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

 

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

 

Mind the (anion) gap! – Allt du behöver veta om metabol acidos med högt anjongap

I det här inlägget sonderar Mikael vidare bland de metabola syra-basrubbningarna och reder ut varför, när och hur anjongapet kan användas vid  bedömning av metabol acidos. Håll även utkik här på blodgas.se efter kommande inlägg om delta delta-ratio och tolkningsschema för metabol acidos med högt anjongap som snart publiceras här. Vi är som vanligt intresserade av återkoppling så kommentera gärna inlägget nedan eller maila oss dina synpunkter!


Sammanfattning

Varför beräkna anjongap? Identifiera orsaker till oklar metabol acidos.
När beräkna anjongap?  Vid metabol acidos utan tydlig förklaring, förgiftningstillstånd, konfusion eller oklar medvetandepåverkan
Hur beräkna anjongap? AG beräknas enligt AG = Na – (Cl + HCO3) och normalintervallet anges ofta till 3-10 mEq/L (medelvärde hos friska omkring 6-9 mEq/L).
Tolkning av högt anjongap Vanliga orsaker till metabol acidos med högt anjongap är ketoacidos, uremi, Laktacidos, Tox (KULT) och orsaken ofta tydlig vid anamnes, undersökning och provtagning. 
Vid fördjupad bedömning kan minnesramsan GOLD MARK användas. Den representerar Glykoler, 5-Oxoproline, L-laktat, D-laktat, Metanol,
Aspirin, Renal failure, Ketoacidos. 

Fallgropar
– Lågt S-Albumin – justera ned normalintervallet för anjongapet enligt AG= Beräknat anjongap – (0,25 x (42 – [S-albumin /g/L])). 
– Anjongapet är ett beräknat värde och olika analysmetoder och formler för beräkning påverkar normalintervallet som därför kan skilja sig mellan olika laboratorier och analyssystem; ta reda på vad som gäller lokalt där
du jobbar. 

Figur 1. Normalt och förhöjt anjongap

Anjongap-PDF

 


Definition

Serumanjongapet är skillnaden mellan majoriteten av de positivt laddade jonerna i plasma (katjonerna) och majoriteten av de negativt laddade jonerna (anjonerna) och beräknas enligt formeln Anjongapet (AG) = Na+ – (Cl- + HCO3-). Vid tillstånd som påverkar balansen av anjoner och katjoner i serum kommer anjongapet att påverkas, eftersom principen om elektroneutralitet är överordnad processerna som upprätthåller ett normalt pH. Det innebär att när det ansamlas en syra i serum (negativ laddad syra som B-hydroxysmörsyra som vid ketoacidos) kommer anjongpapet att öka genom att bikarbonat minskar [2-5] 

Vilka komponenter ingår i anjongapet?

De positiva jonerna i serum utgörs ffa av Na, K, Ca, Mg, och positivt laddade proteiner där den viktigaste är S-Albumin. De negativt laddade jonerna utgörs av Cl, HCO3, negativt laddade proteiner, SO4 och fosfat. 

I klinisk praxis mäts ofta inte Ca, Mg och Fosfat och eftersom deras påverkan är marginell på anjongapet förenklas ekvationen och beräknas enligt AG = Na – (Cl + HCO3). Det finns alltså flera omätbara anjoner och katjoner som inte tas med i ekvationen, varför ett alternativt sätt att definiera anjongpapet är AG = omätbara anjoner – omätbara katjoner. 

Ett högt anjongap indikerar förekomst av en omätbar anjon i serum (se figur 1 nedan). Det kan ses vid tillstånd som diabetes ketoacidos, intoxikationer, njursvikt med uremi och vid laktacidos. 

Albuminkorrigerat anjongap

Det viktigaste buffrande negativt laddade proteinet i serum är albumin, varför ett lågt albuminvärde gör att anjongapet minskar. Vid mycket låga albuminnivåer (exempelvis vid långvarig inflammation/infektion, malignitet, malnutrition, leversvikt, eller intensivvård bör därför tröskelvärdet för anjongapet justeras ned med 2,5 mEq/L per 10g/L som albumin är lägre än normalvärdet 40g/L. Referensvärdet för albuminkorrigerat anjongap kan beräknas enligt formeln: Normalt referensintervall – (0,25 x (40 – [S-albumin /g/L])).  



