Metabolische Alkalose

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1 Metabolische Alkalose PD Dr. Martin Bek, Medizinische Klinik und Poliklinik D, UKM, Münster 1) Diagnose einer metabolischen Alkalose A) Unterscheidung von Azidose/Alkalose Azidose (ph<7.8) Alkalose (ph>7.42) B) Unterscheidung respiratorische vs. metabolische Störung ph pco 2 HCO weiter bei Resp. Azidose C) Resp.Alkalose C) Meta. Azidose D) Meta. Alkalose D) C) Determination der metabolischen Kompensation (bei respiratorischen Störungen) Respiratorische Azidose Respiratorische Alkalose (PaCO 2 10 mmhg) (PaCO 2 10 mmhg) Akut Chronisch Akut Chronisch HCO : 1 meq meq 2 meq 5 meq ph: berechnetes ph bei respiratorischer Azidose: ph (akut) 0.08 x PaCO 2 /10 ph (chronisch) 0.0 x PaCO 2 /10 Unterschiede zwischen gemessenen und berechneten Werten repräsentieren Grad der Chronizität (% akut, % chronisch Beispielrechnung Probenwerte: ph 7.25, pco 2 58 mmhg, HCO 24 mmol/l (akut) = ph 0.08 x (5840)/10 = 0.15 (chronisch) = ph 0.0 x (5840)/10 = 0.05 akute respiratorische Azidose 1

2 D) Determination der respiratorischen Kompensation (bei metabolischen Störungen) Metabolische Azidose Metabolische Alkalose (HCO 1 meq/l) (HCO 1 meq/l) PaCO mmhg PaCO mmhg berechnetes PaCO 2 bei primär metabolischen Störungen : (akut) (1.5 x HCO ) + 8 (± 2) (chronisch) (0.7 x HCO ) + 20 (± 1.5) Unterschiede zwischen gemessenen und berechneten Werten legen eine sekundäre Störung nahe: Gemessener PaCO 2 > berechneter PaCO 2 : respir. Azidose Gemessener PaCO 2 < berechneter PaCO 2 : respir. Alkalose Beispielrechnung Probenwerte: ph 7.5, pco 2 46 mmhg, HCO 7 mmol/l (akut) PaCO 2 = (1.5 x 7) + 8 (± 2) = 64 (chronisch) PaCO 2 = (0.7 x 7) + 20 (± 1.5) = 46 chronische metabolische Alkalose E) Determination von tertiären Störungen 1. Bestimmung der Plasma Anionenlücke (AL): [Na + (Cl + HCO )] [normal: = 10 ± 2] AL > 20 zugrundeliegende metabolische Azidose 2. Bestimmung des Deltadelta: [(AL 12) + HCO ] [normal: = 24 ± 1] Deltadelta > 0 metabolische Alkalose Deltadelta < 2 ALnegative metabolische Azidose 2

3 2) Pathophysiologie der metabolischen Alkalose A) Bicarbonatausscheidung unter normalen Bedingungen 85% 15% Der überwiegende Anteil des filtrierten HCO wird proximal rückresorbiert. Die Feinabstimmung der Säureausscheidung findet im kortikalen Sammelrohr statt. <1% B) Bicarbonatausscheidung bei erhöhtem HCO im Primärfiltrat 85% <15% Bei exogenem Anfall von Bicarbonat bleibt die proximale Reabsorption unbeeinflusst. Die Resorption im corticalen Sammelrohr dagegen wird gehemmt, und HCO in den abgegeben. Der wird alkalisch. >1% Die Niere beantwortet einen Anstieg der Serum [HCO ] normalerweise mit einem rapiden Anstieg der AlkaliExkretion. Eine metabolische Alkalose entsteht demnach nur dann, wenn zusätzliche Faktorendie renale Regulation der HCO Ausscheidung beeinträchtigen. C) Die drei Zelltypen cortikalen Sammelrohr Schaltzelle Typ B Hauptzelle Schaltzelle Typ A

4 i) Schaltzellen und Hauptzellen (intercalated cells) HCO HCO HCO Cl H 2 O CO 2 CO 2 H 2 O Na + Die Schaltzelle Typ A gibt über apikale Transporter Protonen in den ab. Für jedes sezernierte Proton wird basolateral ein HCO in das aufgenommen Cl HCO Die Schaltzelle Typ B zeigt eine umgekehrte Anordnung der Transporter und dient der HCO Sekretion in den. Na + Na + ENaC ROMK Na + 2 Die Hauptzelle (principal cell) repräsentiert 60% der Zellen im corticalen Sammelrohr und dient der Na + Rückresorption im Austausch gegen im Verhältnis :2. ii) Adaptation bei Alkalose Cl HCO Na + Die physiologische Adaption der Schaltzelle Typ B bei Alkalose erfolgt durch Aktivierung der apikalen HCO Sekretion im Austausch gegen Cl. 4

