ภาวะเลือดเป็นด่าง Metabolic Alkalosis

นพ. ธนรร งามวิชชุกร
หน่วยโรคไต ภาควิชาอายุรศาสตร์ คณะแพทยศาสตร์วชิรพยาบาล มหาวิทยาลัยนวมินทราธิราช
.

สรุปเนื้อหาจากงานประชุม Nephrology Review for Internists  จัดโดย สมาคมโรคไตแห่งประเทศไทย วันที่ 24 กันยายน 2560

บทนำ

ภาวะเลือดเป็นด่าง (Metabolic alkalosis) เป็นภาวะที่พบได้บ่อยในเวชปฏิบัติ มีลักษณะที่เป็นความผิดปกติ คือ ในเลือดมีความเป็นด่าง (arterial pH > 7.4) มีความเข้มข้นของไบคาร์บอเนต (HCO3^–) ในเลือดสูงขึ้น คือ มากกว่า 24 มิลลิอิควิวาเลนท์ต่อลิตร (meq/L) ร่วมกับมีความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออน (H⁺) ลดลง ส่งผลให้ร่างกายชดเชยภาวะเลือดเป็นด่างโดยหายใจช้าลง (hypoventilation) เพื่อให้เกิดการเพิ่มขึ้นของคาร์บอนไดออกไซด์ในเลือด

พยาธิสรีรวิทยา (Pathophysiology)

ในภาวะปกติเมื่อร่างกายมีระดับ HCO₃^– ในเลือดสูงขึ้น ร่างกายจะมีกลไกการป้องกัน คือ 1. HCO₃^– จะรวมกับ H⁺ เกิดเป็น H₂CO₃ และกลายเป็น H₂0 + CO₂ 2. เกิดภาวะหายใจช้าลง (Hypoventilation) จากการยับยั้ง central respiratory chemoreceptor 3. ไตจะเพิ่มการขับ HCO₃^– ทิ้งทางปัสสาวะลดการดูด HCO₃^– กลับเข้าสู่ร่างกาย และลดการขับกรดออกจากร่างกาย ส่งผลให้ร่างกายมีการสร้าง HCO₃^– ลดลง ดังนั้น การเกิดภาวะเลือดเป็นด่างในร่างกายได้ต้องมีสาเหตุที่มาสนับสนุนให้เกิด คือ 1. เริ่มเกิดภาวะเลือดเป็นด่างจากการเสียกรด สร้างหรือได้รับ HCO₃^– เพิ่มขึ้น (Generation factor) และ 2. มีเหตุให้การดำเนินของภาวะเลือดเป็นด่างเป็นไปอย่างต่อเนื่อง จากการขับ HCO₃^– ส่วนเกินทางไตลดลง หรือมีการดูดกลับ HCO₃^– ทั้งที่ร่างกายมีความเป็นด่างอยู่แล้ว (Maintenance factor)

