Sav-bázis zavarok a gasztrointesztinális betegségben

Absztrakt

A normális gyomor-bélműködés megszakadása fertőzés, örökletes vagy szerzett betegségek vagy műtéti komplikációk következtében feltárja fontos szerepét a sav-bázis homeosztázisban. Metabolikus acidózis vagy alkalózis fordulhat elő, a bekövetkező szabályozatlan veszteségek jellegétől és mennyiségétől függően. A gyomor-bélrendszeri rendellenességek specifikus patofiziológiájának vizsgálata fontos új betekintést nyújtott a bél mentén zajló iontranszport normál fiziológiájába, és új utakat adott a kezeléshez is. Ez az áttekintés rövid áttekintést nyújt a bél mentén zajló normális iontranszportról, majd megvitatja a normál bélműködés zavara esetén bekövetkező metabolikus sav-bázis rendellenességek patofiziológiáját és kezelését.

A gyomor-bél traktus szunnyadó óriás a sav-bázis homeosztázis szempontjából. Nagy mennyiségű H + és HCO3 - minden nap bejárja a bél különböző komponenseinek speciális hámját, de normál körülmények között csak kis mennyiségű (kb. 30–40 mmol) alkáli veszít a székletből (1,2) . A vesével ellentétben a sav és lúg transzportja a bélben az étrendi alkotórészek hatékony felszívódása, nem pedig a sav-bázis homeosztázis szempontjából van beállítva. Ezeknek a szállítási eseményeknek a melléktermékeként elveszett kis lúgmennyiség könnyen regenerálható a vese nettó savkiválasztásával, amelyet a vese szabályoz a test lúgkészleteinek fenntartása érdekében. A normál bélműködés megzavarása azonban felfedi erejét a sav-bázis homeosztázis túlterhelésében. A sav-bázis rendellenességek a súlyos acidózistól a súlyos alkalózisig változhatnak, az érintett gyomor-bél traktus mentén található helytől és a bekövetkező veszteségek jellegétől függően. A sav-bázis egyensúly ezen zavarai a kálium egyensúlyának rendellenességeivel társulnak, amelyek gyakran akár hipo-, akár hiperkalémiához vezetnek. Jelentős nátrium- és kloridveszteségek is előfordulnak, amelyek néha életveszélyes mennyiségi kimerülést okoznak, és szinte mindig hozzájárulnak a sav-bázis rendellenességekhez.

A bélfolyadék és az elektrolit szállítás normál élettana

Kulcsfontosságú apikális membránion-transzporterek és csatornák a gyomor-bél traktus különböző szegmenseiben. Az apikális membránon át történő legtöbb felszívódás és szekréció mozgatóereje a bemutatott bazolaterális Na +/K + -ATPáz. Az összes többi bazolaterális iontranszportert és csatornát szándékosan kihagyják. CFTR, cisztás fibrózis transzmembrán vezetőképesség-szabályozó; DRA, az adenoma géntermékben szabályozatlan; SCFA, rövid szénláncú zsírsavak.

Száj és torok

A nyálfolyadék szekréciója a parotidon és a nyálmirigyeken keresztül történik, és végül egy hipotonikus lúgos oldatot eredményez, amikor a muszkarin receptorok aktiválása stimulálja. Az acináris sejtek folyadékot választanak ki, amely összetételükben hasonló a szérumhoz, majd a kiválasztott folyadékot Na + és Cl - abszorpció és HCO3 - szekrécióval módosítják. Az apikális membrán transzportfehérjék, amelyek a stimuláció körülményei között megváltoztatják az összetételt, még meghatározatlanok, de a HCO3 szekréció egy anioncsatornán, esetleg a CFTR Cl-csatornán keresztül történhet (3). Stimuláláskor legfeljebb 1 l/d folyadék keletkezik (1. táblázat). Ez a lúgos szekréció valószínűleg a száj, a torok és a nyelőcső nyálkahártyájának védelmét szolgálja, és csekély hatása van a szérumra [HCO3 -]. Több mint ellensúlyozza a gyomorsav szekréciója a gyomorban.

