PART VI · HIGH-RISK NEWBORN CARE · CHAPTER 20

液體、電解質與酸鹼平衡Fluid, Electrolyte, and Acid-Base Balance

本章重點 Key Points

  • 新生兒的許多病理狀態及其治療,都會破壞正常的體液、電解質與酸鹼平衡,這些失衡本身有時就足以危及生命。
  • 反過來說,即使體液、電解質與酸鹼失衡是獨立於原發疾病而發生,也可能使許多病情惡化。
  • 維持體液、電解質與酸鹼平衡,是照護重症新生兒的基石;治療要建立在發育生理學的理解之上。

液體與電解質平衡:發育變化 Fluid and Electrolyte Balance—Developmental Changes in the Fetus and Neonate

從子宮內發育到出生後,體液與電解質平衡都是細胞與器官正常運作的必要條件。新生兒的疾病或其治療常干擾維持恆定的複雜調控機制,而失衡又會回頭加重疾病。因此,掌握新生兒期的生理變化,並依發育生理學原則給予治療,是現代新生兒加護的基石之一。

身體組成與體液區間的發育變化 Developmental Changes in Body Composition and Fluid Compartments

身體組成與體液分布在子宮內、待產與分娩期間、出生後早期都有劇烈變化;之後變化速度逐漸趨緩,第一歲以後的改變更為細微。

子宮內發育期的變化 Changes During Intrauterine Development

  • 妊娠早期:身體以高比例的全身水分(total body water, TBW)與龐大的細胞外區間為特徵。
  • 隨妊娠進展:細胞快速生長、固形物累積、脂肪沉積,加上調節體內水分恆定之荷爾蒙的發育變化,使 TBW 與細胞外液(extracellular fluid, ECF)容積逐漸下降,細胞內液(intracellular fluid, ICF)區間則增加。
  • 16 週胎兒:TBW 約占體重 94%,其中約 2/3 在細胞外、1/3 在細胞內。
  • 足月:TBW 占體重 75%,其中約一半位於細胞內。
  • 出生後的早產兒:TBW 每週下降 1.44%。
  • 小結:與足月兒相比,早產兒出生時 TBW 過多、細胞外容積較大,而擴張的細胞外容積大多分布在間質(interstitium)。
折線圖:從受孕到出生後 9 個月,全身水分(TBW)與細胞外液(ECF)比例持續下降,細胞內液(ICF)比例上升,兩者在出生前後交會
📊 Fig. 20.1 Total body water content and its distribution between the extracellular fluid and intracellular fluid compartments橫軸前段是胎齡月份,9/0 之後是出生後月齡。看三條線的走勢:TBW 一路下降;ECF 明顯下降、ICF 逐步上升,兩線在出生前後交會,之後 ICF 高於 ECF。

待產與分娩期間的變化 Changes During Labor and Delivery

TBW 與其分布在待產與分娩期間的變化更大,可分成「液體外移」與「液體回收」兩個階段。

  1. 分娩前數日血漿兒茶酚胺、血管加壓素(vasopressin)、皮質醇上升,再加上血液由胎盤轉移到胎兒,使動脈血壓上升。
  2. 待產與分娩中血壓上升、胎兒荷爾蒙環境改變,以及產程中缺氧造成的微血管通透性增加,使液體由血管內移到間質,人類胎兒循環血漿容積約減少 25%。
  3. 出生時若未在胎體娩出後立即夾臍帶,胎盤輸血(placental transfusion)傾向恢復循環血量。
  4. 出生後 24–48 小時氧合上升與血管活性荷爾蒙生成改變,使微血管膜恢復完整、有利間質液回吸收到血管內。這段時間口服液體量可能有限,回流的間質液有助維持血管內容積。
  5. 出生後第 2–3 天間質液回流也觸發心房利鈉肽(atrial natriuretic peptide, ANP)釋放,ANP 至少部分負責此時開始的生理性利尿。

然而,早產、病理狀況或兩者並存,都可能打亂這個精細過程,妨礙出生後 ECF 區間的生理性收縮。

胎兒的身體組成與液體平衡,取決於母體、胎兒與羊水空間三者之間的電解質與水分交換,因此產前事件會明顯影響出生後的液體平衡:

  • 母親使用 indomethacin,或待產時靜脈輸液過量:可造成新生兒低血鈉合併細胞外水分增加。
  • 胎盤功能不全或母親使用利尿劑:可損害胎兒的細胞外容積、尿量與羊水量。

臍帶夾閉時機的影響 Effect of Timing of Cord Clamping

  • 臍帶夾閉時機會明顯影響新生兒總循環血量與細胞外容積。
  • 立即夾臍帶:沒有胎盤輸血,對血流動力學轉換有負面影響,早產兒尤其明顯。
  • 延遲夾臍帶:每公斤最多可輸入 25–50 mL 血液,約等於總血量增加 25%–50%。
  • 足月兒統合分析:延遲至少 30 秒,與鐵儲存增加、出生體重較高有關,但照光需求也較高。
  • 早產兒統合分析:延遲夾臍帶與腦室內出血(intraventricular hemorrhage, IVH)、壞死性腸炎(necrotizing enterocolitis)發生率明顯下降有關,升壓藥物支持與輸血需求也較少。
  • 實務推廣:新型復甦推車的使用,以及對「不斷臍復甦」心肺影響的進一步了解,讓延遲夾臍帶更普及。
  • 功能肺餘量的角色:動物資料與早期足月兒觀察提示,建立適當的功能肺餘量(functional residual capacity),是決定延遲夾臍帶時胎盤輸血量與速度最相關的因素。據此推論,沒有建立有效呼吸、出生時需要復甦的新生兒,可能有循環血量更低的額外風險。
  • 目前建議:出生時血量增加是否改善長期預後仍需更多資料。美國婦產科醫學會(ACOG)現建議,有活力的早產兒與足月兒延遲 30–60 秒夾臍帶;世界衛生組織(WHO)則建議所有新生兒都延遲。