การเริ่มเกิดภาวะเลือดเป็นด่าง (Generation factor) ได้แก่

1. การสูญเสียไฮโดรเจนไอออนจากร่างกาย
   โดย H⁺ ได้มาจากการแตกตัวภายในเซลล์ของ H₂CO₃ ดังสมการ CO₂ +H₂O → H₂CO₃ → H⁺ + HCO₃^– ดังนั้น เมื่อมีการเสีย H⁺ จึงมีการเกิดขึ้นของ HCO₃^– ในปริมาณประจุที่เท่าเทียมกัน
   การสูญเสียกรดไฮโดรเจนไอออนจากทางเดินอาหาร
   ในสภาวะปกติกระเพาะอาหารจะหลั่งกรดไฮโดรคลอริก ทำให้ร่างกายมี HCO₃^– เข้าสู่กระแสเลือด ต่อมาเมื่อกรดไฮโดรคลอริกมาที่ลำไส้เล็กส่วนต้นจะมีการกระตุ้นให้มีการหลั่งน้ำย่อยซึ่งมีส่วนประกอบที่เป็นด่าง ทำให้ร่างกายมีความสมดุลกรดด่าง แต่หากผู้ป่วยมีความผิดปกติของทางเดินอาหารส่วนต้น เช่น การอาเจียน หรือการใส่สายสวนอาหารทางจมูก ทำให้เกิดภาวะเลือดเป็นด่างได้
   การสูญเสียไฮโดรเจนไอออนในปัสสาวะ เนื่องจากการเพิ่มการหลั่งของ H⁺ ที่ท่อไตส่วนปลายร่วมกับการเพิ่มขึ้นของอัลโดสเตอโรน ทำให้มีการดูดโซเดียมกลับเข้าสู่เซลล์ในท่อไต ส่งผลให้ภายในท่อไตเกิดความเป็นประจุลบมากขึ้น จึงเพิ่มการขับโพแทสเซียมบริเวณเซลล์ principal ส่งผลให้เกิดภาวะโพแทสเซียมในเลือดต่ำ และกระตุ้น H⁺ ATPase ทำให้เพิ่มการขับไฮโดรเจนไอออนออกทางปัสสาวะ ทำให้มีการสร้างไบคาร์บอเนตเพิ่มขึ้น
   ภาวะโพแทสเซียมในเลือดต่ำ เมื่อระดับโพแทสเซียมในเลือดลดลง จะมีการเคลื่อนที่ของ K⁺ ออกจากเซลล์เพื่อรักษาระดับโพแทสเซียมในเลือดและมีการเคลื่อนที่ของ H⁺ เข้าสู่เซลล์เพื่อให้ประจุไฟฟ้าเป็นกลาง ผลคือ เกิดความเป็นด่างภายนอกเซลล์ และความเป็นกรดภายในเซลล์ ทำให้เซลล์ท่อไตส่วนต้น ขับ H⁺ ในรูปของแอมโมเนียม (NH₄⁺) และเซลล์ท่อไตส่วนปลาย เกิดการขับ H⁺ และเพิ่มการ HCO₃^– เข้าสู่ร่างกาย
   
2. การสูญเสียเกลือคลอไรด์จากร่างกาย
   เมื่อมีการสูญเสียปริมาตรน้ำในร่างกายที่ประกอบด้วยคลอไรด์เป็นองค์ประกอบหลัก แต่มีการสูญเสีย HCO₃– จำนวนเล็กน้อย หรือไม่มีเลย ทำให้ภาพรวมเห็นว่ามีระดับ HCO₃^– มีความเข้มข้นสูงขึ้น เรียกกลไกนี้ว่า contraction alkalosis
   การสูญเสียโซเดียมคลอไรด์ในทางเดินอาหาร ได้แก่ ภาวะ achlorhydria ได้รับยาที่ยับยั้งการหลั่งกรดในทางเดินอาหาร ทำให้หลั่ง NaCl แทน HCl เมื่อมีการอาเจียนหรือใส่ NG tube จะทำให้สูญเสีย NaCl มากกว่า หรือในภาวะถ่ายเหลวในผู้ป่วย congenital chloridorrhea หรือ villous Adenoma
   การสูญเสียโซเดียมคลอไรด์ทางผิวหนัง เหงื่อมีส่วนประกอบของคลอไรด์ ราว 70 – 100 mmol/L เมื่อมีการเสียเหงื่อปริมาณมาก ๆ จึงทำให้เกิดภาวะ contraction alkalosis ได้ โดยเฉพาะในผู้ป่วย cystic fibrosis
   การสูญเสียโซเดียมคลอไรด์ทางไต พบได้บ่อยจากการใช้ยาขับปัสสาวะกลุ่ม loop diuretic หรือ thiazide diuretic หรือโรคที่มีการสูญเสีย NaCl ทางปัสสาวะอย่างมาก ได้แก่ BARTTER และ Gitelman syndrome
   
