代谢性酸中毒

基本定义

酸是一种可以提供氢离子（H）的物质⁺). 碱是一种能接受氢的物质⁺离子。离子交换的发生与物质的电荷无关。

强酸是那些在体液中完全电离的酸，弱酸是那些在体液中不完全电离的酸。盐酸(HCl)被认为是一种强酸，因为它只以完全电离的形式存在于人体内，而碳酸(H_2.一氧化碳_3.)是弱酸，因为它电离不完全，并且，在平衡时，所有三种反应物都存在于体液中。请看下面的反应。

H_2.一氧化碳_3.（酸）↔⁺+ HCO_3.^-（根据）

盐酸↔H⁺+氯离子^-

大规模作用规定的规定，反应的速度与反应物浓度的产物成比例。在这项法律的基础上，加入h⁺或碳酸氢盐（HCO_3.^-)将下面所示的反作用力驱动到左侧。

H_2.一氧化碳_3.（酸）↔⁺+ HCO_3.^-（根据）

在体液中，氢离子的浓度（[h⁺])保持在非常狭窄的范围内，正常生理浓度为40 nEq/L。HCO浓度_3.^-（24 Meq / L）是[H.⁺]. [H]的严格监管⁺]在这种低浓度下对正常细胞活动至关重要，因为H⁺在较高浓度下，可与带负电的蛋白质（包括酶）强烈结合，并损害其功能。

在正常情况下，酸和（在较小程度上）碱不断地添加到细胞外液室中，以使身体保持生理状态[H]⁺] 40 neq / l，必须发生以下三个过程：

• 细胞外和细胞内的缓冲

• 肺泡通气，控制PaCO_2.

• 肾H.⁺排泄，控制等离子体HCO_3.^-

缓冲区

缓冲剂是能够通过占用或释放H来最小化pH的变化的弱酸或碱基⁺．磷酸盐是有效缓冲剂的实例，如下面的反应：

HPO_4.^2-+（H.⁺↔h._2.人事军官_4.^-

在添加H时⁺对于细胞外液，磷酸一氢结合H⁺形成磷酸二氢，使ph值的变化最小⁺，则反应向左移动。因此，缓冲液作为第一道防线，以钝化pH值的变化，否则将导致由每日不断添加的酸碱体液。

主要的细胞外缓冲系统是HCO_3.^-/H_2.一氧化碳_3.; 以下反应说明了其功能：

H_2.o + co._2.↔_2.一氧化碳_3.↔⁺+ HCO_3.^-

使该系统非常有效的主要因素之一是控制PaCO的能力_2.通过通风的变化。从这个反应中可以看出，增加的二氧化碳(CO_2.)浓度使反应向右移动，而CO浓度降低_2.注意力集中使它向左移动。简单地说，向体液中添加酸负荷会导致HCO的消耗_3.^-通过添加的h⁺，以及碳酸的形成；碳酸反过来形成水和一氧化碳_2.．一氧化碳_2.通过呼吸驱动将浓度保持在一个狭窄的范围内，从而消除累积的CO_2.．肾脏再生HCO_3.^-在这个反应中消耗。

只要CO_2.或者直到HCO_3.^-显著耗尽，生成较少的HCO_3.^-可用于绑定h⁺．那个HCO_3.^-和Paco_2.可以独立管理（分别肾脏和肺）使这是一个非常有效的缓冲系统。在均衡时，反应中的3反应物之间的关系由Henderson-Hasselbalch方程表示，其涉及溶解的CO的浓度_2.（即，h_2.一氧化碳_3.)到CO的分压_2.(0.03×帕科_2.)，方法如下:

pH = 6.10 + log ([HCO_3.^-]/0.03×PaCO_2.)

或者，[H⁺]=24×PaCO_2./[HCO_3.^-]

注意pH值或[H]的变化⁺Paco的比例是相对变化的结果_2.对[HCO._3.^-]而不是在任何一种方面都是绝对的变化。换句话说，如果两个paco_2.和[HCO._3.^-[H .]的变化方向相同，比例保持不变，pH或[H .⁺]保持相对稳定。减少当HCO或HCO_3.^-或paco_2.变化，主体在一定范围内，以相同的方向改变其他变量。

在慢性代谢性酸中毒中，细胞内缓冲液(如血红蛋白、骨)可能比HCO更重要_3.^-当细胞外的HCO_3.^-水平低。

肾酸处理

酸每天都被添加到体液中。这些包括挥发性(如碳酸)和非挥发性(如硫酸、磷酸)酸。膳食碳水化合物和脂肪的代谢产生约15,000 mmol的一氧化碳_2.每天，被肺部排出。未能这样做导致呼吸酸中毒。

蛋白质的代谢（即含硫氨基酸）和膳食磷酸盐导致形成非挥发性酸，H_2.所以_4.和H._3.人事军官_4.．这些酸首先被HCO缓冲_3.^-/H_2.一氧化碳_3.系统如下：

H_2.所以_4.+ 2 nahco._3.↔_2.所以_4.+ 2 h_2.一氧化碳_3.↔2 h_2.o + co._2.

