대사성산염기장애 신장내과길효욱 학습목표대사성산-염기장애의진단지표들을열거하고설명할수있어야한다. 대사성산증을음이온차에의해감별진단할수있어야한다. 음이온차이의계산방법정상치, 그리고그의미를설명할수있어야한다. 대사성산증을교정하는치료원칙을설명한다. 대사성알칼리증의유발및유지인자를설명

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수은 사
4 years ago
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1 대사성산염기장애 신장내과길효욱 학습목표대사성산-염기장애의진단지표들을열거하고설명할수있어야한다. 대사성산증을음이온차에의해감별진단할수있어야한다. 음이온차이의계산방법정상치, 그리고그의미를설명할수있어야한다. 대사성산증을교정하는치료원칙을설명한다. 대사성알칼리증의유발및유지인자를설명한다. 대사성알칼리증의진단및치료에중요한진단적지표인소변 [Cl - ] 를알아야한다혼합성대사장애를감별진단할수있어야한다 Ⅰ. 대사성산증 (Metabolic acidosis) 대사성산증은생체내산생성의증가 (e.g. lactate, ketoacids) 와중탄산염의감소 ( 설사 ) 또는생체내산의축적 ( 신부전 ) 에의해발생한다. 대산성산증은호흡기, 순환기, 신경에영향을미친다. 이를정리하면다음과같다. 1. 임상적증상 (1) 심혈관계 : ➀ 심장 서맥, 부정맥, 수축력저하 ➁ 혈관 소동맥의혈관확장, 중심정맥긴장도증가, 폐혈관 compliance 감소 ( 폐부종 ) (2) 호흡기게 : 환기 - Kussmaul respiration, 산소배달 증가또는정상 (3) 소화기계 : 위팽창, 소화관운동장애 (4) 신장 : 나트륨뇨, 고칼슘뇨증 (5) 대사및호르몬 : 단백소모, 카테콜라민분비증가, 뼈에서칼슘의이동증가 (6) 혈액 : 백혈구증가증 (7) 신경계 : 중추신경기능저하로 headache, lethargy, stupor, coma 2. 대사성산증의원인고음이온차산증 (High Anion Acidosis) 과정상음이온차산증 (normal AG or Hyperchloremic acidosis) 로나눈다. 표 1. 고이온차산증의원인 (1) Lactic acidosis (2) Ketoacidosis : Diabetic, Alcoholic, Ethylene glycol, Starvation (3) Toxins : Methanol, Salicylates, Propylene glycol, Pyroglutamic acid, (4) Renal failure (acute and chronic) 표 2. 정상이온차산증의원인 I. Gastrointestinal bicarbonate loss A. Diarrhea

2 B. External pancreatic or small-bowel drainage C. Ureterosigmoidostomy, jejunal loop, ileal loop D. Drugs 1. Calcium chloride (acidifying agent) 2. Magnesium sulfate (diarrhea) 3. Cholestyramine (bile acid diarrhea) II. Renal acidosis A. Hypokalemia 1. Proximal RTA (type 2) Drug-induced: acetazolamide, topiramate 2. Distal (classic) RTA (type 1) Drug induced: amphotericin B, ifosfamide B. Hyperkalemia 1. Generalized distal nephron dysfunction (type 4 RTA) a. Mineralocorticoid deficiency b. Mineralocorticoid resistance (autosomal dominant PHA I) c. Voltage defect (autosomal dominant PHA I and PHA II) d. Tubulointerstitial disease III. Drug-induced hyperkalemia (with renal insufficiency) A. Potassium-sparing diuretics (amiloride, triamterene, spironolactone) B. Trimethoprim C. Pentamidine D. ACE-Is and ARBs E. Nonsteroidal anti-inflammatory drugs F. Cyclosporine and tacrolimus IV. Other A. Acid loads (ammonium chloride, hyperalimentation) B. Loss of potential bicarbonate: ketosis with ketone excretion C. Expansion acidosis (rapid saline administration) D. Hippurate E. Cation exchange resins 3. 대산성산증의치료원칙일반적으로 ph<7.1 미만인경우 mEq HCO - 3 을치료 1-2시간동안, 30-45분동안정맥주사하여야하면혈중전해질의변화를관찰하여야한다. Ⅱ. 고음이온차대사성산증 (High Anion gap metabolic acidosis) Approach to the patients (1) 약또는독소의섭취여부확인, 동맥혈가스검사시행 (salicylates 중독시호흡성알카리혈증동반 ) (2) 당뇨유무확인 (diabetic ketoacidosis) (3) 알코올리즘확인, 또는 β-hydroxybutyrate 증가확인 (alcoholic ketoacidosis) (4) 요독증의임상양상확인및 BUN/creatinine (uremic acidosis) (5) 소변내 oxalate crystals (ethylene glycol) (6) 젖산이증가할수있는상황을파악 (hypotension, shock, cardiac failure, leukemia, cancer, and drug