3. การได้รับไบคาร์บอเนตทดแทนจากภายนอก
   อาจได้รับโดยตรง ได้แก่ การได้รับ NaHCO₃ ทั้งจากการรับประทาน หรือทางเส้นเลือด ได้รับทางอ้อม คือ การได้รับ organic anions เช่น แลคเตท ซิเตรท และอะซีเตทเข้าสู่ร่างกาย โดยตับจะเปลี่ยน organic anions เหล่านี้ให้เป็น HCO₃^– ทำให้ร่างกายได้รับ HCO₃^– ปริมาณมากทำให้ไม่สามารถออกได้ทัน ได้แก่ การได้รับส่วนประกอบของเลือดซึ่งมีซิเตรทเป็นส่วนผสมเป็นสารต้านการแข็งตัวของเลือด หรือการให้สารละลายริงเกอร์แลคเตท

การดำเนินต่อของภาวะเลือดเป็นด่าง (Maintenance factor)

ในคนปกติไตจะมีความสามารถแก้ไขภาวะเลือดเป็นด่างได้โดยการขับ HCO₃^– ส่วนเกินออกทางปัสสาวะ จึงต้องมีปัจจัยการทำงานของไตบกพร่องร่วมด้วยจึงจะนำไปสู่ภาวะเลือดเป็นด่างได้ ได้แก่

1. การกรองของไตลดลง ทำให้มีปริมาณของไบคาร์บอเนตที่ถูกกรองออกลดลง
2. การดูดกลับของไบคาร์บอเนตที่บริเวณท่อไตส่วนต้นเพิ่มขึ้น
3. การขับกรดที่ท่อไตส่วนปลายเพิ่มขึ้น

ปัจจัยเหล่านี้ทำให้สัดส่วนการขับไบคาร์บอเนตลดลง และทำให้ปัสสาวะมีความเป็นกรด (pH< 5.5) ทั้ง ๆ ที่ในเลือดมีความเป็นด่าง หรือเรียกว่า paradoxical acid urine

การลดลงของสารน้ำในระบบไหลเวียนโลหิต ทำให้อัตราการกรองของไตลดลง และกระตุ้นการทำงานของ renin-angiotensin-aldosterone ทำให้มีการดูดกลับของ Na⁺ และ HCO₃

การสูญเสียคลอไรด์ ปริมาณ Cl^– ในเลือดที่ลดลง ทำให้มีการแลกเปลี่ยนระหว่าง Cl^– กับ HCO₃^–ลดลง และนำไปสู่การขับ HCO₃^– ทางไตลดลงตามมาโดยการสูญเสีย Cl^– นั้นมีผลทำให้เลือดเป็นด่างมากกว่าสาเหตุจากการขาดสารน้ำ ในระบบไหลเวียนโลหิต สังเกตได้จากการแก้ไขภาวะขาดสารน้ำด้วยการให้โปรตีนอัลบูมินไม่สามารถทำให้มีการดูดกลับ HCO₃^– หน่วยไตส่วนปลายลดลงจึงไม่สามารถแก้ไขภาวะเลือดเป็นด่างได้ แต่ในขณะเดียวกันการให้เกลือ Cl^– ที่ไม่มีโซเดียม เช่น KCl ไม่ทำให้สภาวะสารน้ำของร่างกายกลับมาปกติ แต่สามารถลดการขับกรดและลดระดับ HCO₃^– ในเลือดได้

ภาวะโพแทสเซียมในเลือดต่ำ K⁺ ในเลือดที่ลดลงของ ทำให้ K⁺ เคลื่อนที่ออกจากเซลล์ และ H⁺ เคลื่อนที่เข้าเซลล์ ส่งผลให้เกิดความเป็นกรดภายในเซลล์กระตุ้น ให้มีการขับ H⁺ และ NH₄⁺ ร่วมกับการดูดกลับ HCO₃^– ที่ท่อไตส่วนต้น

