Rödluvan & syrgasinducerad koldioxidretention

Du står i akutrummet med en hypoxisk KOL-patient. Efter inhalationer och syrgas är patienten har pO2 förbättrats, men pCO2 har stigit till 12,2. Varför retinerar patienten? Vad ska du göra?

Här är internets första (och hittills sannolikt bästa) godnattsaga om koldioxidretention!

På 5 minuter kommer du att få en överblick av de tre underliggande mekanismerna som orsakar syrgasinducerad hyperkapné (så vitt vi vet) – och dessutom veta hur rödluvan räddade sin farmor!

Vill du veta mera om historiken bakom hur vi lärde oss förstå syrgasinducerad hyperkapné? Läs mera i detta blogginlägg!

Referenser

1. West JB. Joseph Priestley, oxygen, and the enlightenment. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 2014;306(2):L111-9. [PubMed]

2. Scheele CW. Chemische Abhandlung von der Luft und dem Feuer. 1777. [LoC]

3. Grainge C. Breath of life: the evolution of oxygen therapy. J R Soc Med. 2004;97(10):489-93. [PubMed]

4. Donald K, Simpson T, Mcmichael J, B. L. Neurological Effects of Oxygen. The Lancet. 1949;254(6588):1056-7. [Lancet]

5. Campbell EJ. Respiratory Failure. Br Med J. 1965;1(5448):1451-60. [PubMed]

6. Campbell EJ. The J. Burns Amberson Lecture. The management of acute respiratory failure in chronic bronchitis and emphysema. Am Rev Respir Dis. 1967;96(4):626-39. [PubMed]

7. Aubier M, Murciano D, Milic-Emili J, Touaty E, Daghfous J, Pariente R, et al. Effects of the administration of O2 on ventilation and blood gases in patients with chronic obstructive pulmonary disease during acute respiratory failure. Am Rev Respir Dis. 1980;122(5):747-54. [PubMed]

8. Sassoon CS, Hassell KT, Mahutte CK. Hyperoxic-induced hypercapnia in stable chronic obstructive pulmonary disease. Am Rev Respir Dis. 1987;135(4):907-11. [PubMed]

9. Christiansen J, Douglas CG, Haldane JS. The absorption and dissociation of carbon dioxide by human blood. J Physiol. 1914;48(4):244-71. [PubMed]

10. Lenfant C. Arterial-alveolar difference in PCO2 during air and oxygen breathing. J Appl Physiol. 1966;21(4):1356-62. [PubMed]

11. Luft UC, Mostyn EM, Loeppky JA, Venters MD. Contribution of the Haldane effect to the rise of arterial Pco2 in hypoxic patients breathing oxygen. Crit Care Med. 1981;9(1):32-7. [PubMed]

12. Dick CR, Liu Z, Sassoon CS, Berry RB, Mahutte CK. O2-induced change in ventilation and ventilatory drive in COPD. Am J Respir Crit Care Med. 1997;155(2):609-14. [PubMed]

13. Robinson TD, Freiberg DB, Regnis JA, Young IH. The role of hypoventilation and ventilation-perfusion redistribution in oxygen-induced hypercapnia during acute exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease. Am J Respir Crit Care Med. 2000;161(5):1524-9. [PubMed]

14. Budinger GRS, Mutlu GM. Balancing the risks and benefits of oxygen therapy in critically III adults. Chest. 2013;143(4):1151-62. [PubMed]

15. Gay PC, Edmonds LC. Severe hypercapnia after low-flow oxygen therapy in patients with neuromuscular disease and diaphragmatic dysfunction. Mayo Clinic proceedings. 1995;70(4):327-30. [PubMed]

16. Vollenweider DJ, Frei A, Steurer-Stey CA, Garcia-Aymerich J, Puhan MA. Antibiotics for exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease. Cochrane Database Syst Rev. 2018;10:CD010257. [PubMed]

Blodgasrubbningar vid inneliggande vård

I detta inlägg tänkte vi ta upp blodgasrubbningar som tenderar att uppkomma under inneliggande vård, vi fokuserar alltså inte på rubbningar som i sig är orsak/konsekvens till sjukdomen. Tanken med inlägget är att förmedla en sammanställning över saker som man ganska ofta stöter på men som sällan är organiserade på detta sätt. En del är bra att känna igen för att inte bli oroad och överutreda, annat är bra att känna till för att kunna undvika. Delar av innehållet beskrivs i större detalj i andra inlägg och vi hänvisar då dit.

Metabol alkalos

För översikt över generell handläggning var god se detta inlägg.

Vid längre tids inneliggande vård, framförallt på de mer allvarligt sjuka tenderar man ofta att se metabol alkalos. Oftast är den lätt, pH 7.46-50 och försvinner tillsammans med tillfrisknandet.

Vanliga orsaker

  • diuretika
  • hypokalemi
  • hyperaldosteronism
  • hypoalbuminemi
  • kräkningar, dränering av ventrikelinnehåll
  • kompensation av respiratorisk acidos
  • TPN, erytrocytkoncentrat och ringer-acetat
  • behandling av metabol acidos

Diuretika, framförallt loopdiuretika, leder till ökad utsöndring av kalium och klorid vilket leder till metabol alkalos. Ibland kallas detta ”contraction alkalosis” men det är omdebatterat om det egentligen föreligger en vätskebrist. Förekomsten av metabol alkalos bör alltså inte leda till administration av vätska utan det bedöms utifrån vanliga kriterier. Istället kan man ersätta låga K och Cl. Har inte detta effekt kan isoton NaCl prövas.

Hyperaldosteronism som kommer under vårdtiden orsakar sällan metabol alkalos, däremot kan den bidra till att upprätthålla tillståndet. Exempel när man ser hyperaldosteronism är alla tillstånd när kroppen reagerar på lågt blodtryck, det kan vara vätskeförluster som diarré men även andra orsaker till chock som vasodilatation eller kardiogen chock. Ökat aldosteronpåslag sparar på vatten och natrium, men ökar kaliumutsöndringen. Här bör främst den bakomliggande orsaken åtgärdas. Vid kvarstående hyperaldosteronism kan ibland åtgärder direkt mot detta tas, alltså aldosteronhämmare som spironolakton eller kaliumkanrenoat. Höga doser av kortikosteroider med viss mineralokortikoid effekt ger samma bild.

Man bör även betänka att vissa antibiotika är associerade med hypokalemi, exempel är piperacillin.

Hypoalbuminemi bör man i första hand identifiera, och i andra hand ge patienten en så optimal vård i övrigt så tillfrisknandet går snabbt. Albumin är en negativ akutfasreaktant, produktionen minskar därför vid inflammation. Då albumin liksom de flesta proteiner verkar för att sänka pH kommer en brist att leda till alkalos. Vid blodgastolkning enligt Stewart kallas detta alkalos pga sänkt Atot, men man behöver inte avancerade modeller för att gissa att ett påtagligt lågt albumin, säg 20g/L, förklarar patientens lätta metabola alkalos. Man bör även komma ihåg att lägre albumin även drar ned referensintervallet för anjongap, mer om detta här. En patient med lågt albumin, normalt pH och anjongap 10 kan alltså ha en kombinerad metabol alkalos och acidos med högt anjongap.

Vid en respiratorisk acidos kompenseras den metabolt. Vid snabb regress av respiratorisk rubbning (oftast överdriven ventilation) kan metabola alkalosen ligga kvar 1-2d innan den försvinner. Inga åtgärder.

TPN, erytrocytkoncentrat och ringer-acetat innehåller alla acetat eller citrat som metaboliseras till bikarbonat. Större volymer av dessa kan ge en lätt metabol alkalos. Detta bör i första hand noteras snarare än ageras på.

Bikarbonat mot metabol acidos. Man bör sällan ge iv bikarbonat mot metabol acidos vid tillstånd som löses snabbt. Vid DKA kommer acidosen snabbt hävas med rätt behandling medan det bikarbonatet som administrerats finnas kvar och då i efterförloppet orsaka en metabol alkalos vilket är svårare att korrigera. Tillstånd där bikarbonat är av värde är om det föreligger brist på bikarbonat (förlust eller utebliven produktion). Typexempel är förlust av bikarbonat vid diarré eller njursvikt med oförmåga till produktion av nytt bikarbonat (som ersättning för det som förloras nära syra neutraliseras).

Åtgärder
Detta antaget att någon annan allvarlig förklaring ej finns som kräver specifk handläggning. Vid flera av rubbningarna ovan bör man dock framförallt tänka men oftast behövs inga större direkta åtgärder utan mycket korrigeras automatiskt. Se därför inte nedanstående lista som något som måste övervägas på alla patienter utan det är möjliga åtgärder.

  • Substituera elektrolyter, hypokalemi med alkalos korrigeras bättre med KCl än andra kaliumsalt då det oftast föreligger en kloridbrist.
  • Se över diuretikabehov, och typ av diuretika. En del förespråkar en kombinationsbehandling för att minska metabola effekter av diuretika.
  • Minska katabolism och ge nutrition
  • Övergå från TPN till enteral nutrition om möjligt
  • Aldosteronblockerare som spironolakton (po) och kaliumkanrenoat (Soldactone, iv) kan övervägas framförallt som motvikt vid loopdiuretikaorsakad alkalos eller försämrande värden där pH-värdet i sig bedöms orsaka problem. Denna indikation kräver dock erfarenhet hos förskrivaren.
  • Karbonanhydrashämmare, diamox. Kräver som ovan erfarenhet hos förskrivaren, särskilt eftersom en ökad kaliumutsöndring kan ses vilket motverkar behandlingen av den metabola alkalosen.
  • Minska HCl utsöndring i ventrikel med protonpumpshämmare eller H2-blockerare

Metabol acidos

Självfallet kan alla metabola acidoser uppträda, vi vill dock fokusera på några som gäller generellt och några ovanligare, men som är mer specifika för komplicerade multisjuka patienter med längre vårdtid. Laktat, ketoacidos och njursvikt är vanligen lättidentifierade anledningar. De som tenderar att missas är vanligen acidoser med normalt anjongap som renal tubulär acidos, dels paracetamol.

Vanliga orsaker / fynd

  • laktat
  • ketoacidos
  • njursvikt, försämrad funktion under vårdtiden
  • renal tubulär acidos sekundär till läkemedel
  • paracetamol
  • kompensation till respiratorisk alkalos
  • vätskeförlust från tarm
  • kirurgiska drän och avledningar
  • iv Natriumklorid

Man kan som vanligt dels gå igenom listan ovan eller analysera blodgasen utifrån om ett förhöjt anjongap föreligger och därefter tänka igenom möjliga orsaker. Hos inneliggande komplicerade patienter är det dock vanligt med flera samtidigt förekommande rubbningar varför det kan vara värt att göra både och. Flera acidoser kan föreligga samtidigt och en mer betydande metabol acidos kan delvis gömmas av en metabol alkalos sekundärt till diuretika och kloridbrist.

