一、發(fā)病原因
1.高AG正常氯性代謝性酸中毒
(1)乳酸性酸中毒：
乳酸性酸中毒是代謝性酸中毒的常見(jiàn)原因。正常乳酸是由丙酮酸在乳酸脫氫酶(LDH)的作用下，經(jīng)NADH加氫轉(zhuǎn)化而成，NADH則轉(zhuǎn)變?yōu)镹AD 。乳酸也能在LDH作用下當(dāng)NAD 轉(zhuǎn)化為NADH時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)楸?。因此決定上述反應(yīng)方向的主要為丙酮酸和乳酸兩者作為反應(yīng)底物的濃度以及NADH和NAD 的比例情況。正常葡萄糖酵解時(shí)可以產(chǎn)生NADH，但是生成的NADH可以到線(xiàn)粒體而生成NAD ，另外丙酮酸在丙酮酸脫氫酶(PDH)作用下轉(zhuǎn)化成乙酰輔酶A，后者再通過(guò)三羧酸循環(huán)轉(zhuǎn)化為CO2及H2O。
在正常氧化條件下，乳酸鹽可以進(jìn)入肝臟或腎臟細(xì)胞內(nèi)的線(xiàn)粒體，經(jīng)過(guò)α代謝途徑而生成酮酸，后者再分解為H2O和CO2并生成HCO3-。當(dāng)線(xiàn)粒體因?yàn)榻M織缺O(jiān)2等而功能不全時(shí)，丙酮酸容易積聚在胞漿中代謝成為乳酸鹽。正常人血乳酸水平甚低，為1～2mmol/L，當(dāng)超過(guò)4mmol/L時(shí)稱(chēng)為乳酸性酸中毒。乳酸性酸中毒臨床上分為A、B兩型。
A型為組織灌注不足或急性缺氧所致，如癲癇發(fā)作、抽搐、劇烈運(yùn)動(dòng)、嚴(yán)重哮喘等可以造成高代謝狀態(tài)，組織代謝明顯過(guò)高;或者在休克、心臟驟停、急性肺水腫、CO中毒、貧血、嚴(yán)重低氧血癥等時(shí)組織供氧不足，這些情況都可使NADH不能轉(zhuǎn)化為NAD ，從而大量丙酮酸轉(zhuǎn)化為乳酸，產(chǎn)生乳酸性酸中毒。
B型為一些常見(jiàn)病、藥物或毒物及某些遺傳性疾病所致。如肝臟疾病，以肝硬化為最常見(jiàn)。由于肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞減少，乳酸轉(zhuǎn)變?yōu)楸釡p少，導(dǎo)致乳酸性酸中毒。這型乳酸性酸中毒發(fā)展常較慢，但如果在合并有組織灌注不足等情況時(shí)，酸中毒可十分嚴(yán)重;如存在慢性酒精中毒則更易出現(xiàn)，可能是飲酒使肝糖原再生減少，乳酸利用障礙所致。在惡性腫瘤性疾病時(shí)，特別為巨大軟組織腫瘤時(shí)常?？捎胁煌潭鹊娜樗嵝运嶂卸?，這是腫瘤組織生長(zhǎng)十分旺盛、厭氧代謝明顯以及全身情況下降、營(yíng)養(yǎng)障礙等綜合因素作用的結(jié)果。如果腫瘤向肝臟轉(zhuǎn)移，病情可以更為加重?；熓鼓[瘤縮小或手術(shù)切除以后，乳酸性酸中毒可得到明顯好轉(zhuǎn)。部分藥物包括雙胍類(lèi)降糖藥物、果糖、甲醇、水楊酸以及異煙肼類(lèi)等服用過(guò)多可造成本病，其機(jī)制是通過(guò)干擾組織對(duì)氧的利用、糖代謝紊亂等。少數(shù)先天性疾病，包括Ⅰ型糖原貯積病、果糖-1，6二磷酸酶缺乏、丙酮酸脫氫酶缺乏等，都因?yàn)樘墙徒庹系K、能量代謝不足，從而乳酸產(chǎn)生過(guò)多。