อาการและอาการแสดงของโรค

มักไม่มีอาการที่จำเพาะแสดงให้เห็นอย่างชัดเจน แต่อาจมีอาการจากภาวะอื่นที่เกี่ยวข้อง กล่าวคือ อาการของภาวะขาดสารน้ำ เช่น อ่อนเพลีย หน้ามืดเป็นลม ตะคริว ความดันโลหิตต่ำ ตรวจร่างกายพบ postural hypotension , poor skin turgor, low jugular venous pressure อาการของภาวะโพแทสเซียมในเลือดต่ำ เช่น กล้ามเนื้ออ่อนแรง ปัสสาวะบ่อย กระหายน้ำ อาการของแคลเซียมในเลือดต่ำ เช่น ชา ตะคริว Carpopedal spasm ในกรณีที่ในเลือดมีความเป็นด่างเพิ่มขึ้นรวดเร็ว หรือมีความรุนแรงจะส่งผลให้มีอาการซึม สับสน ชัก เนื้อเยื่อขาดออกซิเจน หัวใจเต้นผิดจังหวะ

การวินิจฉัยโรค

สามารถทำได้จากประวัติ และตรวจร่างกายที่บ่งชี้ว่ามีสาเหตุที่ทำให้เกิดภาวะเลือดเป็นด่างร่วมกับการตรวจเลือดพบระดับไบคาร์บอเนตมากกว่า 24 mEq/L และอาจยืนยันว่ามีการเพิ่มขึ้นของ arterial pH มากกว่า 7.40 โดยเฉลี่ยการเพิ่มขึ้นของไบคาร์บอเนตในเลือด 1 mEq/L จะทำให้มีการเพิ่มขึ้นของคาร์บอนไดออกไซด์ในเลือด (PaCO₂) 0.5 – 0.7 mmHg หรือคำนวณจากสูตร expected PaCO₂ (mmHg) = 40 + 0.7 x (HCO₃^– – 24) ซึ่งเป็นกลไกการปรับตัวของระบบทางเดินหายใจ เพื่อรักษาสมดุลกรดด่างในร่างกาย

ผู้ป่วย Chronic respiratory acidosis ก็อาจมีระดับไบคาร์บอเนตในเลือดสูงขึ้นได้ แต่ถ้าไบคาร์บอเนตในเลือดมากกว่า 40 mEq/L ต้องสงสัยว่ามีภาวะเลือดเป็นด่างร่วมด้วยเสมอ และคำนวณ anion gap ถ้า anion gap มากกว่า 18 น่าจะมีภาวะ wide anion gap metabolic acidosis ร่วมด้วย

การตรวจทางห้องปฏิบัติการ เช่น arterial blood gas เพื่อดูค่า pH ในการยืนยันภาวะ Metabolic alkalosis รวมถึงการตรวจ ค่าเกลือแร่ ค่าการทำงานของไต แคลเซียม แมกนีเซียม ฟอสเฟต การตรวจปัสสาวะและเกลือแร่ในปัสสาวะเพื่อหาสาเหตุของโรค

นอกจากนี้ หากตรวจร่างกายพบว่ามีความดันโลหิตสูงร่วมกับมีภาวะเลือดเป็นด่าง อาจนึกถึงโรคทางต่อมไร้ท่ออื่น ๆ อาจพิจารณาส่งตรวจทางห้องปฎิบัติการเพิ่มเติม ดังนี้ Plasma aldosterone, Plasma renin , Urine free cortisol 24 hours, oral salt loading test, saline suppression test, overnight dexamethasone suppression test, รวมถึงการตรวจทางรังสีวิทยาและการตรวจทางพันธุกรรม