3 or toxin ingestion). 1. 젖산산증 (Lactic acidosis) (1) 분류 Type A : secondary to poor tissue perfusion circulatory insufficiency (shock, cardiac failure), severe anemia, mitochondrial enzyme defects, and inhibitors (carbon monoxide, cyanide) Type B : Aerobic disorders malignancies, nucleoside analogue reverse transcriptase inhibitors in HIV, diabetes mellitus, renal or hepatic failure, thiamine deficiency, severe infections (cholera, malaria), seizures, or drugs/toxins (biguanides, ethanol, methanol, propylene glycol, isoniazid, and fructose). 혈증 D-lactate의증가 : jejunoileal bypass, short bowel syndrome, or intestinal obstruction (2) Approach to the patients 원인질환을교정 ; 조직관류을유지, 혈관수축을피해야함. 알카리치료는일반적으로급성, 심한산증 (ph <7.1) 에추천, 알카리치료가더악화시킬수있어 ph 7.2가넘지않도록 30-40분동안주입. 2. 케토산증 (Ketoacidosis) 당뇨병성케토산증 : 체내에 acetoacetae와 β-hydroxybutyrate의축적으로발생함.. 케토산증은일차적으로인슐린결핍에및상대적또는절대적글루카곤농도의증가가원인. 이러한호르몬의변화는지방조직에서지방산동원을증가시키며동시에간에서지방산을케토산으로대사시키는산화과정에영향을줌. 케토산의축적은음이온차를증가시키고고혈당을보임. ΔAG:ΔHCO - 3 가전형적으로 1:1을유지한다. 인슐린치료로케톤의생성을억제할수있고드물게알카리치료가필요하다. 탈수가동반된경우가많아충분한수액의보충이필요함. 알코올성케토산증 : 만성알코올중독자에서영양결핍이나술을갑자기중단한경우발생할수있음. 구역, 복부통증, 기아 (starvation), 체액감소와관련있음. 혈당의농도는다양하며 β-hydroxybutyrate에의한산증이관찰됨. 저관류가젖산혈증을유발할수있고만성호흡성알카리혈증을동반할수있으며간질환과구토에의한대사성알카리혈증이동반될수있음. 혼합성대사성산염기장애가나타날수있음. 대부분신기능은정상임. 세포외액결핍이거의동반되므로 saline 또는 5% dextrose saline을정맥투여함. 저인혈증, 저칼륨혈증, 저마그네시윰이동시에존재할수있으며교정해야함. 저인혈증은입원후 12-24시간후에나타날수있으며당의투여로악화될수있으며심각한경우횡문근융해증을유발할수있음. 상부위장관출혈, 췌장염, 폐렴등도동반될수있으므로주의를요함. 3. 약제및독소에의한산증 (Drug and Toxin induced acidosis) Salicylates : 호흡성알카리증또는고음이온차산증과호흡성알카리증의혼합형. 약제을음독한경우초기에생리식염수로위세척을해주고활성탄을주입. 산증이있는환자는 salicylate의제거를위해 NaHCO 3 을정맥투여하여소변의양을유지시키고소변 ph가 7.5이상되도록함. 하지만이런치료는호흡성알카리증이있을경우위험할수있음. 알카리증이있는환자에게서 NaHCO 3 을투여해서는안됨. 알카리치료가저칼륨혈증을유발할수있으므로주의해야함. 당이포함된수액을투여하여야하고신부전이동반된경우혈액투석시행. Alcohol : 정상적인상황에서는 osmolar gap 이 mmol/kg이하이나 hypelipidemia 등이있어 sodium이낮거나, 다른 osmolyte 물질들이증가하면이러한차이는증가함. Osm gap 이증가하는경우는 mannitol, radiocontrast media, ethanol, isopropyl alcohol, ethylene glycol, propylene glycol, methanol, and acetone 등임. Ethylene glycol : 부동액으로서섭취시대사성산증을유발하고중추신경, 심장, 폐, 신장에심한손상을줌. 대사물질과, oxalic acid, glycolic acid 및다른유기산의축적으로고음이온차 osm gap이증가한다. 진단은

