대사성 알칼리증(Metabolic Alkalosis)

Hypokalemia 단원에서 배운 내용과 매우 비슷합니다. 밑에 보이는 알고리듬 역시 hypokalemia 단원에 있는 것과 동일한 표입니다. Hypokalemia와 Metabolic alkalosis는 함께 공부하시면 훨씬 효율적입니다.^^ 

원인과 병태생리 

1. Exogenous HCO3 - loads
   
   
2. Effective ECFV contraction (normotension) and secondary hyperreninemic hyperaldosteronism:
   ECFV contraction 하면서 renin angiotensin aldosterone axis 활성화 되어 Aldosterone 증가.
   ECFV contraction이란 Chloride depletion(소실)을 의미하며, 소실되는 장소(GI 또는 Kidney)에 따라 나눔.
   1. GI origin : Urine Cl < 10mEq/L (Saline Responsive)
      Vomiting, Gastric Aspiration (Nasogastric tube)
      gastric acid가 체외로 나가면서 Alkalosis 시작.
      그러나 vomiting하면서 발생한 hypokalemia와 ECFV contraction 으로 인해 alkalosis유지.
      = 보통 소변에서 Na의 농도가 낮으면 hypovolemia (volume depletion) 을 의미합니다. 하지만 대사성 알칼리증인 경우에는 근위세뇨관에서 재흡수 되지 못한 bicarbonate 가 소변으로 나오면서 전기적 중성을 유지하기 위해서 Na을 같이 데리고 나갑니다. 그래서 구토 같은 hypovolemia와 metabolic alkalosis 가 있을 때 소변의 Na 농도는 높게 나와서 소변 Na 농도를 Volume을 평가하는 지표로 사용할 수 없습니다. 대사성 알칼리증에서는 Urine Cl가 낮을 것을 hypovolemia의 지표로 사용합니다.
   2. Renal Origin :  Urine Cl > 20mEq/L (Saline UnResponsive)
      1. (current) Diuretics (Loop, Thiazide)
         mechanism of Alkalosis 
         1. Distal Na delivery 증가 → H+ K+ 분비 증가.
         2. ECFV contraction → renin angiotensin aldosterone axis 활성화 되어 Aldosterone 증가. 
      2. Bartter’s syndrome/ Gitelman’s syndrome
         
      3.  Mg 2+ deficiency           
      4. K+ depletion : intercalated cell type A에 있는 H+ K+ ATPase 가 upregulation되면서 소변에서 K+ 를 재흡수하고, H+ 를 분비.  
      5. Nonreabsorbable anions (penicillin, carbenicillin) : tubule lumen의 (-)charge에 의해 H+ 와 K+가 분비.
         
         
3. ECFV expansion (hypertension) and mineralocorticoid(Aldosterone) excess
   : Aldosterone (작용) 증가하면서 소변 Na 재흡수 증가하여 ECFV expansion  
   Urine Cl > 20mEq/L (Saline UnResponsive)
   1. high renin : renin↑ aldosterone ↑
      1. Renal Artery Stenosis (RAS)
      2. Renin Secreting Tumor (RST)
      3. Accelerated hypertension 
   2. low renin  : renin↓ aldosterone (like effect) ↑
      1. Primary aldosteronism (adenoma, hyperplasia, carcinoma) : renin↓ aldosterone ↑
      2. Cushing's Syndrome : aldosterone감소하지만 cortisol 자체가 mineralocorticoid 수용체에 작용하여 aldosterone과 동일한 효과를 나타내면서 Primary aldosteronism 에서 나타나는 hypertension, hypokalemia, metabolic alkalosis 발생. renin↓ aldosterone ↓
      3. Liddle's Syndrome : aldosterone감소하지만 ENaC이 활성화 되기 때문에 Primary aldosteronism 에서 나타나는 hypertension, hypokalemia, metabolic alkalosis 발생. renin↓ aldosterone ↓

대사성 알칼리증의 병태생리의 근간은 distal nephron에서 K+과 H+ 의 배설을 증가시키는 aldosterone (작용)이 증가하는 것입니다. (1) Hypovolemia에 의해 이차적으로 Aldosterone이 증가하는 경우와 (2) volume depletion 없는 상태에서 aldosterone이 증가하면서 반대로 ECFV이 expansion 된 경우 둘로 나눌 수 있습니다. 

(1)(2) 두 경우 모두 Hypokalemia 를 동반합니다. 위에 있는 알고리듬도 hypokalemia 단원에서 보여드린 알고리듬의 일부를 자른 것입니다. Hypokalemia는 대사성 알칼리증을 유발하고, 반대로 대사성 알칼리증은 hypokalemia를 유발합니다. Hypokalemia와 Metabolic alkalosis는 친구처럼 같이 다니면서 서로에게 영향을 줍니다.  

진단 

복잡한 내용을 간단히 정리하면, 

대사성 알칼리증 (+ 저칼륨혈증) 을 보이면, 혈압, urine Cl, Aldosterone(renin)으로 감별진단 합니다.  

→ 정상 혈압 (+) 

1. Urine Cl < 10mEq/L : Vomiting(NG suction) 
2. Urine Cl > 20mEq/L : (current) Diuretics (Loop, Thiazide),  Bartter’s syndrome/ Gitelman’s syndrome

고혈압 (+) 

1. High aldosterone : Renal Artery Stenosis, Malignant Hypertension, Primary aldosteronism 
2. Low aldosterone : Cushing's Syndrome, Liddle's Syndrome 

치료

1. Saline-responsive Metabolic Alkalosis 
   1. Isotonic saline ± Potassium  
   2. Saline 투여할 수 없을 때 Acetazolamide (bicarbonate 재흡수 억제하나 Hypokalemia 유발 가능)
   3. Proton pump inhibitor 
2. Saline-Unresponsive Metabolic Alkalosis
   • 원인 질환 교정

참고자료

• Harrison’s principles of internal medicine 20th ed. P321-322

• Luke, RG; Galla, JH "It is chloride depletion alkalosis, not contraction alkalosis." : JASN 23 (2): 204–7