S-alb (g/L)
403224168
Övre normalgräns för
Albuminkorrigerat
anjongap mEq/L
108642

Referensintervall

I äldre studier och beskrivningar av anjongpap har referensintervall upp till 16 mEq/L angetts. I modernare studier anges lägre referensintervall eftersom nya laboratoriemetoder för att mäta elektrolyter införts. I vissa material på friska individer var medelvärde för anjongapet på 6 mEq/L och i andra sågs ett medelvärde på 9 mEq/L. Detta kan ge en fingervisning över ungefärliga normalvärden hos friska. UpToDateOnline anger 3-9 mEq/L som normalt anjongap medan medscape/emedicine anger 3-11 mEq/L. Vad som är ett normalt anjongap beror också på vilken mätmetod som används vid det lokala laboratoriet. Principen att räkna anjongap vid en oklar metabol acidos på akutmottagningen, och använda sig av ett något lägre cut-off värde (t e x 9-10 mEq/L) för att gå vidare och testa för ovanliga substanser anser vi vara en bra princip (hellre fälla än fria vid potentiellt allvarliga tillstånd). Vi brukar använda referensintervallet 3-10 mEq/L för ett normalt anjongap (vid normalt S-albumin), men vill betona att skillnader förekommer mellan olika laboratorier och att olika formler och metoder används i olika delar av världen [2,4,10].

Anjongap i klinisk praktik

1. Vanliga orsaker till metabol acidos med högt anjongap (High anion gap metabolic acidosis, HAGMA)

I inledningen föreslog vi den förenklade minnesramsan KULT (Ketoacidos, Uremi, Laktat, Tox) som stöd för identifiera orsaker till HAGMA. Nedan går vi översiktligt igenom orsaker till HAGMA enligt KULT [11]. 

Tabell 1. Förslag till översiktlig bedömning av HAGMA enligt KULT

2. Fördjupad bedömning av orsaker till HAGMA

I en artikel från 2008 i The Lancet föreslås en ny minnesramsa – GOLD MARK – som stöd för fördjupad bedömning av orsaker till HAGMA. Anledningen var att tidigare minnesramsor som tex MUD PILES innehåller orsaker som blivit extremt ovanliga pga ändrad läkemedelsanvändning. Paraaldehydförgiftning är extremt ovanligt och järn och isoniazid är några i mängden av ämnen som orsakar hypotension och laktacidos. Dessutom har  flera “nya” organiska syror som ger upphov till HAGMA identifierats, vilka inte täcks in i MUD PILES. Det handlar om D-laktat (hos pat med korta tarmens syndrom); 5-oxoproline associerat med kronisk paracetamolanvändande hos kronisk malnutrierade (länk); och propylenglykolförgiftning som kan ses vid infusioner med höga doser lorazepam och fenobarbital som löses i propylenglykol som sedan metaboliseras till D-laktat och L-laktat (där D-laktat inte regelmässigt analyseras och därför riskerar att missas). Akronymen GOLD-MARK representerar alltså en mer omfattande minnesregel för orsaker till HAGMA [1,3].

TABELL 2 – förslag till bedömning av metabol acidos med högt anjongap enligt GOLD-MARK

Referenser

  1. The Lancet. GOLD MARK: an anion gap mnemonic for the 21st century.Vol 372 September 13, 2008
  2. 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.
  3. S. Lee. Clinical Usefulness of the Serum Anion Gap. Electrolyte & Blood Pressure 4:44-46, 2006
  4. Kraut J.A. Serum Anion Gap: Its Uses and Limitations in Clinical Medicine. Clin J Am Soc Nephrol 2: 162–174, 2007
  5. Sajan A. Recurrent Anion Gap Metabolic Acidosis.Am J Med Case Rep. 2019 ; 7(9): 200–202. doi:10.12691/ajmcr-7-9-5.
  6. J.A Kraut. Metabolic Acidosis of CKD: An Update. Am J Kidney Dis. 2016;67(2):307-317
  7. https://www.renalfellow.org/2017/06/30/an-under-recognised-cause-of-metabolic/
  8. http://www.clinmed.rcpjournal.org/content/16/6/524.full 
  9. https://emcrit.org/ibcc/agma/
  10. https://emedicine.medscape.com/article/2087291-overview 
  11. Edgar V. Lerma, Nephrology secrets, first south asia edition, Elsevier 2019. 