出生後的變化 Changes in the Postnatal Period

出生後數日至數週,TBW 含量與分布受胎齡、出生後年齡、病理狀況、周遭環境(溫度、濕度)、營養型態(腸道或靜脈)影響。

出生後體重下降的機轉:微血管膜完整性提升 → 間質液回吸收到血管內 → 循環血量上升 → 心臟釋放 ANP → 腎臟排鈉排水增加 → TBW 急遽下降、體重隨之減輕。一般認為這段體重下降主要來自擴張 ECF 區間的收縮;但細胞內區間也可能失水,尤其是極低出生體重(extremely low birth weight, ELBW)且經表皮失水(transepidermal water loss, TEWL)增加的嬰兒。

出生後早期體重變化比較 筆記整理表,非原書表格
族群體重下降時間與恢復說明
健康足月兒約出生體重 10%出生後 4–7 天內下降,之後穩定增重—
早產兒約 10%–15%依早產程度與合併症,出生後 10–20 天才回到出生體重TBW 與細胞外容積較多
子宮內生長遲滯初期下降較少比生長正常者(無論足月或早產)更快回到出生體重機轉研究不多,似與利尿較少有關
  • 臨床意義:照護時應預期並在必要時促成適當的體重下降。低出生體重兒若缺少早期體重下降,與開放性動脈導管(patent ductus arteriosus, PDA)持續、支氣管肺發育不全(bronchopulmonary dysplasia, BPD)、壞死性腸炎的發生率較高有關。
三段式圖:出生後 20 天內體重先降後回升、細胞外液容積早期下降後持平、鈉平衡由負轉正
📊 Fig. 20.2 Postnatal changes in body weight, extracellular fluid volume, and sodium balance三張圖要對照看:體重先降後回升到出生體重;ECF 容積(溴稀釋法估算)在早期明顯下降後大致持平;鈉平衡(鈉攝取減尿鈉排出)早期為負,之後轉正。

身體組成與體液區間的生理調節 Physiology of the Regulation of Body Composition and Fluid Compartments

細胞雖能調整胞內組成,但細胞外容積與滲透壓仍會影響胞內狀態;變化過於劇烈時,就超出細胞維持正常胞內環境的能力。因此,重症與早產嬰兒必須監測並主動調節細胞外容積與滲透壓。

細胞內溶質與水分區間的調節 Regulation of the Intracellular Solute and Water Compartment

  • 主要胞內溶質:細胞功能所需的蛋白質、與能量生成及儲存相關的有機磷酸鹽,以及平衡磷酸鹽與蛋白質陰離子的等量陽離子。
  • Na⁺,K⁺-ATPase:因這個細胞膜酵素的作用,鉀是主要胞內陽離子、鈉是主要胞外陽離子。鈉、鉀在胞內外濃度差所蘊含的能量,可用於細胞作功。
  • 核心原則:細胞外滲透壓的變化,會表現為水分淨流入或流出細胞,所以調節 ECF 滲透壓最終就是在控制細胞內區間。
  • 血鈉快速變化的風險:血鈉(也就是細胞外滲透壓)快速改變,會直接影響細胞內區間的滲透壓與大小,可能造成不可逆的細胞傷害,中樞神經系統(central nervous system, CNS)尤甚。
  • 預後關聯:新生兒期低血鈉與不良長期預後有關,早產兒尤其如此;高血鈉則與癲癇、血栓等短期併發症有關。

細胞內外交界:間質區間的調節 Regulation of the Intracellular–Extracellular Interface: The Interstitial Compartment

健康足月兒的靜水壓與膠體滲透壓彼此平衡,兩者都約為成人的一半。

跨微血管液體移動 淨驅動壓 = (PC − PT) − (πP − πT)
PC:微血管靜水壓;PT:組織/間質靜水壓;πP:血漿膠體滲透壓;πT:組織/間質膠體滲透壓。
液體移動由淨驅動壓的方向、水通透性、蛋白質通透性與微血管壁的運輸特性共同決定。
  • 動脈端:PC 高、πP 相對低,液體淨流出微血管。
  • 沿微血管前進:濾出的是蛋白質相對少的液體,所以 πP 上升、PC 下降。
  • 靜脈端:液體由間質流回微血管,濾出液的大部分(85%–90%)在微血管床末端被回吸收。
  • 其餘液體:留在間質的部分(動脈端減靜脈端)由淋巴系統引流。
  • PT 與 πT:沿微血管床幾乎不變。
微血管示意圖:動脈端液體濾出、靜脈端液體回收,兩者差值由淋巴引流
📊 Fig. 20.3 Filtration and reabsorption of fluid along the capillary under physiologic conditions比較圖中動脈端與靜脈端的 PC、πP 圓圈大小:動脈端靜水壓占優勢、液體濾出;靜脈端膠體滲透壓占優勢、液體回收,差額(A − V)由淋巴引流。

水腫的形成:病理狀況很容易打破靜水壓與膠體滲透壓的平衡,使間質區間擴張、血管內區間相對縮減。增加的間質液(水腫)改變細胞內外交界的正常功能,進一步影響組織灌流。

新生兒與成人在水腫致病機轉上的發育差異:發育早期微血管對蛋白質的通透性較高,病理狀況下又進一步上升,間質蛋白質濃度可能接近血管內濃度,更有利血管內容積流失與間質容積擴張。

