный, так и внутриклеточный ацидоз

Трисамин является препаратом выбора для устранения ацидоза при гиперосмолярных состояниях, гипертонических дегидратациях, у новорожденных и недоношенных.

В отличие от натрия гидрокарбоната может применяться при нарушениях вентиляции, но при этом следует помнить о том, что при передозировке он вызывает угнетение дыхания.

Недостатки трисамина :

• При быстром введении возможно развитие гипогликемии, поэтому его необходимо вводить параллельно с 5% раствором глюкозы (новорожденным и при гиперкалиемии — с 10% раствором глюкозы) в соотношении 1:1.

• Усиливает выведение с мочой не только глюкозы, но и Na⁺, и К⁺, что требует при использовании больших доз трисамина дополнительной коррекции растворами NaСl и КСl.

Показания к применению трисамина:

• аналогичны таковым к применению NaHCO₃.

Противопоказания к применению трисамина:

• нарушение выделительной функции почек.

Расчет необходимого количества 3,66% (0,3 М) раствора трисамина традиционно ведется по формуле Mellemgaard и Astrup с сокращённым коэффициентом Astrup (0,3), который нивелируется сниженной относительно бикарбоната нитрия молярность раствора трисамина:

Трисамин 3,66% (мл) = ВЕ х МТ

где ВЕ — дефицит оснований (ммоль/л);

МТ — масса тела (кг).

В более полном виде формула будет выглядеть:

Трисамин 3,66% (мл) = 3(ВЕхМТхК_вкж)

где ВЕ — дефицит оснований (ммоль/л);

МТ — масса тела (кг),

К_вкж- коэффициент внеклеточной жидкости,

3 – дополнительный множитель

Естественно, более адекватными следует считать приведённые выше формулы Mellemgaard и Astrup и формулу Kiib с возрастными коэффициентами внеклеточной жидкости, при использовании которых окончательный результат утраивается (с учётом молярности раствора трисамина (0,3 М).

Трибонат – комбинированный буферный раствор, который представляет собой смесь бикарбоната натрия, ТНАМ, ацетата и фосфата. Состав: 100 мл раствора содержит 36 г трометамола, 13 г NaНCO₃ , 2,8 г Na₂HPO₄.

Трибонат был представлен в 1985 г. Wiklund. Состав данного буфера исключает побочные эффекты других буферных растворов. В результате сочетанного действия трометамола (снижение РаСО₂) и бикарбоната натрия (увеличение РаСО₂) при спонтанном дыхании сохраняется исходный уровень РаСО₂. Буферная ёмкость фосфата не велика, но добавление фосфата противодействует гипофосфатемии, часто сопровождающей метаболический ацидоз.

Достоинства препарата 63:

• Ниже вероятность развития гипернатриемии и гиперосмолярного состояния (содержание натрия в три раза меньше, чем в бикарбонате натрия).

• Снижен риск развития посткоррекционного метаболического алкалоза (экспериментально доказано, что при рН > 7,4 буферная способность препарата снижается, предотвращая гиперкоррекцию).

• Минимальное влияние на РаСО₂ артериальной крови.

• Нетоксичен.

• Отсутствие раздражающего действия на сосуды.

• Лучшее восстановление функций мозга после остановки сердца.

Содержание натрия, калия, фосфата, осмолярность плазмы крови при использовании препарата существенно не меняется.

Карбикарб – буферный раствор, в 100 мл которого содержится 35 г Na₂CO₃ и 27,7 г NaHCO₃, рН раствора 9,6. Карбонатный ион (СО₃^-) выделяет протоны в основном из белков и в меньшей степени из растворённой СО₂.

Карбикарб, состоящий из эквимолярных количеств бикарбоната и карбоната натрия был введён Filley c соавт. в 1984 г.

В заключение следует отметить, что до сих пор не найдено идеальное ощелачивающее средство. Все буферные растворы, предложенные клиницистам в последние годы, обладают отрицательными качествами, ограничивающими их использование.

Согласно рекомендациям Европейского Совета по реанимации применение бикарбоната и других щелочных буферов при СЛР у взрослых должно быть ограничено случаями тяжёлого метаболического ацидоза (рН артериальной крови < 7,1 и ВЕ < – 10) и рядом специфических ситуаций: остановкой сердца вследствие гиперкалиемиии или при предшествующем метаболическом ацидозе 63.