代谢碱化

参与代谢碱中毒的器官系统主要是肾脏和胃肠道。发病机制涉及两种过程，代谢碱中毒的产生和代谢碱度病的维持，通常重叠。

代谢碱中毒的产生

代谢碱中毒可以通过以下机制之一产生：

• 氢离子损失
• 将氢离子转移到细胞内空间中
• 碱授权
• 收缩性碱中毒

氢离子可以通过肾脏或胃肠道丢失。呕吐或鼻胃（NG）抽吸通过胃分泌物的损失产生代谢碱化，其富含盐酸（HCl）。每当氢离子排泄时，在细胞外空间中获得碳酸氢盐离子。

每当钠的远端递送在过量的醛固酮存在下增加时，致氢离子的肾损失，这刺激了收集管中的电凝固钠通道（ENAC）。当该通道重新使用钠离子时，管状腔变得更加阴性，导致氢离子和钾离子分泌到内腔中。

氢离子向细胞内空间的转移主要发生在低钾血症。随着细胞外钾离子浓度的降低，钾离子向细胞外移动。为了保持中性，氢离子进入细胞内空间。

使用碳酸氢钠的量超过肾脏排出过量碳酸氢钠的能力，可能导致代谢性碱中毒。当滤过的碳酸氢盐减少时，如肾功能衰竭时所观察到的，或当小管对碳酸氢盐的再吸收增强时，如容量耗竭时所观察到的（见代谢性碱中毒的维持），该容量降低。

在噻嗪类利尿剂或环型利尿剂治疗或氯类腹泻中，观察到缺乏碳酸氢钠、富含氯的细胞外液，导致细胞外液体积收缩。因为原来的碳酸氢盐质量现在溶解在一个更小的液体体积，碳酸氢盐的浓度增加发生。碳酸氢盐的增加最多会导致碳酸氢盐浓度增加2- 4 meq /L。

维持代谢碱性病症

肾脏灌注减少（由体积消耗或有效循环血容量减少引起）（例如，水肿状态，如心力衰竭或肝硬化）刺激肾素-血管紧张素-醛固酮系统。这增加了整个肾单位（包括集合管的主要细胞）的肾钠离子再吸收，并导致通过顶端质子泵H的氢离子分泌增强⁺相邻A型夹层细胞中的腺苷三磷酸酶（ATP酶）。

醛固酮也可单独增加集管中顶端质子泵的活性。当一个氢离子被分泌到管腔时，一个碳酸氢盐离子通过基底外侧氯离子进入体循环^-/ HCO_3.^-交易者。

通过胃分泌物的损失，可以通过富含氯离子的胃分泌物，或通过环利尿剂或噻嗪酰胺的肾脏损失来发生氯化物耗尽。氯化物耗竭，即使没有体积耗尽，也可以通过如下所述的不同机制增​​强碳酸氢盐重吸收。

在厚厚的上升肢体（TAL）和早期小管中，存在称为黄斑Densa的专用细胞。这些细胞有na⁺/ K⁺/ 2氯^-顶部膜中的COTRANSPORTER，其主要由氯离子调节。当氯化物离子较少到达该转运物（例如，氯化物耗尽）时，黄斑Densa表示upplomerular装置（即，相邻的传入的动脉膜壁中的专用细胞）来分泌肾素，其通过血管紧张素II增加醛酮分泌。

在碱性血症中，肾脏通过顶端氯化物/碳酸氢盐交换剂，Pendrin在收集管道的B型插层中分泌过量的碳酸氢盐。以这种方式，质子通过基底间H获得系统循环⁺腺苷三磷酸酶。在氯离子耗尽时，可与碳酸氢盐交换的氯离子减少，肾脏排泄多余碳酸氢盐的能力受损。

许多代谢碱中毒的原因也与低钾血症有关。反过来，低钾血症通过五种不同的机制保持代谢碱度碱化。

首先，低钾血症导致氢离子在细胞内的转移。由此引起的细胞内酸中毒增强了碳酸氢盐在集合管的再吸收。

其次，低钾血症刺激顶端H.⁺/ K⁺在收集管道中的ATP酶。该ATP酶的活性增加导致上视上最基适当的钾离子重吸收，而是相应的氢离子分泌。这导致碳酸氢盐的净增益，保持全身性碱化。

