Toan chuyển hóa và nhiễm toan Acid lactic

(Bài giảng TS. Lê Hữu Thiện Biên – BM HSCC ĐHYD)

Toan chuyển hóa là một rối loạn toan kiềm thường gặp trên bệnh nhân nặng, tuy nhiên thường chỉ ở dạng nhẹ và ít khi nào trực tiếp đe dọa tính mạng bệnh nhân. Mặt khác, toan chuyển hóa có thể là một chỉ điểm của bệnh nền nghiêm trọng. Toan chuyển hóa xảy ra khi nồng độ bicarbonate trong máu giảm do tăng sản xuất/giảm bài tiết acid cố định hay mất bicarbonate qua đường tiểu/đường tiêu hóa. Tùy vào các rối loạn toan kiềm đi kèm, pH máu có thể giảm, bình thường hay tăng.

Sinh lý bệnh

• Tùy theo chế độ ăn, mỗi ngày cơ thể sản xuất khoảng 1 meq/kg acid cố định là sản phẩm chuyển hóa của các acid amin có chứa sulfate và phosphate, sinh ra ra acid sulfuric và acid phosphoric. Ngoài ra cơ thể còn sản xuất các acid hữu cơ là sản phẩm chuyển hóa không hoàn toàn của carbohydrate (acid lactic) và acid béo (acetoacetic acid, β-hydroxybutyric acid). Tuy nhiên các acid hữu cơ này thường chỉ tăng trong trường hợp bệnh lý.
• Vì không thể giảm pH nước tiểu xuống thật thấp để bài tiết lượng acid sản xuất ra dưới dạng H⁺ tự do, do đó thận bài tiết acid dưới dạng ammoniumvà các acid chuẩn độ được (titratable acid).
• Bài tiết ammonium bắt đầu từ quá trình phân giải glutamine sinh ra ammonium và bicarbonate. Ammonium sau đó được vận chuyển xuyên qua màng tế bào ống thận bằng kênh trao đổi Na⁺/NH₄⁺ exchanger và kết hợp với một ion âm trong lòng ống thận (Cl^–) để tạo thành NH₄ Như vậy cứ một ion NH₄⁺ bài tiết thì thận sẽ tái tạo một ion HCO₃^–. Bài tiết ammonium chiếm 2/3 bài tiết acid cố định và đây là cơ chế chính đáp ứng khi có tăng sản xuất cố định, do đó việc định lượng NH₄⁺nước tiểu là một xét nghiệm quan trọng giúp xác định toan chuyển hóa.
• Bên cạnh bài tiết ammonium, thận còn bài tiết H⁺và qua đó tái tạo bicarbonate thông qua bài tiết các acid chuẩn độ được (HSO₄^–, H₂PO₄^–). Nồng độ các acid chuẩn độ được được đo bằng lượng kiềm thêm vào để đưa pH nước tiểu về 7,40. Lượng acid chuẩn độ được chiếm 1/3 lượng acid cố định bài tiết và ít khi thay đổi, do đó đây không phải là cơ chế chính đáp ứng với tình trạng tăng sản xuất acid cố định.
• Tổng số bicarbonate tái tạo = NH₄⁺+ acid chuẩn độ được – HCO₃^– nước tiểu (một lượng nhỏ bicarbonate mất qua thận). Tổng số bicarbonate tái tạo cũng là lượng acid bài tiết (net acid excretion) và bằng lượng acid cố định sản xuất mỗi ngày khi thăng bằng toan kiềm ở trạng thái ổn định.
• Ngoài ra thận còn đóng vai trò quan trọng trong điều hòa thăng bằng toan kiềm thông qua tái hấp thu bicarbonate. Mỗi ngày khoảng 4000 meq/L bicarbonate được lọc qua cầu thận và được tái hấp thu gần như hoàn toàn, chủ yếu ở ống thận gần (80%), sau đó là nhánh lên quai Henle (10%). Men anhydrase carbonic thủy phân H₂O thành H⁺ và HCO₃^–. H⁺ sau đó được vận chuyển qua màng tế bào ống thận bằng kênh trao đổi Na⁺/H⁺ và H⁺-ATPase. Sự khiếm khuyết chức năng của men anhydrase carbonic nguyên nhân của các bệnh toan hóa ống thận.
• Xét nghiệm giấy nhúng có thể đo được pH nước tiểu, nhưng xét nghiệm này không phản ánh bài tiết acid của thận vì hầu hết H⁺ không được bài tiết dưới dạng tự do và bị chi phối bởi nhiều yếu tố không liên quan đến thăng bằng toan kiềm (ví dụ: thể dịch ngoại bào, hạ kali máu, thuốc lợi tiểu).
• Đáp ứng của hệ hô hấp: tình trạng giảm pH do toan chuyển hóa kích thích hóa cảm thụ quan ngoại biên và trung ương làm tăng thông khí, chủ yếu là tăng tần số thở. Mức độ đáp ứng bù trừ của hệ hô hấp tùy thuộc mức độ và tốc độ của toan chuyển hóa chứ ít bị ảnh hưởng bởi nguyên nhân toan chuyển hóa. Nói chung PaCO₂ giảm 1,2 mmHg khi HCO₃^– giảm 1 meq/L. Do đó có thể tính PaCO₂ dự đoán theo công thức = 40 – [24 – (HCO₃^–)⋅1,2]. Hoặc tính theo công thức Winter, PaCO₂ dự đoán = 1,5⋅(HCO₃^–) + 8 ± Đáp ứng bù trờ của hệ hô hấp thường xảy ra ngay sau toan chuyển hóa và đạt mức tối đa sau khoảng 12-24 giờ.
• Hệ đệm là hàng rào đầu tiên chống đỡ tình trạng nhiễm acid cố định giữ cho pH không thay đổi bằng cách biến acid mạnh thành muối trung tính:

HCl + NaHCO₃→ NaCl + CO₂ + H₂O

H₂SO₄ + 2NaHCO₃→ Na₂SO₄ + 2CO₂ + 2H₂O

Bicarbonate là hệ đệm quan trọng nhất vì nồng độ huyết thanh cao và là hệ đệm mở.

Ảnh hưởng của toan chuyển hóa

• Toan chuyển hóa có cả tác dụng có lợi lẫn có hại đến chức năng tế bào và tạng. Trong những tác dụng này, tác dụng bất lợi trên hệ tim mạch được quan tâm nhiều nhất bao gồm: giảm co bóp cơ tim làm giảm cung lượng tim, dãn mạch góp phần gây tụt huyết áp. Trên tĩnh mạch thì toan chuyển hóa gây co thắt tĩnh mạch và tái phân phối lưu lượng máu về tuần hoàn trung tâm. Tác dụng này nhằm khắc phục tình trạng tụt huyết áp, tuy nhiên có thể làm nặng thêm tình trạng suy tim, thậm chí phù phổi. Mặt khác toan chuyển hóa lại làm làm giảm đáp ứng của hệ tim mạch với catecholamines. Ảnh hưởng của toan chuyển hóa tùy thuộc mức độ nhiễm toan, với nhiều nghiên cứu cho thấy cung lượng
• Các tác dụng bất lợi khác gồm: rối loạn điều hòa đường máu, phóng thích hóa chất viêm, ức chế miễn dịch, giảm thực bào máu, tăng hiện tượng chết rụng tế bào (apoptosis).
• Các tác dụng có lợi gồm: giảm ái lực Hb với oxy làm tăng cung cấp oxy cho mô, tăng lưu lượng máu ngoại biên.
• Hầu hết các tác dụng của toan chuyển hóa được đánh giá trong các thực nghiệm, trong khi đó các nghiên cứu lâm sàng trên người thì khó phân biệt giữa ảnh hưởng của toan chuyển hóa hay do nguyên nhân gây toan chuyển hóa.
• Trong một nghiên cứu trên gần 5000 bệnh nhân hồi sức tích cực cho thấy toan chuyển hóa không làm tăng tử vong, trong khi đó tình trạng tăng acid cố định và lactate máu cao làm tăng tử vong bất kể pH là bao nhiêu.Hay nói cách khác, nguyên nhân toan chuyển hóa có ảnh hưởng đến kết cục hơn là mức toan máu.

