Quản lý toan chuyển hóa trong ICU: natri bicarbonate và liệu pháp thay thế thận

Bs Nguyễn Thị Yến Linh - 

Giới thiệu

Nhiễm toan chuyển hóa là một quá trình gây ra bởi sự gia tăng các axit yếu hoặc giảm sự chênh lệch các ion mạnh (SID) [1]. Protein huyết thanh, albumin và photphat vô cơ được coi là axit yếu. Các ion mạnh, chẳng hạn như Na +, K +, Ca2 +, Mg2 + và Cl-, tồn tại ở trạng thái ion hóa hoàn toàn trong dịch cơ thể. SID là sự hiện diện của quá mức các cation hơn anion mạnh, và giá trị bình thường trong huyết tương là 42 mEq / l. Phương pháp để định lượng nhiễm toan chuyển hóa bằng cách sử dụng SID và các axit yếu đã được Stewart giới thiệu trong những năm 1980 và vẫn còn tạo ra tranh luận trong ứng dụng lâm sàng của nó [2]. Cơ sở kiềm dư trong huyết tương được sử dụng rộng rãi để xác định một thành phần chuyển hóa của nhiễm toan trong thực hành lâm sàng. Phương pháp tiếp cận kiềm dư được chứng minh là tương đương với phương pháp tiếp cận SID của Stewart trong việc định lượng tình trạng acid-base ở những bệnh nhân nặng [3].

Nhiễm toan chuyển hóa được chia thành cấp tính và mãn tính. Mặc dù định nghĩa không rõ ràng, nhiễm toan chuyển hóa cấp tính xảy ra trong vòng vài ngày. Nhiễm toan mãn tính là một tình trạng kéo dài hàng tuần, thậm chí hàng năm [4]. Trong chương này, chúng tôi tập trung vào nhiễm toan chuyển hóa ở bệnh nhân đơn vị chăm sóc đặc biệt (ICU) và cung cấp thông tin cập nhật từ các nghiên cứu lâm sàng được công bố gần đây.

Dịch tễ học về nhiễm toan chuyển hóa trong ICU

Nhiễm toan chuyển hóa cấp tính được ghi nhận rõ ràng trong ICU. Tuy nhiên, dữ liệu dịch tễ học rất hiếm, điều này đã hạn chế hiểu biết của chúng ta về cách tiếp cận nhiễm toan chuyển hóa cho đến gần đây. Một nghiên cứu quan sát hồi cứu sử dụng cơ sở dữ liệu lớn của ICU ở hai quốc gia Úc và New Zealand đã kiểm tra tỷ lệ mắc bệnh, đặc điểm và kết quả của bệnh nhân với nhiều định nghĩa khác nhau về nhiễm toan chuyển hóa [5]. Nhiễm toan chuyển hóa nặng được xác định là pH ≤ 7,20, PaCO2 ≤ 45 mmHg, HCO3− ≤ 20 mmol / l, và tổng điểm đánh giá suy cơ quan (SOFA) ≥ 4 hoặc lactate ≥ 2 mmol / l [6] và xảy ra ở 1,5% bệnh nhân trong ICU. Tỷ lệ tử vong tại ICU và bệnh viện của những bệnh nhân này lần lượt là 43,5% và 48,3%. Nhiễm toan chuyển hóa vừa và nặng được định nghĩa là pH <7,30, kiềm dư <-4 mmol / l và PaCO2 ≤ 45 mmHg, và xảy ra ở 8,4% bệnh nhân ICU. Tỷ lệ tử vong ở ICU và bệnh viện lần lượt là 17,3% và 21,5% [5]. Tỷ lệ tử vong của bệnh nhân bị nhiễm toan chuyển hóa vừa hoặc nặng cao hơn so với bệnh nhân bị nhiễm trùng huyết được quan sát trong cùng một cơ sở dữ liệu [7], cho thấy sự liên quan về cải thiện lâm sàng trong chăm sóc bệnh nhân nhiễm toan chuyển hóa. Một nghiên cứu hồi cứu đa trung tâm của Pháp đã mô tả tỷ lệ tăng acid máu nặng ở 5 trung tâm ICU [8]. Tăng acid máu nặng được xác định là pH <7,2, bao gồm nhiễm toan hô hấp, nhiễm toan chuyển hóa và nhiễm toan hỗn hợp. Tình trạng nhiễm toan nghiêm trọng này xảy ra ở 8% (200/2550) bệnh nhân trong vòng 24 giờ sau khi nhập viện ICU. Sau khi loại trừ bệnh nhân bị nhiễm toan ceton do đái tháo đường (DKA), được coi là một nguyên nhân với nguy cơ tử vong thấp và bệnh nhân nhiễm toan hô hấp, tử vong ở ICU của bệnh nhân với nhiễm toan chuyển hóa nặng hoặc hỗn hợp cao tới 57% (89/155) [8]. Một nghiên cứu quan sát quốc tế được công bố gần đây được thực hiện tại 18 trung tâm ICU ở Úc, Nhật Bản và Đài Loan báo cáo rằng 14% (1292/9437) bệnh nhân hồi sức bị nhiễm toan chuyển hóa vừa hoặc nặng [9]. Tỷ lệ trung bình nhiễm toan tại một nghiên cứu ICU là 172,5 bệnh nhân / năm, cho thấy rằng việc quản lý nhiễm toan chuyển hóa là một vấn đề liên quan trong chăm sóc bệnh nhân tại ICU.