4 소변에서 oxalate crystal, osm gap의증가, 고음이온차로의심할수있다. 즉각적인치료가필요한데, saline 또는 osmotic 이뇨, thiamine, pyridoxine 투여, fomepizole 또는 ethanol 정맥주사와혈액투석시행. Fomepizole(alcohol dehydrognease inhibitor) 와 ethanol 정맥주사는 alcohol dehydrogenase에의해 ethylene glycol이대사되는것을막음. Fomepizole이우선시사용되어야함. 동맥혈가스검사상 ph가 7.3 이하, osmolar gap 이 29 mosm/kg 이상인경우사용인경우혈액투석을시행한다. Methanol : 심한산증을유발하며, 대사산물인 formaldehyde와 formic acid는심한시신경장애와중추신경장애를유발할수있다. 분자량이작어 osm gap은보통정상이며치료는 ethylene glycol과유사함. Isopropyl alcohol : 소량으로사망을유발할수있고, 대산물질보다본물질자체가독작용을하며보존적치료를시행. 4. 신부전 (Renal failure) 중등도의신부전상태에서는고염산산증이발생하다신부전이진행함에따라고음이온차산증이발생함. 유기산의여과및재흡수의장애로발생하게되는데특징적으로암모니아 (NH + 4 ) 생성및배설의감소때문임. 뼈로부터알카리염이나와 buffer역할을하게되어만성적인산증이지속시고칼슘뇨가발생함. 신부전의산증은근육과뼈에영향을줌으로치료대상이됨. 혈중 HCO - 3 을 20-24mmol/l 로유지위해 Sodium citrate 와 NaHCO 3 을투여함. 고칼륨혈증동반시 furosemide을투여함. Ⅲ. 정상음이온차대사성산증 Non-Anion Gap metabolic acidosis 장또는신장으로부터알카리의손실이그원인이다. 이런질환은 Cl - 와 HCO - 3 의상대적변화로정상 AG을유지한다. Approach to the patients Stool에는다량의 HCO - 3 가포함되어있고, Plasma 보다 HCO - 3 를더분해해서체액결핍을동반함. 장에의한대사성산증과세뇨관산증의차이점은소변의 NH + 4 가세뇨관산증에서는전형적은낮고 diarrhea에서는높다는것이다. 이는 Urine Anion Gap = [Na + +K + ] u -[Cl] u 으로소변에서 NH + 4 의생성을정도를알수있음. 음성인경우소변내암모니아생성이정상으로이는신장이외에다른곳에서알카리소실이있다는것이고양성인경우신장이원인인산증을의미함. 1. 근위세뇨관산증 : 제 2형신세뇨관산증정상적인상테에서여과된중탄산염의 90% 가근위세뇨관에서재흡수되지만, 근위세뇨관산증에서는중탄산염재흡수가역치가낮아져신장에서중탄산염의소실이일어남. 신장에서중탄산염의소실이지속되면혈중중탄산염의농도가낮아지는동시에산증이발생함. 초기에는요 ph가상대적으로알카리화되는데이는신장을통한중탄산염의소실이일어나기때문임. 하지만결국에는중탄산염의여과량및재흡수량이동일한새로운역치에도달하면서요는산성화되어 ph 5.5이하를유지하며요암모니아배설양은내인성산생산량과일치하게되고혈중중탄산염농도는 16-18mEq/L 를유지하게됨. 특징적으로저칼륨혈증이동반되는데이는알도스테론의농도증가와나트륨전달증가로인한신장에서칼륨소실이원인임. 2. 저칼륨혈증성원위세뇨관산증 : 제 1형신세뇨관산증근위세뇨관과달리대사성산증이있음에도불구하고요산성화가일어나지않음. 원위신원에서수소이온의분비가감소하여발생하는것으로서그결과중탄산염재생에장애가일어남. 산증의정도가심하나요 ph는 5.3 이상을유지함. 칼슘요증, 신석화증, 골질환이동반됨. 3. 고칼륨혈증성원위세뇨관 : 제 4형신세뇨과산증원위신원의수소이온및칼륨이온의분비장애를특징으로하는질환으로서고요소혈증성정상음이온차대사성산증과고칼륨혈증이동반되어나타남. 고칼륨혈증이동반되는점, 신부전이동반되는점, 요 ph가