Chẩn đoán toan chuyển hóa

1. Chẩn đoán xác định.
   • Khi bệnh nhân có bicarbonate thấp thì có 2 chẩn đoán phân biệt là toan chuyển hóa và kiềm hô hấp. Phương pháp truyền thống dựa vào pH để chẩn đoán với pH < 7,36 cho biết có toan chuyển hóa, trong khi đó pH > 7,44 là kiềm hô hấp. Tuy nhiên phương pháp này có hạn chế vì 2 loại rối loạn toan kiềm này không phải lúc nào cũng loại trừ lẫn nhau và không cho biết bản chất của giảm tình trạng bicarbonate.
   • Do đó, khi có giảm bicarbonate thì nên tìm xem có sự hiện diện của acid cố định trong máu (bằng khoảng trống ion âm máu) hay tăng bài tiết acid cố định (khoảng trống ion âm trong nước tiểu). Nếu khoảng trống ion âm máu tăng (nhất là khi khoảng trống ion âm tăng cao > 20 meq/L) và khoảng trống ion âm trong nước tiểu âm tính thì gợi ý có toan chuyển hóa cho dù pH không giảm.
2. Chẩn đoán nguyên nhân.

• Cách chẩn đoán phân biệt toan chuyển hóa phổ biến và đơn giản nhất hiện nay là dựa vào khoảng trống ion âm (AG = Na⁺ – [HCO₃^– + Cl^–]). Khoảng trống ion âm tăng cho biết toan chuyển hóa do nhiễm acid cố định trong khi đó khoảng trống ion âm không tăng cho biết toan chuyển hóa do mất bicarbonate.
• Các nguyên nhân gây toan chuyển hóa do nhiễm acid cố định gồm 4 nhóm chính: (1) nhiễm acid lactic, (2) nhiễm toan cetone: do đái tháo đường, ngộ độc rượu, (3) ngộ độc/thuốc: methanol, ethylene glycol, salicylate, acetaminophen (pyroglutamic acid), (4) suy thận: khi độ lọc cầu thận giảm nặng.

• Trong toan chuyển hóa do mất bicarbonate thì khoảng trống ion âm nước tiểu giúp xác định nguồn mất bicarbonate qua đường tiêu hóa (khoảng trống ion âm nước tiểu âm) hay mất bicarbonate qua thận (khoảng trống ion âm nước tiểu dương).
• Trong một số trường hợp khó chẩn đoán nguyên nhân có thể cần làm thêm một số xét nghiệm như: đo áp suất thẩm thấu máu, đo áp suất thẩm thấu nước tiểu, tìm 5-oxoproline trong nước tiểu nếu nghi ngờ toan chuyển hóa do ngộ độc acetaminophen.
• Chẩn đoán phân biệt toan chuyển hóa bằng khoảng trống ion âm có tính định hướng trong việc chẩn đoán nguyên nhân. Tuy nhiên một số nguyên nhân có thể gây toan chuyển hóa theo cả 2 cơ chế nhiễm acid cố định và mất bicarbonate (suy thận). Ngoài ra một bệnh nhân có thể có bị toan chuyển hóa do 2 nguyên nhân gây toan chuyển hóa theo hai cơ chế khác nhau.