Laktat. Laktat har en lång lista på orsaker, vanligast vid inneliggande vård är sekundärt till stress och betaagonister. Högt andningsarbete kan även ge stegrade värden. Man bör även vid dåligt nutritionsstatus överväga tiaminbrist. Vid osäkerhet eller påtagligt höga värden görs övergripande analys.

Ketoacidoser, svält är vanligast men diabetisk ketoacidos kan uppkomma vid kombinationen otillräcklig insulindosering och kolhydratintag. Risk framförallt vid fasta hos typ 1 diabetiker. SGLT2-hämmare är associerade med ökad risk för ketoacidos och det kan av flera skäl vara rimligt att pausa dessa när patienten är sjukare och har sänkt kolhydratintag. Observera dock att de i viss mån ger en diuretisk effekt och utsättning kan exempelvis förvärra hjärtsvikt. För en allmänn översikt läs detta.

Njursvikt, metabol acidos tenderar att uppträda vid njursvikt stadium 4 eller sämre. Tänk på att kreatin är beroende på muskelmassa och njurfunktion. Vid en för åldern låg muskelmassa överskattar därför kreatininclearence njurfunktionen och man kan missa eller underskatta graden av njursvikt. Cystatin C är bättre markör hos dessa patienter, däremot tenderar också urea vara mindre säkert då detta även beror på proteinintaget. Under en väldigt lång vårdtid, särskilt efter lång tid på intensvivvårdsavdelning minskar muskelmassan påtagligt varför det blir än mer svårtolkat utifrån kreatinin-clearence. Generell utredning och behandling av njursvikt, vb natriumbikarbonat po/iv.

Renal tubulär acidos (RTA) är ett komplex begrepp av orsaker till acidos som kan förklaras av njurtubulis hantering av bikarbonat eller K/H-jonshantering. Generellt ses en metabol acidos med normalt anjongap. Urin-pH och serumkalium beror på vilket typ av RTA som föreligger. Vid inneliggande vård kan man se dessa sekundärt till olika läkemedel, både vanliga som NSAID och ACEH till mer ovanliga som amfotericin B och litium. Vid behov ta urin-pH, urin-elektrolyter och läs på.

Vätskeskiften i tarm och efter kirurgi. Förutom ventrikelns sekretion är den mesta vätskan som bildas i tarmen rik på bikarbonat. Ökade flöden ger en metabol acidos, exempel är diarré men även olika kirurgiska ingrepp som galldränage, fistlar och konstgjord urinblåsa. Hos den opererade patienten bör man därför i första hand bedöma volym av pågående tarmförluster, ersätta elektrolyter och ge natriumbikarbonat. Betänk att po natriumbikarbonat kan vara svårt att absorbera vid snabb tarmpassage och brustablett eller iv är mer effektivt.

Paracetamol. Paracetamolmetaboliten 5-oxoproline kan ibland förklara metabol acidos och ingår i ramsan GOLD MARK (”O”:et). Ses vid metabol acidos med ökat anjongap. Finns enstaka fallrapporter att detta i kombination med exempelvis flukloxacillin varit enda förklaringen till en betydande acidos. Troligen är dock majoriteten av fallen relativt milda.

Kompensation för respiratorisk alkalos. Vid långvarig respiratorisk alkalos, exempelvis betydande andningsrubbning med hyperventilation, kan njuren kompensera med att öka pH. När sedan den respiratoriska rubbningen avtar finns bara en lätt metabol acidos. Denna kommer vid normal njurfunktion försvinna på några dagar och ska ej åtgärdas. En ledtråd är om man ser ett mönster i blodgaserna att pCO2 är relativt konstant, pH ligger först högt och därefter faller successivt. När sedan pCO2 normaliseras sjunker pH lätt under referensintervallet.

Respiratoriska rubbningar under vårdtiden

Respiratorisk alkalos. Kräver ingen särskild bedömning utöver att långdragen respiratorisk alkalos ger en kompensatorisk metabol acidos, se ovan. För översikt läs här.

Respiratorisk acidos. Kräver ingen särskilt diagnosik för att patienten vårdas inneliggande, nämns här för att man lätt glömmer att den stora risken vid högt andningsarbete under längre tid är successiv uttröttning. En patient som går från respiratorisk alkalos via normalområdet och därefter lätt koldioxidretention är alltså en hög risk för snabb och påtaglig försämring.

Sammanfattning

Blodgasrubbningar som uppkommer sekundärt under vårdtiden är vanligt och kan vara både enkelt och komplext att analysera.

  • Lab: blodgas, albumin, kreatinin, elektrolyter (Na, K, Ca, Cl, fosfat, Mg).
  • Urinsticka för pH och acetoacetat. Vid behov även urin-elektrolyter
  • Diuretika, hypoalbuminemi och låga K/Cl förklarar ofta metabol alkalos
  • Vätskeskiften i tarmen kan orsaka både metabol acidos och alkalos
  • Kirurgiska drän och avledningar ger metabol alkalos efter bikarbonatförlust
  • Fasta riskerar utlösa ketoacidos, ge kolhydrater iv och typ 1-diabetiker måste ha insulin
  • Njursvikt kan ibland döljas av en låg muskelmassa, ta vid behov cystatin C
  • Renal tubulär acidos är vanlig biverkan till många läkemedel
  • Metabol kompensation kvarstår några dagar efter den respiratoriska rubbningen avtagit
  • Flera samtidiga metabola störningar föreligger ofta och kan delvis gömma varandra

Referenser

Farkas J. The Internet book of Critical Care. Framförallt kapitlen ”NAGMA (Non-Anion-Gap Metabolic Acidosis)” med en bra tabell över RTA samt ”Deresuscitation: Dominating the diuresis”. Åtkomst 2020-12-11. https://emcrit.org/ibcc/toc/

Faubel S, Topf J. The Fluid, Electrolyte & Acid-Base Companion. Alert and Oriented Publishing 1999. Onlineversion fritt tillgänglig på http://pbfluids.com/2017/09/the-fluid-electrolyte-and-acid-base-companion/

Jacobi J, Schnellhardt S, Hilgers KF et alt. Severe metabolic alkalosis and recurrent acute on chronic kidney injury in a patient with Crohn’s disease. BMC Nephrology 2010, 11:6. http://www.biomedcentral.com/1471-2369/11/6

Mehta AN. Emmett JB, Emmett M. GOLD MARK: an anion gap mnemonic for the 21st century. Lancet 2008.

Mustaqeem R, Arif A. Renal Tubular Acidosis. StatPearls 2020. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30085586/

Kolkhof P, Bärfacker L. Mineralocorticoid receptor antagonists: 60 years of research and development. J of Endocrinology 2017; 234, T125–T140. https://doi.org/10.1530/JOE-16-0600

Respiratorisk alkalos – mer än bara flås!

Ja, jag vet vad du tänker – varför läsa på om respiratorisk alkalos? Varför lägga tid på något som bara handlar om hyperventilation? Som tur är har de senaste 60 årens forskning lärt oss att respiratorisk alkalos kan orsakas av, och indikera, mycket mer än så – och en bra förståelse av det kommer att hjälpa dig bättre ta hand om dina patienter!

Basala fysiologin: hyperventilation

Respiratorisk alkalos uppstår då hyperventilation orsakar en ökad utvädring och förlust av koldioxid. Vanligtvis hämmas detta av att vår respiratoriska drive styrs av koldioxidnivån i blodet, men i vissa fall flåser vi ändå på. pCO2 går ner, varpå HCO3 sjunker och förblir aningen sänkt [Foster 2001]. Därefter kommer de renala kompensationsmekanismer igång (H+ utsöndring samt HCO3 reabsorbering hämmas), vilket minskar HCO3 ytterligare, och så länge njurfunktionen är ok så kan pH:et återgå till det normala (tar ett antal dagar).

Men jag ser ju hyperventilationen – varför behöver jag förstå respiratorisk alkalos?

Två anledningar:

  1. Det kan hjälpa dig upptäcka mindre självklara underliggande tillstånd
  2. Respiratoriska alkalosen påverkar kroppen – och det är värdefullt att veta hur
Så vilka orsaker finns det?

Kom ihåg att en respiratorisk alkalos kan indikera en allvarlig sjukdom tills motsatsen är bevisad. Respiratorisk alkalos har många möjliga orsaker:

  1. Ventilations- och oxygeneringsproblem
    1. Hypoxi & att patienten har svårt att andas:  KOL ex, astma, lungödem – även utan blodgas kommer du i dessa fall att misstänka ett respiratoriskt problem.  En del toxiska gaser ger liknande bild, glöm inte anamnes för exponering.
    2. Graviditet: progesteron-medierat, associerat med upp till 50% ökning i tidalvolymer [Costatin 2014]
  2. Sekundär kompensation pga en metabol acidos
    1. Hur vet man det? Läs mer här!
  3. Central hyperventilation
    1. CNS påverkan: Hyperventilation kan även ske till följd av centralt påslag, exempelvis vid hjärnstamsinfarkter, encefaliter, meningiter.  
    2. Smärta: Kom ihåg att smärta i sig kan orsaka hyperventilation. Extra viktigt att tänka på det på intuberade patienter som inte kan förmedla.
    3. Salicylatintox. En patient som intoxikerat sig med oklara smärttabletter och har en initialt respiratorisk alkalos? Överväg salicylater (det är först i ett senare skede som den metabola acidosen börjar) som har en centralt stimulerande effekt på respirationen [Pearlman 2009].
    4. Leversvikt: Respiratorisk alkalos är den vanligaste syrabasrubbningen hos patienter med leversvikt [Scheiner 2017]. Inte helt säkert varför, men man misstänker central hyperventilation (pga ökat ammonia eller progesteron) eller mer mekaniska orsaker (t.ex. att ascites minskar tidalvolymen, vilket kompenseras med en ökad andningsfrekvens).
    5. Ångest/panikattacker: En uteslutningsdiagnos när allvarliga orsaker uteslutits

      … eller så klart en kombination av dessa.

