Toan chuyển hóa ở trẻ em: tại sao, khi nào và điều trị như thế nào

Bài viết Toan chuyển hóa ở trẻ em: tại sao, khi nào và điều trị như thế nào được dịch bởi Bác sĩ Đặng Thanh Tuấn từ bài viết gốc: Metabolic acidosis in childhood: why, when and how to treat

TÓM TẮT

Mục tiêu: Thảo luận việc điều trị nhiễm toan chuyển hoá và các cơ chế chính của bệnh liên quan đến rối loạn này; mô tả các khía cạnh gây tranh cãi liên quan đến những rủi ro và lợi ích của việc sử dụng natri bicarbonate và các liệu pháp khác.

Nguồn: Xem xét các cơ sở dữ liệu của PubMed/MEDLINE, LILACS và Cochrane cho các bài viết được xuất bản trong khoảng thời gian từ 1996 đến 2006 sử dụng các từ khoá sau: “metabolic acidosis, lactic acidosis, ketoacidosis, diabetic ketoacidosis, cardiopulmonary resuscitation, sodium bicarbonate, treatment”. Các ấn phẩm cổ điển liên quan đến chủ đề cũng đã được xem lại. Mới nhất và được đại diện gần đây nhất, được nhấn mạnh vào các tuyên bố đồng thuận và hướng dẫn.

Tóm tắt các kết quả: Không có bằng chứng về lợi ích do việc sử dụng natri bicarbonate cho tình trạng huyết động học, kết cục lâm sàng, bệnh suất và tử vong trong nhiễm toan chuyển hóa với khoảng trống anion cao, liên quan đến toan chuyển hóa lactic, nhiễm keto-acidosis trên bệnh nhân đái tháo đường và hồi sức tim phổi. Do đó, việc sử dụng thường xuyên natri bicarbonate không được chỉ định. Tác dụng phụ tiềm ẩn phải được xem xét. Điều trị bệnh cơ bản là cần thiết để đảo ngược quá trình. Hiệu quả của các liệu pháp thay thế khác đã không được chứng minh trong các nghiên cứu trên quy mô lớn.

Kết luận: Mặc dù tác động của toan máu trên cơ thể trong những tình huống nguy kịch đã biết, vai trò bảo vệ của toan máu trong các tế bào thiếu oxy và nguy cơ bị kiềm máu sau các can thiệp điều trị đang được xem xét. Có sự đồng thuận về lợi ích của liệu pháp kiềm hóa máu và sử dụng sodium bicarbonate trong những trường hợp có khoảng trống anion bình thường; Tuy nhiên, với sự hiện diện của chứng nhiễm toan máu khoảng trống anion tăng, đặc biệt là toan chuyển hóa lactic, nhiễm keto-aidosis trên bệnh nhân đái tháo đường và hồi sức tim phổi, việc sử dụng natri bicarbonate không có lợi và có những tác dụng phụ tiềm ẩn, làm hạn chế chỉ định của nó. Điểm duy nhất đồng thuận trong tài liệu đề cập đến việc điều trị sớm của bệnh căn nguyên và các cơ chế tạo ra toan chuyển hoá. Các biện pháp điều trị hứa hẹn khác đã được đề xuất; tuy nhiên, các phản ứng phụ và thiếu các nghiên cứu có kiểm soát với trẻ em dẫn đến việc thiếu bằng chứng để hỗ trợ việc sử dụng các biện pháp điều trị như vậy.

Mở đầu

• Các rối loạn acid-base thường gặp trong PICU. Trong đó, toan chuyển hóa (MAC, metabolic acidosis) thường liên quan đến các bệnh căn nguyên hoặc do các biến chứng thứ phát ở bệnh nhân nặng.
• Toan máu nặng là một tình trạng nguy hiểm và chết người, kinh điển cần được điều trị ngay bằng dung dịch kiềm, bất kể cơ chế sinh lý bệnh của toan máu.
• Với lập luận tác động có hại của nồng độ H+ trong huyết tương cao, làm giảm độ pH. Về lý thuyết, việc sử dụng sodium bicarbonate (SB) sẽ ngăn các rối loạn chuyển hóa liên quan đến toan máu, thúc đẩy các lợi ích bù lại với các tác dụng bất lợi do điều trị. Tuy nhiên, nhiều báo cáo cho thấy rằng SB có thể không làm tăng pH trong huyết tương trong một số trường hợp, ngoài việc thúc đẩy toan hóa nội tế bào. [1-5]
• Ngoài ra, tác dụng bảo vệ tế bào của toan máu đã được báo cáo, có thể bị mất hiệu quả do tác động kiềm hóa của SB. [4] Các bệnh lý như tiêu chảy hoặc nhiễm toan ống thận, trong đó toan máu là do mất bicarbonate nguyên phát (khoảng trống anion bình thường) nên được điều trị bằng các dung dịch kiềm ngoại sinh như SB. [4,6-9]
• Tuy nhiên, còn nhiều bàn cãi khi sử dụng công thức chuẩn và chung đối với các bệnh khác nhau và các thực thể lâm sàng, đặc biệt khi khoảng trống anion cao, điều trị bằng SB có thể không mang lại lợi ích tức thời hoặc thay đổi tiên lượng. Thảo luận này đặc biệt có giá trị đối với việc sử dụng SB trong tình trạng toan chuyển hóa lactic (LA, lactic acidosis), nhiễm keton do đái tháo đường (DKA, diabetic ketoacidosis) và hồi sức tim phổi (CPR, cardio-pulmonary resuscitation).
• Khó có câu trả lời dứt khoát. Trong thực hành lâm sàng, giải thích khác nhau được đưa ra cho sinh lý bệnh học của MAC. Đồng thời, các phương pháp điều trị mới đang được đề xuất, với các nghiên cứu tập trung vào các phản ứng phụ của thuốc, nhằm cố gắng thay thế SB bằng một loại thuốc an toàn hơn.
• Các điều kiện khác liên quan đến MAC, chẳng hạn như các loại nhiễm độc đặc hiệu, các bệnh chuyển hóa di truyền, suy thận mãn, và những bệnh khác, sẽ không được đề cập trong tổng quan này. Chúng tôi sẽ tập trung vào các khía cạnh hiện tại và thích hợp liên quan đến các câu hỏi được mô tả ở trên và tranh cãi về việc sử dụng SB trong MAC, cũng như về các lựa chọn điều trị đang được nghiên cứu.