Box 20.1 文字框,列出造成新生兒間質水腫的各項機轉與情況
📦 Box 20.1 Mechanisms for Conditions Causing Interstitial Edema in the Neonate把水腫原因分成兩大類:微血管濾出與回吸收失衡,以及淋巴引流減少。重點整理見下表。
新生兒間質水腫的機轉(整理自 Box 20.1) 筆記整理表,非原書表格
機轉內容與例子
靜水壓增加
Increased hydrostatic pressure
微血管靜水壓上升:心輸出量增加、靜脈阻塞
組織靜水壓下降:間質凝膠性質改變(水腫狀態、荷爾蒙作用,包括泌乳素)
膠體滲透壓梯度下降
Decreased oncotic pressure gradient
微血管膠體滲透壓下降:早產、肺透明膜病(hyaline membrane disease);營養不良、肝功能不全;腎病症候群
間質膠體滲透壓上升:通常由微血管通透性增加造成
濾過係數上升
Elevation of the filtration coefficient
微血管通透性增加:大孔徑內皮器官(肝、脾);成熟度(早產兒 > 足月兒 > 成人);促發炎細胞激素生成(敗血症、過敏性休克、缺氧組織傷害、組織缺血、缺血再灌流、軟組織創傷、葉克膜)
微血管表面積增加:血管擴張
淋巴引流減少
Decreased lymphatic drainage
肌肉活動減少:神經肌肉阻斷及/或重度鎮靜;中樞及/或周邊神經系統疾病
淋巴流動受阻:中心靜脈壓上升;疤痕組織形成(BPD);機械性阻塞(敷料、機械通氣新生兒的高平均氣道壓)

生理食鹽水與白蛋白:多數(但非全部)臨床研究提示,疑似低血容時給 0.9% 生理食鹽水,相較 4.5% 或 5% 白蛋白輸注,體液滯留較少、心血管狀態改善相近;這個主題仍需進一步研究。

白蛋白與惡性循環:即使有低白蛋白血症,重症新生兒頻繁接受白蛋白推注時,輸入的白蛋白大多會快速滲漏到間質,形成循環:血管內容積耗竭與水腫形成 → 血管收縮、組織灌流與細胞功能受損 → 細胞外容積分布的調節更差。循環若未中斷,就會發展為全身性水腫(anasarca),預後通常極差。

白蛋白滲漏的惡性循環頻繁白蛋白推注 → 白蛋白快速滲入間質 → 血管內容積耗竭、水腫形成 → 血管收縮、組織灌流與細胞功能受損 → 細胞外容積分布調節更差;循環未中斷時發展為全身性水腫。
小結重症新生兒維持血管內容積、調節間質容積與組成的能力都有限。照護者處理血管內容積時要高度警覺,包括避免在重症新生兒常規使用白蛋白。

細胞外溶質與水分區間的調節 Regulation of the Extracellular Solute and Water Compartment

  • 滲透壓設定點:細胞外滲透壓被嚴格維持在設定點的 2% 以內,設定點介於 275–290 mOsm。
  • 感測端:血壓由壓力接受器(baroreceptors)監測;血鈉(恆定狀態下滲透壓的主要來源)由滲透壓接受器(osmoreceptors)監測。
  • 效應端:心臟、血管床、腎臟,以及口渴時的攝水行為。
  • 新生兒的弱點:重症足月兒與早產兒無法靠口渴反應維持液體平衡,所以照護者的輸液管理更形重要。
  • 參與的荷爾蒙:腎素-血管收縮素-醛固酮系統(renin–angiotensin–aldosterone system, RAAS)、血管加壓素、ANP、B 型利鈉肽(brain [B-type] natriuretic peptide, BNP)、緩激肽、前列腺素、兒茶酚胺,都藉由調節效應器官參與。
  • 其他必要條件:有效調節也仰賴完整的心血管功能與微血管內皮。

生理狀態:細胞外容積增加 → 循環血漿容積增加 → 血壓與腎血流上升 → 腎絲球濾過增加,加上荷爾蒙抑制腎小管對鈉與水的回吸收 → 尿量增加,細胞外容積回到正常。

重症新生兒:微血管滲漏與心肌反應下降(源自不成熟與原發疾病),限制了細胞外容積擴張時循環血量的上升。尤其在生病的早產兒,輸液推注後血壓可能只短暫上升,腎血流也可能維持低下,因為液體快速滲入間質。中樞對血管張力的調節失當造成血管擴張,進一步降低有效循環血量、損害組織灌流;肺部氣體交換因而受損,缺氧又使微血管滲漏更嚴重。若未以適當治療中斷,這個惡性循環很容易在病嬰身上持續惡化。

調節體液的器官成熟 Maturation of Organs Regulating Body Composition and Fluid Compartments

心臟、腎臟、皮膚與內分泌系統,是新生兒調節 ECF(連帶調節 ICF)與電解質平衡最重要的器官。這些系統不成熟(尤其是極低出生體重,very low birth weight, VLBW)會使調節能力受損,估算每日液體與電解質需求時必須納入考量。

心血管系統的成熟 Maturation of the Cardiovascular System

  • 胎齡成熟度與新生兒心臟承受急性容積負荷的能力直接相關。
  • 不成熟心肌的 Starling 反應鈍化,主因是收縮元件含量較低、胞內鈣處理不成熟、交感神經支配不完全。
  • 中樞血管調節與內皮完整性也受發育調控,所以重症早產兒很少能維持適當的血管內容積。
  • 調節細胞外容積需要足夠的有效循環血量,因此心血管不成熟也限制了病嬰調節細胞外區間總容積的能力。

腎功能的成熟 Maturation of Renal Function

  • 腎臟藉由選擇性回吸收鈉與水,分別調節細胞外容積與滲透壓。
  • 腎功能不成熟使早產兒容易過度流失鈉與碳酸氫鹽。
  • 早產兒無法迅速處理鈉或容積負荷,也傾向細胞外容積擴張並形成水腫。
  • 產前類固醇:可加速腎功能成熟,因此曾暴露的早產兒較能調節出生後的 ECF 收縮。
  • 尿濃縮能力:出生後前幾週,血流動力學穩定但極度不成熟的嬰兒因腎小管不成熟,會產生稀釋尿並可能多尿。濃縮能力自出生後第 2 週至第 4 週逐漸上升,但要數年才達到成人腎臟水準。