5 5.5 이하인점, 산증의정도가경하여혈중중탄산염이 15 meq/l 이하로감소되는경우가드물다는점등이제 1형원워세뇨관산증과다른점임. 이는알도스테론의감소또는피질집합관의장애가원인이기때문임. 저레닌성저알도스테론혈증과연관된원위세뇨관산증은당뇨병성신증환자에서흔히동반되며비스테로이드성항염증제, ACE 억제제, 헤파린과같은약제의투여로 mineral corticoid의활성도가감소한경우에도발생함. Ⅳ. 대사성알칼리증 (Metabolic alkalosis) 대사성알칼리증은동맥혈 ph의증가와혈중 [HCO - 3 ] 의증가와이에따른호흡성보상에의한 pco 2 의증가를특징임. 저염소혈증과저칼륨혈증이자주동반된다. 혈중 [HCO - 3 ] 는만성호흡성산증이있을때신장의보상으로증가될수있으며대사성알카리증과호흡성산증및알카리증, 대사성산증이동반될수있음. 병인대사성염기증의발생기전은 H + 의손실 (acid loss) 이나 HCO - 3 의첨가 (alkali gain) 로발생함. 그러나신장기능이정상이면혈장 [HCO - 3 ] 가증가함에따라사구체에서여과되는 HCO - 3 의양이증가하고따라서신장을통해배설되는 HCO - 3 의양이증가하여대사성알칼리증이발생되지않음. 따라서증가된 HCO - 3 이유지되기위해서는비정상적인 HCO - 3 의신장성정체가필요함. 이에대사성알칼리증의교정에는비정상적인 HCO - 3 의신장성정체원인을찾는것이중요함. 대사성알카리혈증이지속될때에는다음을생각해야함. (1) 체액결핍 (Volume deficiency), chloride deficiency, 사구체여과율감소와동반된 K + 결핍 (distal tubule H + secretion 증가 ) (2) 고알도스레론증으로저칼륨혈증의지속. (1) 의경우 NaCl과 KCl 투여로교정이가능하지만 (2) 의경우 saline 투여로는교정이되지않으며다른약물치료가필요할수있음. 감별진단아래의표와같은질환들을감별하기위해서는 the status of the extracellular fluid volume (ECFV), the recumbent and upright blood pressure, the serum [K + ], renin-aldosterone system 에대한평가가필요하다. 일반적으로체액량상태는 [Na + ] urine 으로알수있으나대사성알칼리증에서체액량상태는 [Na + ] urine 보다는 [Cl - ] urine 가잘반영하므로이를치료적정성을판단하는지표로도이용된다. 대사성알칼리증초기에혈중 [HCO - 3 ] 가높아여과된 HCO 가신장의 HCO 3 재흡수능력의역치를초과하면잉여분은소변으로배설되게되는데이때전기적균형을유지하기위해양이온 ( 주로 Na + ) 과같이배설된다. 따라서체액결핍이있어도 [Na + ] urine 는 20mEq/L 이상이될수있다. 반면신장의 Cl - 는장애를받지않으므로 [Cl - ] urine 는낮다. 표 1. 대사성알카리혈증의원인 I. Exogenous HCO 3 loads A. Acute alkali administration B. Milk-alkali syndrome II. Effective ECFV contraction, normotension, K + deficiency, and secondary hyperreninemic hyperaldosteronism A. Gastrointestinal origin

6 1. Vomiting 2. Gastric aspiration 3. Congenital chloridorrhea 4. Villous adenoma B. Renal origin 1. Diuretics 2. Posthypercapnic state 3. Hypercalcemia/hypoparathyroidism 4. Recovery from lactic acidosis or ketoacidosis 5. Nonreabsorbable anions including penicillin, carbenicillin 6. Mg 2+ deficiency 7. K + depletion 8. Bartter's syndrome (loss of function mutations in TALH) 9. Gitelman's syndrome (loss of function mutation in Na + -Cl cotransporter in DCT) III. ECFV expansion, hypertension, K + deficiency, and mineralocorticoid excess A. High rennin 1. Renal artery stenosis 2. Accelerated hypertension 3. Renin-secreting tumor 4. Estrogen therapy B. Low rennin 1. Primary aldosteronism a. Adenoma b. Hyperplasia c. Carcinoma 2. Adrenal enzyme defects a. 11 -Hydroxylase deficiency b. 17 -Hydroxylase deficiency 3. Cushing's syndrome or disease 4. Other a. Licorice b. Carbenoxolone c. Chewer's tobacco