D型乳酸性酸中毒見(jiàn)于空-回腸短路手術(shù)或小腸切除后等。乳酸桿菌寄生于小腸下部，需要利用葡萄糖及淀粉生長(zhǎng)，產(chǎn)生D型乳酸。正常情況下該兩種原料在小腸上部均已被吸收，因此產(chǎn)生的D型乳酸很少。該種手術(shù)后腸道常產(chǎn)生大量D型乳酸，體內(nèi)乳酸脫氫酶并不能將D型乳酸轉(zhuǎn)化為丙酮酸，因此在手術(shù)后D型乳酸大量進(jìn)入體內(nèi)，患者常在餐后特別進(jìn)食大量碳水化合物以后出現(xiàn)一些神經(jīng)系統(tǒng)癥狀，包括頭暈、語(yǔ)言障礙、記憶喪失等類(lèi)似醉酒癥狀。
(2)酮癥酸中毒：
酮癥酸中毒為乙酰乙酸及β-羥丁酸在體內(nèi)(特別是細(xì)胞外液)的積聚，還伴有胰島素降低，胰高血糖素、可的松、生長(zhǎng)激素、兒茶酚胺及糖皮質(zhì)激素等不同程度的升高，是機(jī)體對(duì)饑餓的極端病理生理反應(yīng)的結(jié)果。乙酰輔酶A在線(xiàn)粒體內(nèi)通過(guò)兩個(gè)途徑產(chǎn)生，即丙酮酸的氧化及脂肪酸的氧化，隨后進(jìn)入三羧酸循環(huán)氧化為CO2并產(chǎn)生能量。當(dāng)超出氧化能力時(shí)，兩分子乙酰輔酶A結(jié)合形成乙酰乙酸，后者可轉(zhuǎn)化為丙酮(非酶作用)或β-羥丁酸。丙酮雖為酮體，但不是酸，不影響血HCO3-，可由肺呼出。而乙酰乙酸及β-羥丁酸的積聚則影響HCO3-，出現(xiàn)酸中毒。饑餓時(shí)，脂酶活性上升，脂肪分解代謝增強(qiáng)，最終使乙酰輔酶A的生成大量增加，超出其氧化能力。
糖尿病酮癥酸中毒由胰島素相對(duì)或絕對(duì)缺乏加上高胰高血糖素水平所致，常發(fā)生在治療中突然停用胰島素或伴有各種應(yīng)激，如感染、創(chuàng)傷、手術(shù)及情感刺激等，使原治療的胰島素量相對(duì)不夠。患者血糖、血酮明顯增加，酮體的產(chǎn)生(特別是在肝臟)超過(guò)中樞神經(jīng)及周?chē)M織對(duì)酮體的利用。由于大量滲透性利尿，可出現(xiàn)血容量下降。
乙醇(酒精)性酮癥酸中毒見(jiàn)于慢性乙醇(酒精)飲用者，停止進(jìn)食時(shí)可出現(xiàn)，常有嘔吐及脫水等誘因，其血糖水平一般低下，常同時(shí)伴有乳酸酸中毒、血皮質(zhì)醇、胰高血糖素及生長(zhǎng)激素增加等，血三酰甘油的水平也升高。在乳酸酸中毒存在時(shí)，NADH/NAD 上升，酮體大部分以β羥丁酸形式存在，使硝普鈉反應(yīng)(一種檢測(cè)酮體的方法，主要檢測(cè)乙酰乙酸及丙酮)呈陰性。
饑餓性酮癥酸中毒為饑餓產(chǎn)生的中等度酮癥酸中毒，在開(kāi)始的10～14h，血糖由糖原分解所維持。隨后糖異生即為葡萄糖主要來(lái)源，脂肪氧化分解(特別在肝臟)加速，導(dǎo)致酮癥酸中毒。運(yùn)動(dòng)和妊娠可加速該過(guò)程。
(3)藥物或毒物所致的代謝性酸中毒：
主要為水楊酸類(lèi)及醇類(lèi)有機(jī)化合物，包括甲醇、乙醇、異丙醇等。
大量服用水楊酸類(lèi)，特別同時(shí)服用堿性藥，可以使水楊酸從胃中大量吸收，造成酸中毒。酸中毒原因除水楊酸本身為酸性物質(zhì)外，還因?yàn)樗畻钏峥梢杂绊懺S多酶代謝以及對(duì)抗前列腺素，使部分組織器官血流灌注改變等。其高AG很小部分為水楊酸本身所致，大部分為酮體及乳酸。本病常有呼吸性堿中毒，主要因?yàn)樗畻钏峥梢詮?qiáng)烈刺激呼吸中樞。