最终结果是强酸（H_2.所以_4.)由2个HCO分子组成_3.^-和生产弱酸（h_2.一氧化碳_3.)，将pH值的变化降至最低。肺部排出CO_2.生产和肾脏，以防止进步性HCO_3.^-流失和代谢性酸中毒，替换消耗的HCO_3.^-（主要由h⁺在收集管道中分泌）。一些氨基酸（即谷氨酸，天冬氨酸）导致形成柠檬酸盐和乳酸盐，又转化为HCO_3.^-．结果，在典型的美国饮食中，酸负荷在50-100 mEq的H⁺每天。

为了维持正常的pH值，肾脏必须执行两项生理功能。首先是重新吸收所有过滤的HCO_3.^-（HCO的任何损失）_3.^-等于添加等摩尔量的H⁺)，主要是近端小管的功能。第二种是排出每天的H⁺H⁺等于添加等摩尔量的HCO_3.^-），收集管道的功能。

重碳酸盐重吸收

用血清HCO_3.^-浓度为24 mEq/L时，健康人每日180 L肾小球超滤液中HCO的含量为4300 mEq_3.^-所有这些都必须被重新吸收。大约90%过滤后的HCO_3.^-在近端小管中被再吸收，其余的在厚的上升肢体和髓质集合管中被再吸收。

3na.⁺2 k⁺/ATP酶（钠钾/腺苷三磷酸酶）为这一过程提供能量，维持细胞内低钠⁺浓度和相对阴性细胞内潜力。低Na.⁺浓度间接地为顶端Na提供能量⁺/H⁺交换器，NHE3（基因符号SLC9A3.），运输h⁺进入管状内腔。H⁺在管状腔中，与过滤HCO结合_3.^-在以下反应中:

HCO_3.^-+ H.⁺↔_2.一氧化碳_3.↔_2.o + co._2.

碳酸酐酶（CA IV亚型）存在于近端小管前2段的刷状缘，加速H_2.一氧化碳_3.进入H_2.o + co._2.，将上面所示的反应转移到右侧并保持H的腔浓度⁺低。一氧化碳_2.通过水素-1水通道扩散到近端管状电池中，其中碳酸酐酶（CA II同种型）结合了CO_2.和水形成HCO_3.^-和H.⁺．HCO_3.^-形成细胞内返回到脑鞘空间，然后通过基石NA循环到循环⁺/ 3HCO._3.^-协同转运体，NBCe1-A（基因符号SLC4A4）.

本质上是过滤后的HCO_3.^-转化为一氧化碳_2.在管腔中扩散到近端小管细胞，然后转化回HCO_3.^-重新进入体循环，从而回收经过滤的HCO_3.^-．

酸排泄

每日酸性荷载排泄（50-100 Meq的H.⁺）主要通过h发生⁺根尖H⁺/ ATP酶在收集管道的α插层细胞中。

HCO_3.^-细胞内形成的细胞通过基底外侧Cl返回体循环^-/HCO_3.^-交换器，AE1（基因符号SLC4A1）和h⁺通过2个顶端质子泵的1，进入管状腔⁺/ATP酶或H⁺k⁺/ ATP酶。h的分泌物⁺在这些细分中受到NA的影响⁺在收集管道的相邻主细胞中重吸收。重新吸收的Na.⁺产生相对管腔负性，从而减少分泌的H⁺背部从内腔扩散。

肾脏分泌的氢离子可以作为游离离子排出体外，但在可达到的最低尿液pH值为5.0时(等于游离H⁺浓度为10µEq/L）时，每天需要排出5000-10000 L尿液。尿液pH值不能降低到5.0以下，因为H⁺/ATP酶必须泵送质子（细胞内pH值7.5至管腔pH值5）变得过于陡峭。因此，即使体积为3 L的最大酸化尿液也仅含有30µEq的游离H⁺．相反，超过99.9％的h⁺负载被弱碱基缓冲缓冲_3.或磷酸。

可滴定的酸度

H⁺被过滤后的弱酸缓冲的酸称为可滴定酸。磷酸盐作为HPO_4.^2-是这个系统中主要的缓冲液，但其他的尿液缓冲液包括尿酸和肌酐。

H_2.人事军官_4.↔⁺+HPO_4.^2-

过滤的磷酸盐数量有限且相对固定，且仅为分泌的H的一小部分⁺可以通过HPO进行缓冲_4.^2-．

氨

一种更重要的尿液缓冲系统，用于分泌H.⁺比磷酸盐，氨（NH_3.)缓冲通过以下反应发生：

NH._3.+ H.⁺↔_4.⁺

氨在近端小管中由氨基酸谷氨酰胺产生，这种反应因酸负荷和低钾血症而增强。氨转化为铵（NH_4.⁺）通过细胞内h⁺并且由顶端的钠分泌到近端管状腔中⁺/H⁺（新罕布什尔州）_4.⁺）altiporter。

apick na.⁺/ K.⁺（新罕布什尔州）_4.⁺) / 2氯^-Cotroansporter在Henle循环的厚升肢中运输NH_4.⁺进入髓质式插形，在那里分离回到nh_3.和H.⁺. 新罕布什尔州_3.通过基底外侧氨转运蛋白RhBG和RhCG进入集合管上皮细胞，然后通过顶端RhCG转运到集合管管腔，在那里可以缓冲H⁺离子并变成nh_4.⁺．NH._4.⁺被困在腔内并排出作为cl salt，每一个h⁺离子缓冲是一种HCO_3.^-进入体循环

增加了h的分泌物⁺在收集管道中将方程转移到右侧并降低NH_3.浓度，促进NH的继续扩散_3.从间质向下其浓度梯度进入集合管腔，允许更多的H⁺被缓冲。肾脏可以调节NH的含量_3.合成以满足需求，使其成为一个强大的系统来缓冲分泌的H⁺尿液中。 ^[2.]