Bệnh sinh và sinh lý bệnh của toan chuyển hóa và lý do sử dụng sodium bicarbonate

• Về logic của chẩn đoán RL kiềm toan phụ thuộc vào các nguyên tắc cổ điển của sự cân bằng acid-base (Henderson-Hasselbalch, Van Slyke và Siggaard-Anderson). Trong bối cảnh này, khái niệm khoảng trống anion, có nguồn gốc từ nguyên lý hóa lý của cân bằng điện tích, là mối quan tâm, vì nó phân tầng MAC thành hai loại theo cơ chế sinh lý và sinh lý học: MAC có khoảng trống anion huyết thanh cao và mức clorua bình thường, và MAC khoảng trống anion huyết thanh bình thường và tăng clorua máu (bảng 1). [6,9,10]

• Các cation chính trong cơ thể là Na+ , chiếm khoảng 90% các điện tích dương. Điều này có nghĩa là cation không đo được tương ứng với 10% ion huyết thanh (theo quy ước, K+ , Ca++ và Mg++ là cation không xác định).
• Các anion được đo lường được bao gồm HCO3 – và Cl- , chiếm khoảng 85% các điện tích âm. Như vậy, có khoảng 15% anion không đo lường, vượt quá tỷ lệ phần trăm của cation, không bảo đảm cho việc duy trì cân bằng điện tích bình thường (nghĩa là anion không xác định – cation không xác định = 5% ion huyết thanh). 5% này tương ứng với 8-16 mEq/L (trung bình, 12 ± 2 mEq/L), tương đương với khoảng trống anion bình thường. [8,9]
• Để làm cho nó đơn giản:

– Measured anions + unmeasured anions = measured cations + unmeasured cations

-Unmeasured anions – unmeasured cations = measured cations – measured anions

– Anion gap = unmeasured anions – unmeasured cations

• Trong MAC với khoảng trống anion cao, có sự bổ sung hoặc duy trì gốc axit (H+ ) trong hệ thống, như xảy ra ở LA, nhiễm chất độc ngoại sinh, suy thận, DKA,… Vì vậy, phải tăng gốc anion để duy trì trạng thái cân bằng điện tích, mà không cần thay đổi clorua huyết thanh. [6,8,10] Khoảng trống anion cao phản ánh sự gia tăng anion không đo được (thường là axit hữu cơ).
• Trong trường hợp thứ hai (khoảng trống anion bình thường và tăng clorua máu), có sự mất nguyên phát của bicacbonate (ví dụ tiêu chảy và toan hóa ống thận) mà không cần thêm gốc acid. Vì trong trường hợp này không cần phải tăng tổng lượng anion, nên cơ thể có thể bù trừ cho trạng thái cân bằng điện tích bằng cách tăng hấp thu clorua trong ống thận.
• Trong hầu hết các tình huống của MAC có khoảng trống anion bình thường, tức là những bệnh mất bicarbonate nguyên phát, có một sự nhất trí chung về việc sử dụng SB, theo các tiêu chuẩn lâm sàng và phòng thí nghiệm nổi tiếng, nhằm tránh sự điều chỉnh đột ngột mức độ bicarbonate trong máu và những ảnh hưởng có hại của nó. [4,5,7-9]
• Tuy nhiên, việc sử dụng SB trong các loại nhiễm toan khác, đặc biệt là những bệnh liên quan đến khoảng trống anion cao, như LA liên quan đến nhiễm trùng, đang ngày càng gây nhiều tranh cãi, với ngày càng có nhiều bằng chứng cho thấy thăm dò bệnh nguyên và điều trị bệnh lý cơ bản thường đủ để đảo ngược tình trạng toan máu nặng, mà không cần sử dụng SB, như được thảo luận dưới đây.
• Trong những năm 1980, Stewart mô tả một mô hình mới về sự cân bằng acid-base, những nguyên tắc của nó đã được đánh giá lại, phê chuẩn và tăng cường bởi các tác giả khác. [11-16] Sự giải thích của Stewart dựa trên các nguyên tắc như sự cân bằng điện tích, sự phân ly cân bằng và sự bảo tồn khối lượng, và về việc xác định ba biến độc lập có ảnh hưởng đến nồng độ H+ trong các dung dịch phức tạp như plasma. Các biến này là:

1. Chênh lệch ion mạnh (SID, strong ion difference), tức là sự cân bằng giữa tất cả các ion có trong huyết thanh (cation mạnh – anion mạnh). Xét rằng một số ion không đo được có thể có mặt (như sulfates và ketones), cho hiệu quả thực tế thì rõ ràng SID được sử dụng (aSID, apparent SID), tương đương với sự khác biệt giữa tổng của tất cả các cation mạnh (Na+ , K+ , Mg++, Ca++) và tổng của tất cả các anion mạnh (Cl- và những chất khác, như lactate), thường đo được trong huyết tương. [13]

Ở người khỏe mạnh, sự khác biệt này là khoảng 40-42 mEq/L. Để duy trì cân bằng điện tích trong huyết thanh, các điện tích âm còn lại nhằm cân bằng sự khác biệt này là CO2 và các axit yếu (A), và các ion OH-ít hiệu dụng hơn. Các ion mạnh (Na+ , K+ , Mg++, Ca++), được gọi như vậy là do xu hướng phân ly hoàn toàn trong các dung dịch nước, ngược với các ion yếu (albumin, phosphate và bicarbonate) ít phân ly hoàn toàn.