甲醇中毒主要見(jiàn)于服用假酒者，飲入后在肝臟經(jīng)乙醇脫氫酶轉(zhuǎn)化成甲醇。甲醇很容易透過(guò)含脂性組織，中毒后可引致嚴(yán)重神經(jīng)系統(tǒng)及視神經(jīng)損害。治療也用乙醇以競(jìng)爭(zhēng)乙醇脫氫酶，同時(shí)給予大量葉酸。乙二醇除引起中樞癥狀以及心、肺、肝損害外，高AG由其代謝產(chǎn)物，特別是草酸、羥乙酸等所形成，同時(shí)有乳酸增加，尿中出現(xiàn)草酸鈣結(jié)晶對(duì)診斷有一定幫助。
(4)尿毒癥性：
慢性腎功能衰竭患者當(dāng)GFR降至20～30ml/min以下時(shí)，高氯性代謝性酸中毒可轉(zhuǎn)變?yōu)楦逜G性代謝性酸中毒，為尿毒癥性有機(jī)陰離子不能經(jīng)腎小球充分濾過(guò)而排泄以及重吸收有所增加所致。大多數(shù)患者血HCO3-水平不致很低，多在12～18mmol/L之間，這種酸中毒發(fā)展很慢。潴留的酸由骨中的儲(chǔ)堿所緩沖，加上維生素D異常、PTH及鈣磷紊亂，可出現(xiàn)明顯的骨病。與其他高AG代謝性酸中毒相比，尿毒癥性AG不能被代謝(β羥丁酸、乙酰乙酸、乳酸等均能被代謝)，沒(méi)有潛在性HCO3-，且導(dǎo)致酸中毒的因素(腎功能的慢性毀損)不可能被去除，所以需給予一定的外源性堿性物質(zhì)，使血HCO3-緩慢回升至20～22mmol/L左右，以減輕骨的病變。
2.正常AG高氯型代謝性酸中毒
主要因HCO3-從腎臟或腎外丟失，或者腎小管泌H 減少，但腎小球?yàn)V過(guò)功能相對(duì)正常引起。無(wú)論是HCO3-丟失或腎小管單純泌H 減少，其結(jié)果都是使HCO3-過(guò)少，同時(shí)血中一般無(wú)其他有機(jī)陰離子的積聚，因此Cl-水平相應(yīng)上升，大多呈正常AG高氯型酸中毒。
(1)腎外性：
?、貶CO3-的丟失：
主要從腸道丟失。正常腸道含HCO3-量40～60mmol/L，大量腹瀉或腸梗阻、腸道減壓、造瘺等，可造成HCO3-大量丟失導(dǎo)致高氯性代謝性酸中毒，同時(shí)常伴有低血鉀。由小腸絨毛性腺瘤引起的酸中毒可以十分嚴(yán)重。使用瀉劑成癮者也可產(chǎn)生。另外，尿液、膽汁的分泌引流也可導(dǎo)致高氯性酸中毒。如果患者合并有慢性腎臟疾病，腎臟不能充分代償性排泄過(guò)多NH4 ，可以加重酸中毒。
?、谀虻琅月肥中g(shù)：
如輸尿管乙狀結(jié)腸吻合術(shù)后的患者常有明顯高氯性酸中毒，這是因?yàn)椋?/p>
A.結(jié)腸可以將在吻合口處將經(jīng)輸尿管排出以及腸道產(chǎn)生的NH4 直接重吸收，然后在肝臟分解成NH3及H 。
B.乙狀結(jié)腸腸腔側(cè)有HCO3-/Cl-交換，正常情況下將HCO3-轉(zhuǎn)運(yùn)到腸腔，而Cl-重吸收;手術(shù)后由于大量含Cl-的尿液經(jīng)輸尿管進(jìn)入乙狀結(jié)腸，Cl-被大量重吸收，HCO3-大量分泌，可造成明顯高氯性酸中毒。
?、鬯嵝喳}類(lèi)進(jìn)入體內(nèi)過(guò)多：