Ett sätt att resonera kring möjliga orsaker är att jämföra hur de olika parametrarna ser ut vid olika tillstånd. T.ex. DKA:er med en metabol acidos kan ha en kompenserande sekundär respiratorisk alkalos. Den hyperventilationen är ett försök att vädra ut koldioxid och kan ge en blandad blodgasbild enl tabellen nedan.

  pHpCo2 SatpO2BELac
Hypoxi ↑ ↓ ↓ ↓ → →/↑
Panikångest ↑ ↓ → ↑ → →
Akut smärta pga ischemi ↑ ↓ → ↑ ↓ ↑
Kompensation för
samtidig metabol acidos 		→/↓ ↓ – →/↑ ↓ →/↑
Risk att missa på akuten

Patienter med en allvarlig metabol acidos kan hyperventilera en hel del. När de dyker upp på en akutmottagning kan en eventuell hyperventilation göra att de felaktigt triageras som andningsbesvär. Vanliga orsaker sträcker sig från njursvikt, ketoacidoser (svält, alkohol) till sepsis och intox – vilket kan vara bra att ha i åtanke när man ser en hyperventilerande patient.

Om patienten har en akut respiratorisk alkalos – vad annat kan vara påverkat?
  • Kaliumrubbningar: Enligt viss litteratur medför en akut respiratorisk alkalos en associerad hypokalemi (t.ex. att K+ sjunker med 0.3 mmol/L för varje 0.1 ökning i pH [Sanchez 1978]). Det finns dock andra studier som hittat en associerad hyperkalemi (t.ex. denna studie av John Hickam (som senare myntade Hickam’s dictum) [Hickam 1956]. En studie har kunnat jämka tidigare motsägelsefulla studier: att hyperventilation orsakar en tillfällig hyperkalemi (genom alfa-adrenergt påslag) och när hyperventilationen senare avbryts tvärt ser man en korrigering av kalium med en tillfällig hypokalemi. Det vill säga, beroende på när blodgasen tas kan man både se en associerad hyper- och hypokalemi. [Krapf 1995]
  • Fosfatrubningar: Akut får man en hypofosfatemi (ökat intracellulärt upptag), men kroniskt får man en en beta-adrenerg medierad hyperfosfatemi (minskar renal utsöndring) [Foster 2001].
  • Ökat laktat: Hyperventilation kan ge ett ökat laktat, även om mekanismen är oklar ser man detta i ett panorama av olika patientgrupper [Ter Avest 2011].
  • CNS: Respiratoriska alkalosen är ofta associerat till en hypokapné, som kan ha centrala effekter (yrsel, tremor, domningar) [Bott 2009].
Hur kommer man ihåg det?

Det finns så klart ramsor, CHAMPS är en som bra täcker diagnoserna ovan

  • C: CNS
  • H: Hypoxia (eller lungsjukdom)
  • A: Anxiety or Pain
  • M: Mechanical ventilation
  • P: Progesterone (graviditet, cirros)
  • S: Salicylate or sepsis
Sammanfattning
  • Respiratorisk alkalos innebär hyperventilation som vädrar ut koldioxid och orsakar alkalos.
  • Om du ser respiratorisk alkalos måste du ta reda på varför patienten hyperventilerar – det finns både vanliga och farliga orsaker.
  • Respiratorisk alkalos kan bero på oxygenerings/ventileratingsproblem, CNS-insulter/smärta/ångest eller som kompensation för en metabol acidos
  • Kalium, fosfat och laktat kan påverkas av respiratoriska alkalosen


Referenser
  • Foster GT, Vaziri ND, Sassoon CS. Respiratory alkalosis. Respir Care. 2001 Apr;46(4):384-91.) Obs: en sann juvel från Tidskriften Respiratory Care (hela upplagan från 2001 finns open access här  https://archive.org/details/respiratorycareo466amerrich/page/n1 ! )
  • Pearlman BL, Gambhir R. Salicylate intoxication: a clinical review. Postgrad Med. 2009 Jul;121(4):162-8. doi: 10.3810/pgm.2009.07.2041.
  • Scheiner B, Lindner G, Reiberger T, Schneeweiss B, Trauner M, Zauner C, Funk GC. Acid-base disorders in liver disease. J Hepatol. 2017 Nov;67(5):1062-1073.  
  • Sanchez MG, Finlayson DC. Dynamics of serum potassium change during acute respiratory alkalosis. Can Anaesth Soc J. 1978 Nov;25(6):495-8.
  • Krapf R, Caduff P, Wagdi P, Stäubli M, Hulter HN. Plasma potassium response to acute respiratory alkalosis. Kidney Int. 1995 Jan;47(1):217-24
  • Hickam JB, Wilson WP, Frayser R. Observations on the early elevation of serum potassium during respiratory alkalosis. J Clin Invest. 1956;35(6):601-606.
  • ter Avest E, Patist FM, Ter Maaten JC, Nijsten MW. Elevated lactate during psychogenic hyperventilation. Emerg Med J. 2011 Apr;28(4):269-73.
  • Costantine MM. Physiologic and pharmacokinetic changes in pregnancy. Front Pharmacol. 2014 Apr 3;5:65

Blodgas vid andningssvikt i Covid-19-tider

Så här i tider av skenande antal fall med Covid-19 blir blodgasen alltmer viktig i akutsammanhang. Följande inlägg är en kort sammanfattning av blodgasbedömning vid hypoxisk respiratorisk svikt och hur parametrar på blodgasen kan användas för gradering av svårighetsgraden av respiratorisk insufficiens.

Bedömning av patienter med andningssvikt är komplext och blodgasen är endast en del bland flera parametrar som bör tas med i bedömningen. Erfarenheter från arbete med COVID-19 patienter i Sverige och rapporter från Kina och Italien beskriver att den kliniska bilden hos COVID-19 patienter kan skilja sig från den vi är vana vid hos patienter med hypoxisk respiratorisk svikt.
Så kallad ”silent hypoxemia”, vilket kan beskrivas som att patientens kliniska status och upplevelsen av andningsbesvär inte motsvarar graden av hypoxi i blodet, är vanligt förekommande. Förlopp med hastig försämring i andning och syresättning  förekommer också , vilket gör vikten av  monitorering och bedömning med arteriella blodgaser än viktigare för att fånga upp patienter i en negativ klinisk trend. 

Författare: Björn Kolsrud och Mikael Birge

Uppdatering 2020-03-25: ARDS-definition kompletterad med WHOs tillägg för Covid-19

Vid hypoxisk respiratorisk svikt bör man även beakta att kroppens syretransporterande förmåga, vilken avgör hur mycket syre som kan transporteras till kroppens organ och perifiera vävnad. Den syretransporterande förmågan utgörs av flera komponenter där lungorna endast är en. Andra viktiga komponenter är blodcirkulationen och blodflödet, antal syrebärande molekyler i blodbanan (Hb-molekylerna) och blodets pH-värde. En patient med Hb 70 g/L med 100% O2-saturation har mycket sämre syretransporterande förmåga än en patient med  Hb 140 g/L, och 95% O2-saturation, allt annat lika.

Indelning av respiratorisk svikt

Respirationssvikt kan översiktligt delas upp i

  • Typ I – hypoxisk respiratorisk svikt (pO2 är sänkt),
  • Typ II – hyperkapnisk respiratorisk svikt  (pCO2 är förhöjt) eller
  • kombinerad respiratorisk svikt (pO2 är sänkt, pCO2 är normalt/förhöjt ).

Vid generaliserade spridda lunginflammationer, som exempelvis Covid-19, dominerar den hypoxiska komponenten genom ett uttalat inflammationstillstånd och efterföljande  shuntmekanism i det kardiopulmonella systemet. I de fall man ser en kombinerad hypoxisk- och hyperkapnisk svikt är det ofta i fall med en samvarierande lungfunktionsnedsättning (som KOL, neuromuskulär sjukdom, kyfioskolios) eller vid de fall patienten blir uttröttad vilket är ett sent och mycket allvarligt tecken.

Typfall blodgasprofil vid  hypoxisk respiratorisk svikt 

Patienter med akut hypoxisk respiratorisk svikt har generellt ett ökat andningsarbete (förhöjd andningsfrekvens, aktiverad accessorisk andningsmuskulatur, svårt att säga mer en enstaka ord i följd utan att hämta andan). COVID-19 patienter har i flera fall rapporterats avvika från det mönstret och de kliniska symtomen behöver inte alltid vara så uttalade även om syrgasdiffusionen i lungan är allvarligt nedsatt. Det man kan förvänta sig att hitta på blodgasen är ofta att

  • pO2 är sänkt (eller lägre än förväntat vid syrgastillförsel)
  • pCO2 sänkt, (arteriellt mellan 3-4,5 kPa)
  • pH normalt/lätt förhöjt (respiratorisk alkalos)

Viktigt att beakta är att vid hypoxisk svikt hos en patient med spridd pneumoni och ett ökat andningsarbete är ett normalt pCO2 eller ökande trend i pCO2 ett allvarligt tecken på även inadekvat ventilation och de patienterna bör omedelbart bedömas av läkare med kompetens inom intensivvård.

Vid Covid-19 är författarnas erfarenheter att om ingen anledning till acidos (njursvikt, cirk.svikt) finns ses ofta en lätt metabol alkalos, dvs BE >3 och bikarbonat >26.

Fraktion inandad syrgas (FiO2)

I normalfallet är fraktion syrgas i inandningsluften 21% vid havsnivå och ökar sedan beroende på administrerad syrgasmängd (liter/min) och administationssätt (vanlig grimma, öppen mask, reservoarmask, nasal högflödesgrimma, CPAP/BiPAP, ventilator). Vid behandling med nasal högflödesgrimma (NHF; HFNC/”optiflow”) och CPAP/BiPAP kan man ställa in FiO2 på apparaten och det anges då i procent, tex FiO2 50%. Vid övriga administrationssätt som vanlig näsgrimma, öppen mask (oxymask) eller reservoarmask kan man estimera FiO2 utifrån antal liter O2/min som administeras. Syrgaskoncentrationen från vägguttaget på sjukhusen är oftast 100% och det som ordineras är ett flöde av syrgas med den koncentrationen, t e x 3 liter/min. 

En viktig aspekt att ta med vid bedömning av estimerat FiO2 vid behandling med enkel näsgrimma är att det det råder viss osäkerhet i hur mycket FiO2 som faktiskt levereras till alveolerna. I litteraturen anges på flera ställen siffror på mellan 3-4% ökning av FiO2 per L syrgas/min via grimma men även lägre siffror som 2% FiO2 per liter /min förekommer (svenska infektionsläkarföreningens vårdprogram för pneumoni). Vi tror att man riskerar att underskatta patientens grad av hypoxisk svikt genom att räkna så lågt som 2% FiO2 per liter O2/min på grimma och räknar själva med åtminstone 3% ökning av FiO2 per liter O2/min på enkel näsgrimma. Nedanstående tabell är en sammanställning med av data om FiO2 % vi administrering av syrgas via grimma och mask. Värdena ska se som ungefärliga och bör användas med viss försiktighet. 