酸中毒和碱中毒

在健康的人中，血液pH维持在7.39-7.41，因为pH是[H的阴性对数⁺]（pH = - 日志_10.[H⁺)， pH值的增加表明[H .]降低⁺]反之亦然。[h⁺pH值下降是酸酐的，减少[H.⁺]pH值升高称为碱血症。导致酸血症和碱血症的潜在疾病分别是酸中毒和碱中毒。代谢性酸中毒主要是血清HCO降低_3.- 浓度，纯形式，表现为酸血症（pH <7.40）。

很少，代谢酸中毒可以是混合或复杂的酸碱干扰的一部分，其中两个或多个单独的代谢或呼吸紊乱一起发生。在这些情况下，pH可能不会减少或HCO_3.^-浓度可能不低。

作为一种代偿机制，代谢性酸中毒导致肺泡过度通气，PaCO下降_2.．通常，Paco_2.每1-3毫米落在血清HCO中的每1-Meq / L跌落1-1.3毫米_3.^-注意力集中，一种可以很快发生的代偿反应。如果PaCO发生变化_2.不在此范围内，则存在混合酸碱扰动。例如，如果PaCO的减少_2.小于预期变化，则原发性呼吸性酸中毒也存在。

诊断代谢酸中毒的唯一明确方式是通过同时测量血清电解质和动脉血气(ABGs)，显示pH和PaCO_2.要低；计算HCO_3.^-也很低(看见代谢性碱中毒讨论测量和计算的HCO之间的差异_3.^-浓度。）

正常的血清HCO_3.^-水平不能排除代谢性酸中毒的存在，因为HCO下降_3.^-从高基线（即，预先存在的代谢碱中毒）可以导致血清HCO_3.^-在参考范围内的水平，隐藏代谢性酸中毒。

通常，肾功能衰竭患者往往有血清HCO_3.^-水平大于12 mEq/L，骨骼缓冲可以防止血清HCO进一步下降_3.^-．请注意，肾功能衰竭的患者患者无法弥补额外的HCO_3.^-来自外侧源（例如，腹泻）的损失，并且严重的代谢酸中毒可以迅速发展。

在慢性尿毒症的人中，骨盐有助于缓冲和血清HCO_3.^-水平通常仍然大于12 meq / l。这种骨缓冲可导致骨钙的显着损失，由此产生的骨质增强和骨科。

负离子间隙

血浆和其他体液室一样，是中性的；总阴离子与总阳离子相匹配。主要的等离子体阳离子是钠⁺，主要的等离子体阴离子是cl^-和HCO_3.^-．较低浓度的胞外阴离子包括磷酸盐、硫酸盐和一些有机阴离子，而其他阳离子包括K⁺，毫克²⁺和加利福尼亚州²⁺．阴离子间隙（Ag）是主要测量阳离子Na浓度之间的差异⁺和主要测量阴离子Cl^-和HCO_3.^-．

银的增加可能是由于未测量的阳离子减少（例如，低钾血症、低钙血症、低镁血症）或未测量的阴离子增加（例如，高磷血症、高白蛋白水平）。在某些形式的代谢性酸中毒中，其他阴离子积累；通过识别AG的增加，临床医生可以制定酸中毒原因的鉴别诊断。 ^[3.]

下面的反应表明，酸(HA，其中H⁺与未测量的阴离子相结合^-)导致HCO的消耗_3.^-添加阴离子，这将解释银的增加。代谢性酸中毒根据AG分为正常（也称为非AG或AG）高血压代谢酸中毒 ^[4.]）和高脂肪代谢酸中毒。

HA+NaHCO_3.↔NaA + H_2.一氧化碳_3.↔CO._2.+ H._2.O

泌尿金

计算尿脂是有助于评估一些非Ag代谢酸中毒病例。主要测量的泌尿阳离子是na⁺和K.⁺，并且主要测量的泌尿阴离子是cl^-．

尿效应=（[na⁺] + [k⁺))——(Cl^-]

尿液中未测到的阴离子和阳离子主要是HCO_3.^-和NH_4.⁺,分别。HCO_3.^-健康受试者的排泄量通常可以忽略不计，而NH的平均每日排泄量_4.⁺大约40 Meq / L，导致正或近零间隙。面对代谢酸中毒，肾脏增加了NH的量_3.合成以缓冲多余的h⁺和NH_4.Cl排泄增加。增加未测量的nh_4.⁺从而增加了测量到的阴离子Cl^-在尿液中，净效应为负AG，代表对系统酸化的正常反应。因此，在非AG代谢性酸中毒患者中发现尿AG阳性提示肾酸化缺陷（如肾小管酸中毒[RTA]）。

尿阴离子间隙试验注意事项

酮尿症的存在使本试验不可靠，因为带负电的酮类无法测量，尽管肾酸化和NH_4.⁺水平增加。此外，来自Nahco外胞胎的严重体积耗尽_3.丢失导致近端avid⁺重吸收，含少量钠⁺达到收集管的内腔被重新吸收以换取H.⁺．限制H.⁺排泄减少了NH._4.⁺排泄，可能使尿症变为阳性。

钾和肾酸分泌

肾酸分泌受血清K的影响⁺并且可能是由k的截变⁺当细胞内K⁺交换细胞外H.⁺或相反亦然。在低钾血症中，细胞内酸中毒可发生;在高钾血症中，细胞内碱中毒可以发育。HCO_3.^-再吸收是相对细胞内酸中毒的继发性。细胞内H的增加⁺浓度促进顶端NA的活性⁺/H⁺交易者。

NH的肾生成_3.在低血钾时增加，导致肾酸排泄增加。NH的增加_3.在晚期肝病患者中，肾脏产生的肝性脑病可能严重到足以诱发肝性脑病。纠正低钾血症可以逆转这一过程。

低钾血症患者可能具有相对碱性的尿液，因为低钾血症增加了肾氨。多余的NH._3.然后结合更多的H⁺远端肾单位管腔和尿液pH值升高，这可能提示RTA是非银酸中毒的病因之一。然而，这些情况可以通过测量尿液AG来区分，正常NH患者的尿液AG为阴性_4.⁺RTA患者的排泄量和阳性率。低钾血症和代谢性酸中毒最常见的原因是胃肠道功能丧失（如腹泻、使用泻药）。其他不太常见的病因包括RTA或盐耗肾病继发的肾钾丢失。尿pH、尿AG和尿K⁺浓度可以区分这些条件。

高钾血症对酸碱调节的影响与低钾血症相反。高钾血症损害NH_4.⁺NH还原排泄_3.近端小管的合成和NH的减少_4.⁺增厚的上肢再吸收，导致髓质间质NH减少_3.浓度。这导致净肾酸分泌减少，是原发性或继发性醛固酮减少症的典型特征。与高钾血症在酸中毒发生中的中心作用一致，降低血清K⁺浓度可以校正相关的代谢酸中毒。

原因和诊断注意事项

代谢性酸中毒通常根据阴离子间隙（AG）是正常（即非AG）还是高来分类。非银代谢性酸中毒也以高氯血症为特征，有时被称为高氯血症性酸中毒。因此，AG的计算有助于代谢性酸中毒的鉴别诊断。 ^[3.,5.]