主要由過(guò)多進(jìn)入體內(nèi)的氯化銨、鹽酸精氨酸、賴(lài)氨酸等引起。許多腸道外營(yíng)養(yǎng)液中含有精氨酸、賴(lài)氨酸等，代謝后可產(chǎn)生HCl，也有可能導(dǎo)致酸中毒。
④慢性呼吸性堿中毒：
當(dāng)呼吸恢復(fù)正常時(shí)，可出現(xiàn)短暫的高氯性酸中毒。因呼吸性堿中毒時(shí)腎臟NH4 及TA排泌均減少，同時(shí)有輕度細(xì)胞外液容量減少，可刺激Cl-的潴留。該過(guò)程一般在2～5天內(nèi)恢復(fù)正常。
(2)腎性：
大部分腎性高氯性酸中毒為腎小管酸中毒。
①腎小管酸中毒。
?、诼阅I功能不全：
慢性腎病患者隨腎功能的進(jìn)行性下降可出現(xiàn)酸中毒，當(dāng)GFR在20～50ml/min時(shí)，一般表現(xiàn)為高氯性代謝性酸中毒;降至15～20ml/min，則轉(zhuǎn)變?yōu)榈湫偷哪蚨景Y性酸中毒(即高AG性)。此類(lèi)酸化障礙的主要原因不是遠(yuǎn)端泌氫障礙，而是腎臟NH4 的產(chǎn)生及排泌減少。當(dāng)GFR降至20ml/min以下時(shí)，PO43-、SO42-及其他有機(jī)陰離子開(kāi)始在體內(nèi)大量積聚，最終使酸中毒從高氯轉(zhuǎn)為高AG型。
二、發(fā)病機(jī)制
1、血液的緩沖作用及細(xì)胞內(nèi)緩沖的代償調(diào)節(jié)作用
代謝性酸中毒時(shí)，血液中增多的H 可立即被血漿緩沖系統(tǒng)所緩沖，通過(guò)上述反應(yīng)，血漿HCO3-及緩沖堿被消耗，生成的H2CO3可由肺排出。細(xì)胞內(nèi)緩沖多在酸中毒2～4h后發(fā)生，細(xì)胞外液中增多的H 向細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)移，為細(xì)胞內(nèi)緩沖堿所緩沖，而細(xì)胞內(nèi)K 向細(xì)胞外轉(zhuǎn)移，以維持細(xì)胞內(nèi)外電平衡，故酸中毒易引起高血鉀。
2.肺的調(diào)節(jié)
血液H 濃度增加，刺激頸動(dòng)脈體和主動(dòng)脈體化學(xué)感受器，反射性引起呼吸中樞興奮，明顯的增加肺的通氣量，使PaCO2繼發(fā)性降低，維持HCO3-/H2CO3的比值接近正常，使血液pH值趨向正常。呼吸的代償反應(yīng)是非常迅速的，一般在酸中毒10min后就出現(xiàn)呼吸增強(qiáng)，30min后即達(dá)代償，12～24h達(dá)代償高峰，代償最大極限是PaCO2降到10mmHg(1.33kPa)。
3.腎的調(diào)節(jié)
除腎功能異常引起的代謝性酸中毒外，其他原因引起的代謝性酸中毒，腎通過(guò)排酸保堿發(fā)揮重要的代償功能。酸中毒時(shí)腎小管上皮細(xì)胞中碳酸酐酶活性增高，促進(jìn)腎小管泌H 和重吸收HCO3-增加;磷酸鹽酸化增加;但腎小管泌NH4 增加是最主要的代償機(jī)制。腎代償一般在3～5天內(nèi)發(fā)揮最大效應(yīng)。酸中毒時(shí)鉀平衡常有較大影響，酸中毒早期腎對(duì)K 排泄減少，但以后則明顯增加。這是由于酸中毒后，血鉀上升，刺激醛固酮分泌以及抑制近端小管對(duì)HCO3-的重吸收，使到達(dá)遠(yuǎn)端小管濾液增加，使尿鉀排出增加。