A gyomor-bél traktus különböző szegmenseit elhagyó folyadék térfogata és jellege

Gyomor

Patkóbél

A duodenumba kerülő béltartalom pH-jától és tonicitásától függetlenül a bélnek ez a szegmense helyreállítja az izotonicitást a víz és az oldott anyag felszívódása révén, és a pH 7,0-ra emelkedik. A savat HCO3 semlegesíti - a hasnyálmirigy és az epe szekréciójában, valamint a Brunner duodenum menti mirigyében történő közvetlen szekrécióval (1). A duodenális HCO3-szekrécióban részt vevő specifikus ion-transzporterek még meghatározatlanok.

Hasnyálmirigy

A savas gyomorszekréciónak a duodenumba való bejutása jelzi a hasnyálmirigy számára, hogy erősen lúgos oldatát ([HCO3 -] körülbelül 70-120 mmol/l) kiválasztja a bélbe. A folyamatért elsősorban az anion transzporter felelős egy apikális membrán Cl -/HCO3 - cserélő (1. ábra). Ennek az ioncserélőnek az aktivitását a CFTR Cl-csatorna szabályozza, amely Cl-t visszavezeti az apikális membránon (1,4). A maximális stimuláció alatt úgy tűnik, hogy néhány szekretált HCO3 közvetlenül a lumenbe jut a CFTR csatornán, valamint a Cl -/HCO3 - cserén keresztül (5). A hasnyálmirigy HCO3 szekrécióját a szekretin hormon stimulálja, amely akkor vált ki, amikor savas folyadék (pH - szekréció csak a gyomor savszekréciójának ellensúlyaként jelenik meg, és csak akkor, amikor ez a savas folyadék átjut a duodenumban. Máskor a szekréció A hasnyálmirigy szekréciója 1-2 l/d (1. táblázat).

Biliáris váladék

Noha a hasnyálmirigy messze a HCO3 fő forrása - hozzáadva a duodenum tartalmához, a szekretin és a kolecisztokinin hormonok által az epe szekréciójának stimulálása HCO3 tartalmú lúgos oldatot is eredményez - magasabb koncentrációban, mint a plazmában (kb. 40-60 mmol/l) (6). Ez a váladék jellemzően körülbelül 1 l/d.

Jejunum és Ileum

Kettőspont

A hányás, a hasmenéses folyadék és az ileostomia-elvezetés térfogatának és elektrolit-összetételének tartománya a

Sav-bázis és elektrolit rendellenességek

Hányás és nasogastricus elvezetés

A gyomor-bélrendszeri rendellenességekkel kapcsolatos sav-bázis és elektrolit rendellenességek

A gyomor-bélrendszeri rendellenességek kezelése, amelyek megzavarják a sav-bázis és az elektrolit homeosztázist

Hasmenés

Ahhoz, hogy hasmenéses állapotokban sav-bázis és elektrolit rendellenességek forduljanak elő, az elveszített folyadék térfogatának elég nagynak kell lennie ahhoz, hogy legyőzze a vese azon képességét, hogy a sav-bázis egyensúly fenntartása érdekében beállítsa a kiválasztást. Ha a veszteségek elég nagyok, a kialakuló rendellenességet a veszteségek specifikus elektrolit-tartalma határozza meg (26). A 2. táblázat bemutatja a széklet térfogatának és az elektrolit tartalomnak a gyulladásos és szekréciós hasmenések esetén bekövetkező hozzávetőleges változásait. A 2. táblázat a Na +, K + és HCO3 - koncentrációval foglalkozik, de ki kell emelni, hogy ezek a folyadékveszteségek általában izotóniák, és más kationokat és anionokat is tartalmaznak. Az átlagos értékek helyett a koncentrációs tartományokat mutatjuk be a 2. táblázatban, mert széles értéktartományokat találtak (1). Az elektrolittartalom teljes leírása meghaladja a felülvizsgálat kereteit.

Egyéb bakteriális hasmenés.

