Bikarbonatunderskud

Klinisk baggrund

Ved udtalt metabolisk acidose opstår spørgsmålet, om der skal gives intravenøst bikarbonat, og i så fald hvor meget. Beslutningen er vanskelig af to grunde. For det første mangler der entydig evidens for, at bikarbonatsubstitution forbedrer overlevelsen ved de hyppigste former for akut metabolisk acidose, først og fremmest laktatacidose og diabetisk ketoacidose [4, 5]. For det andet har bikarbonat ikke et fast fordelingsvolumen i kroppen, til forskel fra elektrolytter som ikke indgår i buffersystemer. Det tilsyneladende fordelingsvolumen, ofte kaldet bikarbonatrummet, varierer med graden af acidæmi og gør en simpel dosisberegning usikker [1, 2]. Beregneren adresserer det andet problem: den giver et estimat af den mængde bikarbonat, der kræves for at nå en valgt målværdi, baseret på et fordelingsvolumen, der justeres for acidæmiens sværhedsgrad.

Beregning af bikarbonatunderskud

Formlen bygger på princippet om, at den nødvendige mængde bikarbonat er produktet af kropsvægt, fordelingsvolumen og forskellen mellem ønsket og målt bikarbonat:

$$\text{HCO}_3^-\text{-underskud (mmol)} = 0{,}5 \times \text{vægt (kg)} \times (\text{ønsket HCO}_3^- - \text{målt HCO}_3^-)$$

Faktoren 0,5 repræsenterer det tilsyneladende fordelingsvolumen i L/kg og stammer fra Adrogué og Madias' oversigt over håndteringen af livstruende syre-base-forstyrrelser, publiceret i New England Journal of Medicine i 1998 [1]. Her beskriver forfatterne, hvordan bikarbonatrummet ikke er et fast fysisk volumen, men udvides i takt med, at acidæmien forværres, fordi brintioner, som er bufret i ikke-bikarbonat-buffersystemer, frigives og forbruger det tilførte bikarbonat. Ved moderat metabolisk acidose (HCO3 cirka 17 til 20 mmol/L) anslås fordelingsvolumenet til cirka 0,5 L/kg, hvilket er den faktor, beregneren anvender som standard. Ved udtalt acidæmi (HCO3 under cirka 10 mmol/L) stiger det tilsyneladende volumen mod 0,7 til 0,8 L/kg, hvilket betyder, at formlen undervurderer behovet i dette område, hvis faktoren 0,5 fastholdes uændret [1, 2].

Repetto og Penna undersøgte det tilsyneladende bikarbonatrum hos børn med metabolisk acidose og fandt, at det varierede markant med udgangsværdien af HCO3 [2]. Ved lave udgangsværdier var rummet betydeligt større end 0,5 L/kg, hvilket bekræfter, at en fast faktor systematisk undervurderer dosisbehovet ved svær acidæmi. Deres data understøtter en trinmodel, hvor fordelingsvolumenet stiger i takt med faldende HCO3, men den kliniske anvendelse forbliver grov, fordi variationen mellem individer er stor.

Fortolkning i praksis

Beregneren giver et estimat af den samlede mængde bikarbonat i mmol, som teoretisk set ville hæve serum-HCO3 til den ønskede værdi. I praksis skal dosis aldrig gives som en engangsbolus op til den fuldt beregnede mængde. Tabellen nedenfor sammenfatter, hvordan resultatet bør håndteres.

Målværdien skal altid sættes til delvis korrektion og ikke til normalisering. At sigte mod HCO3 cirka 15 mmol/L eller pH > 7,20 er en etableret strategi, som minimerer risikoen for overkorrektion, samtidig med at de akutte hæmodynamiske konsekvenser af udtalt acidæmi begrænses [1, 3]. Fuld normalisering af HCO3 er ikke et behandlingsmål ved akut metabolisk acidose.

Validering og performance

Formlen er ikke et valideret risikostratificeringsinstrument i traditionel forstand, og der findes ingen ekstern valideringskohorte med rapporteret c-statistik eller kalibrering. Dens evne til at forudsige den dosis, der faktisk kræves for at nå en given HCO3-målværdi, er testet indirekte i kliniske studier af bikarbonatrummets størrelse.

Repetto og Penna målte det tilsyneladende bikarbonatrum hos børn, som fik bikarbonatinfusion ved metabolisk acidose, og sammenlignede med voksendata fra litteraturen [2]. De fandt, at rummet varierede fra cirka 0,5 L/kg ved moderat acidæmi til betydeligt højere værdier ved udtalt acidæmi og med stor individuel spredning. Det betyder, at formlen med faktoren 0,5 kan undervurdere behovet med op til 40 procent ved svær acidæmi (HCO3 under 10 mmol/L), hvor det faktiske fordelingsvolumen nærmer sig 0,7 til 0,8 L/kg.

