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近100年來，臨床醫(yī)生一直在嘗試準(zhǔn)確評估酸堿紊亂并闡明其機制。已引入許多方案來描述酸堿失調(diào)。定量這些疾病的三種最常用的方法是基于腎和肺酸堿相互作用的生理方法?；趶婋x子和弱離子（如白蛋白和磷）中與pH相關(guān)的變化的物理化學(xué)方法（也稱為Stewart方法）；以及基于血氣機器提供的代謝性酸堿狀態(tài)變化的定量化的堿過量法。標(biāo)準(zhǔn)堿過量是用于評估急性護(hù)理環(huán)境中創(chuàng)傷患者的最廣泛研究的預(yù)后指標(biāo)之一。盡管全球大多數(shù)商用血氣分析儀均提供標(biāo)準(zhǔn)的堿過量標(biāo)準(zhǔn)，但許多醫(yī)生仍未意識到其相關(guān)性以及如何使用此標(biāo)記物。這篇綜述討論了標(biāo)準(zhǔn)堿過量的價值，并包括幾個案例，這些插圖表明了堿過量方法在臨床實踐中的益處。

堿過剩的由來

為了解標(biāo)準(zhǔn)堿過剩（SBE）這一概念的產(chǎn)生過程，我們應(yīng)當(dāng)熟悉20世紀(jì)50和60年代酸堿平衡評估的歷史。1952年，哥本哈根出現(xiàn)了一次毀滅性的脊髓灰質(zhì)炎流行。在4個月內(nèi)約有3,000例染病患者住院；大部分患者收治于布萊丹醫(yī)院（Blegdam Hospital）這家傳染病醫(yī)院。這些患者中約有345例患延髓型脊髓灰質(zhì)炎，它影響到了呼吸肌和吞咽肌。流行開始時只有一種用于評估酸堿平衡的實驗室檢測——血液中的總二氧化碳濃度。由于不能測定二氧化碳分壓（PCO2），醫(yī)師認(rèn)為高水平的二氧化碳（或碳酸氫鹽）說明出現(xiàn)了來源不明的堿中毒，而不是慢性呼吸性酸中毒。在流行最嚴(yán)重時，1個月內(nèi)31例延髓型脊髓灰質(zhì)炎患者中有27例死亡。

當(dāng)?shù)蒯t(yī)院為商討這次災(zāi)難召開了一次會議。與會者中有麻醉科醫(yī)師Bj?rn Ibsen和布萊丹醫(yī)院實驗室的負(fù)責(zé)人Poul Astrup。Ibsen注意到明顯的二氧化碳潴留引發(fā)血液中出現(xiàn)高水平碳酸氫鹽，這些數(shù)據(jù)并不說明出現(xiàn)了來源不明的堿中毒。Ibsen之前在麻省總醫(yī)院有過一次治療經(jīng)歷，是用箭毒治療一名患破傷風(fēng)的兒童并通過實施氣管造口術(shù)進(jìn)行手動通氣，據(jù)此他推斷人工通氣可能有助于脊髓灰質(zhì)炎患者。Ibsen在布萊丹醫(yī)院使用手動氣囊通氣治療一名肢體麻痹、出現(xiàn)發(fā)紺、喘息的12歲女童。在實施氣管造口術(shù)后，通過帶套囊的氣管導(dǎo)管對她成功地進(jìn)行了通氣。隨后，醫(yī)院招募了1,500名醫(yī)科和牙科的大學(xué)生，總共為布萊丹醫(yī)院的脊髓灰質(zhì)炎患者提供了16萬5,000小時的通氣支持，因而挽救了約100名患者的生命。

選擇適合支持性通氣的患者時，主要依據(jù)的是血液中PCO2的測定。當(dāng)?shù)氐囊患夜咎峁┝艘慌_小型pH計，使用亨德森–哈塞爾巴爾赫方程（Henderson–Hasselbalch equation），根據(jù)pH和碳酸氫鹽的數(shù)值，可以用作圖法外推出PCO2的數(shù)值，這預(yù)示著酸堿平衡全新的臨床時代即將開始。1958年，Astrup和來自哥本哈根的Siggaard-Andersen為了找到評估酸堿平衡狀況中代謝性組分的簡便方法，在研究了人血液滴定的結(jié)果后提出了堿過剩的概念。他們的想法是從Singer和Hastings于1948年提出的“全血緩沖堿”概念發(fā)展而來的，“全血緩沖堿”描述的是酸堿平衡的代謝性紊亂。他們的理論認(rèn)為緩沖堿是血漿中血紅蛋白、血漿蛋白、磷酸鹽和碳酸氫鹽等弱酸（緩沖劑）陰離子的總和。他們認(rèn)為全血堿過剩是獨立于呼吸性組分的測量指標(biāo)，也是一個可以替代血漿碳酸氫鹽的測量指標(biāo)。堿過剩的定義是在體外使1L完全氧合的全血恢復(fù)到標(biāo)準(zhǔn)狀況（pH為7.40，PCO2為40 mmHg，溫度為37℃）所需加入強酸的量（mmol/L）。按照定義，在這些標(biāo)準(zhǔn)狀況下堿過剩是0 mmol/L。