Các loại nhiễm toan chuyển hóa thường gặp trong ICU

Nguyên nhân của nhiễm toan chuyển hóa cấp tính rất đa dạng ở những bệnh nhân nặng. DKA, nhiễm axit lactic và nhiễm toan tăng Clo là nguyên nhân gây ra hầu hết các trường hợp nhiễm toan chuyển hóa nặng do giảm SID [10]. DKA là một cấp cứu ở bệnh nhân đái tháo đường do thiếu insulin. Quá trình chuyển hóa axit béo ở gan tạo ra beta-hydroxybutyrate và acetoacetate, anion mạnh trong cơ thể con người. Khi tăng đường huyết gây ra bài niệu thẩm thấu, bệnh nhân DKA có lượng dịch ngoại bào giảm rõ rệt. Các bằng chứng hiện có đã được tóm tắt trong một đánh giá cho thấy sự thiếu hụt của dữ liệu đầy đủ về tác động lâm sàng [11]. Cho đến nay, một nghiên cứu dịch tễ học toàn diện về DKA điều tra dịch tễ học và các kết quả lâm sàng của nó vẫn thiếu sót.

Bảng 1: Điện giải và SID trong các loại dịch được sử dụng phổ biến tại ICU

Lactate là một anion mạnh trong cơ thể con người vì hơn 99% lactate bị ion hóa. Nhiễm toan lactic được quan sát thấy trong sốc tim hoặc sốc giảm thể tích, suy tim nặng, chấn thương nặng, và nhiễm trùng huyết [8], với tỷ lệ tử vong cao, dao động từ 30% đến 88% tùy thuộc vào định nghĩa được sử dụng [12, 13]. Tỷ lệ tử vong của bệnh nhân với nhiễm axit lactic được báo cáo là cao nhất (56%) ở những bệnh nhân nhiễm toan chuyển hóa xác định bằng SBE (kiềm dư tiêu chuẩn) <-2 mEq / l [14]. Gần đây, nhiễm toan tăng clo máu do các sản phẩm dịch truyền tĩnh mạch đã được biết đến rộng rãi và được báo cáo ở 19% đến 45% bệnh nhân trong ICU [14, 15]. Bảng 1 cho thấy các chất điện giải và SID của các sản phẩm dịch truyền tĩnh mạch thường được sử dụng trong ICU. Về mặt lý thuyết, nhiễm toan xảy ra khi truyền các sản phẩm dịch truyền tĩnh mạch có SID thấp hơn so với huyết tương của bệnh nhân. Dịch tinh thể đẳng trương, tức là Ringer’s acetate, Ringer’s lactate và Plasmalyte, chứa acetate, lactat, hoặc gluconat để thay thế clorua. Các anion mạnh đó không góp phần vào SID khi chúng được chuyển hóa qua gan nhanh hơn so với bài tiết clorua qua thận.