Trong cách tiếp cận này, cả H+ và HCO3 – đều không được coi là ion mạnh. Khi SID trở nên dương, [H+ ] (coi là cation yếu) bị giảm đi (với sự gia tăng độ pH) do đó duy trì được sự cân bằng điện tích. [16]

aSID: [Na+ + K+ + Mg++ + Ca++] – [Cl- + lactate- ]

2. PaCO2, một biến độc lập, có thể được thay đổi bằng thông khí. Tác động đối với thay đổi PaCO2 được hiểu rõ và tạo ra sự thay đổi cổ điển dự kiến cho [H+ ].

3. Tổng nồng độ các axit yếu không bay hơi (Atot): đó là tổng số axit yếu (AH + A- ). Giá trị của nó là linh hoạt để đảm bảo sự cân bằng với hai biến khác và đáp ứng các nguyên tắc của sự cân bằng điện tích. Hầu hết axit yếu (A- ) là protein (chủ yếu là albumin) và phosphates.

•  Giá trị bình thường của Atot huyết tương chưa được thiết lập, và các phép đo được thực hiện dao động từ 12-24 mEq/L. Trong thực tế, Atot có thể được ước lượng thông qua nồng độ protein tổng số hoặc albumin huyết thanh:

trong đó [A-] = 2,8 (albumin g/dL) + 0,6 (phosphate mg/dL) ở pH = 7,4.

Atot = Kp x [tổng protein g/dL) hoặc Atot = Ka x [albumin g/dL)

Trong đó Kp thay đổi từ 2.43 – 3.88 và Ka thay đổi từ 4.76 – 6.47. [12]

• Cách tiếp cận của Stewart dựa trên sự thay đổi của các biến độc lập này. Song song với cách tiếp cận truyền thống, nhiễm toan và nhiễm kiềm hô hấp liên quan đến các thay đổi độc lập của PaCO2 (trong trường hợp này, sự thay đổi SID huyết tương có thể xảy ra như một phản ứng bù trừ). MAC có thể là kết quả của việc giảm SID hoặc tăng Atot, trong khi đó kiềm chuyển hóa là kết quả của tình trạng ngược lại, tăng SID hoặc giảm Atot (Bảng 2).

•  Vì vậy, sự thay đổi trong ABD không thể được xem như là kết quả của nồng độ bicarbonate (cái này chỉ đơn thuần là một biến phụ thuộc). Do đó, hai nguồn gây rối loạn chuyển hóa có thể, tức là những rối loạn không hô hấp, sẽ là SID hoặc Atot.
• Cũng bắt nguồn từ lý thuyết của Stewart là khái niệm khoảng trống ion mạnh (SIG, strong ion gaps). SIG có thể được đánh giá (eSIG, estimated SIG) dựa trên các ion không được xác định, tương tự như khái niệm cổ điển của khoảng trống anion. [12]

– eSIG = anion gap – [A-]

• SIG thường gần bằng không. MAC với SIG tăng là do anion không đo được, trong khi MAC với SIG ~ 0 thường là do sự giữ clorua (Bảng 2). Đánh giá SIG có vẻ hữu ích trong việc phát hiện anion không đo được ở những bệnh nhân nặng, bệnh nhân bị giảm albumine máu với pH bình thường, base excess và khoảng trống anion. [12]
• Làm cho tương đồng giữa phân tích ABD sử dụng cách tiếp cận cổ điển và đề xuất của Stewart, có thể kết luận rằng việc sử dụng hợp lý liệu pháp kiềm hóa với sodium bicarbonate sẽ phù hợp trong hầu hết các trường hợp MAC với SID và SIG giảm (Bảng 2).
• Điều thú vị cần lưu ý là, theo các nguyên lý hoá lý của Stewart, đó là natri chứa trong dung dịch sodium bicarbonate làm tăng bicarbonate huyết thanh, vì bicarbonate huyết thanh là một biến phụ thuộc, sẽ không có khả năng tác động trực tiếp lên cân bằng acid-base. Việc cung cấp natri sẽ làm tăng SID: [Na+ + K+ + Mg++ + Ca++] – [Cl- + lactate-]. Một yếu tố khác góp phần làm tăng SID là sự giảm clorua thứ phát đối với hiệu ứng pha loãng do dùng sodium bicacbonate, không chứa clorua. [3]
• Mặc dù cách tiếp cận Stewart dựa trên các nguyên lý lý hóa và toán học, trong thực tiễn lâm sàng, phân tích ABD truyền thống, xem xét khí máu, khoảng trống anion và kiến thức liên quan đến cơ chế bù trừ và điện giải vẫn còn tồn tại sau nhiều thập kỷ được hình thành. Ngoài ra, nó cung cấp một quan điểm giảng dạy và học tập hợp lý trong các tình huống bình thường và bệnh lý. Các khía cạnh quan trọng khác liên quan đến lý thuyết của Stewart là sự phức tạp của các phương trình hóa lý và toán học và nhu cầu phân tích tính toán các hiệu ứng của ba biến độc lập, có thể mất độ chính xác và liên quan đến việc tính toán các khác biệt nhỏ.