皮膚的成熟 Maturation of the Skin

  • 足月兒表皮發育良好且已角質化;極度不成熟新生兒的表皮只有 2–3 層細胞。
  • 缺乏有效的水分擴散屏障,使 TEWL 增加,可在出生早期造成高張性脫水,胞內容積與滲透壓快速改變。在許多器官(尤其腦部)這些急遽變化可導致細胞功能異常,最終細胞死亡。
  • 影響經表皮游離水流失的因素:胎齡、出生後年齡、子宮內生長型態、環境因素(濕度、溫度)。
  • 出生後皮膚角質化迅速,但表皮完全成熟要到 2–3 週大。
  • 慢性子宮內壓力與產前類固醇都會促進皮膚成熟。
立體圖:經表皮失水隨胎齡增加而下降,也隨出生後年齡增加而下降,最不成熟的早產兒在出生早期最高
📊 Fig. 20.4 Transepidermal water loss in relation to gestational age during the first 28 postnatal days適於胎齡新生兒的測量結果(環境濕度 50%、嬰兒安靜時)。TEWL 與胎齡呈指數關係,早產兒高於足月兒;出生後年齡也明顯影響 TEWL,對不成熟早產兒尤其如此。圖中單位是 g/m²/hr。

終端器官對調節荷爾蒙的反應成熟 Maturation of End-Organ Responsiveness to Hormones

RAAS、血管加壓素、ANP、BNP 藉由改變腎臟排鈉排水、全身血管阻力與心肌收縮力,直接調節細胞外區間的容積與組成。前列腺素、緩激肽、泌乳素等則經內分泌、旁分泌或自泌機轉,調節其他荷爾蒙的作用。

腎素-血管收縮素-醛固酮系統 Renin–Angiotensin–Aldosterone System

  • 路徑:腎微血管血流下降 → 近腎絲球細胞分泌腎素 → 血管收縮素原轉為血管收縮素 I → 血管收縮素轉化酶水解成血管收縮素 II → 結合細胞膜受體 AT1 與 AT2。
  • 血管收縮素作用:血管收縮、腎小管鈉水回吸收增加、釋放醛固酮。
  • 醛固酮作用:增加鉀分泌,並在遠端小管進一步促進鈉回吸收。
  • 主要功能:保護細胞外容積、維持組織灌流,並減輕低血容引起的代謝性酸中毒對鉀恆定的衝擊。
  • 新生兒限制:不成熟腎臟對這些荷爾蒙的保鈉保水作用反應較低,效力因此受限。
  • 與前列腺素的拮抗:腎內生成、具血管擴張與利鈉作用的前列腺素,是平衡 RAAS 腎臟作用的主要反調節荷爾蒙。indomethacin 抑制前列腺素後,RAAS 的血管收縮與保鈉作用失去制衡,促成早產兒的藥物性腎衰竭。

血管加壓素 Vasopressin

  • 血管加壓素(抗利尿激素,antidiuretic hormone)調節細胞外滲透壓,並經 V1a 與 V2 受體直接影響血管張力。
  • 它藉由上調集尿管的水通道蛋白-2(aquaporin-2),選擇性增加游離水回吸收,使血壓上升。
  • 新生兒血漿濃度明顯升高,陰道產後尤甚,其心血管作用有助新生兒適應。
  • 發育中腎臟對循環中的血管加壓素較不敏感;但足月兒的腎臟反應比早產兒成熟,高濃度血管加壓素也部分造成健康足月兒出生第一天尿量偏少。
  • 某些病理狀況下,血管加壓素釋放失調及/或終端器官無反應,會明顯影響生病的早產兒與足月兒的腎臟、心血管功能及電解質與液體狀態。
    • 抗利尿激素分泌不當症候群(syndrome of inappropriate secretion of antidiuretic hormone, SIADH):血管加壓素失控釋放,造成水分滯留、低血鈉與寡尿。
    • 尿崩症(diabetes insipidus):腦下垂體無法生成,或腎臟對其無反應,造成多尿與高血鈉。

心房利鈉肽 Atrial Natriuretic Peptide

  • ANP 藉直接血管擴張與腎臟排鈉作用,以與 RAAS 相反的方式調節胎兒與新生兒的細胞外容積,也直接抑制腎素生成與醛固酮釋放。
  • 循環血量增加造成心房壁牽張,是心血管系統中最強的 ANP 釋放刺激。
  • 胎兒血漿濃度高;ANP 與 BNP 可能參與心臟發育。
  • 與新生兒科直接相關的情境:待產時的液體移動、出生後轉換期的細胞外容積收縮。
  • 正壓吐氣末通氣(positive end-expiratory pressure)造成的寡尿,部分源於 ANP 分泌下降,以及血管加壓素釋放增加。

腦(B 型)利鈉肽 Brain (or B-Type) Natriuretic Peptide

  • 心室壁張力上升時由心室肌釋放;與 ANP 相似,會造成排鈉、利尿、血管擴張,並抑制 RAAS。
  • BNP 及其無活性的 N 端片段(NT-proBNP)半衰期比 ANP 長,濃度隨時間較穩定,所以可能是更有用的臨床生物標記。NT-proBNP 由腎臟排出,判讀血中濃度時應考慮腎功能。
  • BNP 在出生第一天最多上升 20 倍,之後在第一週呈下降趨勢。
  • 與 ANP 不同,第一天之後 BNP 下降與肺動脈壓下降趨勢相關。高濃度 BNP 藉血管擴張與利尿,在胎兒血流動力學轉換中扮演關鍵角色。
  • 臨床限制:出生後前幾天濃度變異大,檢測方法也多樣。趨勢判讀需要在同一病人身上、以同一方法重複測量,因此臨床效用充其量仍不確定。

