引言

代谢性酸中毒是重症患者中最常见的酸碱平衡紊乱之一，且与显著的发病率和死亡率相关。该疾病以动脉血 pH 值和碳酸氢盐浓度降低为特征，常由酸生成与清除失衡引起。其潜在病理生理机制具有多因素性，通常涉及组织低灌注、肾功能障碍、复苏液体的医源性影响以及有机酸代谢受损之间的复杂相互作用。鉴于重症监护室（ICU）内代谢性酸中毒的异质性，深入理解其病因及指导治疗的原则，对于优化患者结局至关重要。

病理生理机制

重症患者代谢性酸中毒的发生，主要是由于酸过量或碳酸氢盐（HCO3–）丢失导致氢离子浓度（[H+]）升高。传统上，临床医生依靠亨德森 - 哈塞尔巴尔赫方程描述酸碱平衡，但该方法无法涵盖重症患者体内酸碱变化的复杂性。近年来，以斯图尔特为代表提出的物理化学方法，已成为理解酸中毒相关紊乱的重要工具。根据该模型，氢离子浓度主要由三个独立变量调控：二氧化碳分压（pCO2）、非挥发性弱酸总浓度（ATOT，主要成分为白蛋白和磷酸盐）以及强离子差（SID，定义为完全解离的阳离子与阴离子浓度总和的差值）。

斯图尔特方法阐明，任何改变强离子差的干预措施（例如输注高氯液体），都可能通过降低血浆中的净强离子差，诱发或加重代谢性酸中毒。静脉输注强离子差与全血显著不同的液体（如 0.9% 氯化钠溶液，其强离子差为 0），会导致血清电解质成分发生稀释性改变，进而降低血清碱度。此外，未测定阴离子的蓄积（表现为阴离子间隙或强离子间隙（SIG）升高），会进一步加剧酸血症状态。在复杂的 ICU 环境中，结合传统方法与斯图尔特理论，理解酸碱平衡紊乱的机制基础，对于准确诊断和制定个体化治疗方案至关重要。

代谢性酸中毒的病因

重症患者代谢性酸中毒的病因极为多样，且多种重叠机制常同时存在。总体而言，可根据主要致酸阴离子、碳酸氢盐丢失方式或两者结合对病因进行分类。ICU 中常见的主要病因包括乳酸性酸中毒、高氯性酸中毒、糖尿病酮症酸中毒、毒素诱导性酸中毒以及肾衰竭。

3.1 乳酸性酸中毒

乳酸性酸中毒可能是重症患者中最常见的代谢性酸中毒类型，通常由组织氧供不足引起 —— 此时细胞被迫从有氧代谢转向无氧代谢，导致乳酸蓄积。这种情况常被称为 A 型乳酸性酸中毒，是感染性休克、心源性休克或低血容量性休克等休克状态的典型特征，其核心机制为组织低灌注。此外，B 型乳酸性酸中毒可在无明显缺氧的情况下发生，多由线粒体功能障碍、酶抑制或毒素接触导致；该机制在脓毒症患者或使用抗逆转录病毒药物、二甲双胍等药物的患者中尤为相关。乳酸水平升高与死亡率增加相关，且乳酸性酸中毒被广泛认为是基础疾病严重程度的标志物，而非不良结局的直接介导因素。

3.2 高氯性酸中毒

高氯性代谢性酸中毒主要是一种医源性现象，常因使用 0.9% 氯化钠溶液或琥珀酰明胶等明胶类胶体等高氯液体进行积极液体复苏所致。大量输注氯会导致血浆氯浓度相对于钠不成比例地升高，进而降低强离子差，引发酸血症。此类酸中毒以正常阴离子间隙为特征，且由于氯和碳酸氢盐浓度的变化相对轻微，除非进行针对性检查，否则可能无法被充分识别；但长期来看，它可能导致肾功能障碍和液体超负荷。目前，临床更倾向于使用氯含量较低的平衡晶体液（如哈特曼溶液或复方电解质溶液），其目的是通过维持与血浆更接近的强离子差，降低高氯性酸中毒的发生风险。

3.3 糖尿病酮症酸中毒（DKA）

糖尿病酮症酸中毒是代谢性酸中毒的一种特殊类型，由胰岛素缺乏引起。胰岛素缺乏会导致脂肪分解增加，进而产生过量的 β- 羟丁酸和乙酰乙酸等酮体。这些有机酸会升高阴离子间隙并引发酸血症，而高血糖诱导的渗透性利尿会进一步加重电解质紊乱（尤其是钾失衡）。尽管因可能导致矛盾性细胞内酸中毒和低钾血症，糖尿病酮症酸中毒患者使用碳酸氢钠治疗存在争议，但该病的主要治疗重点仍为液体复苏、胰岛素治疗以及谨慎纠正电解质紊乱。