Toan chuyển hóa với khoảng trống ion âm tăng

1. Nhiễm toan acid lactic.

• Nhiễm toan acid lactic là nguyên nhân gây toan chuyển hóa thường gặp nhất trên bệnh nhân nặng. Nhiễm toan acid lactic được chẩn đoán khi lactate máu > 5 mmol/L và pH < 7,35. Tuy nhiên không có tương quan rõ ràng giữa lactate máu và pH cũng như khoảng trống ion âm.
• Lactate được sản xuất khoảng 2 mmol/kg/ngày chủ yếu từ hồng cầu và cơ. Lượng lactate này có thể chuyển thành pyruvate sau đó đi vào chu trình Krebs. Ngoài ra lactate còn được dùng để tân tạo đường ở gan và thận (chu trình Cori). Sự cân bằng giữa sản xuất và thanh thải lactate giữ cho nồng độ lactate máu ít khi > 1 mmol/L. Trong khi đó, nguồn sản xuất lactate trong các bệnh lý viêm toàn thân là phổi, ruột, bạch cầu.
• Tăng lactate máu xảy ra khi lượng lactate sản xuất vượt quá khả năng sử dụng lactate dẫn đến sự tích tụ ion lactate cùng với ion dương kèm theo là [H⁺]. Nguyên nhân tăng lactate máu được phân loại theo Cohen và Woods, chủ yếu phân loại tăng lactate máu do giảm oxy mô và các nguyên nhân khác. Tuy nhiên, phân loại này chỉ có tính tham khảo vì tăng lactate trên bệnh nhân nặng thường do nhiều cơ chế phối hợp thậm chí một bệnh lý cũng làm tăng lactate theo nhiều cơ chế khác nhau.

Phân loại nhiễm toan acid lactic của Cohen và Woods

• Giảm tưới máu mô do sốc tim và sốc tim là các nguyên nhân gây nhiễm toan acid lactic điển hình nhất. Lượng oxy cung cấp cho mô vào khoảng 1000 ml/phút, trong khi đó nhu cầu tiêu thụ oxy chỉ khoảng 250 ml/phút, vì vậy tỷ lệ chiết tách oxy thường là 25%. Khi cung cấp oxy giảm, cơ thể có thể tăng tỷ lệ chiết tách oxy để đảm bảo tiêu thụ oxy không phụ thuộc cung cấp oxy. Tuy nhiên khi tỷ lệ chiết tách oxy lên đến giớ hạn tối đa (khoảng 60-70% tùy tạng) thì sẽ xảy ra tình trạng thiếu oxy mô và tăng sản xuất lactate sẽ xảy ra nếu cung cấp oxy tiếp tục giảm. Các bệnh lý khác có thể làm giảm oxy mô là giảm oxy máu nặng (PaO₂< 30-40 mmHg), thiếu máu nặng (Hb < 45 g/L). Ngoài ra trong sốc thì tình trạng giảm tưới máu tạng (gan, thận) có thể làm giảm chức năng thanh thải lactate của các tạng này.
• Nhiễm trùng huyết có làm tăng lactate máu mặc dù các chỉ số huyết động đại thể vẫn còn tương đối ổnđịnh. Các cơ chế gây tăng lactate trong nhiễm trùng huyết gồm: tái phân phối máu gây thiếu máu cục bộ tạng, rối loạn vi tuần hoàn, rối loạn chức năng ty thể làm khả năng sử dụng oxy, tăng ly giải glucose do cytokine hoặc thu
• ốc vận mạch vượt quá khả năng của chu trình Krebs, giảm thanh thải lactate do rối loạn chức năng gan.
• Kích thích thụ thể β2 giao cảm cũng là cơ chế gây tăng lactate trên bệnh nhân hen phế quản có sử dụng các thuốc cường giao cảm. Ngoài ra tình trạng hoạt động quá mức của cơ hô hấp cũng góp phần làm tăng lactate.
• Các nguyên nhân gây giảm thanh thải thường không làm tăng lactate máu cấp tính và chủ yếu liên quan đến bệnh lý gan, tuy nhiên chưa có xét nghiệm chức năng gan nào phản ánh chính xác khả năng thanh thải lactate của gan. Nói chung mặc dù giảm tưới máu mô là cơ chế quan trọng nhưng không phải là cơ chế duy nhất làm tăng lactate. Vì vậy tăng lactate máu không phải lúc nào cũng do giảm tưới máu mô và cần xử trí bằng các biện pháp tăng tưới máu mô. Mặt khác, tăng lactate chưa giảm cũng không có nghĩa là tưới máu mô chưa cải thiện.