Nordiska RETTS mötet 2019

Vilken dag! På Nordiska RETTS mötet (NRM19) samlades de mest erfarna och kunniga sjuksköterskorna från hela landet – och i år blev Jonathan inbjuden för att hålla i en workshop om blodgaser!

En djupdykning i blodgaser med Sveriges mest erfarna akutsjuksköterskor

 

Här finns allt material från workshopen:

Och maila oss gärna om du inte själv kommer åt artiklarna via PubMed!

Extrem acidos vid hjärtstopp

Hjärtstopp är bland det stressigaste man kan handlägga – och mitt i allt får man en blodgas som oftast visar acidos.

Men vad säger ett pH på 6.8 egentligen om prognosen? Innebär det alltid att det är lönlöst att fortsätta? Vilka fysiologiska effekter medför en sådan extrem acidos?

I denna föreläsning går Jonathan Ilicki igenom extrem acidos vid hjärtstopp och landar i en spännande slutsats. Åhörarkopior och podcastversionen finns på ScanFOAM.

https://www.youtube.com/watch?v=K-5LG53cV9E

Base excess – beyond the basics

Base excess (BE) är ett värde som svaras ut på de flesta system som används för patientnära analys av blodgaser i Sverige idag. BE är en viktig pusselbit vid analys av syra-basstatus och i det här inlägget går Mikael på djupet i ämnet och har även gjort ett efterföljande quiz där du kan testa dina kunskaper inom blodgastolkning. Läs vidare för att lära dig mer om hur base excess beräknas, hur det kan användas vid analys av syra-basstatus, hur du beräknar om sekundära kompensatoriska mekanismer för pH-balans är tillräckliga, och hur du kan göra för att avslöja om det föreligger flera syra-basrubbningar samtidigt. Inlägget spänner över ett brett fält med allt ifrån en historisk exposé till nördiga formler och exempel med patientfall. Tyck gärna till och kommentera inlägget eller återkoppla till oss via mail eller på hemsidan. Base excess, nyckeln till kombinerade syra-basrubbningar

Sammanfattning och viktigaste punkter

  • BE är ett kalkylerat värde och representerar ett index över den icke-respiratoriska (metabola) komponenten av syra-basbalansen och bör i första hand tolkas i relation till pH och pCO2 vid bedömning av syra-basstatus. 
  • Normalt referensintervall är mellan +3 och -3 mmol/liter. Om BE > +3 mmol/l föreligger metabol alkalos. Om BE < -3 mmol/l föreligger metabol acidos. Ju större avvikelse från normalintervallet, desto allvarligare underliggande rubbning
  • Fysiologiska lagar reglerar förhållandet mellan primär rubbning och sekundär kompensation, således kan förväntad storlek på sekundär kompensation beräknas.
  • Om nivån av sekundär kompensation avviker från det förväntade bör kombinerade syra-basrubbningar eller multipla sjukdomsorsaker misstänkas.
  • Anjongap albumin och laktat bör regelmässigt tas i beaktande om det kompensatoriska svaret avviker från det förväntade och beroende på dessa värden kan utredningen fokuseras på underliggande tillstånd. 
  • Vid mycket låga S-albuminnivåer bör BE korrigeras enligt formeln 0,25 x (42 – [S-albumin g/L)]