O2 flöde
(L/min)		 Näsgrimma
FiO2		 AGA-mask
FiO2		 Hudson RCI mask
FiO2		 Reservoarmask
FiO2
1 24-25% — — —
2 26-28% — — —
3 29-32% — — —
4 33-37% 33% — —
5 — 35% 40% —
6 — 37% 44% 56%
7 — 40% 48% 60%
8 — — 52% 64%
9 — — 56% 68%
10 — — 60% 72%
11 — — — 76%
12 — — —

80%

Begreppet PFI (PaO2 kPa / FiO2 %-Index) och gradering av hypoxisk respirationssvikt

Vid akut nytillkommen spridd inflammation i lungparenkymet, som vid ARDS och viruspneumoni orsakad av COVID-19, försvåras diffusionen av syrgas från alveolerna till lungartärerna vilket resulterar i låg syrgastension i artärblod (lågt PaO2).

Patienter med spridd lunginflammation har ofta varierande former av svårighetsgrad i diffusionsstörningen i lungorna, och kräver därför olika mycket syrgas för att upprätthålla ett adekvat pO2 i blodbanan. Ju svårare diffusionsstörningen är, desto högre procentandel syrgas krävs i inandningsluften för att upprätthålla ett acceptabelt pO2 i artärblodet vilket i förlängningen påverkar patientens syresaturation och syrgastransportern till vävnaden.

För att gradera hur uttalad diffusionsstörningen är kan man använda begreppet PFI (PaO2-FiO2-Index), vilket är kvoten mellan arteriell syrgastension i blodet (PaO2 i kPA) och andelen syrgas i inandningsluften (alveolen) i procent, FiO2.

                                                    ————–

PFI = Syrgastrycket i arteriellt blod (PaO2) / syrgastrycket i inandningsluften i lungan/alveoli ( FiO2 %)

                                                     ————–

Ett annat begrepp för samma sak är PaO2/FiO2-ratio som bland annat förekommer i Berlindefinitionen av ARDS, men då räknas PaO2 om till mmHG (görs genom att multiplicera kPA med ca 7,5x) och patienten ska definitionsmässigt andas mot ett positivt slutexpiratoriskt tryck (PEEP) på 5 cm H2O. Andra definitioner av ARDS kräver dock ej mekanisk ventilation.

Eftersom svenska blodgasapparater svarar ut PaO2 i kPA använder vi fortsättningsvis begreppet PFI i det här inlägget.

Gradering av hypoxisk svikt med PFI

  • Normalt PFI >50
  • Mild ARDS: PFI 26-40
  • Måttlig ARDS: PFI 13-26
  • Svår ARDS: PFI <13

Dessa gränser är avrundade, de bygger på amerikanska mått (PaO2 mmHg/FiO2 (%) där PaO2 100 resp 200 resp 300mmHg) och det är enklare att komma ihåg de avrundade värdena. Huruvida man kallar det ARDS beror på om sjukdomen som ger hypoxi är ett tillstånd som kan ge ARDS (nytillkomna bilaterala infiltrat ej orsakade av akutisering av hjärtsvikt eller annan kronisk åkomma), och patienten uppfyller kriterierna i övrigt.

Vid Covid-19 finns numera en ARDS-definition utan krav på mekanisk ventilation med PEEP 5cmH2O vilket annars är den konventionella definitionen (”Berlindefinitionen”).

Exempel på beräkning av PFI

  • PaO2 10kPa och FiO2 är 50% (0.5) ger 10/0,5= PFI 20 (måttlig ARDS)
  • PaO2 12kPa och FiO2 0.21 ger PFI 57 (=normalvärde)
  • PaO2 8kPa och FiO2 0.8 ger PFI 10 (=svår ARDS)

Förutsättningar

PFI-beräkning förutsätter att det inte finns någon hypoventilation, och som vid alla kliniska tillstånd är det därför bra att först bedöma patienten kliniskt och sedan bedöma blodgasen. Om patienten har ett rimligt andningsarbete i förhållande till klinisk bild och man ej ser tecken till höga pCO2 kan man beräkna PFI. PFI ska alltså ej beräknas ex vid KOL-exacerbation med hyperkapnisk respirationssvikt. 

 

Sammanfattning

  • Bedöm patienten kliniskt inklusive kardiopulmonellt status.
  • Vid syrgasbehandling på vanlig mask/grimma estimera FiO2 %
  • Ta en arteriell blodgas och bedöm PaO2, pCO2, pH, Hb
  • Beräkna PFI (PaO2 kPa / FiO2) och gradera svårighetsgraden av patientens diffusionsstörning.
  • Patienter med bilateral viruspneumoni, påverkat andningsarbete och tecken till diffusionsstörning på blodgasen bör bedömas av läkare med kompetens och erfarenhet av de patientgrupperna. Oftast innebär det specialist i anestesi/intensivvård eller motsvarande. Följ ditt lokala vårdprogram för bedömning av indikation för respiratorbehandling

Referenser

The ARDS Definition Task Force, Acute Respiratory Distress Syndrome The Berlin Definition, JAMA. 2012;307(23):2526-2533. doi:10.1001/jama.2012.5669

Gustafsson J, Respiratorisk insufficiens (Rutin NU-sjukvården), Version 5.

https://infektion.net/wp-content/uploads/2017/05/vardprogram_pneumoni_2016.pdf

Nugent et al. Measurement of oxygen concentration delivered via nasal cannulae by tracheal sampling. Respirology (2014) 19, 538–543

Waldau, T. Evaluation of five oxygen delivery devices in spontaneously breathing subjects by oxygraphy. Anaesthesia 1998; 53: 256–263

WHO Interim Guidance, Clinical management of severe acute respiratory infection (SARI) when COVID-19 disease is suspected, 2020-03-13. WHO

Yartsev A. Definition, causes and differential diagnosis of ARDS, derangedphysiology.com. Åtkomst 2020-03-22.

 

Extrema laktatvärden

En lätt medvetandepåverkad och förvirrad patient, allt ser bra ut till jag får en blodgas i handen med pH 7.1 och laktat på 15. Vad har jag missat, var ska jag börja? Frågorna hopar sig och patienten ligger medvetandesänkt och kan inte ge några svar på mina frågor. Är det så enkelt som en kramp i hemmet eller ska jag aggressivt utreda tarmischemi?

Som med alla tillstånd blir det enklare om man har ett kortare samling diagnoser att överväga. Vid stegrade laktatvärden är det en stor skillnad på 3 och 11. I detta inlägg går jag igenom de mer extrema värdena. Dessa definieras ofta som >10mmol/L. Är man orolig är >8mmol/L en bra gräns.

Sammanfattning

      1. Behandla avvikande vitalparametrar
      2. Utred i första hand utifrån klinisk bild
      3. Bred labutredning (inkl salicylat och toxiska alkoholer)
      • Läs på om handläggning och lokala riktlinjer/logistik för akuta tillstånd där snabb handläggning påverkar prognos (som brandrök, tarmischemi, chock)
      • Vanligaste orsakerna: chocktillstånd (septisk, kardiogen chock, blödning), HLR, leversvikt, tarmischemi och kramp
      • Flera samtidiga tillstånd förekommer ofta

Indelning och terminologi

      • Normalt: 0-2 (metodberoende)
      • Lätt förhöjt: 2-4
      • Måttligt förhöjt: 4-8/10
      • Uttalat förhöjt: >8-10
      • (Exceptionellt): ≈ >20
      • Metodens övre referens ofta 30mmol/L

Nivåerna i denna indelning får ses som en grov uppdelning. Poängen är att ju högre laktatvärden desto smalare blir listan på differentialdiagnoser. Den bäst definierade gränsen är 4 som ibland kallas OBLA, onset of blood lactate accumulation, vilket alltså är nivån då laktat tenderar att ansamlas. Laktat på 4 har dock en mycket bred bakgrund och kommer inte täckas i helhet i detta inlägg.

Laktacidos är en problematisk term som bör undvikas då själva laktatet i sig ej ger acidos (se dessa lång externa inlägg del 1 och 2), det är bättre att tänka på det i termer av laktatstegring. Exempelvis ger intensiv träning laktatstegring men inte en grav acidos. Detta framkommer dock sällan i fallrapporter som oftast beskriver tillståndet som ”lactic acidosis”.

Vilka är de vanliga orsakerna?

I en studie över ca 14000 intensivvårdspatienter identifierades 400 med laktat >10mmol, bland de vanligaste förklaringarna sågs sepsis, kardiogen chock, post HLR, blödning och leversvikt.

laktat

Utredning

I första hand driven av sjukhistoria och status. För medvetslösa patienter är listan på tänkbara orsaker lång och man bör inte låsa sig vid en diagnos som infektion. Tittar vi igen på diagrammet ovan kan vi ofta ta bort flera vanliga orsaker. Exempelvis vid någorlunda normala vitalparametrar försvinner kardiogen chock, post HLR, blödningschock och ganska ofta sepsis. Hos vår patient blir det därför viktigare att utreda andra orsaker.

I första hand bör man normalisera vitalparametrar som saturation och blodtryck samt behandla vissa akuta faktorer, som antidot vid misstanke om cyanid. Är chock utesluten kan nedanstående ledtrådar hjälpa att avgränsa. Genomför annars en bred labutredning, eventuell röntgen samt titta under respektive rubrik nedan.

Ledtrådar till uttalat förhöjt laktat

      • Chock: typ av chock (sepsis/distributiv, blödning, kardiogen). Tarmischemi (sent, dvs manifest ischemi)
      • Feber: sepsis i första hand. Ovanligare med hyperterma tillstånd som serotonergt syndrom och malignt neuroleptikasyndrom vilka även kan vara förenade med rhabdomyolys.
      • Läkemedel: metformin, HIV/hepatit-läkemedel, nitroprussid, propofol, salicylat
      • Medvetslöshet: kramp, leversvikt och toxikologiska orsaker bör utredas i första hand
      • Smärta: finns tecken på extremitets- eller tarmischemi?

Labutredning oklara fall: Hb, tpk, lpk, leverstatus (ASAT, ALAT, ALP, bilirubin), krea, Na, K, troponin, CRP, PK, albumin, myoglobin.

Toxikologi: etanol, metanol, etylenglykol

Radiologi: ofta av värde, DT thorax-buk kan förutom infektiösa tillstånd och annan orsak till chock påvisa större solida tumörer som lymfom

Finns uppenbar orsak?