• Nói chung mặc dù giảm tưới máu mô là cơ chế quan trọng nhưng không phải là cơ chế duy nhất làm tăng lactate. Vì vậy tăng lactate máu không phải lúc nào cũng do giảm tưới máu mô và cần xử trí bằng các biện pháp tăng tưới máu mô. Mặt khác, tăng lactate chưa giảm cũng không có nghĩa là tưới máu mô chưa cải thiện.

2. Nhiễm toan cetone.

• Nhiễm toan cetone thường là biến chứng của đái tháo đường nhưng cũng có thể gặp trong ngộ độc rượu và đói ăn.
• Nhiễm toan cetone do đái tháo đường xảy ra do tình trạng thiếu hụt insulin dẫn đến chuyển hóa acid béo và sinh ra các thể cetone.
  – Tiêu chuẩn chẩn đoán nhiễm toan cetone do đái tháo đường gồm: (1) cetone máu > 3 mmol/L hoặc cetone niệu > 2+, (2) đường máu > 11 mmol/L hoặc có tiền sử ĐTĐ, (3) bicarbonate < 15 meq/L hoặc pH < 7,3. Vì đa số bệnh nhân có giảm thể tích dịch ngoại bào nên [HCO₃^–] không phản ánh chính xác sự thiếu hụt bicarbonate và sự thiếu hụt bicarbonate này sẽ biểu hiện rõ hơn sau khi bệnh nhân được bù dịch.
  – Xét nghiệm máu và nước tiểu bằng phản ứng nitroprusside chỉ đo được acetone và acetoacetic trong khi không đo được β-hydroxybutyric do đó có thể âm tính giả hoặc không phản ánh chính xác cetone máu.
  – Nếu chức năng thận bảo tồn thì thể cetone sẽ được bài tiết qua nước tiểu cùng với tái hấp thu chlor do đó khoảng trống ion âm có thể không giảm hoặc giảm ít so với giảm bicarbonate.Mặt khác, một số trường hợp có thể kèm theo kiềm chuyển hóa do nôn ói hoặc giảm chlor máu làm khoảng trống ion âm tăng nhiều hơn giảm bicarbonate.
  – Một số trường hợp đường máu quá cao có thể kèm nhiễm toan acid lactic mặc dù không có tụt huyết áp.

• Nhiễm toan cetone do rượu thường xảy ra trên người uống rượu nhiều rồi ngừng uống rượu và ăn uống kém. Tình trạng dinh dưỡng kém dẫn đến chuyển hóa acid béo và nhiễm cetone. Thủ phạm chính trong nhiễm toan cetone do rượu là β-hydroxybutyric với tỷ lệ β-hydroxybutyric:acetoacetic > 10:1 so với 3:1 trong nhiễm toan cetone do đái tháo đường.
  – Khác với nhiễm toan cetone do đái tháo đường, nhiễm toan cetone do rượu thường kèm hạ đường máu. Tương tự nhiễm cetone do đái tháo đường, xét nghiệm cetone bằng phương pháp nitroprusside có thể âm tính giả.
  – Thường kèm nhiều loại rối loạn toan-kiềm: (1) kiềm hô hấp do bệnh gan mạn, (2) nhiễm toan acid lactic do thiếu B1 hoặc tăng tỷ lệ NADH/NAD⁺.

3. Ngộ độc

• Ngộ độc rượu độc bao gồm các loại: methanol, ethylene glycol, diethylene glycol và propylene glycol làm tăng cả khoảng trống ion âm và khoảng trống áp suất thẩm thấu.
  – Cần nghĩ đến các ngộ độc các loại rượu này khi thấy toan chuyển hóa có khoảng trống ion âm tăng kèm theo suy thận và các biểu hiện thần kinh.
  – Ngoài tăng khoảng trống ion âm thì các loại rượu này còn làm tăng khoảng trống áp suất thẩm thấu với khoảng trống áp suất thẩm thấu đo bằng phương pháp hạ điểm đông cao hơn áp suất thẩm thấu tính toán theo công thức > 20 mosm/kg. Cần loại trừ các trường hợp hạ natri máu giả làm giảm áp suất thẩm thấu theo công thức.
  – Đa số các loại rượu này đều ức chế NAD⁺do đó thường kèm theo nhiễm toan acid lactic.