第三，低钾血症刺激肾脏氨的生成、再吸收和分泌。铵离子(NH_4.⁺)在近端小管中由谷氨酰胺代谢产生。在这个过程中产生-酮戊二酸，其代谢产生重碳酸盐，重碳酸盐返回体循环。低钾血刺激NH_4.⁺经钠吸收⁺/ K⁺/ 2氯^-Tal的Cotroansporter是因为NH_4.⁺与K竞争⁺运输机。低钾血症增加了氨转运体RhBG的表达，从而增加了NH_3.排泄在收集管道中。

第四，它导致氯离子在远端肾元的再吸收受损。这导致腔内电负性增加，随后氢离子分泌增强。

第五，降低肾小球滤过率（GFR）。动物研究表明，低钾血症通过未知机制降低GFR，从而降低碳酸氢盐的过滤负荷。在存在体积消耗的情况下，这会损害过量碳酸氢盐的肾脏排泄。

代谢碱中毒的最常见原因是使用利尿剂和胃分泌物的外部丧失。代谢碱中毒的原因可分为氯化物响应性碱化（尿酰氯<20meq / L），抗氯化物碱性病症（尿氯> 20meq / L）和其他原因，包括碱性碱性碱性病症。

氯反应性碱中毒

氯化物响应性碱化的主要原因是胃分泌物的损失，摄入大剂量的非可吸收的抗酸剂，以及使用噻嗪类或环路利尿剂。 ^[2]其余的病例是其他原因造成的。 ^[3.]

胃分泌物富含盐酸（HCl）。一旦HCl到达十二指肠，胃分泌HCl通常会刺激胰腺分泌碳酸氢盐。通常，这些胰腺分泌物中和胃分泌物，不会出现氢离子或重碳酸盐的净增加或减少。

进食障碍患者因呕吐(包括通便)而失去HCl ^[4.]）或鼻胃抽吸，不会刺激胰腺分泌物，并且发生碳酸氢盐的净增益发生，产生代谢碱性病变。体积耗竭保持碱度碱。在这种情况下，低钾血症是次碱病本身，并从刺激醛固酮分泌的钾离子的肾脏丧失。

摄入大剂量的非可吸收的抗酸剂（例如，氢氧化镁）可以通过相当复杂的机制产生代谢碱度病症。在摄入氢氧化镁，钙或用氢氧化碱或碳酸铝中，氢氧化物阴离子缓冲胃中的氢离子。阳离子与胰腺分泌的碳酸氢盐结合，导致碳酸氢盐与粪便损失。在该方法中，氢离子和碳酸氢盐丢失，通常不会发生酸碱干扰。然而，有时，并非所有碳酸氢盐都与摄入的阳离子结合，这意味着一些碳酸氢盐被重新吸收过量的氢离子。当用阳离子 - 交换树脂（例如，聚苯乙烯磺酸钠[kayexalate]）给予抗酸性时，这主要发生。树脂结合阳离子，脱碳酸酯。

噻嗪类和环状利尿剂分别可增强远曲小管和粗升袢中的氯化钠排泄。这些药物通过清除氯离子和增加钠离子到收集管的输送，从而增强钾离子和氢离子的分泌，从而引起代谢性碱中毒。

体积耗尽还刺激醛固酮分泌，该分泌增强了收集管中的钠离子重吸收，并在该区段中增加氢离子和钾分泌。在利尿剂疗法停止后，尿液氯化物是低的，而活性利尿剂在活性使用期间很高。

代谢性碱中毒的多种原因包括绒毛腺瘤，这是一种罕见的导致腹泻的原因。绒毛状腺瘤通常由于结肠分泌物中富含碳酸氢盐而导致代谢性酸中毒，但偶尔这些肿瘤也会引起代谢性碱中毒。这种机制还没有被很好地理解。一些作者认为，来自这些肿瘤的低钾血症是代谢性碱中毒的病因。

先天性氯尿失禁（见氯化物腹泻，家族。在线孟德尔遗传在Man [OMIM])是一种罕见的严重分泌性腹泻，作为常染色体隐性遗传。下调的腺瘤基因突变导致结肠和回肠中氯化物/碳酸氢盐交换功能缺陷，导致氯化物分泌增加和碳酸氢盐重吸收。

在呼吸性酸中毒期间，肾脏重新吸收碳酸氢钠并分泌氯化物来补偿酸中毒。在酩酊大醉后状态下，尿液的氯化物含量高，可导致氯化物缺乏。一旦呼吸性酸中毒得到纠正，由于腔内氯化物含量低，肾脏就不能排出多余的碳酸氢盐。

婴儿囊性纤维化由于汗液中的氯化物损失，可能会产生代谢碱度碱。这些婴儿也容易发生耗尽。

Chloride-resistant碱中毒

抗性碱性病变的原因可以分为与高血压相关的原因和与低血压或常压相关的那些。前者可能是由原发性甲状腺表现出来的，以及各种获得的和遗传性障碍。肾上腺腺瘤（最常见的），双侧肾上腺增生或肾上腺癌可能导致原发性甲状腺肿瘤。 ^[5.]