前列腺素 Prostaglandins

  • 對 RAAS 與血管加壓素的腎血管及腎小管作用,具有充分記載的反調節角色。
  • indomethacin 抑制前列腺素合成,會帶來具臨床重要性、有時有害的腎血管與腎小管影響,尤其在限水的早產兒。
  • ibuprofen 對腎臟與腸繫膜血流的副作用比 indomethacin 少。
  • 前列腺素如何調節新生兒液體電解質恆定中其他荷爾蒙的作用,研究較少。

泌乳素 Prolactin

  • 在胎兒與新生兒水分恆定的調節中扮演允許性(permissive)角色。
  • 胎兒血漿泌乳素高,促成胎兒組織含水量較多。
  • 早產兒出生後濃度維持高值,直到約受孕後 40 週。
  • 低濃度與呼吸窘迫症候群(respiratory distress syndrome, RDS)風險增加有關,但此觀察的臨床意義不明。
不成熟對各調節器官的影響 筆記整理表,非原書表格
器官不成熟的表現臨床後果促進成熟的因素與時程
心血管Starling 反應鈍化;中樞血管調節與內皮完整性未成熟重症早產兒很少能維持適當血管內容積,也難以調節細胞外總容積隨胎齡成熟度上升
腎臟鈉與碳酸氫鹽過度流失;無法迅速處理鈉或容積負荷;稀釋尿容積擴張與水腫傾向;可能多尿;必然游離水流失增加產前類固醇加速成熟;濃縮能力第 2–4 週上升,數年才達成人水準
皮膚表皮僅 2–3 層細胞,缺乏水分擴散屏障TEWL 高,出生早期高張性脫水,腦部等器官細胞可能受損甚至死亡慢性子宮內壓力與產前類固醇促進;完全成熟要到 2–3 週大
內分泌腎臟對 RAAS 與血管加壓素反應較低調節效力受限;病理狀況下可出現 SIADH 或尿崩症足月兒的腎臟反應比早產兒成熟
調節液體與電解質的荷爾蒙比較 筆記整理表,非原書表格
荷爾蒙主要刺激/來源主要作用新生兒特點臨床關聯
RAAS腎微血管血流下降,近腎絲球細胞分泌腎素血管收縮、鈉水回吸收增加、釋放醛固酮(增加排鉀、保鈉)不成熟腎臟對保鈉保水作用反應較低indomethacin 抑制前列腺素後,RAAS 失去制衡,促成藥物性腎衰竭
血管加壓素—經 V1a、V2 受體作用;上調水通道蛋白-2,增加游離水回吸收,血壓上升血漿濃度明顯升高,陰道產後尤甚;發育中腎臟較不敏感SIADH;尿崩症;正壓吐氣末通氣相關寡尿;足月兒第一天尿量偏少
ANP循環血量增加造成心房壁牽張血管擴張、排鈉;抑制腎素與醛固酮胎兒血漿濃度高,可能參與心臟發育待產液體移動、出生後容積收縮;正壓吐氣末通氣時分泌下降
BNP心室壁張力上升,由心室肌釋放排鈉、利尿、血管擴張、抑制 RAAS第一天最多上升 20 倍,第一週下降半衰期較長,但臨床效用充其量仍不確定
前列腺素腎內生成血管擴張與排鈉,反調節 RAAS 與血管加壓素—indomethacin 抑制後腎血管與腎小管受影響;ibuprofen 副作用較少
泌乳素—對水分恆定的允許性作用胎兒濃度高;早產兒維持高值至約受孕後 40 週低濃度與 RDS 風險相關,意義不明

液體與電解質恆定的管理 Management of Fluid and Electrolyte Homeostasis

一般原則 General Principles of Fluid and Electrolyte Management

  • 適當管理需要理解前述生理原則,並仔細監測關鍵臨床資料。
  • 需求在不同嬰兒之間差異很大,同一嬰兒在不同時間也會變,因此輸液處方必須個別化並經常重新評估。
  • 主要目標:維持適當的 ECF 容積、胞內外液滲透壓與離子濃度。

液體與電解質狀態評估 Assessment of Fluid and Electrolyte Status

病史線索

  • 母親孕期狀況、待產與分娩時給予的藥物與輸液、胎兒與新生兒的特定狀況,都會影響早期液體電解質平衡。
  • 母親接受過量游離水或使用催產素(oxytocin)→ 可造成新生兒低血鈉。
  • 母親使用 indomethacin、血管收縮素轉化酶抑制劑、furosemide、aminoglycosides → 都可能損害新生兒腎功能。
  • 新生兒有羊水過少或出生窒息病史 → 應警覺腎功能異常的可能。

身體徵象

  • 皮膚彈性改變、前囟凹陷、黏膜乾燥,在小嬰兒不是脫水的敏感指標。
  • 血管內容積耗竭時,心搏過速與寡尿較早出現,低血壓與代謝性酸中毒較晚出現。
  • 容積過多或生病時,水腫通常較早出現。
  • 連續測量體重、輸入輸出量、血清電解質,通常能提供整體液體狀態最精確的資訊。

尿量

  • 足月與早產兒正常都會在出生 24 小時內解尿。
  • 多數沒有血流動力學問題的新生兒,尿量由第 1 天的 1–2 mL/kg/h,增加到第 3–5 天的 3–5 mL/kg/h,同時伴隨體重下降(足月 5%–10%、早產 10%–15%)。
  • 利尿開始常預告 RDS 緩解;但早期使用表面張力素後,這個現象已較不明顯。

