代谢性碱中毒的原发性紊乱是血浆HCO3-上升,[H+]下降,pH升高,机体对代谢性碱中毒的代偿反应为PCO2升高。有研究报道,代谢性碱中毒是犬猫第三常见的酸碱紊乱。
机体经胃肠道或肾脏丢失富含Cl-的液体,或慢性摄入碱,引起代谢性碱中毒。健康动物肾脏排泄外源性碱的能力非常强,所以除非有其它阻碍肾脏排泄HCO3-的因素存在,否则摄入碱造成代谢性碱中毒很难。小动物临床中大多数代谢性碱中毒是由呕吐或使用利尿剂造成的。
代谢性碱中毒可分为两类:1、细胞外液容量(ECFV)降低,肾脏积极保留钠和氯,使用氯治疗有效,故称为氯反应性代谢性碱中毒。2、ECFV正常或上升,每日摄入的NaCl都经尿液排出体外,使用氯治疗无效,故称为氯抵抗性代谢性碱中毒。
大多数氯反应性代谢性碱中毒中,丢失液体的Cl-都高于ECF,存在Cl-不成比例的丢失。例如胃液中Cl-为mEq/L,而血清Cl-约为mEq/L(犬)或mEq/L(猫)。小动物临床中,氯反应性代谢性碱中毒比氯抵抗性代谢性碱中毒常见得多。
氯反应性代谢性碱中毒的发展过程
可以把氯反应性代谢性碱中毒理解为胃内HCl的选择性丢失。胃内H+的逐渐丢失导致ECF中HCO3-升高,从而导致血浆HCO3-升高和肾脏滤过的HCO3-增加。钠尿、钾尿、碳酸氢盐尿(抑制净酸排出),尿流速升高,随后肾脏失水,但是碳酸氢盐尿是暂时的,不足以使血浆HCO3-恢复正常。最开始,钠尿和多尿造成血容量下降,引起肾脏对钠的亲和力上升,进而导致碳酸氢盐尿减少。因此,氯摄入不足时,肾脏对钠的亲和力增加造成持续性碱中毒,并引起钾流失。
维持氯反应性代谢性碱中毒最重要的两个因素是ECFV降低和氯缺乏,其它因素还包括醛固酮的生产和K+缺乏。ECFV降低使醛固酮升高,引起远端肾单位的Na+-H+、Na+-K+交换增加,从而导致碱中毒的持续存在,并造成K+丢失。K+丢失导致H+从ECF进入细胞内,从而交换细胞内的K+。当交换发生在肾小管细胞时,肾小管细胞的细胞内液pH下降,H+分泌增加,进一步加剧碱中毒。低钾血症可能通过降低pH,从而刺激谷氨酰胺酶,导致肾脏产氨。肾脏通过排出氨,增加酸的排出,并导致血浆HCO3-升高。低钾血症也可能通过改变肾小球血液动力学,从而降低GFR,或通过直接损伤远端肾单位对氯的重吸收,导致肾小管管腔负电位增加,促进H+分泌入小管液中。
机体对代谢性碱中毒的反应
急性缓冲体系
机体摄入的HCO3-约有1/3(32%)被细胞内缓冲物中和。pH升高,刺激磷酸果糖激酶,细胞内产生乳酸,乳酸进入ECF,释放H+,中和HCO3-转变为碳酸,这部分占4%;约2%的HCO3-进入红细胞交换Cl-(即氯转移);细胞内的蛋白和磷酸盐释放H+中和HCO3-,而Na+、K+进入细胞以维持电平衡,这部分占26%。细胞内的缓冲物质能够中和约50%的矿物酸负荷。
约2/3(68%)的HCO3-进入ECF,而血浆蛋白只中和1%的HCO3-,剩余67%的HCO3-存在于ECF中,使血浆HCO3-升高。(见图1)
图1碱中毒时,机体缓冲物质的分布情况
代谢性碱中毒时,呼吸反应
慢性代谢性碱中毒时,H+下降刺激化学感受器,导致肺泡通气量降低。血浆HCO3-升高的情况下,继发性或适应性的肺泡通气量降低,能够减少pH的改变。适应性通气量降低与低血氧的程度有关。代谢性碱中毒的代偿反应中,通气量的改变程度通常低于代谢性酸中毒的代偿反应。
代谢性碱中毒时,肾脏的反应
正常动物能迅速有效地排出摄入的碱,只有在肾脏排泄HCO3-功能受损时才会持续存在代谢性碱中毒,例如GFR降低、持续快速摄入碱,或相对缺氯的情况下,其它刺激肾脏保留钠。大多数代谢性碱中毒的犬猫,肾脏对钠的亲和力、氯的减少是碱中毒持续的原因。远端肾单位Na+-K+交换增加时,引起K+丢失、低钾血症。
当Na+、Cl-、水从ECF成比例丢失时,钠亲和力升高,但不发生碱中毒。碱中毒的动物,输注与ECF一致的液体进行纠正钠缺失时,机体通过选择性保留氯,从而纠正代谢性碱中毒。输液期间,即使滤过的氯负荷保持恒定,也能产生这种效果。
代谢性碱中毒造成K+的缺失。实际上,犬单纯的缺钾,能够引起轻度的代谢性酸中毒。当肾脏保留钾的能力被抑制,即使在持续失钾的情况下,只要提供足够的Na+和Cl-,也可以纠正碱中毒。但如果提供K+,而不提供Cl-,则不能纠正碱中毒。摄入KCl则可以完全纠正碱中毒和钾缺失。
策划:王姜维
主校:杨永辉、王姜维
整理:杨永辉、邓杰虹、张哲纤、张雅晨、刘发梅、唐菲
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