• Ngộ độc salicylate thường gây rối loạn toan kiềm phức tạp với biểu hiện toan chuyển hóa thường gặp ở trẻ em, trong khi đó ở người lớn thường là kiềm hô hấp phối hợp toan chuyển hóa hoặc kiềm chuyển hóa đơn thuần. Khi pH máu có xu hướng kiềm thì việc kiềm hóa nước tiểu bằng bicarbonate cần rất thận trọng, phải theo dõi khí máu thường xuyên, tránh để pH > 7,55.
• Nhiễm toan do pyroglutamic acid thường xảy ra trên bệnh nhân nặng được dùng paracetamol khi chức năng gan/thận giảm. Bệnh lý này không hiếm gặp và có thể xảy ra khi liều paracetamol không quá cao tuy nhiên khó chẩn đoán. Cần nghĩ đến nhiễm toan do pyroglutamic acid khi thấy toan chuyển hóa có khoảng trống ion âm tăng không có nguyên nhân rõ ràng. Chẩn đoán xác định bằng định lượng 5-oxoproline trong nước tiểu.

4. Suy thận

• Khi độ lọc cầu thận giảm xuống dưới 40-50 ml/phút thì chức năng tái hấp thu [HCO₃^–] giảm, tuy nhiên chức bài tiết acid cố định vẫn được duy trì do đó gây ra toan chuyển hóa với khoảng trống ion âm bình thường. Tuy nhiên khi độ lọc cầu thận giảm thấp hơn < 20 ml/phút thì khả năng bài tiết acid cố định cũng giảm và gây ra toan chuyển hóa với khoảng trống ion âm tăng. Nói chung, toan chuyển hóa do suy thận do cả 2 cơ chế mất bicarbonate và nhiễm acid cố định do đó khoảng trống ion âm ít khi nào > 20 meq/L.
• Ngoài ra, trong toan chuyển hóa của suy thận mạn thì [HCO₃^–] ít khi thấp hơn 15 meq/L nhờ sự tham gia trung hòa acid của các hệ đệm trong xương.

Toan chuyển hóa với khoảng trống ion âm bình thường (toan chuyển hóa chlor máu tăng)

Các nguyên nhân chính gây toan chuyển hóa với khoảng trống ion âm bình thường là mất bicarbonate qua thận hoặc qua đường tiêu hóa. Vì không có sự hiện diện của acid cố định do đó thận tăng tái hấp thu chlor để duy trì cân bằng điện tích. Khoảng trống ion âm nước tiểu đánh giá bài tiết NH₄⁺ (tái hấp thu HCO₃^–) cho phép chẩn đoán phân biệt mất bicarbonate qua thận hay đường tiêu hóa. Ngoài ra, trong toan chuyển hóa do mất bicarbonate đơn thuần thi mức tăng chlor bằng mức giảm bicarbonate.

1. Mất bicarbonate qua đường tiêu hóa.

• Dịch tiêu hóa từ sau dạy dày có [HCO₃^–] cao hơn huyết tương do đó mất dịch tiêu hóa dẫn đến toan chuyển hóa. Các nguyên nhân thường gặp là tiêu chảy, sử dụng thuốc nhuận trường, dò hặc dẫn lưu dịch mật/dịch tụy.
• Tình trạng toan chuyển hóa kích thích thận tổng hợp và bài tiết ammonium do đó pH thường không giảm dù bài tiết acid qua thận tăng. Tuy nhiên sự gia tăng bài tiết ammonium sẽ làm khoảng trống ion nước tiểu âm.