重症與恆定改變時的其他資料

  • 血中尿素氮(blood urea nitrogen, BUN)、血清與尿液滲透濃度或比重、尿電解質、血清碳酸氫鹽。
  • 密切監測心輸出量與器官血流、血壓、心率。
  • 監測頻率取決於不成熟程度、原發疾病、液體電解質失衡的嚴重度。

水分恆定與管理 Water Homeostasis and Management

水分流失 Water Losses

游離水流失分成不顯性(皮膚、呼吸道)與顯性(尿、糞)。尿量是最重要的顯性失水來源。

各族群顯性失水 筆記整理表,非原書表格
族群尿液失水糞便失水(出生後第一週)
極早產兒(無全身低血壓或腎衰竭)第 1 天 30–40 mL/kg/day;第 3 天約 120 mL/kg/day早產兒約 7 mL/kg/day
穩定、較成熟早產兒(28 週後出生)第 1 天約 90 mL/kg/day;第 3 天 150 mL/kg/day
足月兒明顯較少,到第 3 天約 40–60 mL/kg/day約 10 mL/kg/day
  • 早產兒因腎臟不成熟,傾向產生稀釋尿,增加必然的游離水流失。
  • 糞便失水之後會增加,受餵食種類與排便頻率影響;排便頻率通常以哺餵母乳者較高。

經皮膚的不顯性失水(insensible water loss, IWL)對早產兒至關重要:

  • 出生頭幾天、在未加濕環境下,23–26 週極早產兒的 TEWL 可達足月兒的 15 倍。
  • 皮膚出生後成熟很快,但即使如此,極度不成熟新生兒在第一個月底的不顯性失水仍比足月兒高一些。
  • 產前類固醇暴露與早產兒 IWL 大幅減少有關。
  • 環境管理是對抗經未成熟皮膚高度失水最有效的方式,環境濕度對 TEWL 影響最大:極度不成熟新生兒的保溫箱濕度由 20% 升到 80%,TEWL 約減少 75%。
  • 開放式輻射保溫台會使 TEWL 增加超過一倍;現在的照護標準是把極度不成熟新生兒放在加濕保溫箱。
  • 其他會增加經皮 IWL 的因素:照光(尤其在低濕度下照護時)、活動、氣流、體溫與環境溫度升高、皮膚破損,以及皮膚或黏膜缺損(如腹裂 gastroschisis、表皮分解性水皰症 epidermolysis bullosa)。
影響經皮不顯性失水的因素 筆記整理表,非原書表格
方向因素
使失水增加胎齡愈小;出生後年齡愈小;未加濕環境;開放式輻射保溫台;照光(尤其低濕度下);活動;氣流;體溫與環境溫度升高;皮膚破損;皮膚或黏膜缺損
使失水減少提高環境濕度;加濕保溫箱;產前類固醇暴露;出生後皮膚快速成熟

經呼吸道的 IWL:主要取決於吸入氣體的溫度與濕度,以及呼吸速率、潮氣量與死腔通氣。環境溫度 32.5°C、濕度 50% 時,健康足月兒的呼吸道失水約占總 IWL 一半。接受機械通氣時,若氣體加濕至體溫,呼吸道就沒有 IWL。

額外失水(extraordinary losses):加護新生兒最常見的是鼻胃管持續抽吸(見外科狀況)。抽血、胸管、手術引流、造口、瘻管、嘔吐或腹瀉也可造成大量流失。

水分需求的管理 Management of Water Requirements

臨床醫師要分三大類考量液體需求:

  1. 既有的不足或過剩:先估算。
  2. 持續維持量:補足平常的顯性與不顯性失水,並支持生長。
  3. 額外失水:預先設想。

這三類雖一起給予,但各自的組成不同,要分開考慮。例如補充胸管或造口流失的液體,電解質組成就與單純維持水合的維持液不同,兩者又與支持生長的液體不同。

決定初始液體與電解質需求時,要納入產前病史、出生體重、胎齡、是否需要機械通氣、照護環境,並經常重新評估。體重是監測液體平衡最有用的參數,體重快速變化反映水平衡的改變。

由連續體重估算 IWL 體重下降時:IWL = 液體攝入 − 尿量 + 體重減少量
體重增加時:IWL = 液體攝入 − 尿量 − 體重增加量
  • 起始液量:顯性失水預留 30–60 mL/kg/day,加上估計的 IWL。Fig. 20.4 顯示依胎齡與出生後年齡的 IWL 範圍,開立液體時要考量前述可預期影響 IWL 的因素。
  • 預防重於補充:在早產兒,預防過多 IWL 比補充增加的 IWL 併發症更少,通常可藉調整環境達成。
  • Table 20.1 是依出生體重的一般維持液量,只作為初始處置的指引,之後要依檢驗值與其他臨床資料個別化。
Table 20.1 依出生體重與出生後天數列出的每日維持液體需求
📋 Table 20.1 Estimated Maintenance Fluid Requirements依出生體重分 4 組、依出生後天數分 4 欄,單位 mL/kg/day。體重愈低,起始液量愈高。
Table 20.1 文字版:每日維持液量(mL/kg) 筆記整理表,非原書表格
出生體重(g)第 1 天第 2 天第 3–6 天第 7 天以後
<750100–140120–160140–200140–160
750–1000100–120100–140130–180140–160
1000–150080–100100–120120–160150
>150060–8080–120120–160150
出生後的負水、負鈉平衡是適應,不是問題早產兒 TBW 過多、細胞外容積擴張,所以出生後前 5–10 天的負水、負鈉平衡是對子宮外生活的適當適應,不應以增加輸液與補鈉去代償。若轉換期達成正液體平衡(體重增加),研究顯示早產兒 RDS 病程較嚴重的風險較高,PDA、鬱血性心衰竭、肺水腫、壞死性腸炎與 BPD 的發生率也較高。不過,這些預後研究大多在表面張力素時代之前、產前類固醇普及之前完成。
Table 20.1 的用法這張表是起始參考,不是目標處方。原文同時強調三件事:表中數字只作初始處置;之後要依檢驗值與臨床資料個別化;早產兒早期的負水、負鈉平衡不應以增量輸液代償。