Tác động của toan máu

• Các tác động của toan máu lên cơ thể khá nổi tiếng, đặc biệt chú ý đến các biến chứng tim mạch, và phụ thuộc vào rối loạn tiềm ẩn và cường độ và tốc độ biểu hiện. 10
• Về kinh điển, nhiễm toan nặng (pH <7.1), thông qua chức năng của enzyme và chuyển hóa protein, nó ức chế co bóp cơ tim, thúc đẩy loạn nhịp tim nghiêm trọng, giảm kháng lực mạch máu ngoại biên, làm giảm tưới máu các cơ quan như gan và thận, trong số nhiều tác dụng chuyển hóa, điện giải và hormone khác. [6,7] Các biến chứng này gây ra tử vong liên quan đến toan máu. [2]
• Tuy nhiên, những ảnh hưởng này không đồng nhất và phụ thuộc vào kiểu, độ lớn và mô hình thí nghiệm. Do đó, sự co bóp cơ tim bị giảm trong các thực nghiệm tim động vật bị cô lập, nhưng hình ảnh lại phức tạp khi các khía cạnh như tương tác và kích hoạt hệ thống giao cảm và thượng thận trong thời gian toan máu được xem xét. Sự phản ứng của thụ thể adrenergic thường giảm khi có sự hiện diện của catecholamine lưu hành. [17,18]
• Một điểm cần được xem xét là hiệu quả bảo vệ tiềm tàng của nhiễm toan nội tế bào trong tế bào thiếu oxy. Hoạt động chuyển hóa của các nơ-ron và tế bào tim tương quan với pH trung bình, sẽ bị giảm tổng hợp trong các tình huống toan máu.
• Mặt khác, kiềm hô hấp có thể làm xấu thêm tổn thương tế bào phổi trong các mô hình thiếu máu thực nghiệm. [23] Vì vậy, toan máu sẽ tạm thời cung cấp sự bảo vệ cho các tế bào thiếu oxy với sự trao đổi chất giảm. Thực tế này đặt ra một câu hỏi và đưa ra một luận cứ chống lại sự cần thiết phải giảm [H +] trong các tình huống nguy kịch. [3,4]

Tác dụng phụ của sử dụng sodium bicarbonate

• Bất kể những lợi ích có thể xảy ra hay không, việc sử dụng natri bicarbonate có nhiều tác dụng không mong muốn đối với cơ thể, ví dụ như sự suy giảm tình trạng huyết động học kết hợp với tình trạng quá tải dịch, tăng áp lực thẩm thấu máu, toan hóa dịch não tủy nghịch lý, tăng sản xuất axit hữu cơ và giảm pH nội bào. [2,24,25]
• Sodium bicacbonat chứa một lượng lớn CO2 (50 mEq ~ 260-280 mmHg). Trong huyết tương, CO2 được ly giải và khuếch tán vào tế bào nhanh hơn so với bicarbonate, gây ra sự gia tăng nghịch lý của pCO2 và giảm độ pH trong tế bào, có thể gây ra toan hóa dịch não tủy nghịch lý và các biến chứng thần kinh.
• Các tác dụng phụ nguy hiểm khác bao gồm: kiềm máu nặng thêm, tăng áp lực thẩm thấu máu, tăng natri máu, hạ canxi máu, hạ kali máu, nguy cơ xuất huyết não ở trẻ sơ sinh, gây lệch sang trái đường cong phân ly oxyhemoglobin (làm giảm lượng O2 cung cấp cho mô) … [2,3,6,10]
• Tuy nhiên, một số tác giả đặt câu hỏi về sự liên quan của các nghiên cứu thực nghiệm và bệnh suất và tử vong, lập luận cho việc sử dụng liệu pháp kiềm hóa trong các tình huống nghiêm trọng. [26]

Lactic acidosis

• Nồng độ lactate huyết thanh được coi là dấu hiệu tử vong ở bệnh nhân nặng. Toan chuyển hóa lactic (LA, lactic acidosis) về cơ bản là do tăng quá trình sản xuất hoặc giảm chuyển hóa acid lactic. [13,25,27,28] Trong trường hợp thứ nhất, cơ thể cần tái tạo ATP trong tình trạng thiếu oxy mô, trong trường hợp thứ hai có những rối loạn trong việc loại bỏ axit lactic thông qua các cơ chế oxy hóa hoặc chuyển đổi glucose. [25,28]
• Các bệnh cảnh chính được quan sát thấy ở PICU là nhiễm khuẩn huyết, thiếu oxy máu nặng, sốc tim, suy gan và nhiễm độc. Trong nhiễm khuẩn huyết, các cơ chế khác, ngoài tình trạng thiếu oxy mô, có thể liên quan đến việc tạo ra acid lactic, có thể liên quan đến sự thay đổi các chất chuyển hóa trung gian. [25,29]
• Các nghiên cứu không đồng nhất, cả thực nghiệm và lâm sàng, khi sử dụng SB ở LA, cho thấy có giảm cung lượng tim, toan hóa nội bào, giảm lưu lượng gan và tăng lactate huyết thanh. [30-32] Bên cạnh các thay đổi huyết động học này, sự gia tăng pCO2 tĩnh mạch cũng được quan sát cùng với việc giảm độ pH gan và cơ tim. Tuy nhiên, thực nghiệm LA trên mô hình chuột thực nghiệm của Halperin đã quan sát thấy sự sống sót lâu hơn ở động vật nhận SB ưu trương. [33]
• Các nghiên cứu ở người lớn đã báo cáo tác dụng hạn chế của SB trên LA. Những nghiên cứu này đã không nhận thấy tăng sự sống còn hoặc cải thiện huyết động đáng kể, kèm hoặc không kèm với tăng pH huyết thanh. [34-36]
• Mặc dù không có lợi ích gì của SB đã được chứng minh ở liều thông thường, việc dùng liều cao liên quan đến lọc máu liên tục ở bệnh nhân bị sốc nhiễm khuẩn và LA làm giảm tử vong chung. Ngược lại, việc sử dụng SB ở bệnh nhân bị bệnh tim mạch nghiêm trọng là có hại. [38]
• Một bài báo được xuất bản năm 2004, đánh giá các liệu pháp phụ trợ trong nhiễm khuẩn huyết, đã chỉ ra rằng sử dụng SB không được đề nghị để cải thiện huyết áp hoặc giảm thuốc giảm huyết áp ở LA với độ pH> 7.15 (khuyến cáo của nhóm C) với chỉ số pH <7.15 E). 39,40
• Nói tóm lại, hầu hết bệnh nhân người lớn bị LA điều trị với liều thông thường của SB không có cải thiện huyết động học hoặc giảm tỷ lệ mắc bệnh. [2,41] Những kết quả này cũng phải tính đến các tác dụng phụ liên quan đến việc sử dụng SB (nhiễm toan máu, tăng áp suất thẩm thấu máu, hạ canxi huyết, tăng thể tích máu …). Các liệu pháp khác như tromethamine (THAM), dichloroacetate và lọc máu sẽ được thảo luận chi tiết dưới đây
• Hầu hết các tác giả đồng ý rằng điều trị hiệu quả nhất cho LA là điều trị đầy đủ và kịp thời bệnh căn nguyên, cải thiện oxy hóa mô, phục hồi thể tích máu, sử dụng thuốc vận mạch, điều trị tình trạng nhiễm trùng (kiểm soát nhiễm khuẩn và chiến lược điều trị kháng sinh hợp lý) và cải thiện chức năng của cơ tim. [28,41,42]
• Có nhiều chiến lược đầy tiềm năng được áp dụng riêng lẽ hoặc kết hợp, chẳng hạn như dichloroacetate và thẩm phân. Trong mọi trường hợp, các nghiên cứu đối chứng ngẫu nhiên tập trung vào các quần thể nhi khoa vẫn còn thiếu.