2. Toan hóa ống thận.
   • Toan hóa ống thận là một nhóm nhiều bệnh lý khác nhau có giảm khả năng tái hấp thu HCO₃^–hoặc bài tiết H⁺của ống thận trong khi độ lọc cầu thận vẫn được duy trì. Gồm 4 nhóm chính: giảm tổng hợp ammonium, giảm aldosterone, bệnh ống thận gần và bệnh ống thận xa.
   • Hai xét nghiệm quan trọng để chẩn đoán phân biệt các nhóm bệnh này là kali máu và pH nước tiểu. Trong khi các nhóm bệnh ống thận thường kèm hạ kali máu thì giảm aldosterone gây tăng kali máu. Bệnh ống thận gần làm giảm tái hấp thu HCO₃^–ở ống thận gần nhưng ống thận xa vẫn có thể tái hấp thu HCO₃^– bù trừ vì vậy pH nước tiểu thường thấp (pH nước tiểu < 5,3). pH nước tiểu chỉ trở nên kiềm khi HCO₃^–vượt ngưỡng tái hấp thu của ống thận ([HCO₃^–] máu > 14-18 meq/L). Trong khi đó bệnh ống thận xa thường không còn khả năng acid hóa nước tiểu do đó pH nước tiểu thường > 5.3.
3. Các nguyên nhân khác.

• Dịch nuôi dưỡng đường tĩnh mạch chứa các amino acid được chuyển hóa thành HCl có thể gây toan chuyển hóa nếu không được đệm đầy đủ bằng acetate. Tình trạng toan chuyển hóa này thường không nặng và không kéo dài.
• Bù dịch nhiều bằng dịch có nồng độ chlor cao sẽ dẫn đến tình trạng tăng chlor máu làm cho thận bài tiết bicarbonate để duy trì cân bằng điện tích và gây toan chuyển hóa.
• Giảm PaCO₂ kéo dài cũng làm giảm khả năng tái hấp thu HCO₃^–. Khi tình trạng kiềm hô hấp hồi phục đột ngột, trong vài ngày đầu sẽ có tình trạng toan chuyển hóa vì thận chưa thể điều chỉnh ngưỡng tái hấp thu HCO₃^–.
• Mặc dù suy thận mạn cũng có tình trạng giảm tái hấp thu HCO₃^–nhưng bệnh lý này thường không được xếp vào nhóm toan chuyển hóa tăng chlor máu.

Điều trị toan chuyển hóa

Đa số trường hợp toan chuyển hóa đều không quá nặng, do đó điều trị nguyên nhân toan chuyển hóa (ví dụ: dùng insulin trong nhiễm toan cetone do đái tháo đường) đóng vai trò quan trọng. Chỉ trong toan chuyển hóa nặng thì các biện pháp điều trị triệu chứng mới cần được cân nhắc, trong các biện pháp này thì việc dùng dung dịch kiềm (ví dụ: sodium bicarbonate) là vấn đề được tranh cãi nhiều nhất.