      • Hjärtstopp
      • Hög muskelaktivitet (direkt från tävling, fasthållen och motoriskt orolig med hög muskelaktivitet)
      • Krampanfall

Specifika orsaker

Nedanstående är en översikt över tänkbara orsaker uppdelat efter typ. 

Toxikologi

      • Brandrök: cyanid (laktat >10 är användbart för misstanke), betydande CO eller mer mekaniska faktorer som luftvägshinder, lungödem av retande gaser
      • Etylenglykol: ger höga laktat pga mätfel på vissa apparater då glykolat kan förväxlas. Ta laktat med annan metod ex till kemlab, stor diskrepans stöder diagnosen
      • Metformin/MALA: kräver betydande njurfunktionspåverkan för ansamling
      • Mitokondriella toxiner: exempelvis arsenik, men hit hör även cyanid med flera
      • Betastimuleraring som massiv koffeinöverdosering

Metabolism

      • Leversvikt: oftast dekompenserad leversvikt med en samvarierande faktor som sepsis. I en studie sågs ungefär dubbelt så höga laktatvärden vid akut hemodynamisk påverkan och samtidig leversvikt än de utan leversvikt. Leversvikt ensamt leder sällan till höga laktat även om författaren har sett enstaka fall med (svår) akut leversvikt och laktat >>10. Ett påtagligt högt laktatvärde hos patient med kronisk leversvikt ska därför ej bortförklaras som endast orsakat av leversvikt.
      • Svår tiaminbrist: sällan ensam orsak men man bör frikostigt ge, särskilt vid svält, malnutrition och gastrointestinala sjukdomar där det kan finnas sänkt upptag
      • Barn: misstänk medfödd metabol rubbning, särskilt om barnet är väldigt ungt. Medfödda metabola rubbningar har en tendens att bli mer uttalade vid stresstillstånd som infektion varför exempelvis en konstaterad pneumoni med oväntat högt laktat snarare bekräftar misstanken än utesluter det.
      • Vuxna: ovanligare med medfödda metabola tillstånd men bör övervägas om annan faktor ej kan förklara (se Brisset et al eller Oster et al i referenslistan). Liksom hos barn kan ett stresstillstånd som infektion utlösa en annars okänd rubbning.

Cirkulation/ischemi

      • Chocktillstånd inklusive sepsis
      • Tarm: buksmärta > bukstatus?
      • Extremitetsischemi
      • Hjärtstopp

Onkologi

      • Hematologi: lymfom och leukemi där tumörceller har sk Warburg-metabolism, dvs de får energi genom glykolys även vid normal syrgastillgång. Indikerar generellt en dålig prognos på grund av stor tumörmassa med hög tillväxt.
      • Solida tumörer: ovanligt men enstaka fallrapporter finns (se Garia B et al i referenslistan). Något vanligare om levermetastaser (med därmed leverpåverkan)
      • Feokromocytom: ingår som tumör men de höga halterna av katecholaminer ger snarare laktatstegring genom ett inducerat stresstillstånd än genom stor tumörbörda.

Stresstillstånd och muskelgenes

      • Kramp / status epilepticus. Laktat normaliseras inom några timmar efter avslutad kramp
      • Betydande högintensiv ansträngning (bör vara uppenbart), detta inkluderar exciterat delirium och fasthållning av motoriskt oroliga
      • Massiv rhabdomyolys (författaren har sett laktat >30 vid kombinerad rhabdomyolys och leversvikt)
      • Se betastimulerare under nästa rubrik

Läkemedel

      • Diabetes: metformin (äldre biguanider är betydligt mer benägna till detta). Dialys rekommenderas som behandling. Man skiljer i litteraturen på MALA (metformin-associerad laktacidos) och MILA (metformin-inducerad lactic acidosis)
      • Nukleosid/nukleotidanaloger: används både vid HIV och hepatit. FASS
      • Antibiotika: linezolid
      • Psykiatri: klozapin, välkänt att det kan ge agranulocytos, myokardit med flera tillstånd som sekundärt kan ge uttalad laktacidos
      • Betastimulerare som adrenalin (im, infusion), koffein (massiv överdosering) kan i enstaka fall ge laktat >10. Vid normala doser dock oftast 0-4mmol/L.

Kombinationer

I många fallrapporter rörande uttalad laktatstegring finns flera utlösande faktorer, några vanliga kombinationer är

      • Chocktillstånd + organdysfunktion (ex leversvikt) ± sepsis
      • Chocktillstånd + läkemedel (metformin, HIV, hepatit, vissa antibiotika är vanligast)
      • Genetiskt tillstånd + stressfaktor (infektion, trauma)
      • Leversvikt + läkemedel ± infektion/chock

Sammanfattning

Extremt förhöjda laktatvärden är oftast uttryck för en allvarlig underliggande sjukdom eller tillförsel av exogen syra. Vanligaste orsakerna till värden >10mmol/L är chocktillstånd, kramp, leversvikt, tarmischemi och efter HLR. På grund av den höga mortaliteten associerat med grav laktatstegring måste ofta diagnostik och terapi ske samtidigt. Förutom enskilda sjukdomar leder ofta kombination av flera laktatgenererande processer ofta till påtagligt höga värden.

Uppdatering

1/9 2020: Uppdaterade nomenklatur, dvs skilja laktatstegring från laktacidos. Lade till höga doser betastimulerare och koffeinöverdos som orsak.

Referenser

Alsunaid SR, Ashraf H, Soubani AO. Tenofovir alafenamide associated fatal lactic acidosis in an autologous hematopoietic stem cell transplant recipient. Transplant infectious disease. 2018; 20(5):e12960. [pubmed]

Andersen LW, Mackenhauer J, Roberts JC, Berg KM, Cocchi MN, Donnino MW. Etiology and therapeutic approach to elevated lactate levels. Mayo Clinic proceedings. 2013; 88(10):1127-40. [pubmed]

Belani K, Leibowitz A, Bose S. Linezolid-Induced Lactic Acidosis Sets Stage for Surgery to Rule Out Mesenteric Ischemia: A Case Report. A&A practice. 2018; 11(4):93-95. [pubmed]

Brisset M, Béhin A, Pottier C, et al. Life-threatening lactic acidosis occurring in adults with mitochondrial disorders. Revue neurologique. 2019; 175(9):564-567. [pubmed]

Butt AA. Fatal lactic acidosis and pancreatitis associated with ribavirin and didanosine therapy. The AIDS reader. 2003; 13(7):344-8. [pubmed]

Corchia A, Wynckel A, Journet J, et al. Metformin-related lactic acidosis with acute kidney injury: results of a French observational multicenter study. Clin tox. 2019; [pubmed]

De Jonghe B, Cheval C, Misset B, et al. Relationship between blood lactate and early hepatic dysfunction in acute circulatory failure. J crit care. 1999; 14(1):7-11. [pubmed]

Gharia B, Seegobin K, Mahida H, Shaikh M, Matthews Hew T, Pham D. Fatal Type B Lactic Acidosis Associated With Metastatic Colorectal Cancer: A Case Report With Review of Literature, Pathogenesis, and Treatment. J investigative medicine high impact case reports. ; 6:2324709618788101. [pubmed]

Haas SA, Lange T, Saugel B, et al. Severe hyperlactatemia, lactate clearance and mortality in unselected critically ill patients. Intensive care medicine. 2016; 42(2):202-10. [pubmed]

John M, Mallal S. Hyperlactatemia syndromes in people with HIV infection. Curr opin inf dis. 2002; 15(1):23-9. [pubmed]

Koren W, Kreis Y, Duchowiczny K, et al. Lactic acidosis and fatal myocardial failure due to clozapine. The Annals of pharmacotherapy. 1997; 31(2):168-70. [pubmed]

Madias NE, Goorno WE, Herson S. Severe lactic acidosis as a presenting feature of pheochromocytoma. AJKD. 1987; 10(3):250-3. [pubmed]

Oster Y, Wexler ID, Heyman SN, Fried E. Recoverable, Record-High Lactic Acidosis in a Patient with Glycogen Storage Disease Type 1: A Mixed Type A and Type B Lactate Disorder. Case reports in medicine. 2016; 2016:4362743. [pubmed]

Pace C, Dagda R, Angermann J. Antioxidants Protect against Arsenic Induced Mitochondrial Cardio-Toxicity. Toxics. 2017; 5(4):. [pubmed]

Pazderkovák J, Kotora V, Dlouhý P, Bartoš H. [Linezolid-induced lactic acidosis – a brief overview with a case report]. Klinicka mikrobiologie a infekcni lekarstvi. 2019; 25(3):92-96. [pubmed]

Ruiz JP, Singh AK, Hart P. Type B lactic acidosis secondary to malignancy: case report, review of published cases, insights into pathogenesis, and prospects for therapy. TheScientificWorldJournal. 2011; 11:1316-24. [pubmed]

Sangeetha Gandhi, Priyanka Avinash Pophali, and Thomas E. Witzig. Elevated serum lactate in lymphoma: Not always infection. J Clin Oncol 2019 37:15_suppl, e19039-e19039 

Sillos EM, Shenep JL, Burghen GA, Pui CH, Behm FG, Sandlund JT. Lactic acidosis: a metabolic complication of hematologic malignancies: case report and review of the literature. Cancer. 2001; 92(9):2237-46. [pubmed]

Tox & Hound. Tox and Hound – Fellow Friday – Whence the Protons of Lactic Acidosis?. EMCrit Blog. Published on July 24, 2020. Accessed on September 1st 2020. Available at [https://emcrit.org/toxhound/ff-lactic-acidosis/ ].

Tox & Hound. Tox and Hound – Fellow Friday – Whence the Protons of Lactic Acidosis, Part II. EMCrit Blog. Published on August 14, 2020. Accessed on September 1st 2020. Available at [https://emcrit.org/toxhound/ff-lactic-acidosis-redux/ ].

Vander Heiden MG, Cantley LC, Thompson CB. Understanding the Warburg effect: the metabolic requirements of cell proliferation. Science. 2009; 324(5930):1029-33. [pubmed]

Ketoacidoser – klinisk översikt

En lätt doft av aceton sprider sig från den hyperventilerande unga patienten med stängda ögon. Någon anamnes går inte att få på grund av förvirring. På blodgasen noteras ordentlig metabol acidos och på urinstickan ses ketoner. Du ordinerar insulininfusion och vätska med kaliumtillsats. Eller var det så enkelt?