Tại sao nhiễm toan chuyển hóa lại quan trọng

Nhiễm toan chuyển hóa có thể có nhiều ảnh hưởng khác nhau, nhưng hậu quả quan trọng nhất là ảnh hưởng đến hệ tim mạch. Sự công nhận về hiệu ứng này đã có từ trước đến những năm 1960 khi một nghiên cứu báo cáo giảm sức co bóp của tim ở pH <7,1 khi axit lactic đã được sử dụng cho chó [16]. Các thí nghiệm trên động vật cũng được thực hiện trên chó được cho uống axit lactic và axit clohydric để tạo ra nhiễm axit lactic và nhiễm axit tăng clo máu. Những con chó được tiêm epinephrine, norepinephrine và dobutamine để chống lại tình trạng sốc. Chỉ số tim giảm khi epinephrine hoặc norepinephrine đã được sử dụng; tuy nhiên, việc sử dụng dobutamine làm tăng chỉ số tim. Kết quả này cho thấy rằng nhiễm toan làm giảm catecholamine phản ứng với norepinephrine hoặc epinephrine [17]. Pedoto và cộng sự. báo cáo rằng khi axit clohydric được sử dụng cho chuột để bắt chước tình trạng nhiễm axit clohydric tăng cao, sản xuất oxit nitric (NO) tăng lên, kích thích giãn mạch và dẫn đến giảm huyết áp toàn thân [18]. Rối loạn nhịp tim gây tử vong do nhiễm toan cũng đã được được báo cáo trong một mô hình thử nghiệm [19]. Tuy nhiên, các nghiên cứu lâm sàng ở người có chưa chứng minh được mối quan hệ nhân quả giữa nhiễm toan chuyển hóa và rối loạn chức năng tim mạch.