แผนภูมิที่ 1 แนวทางการวินิจฉัยภาวะเลือดเป็นด่าง

การรักษาภาวะเลือดเป็นด่าง

ควรหาสาเหตุของการเริ่มเกิดภาวะเลือดเป็นด่าง เพื่อหยุดการเกิดภาวะเลือดเป็นด่างและป้องกันไม่ให้เลือดเป็นด่างมากขึ้น เช่น การหยุดยาขับปัสสาวะในผู้ป่วยที่ได้รับ เป็นต้น อีกทั้งควรหาสาเหตุที่ทำให้มีการดำเนินต่อของภาวะเลือดเป็นด่าง และแก้ไขตามกลไกดังกล่าว

การรักษาภาวะขาดสารน้ำ

ปริมาณสารน้ำที่ให้พิจารณาจาก ความดันโลหิต, ชีพจร, jugular venous pressure, capillary refill นอกจากนี้ ในกรณีที่ผู้ป่วยการใส่สายสวนกระเพาะอาหาร และไม่สามารถนำออกได้อาจพิจารณาให้ยาลดกรด (H2 blocker, proton pump inhibitor) เพื่อลดการสูญเสียกรด

การรักษาภาวะโพแทสเซียมในเลือดต่ำ

การทดแทนด้วย KCl ทำให้โพแทสเซียมนอกเซลล์ และไฮโดรเจนเคลื่อนที่เข้าไปในเซลล์แลกเปลี่ยนกันเพื่อรักษาความเป็นกลางทางไฟฟ้า

การรักษาภาวะคลอไรด์ในเลือดต่ำ

การรักษาภาวะเลือดเป็นด่าง โดยการให้โซเดียม และโพแทสเซียมจำเป็นต้องให้ในรูปของคลอไรด์ ถ้าให้ในรูปแบบอื่น ๆ ที่มีส่วนประกอบของซัลเฟต หรือไนเตรท สารเหล่านี้จะไม่ถูกดูดกลับเพื่อรักษาความเป็นกลางทางไฟฟ้า

การรักษาภาวะเลือดเป็นด่างในภาวะบวม

การให้ NaCl ในผู้ป่วยที่มีภาวะเลือดเป็นด่างร่วมกับมีสารน้ำในร่างกายปริมาณมาก เช่น ภาวะหัวใจวาย ตับแข็ง อาจทำให้มีอาการบวมมากขึ้น แต่หากมีภาวะโพแทสเซียมในเลือดต่ำหลังการให้ยาขับปัสสาวะเพื่อรักษาอาการบวม การให้ KCl แทนจะช่วยแก้ไขภาวะเลือดเป็นด่างได้

สำหรับการรักษาอื่น ๆ เช่น การให้ carbonic anhydrase inhibitor คือ acetazolamide ชนิดรับประทาน ขนาด 250 มิลลิกรัม วันละ 1- 2 ครั้ง หรือให้ทางเส้นเลือดขนาด 250 มิลลิกรัม วันละ 4 ครั้ง หรือขนาด 500 มิลลิกรัมวันละครั้ง โดยเป้าหมายคือ มีการเพิ่มขึ้นของ pH ในปัสสาวะ ร่วมกับมีการลดลงของ pH ในเลือด ข้อควรระวังของคือ ยาทำให้เกิดภาวะโพแทสเซียมในเลือดต่ำ  นอกจากนี้ ในผู้ป่วย chronic respiratory acidosis ยายังมีผลเพิ่มระดับ PaCO₂ 3-7 มม.ปรอท

กรดไฮโดรคลอริก (Hydrochloric acid ; HCl)