堿過剩被認(rèn)為是酸堿平衡非呼吸性組分的第一個準(zhǔn)確指標(biāo)。盡管如此，堿過剩的效用仍受到了由Schwartz和Relman領(lǐng)導(dǎo)的一個美國科研組的質(zhì)疑，導(dǎo)致了那場被稱作“偉大的跨大西洋酸堿平衡辯論”的爭論。Schwartz及Relman認(rèn)為體內(nèi)血漿與組織間隙液具有連續(xù)性，而組織間隙液的緩沖能力有限，因此根據(jù)體外血液樣本導(dǎo)出血漿的堿過剩是不準(zhǔn)確的。Siggaard-Andersen在回應(yīng)這一質(zhì)疑時將血紅蛋白濃度50g/L這一估測值用于計算，這一濃度會降低體外血液樣本明顯具有的緩沖能力。這一巧妙的作法提供了堿過剩的評估，這一數(shù)值現(xiàn)在被稱作“標(biāo)準(zhǔn)堿過?！?，它反映出細(xì)胞外液中的血紅蛋白作為緩沖劑發(fā)揮的作用。根據(jù)所使用算法的不同，用于計算標(biāo)準(zhǔn)堿過剩的血紅蛋白濃度為30～50g/L，這大體上就是細(xì)胞外液中血紅蛋白濃度的估算值（血液中血紅蛋白濃度的1/3）。與此不同的是，為計算因碳酸氫鹽水平改變而出現(xiàn)的PCO2改變或者是因PCO2改變而出現(xiàn)的碳酸氫鹽水平改變，那個美國科研組提出了六個步驟（表1），并支持在血氣分析的輸出結(jié)果中去掉標(biāo)準(zhǔn)堿過剩的數(shù)據(jù)。盡管如此，大多數(shù)血氣分析設(shè)備仍然提供標(biāo)準(zhǔn)堿過剩的數(shù)據(jù)，而且這一指標(biāo)在全球的臨床研究和臨床實踐中得到廣泛應(yīng)用。

盡管“堿缺失”和“堿過剩”?；Q使用，但是應(yīng)當(dāng)注意的是對于代謝性酸中毒患者而言，6mmol/L的堿缺失等于－6 mmol/L的標(biāo)準(zhǔn)堿過剩。因為血氣分析儀的結(jié)果中不給出堿缺失的數(shù)據(jù)，所以本綜述中使用標(biāo)準(zhǔn)堿過剩。常用的市售動脈血氣分析儀在計算標(biāo)準(zhǔn)堿過剩時使用的算法因制造商不同而略有差異，但大多數(shù)均基于范斯萊克方程（Van Slyke equation）（表2）

堿過剩的“三步法”

為了診斷酸堿平衡失調(diào)，可以利用堿過剩法，實行“三步法”。

第一步是根據(jù)pH和PCO2評估標(biāo)準(zhǔn)堿過剩（圖1、圖2和表1）?？紤]本綜述的寫作目的，參考值分別是：pH為7.40，動脈血二氧化碳分壓（PaCO2）為40 mmHg，標(biāo)準(zhǔn)堿過剩為0±2 mmol/L。對于每一例患者個體而言，基線測定值可能會有所差異。