1. Dùng sodium bicarbonate.

• Hiệu quả chính của bicarbonate là khắc phục tác dụng bất lợi của toan chuyển hóa trên hệ tim mạch (giảm co bóp cơ tim, giảm cung lượng tim, dãn mạch, giảm đáp ứng với thuốc vận mạch). Tuy nhiên hầu hết các tác dụng này chỉ thấy trong thực nghiệm chứ chưa được kiểm chứng trong các nghiên cứu lâm sàng.
• Tác dụng bất lợi của bicarbonate: quá tải dịch, tăng natri máu, giảm kali máu, kiềm chuyển hóa. Quan trọng hơn cả là bicarbonate có thể làm tình trạng nhiễm toan nội bào nặng hơn vì phân ly thành CO₂ khuếch tán vào nội bào, nhất là khi bệnh nhân không được thông khí tốt.
• Việc sử dụng bicarbonate nên cân nhắc dựa theo các yếu tố:
  – Cơ chế gây toan chuyển hóa: nói chung trong toan chuyển hóa do mất bicarbonate thì việc bù bicarbonate là hợp lý. Lưu ý là các nguyên nhân gây mất bicarbonate thường là toan chuyển hóa mạn tính. Trong khi đó, việc sử dụng bicarbonate trong toan chuyển hóa do nhiễm acid cố định cần cân nhắc tùy theo nguyên nhân.
  – Loại acid cố định: các acid hữu cơ (acid lactic, thể cetone) có thể chuyển hóa thành bicarbonate khi được điều trị nguyên nhân thích hợp vì vậy bicarbonate không được khuyên dùng trong nhiễm toan cetone do đái tháo đường. Trong khi đó các acid vô cơ thường không thể chuyển hóa thành bicarbonate do đó việc dùng bicarbonate có thể cần thiết trong toan chuyển hóa do nhiễm acid vô cơ (ví dụ: toan chuyển hóa do tổn thương thận cấp, ngộ độ salicylate)
  – Độ nặng của toan chuyển hóa: nói chung chỉ nên dùng bicarbonate trong toan chuyển hóa nặng (pH < 7,10 – 7,15).
  – Tóm lại bicarbonate được chỉ định trong một số trường hợp sau: (1) toan chuyển hóa trong tổn thương thận cấp khi pH < 7,20 và PaCO₂< 45 mmHg), (2) toan chuyển hóa do ngộ độc salicylate, bất kể pH là bao nhiêu, (3) KHÔNG được chỉ định trong nhiễm toan cetone do đái tháo đường.

• Lượng bicarbonate cần dùng được tính dựa vào khoảng bicarbonate (bicarbonate space) bao gồm khoảng bicarbonate giải phẫu là thể tích dịch ngoại bào trong đó bicarbonate sẽ phân bố vào và khoảng bicarbonate “không giải phẫu” là lượng bicarbonate cần thiết để khôi phục dự trữ kiềm.

khoảng bicarbonate = (0,4 + 2,6/[HCO₃⁻])⋅trọng lượng cơ thể

Lượng bicarbonate cần dùng = ([HCO₃⁻]mong muốn – [HCO₃⁻]bệnh nhân)⋅khoảng bicarbonate.

2. Lọc máu.

• Trong toan chuyển hóa do sốc hoặc tổn thương cấp thì nên lọc máu khi pH < 7,15 và không đáp ứng với các biện pháp nội khoa (bicarbonate).
• Nên lọc máu sớm trong nhiễm toan acid lactic do metformin.

3. Tăng thông khí.

• Tăng thông khí làm giảm PaCO₂ nhằm làm giảm sự thay đổi pH do toan chuyển hóa có thể được xem như một biện pháp điều trị tạm thời.
• Nên ưu tiên tăng tần số thở hơn là tăng thể tích khí lưu thông với mức tăng tối đa là tần số thở < 35 lần/phút và Vt < 8 ml/kg. Phải theo dõi sát áp suất đường thở bình nguyên.

Toan chuyển hóa là một rối loạn toan kiềm thường gặp nhưng ít khi nặng. Hầu hết nguyên nhân toan chuyển hóa có thể xác định được qua bệnh sử và cận lâm sàng. Điều trị tốt nhất là xử trí nguyên nhân. Hầu hết các biện pháp điều trị triệu chứng chưa được kiểm chứng hiệu quả một cách thuyết phục.

Tài liệu tham khảo

• Szerlip [Metabolic acidosis. in: PRIMER ON KIDNEY DISEASES. Chap 13: 130-144]
• Tolwani, Saha, Wille [Metabolic Acidosis and Alkalosis. in: Textbook of Critical Care. Chap 104: 726-743]
• Kraut, Madias [Treatment of acute metabolic acidosis: a pathophysiologic approach. Rev. Nephrol. 8, 589–601 (2012)]
• Jung [Diagnosis and management of metabolic acidosis: guidelines from a French expert panel. Ann. Intensive Care (2019) 9:92]
• Kamel [L-lactic acidosis: pathophysiology, classification, and causes; emphasis on biochemical and metabolic basis. Kidney International (2020) 97, 75–88]
• Kraut [Differential diagnosis of nongap metabolic acidosis: value of a systematic approach. Clin J Am Soc Nephrol 7: 671–679, 2012]