Az enteropátiás Escherichia coli és más baktériumok és vírusok hasmenést okozhatnak, metabolikus acidózist és hypokalémiát okozva, ha elég súlyos (különösen kisgyermekeknél és csecsemőknél). Ezeknek a hasmenési állapotoknak a kórélettana kevésbé jól meghatározott, de úgy tűnik, hogy mind a fokozott szekréció, mind az abszorpció hozzájárul. A patogén E. coli-ból nyert enterotoxin aktiválja a guanilil-ciklázt, amely növeli a ciklikus GMP szintet, serkenti a bélhámsejtek Cl-szekrécióját (34). Kísérleti tanulmányok azt is sugallják, hogy a gyulladás lebontja mind a bél Cl -/HCO3 - kicserélõjét, mind a Na +/K + - ATPázt, és nem specifikusan növeli a bél vízáteresztõ képességét is (35,36). Az ezekben a fertőző hasmenésekben elvesztett folyadék és elektrolitok pótlása hipotóniás orális oldatokkal vagy intravénás oldatokkal, megfelelő antibiotikum-terápiával együtt továbbra is a kezelés középpontja marad (4. táblázat) (27).

Autoimmun hasmenés.

A fekélyes vastagbélgyulladás, valamint a Crohn- és a lisztérzékenység esetén fellépő hasmenések mind a T-sejtek által közvetített bélgyulladással társulnak. Állatkísérletek kimutatták, hogy a T-sejtek aktiválása növeli a bél áteresztőképességét és csökkenti a Na +/K + -ATPáz aktivitást, ami olyan változás, amely felelős lehet a széklet térfogatának növekedésében ezeknél a rendellenességeknél (36). Annak tükrében, hogy a széklet térfogata csak mérsékelten növekszik, a sav-bázis és/vagy elektrolit rendellenességek ritkán fordulnak elő ezeknél a betegeknél. A Crohn-betegségben szenvedő, változatos bélelhárításban szenvedő betegek egyik vizsgálatában a szérum [HCO3 -] és [K +] minden beteg esetében a normál tartományba esett (37). Bár a szerzők arra a következtetésre jutottak, hogy az enyhe vagy közepes metabolikus alkalózis nagyobb mértékben érintett betegeknél van jelen, adataik áttekintése azt mutatja, hogy az átlagos artériás [HCO3 -], 26 mmol/l, még ezeknél a betegeknél is a normális tartományba esett, és csak 2 mmol/l-rel magasabb, mint a kevésbé érintett betegeknél.

Veleszületett kloridorrhoea.

Ebben a rendellenességben a nagy volumenű vizes hasmenés születéskor kezdődik (38,39). A rendellenességet a downregulált adenoma (DRA vagy CLD) génben bekövetkező funkciómutáció elvesztése okozza, ami a működő bél Cl -/HCO3 - cseréjének hiányához vezet (40,41). A Cl - abszorpció és a HCO3 - szekréció hiánya miatt a hasmenéses folyadék elsősorban Na +, Cl - és K + - ot tartalmaz (2. táblázat). Amint arról korábban már szó esett, a [Cl -] - gyomor-bélrendszeri veszteségek, amelyek lényegében megegyeznek vagy meghaladják a [Na +] + [K +] -ot, aránytalan Cl-kimerüléshez vezetnek, ami metabolikus alkalózist idéz elő a vese-sav és a K + kiválasztódása révén. A hasmenéses folyadék egyidejű NH4 + veszteségei szintén hozzájárulhatnak a metabolikus alkalózis kialakulásához (2), de a rendellenesség fennmarad, hacsak a Cl veszteségeket nem lehet pótolni (4. táblázat). A folyamatos folyadék- és elektrolitveszteség kezelése nyilvánvalóan nehéz probléma, ezért az ebben a betegségben szenvedő betegeknél általában tartós metabolikus alkalózis van, és krónikusan kimerültek. Egyetlen esetről szóló beszámolóban a gyomor H +/K + -ATPáz gátlása omeprazol alkalmazásával drámai módon csökkentette a széklet térfogatát veleszületett kloridorrhoában szenvedő betegeknél, ígéretes új eszközt nyújtva ennek a rendellenességnek a kezelésére (42).

Villous Adenoma.