ใช้ในกรณีที่มีภาวะเลือดเป็นด่างอย่างรุนแรง (pH > 7.55หรือ HCO₃^– >50 mEq/L) และทำการรักษาวิธีอื่นแล้วไม่ดีขึ้น ในรูปของ HCl ผสมใน 5% D/W ทางหลอดเลือดดำ โดยจะให้ HCl ไม่เกิน 150 mEq/L ใน 8-24 ชั่วโมง และควรให้ทางหลอดเลือดดำใหญ่ เช่น femoral vein, internal jugular vein,subclavian vein ในอัตราเร็วไม่เกิน 0.1 – 0.2 mEq/kg/hr เพื่อป้องกันภาวะ hemolysis , thrombophlebitis ,vascular tissue necrosis ซึ่งสามารถคำนวณปริมาณ HCl ที่ต้องการจากการกระจายตัวของ HCO₃^– คือ ประมาณร้อยละ 50 ของ lean body weight ในเพศหญิง และร้อยละ 60 ในเพศชาย ดังสูตร HCO₃^– excess = 0.5 (female) or 0.6 (male) x lean body weight (kg) x (plasma HCO₃^– – 24) อย่างไรก็ตาม การใช้สูตรนี้เป็นการประเมินอย่างคร่าว ๆ เท่านั้นจึงควรทำการตรวจเลือดติดตามระดับเกลือแร่ และไบคาร์บอเนตในเลือดอย่างใกล้ชิด

การรักษาด้วยการบำบัดทดแทนไต

ข้อบ่งชี้ในการรักษาด้วยวิธีนี้ คือ ภาวะเลือดเป็นด่างอย่างรุนแรงในผู้ป่วยโรคไตเรื้อรัง ผู้ป่วยน้ำเกินในร่างกาย โดยเฉพาะจากหัวใจวาย ที่ทำการรักษาด้วยวิธีอื่น ๆ แล้วไม่ได้ผล การรักษาด้วยวิธีนี้ ต้องมีการปรับ dialysate bath ซึ่งปกติมีค่า HCO₃^– เท่ากับ 35-40 mmol/L ให้ลดลงมาประมาณ 24 mmol/L

สรุป

ภาวะเลือดในร่างกายเป็นด่างเป็นภาวะที่พบได้บ่อย ผู้ป่วยที่มาตรวจมักไม่มีอาการให้เห็นเด่นชัด ยกเว้นว่า มีความเป็นด่างในเลือดที่รุนแรง ในฐานะแพทย์ผู้รักษาควรพิจารณาถึงสาเหตุ และกลไกการเกิดของภาวะนี้ โดยดูจากประวัติและการตรวจร่างกาย ซึ่งจะสามารถบอกสาเหตุได้ สำหรับการรักษาให้พิจารณาแก้ไขสาเหตุของการเกิดภาวะนี้ รวมถึงความผิดปกติของเกลือแร่อื่น ๆ ร่วมด้วย

เอกสารอ้างอิง

1. Rose BD PTe. Clinical physiology of acid-base and electrolyte disorders,5th ed: Boston:McGraw-Hill. ; 2001.
2. Galla JH. Metabolic alkalosis. Journal of the American Society of Nephrology. 2000;11(2):369-75.
3. Hamm LL, Nakhoul N, Hering-Smith KS. Acid-base homeostasis. Clinical Journal of the American Society of Nephrology.2015;10(12):2232-42.
4. Mazur JE, Devlin JW, Peters MJ, Jankowski MA, Iannuzzi MC, Zarowitz BJ. Single versus multiple doses of acetazolamide for metabolic alkalosis in critically ill medical patients: a randomized, double-blind trial. Critical care medicine. 1999;27(7):1257-61.
5. Gennari FJ, Hussain-Khan S, Segal A. An unusual case of metabolic alkalosis: a window into the pathophysiology and diagnosis of this common acid-base disturbance. American Journal of Kidney Diseases. 2010;55(6):1130-5.
6. Moviat M, Pickkers P, van der Voort PH, van der Hoeven JG. Acetazolamide-mediated decrease in strong ion difference accounts for the correction of metabolic alkalosis in critically ill patients. Critical Care. 2006;10(1):R14.
7. Korkmaz A, Yildirim E, Aras N, Ercan F. Hydrochloric acid for treating metabolic alkalosis. The Japanese journal of surgery. 1989;19(5):519-23.
8. Huber L, Gennari FJ. Severe metabolic alkalosis in a hemodialysis patient. American Journal of Kidney Diseases. 2011;58(1): 144-9.