Ketoacidos är en välkänd blodgasrubbning, i vart fall i form av diabetisk ketoacidos (DKA). I detta inlägg vill vi ge en översikt över dels DKA, dels de mer okända släktingarna bland ketoacidoserna. Har man inte insikt i detta kan man råka behandla en alkoholketoacidos med intravenöst insulin med stora risker som följd. Vi vill även belysa några mindre kända men potentiell farliga ketoacidoser som ketoacidos orsakad av SGLT2-hämmare. Denna acidos är lätt att missa samtidigt som SGLT2-hämmare troligen kommer få bredare användning då flera studier visat tecken på bra effekt på förhindrande av njur- och hjärtsvikt varför detta är viktigt.

I denna översikt kommer vi inte i detalj gå in på andra orsaker till metabol acidos. Resonemanget nedan bygger på att man redan övervägt och uteslutit andra farliga orsaker som etylenglykol och laktat. Djupare fysiologi och intermediärmetabolism lämnas i detta inlägg.

Ketoacidos och ketoner

Ketoner eller ketonkroppar är små metaboliter som kan användas som bränsle istället för socker i organ som hjärna och hjärta. Ketoacidos är processen som leder till en överdriven produktion av ketonkroppar med acidos som följd. Ketonbildning är av värde vid brist på glukos och processen kräver låga insulinnivåer, stimuleras av låga blodsockernivåer samt substrat för bildning av ketonkroppar som acetyl-CoA. Överskott av acetyl-CoA bildas och vid svält (och låga insulinnivåer) genom spjälkning av fria fettsyror eller som restprodukter vid metabolism av etanol.

Varför det blir för mycket ketonkroppar beror på orsaken, vid diabetisk ketoacidos finns en absolut insulinbrist som driver förloppet. Vid alkoholketoacidos finns flera samvarierande faktorer som låga glykogendepåer och överskott av alkohol. Man brukar även nämna brist på olika intermediärmetaboliter som får till följd att alkohol blir ketonkroppar istället för exempelvis nytt glukos genom glukoneogenes. Brist på vitamin B1 spelar också en roll.

Den primära ketonkroppen som bildas i kroppen är acetoacetat, beroende på orsak kommer en varierande del av denna konverteras till β-hydroxybuturat. Aceton brukar också räknas till ketonkropparna. Denna bildas genom avspjälkning av CO2 från acetoacetat efter addering av en proton. Aceton påverkar inte syra-basbalansen då molekylen är oladdad. Acetondoft inte på något sätt är specifikt för diabetisk ketoacidos utan gäller generellt för ketoacidoser.

Ketonkropparna metaboliseras i olika organ som hjärta, hjärna och skelettmuskulatur. De kan också utsöndras som ammonium- och natriumsalter i urinen vilket minskar påverkan av blodgasbilden. Det sista sättet är bildning av aceton som utandas. Vid en lätt ketos kommer alltså metaboliseringen kunna vara lika hög som produktionen och någon acidos syns aldrig.

Anamnes och status

Buksmärta, illamående, värmekänslor kan förekomma vid betydande ketos. Liksom en lätt doft av aceton ur munnen då denna är flyktig. Viktiga anamnespunkter specifikt för ketoacidos är eventuell diabetes och typ, förskrivning av diabetesläkemedel inklusive perorala. För de övriga acidoserna är uppgifter om alkoholbruk och nutritionsstatus inklusive viktutveckling. Kan inte patienten uppge får journaluppgifter, kliniskt status och ev anhöriga hjälpa.

Vilka rubbningar finns det?

  • DKA, diabetisk ketoacidos
  • DKA relaterat till SGLT2-hämmare
  • AKA, alkoholketoacidos
  • Svältketos inklusive kostassocierade tillstånd
  • Blandrubbningar som diabetisk ketoalkalos

Hur känner man igen ketoacidoser på blodgasen?

En typisk ketoacidos har sänkt pH, sänkt pCO2 och sänkt BE. Anjongapet är oftast förhöjt där nivån avspeglar halten ketonkroppar. Laktat är normalt eller lätt stegrat, men nivån på laktatstegringen är i sådana fall inte i nivån på pH-förändringen. Exempelvis ett pH 7.25 med laktat 3. Man kan då gå igenom valfri minnesregel för vanliga och farliga metabola acidoser. KULT-regeln har bedömning av ketoner först, medan GOLDMARK har den sist även om man nog inte ska tänka på minnesramsor som en hierarki. Om orsak till acidosen inte är uppenbar mäter man ketoner. Observera att ketoacidos, särskilt svältketos, kan vara delfenomen i andra allvarligare syrabas-rubbningar. Ett förhöjt värde på blod- eller urinketoner utesluter alltså inte andra rubbningar. Därför ska en svältketos bara anses som huvudorsak om andra rubbningar uteslutits med klinisk bild och lab.

Mätning

  • Blod: β-hydroxybuturat med ketonmätare, nivån anges i mmol/L. Normalvärde < 0.6mmol/L. Aceton kan även mätas i blod och en förhöjd nivå indikerar alltså att acetoacetat bildats i en tidigare process, men hur värdet ska användas i kliniska bedömningar är oklart.
  • Urin: mäter acetoacetat och nivån anges semi-kvantitativt (0-4+), 1+ motsvarar ca 0.5mmol/L och 4+ minst 3mmol/L. 

Skilja ketoacidoserna

Tillstånd

pH*

 BE B-ketoner U-ketoner

P-glukos
DKA

↓

 ↓ ++ ++

↑↑
DKA-SGLT2

↓

 ↓ + ++

ua / lätt ↑
AKA

↓

 ↓ ++ ++

↓ / ua
Svältketos

↓

 ↓ ua / + ++

↓ / ua
Diabetisk ketoalkalos

↑

 ↑ + / ua +

↑

* pH kan vara normalt vid alla tillstånd tidigt i processen och med respiratorisk kompensation, pilen avser huvudsaklig riktning vid mer typisk bild.

  • DKA, diabetisk ketoacidos har klart förhöjt blodsocker och blodketoner
  • DKA associerat med SGLT2-hämmare kan ha normalt blodsocker, men uppgifter om förskrivning av preparat innehållande empa-/dapa-/kana-/ertuglifozin och klinisk bild som DKA i övrigt. Det finns flera kombinationer registrerade. Länkarna går till substanssökning i FASS där kombinationspreparat inkluderas. Mät blodketoner frikostigt hos dessa då tillståndet inte är helt beskrivet.
  • AKA, alkoholketoacidos uppträder vanligen hos alkoholberoende som druckit alkohol under en tidsperiod som avslutas abrupt några dagar innan. Oftast är nutritionen dålig ledande till låga glykogendepåer. P-glukos lågt till normalt. S-etanol lågt till omätbart. Övervikt av β-hydroxybuturat jämfört med acetoacetat (ca 10:1), tillståndet kan därför missas om blodketoner ej mäts. 
  • Svältketos bör ha anamnes på nedsatt intag ex illamående och kräkningar. Svältketos kan vara en del av övriga ketoacidoser och är minst viktigt med specifik behandling av. Överväg därför denna sist. Illamående, kräkningar och buksmärtor förekommer vid både DKA och AKA. Här räcker mätning av ketoner i urin. Denna bild kan även ses vid vissa dieter (kolhydratfri kost, endast frukt / frukterian), efter överviktskirurgi, amning. 
  • Diabetisk ketoalkalos kan ha normalt eller ibland lätt förhöjt pH och BE. Orsaken är att kräkningar dominerar bilden, genom förlust av magsaft tillkommer alkalos medan ketonkroppsproduktionen fortfarande är låg. Med tiden kommer dock acidosen att ta över genom en högre koncentration av ketonkroppar samtidigt utsöndringen av ketonkroppar i njurar och som aceton når sitt tak. Vid oklara kräkningar med buksmärtor ha för vana att mäta blodsocker. Vid större misstanke även blodgas och blodketoner. Tänk även på att ofarliga tillstånd tenderar att gå över eller bli bättre medan DKA kommer ge mer uttalade symtom och tydligare blodgas.

Behandling

För alla: fundera på utlösande faktor som infektion, pankreatit och liknande. För alkoholketoacidos är denna lista något längre (se referenser). Associerade elektrolytrubbningar kan kräva särskilt beaktande vid behandling, exempelvis kaliumstörningar, fosfatbrist, hypo-/hyperosmolära tillstånd.

Överväg mätning av fullt elektrolytstatus inkluderande albumin, fosfat, kalcium, urea. S-osmolaritet kan även vara av värde. Mätningar av fullständiga elektrolyter kan behöva upprepas under pågående behandling, exempelvis kan fosfat och kalium sjunka.

För alla ketoser förutom DKA är iv glukos och perorala kolhydrater en viktig del i behandlingen då detta stimulerar till insulinfrisättning som häver ketonkroppsproduktionen. Vid DKA är det tvärtom med insulin som saknas och glukos som finns i hög halt. Att däremot ge insulin till andra ketoacidoser än DKA är oftast onödigt och potentiellt farligt i form av hypoglykemi. Att äta stimulerar mer effektivt till insulinfrisättning, och därmed resolution av acidosen varför detta inte ska glömmas.

Val av intravenös vätska: om vätskan endast är till för rehydrering och alltså inte innehåller glukos är ringer-acetat med fördelaktigt ur ett syra-basperspektiv jämfört med natriumklorid. 

Alkoholketoacidos

  • Vätskesubstitution om dehydrering
  • Vitamin B1 iv, dosering beroende på riskbedömning för Wernicke
  • Kolhydrater per oralt och/eller iv glukos
  • Substituera elektrolyter
  • Abstinensbehandling vb

Diabetisk ketoacidos

  • Vätskesubstitution
  • Insulininfusion
  • Substituera elektrolyter
  • Successiv övergång till sc insulin

Svältketos

  • I princip som alkoholketoacidos, längre tids svält medför vitaminbrist varför man akut bör ge vitamin B1 i hög dos, och närmaste dygnet komplettera med övriga vatten- och fettlösliga vitaminer.
  • Kort tids svält behöver endast symtomatisk behandling med kolhydrater och vätska
  • Vid längre svält bör man fundera på risk för refeeding och alltså successivt trappa upp mängden given näring.

För detaljer om behandling rekommenderas mer ingående vårdprogram och riktlinjer. Detta är huvudsakligen tänkt som en översikt.