7 A. Liddle's syndrome 각각에대해알아보면다음과같다. 알카리투여정상신기능에서는지속적은 alkali 투여로드물게알카리혈증이발생하지만다른혈역학적변화가있을경우발생할수있다. 정맥으로 HCO - 3 투여, acetate loads (parenteral hyperalimenation solution), citrate loads (transfusions), antacids 와 cation-exchange resins (aluminum hydroxide and sodium polystyrene sulfonate) 등에발생할수있다. Metabolic Alkalosis Associated with ECFV Contraction, K+ Depletion, and Secondary Hyperreninemic Hyperaldosteronism 1. Gastrointestinal Origin : 구토및위액을흡입하여지속적인손실이있을경우 HCO - 3 의저류가발생한다. 2. Renal origin (1) 이뇨제 : Thiazide와 loop diuretics 와같은약제는 HCO - 3 의변화없이 ECFV 을감소시킨다. Volume이감소하여혈중 HCO - 3 증가한다 (contraction alkalosis) 만성적인이뇨제의투여는 Na의 distal tubule로이동을증가시켜 K와 H의분비를자극함. (2) Solute Losing Disorders: Bartter's Syndrome and Gitelman's Syndrome (3) Nonreabsorbable Anions and Magnesium Deficiency Penicillin 또는 carbenicillin과같은 anion을과량투여시나, magnesium deficiency시에는 distal tubule의 acidification을증가시키고 K의분비를증가시켜저칼륨성알카리증을유발함. (4) Potassium Depletion 만성적인저칼륨이지속되면소변으로산의배설이증가됨. NH + 4 생성과흡수가증가되며 HCO - 3 증가됨. 또한 renal H +, K + -ATPase 의활성화로알카리증이지속되며 saline치료에저항을보인다. (5) After Treatment of Lactic Acidosis or Ketoacidosis 산증의치료후에발생한다. (1) 새로운 HCO 3 가산증때문에증가 (2) 알카리치료로발생. 산증에의한세

8 포외액의감소와 K + 결핍이알카리증을유발. (6) Posthypercapnia 오랫동안 CO 2 저류가있어보상기전으로 HCO - 3 증가되어있다 CO 2 가정상으로되면 HCO - 3 지속적으로높아져있어발생. Metabolic Alkalosis Associated with ECFV Expansion, Hypertension, and Hyperaldosteronism 일차적또는이차적원인에의해 aldosterone 이증가된상황. Aldosterone은 collecting duct에서 H + 배설을촉진시켜 metabolic alkalosis를유발, 유지시킨다. 즉체액이나 Cl결핍에의한것이아니며이경우 NaCl을투여해도 alkalosis는교정이안된다. Saline non-responsive 이고 [Cl - ] urine > 20mEq/L가된다. 임상소견및검사소견특이증상은없고심한경우 apathy, confusion, stupor등유발할수있고그외체액결핍에따른증상 ( 쇠약감, 근육경련및 postural dizziness) 이나 hypokalemia에의한증상 ( 다음, 다뇨, muscle weakness) 등이있다. 치료기저질환의원인교정이가장중요. 혈액의 HCO - 3 을높게유지하려는비정상적인상태즉 Hypovolemia, hypokalemia 그리고 hypercalcemia를교정해야함. ECF의부족량을식염수 (NaCI) 로보충하며아울러 potassium 이같이부족한경우 KCl을보충. 염류코르티코이드가과잉일때는이의차단제를사용하거나부신종양의경우수술로제거.

슬라이드 1

슬라이드 1 산염기균형및불균형 학습목표 산염기균형의생리기전을설명핚다. 산염기불균형의증상과징후를사정핚다. (ABGA 포함 ) 산염기불균형에대핚갂호를수행핚다. 산염기균형 - 체액내수소이온 (H+ ) 농도의항상성에의해좌우됨 - ph는 H+ 농도의 log 값을취함 - 혈청내정상 ph는 7.35-7.45로약알칼리성임 (ph 6.8-7.8 사이에서생명유지됨 ) 동맥혈가스분석 (arterial