Bakgrund och historia

Konceptet med base excess kan historiskt spåras tillbaka till 1950 och 1960-talen. Under ett polioutbrott i Danmark noterades att poliodrabbade patienter hade mycket höga halter av bikarbonat i blodet och man trodde först att denna metabola alkalos av oklar genes var associerad med poliosjukdomen i sig. Senare under polioutbrottet fann man att höga halter av bikarbonat hos poliopatienterna snarare berodde på höga halter av koldioxid sekundärt till neuromuskulär påverkan och nedsatt ventilation. Man misstänkte således att de höga HCO3-nivåerna var en kompensatorisk metabol alkalos, och man startade på basen av de insikterna omfattande program för manuell ventilation av poliodrabbade, vilket tros ha bidragit till många patienter överlevde. Så sent som på 1950 och 60-talet var det begränsad tillgång till laboratorieanalyser av syra-basbalansen och det fanns i princip ingen tillgång till mekanisk ventilation i respirator på det sätt som vi känner till idag. Slutsatserna man drog vid polioutbrottet i Danmark på 50-talet var att primära rubbningar i syra-basbalansen har sekundära kompensatoriska mekanismer.  Detta är en essentiell princip och grundförutsättning när vi analyserar syra-basbalansen och vid blodgasanalys även idag [1].

Olika sätt att bedöma den metabola komponenten i syra-basbalansen 

Det finns olika sätt att bedöma den metabola komponenten i syra-basbalansen som skiljer sig lite åt. Vi redogör nedan översiktligt för tre metoder och kommenterar kortfattat fördelar och nackdelar. 

1. CO2/HCO3 – metoden. 

Kallas även för “the boston approach”. Bygger helt på Henderson-Hasselbachformeln och bygger på data från en stor kohort stabila patienter med kända med “kompenserade syra-basrubbningar. Denna metod är enkel och lämpar sig väl för enklare syra-basrubbningar, men eftersom HCO3 påverkas av PaCO2 blir omfattningen av andra syror än koldioxid svårare att bedöma. CO2/HCO3-metoden är mest användbar för att avgöra habituellt pCO2 hos patienter med kronisk respiratorisk insufficiens som vid t e x KOL [10].

2. Base excess/deficit – metoden

Kallas också den danska metoden eller “Köpenhams-metoden”. Vi går igenom Base Excess-metoden i detalj nedan, men kortfattat kan den anses vara mindre påverkad av den respiratoriska komponenten av syra-basbalansen och därmed bättre spegla den metabola komponenten. Svagheter som förts fram är att värdena kan bli osäkra vid låga albuminnivåer och att den bygger på en in vitro modell [1,2,10]. 

3. Anjongap-metoden

Den här metoden försöker adressera svagheterna i både boston- och Köpenhamnsmetoderna och bygger på principen om elektroneutralitet. Anjongapet (AG) är skillnaden mellan positivt och  negativt laddade joner i extracellullärvätskan och beräknas AG = ( [Na] + [K]) – ([Cl] + [HCO3]) och är normalt mellan 12-16 mmol/L (beroende på lokala referensvärden). Vid metabol acidos ansamlas anjoner som t e x laktat och ketoner vilka inte ingår i ekvationen vilket ökar anjongapet pga att syror med negativ laddning leder till lägre HCO3-nivåer då fysiologiska processer försöker bibehålla elektroneutralitet. Svagheter med den här metoden kan vara att värdera vilket värde som bör anses vara ett normalt anjongap och beräkningarna påverkas även av albumin och fosfat, samt att att bikarbonatnivåerna kan påverkas av yttre påverkan på pCO2 som vid tex mekanisk ventilation [10]. 

Definition av base excess

Den biokemiska definitionen av base excess som hänvisas till i litteraturen brukar anges som att base excess kan definieras som den koncentration av stark syra eller stark bas, vilken krävs för att, i en in-vitromiljö, i ett prov med helblod återställa pH till 7,40 medan pCO2 i samma prov hålls konstant vid 5,32 kPa och provets temperatur hålls konstant vid 37 grader celsius

Genom att pCO2 hålls konstant måste alla förändringar i pH bero på den icke-respiratoriska komponenten av syra-basbalansen. Om det inte sker någon förändring av pH vid konstant pCO2 behövs ingen tillsats av stark syra/bas för att hålla pH vid 7,40 och base excess är således 0 mmol/l. Om base excess är +6 mmol/l behövs stark syra tillsättas och vid BE -6 mmol/l behövs stark bas. Det senare benämns ibland även för base deficit.