3.4 毒素诱导性酸中毒

毒物摄入是 ICU 内代谢性酸中毒的另一重要病因。甲醇、乙二醇和丙二醇等毒性醇类需经代谢转化为有机酸，进而引发高阴离子间隙酸中毒。此外，二甲双胍相关性乳酸性酸中毒（MALA）也是一种明确的疾病状态：二甲双胍会导致线粒体功能障碍并影响乳酸清除，在合并肾功能不全的患者中尤为明显。早期识别毒素诱导性酸中毒至关重要，因其治疗通常需采取解毒治疗、停用致病药物，在某些情况下还需通过肾脏替代治疗促进毒素清除。

3.5 肾衰竭与肾小管性酸中毒

在肾衰竭患者中，代谢性酸中毒极为常见，这是由于肾脏排酸和重吸收碳酸氢盐的能力下降所致。早期肾衰竭患者通常易发生高氯性、正常阴离子间隙酸中毒；而晚期肾衰竭患者则会因硫酸盐、尿酸盐和磷酸盐等有机阴离子潴留，继发高阴离子间隙酸中毒。肾小管性酸中毒（RTA）也是病因之一，其特征为肾小管排酸或重吸收碳酸氢盐功能缺陷。区分这些疾病需要仔细分析实验室参数，通常还需测定尿铵浓度或尿阴离子间隙。

3.6 特殊人群：肝硬化与肠外营养相关酸中毒

在晚期肝病患者（尤其是肝硬化患者）中，代谢性酸中毒较为常见，原因包括肝脏乳酸清除能力下降、酸代谢障碍以及合并肾衰竭导致的乳酸性酸中毒。全肠外营养（TPN）也可能引发代谢性酸中毒，尤其是当营养配方中富含合成氨基酸制剂时 —— 阳离子与阴离子氨基酸失衡会增加高氯性酸中毒的发生风险。此类人群的临床治疗更为复杂，因为蛋白质结合改变和血清白蛋白水平变化都会加剧整体酸碱平衡紊乱。

诊断评估与分类

要准确诊断重症患者的代谢性酸中毒，需结合临床评估与严格的实验室检查。动脉血气分析仍是测定 pH 值、二氧化碳分压和碳酸氢盐水平的核心手段。传统阴离子间隙的计算公式为 [Na+] - ([Cl–] + [HCO3–])，可用于区分阴离子间隙性与非阴离子间隙性酸中毒；但低白蛋白血症等因素可能影响其可靠性，因此需使用校正阴离子间隙。

除传统方法外，物理化学方法（斯图尔特法）通过定量评估强离子差、非挥发性弱酸总浓度和二氧化碳分压，能提供更多信息。该方法可帮助临床医生明确未测定阴离子（以强离子间隙表示）对整体酸中毒的贡献，从而对酸碱平衡紊乱进行更细致的分类。实验室评估还可能包括血清乳酸测定、电解质全套检查以及肌酐、血尿素氮等肾功能检查，这些对于明确酸碱平衡紊乱的病因和严重程度均至关重要。整合这些诊断参数，可明确酸中毒主要由乳酸蓄积、氯失衡还是其他未测定阴离子引起，进而指导后续治疗决策。

处理原则

重症患者代谢性酸中毒的治疗高度依赖于基础病因、酸碱平衡紊乱的严重程度以及患者的整体临床状况。主要治疗策略为纠正基础病因，同时采取支持治疗措施稳定患者血流动力学状态、优化组织氧供。

5.1 纠正基础病因

治疗方案需根据酸中毒的具体病因制定。对于因组织低灌注引起的乳酸性酸中毒，快速恢复充足的氧输送至关重要，具体措施包括液体复苏、血管活性药物支持以及优化心输出量和微循环血流。在感染性休克中，早期目标导向治疗通过改善组织灌注，在逆转乳酸性酸中毒进展方面显示出潜力。对于二甲双胍相关性乳酸性酸中毒或毒性醇类摄入等毒素诱导性酸中毒，可能需要立即停用致病药物、采取特异性解毒治疗，并通过血液透析等体外清除手段加速毒素排出。

同样，糖尿病酮症酸中毒的治疗重点为液体补充、胰岛素治疗以及谨慎纠正电解质异常（尤其是钾），以减少酮体生成并逆转酸血症状态。对于肾衰竭或肾小管性酸中毒患者，确定性治疗可能包括通过肾脏替代治疗清除蓄积的酸性物质、恢复酸碱平衡，同时采取支持措施优化肾灌注和肾功能。