正常阴离子间隙代谢酸中毒

在HCO时，高血性或非Ag代谢酸性分泌物主要发生_3.^-从胃肠道或肾脏或由于肾脏酸化缺陷而丢失。导致非ag代谢性酸中毒的一些机制如下:

• 体液中加入盐酸:H⁺缓冲区HCO_3.^-和添加的cl^-导致正常的AG。

• 失去HCO_3.^-来自肾脏或胃肠道：肾脏重新吸收氯化钠保持体积。

• 具有正常盐水的快速体积膨胀：这导致氯化物载荷的增加超过肾脏能力产生相等的HCO_3.^-．

非ag代谢性酸中毒的原因可以通过记忆法累记(酸负荷，慢性肾衰竭，碳酸酐酶抑制剂，肾小管酸中毒[RTA]，输尿管肠造口术，扩张/额外营养，腹泻)。

可能导致非银代谢性酸中毒的条件如下：

• GI损失HCO_3.^--腹泻

• 肠下瘘（例如，胰腺） - 尿液转移（例如，髂骨环膀胱），囊性引流胰腺移植

• HCO的肾脏丧失_3.^-- 近端RTA（2型），碳酸酐酶抑制剂治疗（包括托吡酯 ^[6.])

• 肾功能衰竭⁺分泌 - 远端RTA（1型），高痛RTA（类型4），肾功能衰竭

• 酸性输液-氯化铵，高营养

• 其他-用生理盐水快速膨胀

下面更详细地讨论非Ag代谢酸中毒的原因。

高阴离子间隙代谢酸中毒

高AG代谢性酸中毒需要考虑以下因素：

• 乳酸酸中毒-L-乳酸，D-乳酸

• 酮酸酯 - β-羟基丁酯，乙酰乙酸酯

• 慢性肾病（CKD） - 在CKD的后期观察到高AG慢性代谢酸中毒，由于肾脏质量损失，肾小球消除有机酸残基的肾脏消除损失 ^[7.]

• 摄入 - 水杨酸盐，甲醇或甲醛），乙二醇（乙酸乙酯，草酸盐），仲醛（有机阴离子），苯甲酸/二甲双胍 ^[8.]

• 输液.丙二醇（D-乳酸，L-乳酸）

• 吡葡萄酒酸（5-氧促蛋白血症） - 通常在营养不良，长期生病的女性中看到，具有长期乙酰氨基酚摄入的历史 ^[9]

• 大量横纹肌溶解症（释放H⁺来自受损肌肉的有机阴离子）

一些记忆法被用来帮助回忆高阴离子间隙酸中毒的鉴别诊断。以下三项是：

• mudpiles：M乙醇;Uremia;D乙酰酮酸（DKA）;P亚尔醛，苯甲酸;我罗恩，Isoniazid;L乳酸（即一氧化碳、氰化物）；E乙二醇；S丙烯酸酯

• 梅普斯博士：DK A;Renal;M乙醇;A.酒精酮症病;P亚尔醛，苯甲酸;L乳酸的(如CO, HCN);E乙二醇；S丙烯酸酯

• 暴跌：S甲基硅酸盐，L是的，Uremia,M乙醇,P亚尔醛，E乙二醇，DIabetes）

一个更流行的记忆法是GOLD MARK，它结合了新发现的代谢性酸中毒的形式，并消除了多醛中的P，因为现在很少见到这种情况。 ^[10.]

• 金马克:GLycols（乙烯和丙烯），O脯氨酸，L是的，D- 寄生，M乙醇,A.螺林，R肿瘤失败，KEtoacidosis.

血浆渗透压和渗隙有助于确定高AG酸中毒的原因。等离子体渗透压的计算公式如下:

P_osm=[2×Na⁺]+[葡萄糖单位mg/dL]/18+[尿素氮单位mg/dL]/2.8

P_osm也可以在实验室中测量，因为其他溶质通常促进血清渗透压，所以测量值和计算值（Osmolar间隙）之间的差异不大于10-15mOsm / kg。在某些情况下，血浆中的未测量的渗透性活性溶质可以升高渗透渗透差距（例如，甘露醇，无线电运动剂）。

由于某些渗透活性毒素也可引起高银酸中毒，因此渗透间隙也可作为了解高银酸中毒阴离子性质的线索。甲醇、乙二醇和丙酮是增加渗隙和AG的典型毒物;测量渗隙有助于缩小高ag酸中毒的鉴别诊断。

下面将详细讨论AG代谢性酸中毒的原因。

高氯血症或非银代谢性酸中毒的特殊原因

失去HCO_3.^-经胃肠道

胃肠道分泌物（胃除外）相对碱性，碱浓度较高（50-70 mEq/L）。胃肠道分泌物明显减少会导致代谢性酸中毒，尤其是当肾脏无法通过增加肾酸净排泄来适应这种减少时。

这种损失可能发生在腹泻状态，胰管或下消化道引流瘘，有时由于肠梗阻导致呕吐。在进行胰腺移植时，胰管有时会转移到受体膀胱，外分泌的胰腺分泌物在最终尿液中丢失。滥用泻药的患者也会出现明显的损失，当非ag代谢性酸中毒的病因不清楚时，应予以怀疑。

尿液pH值小于5.3，尿液AG呈阴性，反映出正常的尿液酸化和NH增加_4.⁺排泄。但是，如果是远端na⁺由于容量耗尽，输送受到限制，尿液pH值不能最大限度地降低。