監測與調整

  • 體重:新生兒(尤其預期有液體問題的極早產兒)應每天秤重 1–2 次。
  • 血鈉:每 4–6 小時測一次,直到穩定,通常在出生後 3–4 天。
  • 尿量:每 6–8 小時記錄並檢視。
  • ELBW:應在 12 小時大以前檢查電解質,以引導液體管理。
  • 增加液量的時機:足月兒體重每天下降超過 1%–2%、早產兒超過 2%–3%;尿量不當偏低;尿比重上升;及/或血鈉上升。
  • 第一週預期且適當的體重下降:足月最多 10%,早產最多 15%。
  • 減少液量的時機:體重未適當下降及/或血鈉下降。
  • 目標:在 5–10 天內達到 140–160 mL/kg/day,以提供足夠熱量。

出生後液體電解質管理的時間軸

  1. 出生 12 小時內ELBW 嬰兒應在 12 小時大以前檢查電解質,引導液體管理。此時依 Table 20.1 與環境因素決定起始液量,極度不成熟新生兒放在加濕保溫箱。
  2. 出生後 24 小時內足月與早產兒正常都應解尿,尿量約 1–2 mL/kg/h。ANP 相關的生理性利尿在第 2–3 天開始。
  3. 出生後第 3 天左右尿量確實建立後才開始補鉀。血鈉每 4–6 小時監測至穩定,通常在 3–4 天。尿量在第 3–5 天升到 3–5 mL/kg/h。
  4. 頭幾天之後細胞外容積收縮完成,或體重下降超過 5% 後,早產兒與生病的足月兒才開始補氯化鈉,確保生長所需的正鈉平衡。
  5. 第 5–10 天液量達 140–160 mL/kg/day,提供足夠熱量。早產兒的負水、負鈉平衡期在此時結束。
  6. 第 10–20 天早產兒回到出生體重;足月兒則在第 4–7 天之後已開始穩定增重。

液體過量的處置 Treatment of Fluid Overload

  • 成因:常見於病嬰,多因低血壓及/或灌流不良時給予輸液推注。
  • 診斷:依體重增加、水腫,常合併低血鈉。
  • 預防:循環支持時,若合適可用輸血及/或謹慎使用升壓-強心劑(dopamine、epinephrine),取代膠體或晶體液,有時可避免水分過多。
  • 處置:通常以每日總液量遞減 10%–20% 進行,並仔細監測臨床與檢驗徵象,確保在 ECF 收縮期間維持足夠血管內容積,以及正常的血糖與電解質。
  • 白蛋白加利尿劑:先給白蛋白再給利尿劑(如 furosemide)雖可嘗試動員間質液,但支持此作法的證據很少,且因白蛋白滲漏到間質,可能適得其反。

脫水的處置 Treatment of Dehydration

  • 依病史或臨床徵象懷疑,以檢驗確認。
  • 總缺水量可由體重變化、計算總輸入輸出、追蹤連續血鈉來估計。
  • 適當治療要考慮鈉狀態。液體矯正與鈉處理的細節見「高血鈉的治療」。

鈉的恆定與管理 Sodium Homeostasis and Management

  • 目標範圍:血鈉一般應維持在 135–145 mEq/L。
  • 建議攝取量:尿鈉流失同時受胎齡與出生後年齡影響,所以建議攝取量隨這兩個因素變動,範圍由 1 mEq/kg/day 到 12 mEq/kg/day。
  • 開始補鈉的時機:早產兒與生病的足月兒,要等出生後細胞外容積收縮完成才開始補充氯化鈉,通常在出生頭幾天之後,或體重已下降超過出生體重 5% 之後。
  • 補鈉的目的:適當補充可確保生長所需的正鈉平衡。

低血鈉 Hyponatremia

定義血鈉 <130 mEq/L,代表鈉相對於體內水分不足,可由全身鈉(total body sodium, TBS)不足或游離水過多造成。兩種情況下 TBW 都可能減少(低血鈉合併容積收縮)、正常或增加(低血鈉合併容積擴張)。
  • 與預後的關係:低血鈉與多種併發症相關,但它可能主要只是疾病嚴重度的標記。即便如此,早產兒補鈉與較佳長期預後相關,突顯適當鈉管理的重要。
  • 先確定病因與病程:釐清主要原因與持續時間,才能開始適當治療。
  • 重症新生兒最常見原因:游離水給予過多及/或滯留。此時 TBS 正常,適當治療是限制游離水,而不是補鈉。
低血鈉評估流程圖:先排除假性低血鈉與高張性低血鈉,再依容積狀態與尿鈉分類並給予處置
📊 Fig. 20.5 Flow diagram for the clinical evaluation of and therapy for neonates with hyponatremia先排除假性與高張性低血鈉,再評估 ECF 容積狀態,最後以尿鈉 20 mEq/L 為界區分病因,各分支都對應一種處置方向。
低血鈉的評估與處置(整理自 Fig. 20.5) 筆記整理表,非原書表格
容積狀態TBS/TBW尿鈉病因處置
低血容
Hypovolemic
TBS ↓↓
TBW ↓
<20 mEq/L腎外流失:腸胃道(嘔吐、腹瀉、引流管、瘻管);肋膜積液、腹水;腸阻塞(ileus);壞死性腸炎擴充容積
>20 mEq/L腎性流失:利尿劑;滲透性利尿;收縮性鹼中毒;礦物皮質素缺乏;礦物皮質素無反應;Fanconi 症候群;Bartter 症候群;阻塞性尿路病變擴充容積
正常血容
Euvolemic
TBS ±
TBW ↑
通常 >20 mEq/LGlucocorticoid、thyroid(圖中字樣);ADH 過多限水
高血容
Hypervolemic
TBS ↑
TBW ↑↑
<20 mEq/L水腫狀態:鬱血性心衰竭;肝衰竭/肝硬化;腎病症候群;indomethacin 治療限鈉限水
>20 mEq/L腎衰竭:急性、慢性限鈉限水