原发性醛固酮增多症的另一个原因是糖皮质激素可治愈的醛固酮增多症（见甲亢，家族主义，1型[OMIM]），一种常染色体显性障碍，其中发生肾上腺皮质Zona FasciCulata中醛固酮的异位产生。在这种情况下，醛固酮产生由肾上腺皮质激素（ACTH）而不是血管紧张素II和钾，其主要调节剂控制。这种类型的初级型甲状腺表现响应糖皮质激素治疗，其通过抑制ACTH来抑制醛固酮分泌。

收集管道中的矿物皮质激素受体（MR）通常对醛固酮和皮质醇响应。皮质醇对MR的亲和力更高，并以比醛固酮更高的浓度循环。然而，在生理条件下，酶11-β-羟类脱氢酶2（11b-HSD2）将皮质醇灭活在收集管道中的可可酮，允许醛固酮免于其受体。

这种酶的缺乏导致皮质醇占据和激活MR，皮质醇和醛固酮一样刺激ENaC。在这些情况下，皮质醇表现为一种盐皮质激素。

11B-HSD2缺乏可能被遗传为常染色体隐性特征（见皮质醇11- β -酮还原酶缺乏)，表现为明显的矿物皮质激素过量综合征(AME)。这种酶可能被甘草酸(存在于甘草和咀嚼烟草中)或卡伯诺酮(甘草酸的合成衍生物)抑制。11B-HSD2缺乏或抑制可导致高血压、低肾素和低醛固酮、低血钾和代谢性碱中毒。血清皮质醇在参考值范围内，因为皮质醇对促肾上腺皮质激素(ACTH)的负反馈是完整的。

在高血压患者中，积极使用噻嗪类或环类利尿剂是代谢性碱中毒的最常见原因。以上讨论了碱中毒的机制。

缓冲综合征中增强的矿化性效应是由高浓度的皮质醇占据MR引起的。口腔血症和代谢碱中毒更常见于异位伞菌生产（90％）引起的囊型综合征比在其他原因中造成的缓冲综合征（10％）。这种差异与较高浓度的血浆皮质醇浓度和在异位ACTH生产中发现的缺陷11B-HSD活性有关。

延尘综合征（见湖综合征[OMIM]）是一种罕见的常规血栓溶膜，其来自β（SCNN1B）或伽玛亚基（SCNN1G）在收集管道中的ENAC。频道表现得像永久性开放，并且无制NA的未受管制⁺导致体积扩张和高血压。这个不受监管的Na⁺重吸收是继发性肾氢离子和钾离子丢失的原因，尽管醛固酮受到抑制，但这种现象仍然存在。

严重的单侧或双侧肾动脉狭窄刺激肾素-血管紧张素-醛固酮系统，导致高血压和低钾代谢性碱中毒。

肾素或去氧皮质酮分泌肿瘤是罕见的。在肾素分泌型肿瘤中，肾小球旁的肿瘤分泌过多的肾素，刺激醛固酮分泌。在后者中，脱氧皮质酮(DOC)，而不是醛固酮，是由一些肾上腺肿瘤分泌的，具有矿皮质激素作用。

矿皮质激素受体突变(见高血压，早起，常染色体显性，怀孕中严重加剧[OMIM]）是一种早熟高血压的形式，具有现在与MR的特定突变相关的常染色体显性遗传。该突变导致MR的本文型激活，使MR响应于黄体酮。

MR的活化通过收集管道钠离子通道导致未调节的钠离子重吸收，随附的低钾血症和碱性病。该疾病的特征在于怀孕期间严重恶化的高血压，并且螺旋体可以加剧高血压。

先天性肾上腺增生症；看见肾上腺增生，先天性，由于11β-羟化酶缺乏率[OMIM]先天性肾上腺增生，由于17-羟化酶缺乏[OMIM])可由11-羟化酶或17-羟化酶缺乏引起。这两种酶都参与了肾上腺激素的合成。