Det eneste store randomiserede studie af bikarbonat ved svær metabolisk acidæmi er BICAR-ICU, et multicenterstudie fra 26 franske intensivafdelinger med 389 voksne patienter (pH ≤ 7,20, HCO3 ≤ 20 mmol/L) [5]. Studiet fandt ingen effekt på det sammensatte primære effektmål (død dag 28 eller organsvigt dag 7) i hele populationen. I en præspecificeret undergruppe af patienter med akut nyresvigt (AKIN 2 til 3) var 28-dages overlevelsen dog signifikant højere med bikarbonat (54 procent mod 37 procent, p = 0,028). Studiet anvendte ikke formlen til dosering, men gav 4,2-procents bikarbonatopløsning 125 til 250 mL per infusion for at holde pH over 7,30, op til 1000 mL i døgnet, hvilket er en mere konservativ strategi, end en ukorrigeret beregning ville give.

Et fransk ekspertpanel (SRLF og SFMU) publicerede i 2019 retningslinjer for diagnostik og håndtering af metabolisk acidose med GRADE-metodik [3]. Panelet definerer svær acidæmi som pH ≤ 7,20 og anbefaler, at bikarbonat kan overvejes ved svær metabolisk acidæmi, særligt ved samtidigt akut nyresvigt, men understreger, at behandlingen af grundårsagen altid er det primære.

Begrænsninger

Formlen gælder ikke for alle former for metabolisk acidose. Ved diabetisk ketoacidose anbefaler de fleste retningslinjer ikke rutinemæssig bikarbonatsubstitution, end ikke ved pH under 7,20, fordi insulinbehandlingen hurtigt standser ketonproduktionen, og bikarbonat kan forsinke ketonclearance [4]. Ved laktatacidose som følge af sepsis eller shock er evidensen svag, og bikarbonat bør kun overvejes, når pH er meget lav, og ventilationen ikke kompenserer [4, 5].

De vigtigste faldgruber ved brug af formlen er:

Overvurdering af præcisionen. Formlen giver et groft estimat og ikke en eksakt dosis. Det tilsyneladende fordelingsvolumen varierer med acidæmiens sværhedsgrad og med den enkeltes bufferkapacitet. Ved udtalt acidæmi (HCO3 under 10 mmol/L) undervurderer formlen behovet, og ved moderat acidæmi kan den overvurdere det. Doseringen skal altid verificeres med gentagne blodgasser.

Overkorrektion. At give hele den beregnede dosis på én gang indebærer risiko for metabolisk alkalose, hypernatriæmi og ioniseret hypokalcæmi. BICAR-ICU-studiet rapporterede metabolisk alkalose, hypernatriæmi og hypokalcæmi signifikant hyppigere i bikarbonatgruppen [5]. Hypokalcæmi kan forlænge QTc-intervallet og øge risikoen for arytmier [4].

Paradoks intracellulær acidose og CNS-acidose. Bikarbonat metaboliseres til kuldioxid, som diffunderer over blod-hjerne-barrieren hurtigere end bikarbonat. Det kan sænke pH i cerebrospinalvæsken trods stigende arterielt pH med neurologisk påvirkning til følge [4]. Risikoen forstærkes, hvis patienten ikke kan øge minutvolumenet tilstrækkeligt til at udlufte den ekstra kuldioxid, for eksempel under sedation eller neuromuskulær blokade.

Natriumbelastning. Bikarbonat gives som natriumsalt. Ved nedsat nyrefunktion eller hjertesvigt kan den natriumbelastning, der følger med en fuld dosis efter formlen, forårsage volumenoverbelastning. I disse tilfælde bør nyreerstattende behandling overvejes som alternativ eller supplement.

Formlen skal ikke anvendes ved respiratorisk acidose, hvor problemet er kuldioxidretention og ikke bikarbonatmangel. At give bikarbonat ved respiratorisk acidose forværrer hyperkapnien, fordi bikarbonat metaboliseres til kuldioxid.

Kilder

1. Adrogué HJ, Madias NE. Management of life-threatening acid-base disorders. First of two parts. N Engl J Med 1998. PMID: 9414329
2. Repetto HA, Penna R. Apparent bicarbonate space in children. TheScientificWorldJournal 2006. PMID: 16493519
3. Jung B, Martinez M, Claessens YE m.fl. Diagnosis and management of metabolic acidosis: guidelines from a French expert panel. Ann Intensive Care 2019. PMID: 31418093
4. Eraky AM, Yerramalla Y, Khan A m.fl. Complexities, Benefits, Risks, and Clinical Implications of Sodium Bicarbonate Administration in Critically Ill Patients: A State-of-the-Art Review. J Clin Med 2024. PMID: 39768744
5. Jaber S, Paugam C, Futier E m.fl. Sodium bicarbonate therapy for patients with severe metabolic acidaemia in the intensive care unit (BICAR-ICU): a multicentre, open-label, randomised controlled, phase 3 trial. Lancet 2018. PMID: 29910040