Sammanfattning

  • Ketoacidoser skiljer sig till orsak och behandling
  • Diabetisk ketoacidos (DKA) är lätt att känna igen med hyperglykemi
  • DKA associerat med SGLT2-hämmare har normalt till lätt förhöjt blodsocker
  • Diabetisk ketoalkalos ger symtom som DKA men en normal till basisk blodgas, mät ketoner i urin och blod. Ta ny blodgas inom 1-2h vid misstanke
  • Alkoholketoacidos kräver undernäring och alkoholberoende med nyligen uppehåll. Här är vitamin B1 viktig del i behandling.
  • Svältketos vid svält och kolhydratfri kost, kräver minst grad av speciell behandling
  • Innan diagnos svältketos ställs bör andra allvarligare orsaker uteslutas, svältketos ses som delfenomen vid många andra sjukdomar exempelvis sepsis

Referenser

  1. Allison MG, McCurdy MT. Alcoholic Metabolic Emergencies. Emerg Med Clin N Am 32 (2014) 293–301 http://dx.doi.org/10.1016/j.emc.2013.12.002
  2. Causso C, et al. Severe ketoacidosis secondary to starvation in a frutarian patient. Nutricion hospitalaria; 25(6):1049-52. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21519781
  3. Davids MR et al. An unusual cause for ketoacidosis. Q J Med 2004. https://academic.oup.com/qjmed/article/97/6/365/1597143
  4. Forni LG et al. Critical Care 2006, 10:220. http://ccforum.com/content/10/4/220
  5. Huggins EA et al. Diabetic Ketoalkalosis in Children and Adults. Southern Med J. DOI: 10.1097/SMJ.0000000000000040. https://sma.org/southern-medical-journal/article/diabetic-ketoalkalosis-in-children-and-adults/
  6. Höjer J. Alkoholketoacidos är en väl dokumenterad men tämligen okänd diagnos. Läkartidningen 2017;114:EP6D. http://lakartidningen.se/Klinik-och-vetenskap/Klinisk-oversikt/2017/10/Alkoholketoacidos-ar-en-val-dokumenterad-men-tamligen-okand-diagnos/
  7. Iwata H, et al. Ketoacidosis due to a Low-carbohydrate Diet in an Elderly Woman with Dementia and Abnormal Eating Behavior. Int med (Tokyo, Japan). 2017; 56(19):2671-2675. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28883241
  8. Karpate SJ, et al. Euglycemic ketoacidosis in pregnancy and its management: case report and review of literature. Eur J Obs Gyn Repr Biol. 2013; 171(2):386-7. https://doi.org/10.1016/j.ejogrb.2013.09.034
  9. McGuire LC et al. Alcoholic ketoacidosis. Emerg Med J 2006;23:417–420. http://dx.doi.org/10.1136/emj.2004.017590
  10. Palmer BF, Clegg DJ. Electrolyte and Acid–Base Disturbances in Patients with Diabetes Mellitus. N Engl J Med 2015;373:548-59. https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMra1503102
  11. Sloan G, et al. A rare cause of metabolic acidosis: ketoacidosis in a non-diabetic lactating woman. Endocrin diab & metab case rep. 2017; 2017 Sep 4;2017. pii: 17-0073. https://doi.org/10.1530/EDM-17-0073
  12. Valkenborgh T, Bral P. Starvation-induced ketoacidosis in bariatric surgery: a case report. Acta Anaes Belgica. 2013; 64(3):115-7. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24279201
  13. Van Zyl DG, et al. Fluid management in diabetic-acidosis–Ringer’s lactate versus normal saline: a randomized controlled trial. QJM. 2012; 105(4):337-43. https://doi.org/10.1093/qjmed/hcr226
  14. Wiener SW. Toxicologic Acid-Base Disorders. Emerg Med Clin N Am 32 (2014) 149–165 http://dx.doi.org/10.1016/j.emc.2013.09.011

 

Syrgasinducerad koldioxidretention – det alla borde veta!

”Men patienten har KOL – ska vi verkligen ge syrgas?”

Ord som många har tänkt, sagt eller hört. Men varför retinerar KOL-patienter? Många lär sig att syrgastillförsel gör att KOL-patienten slutar andas – men så enkelt är det inte!

Här kommer 5 minuters läsning som kommer att blåsa hål på myten, få dig att känna dig riktigt KOL, och få dig att tröttna på respiratoriska ordvitsar. Så ta ett djupt andetag…

Andningsfysiologi – superkort repetition

Flera faktorer påverkar hur vi andas, men största effekten på minutventilationen kommer från centrala kemoreceptorer i hjärnstammen som känner av CO2-nivåerna i blodet. [Spyer 2009] Grundinställningen är: Högt pCO2? Dags att andas mera! (Ja, jag sammanfattar andningsfysiologin med två meningar, medveten om att jag nog kommer få arga mail från andningsfysiologer). Men hur är det för KOL-patienter?

The Donald: de andas för lite

1949 skickade Kenneth Donald in ett brev till the Lancet [Donald 1949]. Han beskrev en man som efter 12 timmars syrgasbehandling hade ett pCO2 på 16kPa och var komatös, och som sedan vaknade till när man slutade ge syrgas:

”It was indeed a strange sight to see him become almost black and then recover consciousness.”

Primum non nocere.

Varför är det här brevet viktigt? Jo, Donald föreslog han att den huvudsakliga mekanismen var att KOL-patienter har en hypoxisk drive (alltså att deras andnings drive styrs mer av pO2 snarare än pCO2) och om man ger syrgas till dem minskar ventilationen:

 ”The removal of the anoxic stimulus causes them to hypoventilate with further retention of carbon dioxide.”

Men är sänkt minutventilation verkligen hela sanningen? 

80-talet – inte bara minutventilation

Man trodde att minutventilationen var den enda mekanismen, men på 60-talet började forskare studera blodgaser systematiskt på KOL-patienter [McNicol 1965], och väckte misstanken att den pulmonella cirkulationen sannolikt var inblandad [Campbell 67].  Artikeln innehåller f.ö. många bra citat som t.ex:

”Better a year at a pO2 of [6.6 kPa] than an hour at a pO2 of [2.6 kPa]”

Hypoxisk pulmonell vasokonstriktion (HPV) är ett sätt för lungan att optimera gasutbytet. I de alveoler som inte ventileras väl drar blodkärlen ihop sig, så att mer blod slussas till de alveoler där det finns gas att utbyta. Hos KOL-patienter finns det många alveoler som är rätt skadade, varför det konstant kan finns en viss grad av HPV. När man tillför syrgas kan dock HPV:n slås ut, även i de delar av lungan som inte fungerar så bra, vilket ger upphov till dead space.

En fransk forskargrupp på 80-talet förstärkte att hyperkapnén delvis orsakades av HPV. De tittade på 20 patienter med avancerad KOL och exacerbationer, och såg att hyperkapnén inte kunde förklaras av en minskad minutventilation, utan snarare av en ökning i fysiologisk deadspace genom dysfunktionell ventilation/perfusions-matching [Aubier 1980], vilket styrktes av andra forskare [Sassoon 1987], [Dick 1997]. Alltså att syre diffunderar passivt till icke-ventilerade alveoler, vilket gör att vasokonstriktionen där slås av. Då kommer icke-syresatt blod med mycket koldioxid kommer till alveoler som inte ventileras, och då har vi en ventilations/perfusions-missmatch. År 2000 utmanades dock detta av en australiensisk studie som tittade på KOL patienter. De såg att hos patienter som retinerade så minskade ventilationen påtagligt, det vill säga att minutventilationen visste spelade roll [Robinson 2000]. Det finns flera möjliga förklaringar till varför studierna skiljde sig åt, men sammantaget är det sannolikt så att minutventilationen spelar roll, men olika mycket i olika KOL-patienter.

Intressant nog så föreslog Aubier et al redan på 80-talet att hyperkapnén berodde på en syrgasinducerad minskning i andningsfrekvens, en försämrad ventilations/perfusionsmatching samt Haldaneeffekten.  Vänta – Haldaneeffekten?

Haldaneffekten

1914 beskrev två forskare (varav en hette Haldane) att Hb kan binda mer CO2 i sitt deoxygenerade tillstånd, än i dess oxygenerade. När man tillför syrgas blir mer Hb oxygenerat, och kan således binda en mindre mängd CO2, vilket ökar pCO2. [Haldane 1914] Det är dock lite oklart hur stor roll Haldaneffekten har på att orsaka hyperkapnén – vissa efterföljande studier har antytt en liten roll [Lenfant 1966], och andra en större roll [Luft 1981].

Hur tolkar vi allt detta?

Det är svårt att försöka studera ett komplext heterogent fenomen (hyperkapné hos KOL patienter vid syrgastillförsel). Som vi sett har det studerats ur många olika vinklar, med stundom motsägelsefulla fynd, och då de flesta studier skiljer sig åt i metodologi och sammanhang är det svårt att vara säker på hur man bäst värderar fynden gentemot varandra. Vissa av studierna gjordes på KOL patienter, andra på KOL patienter i exacerbationer, vissa bara på patienter med grav KOL – och man har gett olika mycket syrgas, och ibland använt munstycken för att mäta minutventilation (en metod som i sig har felkällor).

En viktig lärdom är att det inte bara är KOL-patienter som retinerar. Patienter med neuromuskulära sjukdomar, eller hypoventilation till följd av obesitas, kan också ha en kronisk HPV, eller försämrat alveolärt gasutbyte, och kan då också retinera vid syrgastillförsel [Budinger 2013, Gay 1995].

Sannolikt kommer det komma fler studier framöver som hjälper oss förstå de underliggande mekanismerna, men det är nog klokt att var ödmjuk inför att vi idag sannolikt inte har alla svaren. Med det sagt, vissa saker kan vi vara rätt säkra på.

Sammanfattning

Förutom att ge dig en teoretisk förståelse som bättre förklarar fenomenet vill vi också skicka med några konkreta tips:

  • Koldioxidretention vid syrgasbehandling av kroniskt underventilerade patienter verkar orsakas av tre saker: minskad minutventilation på grund av hypoxisk drive, dysreglerat ventilation/perfusionsmatchning, och haldaneffekten (se bild nedan)
Tre orsakerna till syrgasinducerad koldioxidretention hos lungsjuk patient
Med risk för att provocera hotbrev från andningsfysiologer så sammanfattas de tre mekanismerna som förefaller orsaka koldioxidretentionen på en bild.
  • Andningsfrekvens är en dålig pseudovariabel för pCO2 retention – så följ effekterna av syrgastillförsel med upprepade blodgaser
  • Även icke-KOLare kan retinera! Alla lungsjukdomar som medför långvarig alveolär dysfunktion (vilket orsakar en fysiologisk HPV och/eller kroniska hyperkapné) kan retinera vid syrgastillförsel
  • Behandla alltid hypoxi – hyperkapné kan man alltid lösa senare! 88-92% är ett rimligt målvärde för dessa patienter, och vi kommer att skriva mer om det inom kort…

Och om du vill läsa på mera: börja med [Calverly 2000] och [Abdo 2012]!

