Niski wodorowęglan i luka anionowa: co to znaczy i kiedy się martwić

pH krwi utrzymywane jest w bardzo wąskim zakresie (około 7,35–7,45), bo enzymy, mięsień sercowy i mózg są wrażliwe na nawet niewielkie wahania. Głównym układem buforującym jest para dwutlenek węgla i wodorowęglan: płuca regulują ilość CO2 (wydychanego), a nerki regulują ilość wodorowęglanu (oszczędzając go i wytwarzając nowy, jednocześnie wydalając jony wodorowe). Gdy do krwi dostaje się nadmiar kwasu, wodorowęglan się 'zużywa' na jego zobojętnienie i jego stężenie spada. Dlatego niski wodorowęglan jest podstawowym biochemicznym znakiem kwasicy metabolicznej.

Dla czytelnika wynikają z tego dwie praktyczne konsekwencje. Po pierwsze, niski wodorowęglan nie jest diagnozą, tylko sygnałem, który wymaga ustalenia, czy to kwasica ostra, czy przewlekła, oraz skąd pochodzi nadmiar kwasu. Po drugie, to, co robi się w kwasicy ostrej (leczenie przyczyny, płyny, insulina w cukrzycowej kwasicy ketonowej), wygląda inaczej niż w kwasicy przewlekłej (np. przy chorobie nerek), gdzie rozważa się leczenie zasadami; nie wolno więc przenosić zaleceń z jednej sytuacji na drugą.

Niski wodorowęglan może też wynikać z odpowiedzi na zaburzenie oddechowe. Przy przewlekłej hiperwentylacji (np. w chorobach płuc, lęku, pobycie na dużej wysokości, ciąży) płuca wydalają nadmiar CO2, pH rośnie, a nerki w odpowiedzi zmniejszają stężenie wodorowęglanu, by przywrócić równowagę. To nie jest kwasica metaboliczna, ale w wyniku widać ten sam niski wodorowęglan. Rozróżnienie wymaga badania gazometrycznego (pH, pCO2).

Luka anionowa to różnica między głównym kationem krwi (sodem) a sumą dwóch głównych mierzonych anionów (chlorków i wodorowęglanu): luka anionowa = Na+ − (Cl− + HCO3−). Nie jest to 'prawdziwa' pustka w krwi, bo ładunki zawsze się równoważą; luka reprezentuje aniony, których rutynowo nie mierzymy: przede wszystkim albuminy, a także fosforany, siarczany i kwasy organiczne. Gdy we krwi pojawia się nadmiar kwasu organicznego (np. ketokwasu lub mleczanu), jego aniony zajmują miejsce wodorowęglanu, więc wodorowęglan spada, a luka rośnie.

Normy luki anionowej zależą od analizatora: w starszych podręcznikach podaje się około 12 ± 4 mmol/l, a w wielu współczesnych laboratoriach zakres jest niższy (często około 8–12 mmol/l, a czasem jeszcze niższy), bo zmieniły się metody pomiaru chlorków. Dlatego najważniejszą zasadą jest porównywanie wyniku z zakresem podanym przez własne laboratorium, a nie z jedną uniwersalną liczbą. Część laboratoriów podaje lukę anionową uwzględniającą potas; wtedy zakres jest wyższy o kilka mmol/l.

Podział na kwasice z podwyższoną i prawidłową luką jest najbardziej użytecznym krokiem diagnostycznym. W kwasicach z podwyższoną luką do krwi trafia nowy kwas, którego anion nie jest mierzony. W kwasicach z prawidłową (hiperchloremiczną) luką organizm traci wodorowęglan (przez przewód pokarmowy lub nerki) lub dostaje nadmiar chlorków, a utracony wodorowęglan jest zastępowany chlorem, więc luka się nie zmienia.

Z powyższej tabeli widać, że za tym samym niskim wodorowęglanem mogą stać zupełnie różne sytuacje: od zagrażającej życiu kwasicy ketonowej po łagodną, wolno narastającą kwasicę przy chorobie nerek. Dlatego sam wodorowęglan nie wystarcza do postawienia diagnozy, a potrzebne są luka anionowa, kontekst kliniczny i, w razie podejrzenia kwasicy ostrej, gazometria krwi z oceną pH i pCO2. Warto też pamiętać, że hiperfosfatemia, o której piszemy w artykule o fosforze, może podnosić lukę anionową.