替换丢失的HCO_3.^-每天可以治疗这种形式的代谢酸中毒。

远端RTA（1型）（见下表）

这种RTA中的缺陷是网的降低⁺由收集管道的A型插层细胞分泌。如前所述，h⁺由顶端H分泌⁺–ATP酶，并在较小程度上通过顶端K⁺/H⁺-ATPase。K.⁺/H⁺–ATP酶在K中似乎更为重要⁺调节比H⁺分泌。分泌的H.⁺然后以尿缓冲液，磷酸盐和NH滴定（尿pH值）以自由离子（反射）排出。_3.．H的减少⁺分泌的结果导致其尿液浓度降低（即尿pH增加）和总共的减少⁺由尿磷酸盐或NH缓冲_3.．

型RTA应怀疑在任何具有非Ag代谢酸中毒的患者中，尿液pH大于5.0。患者在HCO中减少了血清_3.^-在各种程度上，在某些情况下少于10 meq / l。他们能够重新吸收HCO_3.^-和HCO的FE_3.^-少于3%。根据缺陷的性质，将其分为分泌型、速率依赖性、梯度依赖性和电压依赖性4种类型。

几种不同的机制涉及远端RTA的发展。其中包括2个质子泵中的1个缺陷⁺–ATP酶或K⁺-H⁺-ATPase，可以获得或先天性。这可能导致功能丧失（即，分泌缺陷）或降低H的速率⁺分泌(即，速率依赖性缺陷)。

另一个机制是基石链路中的缺陷^-/HCO_3.^-交换器，AE1，或细胞内碳酸酐酶，可获得或先天。这也会导致分泌缺陷。

h的后扩散⁺从腔通过腔室或牙瓣空间是另一种机制;如果紧密交界处的完整性丢失或渗透膜的渗透率增加（即，渗透率或梯度缺陷），则会发生这种情况。尿pH为5.0和间质液pH为7.4，促进促进自由H的浓度梯度⁺，在收集管道上皮的增加的渗透性条件下，约为250倍。

钠的缺陷⁺收集管中的再吸收会降低有利于H分泌的电梯度⁺进入管状内腔（即，依赖依赖性缺陷）。例如，这可能发生在严重的储腔NA中的严重体积耗尽中⁺交付到这个网站。

血清钾水平通常在患有远端RTA的患者中，因为H中的缺陷⁺H的分泌或反扩散⁺会增加尿K⁺浪费的。钾的消耗是由以下一个或多个因素引起的：

• 减少净H⁺分泌导致更多的钠⁺以钾交换的重吸收⁺分泌。

• 血清HCO的下降_3.^-因此，过滤了HCO_3.^-，减少了钠的含量⁺被Na重新吸收⁺/H⁺近端小管中的交换器，导致轻微的容量消耗。肾素-血管紧张素-醛固酮系统的相关激活增加K⁺收集管中的分泌物。

• K中可能存在的缺陷⁺/H⁺- atp酶导致H降低⁺分泌和减少k⁺重吸收。

血清K.⁺如果远端RTA继发于管腔Na减少，则水平可能较高⁺在远端肾元。Na⁺收集管的主要细胞中的重吸收是K的驱动力⁺分泌。在这种情况下，患者具有高钾血症和酸化;该疾病也称为电压依赖性或高钾型1酸中毒。

尿脂是阳性，尿液pH高次级肾酸分泌缺损。如果它们的血清HCO，患有2型RTA的患者也可以高尿液pH值_3.^-水平高于重吸收的肾阈值，通常当患有第2型RTA的患者在HCO上时_3.^-替代疗法。管理HCO_3.^-负荷导致2型RTA患者的尿液pH值显著升高，而1型RTA患者的尿液pH值恒定，除非其酸中毒过度纠正。

1型RTA患者可能会发育肾癌和肾血症病毒。这是由于以下原因而发生的：

• 患者从骨骼中持续释放磷酸钙以缓冲细胞外H.⁺．

• 患者钙和磷酸盐的再吸收降低，导致高钙尿和高磷尿。

• 患者具有相对碱性的尿液，促进磷酸钙沉淀。

• 代谢性酸中毒和低钾血症导致低碳酸血症，这是结石的危险因素。尿液中的柠檬酸盐与钙复合并抑制结石形成。

远端RTA的原因如下所示。1型RTA偶尔发生，尽管已有遗传形式的报告。

• 原发性-遗传性或散发性

• 药物相关-两性霉素B，锂，止痛剂，异环磷酰胺，托吡酯，甲苯

• 自身免疫性疾病 - 全身性红斑狼疮，慢性活性肝炎，Sjögren综合征，类风湿性关节炎，原代胆汁肝硬化

• 与其他全身疾病有关 - 镰状细胞疾病，甲状旁腺功能亢进，轻链病，干酪肿血症，威尔逊病，法布里病

• 肾小管间质疾病-梗阻性泌尿疾病、移植排斥、髓质囊性肾病、高钙尿

1 RTA的遗传形式如下：

• 常染色体显性遗传：基底外侧Cl杂合突变^-/HCO_3.^-交换剂AE1(基因符号SLC4A1)导致肾钙质病和骨软化的主要远端RTA形式。一些患有这种疾病的患者可能相对无症状并出现在晚年，而另一些患者在儿童时期出现严重的疾病。这种疾病具有一种遗传性球形细胞增多症的等位基因，但每种疾病都是由同一基因的不同突变引起的。

• 常染色体隐性遗传:此病可伴或不伴感音神经性耳聋。耳聋的类型涉及H的B亚基纯合子突变⁺–ATP酶（基因符号ATP6B1)在a型插层细胞中。不发生耳聋的类型涉及H的附属N1亚基纯合子突变⁺–ATP酶（基因符号ATP6N1B.). 基因的纯合或复合杂合突变AE1也会导致隐性的远端RTA，表现为儿童生长迟缓和肾钙质沉着症，可能导致肾功能不全。杂合子携带者有常染色体显性卵母细胞增多症，但肾酸化正常。