Referenser

  1. Christiansen J, Douglas CG, Haldane JS. The absorption and dissociation of carbon dioxide by human blood. J Physiol. 1914 Jul 14;48(4):244-71.
  2. Donald K, Simpson T, Michmicaelh J, Lennox B. Neurologic effects of oxygen. 1949 Dec 3; 6588(254): 1056-1057
  3. Campbell EJ. Respiratory Failure. Br Med J. 1965 Jun 5;1(5448):1451-60.
  4. Lenfant C. Arterial-alveolar difference in PCO2 during air and oxygen breathing. J Appl Physiol. 1966 Jul;21(4):1356-62.
  5. Campbell EJ. The J. Burns Amberson Lecture. The management of acute respiratory failure in chronic bronchitis and emphysema. Am Rev Respir Dis. 1967 Oct;96(4):626-39.
  6. Aubier M, Murciano D, Fournier M, Milic-Emili J, Pariente R, Derenne JP. Central respiratory drive in acute respiratory failure of patients with chronic obstructive pulmonary disease. 1980 Aubier Am Rev Respir Dis. 1980 Aug;122(2):191-9.
  7. Aubier M, Murciano D, Milic-Emili J, Touaty E, Daghfous J, Pariente R, Derenne JP. Effects of the administration of O2 on ventilation and blood gases in patients with chronic obstructive pulmonary disease during acute respiratory failure. Am Rev Respir Dis. 1980 Nov;122(5):747-54.
  8. Luft UC, Mostyn EM, Loeppky JA, Venters MD. Contribution of the Haldane effect to the rise of arterial Pco2 in hypoxic patients breathing oxygen. Crit Care Med. 1981 Jan;9(1):32-7.
  9. Sassoon CS, Hassell KT, Mahutte CK. Hyperoxic-induced hypercapnia in stable chronic obstructive pulmonary disease. Am Rev Respir Dis. 1987 Apr;135(4):907-11.
  10. Dick CR, Liu Z, Sassoon CS, Berry RB, Mahutte CK. O2-induced change in ventilation and ventilatory drive in COPD. Am J Respir Crit Care Med. 1997 Feb;155(2):609-14.
  11. Robinson TD, Freiberg DB, Regnis JA, Young IH. The role of hypoventilation and ventilation-perfusion redistribution in oxygen-induced hypercapnia during acute exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease. Am J Respir Crit Care Med. 2000 May;161(5):1524-9.
  12. Spyer KM, Gourine AV. Chemosensory pathways in the brainstem controlling cardiorespiratory activity. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2009 Sep 12;364(1529):2603-10.
  13. Gay PC, Edmonds LC. Severe hypercapnia after low-flow oxygen therapy in patients with neuromuscular disease and diaphragmatic dysfunction. Mayo Clin Proc. 1995 Apr;70(4):327-30.
  14. Budinger GRS, Mutlu GM. Balancing the risks and benefits of oxygen therapy in critically III adults. Chest. 2013 Apr;143(4):1151-1162. 
  15. Abdo WF, Heunks LM. Oxygen-induced hypercapnia in COPD: myths and facts. Crit Care. 2012 Oct 29;16(5):323.
  16. Calverley PM. Oxygen-induced hypercapnia revisited. Lancet. 2000 Nov 4;356(9241):1538-9.

Nytt tolkningsschema för metabol acidos med högt anjongap

Vi på blodgas.se har som målsättning att försöka erbjuda användbart material för blodgastolkning. Ett sätt att göra informationen på sidan mer tillgänglig och konkret är genom våra guider, tolkningsscheman och algoritmer.

I vårt nya tolkningsschema för metabol acidos med högt anjongap, har vi sammanfattat inläggen om högt anjongap och Δ anjongap / ΔHCO3 -ratio. Hoppas att ni finner tolkningsschemat användbart och fortsätt att att återkoppla till oss via mail, twitter eller i kommentarsfältet på sidan!

Tolkningsschema-metabol-acidos-högt-anjongap

 

Tolkningsschema metabol acidos högt anjongapLadda ner

Δ anjongap / ΔHCO3 -ratio

Vi fortsätter på temat med metabola syra-basrubbningar och går här igenom metoden Δ anjongap / ΔHCO3 -ratio som också kallas delta (delta)-ratio. Delta (delta) – gap är ytterligare ett sätt att beskriva samma process. Gamla grekiska bokstäver och radiokommunikation från amerikanska militären kan verka avskräckande vid en första anblick, men är egentligen inte så komplicerat som det låter. Läs vidare för att lära dig mer om hur du kan avslöja kombinerade metabola syra-basrubbningar.

Sammanfattning

Varför?
Δ anjongap / ΔHCO3 -ratio kan avslöja om kombinerade syra-basrubbningar föreligger vid metabol acidos med högt anjongap.

Hur?
Δanjongap / ΔHCO3-ratio = [S-anjongap -10] / [24 – S-HCO3]

Tolkning
– Δanjongap / ΔHCO3-ratio ≈ 1 indikerar förekomst av en enskild syra-basrubbning. 
– Δanjongap / ΔHCO3-ratio << 1 indikerar förekomst av ytterligare en
orsak till metabol acidos ( tex hyperklorem metabol acidos). 
– Δanjongap / ΔHCO3-ratio>2 indikerar samtidig förekomst av metabol
alkalos.

Fallgropar
i)Anjongapet är ett beräknat värde som beror på lokala analysmetoder
och referensvärdet kan skilja mellan laboratorier och mellan patienter
ii) Lågt (och höga) S-Albumin påverkar anjongapet, varför detta bör korrigeras enligt formeln AG= Beräknat anjongap – (0,25 x (42 – [S-albumin /g/L]))

Bakgrund

Δ anjongap / ΔHCO3 -ratio innebär att man jämför förändringen (kallas Δ ) i anjongapet med förändringen i HCO3. Kvoten mellan förändringarna borde vara ungefär ett om inte flera kombinerade syra-basrubbningar föreligger (förändringarna är lika stora, ratio = 1). I teorin beror det på att den omätbara anjonen (stark syra) som orsakar det höga anjongapet neutraliseras genom att bikarbonat (buffrande bas) förbrukas i samma utsträckning och skillnaden i förändringen borde därför var lika stor och kvoten vara lika med 1.

I praktiken finns det fler buffrande funktioner i kroppen som får större betydelse ju allvarligare syra-basrubbning som föreligger. Det gör att verkligheten oftast inte överensstämmer med teorin fullt ut, även om det endast är en enskild syra-basrubbning som orsakar patientens problem. Men även om Δanjongap / ΔHCO3-ratio är långt ifrån någon perfekt metod, så kan det ändå ge en indikation på om flera samtidiga syra-basrubbningar föreligger.

Tolkning av Δ anjongap / ΔHCO3-ratio

Som vi gått igenom i andra inlägg om anjongap och Base Excess, finns det flera fallgropar man bör ta i beaktande när man bedömer anjongapet och därför även Δanjongap / ΔHCO3-ratio. Anjongapets normala referensintervall påverkas bland annat av hur de ingående elektrolyterna mäts (laboratoriemetod) och nivåerna av albumin i serum. Det är därför viktigt att veta anjongapets referensintervall för det analyssystem där du är verksam och att korrigera för låga (eller höga) albuminkoncentrationer i serum. Det finns även flera processer som påverkar syra-basbalansen och som gör att Δanjongap / ΔHCO3-ratio kan avvika från 1 även om inte flera samtidiga rubbningar föreligger. Nedan följer en ungefärlig indelning av olika ratio och hur de kan tolkas och referensvärdena är hämtade från UpToDateOnline.

  • Δ anjongap / ΔHCO3-ratio ≈ 1 betyder vanligen att en enskild syra/rubbning orsakar metabol acidos med högt anjongap. Om ingen annan metabol störning existerar samtidigt och buffringen sker helt proportionellt, skulle Δ anjongap / ΔHCO3-ratio = 1. Dock sker inte buffringen av vätejoner enbart genom konsumtion av bikarbonat, utan ju lägre pH och lägre bikarbonat, desto mer av buffringen sker intracellullärt och via andra mekanismer än HCO3. Anjongapet kommer således att öka mer än HCO3 minskar i fallen med uttalad acidos och göra att Δanjongap/ΔHCO3-ratio >1. Även njurarnas förmåga att utsöndra vätejoner och syror skiljer sig åt beroende på njurfunktion och förekomst av aktuell syra (se nedan) vilket också kan påverka Δanjongap / ΔHCO3-ratio 
  • Δ anjongap / ΔHCO3-ratio << 1 Förändringen av anjongapet är klart mindre än förändringen av HCO3. Den anjongapspåverkande syran kan inte ensamt förklara syra-basrubbningen utan det föreligger en ytterligare metabol acidos (exempelvis hyperklorem metabol acidos vid diarre). Även vid tillstånd som diabetes ketoacidos och andra uttalade acidoser har njurarna en större förmåga att utsöndra vätejoner och syror, och buffring sker i högre utsträckning även via andra mekanismer (intracellullärt, skelett). Därför kan man vid sådana tillstånd hos en i övrigt njurfrisk patient också se Δanjongap/ΔHCO3-ratio <1 utan att en kombinerad rubbning föreligger.
  • Δ anjongap / ΔHCO3-ratio 1-2, behöver inte betyda att en kombinerad rubbning föreligger, men kan förekomma vid laktacidos och nedsatt njurfunktion då minskad förmåga till renal utsöndring av syror och vätejoner föreligger. Δ anjongap / ΔHCO3-ratio 1-2 kan också ses vid kombinerade rubbningar som samtidig primär metabol alkalos eller vid kompensatorisk metabol alkalos till följd av kronisk respiratorisk insufficiens som vid KOL.
  • Δ anjongap / ΔHCO3-ratio > 2 betyder vanligen att en kombinerad rubbning föreligger, som en metabol acidos med högt anjongap och en primär metabol alkalos, alternativt kompensatorisk metabol alkalos till kronisk pCO2-retention som vid KOL

Referenser

  1. Emmet, M. The anion gap/HCO3 ratio in patients with a high anion gap metabolic acidosis. Sterns RH (ed). UpToDate. Waltham, MA: UpToDate; october 2019.
  2. Kraut J.A. Serum Anion Gap: Its Uses and Limitations in Clinical Medicine. Clin J Am Soc Nephrol 2: 162–174, 2007
  3. Asghar R. Use of the AG/HCO3 Ratio in the Diagnosis of Mixed Acid-Base Disorders. J Am Soc Nephrol 18: 2429 –2431, 2007