Największą pułapką jest wpływ albumin. Albumina jest głównym niemierzonym anionem w surowicy, więc przy niskich albuminach (niedożywienie, choroby wątroby, ciężka choroba, zespół nerczycowy) luka anionowa jest zaniżona, nawet jeśli w organizmie rzeczywiście krążą aniony kwasów. Wtedy 'prawidłowa' luka może maskować istotną kwasicę.

Druga pułapka to paraproteiny. Kationowe paraproteiny (np. w szpiczaku mnogim) mogą obniżać lukę anionową, a obecność litu lub bromu również; z kolei bardzo wysokie albuminy (odwodnienie) lub błąd laboratoryjny podnoszą ją. Trzecia pułapka dotyczy pobrania próbki: CO2 ulatnia się z niedopełnionych lub długo otwartych probówek i przy opóźnionej analizie, co fałszywie obniża wodorowęglan. Dlatego niespodziewany, izolowany niski wodorowęglan bez żadnych objawów i bez zmian w pozostałych parametrach warto najpierw powtórzyć w prawidłowo pobranej i szybko przeanalizowanej próbce.

To pytanie zadają nam czytelnicy najczęściej, ale odpowiedź wymaga rozróżnienia dwóch zjawisk. Ketoza dietetyczna, czyli podwyższony poziom ciał ketonowych przy ograniczeniu węglowodanów, to stan fizjologiczny, w którym insulina nadal działa i organizm potrafi utrzymać pH. Kwasica ketonowa to patologiczne nagromadzenie ketokwasów ponad możliwości buforowania, z obniżeniem pH i wodorowęglanu i podwyższoną luką anionową. U zdrowych osób na typowej diecie ketogenicznej kwasica ketonowa jest rzadka, ale opisano ją w szczególnych sytuacjach, kiedy kilka czynników nakłada się na siebie.

Opis pojedynczego przypadku nie pozwala oszacować, jak często to się zdarza, ale ilustruje mechanizm: duże zapotrzebowanie na glukozę (laktacja), bardzo mało węglowodanów w diecie i ketogeneza prowadzą do nagromadzenia ketonów ponad możliwości buforowania. Podobne sytuacje ryzyka to połączenie diety niskowęglowodanowej z lekami z grupy inhibitorów SGLT2 (zwiększają utratę glukozy z moczem) oraz z alkoholem, głodzeniem, ciężką chorobą lub ciążą. Wymienione zjawisko nosi nazwę euglikemicznej kwasicy ketonowej.

Metformina bywa kojarzona z kwasicą mleczanową, ale ryzyko należy oceniać realistycznie. Przegląd z Metabolism z 2016 roku podkreśla, że metformina zwiększa stężenie mleczanów w sposób zależny od stężenia leku, hamując oddychanie mitochondrialne głównie w wątrobie, a do rozwoju kwasicy mleczanowej związanej z metforminą zwykle potrzebne są zarówno wysokie stężenia leku (jak przy niewydolności nerek), jak i dodatkowe zdarzenie zaburzające produkcję lub usuwanie mleczanów (np. marskość, sepsa, hipoperfuzja). Autorzy zaznaczają, że zgłaszana częstość jest bardzo niska (mniej niż 10 przypadków na 100 000 pacjento-lat), ale śmiertelność MALA zbliża się do 50%, dlatego przeciwwskazaniem jest umiarkowana i ciężka niewydolność nerek.

Inne częste przyczyny niskiego wodorowęglanu to przewlekła choroba nerek (zmniejszona zdolność nerek do wydalania kwasów i wytwarzania wodorowęglanu), biegunka (utrata wodorowęglanu z płynem jelitowym), kwasica kanalikowa nerek, niektóre leki (acetazolamid, topiramat, nadużywane salicylany), nadużywanie alkoholu i głodzenie. Przy zaawansowanej chorobie nerek niski wodorowęglan jest jednym z elementów obrazu mocznicy i zaburzeń gospodarki mineralnej; interpretuje się go razem z kreatyniną, eGFR, potasem i fosforem.