第二步是確定繼發(fā)性反應(yīng)（圖1、圖2和表1）。表1中列出了四種原發(fā)性酸堿平衡失調(diào)（呼吸性酸中毒、呼吸性堿中毒、代謝性酸中毒和代謝性堿中毒）。當(dāng)存在可使pH發(fā)生改變的酸堿平衡失調(diào)時，會出現(xiàn)傾向于將pH恢復(fù)正常的生理過程。這些改變被認(rèn)為是代償性的。例如，代謝性酸中毒會導(dǎo)致即刻通氣過度，數(shù)小時內(nèi)PaCO2會達(dá)到一個新的穩(wěn)態(tài)。而當(dāng)呼吸異常持續(xù)時，代謝性代償出現(xiàn)得緩慢，血漿碳酸氫鹽水平或標(biāo)準(zhǔn)堿過剩需2～5日才會達(dá)到一個新的穩(wěn)態(tài)水平。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)堿過剩的繼發(fā)性改變是否達(dá)到特定標(biāo)準(zhǔn)而將呼吸性改變分為“急性”或“慢性”（表1、圖1和圖2）。繼發(fā)性反應(yīng)與預(yù)期不同的酸堿平衡失調(diào)是混合型酸堿平衡失調(diào)。例如糖尿病酮癥酸中毒并出現(xiàn)重度嘔吐的患者具有代謝性酸中毒合并代謝性堿中毒。

呼吸性酸堿平衡失調(diào)應(yīng)當(dāng)區(qū)分為急性、慢性或者混合型失衡。就這一點而言，患者的病史非常重要（例如妊娠期女性應(yīng)當(dāng)有慢性呼吸性堿中毒），但是具體的時間范圍常常無法根據(jù)患者的描述確定。在這種情況下，我們認(rèn)為計算將會有助于確定呼吸性酸堿平衡失調(diào)的持續(xù)時間，盡管這些計算可能并不總是正確3。

第三步是對標(biāo)準(zhǔn)堿過剩的各個組分進(jìn)行拆分（分割）或者是評估陰離子間隙，目的是考慮是否存在混合型代謝性酸堿平衡失調(diào)（圖1、圖2和表3）。拆分方法在表3附帶的小病例中予以闡釋。在進(jìn)行診斷時一種更簡單的方法是評估陰離子間隙，這可以取代復(fù)雜的拆分計算。由于常常出現(xiàn)混合型酸堿平衡紊亂，所以如果陰離子間隙升高，一定要首先排除出現(xiàn)混合型酸堿平衡紊亂的可能性。

 臨床案例

患者一：54歲男性，患肝硬化，入院進(jìn)行腹水引流。血漿鈉水平為129 mmol/L，氯水平為101 mmol/L，白蛋白為3.0 g/dL。動脈血pH為7.44，PaCO2為30 mmHg。碳酸氫鹽水平為19.7 mmol/L，標(biāo)準(zhǔn)堿過剩為－3.8 mmol/L，動脈血氧分壓（PaO2）為80 mmHg。

該患者pH高、PaCO2低、標(biāo)準(zhǔn)堿過剩低于－2 mmol/L，這些提示慢性呼吸性堿中毒（表1）。對白蛋白校正后的陰離子間隙為10.8 mmol/L。這些結(jié)果顯示患者很可能有慢性呼吸性堿中毒，原因是陰離子間隙正常而按照0.4×（PaCO2－40）計算標(biāo)準(zhǔn)堿過剩的預(yù)期值應(yīng)為－4 mmol/L，接近于－3.8 mmol/L的標(biāo)準(zhǔn)堿過剩測定值。慢性通氣過度很可能是肝臟對孕酮代謝減弱造成的影響，因為中樞神經(jīng)系統(tǒng)中激活的孕酮受體會導(dǎo)致通氣增加。低氧血可能是肝肺綜合征導(dǎo)致的，特別是如果患者直立時出現(xiàn)體位性呼吸困難和低氧血的癥狀，而躺臥時這些癥狀緩解（分別為“斜臥呼吸”和“直立呼吸”）。

患者二：86歲女性，由于卒中導(dǎo)致的呼吸衰竭而入院。pH為7.33，PaCO2為86 mmHg，碳酸氫鹽水平為43.3 mmol/L。標(biāo)準(zhǔn)堿過剩為16.6 mmol/L。血漿鈉水平為146 mmol/L，氯水平為96 mmol/L。

pH低、PaCO2高、標(biāo)準(zhǔn)堿過剩超過2 mmol/L，這些提示慢性呼吸性酸中毒（表1）。根據(jù)0.4×（PaCO2－40）計算標(biāo)準(zhǔn)堿過剩的預(yù)期值為0.4×（86－40），或者說是18.4 mmol/L。該患者的標(biāo)準(zhǔn)堿過剩為16.6 mmol/L，接近預(yù)期值，但是與標(biāo)準(zhǔn)堿過剩預(yù)期值相比偏低可能是合并代謝性酸中毒的結(jié)果。