Diabetic ketoacidosis

• Trong MAC, mức độ nghiêm trọng liên quan đến tình trạng bệnh nặng, đặc biệt là do các biến chứng của hệ thống thần kinh trung ương như phù não. Sự kiện khởi phát trong sinh lý bệnh học của DKA là sự thiếu hụt insulin do giảm tiết của các tế bào tụy liên quan đến các cơ chế điều hòa ngược, như stress, nhiễm khuẩn huyết và các hormone (tức là glucagon, catecholamine, cortisol và hormone tăng trưởng). [10,43]
• Tất cả các yếu tố này góp phần kích thích ly giải glycogen và tân tạo glucose và giảm sử dụng glucose, gây tăng đường huyết, lợi tiểu thẩm thấu, mất điện giải, mất nước và giảm độ lọc cầu thận (GFR).
• Đồng thời, có sự gia tăng ly giải lipid với việc tạo ra các ketoacids acetoacetate và β- hydroxybutyrate, gây MAC bởi quá tải hệ đệm của cơ thể. Toan hóa máu càng trở nên trầm trọng hơn vì LA gây ra sự giảm tưới máu mô. [9,10,43] Tất cả những yếu tố liên quan này góp phần làm tăng mức độ stress, khiến cho cơ thể thải ra một lượng hormone điều hòa ngược cao hơn, tạo ra một vòng luẩn quẩn của sự mất bù chuyển hóa và tăng mức độ toan máu.
• Việc sản xuất ketoacids trong DKA quyết định sự gia tăng nồng độ anion và tăng khoảng trống anion huyết thanh. Tuy nhiên, người ta cho rằng có thể có sự thất bại ban đầu trong việc hấp thụ lại β-hydroxybutyrate và các anion này có thể sẽ được bài tiết qua nước tiểu dưới dạng muối natri hoặc kali thay vì muối amoni. Điều này dẫn đến tổn thất gián tiếp của bicacbonat, một tổn thất không thể phát hiện ngay do sự giảm thể tích ngoại bào sau khi bị lợi niệu thẩm thấu và mất nước.
• Sự bài tiết β-hydroxybutyrate này sẽ làm giảm sự gia tăng khoảng trống anion huyết thanh cũng như sự bài tiết ammonium, và gián tiếp mất bicarbonate, theo lý thuyết dẫn đến sự cần thiết phải khôi phục lại bằng bicarbonate ngoại sinh.
• Ngoài ra, sự giảm thể tích ngoại bào có thể dẫn đến sự chuyển hóa của β-hydroxybutyrate ở thận và não, tăng mức độ nghiêm trọng của DKA, có thể dẫn đến nhu cầu bổ sung bicarbonate ở giai đoạn này. [44]
• Phương pháp tiếp cận đầu tiên của DKA bao gồm bồi hoàn thể tích và nước-điện giải, đặc biệt chú ý tới kali, cũng như điều trị với insulin. MAC được đảo ngược qua cách tiếp cận này, gián đoạn chu trình tạo thành ketoacid bằng cách truyền insulin, làm tăng sự loại bỏ các axit này bằng việc thay thế thể tích thích hợp và cải thiện GFR sau đó và giảm thiểu LA thông qua sự cải thiện tưới máu mô.
• Cuộc thảo luận về việc sử dụng bicacbonate trong DKA từ lâu đã là một vấn đề gây tranh cãi, với những ưu và khuyết điểm. Nhiều nghiên cứu lâm sàng đã chỉ ra rằng việc sử dụng bicarbonate không có tác dụng có lợi so với cách tiếp cận thông thường đã đề cập ở trên. [45-48]
• Bên cạnh đó, bicarbonate cũng bị đổ lỗi cho những tác động không mong muốn của quá trình chuyển hóa như làm chậm sự cân bằng lactate, [49] giảm sự hồi phục quá trình chuyển hóa ketone của cơ thể với sự gia tăng sự hình thành ketone ở gan [50] và tăng nguy cơ phù não ở trẻ em. [51] Các nghiên cứu này, được thực hiện ở người lớn, không khuyến cáo liệu pháp SB trong DKA lúc pH > 7,0.
• Họ cũng kết luận rằng các nghiên cứu lâm sàng ngẫu nhiên và tiền cứu bổ sung là cần thiết để xác định hiệu quả của kiềm hóa đối với điều trị DKA (đặc biệt khi pH <6.9).
• Khuyến cáo hiện tại liên quan đến việc sử dụng SB ở trẻ em và thanh thiếu niên do American Diabetes Association chỉ giới hạn ở một số bệnh nhân được lựa chọn, bao gồm toan máu nặng (pH <6.9), bệnh nhân giảm co bóp cơ tim và tình trạng giãn mạch máu ngoại biên gây ra bởi toan máu sẽ làm xấu đi sự tưới máu mô, và ở bệnh nhân tăng kali máu nặng. [43]
• The European Society for Paediatric Endocrinology cũng chỉ ra rằng kiềm hóa cũng nên được sử dụng trong các trường hợp được lựa chọn được mô tả ở trên. [52] Cuộc thảo luận này tiếp tục gây tranh cãi trong các tài liệu khoa học, [53-56] và tranh cãi đã được thúc đẩy bởi việc kiểm tra sâu hơn các sự kiện sinh lý trong rối loạn này.