5 iii) Grundsatz: Eine metabolische Alkalose entsteht nur dann, wenn zusätzliche Faktoren die renale Regulation der HCO Ausscheidung beeinträchtigen. Welche Faktoren sind dies? Faktoren welche die metabolischen Alkalose aufrechterhalten sind: 1) Chloridmangel 2) Hyperaldosteronismus ) Hypokaliämie a) Chloridmangel Cl HCO Störung der Bicarbonatausscheidung bei ChloridMangel in der Schaltzelle Typ B. Na + b) Hyperaldosteronismus Aldosteron HCO Cl H 2 O CO 2 H 2 O HCO CO 2 HCO Na + In der Schaltzelle Typ A wird die Protonenpumpe direkt durch Aldosteron aktiviert und bewirkt so verstärkte HCO Retention. Na + Aldosteron ENaC ROMK Na + 2 In der Hauptzelle (principal cell) aktiviert Aldosteron den apikalen Na + Kanal sowie die basolaterale Na + / ase und führt damit zur Na + Retention und zum Verlust 5

6 c) Hypokaliämie Intrazelluläre Azidose HCO Cl H 2 O CO 2 H 2 O HCO CO 2 HCO Na + Hypokaliämie stimuliert durch die daraus resultierende intrazelluläre Azidose die apikale Protonenpumpe in der Schaltzelle Typ A. Zusätzlich werden bei Aufnahme aus dem im Gegenzug Protonen sezerniert. ) Klinische Symptomatik HCO bis 40 meq/l: HCO > 40 meq/l: HCO > 50 meq/l: wenig Symptome, es sei denn es besteht eine begleitende Hypokaliämie, dann Gefahr von Arrythmien Gefahr der Hypoxie durch respiratorische Hypoventilation, Schwäche, neurologische Symptome Krampfanfälle, Tetanie, Delir, Stupor 4) Ursachen metabolische Alkalose a) Chloridresponsive metabolische Alkalose Protonenverlust durch Magen (häufig) Erbrechen, Nasensonde DiuretikaGabe (häufig) Thiazide, Schleifendiuretika Erholung nach Hyperkapnie (selten) pco 2 erholt sich schneller als HCO fällt >HCO Überschuss Chloridverlust durch Diarrhoe kongenital (kongenitale ChloridDiarrhoe) Villöses Adenom Infektiös 6

7 b) Chloridresistente metabolische Alkalose MineralocortikoidExzess (selten) Primärer/sekundärer Hyperaldosteronismus Cushing, ACTHExzess, ReninExzess GRH, Adrenogenitales Syndrom FludrocortisonTherapie Apparent MineralokortikoidExzess (selten) Lakrize, Carbenoxolon, LiddleSyndrom hochdosierte Glukokortikoide BartterSyndrom, GitelmanSyndrom schwere KaliumDepletion c) metabolische Alkalose durch AlkaliGabe normale Nierenfunktion (nur zusammen mit KaliumMangel oder geringe NaClAufnahme) NaHCO, Citrat, Laktat, Acetat Aminosäuren (parenterale Ernährung) eingeschränkte Nierenfunktion MilchAlkaliSyndrom, AlkaliAufnahme AluminiumHydroxid + AustauschHarz Penicilline, weitere Medikamente 5) DD metabolische Alkalose Metabolische Alkalose Cl responsiv Cl <20 meq/l Cl unresponsiv Cl >20 meq/l Lancet 52:474, 1998, NEJM 8:107, 1998 JASN 8:1462, 1997 Diuretika GIVerluste Magensonde Erbrechen Posthyperkapnie Villöses Adenom Kalium <0 meq/die >0 meq/die Schwere Kaliumdepletion druck hoch niedrig/normal Maligne Hypertension Renovaskuläre HTN JGATumor Sekundärer Hyperald. hoch PlasmaRenin niedrig niedrig/normal Primärer Hyperaldosteronismus Cushing Bartter Syndrom Diuretika Abusus 7

8 6) Therapie 1. Hypovolämie : Volumenrepletion (NaCl) 2. Chloridsubstitution: KCl. Kaliumsubstitution: KCl 4. Bei schwerem Kaliummangel und/oder Therapie mit Schleifendiuretika: Magnesiummangel therapieren. 5. Erhöhung der proximalen Bicarbonatausscheidung durch Azetazolamid ( mg/tag). Cave Hypokaliämie 6. Bei schweren Fällen und Versagen der o.g. Therapien, parenterale HClGabe: als 150 meq/l Lösung HCO Überschuss bis zum gewünschten Ziel HCO HCO Exzess = 0.5 x KG (LBW) x (Plasma HCO ZielHCO ) Beispiel: 70 kg, HCO 7 meq/l, Ziel HCO 0 meq/l HCO Überschuss = 0.5 x 70 x (70) = 245 meq, i.e. 1.6 L 150 meq HCl max. 25 meq/h über ZVK infundieren 7. Bei persistierendem Erbrechen oder Magensonde: Protonenpumpeninhibitor 8. bei Nierenversagen: Dialyse 9. Bei Hyperaldosteronismus: Repletion, Spironolacton, ACEHemmer, Tumorentfernung 10. Liddle Syndrom: Amilorid 11. Bei Glucocorticoid suppressiblem Hyperaldosteronismus: niedrig dosiertes Dexamethason [1] Barry Brenner. The kidney. 5th edition, 1995 [2] Kuhlmann, Walb, Luft. Nephrologie, 4. Edition, 200 [] Johnson, Fehally. Clinical Nephrology, 1st edition 2000 [4] West J Med 1991, 155:146 [5] Semin Nephrol 1998, 18:8 8