I litteraturen hänvisas även till olika typer av base excess som skiljer sig en aning åt, men på de flesta blodgasanalyser som används i klinisk praxis, är Standard Base Excess (SBE) det som normalt används och benämns base excess. SBE kallas även base excess i extracellullärvätskan och definieras som summan av den buffrande kapaciteten i extracellullärvätskan, och utgörs av hemoglobin, plasmaproteiner, fosfat och bikarbonat. SBE kommer fortsättningsvis att kallas base excess i den här artikeln. 

Base excess kan förenklat anses representera den icke-respiratoriska komponenten i syra-basbalansen (metabol alkalos och metabol acidos) och hur mycket värdet avviker från normalintervallet speglar allvarlighetsgraden av den underliggande icke-respiratoriska syra-basrubbningen. De flesta blodgasapparater beräknar idag base excess (SBE) baserat på en modifiering av Van Slyke-ekvationen: SBE = (HCO3 − 24.4) + (2.3 x Hb + 7.7) x (pH − 7.4) x (1 − 0.023 x Hb). I beräkningar av SBE antas ett Hb-värde schablonmässigt på 30-50 g/L för att minimera påverkan av skillnader i Hb-värdet. Svaret ges i mmol/liter och normalintervallet är mellan 0 +- 3 mmol/liter [1,10].

Base excess normalvärden

  • Normalvärde för BE är +- 3 mmol/liter
  • Metabol acidos definieras som BE – 3 mmol/l eller lägre 
  • Metabol alkalos definieras som BE +3 mmol/l eller högre.

Tre principiella steg vid bedömning av Base Excess vid blodgasanalys

Base excess kan användas som en del i analysen av störningar i syra-basbalansen och analysen med base excess kan delas in i tre principiella steg

  1. Bedöm av base excess i relation till pH och pCO2
    • Vilken är den primära stora-basrubbningen?)
  2. Föreligger adekvat kompensation
    • Beräkna kompensation i relation till den primära rubbningen och bedöm enligt tabell 1 nedan? Om nej gå vidare till punkt tre.
  3. Analysera orsaker till aktuellt base excess i relation till förväntat base excess, korrigera för albumin och beräkna anjongap
    • Beror avvikande BE på avvikande S-Na, S-Cl eller S-Albumin eller alla tre?
    • Är anjongapet förhöjt vilket indikerar en kombinerad metabol rubbning?

Ibland förekommer flera syra-basrubbningar samtidigt och det kan då vara svårt att förstå vilken rubbning som är den primära. Metabola rubbningar av syra-basbalansen utan samtidigt respiratorisk kompensation kan leda till särskilt allvarliga syra-basrubbningar och kräver ofta snabba och kraftfulla behandlingsåtgärder som t. ex.  mekanisk ventilation i respirator eller intensivvård.

Beräkning av adekvat kompensatoriskt svar på primär syra-basrubbning

I en metaanalys från 1998 undersökte författarna relationen mellan pCO2 och base excess i historiska studier och slutsatserna i artikeln ledde fram till fyra principer eller regler som kan användas för att ställa upp ekvationer och beräkna om en adekvat kompensation föreligger [3].

Tabell 1. Syra-basrubbningar och förväntat kompensatoriskt svar (sammanställd från ref 1,2,3)

Klicka på länken nedan för nedladdningsbar högupplöst PDF

Beräkning-av-kompensatoriskt-svar

 

Nedbrytning av beståndsdelar som påverkar base excess och kombinerade metabola syra-basrubbningar

Man kan utföra omfattande matematiska beräkningar för att räkna ut hur olika ämnen som HCO3, Cl, albumin och Na var för sig påverkar base excess, men vi rekommenderar en enklare variant där man räknar ut albuminkorrigerat base excess och vid oklara mer komplicerade svårbedömda rubbnignar, även albuminkorrigerat anjongap.