Quản lý tình trạng nhiễm toan chuyển hóa trong ICU

Nhiễm toan chuyển hóa ở những bệnh nhân nặng không phải là một bệnh đơn lẻ mà là một hội chứng được thúc đẩy bởi các điều kiện cơ bản khác nhau. Như vậy, nguyên tắc cơ bản là xử lý nguyên nhân cơ bản của nhiễm toan chuyển hóa. Natri bicarbonat có thể được sử dụng nếu có một tình trang chức năng tim bị ức chế mà nhiễm toan chuyển hóa có thể là nguyên nhân. Cơ sở lý luận của việc sử dụng natri bicacbonat để điều trị nhiễm toan chuyển hóa là tiêm tĩnh mạch dung dịch SID cao sẽ làm tăng độ pH, dẫn đến cải thiện chức năng tim. Bằng chứng về tác dụng sinh hóa của natri bicarbonat tiêm tĩnh mạch trong nhiễm toan chuyển hóa cấp tính đã được xem xét một cách hệ thống [23]. Bản tóm tắt của 12 nghiên cứu có liên quan cho thấy rằng pH, bicarbonate huyết thanh, kiềm dư, natri huyết thanh, và PaCO2 tăng trong và sau khi tiêm tĩnh mạch natribicacbonat [23]. Ngược lại, khoảng trống anion huyết thanh và kali giảm. Một vài mối quan tâm đã được nâng lên về nhiễm toan nội bào do sự khuếch tán ngược của CO2 và giảm canxi ion hóa có thể làm giảm sức co bóp của tim. Tuy nhiên, không có bằng chứng nhất quán rằng sử dụng natri bicacbonat có liên quan đến giảm canxi ion hóa hoặc giảm cung lượng tim [20, 24]. Tác dụng của natri bicarbonat đối với các kết quả lâm sàng có liên quan nên được điều tra trong RCTs. Đánh giá hệ thống [23] chỉ xác định được trên hai RCT đã được tiến hành [5, 25]. Hoste và cộng sự. so sánh tác dụng của natri bicacbonat và tris (hydroxymethyl) aminomethane, THAM, ở 18 bệnh nhân chuyển hóa nhẹ nhiễm toan [25]. Thử nghiệm, được công bố vào năm 2005, không báo cáo kết quả quan trọng về mặt lâm sàng, có lẽ vì thử nghiệm được tiến hành như một thử nghiệm thí điểm. THAM đã không được khám phá về tác dụng của nó kể từ cuộc thử nghiệm này và hiếm khi được sử dụng trong thực hành lâm sàng hiện nay. Một RCT quan trọng điều tra tác động của natri bicarbonate đối với bệnh nặng nhiễm toan chuyển hóa được công bố vào năm 2018 [5]. Thử nghiệm BICAR-ICU đã được tiến hành tại 26 ICU của Pháp và thu nhận 389 bệnh nhân bị tăng acid máu nặng (pH ≤ 7,20, PaCO2 ≤ 45 mmHg, HCO3− ≤ 20 mmol / l và tổng điểm SOFA ≥ 4 hoặc lactate ≥2 mmol / l). Thử nghiệm đã loại trừ những bệnh nhân bị DKA hoặc bệnh thận mãn tính (CKD). Bệnh nhân được phân bổ vào nhóm can thiệp được truyền natri bicarbonat 4,2% để duy trì pH> 7,3 trong suốt thời gian tại ICU hoặc nhóm đối chứng với sự chăm sóc bình thường. Không có sự khác biệt trong kết quả tỷ lệ tử vong vào ngày 28 và ít nhất một lần suy cơ quan vào ngày thứ 7, giữa các nhóm. Tuy nhiên, điều trị bằng natri bicarbonate có liên quan đến giảm nhu cầu thận liệu pháp thay thế (RRT) trong ICU. Hơn nữa, trong phân nhóm bệnh nhân bị tổn thương thận cấp tính (AKI) được chỉ định trước (điểm AKIN 2 hoặc 3), natri bicarbonate có liên quan đến việc cải thiện tỷ lệ sống sót và giảm nhu cầu RRT [5]. Trong một nghiên cứu quan sát, hồi cứu bằng cách sử dụng Medical Information Mart cho Cơ sở dữ liệu Chăm sóc Đặc biệt (MIMIC) -III, quản lý natri bicarbonate không liên quan đến cải thiện khả năng sống sót ở bệnh nhân nhiễm toan chuyển hóa (pH <7,3, HCO3− <20 mmol / l và PaCO2 <50 mmHg) nhưng được cải thiện khả năng sống sót ở bệnh nhân nhiễm trùng huyết với AKI giai đoạn 2 hoặc 3 và tăng acid huyết nặng (pH <7,2) [26]. Một nghiên cứu quan sát quốc tế gần đây cho thấy 18% bệnh nhân có nhiễm toan chuyển hóa vừa hoặc nặng nhận natri bicarbonat trong thực hành lâm sàng hiện nay [9]. Tuy nhiên, tổng lượng natri bicacbonat được cung cấp trong 24 giờ đầu tiên của nhiễm toan chuyển hóa là 110 mmol, không được điều chỉnh theo trọng lượng cơ thể hoặc kiềm dư. Nghiên cứu cũng báo cáo rằng việc sử dụng natri bicarbonate có thể liên quan đến tỷ lệ tử vong ICU thấp hơn ở những bệnh nhân nhiễm toan phụ thuộc thuốc vận mạch, mặc dù thiếu ý nghĩa thống kê. Cho rằng cơ sở lý luận để sử dụng natri bicarbonate là để hỗ trợ chức năng tim mạch, phát hiện này cung cấp cơ sở vững chắc để nghiên cứu thêm về tác dụng của natri bicarbonate ở bệnh nhân nhiễm toan chuyển hóa và dùng thuốc vận mạch.