Cardiopulmonary resuscitation

• Trong một thời gian dài, SB là một loại thuốc thiết yếu trong điều trị nhiễm toan thứ phát do ngưng thở ngưng tim (CA, cardiorespiratory arrest). Tuy nhiên, kiến thức về cơ chế sinh lý học đã làm thay đổi đáng kể tầm nhìn của điều trị. Hiện tại, việc sử dụng thường quy SB không còn được khuyến cáo. [57]
• Toan máu sau ngưng thở ngưng tim là kết quả của sự gia tăng CO2 mô do kết hợp của giảm thông khí và LA do sự chuyển hóa yếm khí và thiếu oxy máu. [2,3] Toan máu sẽ tăng lên khi dùng SB, thúc đẩy nhiễm toan nội bào. [57,58]
• Tuy nhiên, trong một nghiên cứu thực nghiệm, trong đó động vật đã được duy trì tưới máu cơ tim với việc sử dụng adrenalin và được tăng thông khí, do đó loại bỏ lượng khí CO2 tích tụ, việc sử dụng SB có lợi, tăng tỷ lệ hồi phục của hồi sức sau ngưng thở ngưng tim. [59] Tỷ lệ sống sót tăng lên cũng thấy ở nhóm có sử dụng SB trong thực nghiệm trên chó ngưng thở ngưng tim kéo dài, khi so sánh với nhóm chứng. [60]
• Bar-Joseph, trong một phân tích hồi cứu gần đây về một nghiên cứu đa trung tâm tiền cứu hợp tác, đã báo cáo những lợi ích khi dùng SB sớm ở người lớn ngưng thở ngưng tim ngoài bệnh viện, cho thấy hồi phục hô hấp và kết quả thần kinh tốt hơn sau khi theo dõi lâu dài. [61] Năm 2006, Vukmir phân tích người lớn với ngưng thở ngưng tim trong môi trường trước bệnh viện, và không thể phát hiện ra sự khác biệt về tỷ lệ sống sót giữa những người nhận hoặc không nhận SB.
• Tuy nhiên, tỉ lệ sống sót tăng lên ở những bệnh nhân bị CA kéo dài (> 15 phút) được nhận SB, so với những người không nhận được. Điều này dẫn đến một cuộc thảo luận liên quan đến khả năng sử dụng SB có thể có lợi trong hồi sức tim phổi kéo dài. [62]
• Hiệp hội Tim Mạch Hoa Kỳ (AHA) không công nhận lợi ích từ việc sử dụng SB trong CA (mức độ bằng chứng không xác định). AHA chấp nhận việc sử dụng SB khi CA không đáp ứng sau khi thở máy và ép lồng ngực kết hợp với adrenalin và bồi hoàn thể tích trong các tình huống sau: MAC trầm trọng mặc dù có hỗ trợ hô hấp hiệu quả, tăng kali máu, tăng magne máu, ngộ độc thuốc chống trầm cảm ba vòng và thuốc chẹn canxi và CA kéo dài (lớp IIb). [57]
• Các tổng quan có hệ thống không cung cấp bằng chứng về lợi ích từ việc sử dụng SB để giảm tỷ lệ chết và bệnh suất của CA ở trẻ sơ sinh ở phòng sinh hoặc ở trẻ sơ sinh non tháng với MAC. [63-65]

Điều trị và thay thế sodium bicarbonate

• Mặc dù tranh cãi xung quanh việc sử dụng SB, nhưng chúng ta thường sử dụng bicarbonate tĩnh mạch, đặc biệt trong trường hợp MAC có khoảng trống anion bình thường, với sự có mặt của pH huyết thanh < 7.10 và/hoặc bicarbonate huyết tương < 10 mEq/L, trong điều kiện huyết động học, bù dịch và thông khí đầy đủ.
• Cần phải xem xét điều trị đặc biệt ở DKA, các biểu hiện của tổn thương phổi, nhiễm toan ống thận, suy thận cấp và mạn tính, CA, giai đoạn sơ sinh, các tình huống đặc biệt của ngộ độc, các rối loạn chuyển hóa bẩm sinh, rối loạn điện giải liên quan (hạ canxi máu, hạ kali máu) .
• Thiếu hụt bicarbonate có thể được ước tính có tính đến base excess hoặc dẫn xuất excess pCO2 trên khí máu. Base excess là một giá trị tính toán, dẫn xuất từ pCO2 và pH động mạch, giả định rằng nước, điện giải và albumin bình thường làm cho việc giải thích tham số này dễ bị lỗi hơn. [66]
• Trong các tình huống cân bằng, người ta ước tính rằng mức độ bicarbonate mong muốn phải ở mức gần 0,5-0,6 pCO2, hoặc nếu đạt được mức mong muốn của bicarbonate gần 15; đây là một giá trị tương đối an toàn, vì việc bù trừ hô hấp sẽ được đẩy lên sẽ dẫn đến pCO2 gần 30 mmHg.
• Thể tích phân phối của bicacbonat tương đương với thể tích dịch ngoại bào, nghĩa là, 60 hoặc 70% trọng lượng cơ thể (trẻ nhỏ). Tuy nhiên, đề xuất chỉ 30% thường là đủ để phục hồi từ tình huống nguy kịch và tránh rủi ro và các phản ứng phụ tiềm ẩn. [42]

1) HCO3- (mEq) thiếu hụt = [HCO3- mong muốn – HCO3- hiện tại] x cân nặng (kg) x 0.3

Trong đó HCO3- mong muốn = 15 mEq.

2) HCO3- (mEq) = BE (mEq/L) x 0.3 x cân nặng (kg)

Trong đó BE = base excess.