Dla pacjenta przyjmującego metforminę praktyczne wnioski są proste: kontrolować kreatyninę i eGFR zgodnie z zaleceniem, czasowo odstawiać lek (po konsultacji z lekarzem) w ostrych chorobach z odwodnieniem, wymiotami, biegunką, sepsą lub przed badaniami z kontrastem, i nie przerywać go samodzielnie z powodu obaw przed kwasicą. Korzyści metforminy w cukrzycy są dobrze udokumentowane, o czym piszemy także w artykule o metforminie i witaminie B12.

Wodorowęglan lekko poniżej normy utrzymujący się miesiącami to zwykle objaw przewlekłej choroby nerek, a rzadziej kwasicy kanalikowej lub nawykowej hiperwentylacji. Zwraca uwagę, że nawet u zdrowych starszych osób niski wodorowęglan może mieć znaczenie rokownicze. W prospektywnym badaniu Health ABC obejmującym 2287 dobrze funkcjonujących osób w wieku 70–79 lat, wodorowęglan poniżej 23 mEq/l wiązał się z wyższą śmiertelnością w porównaniu z grupą referencyjną 23–27,9 mEq/l (HR 1,24; 95% CI 1,02–1,49) po uwzględnieniu eGFR, albuminurii, pH i innych czynników. Zależność ta dotyczyła zarówno kwasicy metabolicznej, jak i zasadowicy oddechowej jako przyczyny niskiego wodorowęglanu; również zasadowica metaboliczna wiązała się z wyższą śmiertelnością.

Wniosek wymaga ostrożności w obie strony. Przegląd Krauta i Madiasa wskazuje, że podawanie zasad w przewlekłej kwasicy wiąże się z poprawą czynności komórek i niewielką liczbą powikłań, a niska wartość wodorowęglanu bywa wiązana z rozpadem mięśni i utratą masy kostnej. Badanie BiCARB natomiast nie wykazało korzyści z leczenia w konkretnej grupie starszych osób z bardzo zaawansowaną chorobą nerek i łagodnym stopniem kwasicy. Dowody są więc niejednoznaczne, a decyzja o leczeniu zasadami należy do nefrologa i zależy od stopnia kwasicy, etapu choroby nerek, ciśnienia tętniczego i ryzyka przeciążenia sodem. Samodzielne przyjmowanie sody oczyszczonej w celu 'odkwaszenia' organizmu nie jest zalecane.

Łagodnie obniżony wodorowęglan zwykle nie daje objawów. W kwasicy ostrej organizm próbuje ją zrównoważyć, zwiększając oddychanie: charakterystyczne jest głębokie, szybkie oddychanie (tzw. oddech Kussmaula), często z uczuciem duszności. Towarzyszą mu nudności, wymioty, ból brzucha, osłabienie, senność, splątanie, a w ciężkich przypadkach niedociśnienie i zaburzenia rytmu serca. Kwasica przewlekła przebiega skąpo: może dawać zmęczenie, osłabienie mięśni i, w dłuższej perspektywie, zaburzenia kości i utratę masy mięśniowej.

Interpretację zawsze zaczyna się od pytania, czy pacjent jest stabilny. U osoby z objawami lub podejrzeniem kwasicy ostrej kolejność działań jest odwrócona: najpierw gazometria i leczenie, potem szczegółowe różnicowanie. U osoby bez objawów, z izolowanym niskim wodorowęglanem, sensowne jest spokojne powtórzenie i analiza luki oraz funkcji nerek w ciągu kilku dni.

Niski wodorowęglan i luka anionowa to para parametrów, które w jednej linijce wyniku niosą więcej informacji, niż się wydaje. Dla osoby bez objawów rozsądny plan to: powtórzyć badanie w dobrze pobranej próbce, obliczyć lukę (i skorygować ją o albuminy), sprawdzić nerki i glukozę, przejrzeć leki oraz dietę. Dla osoby z objawami lub podejrzeniem kwasicy ostrej plan jest prostszy i pilniejszy: pomoc medyczna bez zwłoki.

Jeśli stosujesz dietę ketogeniczną lub bardzo niskowęglowodanową, szczególnie razem z lekami z grupy SGLT2, w ciąży lub w czasie karmienia piersią, omów ją z lekarzem i znaj objawy ostrzegawcze. Jeśli masz chorobę nerek, regularnie sprawdzaj wodorowęglan i nie próbuj leczyć go na własną rękę: łagodne obniżenie wodorowęglanu wymaga decyzji nefrologa, a dowody na korzyści z leczenia zasadami nie są jednoznaczne.