5.2 液体管理

液体治疗是重症代谢性酸中毒患者治疗的基石。静脉液体的选择至关重要，因为某些液体可能通过影响强离子差加重酸中毒。研究表明，0.9% 氯化钠溶液（高氯浓度、低强离子差）会降低血浆碳酸氢盐水平，进而诱发或加重高氯性酸中毒。为降低这种风险，乳酸林格液、哈特曼溶液或复方电解质溶液等平衡晶体液的应用日益广泛 —— 其电解质组成和强离子差更接近血浆，有助于维持更有利的酸碱平衡、降低医源性高氯性酸中毒的发生率，同时支持血流动力学和组织灌注。

5.3 碳酸氢盐治疗

在危重症领域，使用碳酸氢钠纠正代谢性酸中毒是存在争议的问题之一。传统上，输注碳酸氢钠的目的是缓冲过量氢离子，从而升高血浆碳酸氢盐水平和 pH 值。然而，其在改善乳酸性酸中毒、糖尿病酮症酸中毒等疾病临床结局方面的疗效尚未得到明确证实。关于碳酸氢钠治疗的担忧包括：二氧化碳生成增加（可能因二氧化碳弥散导致细胞内酸中毒加重），以及可能引发高钠血症、高渗状态和液体超负荷等不良反应。包括 BICAR-ICU 研究在内的临床试验证据表明，碳酸氢钠治疗可能使特定患者（尤其是合并急性肾损伤的患者）获益，例如减少早期肾脏替代治疗的需求、改善血流动力学稳定性。尽管如此，碳酸氢钠的常规使用尚未得到普遍认可，其输注需基于对患者 pH 值、碳酸氢盐浓度及整体临床情况的仔细评估。

5.4 肾脏替代治疗与体外支持

对于常规药物治疗无法恢复酸碱平衡的严重代谢性酸中毒患者（尤其是合并急性肾损伤或毒素诱导性酸中毒者），肾脏替代治疗（RRT）是重要的治疗手段。对于血流动力学不稳定的患者，连续性静脉 - 静脉血液透析（CVVHD）等连续性治疗方式通常更为适用，因其能逐步纠正酸碱失衡且耐受性更好。在二甲双胍相关性乳酸性酸中毒等毒素相关酸中毒中，体外治疗不仅能纠正酸血症，还能加速致病物质的清除。

5.5 呼吸与血流动力学支持

对于代谢性酸中毒患者（尤其是组织缺氧为乳酸蓄积驱动因素时），补充氧疗和高级呼吸支持是治疗的重要组成部分。机械通气策略应优化以促进二氧化碳充分排出 —— 呼吸代偿是机体对酸中毒反应的重要组成部分。同时，需谨慎使用血管活性药物和正性肌力药物，维持血流动力学稳定，确保充足的组织灌注，防止乳酸进一步生成。临床需通过系列监测动脉血气、乳酸水平及其他血流动力学参数，密切评估治疗反应。

5.6 特殊人群的特殊考虑

某些人群的代谢性酸中毒治疗需特殊考量。例如，肝硬化患者的乳酸性酸中毒可能因肝脏乳酸清除能力下降而加重，纠正措施需同时处理基础肝功能障碍和合并的肾衰竭。对于接受全肠外营养的患者，酸中毒可能由氨基酸制剂组成引起，可能需要对营养液进行缓冲处理或改用平衡配方。在糖尿病酮症酸中毒治疗中，需谨慎管理胰岛素治疗、液体复苏和补钾，以预防脑水肿；同时避免使用碳酸氢钠过度纠正，防止矛盾性细胞内酸中毒。

5.7 新兴治疗与研究方向

目前，针对改善代谢性酸中毒患者结局的新型治疗药物的研究仍在进行中。例如，二氯乙酸盐已被研究用于激活丙酮酸脱氢酶，将丙酮酸代谢从乳酸生成途径转向其他途径，但该药物在提高生存率方面的临床获益尚未证实。此外，在动物模型中，使用含丙酮酸溶液的实验性干预措施在改善酸碱状态、减轻代谢性酸中毒时的器官功能障碍方面显示出潜力，但仍需更多研究证实其在人体中的安全性和有效性。

讨论

重症患者代谢性酸中毒具有异质性，因此临床医生需采用多方面、个体化的方法进行诊断和治疗。文献明确显示，代谢性酸中毒很少由单一机制引起，通常是低灌注、肾功能异常、医源性因素和基础疾病进程等多种紊乱叠加的结果。传统酸碱分析与斯图尔特物理化学方法的结合，提升了我们量化乳酸、氯和未测定阴离子等各类酸性物质对整体紊乱贡献的能力。