Albumin och base excess

Albumin är en neg laddad molekyl och ett av de blodproteiner som ingår i kroppens pool av buffrande baser. Vid låga albuminvärden (som ofta ses hos kritiskt sjuka) riskerar patienter att utveckla metabol alkalos pga samtidig stegring av HCO3, då kroppens fysiologiska processer försöker upprätthålla elektroneutralitet [5,6]. Det handlar om en påverkan på base excess med ca 1,25 mmol/L per 5g/L albumin [5]. Dessa patienter utvecklar då ofta en metabol alkalos med lågt anjongap [6]

 Base excess beräkningar enligt Van Slykes formel tar oftast inte hänsyn till låga albuminnivåer, vilka kan påverka BE-värdet. Frågan blir intressant när man sätter cut-off värdet för metabol acidos/alkalos hos patienter med mycket låga albuminnivåer eller beräknar skillnaden mellan faktisk base excess och uppmätt base excess [4]. Hur BE påverkas av av albumin kan beräknas enligt formeln

albumineffekt på base excess = 0,25 x (42 – [S-albumin /g/L]) och formeln bygger på studier av Figge et al [7,8] 

Exempel: S-albumin är 28 g/L, påverkan på BE blir således 0,25 X(42-28)= 0,25 x 14 = 3,5 mEq/L[5].

Vid låga albuminnivåer (som ofta ses hos kritiskt sjuka) finns därför en risk att överskatta uppmätt base excess jämfört med faktiskt albuminkorrigerat base excess och därmed missa en metabol acidos pga ett falskt normalt anjongap [5].

Albuminkorrigerat anjongap

Anjongapet är en viktig variabel i syra-basanalysen för att avslöja ämnen i blodet som kan ge upphov till metabol acidos . Anjongapet kan beräknas på lite olika sätt men oftast enligt formeln = (Na ) – (Cl + HCO3). Eftersom kroppen strävar efter elektroneutralitet, talar ett högt anjongap för att det finns någon syra i blodet som påverkar relationen mellan positivt och negativt laddade joner. Vanliga kliniska tillstånd med ett högt anjongap är t ex diabetes ketoacidos där betahydroxysmörsyra påverkar anjongapet, intoxikation med salicylater, laktatstegring vid epileptiska kramper och uremi vid njursvikt. Vid okomplicerade sådana tillstånd ses även motsvarande pH-påverkan; vi ser en acidemi (lågt pH) och en metabol acidos BE < -3). Albumin kan påverka tolkningen av anjongapet och i en artikel i NEJM från 2018  rekommenderas att man ökar anjongapet med 2,5 mmol/l för varje förändring av albumin med 10g/L från “normalvärdet” 40g/L[3]. Huruvida anjongapet ska korrigeras för albumin eller inte är enligt vår uppfattning mer omdebatterat än albuminkorrigerat base excess. Enligt samma teoretiska modell som för albuminkorrigerat base excess förespråkar vissa ett albuminkorrigerat anjongap. Dock har detta i studier inte visats sig ha någon större klinisk fördel för att upptäcka t e x lätt till måttlig laktacidos [9], men dessa studier gjordes innan laktat regelmässigt analyserades på blodgasen, vilket oftast är fallet idag. Få studier är gjorda på syra-basbedömningar vid låga albuminnivåer och man kan därför, som en försiktig approach oberoende av uppmätt anjongap, riskbedömma för ansamling av ketoner, uremiska produkter, laktat eller om klinisk misstanke finns även andra syror (ex salicylat, toxiska alkoholer).

Exempel på kliniska tillstånd där kombinerade syra-basrubbningar kan förekomma

Exempel 1 optiatintoxikation och diabetes ketoacidos

Drogmissbrukande patienter riskerar oftare att drabbas av medicinska komplikationer till kroniska sjudomar som t e x diabetes. Ett exempel på en patient med kombinerad syrabasrubbning är en patient med diabetes som pga drogmissbruk slarvat med insulinet och drabbats av en ketoacidos (metabol acidos) och samtidig opiatöverdos med koldioxidretention. Den patienten kommer att ha en samtidigt respiratorisk- och metabol acidos istället för en kompensatorisk respiratorisk alkalos vilket leder till en allvarlig pH rubbning med mycket lågt pH som följd.E