近端（2型）RTA

2型RTA的标志是近端管状HCO的损伤_3.^-重吸收。在Euvlyme州和没有升高水平的血清HCO_3.^-，全部过滤HCO_3.^-被重新吸收，其中90％在近端小管中。通常，HCO_3.^-只有当血清HCO时才会发生排泄_3.^-超过24-28 mEq/L。然而，2型RTA患者的HCO排泄阈值较低_3.^-，导致过滤后的HCO的损失_3.^-直到血清HCO_3.^-浓度达到较低的阈值。此时，双碳酸盐尿尿酸尿液呈现适当酸化。血清HCO_3.^-由于收集管道能够重新吸收一些HCO，因此通常不会低于15 mEq/L_3.^-．

2型RTA是一种孤立的近端管状缺损，其中HCO的再吸收_3.^-是唯一的异常（罕见），例如SLC4A4中的纯合突变。更常见的是，它是近端小管的缺陷的一部分，其特征在于葡萄糖尿，氨基缩醛和磷酸盐尿，也称为FANCONI综合征。

牙齿疾病或X型高钙质肾病患者是通过酸化缺陷，次磷脂血症和高钙尿，其特征的一般性近端管状病症的一个例子，并且由肾氯通道基因的突变产生（CLCN5）.SCL34A1的纯合子突变也会导致范可尼综合征的一种遗传形式。

近端小管是超滤液发生大量重吸收的部位，由基底外侧钠驱动⁺/ K.⁺–ATP酶。任何导致ATP生成减少或涉及Na的疾病⁺k⁺-ATPase可能导致FANCONI综合征。原则上，顶端NA的功能丧失⁺/H⁺基底外侧钠转运蛋白⁺/ 3HCO._3.^-共转运体或胞内碳酸酐酶导致HCO的选择性还原_3.^-重吸收。

2型RTA患者通常有低钾血症和尿钾升高⁺浪费的。这在一定程度上被认为是由于近端HCO减少导致流向远端肾单位的尿流量增加所致_3.^-部分原因是由于肾素 - 血管紧张素 - 醛固酮轴的激活，增加收集管道Na⁺碳酸氢尿引起的轻度低血容量的再吸收。在这些病人中使用碱会导致更多的HCO_3.^-消瘦并可加重低钾血症，除非K⁺同时更换。

2型RTA的诊断应怀疑患者有正常的ag代谢性酸中毒伴血清HCO_3.^-水平通常大于15 meq / l和酸性尿液（pH <5.0）。那些患者有一个Fehco_3.^-低于3%的血清HCO_3.^-低。但是，提高血清HCO_3.^-高于其较低阈值且接近正常水平会导致显著的HCO_3.^-浪费和一个Fehco_3.超过15%。

FEHCO_3.^-= ((HCO尿液_3.^-X血浆[肌酐]/血浆[HCO_3.^-])尿[肌酐]X 100

一些2型RTA患者倾向于患有骨软化症，这种情况可以在任何慢性酸血症状态下观察到，尽管在2型RTA患者中更常见。传统的解释是25（OH）-胆钙化醇向活性1,25（OH）2-胆钙化醇的近端小管转化受损。近端肾小管功能更普遍缺陷的患者（如范科尼综合征）可能有磷尿和低磷血症，这也易患骨软化症。

以下是近端RTA的原因：

• 原发性-遗传性或散发性

• 遗传性全身性疾病-肝豆状核变性、糖原储存病、酪氨酸血症、Lowe综合征、胱氨酸病、果糖不耐受

• 与其他全身疾病有关 - 多发性骨髓瘤，淀粉样症，甲状旁腺功能亢进，Sjögren综合征

• 药物和毒素相关 - 碳酸酐酶抑制剂，Ifosfamide，庆大霉素，丙戊酸，铅，汞，链脲佐菌素

隔离的近端RTA均匀地发生，尽管最近描述了遗传形式。顶端NA中的纯合突变⁺/ 3HCO._3.^-COTRANSPORTER已有2种，具有近端RTA，BACKATOPATHY，青光眼和白内障。具有精神迟滞的常染色体隐性骨质障碍形式的形式与混合的RTA有关，具有近端和远端疾病的特征（称为3型）。混合缺陷与通常在近端管状细胞的细胞溶溶胶中发现的碳酸酐酶（CaI II同种型）的缺乏有关，以及收集管道的插层细胞。在成人中获得近端RTA最常见的原因涉及使用碳酸酐酶抑制剂。

类型4 RTA.

这是成人中最常见的RTA形式，并产生醛固酮缺乏或抗性。收集管道是醛固酮动作的主要部位;在那里它刺激了na⁺重吸收与钾⁺在主细胞中分泌并刺激H.⁺分泌物在A型插入细胞中。因此，低甲苯雌性雌激素与降低的收集导管NA相关⁺重吸收，高钾血症和代谢酸中毒。

高钾血症还减少了近端管状NH_4.⁺并降低nhh_4.⁺被粗大的上肢吸收，导致髓质间质NH减少_3.浓度。这降低了肾脏排泄酸负荷的能力，并使酸中毒恶化。

因为h的功能⁺–ATP酶正常，尿液呈适当酸性，呈RTA形式。纠正高钾血症可纠正许多患者的代谢性酸中毒，指出高钾血症在酸中毒发病机制中的中心作用。

几乎所有4型RTA患者都表现出不同程度的高血钾，通常无症状。高钾血症的病因是多因素的，与醛固酮增多症和一定程度的肾功能不全有关。酸中毒和高钾血症与肾功能衰竭的程度不成比例。

以下发现是典型的4型RTA：

• 在大多数患者中，温和至中等慢性肾脏疾病（阶段2-3），肌酐清除率为30-60毫升/分钟

• 高钾血症

• 低aldosteronism.