Natri Bicarbonate đối với các dạng khác của nhiễm toan chuyển hóa

Quản lý natri bicarbonate đã được xem xét không chỉ cho DKA bởi vì natri bicarbonat làm đảo ngược tình trạng nhiễm toan nhưng vì nhiễm toan có thể góp phần vào việc đề kháng insulin [27]. Tuy nhiên, một nghiên cứu hồi cứu từ Hoa Kỳ báo cáo rằng việc sử dụng natri bicarbonate trong khoa cấp cứu không liên quan đến thời gian giải quyết tình trạng nhiễm toan ở bệnh nhân với DKA có pH <7,0 [28]. Cũng không có sự khác biệt về thời gian nằm viện [28]. Một đánh giá có hệ thống vào năm 2011 cho thấy rằng natri bicacbonat không rút ngắn thời gian nhiễm toan, nhiễm ceton hoặc tăng đường huyết [11]. Hơn nữa, Có một tỷ lệ cao của hạ kali máu cần điều chỉnh ở những bệnh nhân đã được truyền natri bicacbonat [11]. Những phát hiện này ngụ ý rằng những tác động có lợi của việc quản lý natri bicarbonate đối với DKA có thể bị hạn chế. Tuy nhiên, đánh giá hệ thống của Chua et al. tiết lộ thiếu các thử nghiệm lâm sàng ngẫu nhiên nghiêm ngặt đánh giá kết quả lấy bệnh nhân làm trung tâm ở những bệnh nhân này [11]. Natri bicarbonat đối với nhiễm toan lactic đã được so sánh với NaCl trong hai thử nghiệm ngẫu nhiên, chéo, đơn trung tâm quy mô nhỏ [20, 21]. Cooper và cộng sự. báo cáo rằng việc sử dụng natri bicarbonate làm tăng pH và PCO2 mà không thay đổi huyết áp hoặc cung lượng tim [20]. Tương tự, Mathieu et al. cho thấy tăng pH nhưng không thay đổi các thông số huyết động, kể cả chỉ số tim [21]. Đối với ngừng tuần hoàn, một số nghiên cứu quan sát đã báo cáo sự gia tăng tỷ lệ tái lập tuần hoàn trở lại ở bệnh nhân dùng natri bicarbonat [29–32]. Tuy nhiên, một nghiên cứu cho thấy phương pháp điều trị này có liên quan đến tình trạng tồi tệ hơn tỷ lệ sống sót và các kết cục thần kinh đến khi ra viện [33]. Một RCT thí điểm cho thấy tỷ lệ tử vong của bệnh nhân không được cải thiện [34], tỷ lệ tái lập tuần hoàn, hoặc tình trạng cải thiện về mặt thần kinh [35]. Hiện tại, không khuyến cáo thói quen sử dụng natri bicarbonat để hồi sức tim phổi [36].