液体复苏策略与酸中毒发生之间的相互作用，仍是临床关注的重点领域。越来越多的证据表明，液体选择会对代谢产生显著影响：0.9% 氯化钠溶液等高氯液体虽在快速扩容方面有效，但可能降低强离子差、诱发高氯性酸中毒，进而加重肾功能障碍并对结局产生不良影响；相反，平衡晶体液通过模拟血浆电解质比例，为患者提供了生理上更适宜的选择，有助于降低医源性酸中毒的风险。

碳酸氢钠的作用仍存在争议。尽管从理论上看，碳酸氢钠治疗在快速纠正酸血症方面具有吸引力，但其临床影响似乎有限，且获益可能仅限于合并急性肾损伤的严重酸中毒等精心选择的情况。由于存在二氧化碳生成导致细胞内酸中毒、液体超负荷等潜在缺点，使用碳酸氢钠时需与其他支持治疗措施仔细权衡。此外，多项研究表明，处理酸碱平衡紊乱的根本原因（如改善组织灌注、停用致病药物、逆转肾衰竭），比单纯关注 pH 值纠正更有益。

在肝硬化或接受全肠外营养的特殊人群中，蛋白质代谢改变和电解质紊乱可能使病理生理机制进一步复杂化，因此需对标准治疗进行额外调整。区分乳酸介导的酸中毒与其他未测定阴离子引起的酸中毒也至关重要 —— 两者的预后意义不同：乳酸性酸中毒通常与更高的死亡率相关，可能提示更严重的基础低灌注或细胞功能障碍。

在常规措施无效时，连续性肾脏替代治疗（CRRT）和体外支持在严重代谢性酸中毒治疗中的应用，已在特定患者中显示出潜力。这些治疗方式能逐步、可控地纠正酸碱失衡，有助于减轻 pH 值骤变的有害影响、改善器官灌注。但启动 CRRT 的决策需个体化，需综合考虑酸中毒严重程度、基础肾损伤的预期可逆性及患者整体稳定性。

总体而言，ICU 内代谢性酸中毒的治疗需深入理解多样的病因，通过常规与物理化学方法结合进行完善的诊断评估，并采取个体化治疗方案 —— 在纠正基础病因的同时，支持重要器官系统功能。

结论

重症患者的代谢性酸中毒是一种复杂疾病，由多种机制引起，包括组织低灌注导致的乳酸性酸中毒、输注高氯液体引发的高氯性酸中毒、胰岛素缺乏导致的糖尿病酮症酸中毒、毒素诱导性酸中毒以及与碳酸氢盐丢失相关的肾衰竭。传统酸碱评估与斯图尔特物理化学方法的结合，为理解乳酸、氯和未测定阴离子等各类致酸物质的作用提供了全面框架。治疗策略必须个体化，核心是纠正基础病理状态 —— 无论是改善休克状态下的组织氧供、在毒素诱导性酸中毒中停用致病物质，还是优化液体选择以预防医源性高氯血症。尽管碳酸氢钠治疗在特定临床场景中可能有一定作用，但因其潜在不良反应，目前仍存在争议。对于严重酸中毒（尤其是合并急性肾损伤者），肾脏替代治疗是清除酸性物质、稳定酸碱平衡的有效手段。最终，采取多学科协作方法 —— 包括使用平衡液及时进行液体复苏、提供支持性呼吸和血流动力学管理、基于具体病因实施针对性干预 —— 对于改善 ICU 内代谢性酸中毒患者的结局至关重要。

综上所述，重症患者代谢性酸中毒的发病机制具有多因素性，涉及乳酸代谢紊乱、液体治疗引起的电解质失衡、肾功能改变及毒素影响等，这些因素共同导致血浆强离子差降低和酸性物质蓄积。诊断评估需结合动脉血气分析、阴离子间隙计算等常规方法以及先进的物理化学评估，这对精准描述酸碱平衡紊乱至关重要。治疗必须兼具病因针对性和支持性：需快速识别并纠正休克、毒素接触或肾衰竭等诱发因素，同时选择不会进一步扰乱酸碱平衡的治疗干预措施。新兴治疗方法和持续研究有望提高我们更有效地治疗这类紊乱的能力。在临床实践中，谨慎选择液体、合理使用碳酸氢钠以及早期实施肾脏替代治疗，是代谢性酸中毒治疗流程中的关键组成部分，最终目标是在具有挑战性的 ICU 环境中恢复患者内环境稳定、提高生存率。

通过整合病理生理认知与循证治疗策略，临床医生更有能力应对重症患者代谢性酸中毒的复杂性。随着研究的不断发展，诊断方法和治疗方案有望进一步完善，最终改善这一高危人群的患者结局。

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