Exempel 2. Diabetes ketoacidos med uttalade kräkningar

En patient med diabetes ketoacidos (metabol acidos) som har samtidiga kräkningar som leder till förlust av kloridjoner och metabol alkalos. Den patienten kommer att ha en kombinerad metabol acidos och alkalos, vilket kan avslöjas via ett högt anjongap pga ketoner (syra) i blodet. Det bör således misstänkas om anamnesen och övriga blodprover starkt talar för diabetes ketoacidos men pH och BE avviker från det förväntade vid tillståndet

Exempel 3. Metabol acidos och svår KOL

Vid tIllstånd som t e x sepsis med laktatstegring, generell kramp eller annan metabol acidos är den respiratoriska kompensationen en viktig funktion för att minska den metabola påverkan på syra-basbalansen. KOL-patienten kommer pga av sin kroniska lungsjukdom ha mindre marginaler att respiratoriskt kompensera för den metabola komponenten, vilket ger större påverkan på syra-basbalansen än motsvarande metabol rubbning hos en lungfrisk patient.

Dessa patienter kommer även att vara svårare att räkna på rubbningarna eftersom de har en kronisk kompensatorisk metabol alkalos som utgångsläge pga sin kroniska koldioxidretention. De kan således ha en relativ metabol acidos trots ett normalt eller positivt BE, men deras anjongap kommer då att vara högt pga den nytillkomna syran i blodet.

Referenser:

  1. Berend K. Diagnostic use of base excess in acid-base disorders. New Eng J Med 2018; 378: 1419-28. 
  2. https://acutecaretesting.org/-/media/acutecaretesting/files/pdf/base-excess–the-basics(1).pdf
  3. Schlichtig R, Grogono A, Severinghaus J. Human pCO2(a) and standard base excess compensation for acid-base imbalance. Crit Care Med 1998; 26: 1173-79.
  4. M. Park. Clinical utility of standard base excess in the diagnosis and interpretation of metabolic acidosis in critically ill patients.Braz J Med Biol Res 41(3) 2008
  5. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3883200/
  6. Vincent et al. Albumin administration in the acutely ill: what is new and where next? Critical Care 20142014, 18:23
  7. Figge et al. Anion gap and hypoalbuminemia. Crit Care Med. 1998 Nov;26(11):1807-10.
  8. Figge et al. Serum proteins and acid-base equilibria: a follow-up. J Lab Clin Med. 1992 Nov;120(5):713-9.
  9. Dinh et al. Correcting the anion gap for hypoalbuminaemia does not improve detection of hyperlactataemia. Emerg Med J. 2006 Aug; 23(8): 627–629.
  10. Kishen R. Facing acid–base disorders in the third millennium – the Stewart approach revisited. International Journal of Nephrology and Renovascular Disease 2014:7 209–217

Metabol alkalos quiz

Metabol alkalos: kräkningar och diuretika – eller finns det mer att veta?

En hel del faktiskt! Läs inlägget om metabol alkalos och lägg 5 minuter på quizet för att testa dina kunskaper om en styvmoderligt behandlad syra-basrubbning som kan vara farligare än du tror för din patient.

Tyck till i kommentarsfältet, vi vill gärna ta del av dina åsikter!

Results

Bra jobbat! Alla rätt!

Tyvärr klarade du inte alla frågor.

Läs på lite till här på blodgas.se och gör om testet!

#1 Vad är definitionen för metabol alkalos i Sverige?

Det finns olika definitioner av metabol alkalos beroende på vilken litteratur man studerar. De är alla snarlika, men vi har valt definitionen från behandlingsprogrammet ”Akut internmedicin” (Stockholms Läns Landsting 2017) då den bäst överensstämmer med svenska provtagningsförhållanden och tar med Base Excess i definitionen.

#2 Vilket är det viktigaste organet för regleringen av kroppens HCO3-metabolism?

Njuren styr kroppens nivåer av HCO3 och elektrolyter vilket är viktiga komponenter i syra-bas balansen.

#3 Vad är den vanligaste läkemedelsorsakade anledningen till metabol alkalos?

Behandling med framförallt tiaziddiuretika mot hypertoni och loopdiuretika mot symtom vid hjärtsvikt är vanligt förekommande. Diuretikabehandling kan påverka syrabasbalansen genom störning av kroppens elektrolytbalans med metanol alkalos som följd.

