Renal tubular acidosis--Mechanism @ 人生沒有用不到的經歷

為何Potassium-sparing diuretics的其中一項副作用是Hyperchloremic Metabolic Acidosis？
Acidosis是因為高血鉀造成的，但為甚麼會造成血中Cl^-上升呢？
藥理課本的描述：By inhibiting H⁺ secretion in parallel with K⁺secretion, the K⁺-sparing diuretics can cause acidosis similar to that seen with type IV renal tubular acidosis.

陽離子或陰離子都不會單獨存在於水溶液中，只要考慮電荷平衡(電中性)就能理解Metabolic acidosis的離子變化。K⁺ 離子與H⁺ 離子都是正電荷，高血鉀時，K⁺ 進入細胞置換H⁺至血中，換句話說，血中多出一個K⁺ 離子轉變成多出一個H⁺ 離子，但H⁺離子不會無中生有，是從水(H₂O)解離而來(H⁺離子 + OH^-離子)，OH^-離子與CO₂結合成HCO₃^-離子。Potassium-sparing diuretics(如Aldactone)抑制Aldosterone在distal renal tubule "留鈉排鉀" 的功能，使腎臟排出Na⁺ 與HCO3^-，吸回Cl^-離子就與H⁺離子在血中達成電荷平衡，常久下來會引起Hyperchloremic metabolic acidosis，類似Type IV renal tubular acidosis (RTA)。

醫學原文書非常難讀，上面版主的解釋在原文書上是落落長的天書，不管你怎麼讀都是一頭霧水，智商157來讀也一樣，但只要有人指點迷津，落落長的天書就突然全懂了。RTA的整理如下圖：
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Type IV RTA特徵是
1. 因為血中H⁺離子多，尿液也會偏酸，因此pH < 5.5
2. 尿液偏酸，不易有Renal stone (Ca²⁺不易沉澱)。
3. Hypercholremic acidosis，機轉如版主所述。
4. Serum potassium high---不難理解。
5. Plasma bicaroboate (HCO3^-) --- 偏低，因為不斷自腎臟排出，但常>17 meq/L
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Type II RTA常發生於Carbonic anhydrase inhibitor(Acetazolamide)使用時，它可抑制Proximal renal tubule 對HCO3^-回收(Reabsorption)。值得注意的是，Carbonic anhydrase(CA)有十幾個Isoforms，Proximal renal tubule是CA-IX，若CA-IX有缺陷或被抑制，身體其它10~種CA仍是正常的。Type II RTA發生時，血中HCO3^-少，「HCO3^- + H⁺ ---> H2CO3---> H2O + CO2」反應就無法進行，H⁺累積在血中造成Metabolic acidosis。尿中流失負離子(HCO3^-)與正離子(Na⁺, Ca²⁺, K⁺)在尿中達成電荷平衡；腎臟回收負離子Cl^-，與H⁺離子在血中達成電荷平衡。

Type II RTA特徵是
1. 因為血中H⁺離子多，尿液也會偏酸，因此pH < 5.5
2. 尿液偏酸，雖不易發生Renal stone，但由於Ca²⁺ 流失，仍有機會產生結石。
3. Hypercholremic acidosis，機轉如版主所述。
4. Serum potassium low or normal---不難理解。只要有進食，Na⁺ 與 K⁺的流失都可自膳食中補回來。
5. Plasma bicaroboate (HCO3^-) --- 偏低，因為不斷自腎臟排出，維持在12-20 meq/L
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Type I RTA 是H⁺無法分泌至Distal renal tubule，造成血中H⁺增加，為了維持電荷平衡：
1. Cl^-自renal tubule吸回，與H⁺在血中達成電荷平衡，造成Hypercholremic acidosis
2. 血中「HCO3^- + H⁺ ---> H2CO3---> H2O + CO2」造成血中HCO3^-降得很低。

Type I RTA特徵如表中所列
1. Urine pH > 5.5
2. 尿液常偏鹼，Ca²⁺易沉澱結石
3. Hypercholremic acidosis
4. Serum potassium low or normal---照理說，Acidosis會促使細胞中的K⁺往細胞外移動(H⁺移進細胞)，多餘的K⁺自腎臟排出，但長期這樣會消耗細胞內的K⁺，達到極限時，K⁺不再從細胞外移，體內會呈現相對的Hypokalemia，膳食補充就看不出來。
5. Plasma bicaroboate < 10 meq/L

最後補充一下，Metabolic acidosis常伴隨Hyperchloremia，原因請參考下文：
https://wleemc.pixnet.net/blog/post/118674015
有機酸(Lactate, acetoacetate, b-hydroxybutyrate)造成的Metabolic acidosis也是Hyperchloremia。