堿過剩在急性病治療中的應(yīng)用

創(chuàng)傷患者低血容量性休克的早期診斷是急性病治療中最具挑戰(zhàn)性的任務(wù)之一。在休克過程中的無氧代謝由血清乳酸水平反映出來。與此相反，標(biāo)準(zhǔn)堿過剩是一項計算得出的數(shù)值，不僅受到乳酸酸中毒的影響，還受到每分鐘通氣量和各種不同療法（包括碳酸氫鈉和靜脈輸液的應(yīng)用）等其他因素的影響48。血液乳酸水平和標(biāo)準(zhǔn)堿過剩是最常用的受傷后全身性代謝性酸中毒的循環(huán)標(biāo)志物。雖然對于急性病治療中哪項指標(biāo)更有用仍有爭論，但是對于患者治療而言這可能沒有那么重要，因為血氣分析設(shè)備通常都會給出這兩項指標(biāo)的結(jié)果，因此可以對兩者同時進(jìn)行評估。

標(biāo)準(zhǔn)堿過剩作為急性病治療情況下確定疾病嚴(yán)重程度最為重要的工具之一，有大量文獻(xiàn)論述過其重要價值。一項納入了超過16,000例患者的研究對標(biāo)準(zhǔn)堿過剩和低血容量性休克的ATLS（Advanced Trauma Life Support，高級創(chuàng)傷生命支持）分類進(jìn)行了比較，ATLS分類整合了心率、收縮壓和格拉斯哥昏迷量表（Glasgow Coma Scale）的評分。研究發(fā)現(xiàn)，標(biāo)準(zhǔn)堿過剩在低血容量性休克的檢出方面，以及對失血性休克患者按照血液制品早期輸注的需求進(jìn)行分層方面，均優(yōu)于低血容量性休克的ATLS分類。而且在創(chuàng)傷患者中，標(biāo)準(zhǔn)堿過剩對于死亡風(fēng)險的預(yù)測顯著優(yōu)于生命體征或休克指數(shù)。在對穿透傷患者進(jìn)行快速生理評估方面，使用標(biāo)準(zhǔn)堿過?？雌饋硪矁?yōu)于測量生命體征。這些研究結(jié)果提示，標(biāo)準(zhǔn)堿過剩的價值可能在于，它對于入院時沒有低血壓的患者可能是一個提示灌注不足和病情可能不穩(wěn)定的指標(biāo)；而且它對于嚴(yán)重鈍傷患者多次輸血的需求可能是一個獨立的預(yù)測指標(biāo)。

最近一篇對25年期間進(jìn)行的創(chuàng)傷研究所做的系統(tǒng)性綜述顯示，動脈血標(biāo)準(zhǔn)堿過剩為負(fù)值與臨床上的重要損傷、嚴(yán)重并發(fā)癥和升高的死亡率之間始終有關(guān)聯(lián)。動脈血標(biāo)準(zhǔn)堿過剩的數(shù)值每降低一個單位，住院期間死亡風(fēng)險的比值比增加8%～14%。盡管創(chuàng)傷治療在過去20年間取得了一定進(jìn)展，但動脈血標(biāo)準(zhǔn)堿過剩對于創(chuàng)傷患者仍然有用。另外，研究發(fā)現(xiàn)在這類患者中若標(biāo)準(zhǔn)堿過剩是負(fù)值或者負(fù)值越來越大，則可預(yù)測這類患者需要輸血，而且也可預(yù)測他們有多種休克相關(guān)性并發(fā)癥，例如在重癥監(jiān)護(hù)病房的住院期延長、腎衰竭、急性呼吸窘迫綜合征、多器官衰竭和急性肺損傷等。在急性病治療的情況下，標(biāo)準(zhǔn)堿過剩可能還與創(chuàng)傷患者出現(xiàn)潛在致死性凝血障礙的風(fēng)險有關(guān)聯(lián)。許多創(chuàng)傷?？漆t(yī)師認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)堿過剩有預(yù)測價值，而且對于指導(dǎo)復(fù)蘇非常關(guān)鍵，因此對于有多種來源創(chuàng)傷的患者，測定其標(biāo)準(zhǔn)堿過剩已成為了急診室的常規(guī)作法。對于燒傷患者來說，標(biāo)準(zhǔn)堿過剩對于預(yù)后和確定復(fù)蘇嘗試的終點可能都會有用。使用標(biāo)準(zhǔn)堿過剩的關(guān)鍵在于通過對代謝性酸中毒水平的估測評估酸堿平衡異常中的代謝性組分。低于－6 mmol/L的負(fù)值表明出現(xiàn)了重度代謝性酸中毒。