#4 Vilket urinprov är en viktig del i provtagningen när man utreder metabol alkalos?

Kloridjoner och bikarbonatjoner är båda negativt laddade joner och står som motpol mot de positivt laddade jonerna i kroppen (som exempelvis natrium och kalium). Eftersom ett av kroppens starkaste reglerande system strävar efter elektroneutralitet behöver (något förenklat) summan av klorider och bikarbonat alltid vara ungefär samma. Det innebär att om den ena minskar, så ökar den andra, och tvärtom med påverkan på pH som följd. Detta eftersom bikarbonat påverkar syrabasbalansen. Kloridjoner utsöndras i olika hög grad i urinen vid olika tillstånd som kan orsaka metabol alkalos, varför en viktig pusselbit i utredningen blir mätning av urinklorider för att bättre förstå om det exempelvis kan finnas en hormonell orsak till syrabasrubbningen (som till exempel ökad mineralkortakoid aktivitet i kroppen).

#5 Vilken medicinorsakad orsak till metabol alkalos liknar effekterna av Gitelmans syndrom?

Gitelmanns syndrom är en ovanlig sjukdom som påverkar njurarnas reglering av elektrolytbalansen i kroppen och kan ge upphov till en hypoklorem hypokalem metabol alkalos. Detta är samma rubbning som kan ses vid behandling med tiaziddiuretika.

#6 Vilken vanlig sjukhusorsakad behandling kan orsaka metabol alkalos?

Behandling med ventrikelsond som är öppen kan leda till förluster av magsäcksinnehåll, och framförallt saltsyra, vilket ger upphov till metabol alkalos.

#7 Vilken av dessa elektrolytrubbnignar ger mest sannolikt upphov till metabol alkalos?

Hypokloremi ger upphov till metabol alkalos genom att bikarbonatnivåerna i blodet ökar för att upprätthålla elektroneutralitet.

#8 Vilket pH-värde är associerat med >45% mortalitet?

Metabol alkalos är ofta ett relativt snabbt övergående tillstånd och kroppen tolererar en mild metabol alkalos relativt väl. Vid mer uttalad kvarstående metabol alkalos påverkas centrala och perifera nervsystemet och symtom som konfusion, påverkat medvetande, ökad risk för epileptiska kramper och muskelryckningar kan ses. pH-värden >7,55 har kopplats till en mortalitet på ca 45%.

 

Mer information finns i följande artikel: Anderson LE, Henrich WL. Alkalemia associated morbidity and mortality in medical and surgical patients. South Med J 1987;80:729–33.

#9 Vilket av nedanstående endokrinologiska tillstånd kan mest sannolikt ge upphov till en metabol alkalos?

Ökad mineralkortikoid effekt som kan ses vid till exempel Cushings syndrom. Detta ger upphov till ökad absorption av natrium och vatten, minskade kaliumnivåer och ökad återupptag av bikarbonat i njuren med metabol alkalos som följd.

#10 Vad är en vanlig orsak till persisterande metabol alkalos (pH > 7.45) hos KOL-patienter som behandlas aktivt med NIV?

KOL patienter kan ha en kronisk koldioxidretention som leder till kompensatorisk metabol alkalos med höga bikarbonatvärden i blodet. Dock kan pH-värdena vara normala så länge patientens KOL inte försämras. De höga HCO3 nivåerna leder därmed till att kloridnivåerna i kroppen är låga och vid en akut exacerbation som behandlas med assisterad ventilation (NIV) regleras koldioxidvärdena snabbt till lägre nivåer medan bikarbonatnivåerna i kroppen är kvar på en högre nivå. Detta leder till återställande av pH och ibland även en metabol alkalos med högt pH som följd.

Om kloridnivåerna i kroppen är låga och inte ersätts i tillräckligt hög utsträckning via dropp eller genom kosten (som kan vara svårt vid akut respiratorisk insufficiens och sjukhusvård) kan låga kloridnivåer i kroppen leda till att en metabol alkalos i kroppen underhålls.

finish