• Dung dịch bicarbonate tiêm tĩnh mạch nên càng gần với đẳng trương (khoảng 1,5%) càng tốt, với độ pha loãng cần thiết phụ thuộc vào cách trình bày (3, 8.4 hoặc 10%, tương ứng là 0.36, 1 và 1.2 mEq/L). Lý tưởng nhất là nên dùng đường tĩnh mạch trung tâm hoặc pha loãng với nước cất. Tùy thuộc vào mức độ nghiêm trọng, chúng tôi sử dụng một nửa liều lượng được tính, được truyền từ 1 đến 4 giờ; sau đó, việc thử lại khí máu và đánh giá lâm sàng mới trở nên cần thiết.
• Mục tiêu ban đầu là duy trì độ pH hơi cao hơn 7,20, phục hồi bệnh nhân từ tình trạng nhiễm toan nặng. Thể tích truyền và lượng natri cung cấp đồng thời phải được xem xét. Nếu suy thận cấp hoặc tăng áp lực thẩn thấu máu, như trong tình trạng tăng natri máu, cần cân nhắc khả năng thẩm phân máu.

Các điều trị thay thế khác

Do tác dụng phụ của SB được mô tả và việc sử dụng nó trong thực hành lâm sàng bị thách thức, các nghiên cứu lâm sàng tập trung vào việc điều trị MAC đã đưa ra phương pháp điều trị thay thế. [67] Cần lưu ý một trong số các liệu pháp này là Carbicarb, tromethamine, dichloroacetate, thiamin và pyruvate. Chúng tôi cũng sẽ thảo luận về vai trò của liệu pháp thay thế thận trong việc xử trí MAC.

Carbicarb

• Carbicarb là một hỗn hợp đồng thời của natri bicarbonat và natri cacbonat. Thuốc này có tác dụng kiềm hóa cao hơn so với SB, cho phép làm giảm sinh CO2 tại mô. [4,42] Khuyến cáo sử dụng lâm sàng Carbicarb là thuận lợi trong trường hợp MAC có khoảng trống anion cao, vì rối loạn này sẽ được tạo ra thông qua sự gia tăng lượng khí CO2. 
• Tuy nhiên, Carbicarb là nhất quán hơn SB trong giảm pH nội bào. Tác dụng trên huyết động học của nó vẫn chưa được xác lập. [4,68] Được sử dụng với liều lượng thấp trong ngưng thở ngưng tim, carbicarb được cho là làm suy giảm tình trạng nhiễm toan não, tăng tỷ lệ thành công các thủ thuật hồi sức và giảm sự khiếm khuyết thần kinh và tử vong thần kinh ở vùng hồi hải mã. Tuy nhiên, ở liều cao nó có thể làm tăng sang chấn về thần kinh và tử vong tế bào thần kinh trong hồi sức tim phổi sau khi ngạt; ngoài ra còn có nguy cơ tăng thể tích và tăng áp suất thẩm thấu giống như kết hợp với bicarbonate. [42,69]
• Carbicarb không có sẵn cho sử dụng lâm sàng, và các nghiên cứu bổ sung được yêu cầu để đánh giá hiệu quả và lợi ích của nó.

Tromethamine

• Tris (hydroxymethyl) aminomethane (THAM) là một bazơ rượu amino yếu có khả năng đệm mạnh hơn SB (pK = 7.82 so với 6.1). Nó có hiệu quả trong cả toán máu chuyển hóa và hô hấp. Nó được bài tiết qua thận và không làm tăng lượng khí CO2, do đó giảm nhu cầu điều chỉnh thông khí ở bệnh nhân đang điều trị. [70]
• Sự khuếch tán qua màng tế bào dễ dàng của nó có thể làm tăng độ pH trong tế bào. [71]
• Việc sử dụng THAM riêng lẻ đã được chứng minh là làm tăng tính co bóp của cơ tim, tuy nhiên chất này không có hiệu quả để đệm pH động mạch. Tuy nhiên, kết hợp với SB, nó làm giảm ức chế cơ tim, cải thiện tăng CO2 máu và điều chỉnh toan máu trong các nghiên cứu thực nghiệm. [70,71] Mặt khác, các phản ứng phụ bất lợi đã được mô tả, như hạ đường huyết, tăng kali máu, hoại tử cục bộ do thoát mạch trong quá trình tiêm truyền tĩnh mạch ngoại vi và hoại tử gan ở trẻ sơ sinh. [72]

Dichloroacetate

Dichloroacetate (DCA) là một chất hoá học được sản xuất bằng quá trình clo hoá trong nước và chuyển hóa các chất được sử dụng trong công nghiệp hóa chất. Lo nagi5 lớn nhất là nó có thể gây độc. [7,10] Các ứng dụng lâm sàng của DCA ở LA đã được nghiên cứu do dược động học của nó. [73,74] Bởi vì LA có thể liên quan, ít nhất một phần, với sự thiếu oxy hóa pyruvate, nên việc sử dụng DCA, làm kích thích pyruvate dehydrogenase, thúc đẩy oxy hóa pyruvate trong acetyl-coenzyme A, làm giảm việc sản xuất lactate. Mặc dù việc sử dụng DCA đã tạo ra những ảnh hưởng có lợi trên pH động mạch và mức lactate, đặc biệt ở trẻ em bị bệnh bẩm sinh LA, nhưng không có tác động nào đến tử vong hoặc cải thiện tình trạng huyết động. Ngoài ra, các hiệu ứng độc hại của nó đã không được thiết lập đầy đủ, đòi hỏi phải nghiên cứu thêm. [73] Gần đây, đã quan tâm hơn với DCA, chủ yếu để điều trị các rối loạn chuyển hóa bẩm sinh và các bệnh ty lạp thể, với bằng chứng về những lợi ích trong những trường hợp này. [74,75]

Thiamine

Thiamine là một đồng yếu tố cần thiết của dehydrogenase pyruvate. Việc sử dụng thiamine ngoại sinh được chỉ định với sự có mặt của chứng toan máu liên quan đến thiamin (bệnh beriberi) và mở rộng cho bệnh nhân nguy cơ như nghiện rượu, bệnh ung thư, hội chứng ruột ngắn và người mang HIV sử dụng chất ức chế sao chép ngược nucleoside. Tuy nhiên, hiệu quả của nó ở LA không được xác định trên các nghiên cứu lâm sàng. [4]