任何一种酶的缺乏都会导致盐皮质激素11-脱氧皮质醇的水平升高，而皮质醇和醛固酮的生成则受到损害。11羟化酶缺乏症与17羟化酶缺乏症的区别在于存在男性化。

具有低血压或正常情况的抗氯化物碱化（尿氯> 20meq / L）可能是Barter综合征的表现（见高钙血症碱性病症[OMIM])，一种遗传性常染色体隐性疾病。在Bartter综合征中，Henle升袢中钠离子和氯离子的重吸收受损，导致钠离子和氯离子向远端肾单位的输送增加。

在肾上腺环中氯化钠的氯化钠的损伤是肾上腺酮中的几个转运蛋白中的1个功能突变的二次丧失：（1）呋塞米敏感的NA⁺/ K⁺/ 2氯^-协同转运体(NKCC2); (2） 基底外侧氯离子通道(clcnkb.）;(3)向内整流根尖钾离子通道(ROMK1）;（4）BARTTIN（BSND），氯化物通道的β-亚基，CLC-KA和CLC-KB;（5）钙感应受体（Casr）。

突变的clcnkb.导致典型的Bartter综合征，而其他2种转运蛋白的突变表现为产前形式的Bartter综合征。 ^[6.]没有水肿和高血压，高钙尿很常见，因为氯化钠的再吸收受损会抑制细胞旁钙的再吸收。因为环型利尿剂抑制钠⁺/ K⁺/ 2氯^-运输器，在Barter综合征和环利尿器使用中观察到的电解质异常是相似的。

Gitelman综合症（见钾和镁消耗[OMIM])是一种遗传性常染色体隐性疾病，其中噻嗪敏感钠/氯转运体功能丧失(NCCT）在远端卷积小管中发生。随后的远端溶质递送和盐萎缩随着肾素 - 血管紧张素 - 醛固酮系统的刺激导致低钾性代谢碱中毒。综合征的其他特征是低可病性和低钙血症。电解质异常类似于噻嗪利尿剂引起的。

纯低钾血症（即严重钾离子耗竭）导致轻度代谢性碱中毒，但与醛固酮增多症相结合，碱中毒更为严重。低钾血症中碱中毒的可能机制是近端碳酸氢盐重吸收增强、刺激肾氨生成、肾氯重吸收受损、GFR降低（动物）和远端肾单位细胞内酸中毒，随后氢分泌增强。

镁耗尽（即，低钙血症）可能导致代谢碱度碱。该机制可能涉及低钾血症，其通常由镁耗尽引起或与之相关。

其他原因

肾脏能够排泄任何过量的碱负荷，无论是外源性的(如碳酸氢钠输注)或内源性的(如乳酸在乳酸酸中毒中由乳酸代谢到碳酸氢钠)。然而，在肾功能衰竭或任何维持碱中毒的情况下，肾脏排泄过量碳酸氢盐的自然能力就受到损害。例子包括:

• 碱负荷性碱中毒
• 高钙血症
• 静脉注射青霉素
• 枯萎病症碱化

奶碱综合征包括高钙血症、肾功能不全和代谢性碱中毒。在H2受体拮抗剂出现之前，在服用大量牛奶和抗酸剂治疗消化性溃疡的患者中观察到乳碱综合征。目前，该综合征主要见于长期摄入大剂量碳酸钙（含或不含维生素D）（通常用于预防骨质疏松）的人群。 ^[7.]

其中一些人的高钙血症增加了肾重碳酸盐的再吸收。肾功能不全可继发于肾钙质沉着或高钙血症，并有助于维持代谢性碱中毒。

患有末期肾病（ESRD）的患者在透析液中具有高浓度的碳酸氢盐，以反转代谢酸中毒（即使用高碳酸氢盐透析液的血液透析）。有时，这种高碳酸氢盐超过缓冲酸中毒所需的量。因为肾脏排泄过量碳酸氢盐的能力不存在或严重减少，因此碱性病症暂时持续存在。如果患者也有呕吐，碱中毒程度可能是严重的。

在血液透析中或连续肾脏替代疗法中，在区域柠檬酸盐抗凝后报道了代谢碱中毒。柠檬酸盐在血液透析电路中的血液流入线中注入，在那里它可以通过结合钙来凝结。因为透析器不完全除去柠檬酸盐，所以柠檬酸盐的一小部分可能会达到全身循环。血液中的柠檬酸盐代谢为肝脏中的碳酸氢盐。积累的碳酸氢盐可能导致代谢碱性病症。