遺憾的是，創(chuàng)傷患者標(biāo)準(zhǔn)堿過剩的研究還有若干局限性。第一，尚未開展過隨機對照試驗，因此證據(jù)僅僅來自觀察性研究。第二，大多數(shù)研究有明顯的選擇偏倚；例如常常僅測定不到30%患者的動脈血標(biāo)準(zhǔn)堿過剩。此外，標(biāo)準(zhǔn)堿過剩的數(shù)值受到采用等張鹽水后出現(xiàn)的高氯血癥酸中毒的影響，還受到腎衰竭、糖尿病酮癥酸中毒和二氧化碳潴留延長的影響。對于在救護(hù)車內(nèi)接受過液體復(fù)蘇的患者以及已有腎衰竭、慢性呼吸系統(tǒng)疾病或混合型酸堿平衡紊亂的患者，標(biāo)準(zhǔn)堿過剩數(shù)據(jù)很容易受到錯誤解讀。例如一名慢性呼吸性酸中毒患者在PaCO2升高10 mmHg已持續(xù)幾日的情況下標(biāo)準(zhǔn)堿過剩會是4 mmol/L。如果發(fā)生休克且合并代謝性酸中毒，那么標(biāo)準(zhǔn)堿過?？赡軙?yōu)榧s0 mmol/L，提示不存在代謝性的酸堿平衡問題。在這類病例中，臨床醫(yī)師根據(jù)陰離子間隙升高可能會做出高陰離子間隙型代謝性酸中毒合并呼吸性酸中毒的診斷。因此如果對每一個個體病例的酸堿平衡失調(diào)都進(jìn)行仔細(xì)評估分析的話，那么有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)堿過剩和創(chuàng)傷的研究可能會有助于指導(dǎo)臨床決策的制訂。

對標(biāo)準(zhǔn)堿過剩在新生兒和兒童中的使用也已開展了大量研究，包括患窒息相關(guān)性腦病的新生兒和創(chuàng)傷兒童。有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)堿過剩在兒科使用的其他評述不在本綜述的范圍內(nèi)。

總之，標(biāo)準(zhǔn)堿過剩一直是危重病監(jiān)護(hù)病房最為常用的標(biāo)志物之一，既用于診斷代謝性酸中毒，又用于指導(dǎo)復(fù)蘇或治療。在創(chuàng)傷治療中，對標(biāo)準(zhǔn)堿過剩已有深入研究，其結(jié)果可快速獲取，而且在作為復(fù)蘇終點方面，標(biāo)準(zhǔn)堿過剩似乎優(yōu)于生命體征或pH；不過任何單一的酸堿數(shù)據(jù)都不能單獨作為終點使用。隨著即時檢驗中血氣分析使用的增加，可以更簡便地評估標(biāo)準(zhǔn)堿過剩，而且在患者收治于急診科后幾分鐘內(nèi)即可做出評估。標(biāo)準(zhǔn)堿過剩的測定通常需要動脈血，在急性病治療的情況下動脈血可能不易獲得。靜脈血可以更容易更快速地獲取，而且靜脈血與動脈血標(biāo)準(zhǔn)堿過剩數(shù)值的相關(guān)性通常很好。之所以相關(guān)性如此之強，是因為動脈血的碳酸氫鹽水平僅僅略低于靜脈血的碳酸氫鹽水平，而且動脈血和靜脈血之間的pH差異很小，不足以導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)堿過剩出現(xiàn)明顯改變。

結(jié)論

標(biāo)準(zhǔn)堿過量是評估酸堿障礙的有用方法。大多數(shù)血氣分析可輕松獲得標(biāo)準(zhǔn)堿過量，并且可以計算出Paco2的四種計算與用于評估酸堿異常的繼發(fā)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)堿過量相比，在生理方法中的計算更容易記憶和執(zhí)行。當(dāng)與陰離子間隙結(jié)合使用時，可以提高標(biāo)準(zhǔn)堿過量法在酸堿評估中的實用性。標(biāo)準(zhǔn)堿過量可能在急性病患者的初步評估和預(yù)后中起作用。圍繞堿基過量的術(shù)語可能會造成混淆，但是有了一些背景知識，該概念很容易在臨床實踐中應(yīng)用。臨床醫(yī)生應(yīng)記住，標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)過量計算是準(zhǔn)確的，但血氣設(shè)備制造商應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)過量方程，并僅使用國家臨床實驗室標(biāo)準(zhǔn)委員會推薦的標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)過量計算。

---N Engl J Med. 2018 Apr 12;378(15):1419-1428. doi: 10.1056/NEJMra1711860.

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