• 糖尿病（约50%的患者）

4型RTA应怀疑在任何患者中，具有温和的非AG代谢酸中毒和高钾血症。血清HCO_3.^-通常大于15 mEq/L，尿液pH值小于5.0，因为这些患者具有正常分泌H的能力⁺．主要的问题是醛固酮缺乏或末端器官(收集管)对醛固酮作用的抵抗引起的高钾血症。这可以通过测量经室钾梯度(TTKG)来诊断。

ttkg =尿k⁺X血清渗透压/血清K⁺X尿同渗重摩

TTKG大于8表明醛固酮存在，集合管对醛固酮有反应。在高血钾情况下TTKG小于5表明醛固酮缺乏或抵抗。要想让检测结果可以解释，尿钠⁺水平应大于10 mEq/L，尿液渗透压应大于或等于血清渗透压。

高钾血症抑制肾氨型，导致缺乏尿缓冲液来排出总H.⁺负载尿AG呈阳性。请注意，高钾1型RTA患者的尿液pH值大于5.5，且尿液Na较低⁺．

以下是第4类RTA的原因:

• 低甲苯雌性甾酮（低肾） - 过度胰腺肿瘤症（糖尿病/轻度肾损伤，慢性间质肾炎，非甾体类抗炎药，β-阻滞剂）

• 低醛固酮症(高肾素)-原发性肾上腺缺损(孤立的:先天性低醛固酮症;全身:埃迪森病，肾上腺切除术，艾滋病)，醛固酮分泌抑制(肝素，ACE抑制剂，AT1受体阻滞剂)

• 醛固酮耐药性（药物）-利尿剂（阿米洛利、三氨苯醚、螺内酯）、钙调神经磷酸酶抑制剂（环孢素、他克莫司）、抗生素（甲氧苄啶、戊脒）

• 醛固酮抵抗（遗传）-I型和II型假低醛固酮血症（PHA）

虽然第4型RTA偶尔发生，但报告了家族形式。遗传形式称为pha;PHA型1的特征在于具有高钾血症和酸中毒的低血压，包括常染色体隐性和常染色体的优势形式。PHA型2的特征在于高血压和酸中毒的高血压，也称为戈登综合征和家族性高血糖高血压。请注意以下事项：

• 常染色体隐性pHa型1：α，β或γ亚基中的纯合突变（基因符号Scnn1a，scnn1b，和SCNN1G.)集合管上皮钠通道的异常会导致一种综合征，表现为婴儿期严重的盐耗、低血压、高钾血症和酸中毒。在一些人身上也发现了以反复呼吸道感染、慢性咳嗽和呼吸道分泌物增多为特征的肺综合征。

• 常染色体显性PHA 1型：盐皮质激素受体杂合子突变导致仅限于肾脏的较温和表型。与常染色体隐性遗传不同，临床症状随年龄增长而改善。

• Gordon综合征（PHA类型2）：这种疾病的特征在于高血压和高钾血症，具有可变性代谢酸中毒。至少有5个与这种疾病相关的遗传基因座。杂合突变在2个激酶，Wnk1或WnK4中的1个，或在CUL3基因中导致该综合症。KLHL3中的杂合或纯合的突变致致常染色体的常染色体显性或隐性形式的综合征。已经描述了带1Q上的第五个轨迹，但该基因座的遗传缺陷尚未识别。

桌子。1,2和4型RTA的比较（在新窗口中打开表格）

早期肾功能衰竭

代谢性酸中毒通常发生在肾功能衰竭患者中，在慢性肾脏疾病的早期至中度阶段（肾小球滤过率为20-50 mL/min），它与正常AG（高氯血症）相关。在更晚期的肾衰竭中，酸中毒与高AG相关。

在高氯酸中毒中，降低氨（二次失去功能肾脏质量）是主要缺陷，导致肾脏不能排出正常的日常酸负荷。另外，nh_3.重吸收和再循环可能会受到损害，导致髓质间质性间质NH减少_3.浓度。

通常，患者往往有血清HCO_3.^-水平大于12 mEq/L，骨骼缓冲可以防止血清HCO进一步下降_3.^-．

请注意，肾功能衰竭的患者患者无法弥补额外的HCO_3.^-肾外来源（如腹泻）的损失和严重的代谢性酸中毒可迅速发展。

泌尿转移

高氯代谢性酸中毒可发生在进行尿流改道手术（如乙状结肠膀胱或回肠导管）的患者中。

这通过以下两种机制中的一种发生:

第一种是肠粘膜有一个顶端Cl^-/HCO_3.^-交换机。当尿液被转移到肠袢时（如梗阻性尿病患者），尿液中的氯化物被交换为HCO_3.^-．大量损失HCO_3.^-可能发生，同时血清Cl升高^-浓度。

第二种是肠粘膜重新使用尿nH_4.⁺，后者在肝脏中代谢为NH_3.和H.⁺．如果尿液与肠粘膜接触时间延长，如使用长肠袢，或瘘口阻塞，或使用乙状结肠而不是回肠袢时，尤其容易发生这种情况。据推测，大陆膀胱的形成也会增加HCO_3.^-损失。这种疾病不再经常出现，因为现在使用的是短袢尿失禁输尿管切开术。

酸的注入

添加包含CL的酸^-作为离子(如nhh)_4.氯)可以导致正常的ag酸中毒，因为HCO的下降_3.^-伴随Cl^-．

使用精氨酸或赖氨酸盐酸盐作为氨基酸在富升性期间可以具有相同的结果。

高银代谢性酸中毒的特殊原因

乳酸酸中毒

简言之，L-乳酸是丙酮酸代谢的产物，在乳酸脱氢酶催化的反应中，还涉及烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）转化为烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD）的氧化形式⁺）.这是一种平衡反应，其是双向的，并且产生的乳酸乳酸盐与细胞溶胶中的反应物浓度有关（丙酮酸，NADH / NAD⁺）.