Pyruvate

Sự quan tâm đến việc sử dụng pyruvate natri bắt nguồn từ tác dụng bảo vệ của nó đối với các cơ quan quan trọng, đặc biệt là chống lại chứng thiếu máu cơ tim và các tổn thương sau tưới máu, ngoài hiệu ứng đệm trong nhiều tình huống lâm sàng. Pyruvate được cho là có hiệu quả hơn các buffler khác trong điều trị toan máu nặng; không chỉ điều chỉnh pH động mạch, mà còn pH trong tế bào, và cải thiện tổn thương tế bào ở những bệnh nhân có rối loạn nhiều chức năng cơ quan và hệ thống. Giống như bất kỳ loại thuốc nào khác, kết luận cuối cùng phụ thuộc vào các nghiên cứu lâm sàng tiếp theo để xác định hiệu quả và các tác dụng phụ. [76]

Điều trị thay thế thận

• Việc sử dụng các liệu pháp lọc thận, như thẩm tách máu (HD) và và lọc máu liên tục (CVVH) và phối hợp (CVVDHF), đã được chứng minh là hữu ích trong điều trị ABD liên quan đến suy thận cấp. [5] Nói chung, liệu pháp lọc thận liên tục có lợi hơn so với điều trị ngắt quảng để sửa MAC, với hiệu quả nhanh hơn và lâu dài hơn. [77] Một khi các cơ chế tạo MAC trong suy thận cấp đã được thiết lập (tăng các anion không đo được, tăng phosphate máu và tăng lactate máu), sự thay đổi về sự cân bằng acid-base sau khi các phương pháp lọc máu liên tục được đưa ra có thể được giải thích bằng sự suy giảm SIG, chloride và phosphate nồng độ.
• Trong quá trình lọc máu, mất bicarbonate nội sinh, được thay thế liên tục bằng chất kiềm (lactate, acetate, citrate hoặc bicarbonate), tạo ra hiệu ứng đệm và tăng độ pH trong huyết tương. Tác động lên sự cân bằng acid-base phụ thuộc vào liều dùng và hoạt tính trao đổi chất, và có thể điều chỉnh toan chuyển hóa nặng. [78-80] Các báo cáo độc lập đã cho thấy hiệu quả của phương pháp này. [81] Gần đây hơn, đã có kết quả tốt với lọc máu thể tích máu cao, đặc biệt là liên quan đến tình trạng huyết động học của bệnh nhân bị sốc nhiễm khuẩn. Tuy nhiên, việc xem xét các tài liệu dựa trên bằng chứng đã không chứng minh được lợi ích của lọc máu khi so sánh với thẩm phân máu ngắt quảng như là điều trị phụ trong nhiễm khuẩn huyết và suy thận cấp. [39,40]
• Thẩm phân phúc mạc đã được sử dụng ở những bệnh nhân có chống chỉ định thẩm tách máu, đặc biệt là những người có tình trạng mất ổn định huyết động nghiêm trọng, và vì nó dễ sử dụng và việc sử dụng nó đã trở thành truyền thống trong khoa nhi. Mặc dù không phải là liệu pháp điều trị để điều trị MAC, việc sử dụng các dung dịch có chứa sodium bicarbonate có lợi cho sự cân bằng acid-base, hiệu quả hơn nếu so sánh với các dung dịch lactate ở trẻ em. [83,84]
• Hiện nay, cần có thêm những nghiên cứu có kiểm soát để xác định các tiêu chuẩn và bằng chứng về những lợi ích của việc sử dụng các phương pháp điều trị thận liên tục này ở bệnh nhân MAC nặng, đặc biệt ở LA.

Kết luận

• Những phát hiện và nghiên cứu mới đang hướng dẫn điều trị trong nhiều tình huống đã được biết và gặp trong thực tế hàng ngày. MAC là một trong số đó. Có sự nhất trí về thay thế kiềm và sodium bicarbonate trong các trường hợp toan chuyển hóa có khoảng trống anion bình thường, liên quan đến mất mát nguyên phát của bicarbonate. Tuy nhiên, điều trị bằng sodium bicarbonate, được sử dụng rộng rãi trong quá khứ, đang bị bỏ rơi hoặc sử dụng với các hạn chế trong CA, LA và DKA; vì không có bằng chứng về lợi ích, việc sử dụng thường quy không còn được chỉ định. Xu hướng hiện tại là đặt câu hỏi về việc sử dụng nó trong một số tình huống liên quan đến toan chuyển hóa kèm khoảng trống anion cao, do có nhiều tác dụng ngoại ý và tác động bảo vệ tiềm năng của toan máu trong những tình huống nguy kịch này. Mặc dù có tranh cãi nhưng vẫn có sự đồng ý về cơ chế gây ra chứng toan chuyển hóa máu và nhu cầu điều trị bệnh căn càng sớm càng tốt.
• Tuy nhiên, xem xét đến sự lo lắng do thách thức phải đối mặt với toan máu nghiêm trọng, với các biến chứng nguy hiểm đến tính mạng, và khó khăn trong việc thay đổi phác đồ, nghiên cứu mới, cụ thể hơn, được đề nghị để đưa ra một căn cứ dựa trên bằng chứng cho việc sử dụng của sodium bicacbonate. Một chiến lược chẩn đoán dựa trên kiến thức sinh lý học về ABD và điều trị kịp thời để đảo ngược cơ chế tiên đoán gây MAC ở mỗi bệnh nhân sẽ dẫn đến việc sử dụng hợp lý hơn liệu pháp sodium bicarbonate. Các liệu pháp khác đòi hỏi những thử nghiệm lâm sàng lớn hơn và tốt hơn ở cả người lớn và trẻ em, với sự nhấn mạnh vào các phương pháp điều trị MAC thay thế với ít tác dụng phụ hơn.