Liệu pháp thay thế thận cho nhiễm toan chuyển hóa

Chưa có sự đồng thuận rõ ràng về các chỉ định lâm sàng cho RRT; tuy nhiên, nhiễm toan nặng là một chỉ định thường được chấp nhận. Trong RCTs về thời gian của RRT rằng đã được xuất bản trong 5 năm qua, tức là thử nghiệm AKIKI, IDEAL-ICU thử nghiệm, và thử nghiệm STARRT-AKI, nhiễm toan chuyển hóa kèm theo toan máu nặng đã được sử dụng như một trong những chỉ định tuyệt đối [37–39]. Thử nghiệm AKIKI là một RCT đa trung tâm ở Pháp, thu nhận bệnh nhân giai đoạn 3 AKI, trong đó 67% bệnh nhân bị sốc nhiễm trùng [37]. Thử nghiệm so sánh bắt đầu RRT sớm trong AKI giai đoạn 3 và bắt đầu muộn với chỉ định tuyệt đối. Các chỉ định tuyệt đối cho RRT bao gồm toan máu nặng với pH <7,15. nhiễm toan chuyển hóa hoặc nhiễm toan hỗn hợp. Đáng chú ý, 21% số người tham gia thử nghiệm trong nhóm chứng nhận RRT do nhiễm toan chuyển hóa [37]. Thử nghiệm IDEAL-ICU là một RCT đa trung tâm khác được thực hiện ở Pháp, thu nhận bệnh nhân sốc nhiễm trùng và AKI giai đoạn 3 [38]. Các chỉ định tuyệt đối cho RRT bao gồm nhiễm toan chuyển hóa với pH <7,15 và kiềm dư> 5 mEq / l hoặc HCO3− <18 mEq / l. Trong số những bệnh nhân được RRT theo chỉ định tuyệt đối, 13,4% đạt tiêu chuẩn toan chuyển hóa [38]. Thử nghiệm STARRT-AKI là thử nghiệm RCT quốc tế lớn nhất, bao gồm 3019 bệnh nhân từ 15 quốc gia [39]. Mục đích chính của thử nghiệm là để đánh giá xem liệu một chiến lược sớm để bắt đầu RRT ở giai đoạn 2 hoặc 3 AKI sẽ cải thiện kết quả so với bắt đầu muộn với các chỉ định tuyệt đối. Các chỉ định tuyệt đối cho RRT bao gồm toan máu nặng và toan chuyển hóa, được xác địnhnhư pH ≤ 7,2 hoặc HCO3− <12 mmol / l. Trong số những bệnh nhân được điều trị bằng RRT, 16,6% đáp ứng tiêu chuẩn cho nhiễm toan chuyển hóa nặng [39]. Từ thử nghiệm STARRT-AKI và thử nghiệm BICAR-ICU, bệnh nhân ở giai đoạn 2 hoặc 3 AKI nên tránh can thiệp ngay lập tức với RRT và có thể được hưởng lợi từ natri bicarbonate nếu bị nhiễm toan chuyển hóa nặng mặc dù đã được điều trị thích hợp.

Các nghiên cứu trong tương lai

Nghiên cứu lâm sàng gần đây, bao gồm các RCT lớn, đã cung cấp bằng chứng mới và nâng cao hiểu biết của chúng ta về việc quản lý nhiễm toan chuyển hóa. Tuy nhiên, dữ liệu chất lượng cao từ nghiên cứu lâm sàng nghiêm ngặt để hướng dẫn thực hành tiêu chuẩn vẫn còn thiếu sót. Các nghiên cứu ưu tiên bao gồm:

• Lợi ích và tác hại của natri bicarbonat đối với chức năng tim mạch
• Natri bicarbonat không chỉ đối với nhiễm toan chuyển hóa nặng mà còn ở mức độ trung bình
• Natri bicarbonat cho nhiễm toan chuyển hóa nặng với AKI giai đoạn 2 hoặc 3 (BICARICU-2, ClincialTrials.gov identifier NCT04010630, đang tiền hành)

Kết luận

Chúng tôi đã xem xét dữ liệu lâm sàng gần đây về dịch tễ học và quản lý nhiễm toan chuyển hóa. Nhiễm toan chuyển hóa thường gặp trong ICU, và thậm chí ở mức độ vừa, nhiễm toan chuyển hóa mang lại tỷ lệ tử vong cao hơn so với nhiễm trùng huyết nặng. Natri bicacbonat hoặc RRT đôi khi được sử dụng để bình thường hóa sự mất cân bằng axit-bazơ do nhiễm toan chuyển hóa trong ICU; tuy nhiên, bằng chứng chất lượng cao vẫn còn hạn chế. Bệnh nhân với nhiễm toan chuyển hóa nặng và AKI giai đoạn 2 hoặc 3 có thể là đối tượng mục tiêu có thể xảy ra để quản lý natri bicarbonate. Các thử nghiệm lâm sàng tiếp theo được yêu cầu để cung cấp thông tin mạnh mẽ hơn trong một quần thể bệnh nhân có lâm sàng liên quan.

Lược dịch: Jean-Louis Vincent (2021). " Management of Acute Metabolic Acidosis in the ICU: Sodium Bicarbonate and Renal Replacement Therapy ", Annual Update in Intensive Care and Emergency Medicine, Springer, 223-232.