健康人每天产生大量乳酸（约20 mEq/kg/d），通常在肝脏、肾脏和心脏中代谢为丙酮酸。因此，乳酸的生产和使用（即Cori循环）是恒定的，保持血浆乳酸水平较低。

用于丙酮酸的主要代谢途径是乙酰辅酶A，然后进入柠檬酸循环。在线粒体功能障碍的存在下，丙酮酸在胞浆中积聚在细胞溶胶中，产生更多乳酸盐。

每当乳酸产量增加或使用量减少时，乳酸就会在血液中积累。大于4-5 mEq/L的值被认为是乳酸酸中毒的诊断值。

在缺氧状态发生乳酸中毒，而B型没有相关组织缺氧。

d乳酸酸中毒是一种乳酸酸中毒，由肠道细菌产生过量的d乳酸引起。它与肠道细菌过度生长综合征有关。在规定乳酸水平时，d -乳酸不进行常规测量，当怀疑此类病例时，必须特别要求。

酮症酸中毒

脂肪组织释放的游离脂肪酸有两个主要的命运。在主要途径中，甘油三酯在肝脏的细胞质中合成。在不太常见的途径中，脂肪酸进入线粒体并通过β氧化途径代谢为酮酸（乙酰乙酸和β-羟基丁酸）。当游离脂肪酸输送到肝脏或脂肪酸优先转化为酮酸增加时，就会发生酮症酸中毒。

当在某些形式的糖尿病中，当胰岛素不存在（如空腹状态），并且当增强胰高血糖素作用时，该途径受到青睐。

当过量的酒精摄入量伴有营养不良时，会发生含酒精的酮症。醇抑制葡糖生成，禁食状态导致低胰岛素和高胰高血糖素水平。这些患者往往具有轻度程度的乳酸性能。这种诊断应怀疑在具有未解释的Ag酸中毒的酒精患者中，并且在没有高血糖血症的血清中检测β-羟基丁酸是高度暗示的。患者可能具有多于一种代谢紊乱（例如，轻度乳酸中毒，继发于呕吐的代谢碱中毒）。

饥饿酮症酸中毒可在长时间禁食后发生，运动可加重。

DKA通常在1型糖尿病患者中因应激状态（如感染、手术、情绪创伤）而诱发，但也可能发生在2型糖尿病患者中。高血糖、代谢性酸中毒和β-羟丁酸升高证实了诊断。DKA的代谢性酸中毒通常是一种继发于血液中酮的高银酸中毒。然而，在开始胰岛素治疗后，酮生产停止，肝脏使用酮，酸中毒成为非银型，几天内就会消失（即肾脏再生HCO所需的时间）_3.^-，在酸中毒期间消耗）。

先进的肾功能衰竭

晚期慢性肾病患者（肾小球滤过率低于20 mL/min）出现高银酸中毒。酸中毒发生于氨生成减少，导致H含量减少⁺缓冲在尿液中。由于硫酸盐，尿素和磷酸盐从肾小球过滤的降低和减少管状功能的降低，因此认为AG的增加是思想的。

在慢性尿毒症的人中，骨盐有助于缓冲和血清HCO_3.^-液位通常保持在12 mEq/L以上。这种骨缓冲作用可导致显著的骨钙流失，导致骨质减少和骨软化。

水杨酸盐过量

故意或意外摄入水杨酸盐可导致高银酸中毒，尽管呼吸性碱中毒通常是更明显的酸碱紊乱。

银的增加仅部分来自未测量的水杨酸阴离子。据报道，服用水杨酸盐过量的人酮酸和乳酸水平升高，这被认为是导致AG剩余的原因。

水杨酸电离成水杨酸盐和H⁺离子随pH增加而增加;在pH为7.4时，只有0.004%的水杨酸未电离，如下所示:

水杨酸（HS）↔仲硅酸盐+ H.⁺（H⁺)

HS是脂质溶于脂溶性，可以扩散到CNS中;在pH中落下，形成更多HS。因此，代谢酸中毒增加了CNS的水杨酸盐进入，导致呼吸碱性病变和CNS毒性。

甲醇中毒

甲醇摄入与高银代谢性酸中毒的发生有关。甲醇被乙醇脱氢酶代谢为甲醛，然后再转化为甲酸。

甲醛负责视神经和CNS毒性，而AG的增加是来自甲酸和乳酸和酮酸积累。

临床表现包括视神经损伤，眼底镜检查可识别为视网膜水肿、中枢神经系统抑制和不明原因的代谢性酸中毒，伴有高阴离子和渗透压间隙。

乙二醇中毒

摄入乙二醇，防冻和发动机冷却剂的组分，导致高效率。第一乙二醇通过醇脱氢酶首先转化为甘油醛，然后转化为乙二醇和乙醛酸。然后将拟亚氧基酸降解到几种化合物，包括草酸，其毒性，甘氨酸相对无害。

高AG主要来自这些酸的积累，尽管也可能存在轻度乳酸酸中毒。

患者患有CNS症状，包括糖类言论，混乱，昏迷或昏迷，心肌抑郁和侧翼疼痛的肾功能衰竭。

草酸晶体通常在尿液中观察到，并且是诊断的重要线索，渗透压间隙升高也是如此。

代谢性酸中毒的发病率和死亡率主要与基础条件有关。

在一项前瞻性、观察性、队列研究中，Maciel和Park观察了107名重症监护病房(ICU)收治的代谢性酸中毒患者中幸存者和非幸存者之间的差异。 ^[11.]作者发现，尽管非存活者的酸中毒比存活者更严重，但两组入院时酸化变量的比例相似（高氯血症是酸中毒的主要原因）。

研究人员还发现，在非存活患者中，死亡当天的代谢性酸中毒程度与他们入院ICU时的水平相似，但阴离子的比例发生了变化。具体来说，患者体内的氯水平下降，乳酸水平上升。