Kevéssé ismertek azokról az iontranszport-utakról, amelyeket ezek a ritka daganatok stimulálnak vagy gátolnak, de ezek bőséges szekréciót eredményeznek a Na + és Cl-koncentrációkkal, megközelítve a szérumét (2. táblázat) (43). Ezeknek a daganatoknak a folyadékkiválasztása általában + (44,45). Ha ezt a felesleges veszteséget nem ellensúlyozza az étrendi K + bevitel egyidejű növekedése, akkor a test K + raktárai kimerülnek, ez a változás hipokalémiát és némi H + sejtekbe történő elmozdulást okoz, ami extracelluláris folyadékot eredményez [HCO3 -] (18). A [HCO3 -] növekedését fenntarthatja a K + kimerülésének hatása, amely növeli a vese NH4 + termelését és kiválasztását. A hashajtó bántalmazás fő klinikai jellemzője a hypokalemia; a klinikailag jelentős metabolikus alkalózis, ha jelen van, általában enyhe egyidejű bulimia hiányában (44,45). Ha a hashajtó bántalmazás túlzott hasmenésvesztést okoz, akkor természetesen metabolikus acidózis léphet fel, mint bármely súlyos hasmenés esetén (45).

Epe- és hasnyálmirigy-elvezetés

A hasnyálmirigy és az epe elvezetése leggyakrabban a műtét után következik be, és általában a térfogat alacsony, így a HCO3 - gazdag folyadék elvesztése ellenére sem következik be jelentős metabolikus acidózis. Abban a ritka körülmények között, amikor a vízelvezetési térfogat meghaladja az 1–2 L/d-t, metabolikus acidózis alakul ki, és fenntartható egyidejű térfogatcsökkenéssel (2).

Ileostomia vízelvezetés

A jól működő ileostomiákban szenvedő betegek napi folyadékvesztesége 0,5–1,1 liter, és alkalmazkodnak ezekhez a kötelező veszteségekhez a só- és vízbevitel finom változásai, valamint a vizelet térfogatának, valamint az elektrolit- és savkiválasztás változásainak köszönhetően (46–48). Amikor az ileostomia elvezetése hirtelen megnő, az ebből eredő só- és vízveszteség könnyen okozhat tüneti mennyiségi kimerülést. Ebben a körülmények között metabolikus acidózis vagy metabolikus alkalózis léphet fel (46,48–51). A metabolikus acidózis kialakulása nem meglepő, mert az ileostomia folyadék [HCO3 -] általában magasabb, mint a plazmában (2. táblázat), ami aránytalan lúgvesztést okoz. A metabolikus acidózist szinte mindig hiperkalémia kíséri, ami azt tükrözi, hogy a K + nem választódik ki az ileumban, ezért a veszteségek kevés K + -t tartalmaznak (2. táblázat). Ezenkívül a vese K + kiválasztódását károsítja a kapcsolódó térfogatcsökkenés.

A metabolikus alkalózis a megnövekedett ileostomia-elvezetés meglepőbb eredménye, és úgy tűnik, hogy sokkal ritkábban fordul elő. Néhány esetben ez a rendellenesség súlyos volt, a szérum [HCO3 -]> 40 mmol/L (48,51) volt. Ezekben az esetekben a veszteségek elektrolit tartalmát Cl - koncentrációk jellemezték, amelyek majdnem megegyeznek a [Na +] -val, és mindkettő magasabb, mint általában az ileostomia folyadékban tapasztalható. Mivel az aránytalan Cl-veszteség a metabolikus alkalózis leggyakoribb oka, valószínűleg ez a jellemző okozza a rendellenességet. Az ileum elvezetésében a magas [Cl -] oka továbbra sem tisztázott, de valószínűleg az ilealis Cl felszívódásának károsodása miatt tűnik valószínűleg (48). Az alkalózist a kapcsolódó térfogat-kimerülés tartja fenn, amely rontja a vese-sav kiválasztás minden olyan változását, amely enyhítheti a rendellenességet. A metabolikus acidózisban szenvedőkkel ellentétben a hiperkalémia nem jellemző a metabolikus alkalózissal járó esetekre, annak ellenére, hogy a vesefunkció jelentősen károsodhat. A normál vagy kissé alacsony szérum [K +] valószínűleg a vizeletben előforduló K + veszteségeket tükrözi a metabolikus alkalózisra, valamint a transzcelluláris K + elmozdulásokra reagálva.

Mindkét rendellenesség kezelésének első sora az extracelluláris folyadék térfogatának izotóniás sóoldattal történő erőteljes pótlása (4. táblázat). Ha az acidózis súlyos, a kezelésnek tartalmaznia kell az alkáli-raktárak HCO3-val történő cseréjét is. Ha K + kimerülés van jelen, akkor megfelelő káliumpótlást is el kell végezni.