在一项国际前瞻性队列研究中，包括17031名每周接受三次血液透析的患者，高透析液碳酸氢盐，特别是长期暴露的患者，导致更高的死亡率，最有可能是通过透析后发生代谢性碱中毒。透析液碳酸氢盐浓度与死亡率呈正相关(校正后的危险比，增加1.08 / 4 mEq/L;95%置信指数[CI]， 1.01-1.15;透析液碳酸氢盐的校正危险比≥38 vs. 33-37 mEq/L, 1.07 [95% CI, 0.97-1.19])在透析前阶段的血清碳酸氢盐水平以及使用一种透析液碳酸氢盐浓度的设施与为每个患者规定不同浓度的设施之间是一致的。 ^[8.]

代谢性碱中毒可能是肾功能衰竭患者血浆置换的潜在并发症。碱的来源是柠檬酸盐，它用于防止体外循环和用于制备新鲜冷冻血浆的储存血液中的凝血。用肝素作为抗凝剂，用白蛋白代替新鲜冷冻血浆作为替代溶液，可预防代谢性碱中毒。

当使用外源性碳酸氢盐纠正酸中毒时，通常会在出现容量消耗或肾功能衰竭的情况下从乳酸或酮症酸中毒中恢复。当患者恢复时，β-羟基丁酸酯和乳酸被代谢为碳酸氢盐，原始的碳酸氢盐不足得到恢复。施用的碳酸氢盐现在变成多余的。

在长期禁食后，富含碳水化合物的饮食，导致温和的代谢碱度碱因碳酸酯增强了酮酸代谢。

随着转染血液中的柠檬酸盐转化为碳酸氢盐，巨大的输血导致温和的代谢碱中毒。在肾功能不全的存在下，代谢碱中病症更可能发展。

高钙血症可能会导致体积耗尽和增强近端小管中的碳酸氢盐重吸收的代谢碱化。然而，原发性甲状旁腺功能亢进症的高钙血症通常与代谢酸中毒相关。

静脉注射青霉素、卡苄西林或其他半合成青霉素可引起低钾代谢性碱中毒。这是因为不可再吸收的阴离子与可吸收的阳离子(如钠)的远端输送⁺．

代谢性碱中毒在低蛋白血症患者中有报道。碱中毒的发生机制尚不清楚，但可能与白蛋白负电荷的丢失有关。血浆白蛋白减少1 g/dL与血浆碳酸氢盐增加3.4 mEq/L有关。

代谢碱中毒的原因概述

氯反应性碱中毒(尿氯< 20 mEq/L)的原因包括:

• 胃液流失-呕吐、吸痰
• 结肠分泌物的丧失 - 先天性氯虫，绒毛腺瘤
• 噻嗪类和环类利尿剂（停药后）
• Posthypercapnia
• 囊性纤维化

耐氯性碱中毒（尿氯>20 mEq/L）伴高血压的原因包括：

• 原发性甲状腺激素 - 肾上腺腺瘤，双侧肾上腺增生，肾上腺癌，糖皮质激素可弥补甲状腺表现
• 11B-HSD2 - 遗传，甘草，咀嚼烟草，碳诺莫酮
• CAH - 11-羟化酶或17-羟化酶缺乏
• 利尿剂在高血压治疗中的应用
• 缓冲综合征
• 外源性矿皮质激素或糖皮质激素
• 利德尔综合征
• 肾血管性高血压

没有高血压的抗性抗性碱化（尿氯> 20meq / L）的原因包括以下内容：

• Barter综合征
• Gitelman综合征
• 严重缺钾
• 目前使用硫化物和环路利尿剂
• 低钙血症

其他原因包括以下内容：

• 外源性碱给药-碳酸氢钠治疗存在肾功能衰竭，代谢乳酸或酮酸
• 乳碱综合征
• 高钙血症
• 静脉注射青霉素
• 再投喂性碱中毒
• 大量输血

代谢性碱中毒是住院患者最常见的酸碱紊乱，约占所有酸碱紊乱的50%。

据报道，动脉血pH值为7.55的患者死亡率为45%，pH值大于7.65的患者死亡率为80%。预后也部分取决于导致代谢性碱中毒的具体情况。