流程的起點有兩項排除:「假性低血鈉」(pseudohyponatremia,高血脂、高蛋白血症),以及高張性低血鈉(ECF 滲透壓上升,主要由高血糖造成)。

真性鈉不足的計算與補充

真性鈉不足時,可假設鈉的分布空間為全身體重的 70% 來估算:

鈉不足(或過剩)公式 Na⁺ 不足或過剩(mEq)= 0.7 × 體重(kg)× ([Na⁺]desired − [Na⁺]current)
其中 0.7 × 體重是 TBW 的估計值。
低血鈉的矯正策略 筆記整理表,非原書表格
情境作法速度與注意事項
多數耗竭性低血鈉(真性鈉不足)補充鈉量另加在維持需求之上第一個 24 小時給 2/3,其餘在之後 24 小時給;頻繁測電解質,確認矯正速度恰當
嚴重低血鈉(Na <120 mEq/L),不論是游離水過多或 TBS 不足建議用 3% 食鹽水(每公升含 513 mEq 鈉)矯正到 120 mEq/L依公式計算,視嚴重度在 4–6 小時內完成,並密切監測血鈉變化
血鈉達 120 mEq/L 之後完成其餘矯正在之後 48 小時內較緩慢進行
無症狀且血鈉 >120 mEq/L不需高張輸液稀釋性者限水;耗竭性者補鈉
較穩定、慢性鈉流失的嬰兒也可用腸道氯化鈉矯正—
  • 為何嚴重低血鈉要用 3% 食鹽水:顧慮嚴重低血鈉有較高的神經併發症風險;不過,這個關係尚未在大型新生兒族群中明確證實。
  • 快速矯正的兩面:快速靜脈推注 4–6 mL/kg 的 3% 食鹽水,在癲癇或昏迷的兒童有效;但在成人慢性低血鈉,快速且完全矯正與橋腦及橋腦外髓鞘溶解(pontine and extrapontine myelinolysis)相關。
  • 新生兒的態度:這個關聯尚未在新生兒證實,但顧及對未成熟 CNS 的潛在傷害,矯正長期低血鈉時仍須謹慎避免過快。

低血鈉處置流程(依本節內容整理)

  1. 排除:假性低血鈉(高血脂、高蛋白血症)與高張性低血鈉(主要由高血糖造成)。
  2. 評估容積與尿鈉:依臨床與檢驗指標判斷 ECF 容積狀態,再看尿鈉是否超過 20 mEq/L,確定病因。
  3. 判斷水或鈉:游離水過多者限水;真性鈉不足者以公式計算不足量,並確認持續時間。
  4. 看嚴重度:血鈉 <120 mEq/L 時,不論原因都建議先以 3% 食鹽水矯正到 120 mEq/L;血鈉 >120 mEq/L 且無症狀者不用高張輸液。
  5. 監測:頻繁測量血清電解質,確認矯正速度適當;長期低血鈉避免快速矯正。

高血鈉 Hypernatremia

定義血鈉 >150 mEq/L,反映水相對於 TBS 不足,多半是水而非鈉的恆定失調。高血鈉不代表 TBS 的量:TBS 可高、可正常、可低,取決於病因;也可合併低血容、正常血容或高血容。
  • 若主要因鈉平衡改變造成,可來自單純鈉增加,或較常見的鈉增加合併較少量的水累積,少數情況下合併水分流失。
Box 20.2 文字框,依容積狀態列出造成高血鈉的情況
📦 Box 20.2 Conditions Causing Hypernatremia依低血容、正常血容、高血容三類列出高血鈉原因,分類重點見下表。
高血鈉的原因(整理自 Box 20.2) 筆記整理表,非原書表格
分類原因
低血容性母乳攝取不足、腹瀉、輻射保溫台、過度出汗、腎發育不良(renal dysplasia)、滲透性利尿
正常血容性:ADH 生成減少中樞性尿崩症、頭部外傷、中樞神經系統腫瘤(顱咽管瘤 craniopharyngioma)、腦膜炎或腦炎
正常血容性:腎臟反應下降或消失腎因性尿崩症、極度不成熟、腎臟傷害,以及 amphotericin、hydantoin、aminoglycosides 等藥物
高血容性配方奶調製不當、給予碳酸氫鈉、給予氯化鈉、原發性高醛固酮症

為何高血鈉性脫水不易察覺

高血鈉造成的高張性,使水由細胞內移到細胞外,形成細胞內脫水,但細胞外區間相對保留。這是高血鈉性脫水(尤其慢性)往往要到病程晚期才出現血管內耗竭與脫水明顯徵象的主因。

中樞神經系統的適應

  1. 立即反應腦部皺縮刺激鈉、鉀、氯等電解質攝入,使神經元細胞體積相對保留。但這些電解質的胞內濃度高於正常時,對胞內酵素功能有嚴重不良影響。
  2. 延遲反應(或許約 4–6 小時開始)合成具滲透保護作用的胺基酸與有機溶質,保護細胞功能。這些「自生性滲透物」(idiogenic osmols),如 taurine、glycine、glutamine、sorbitol、inositol,可在較長時間的高滲壓力下減少 CNS 細胞失水,並限制胞內鈉、氯累積。
急性與慢性高血鈉的矯正速度 筆記整理表,非原書表格
快速發生(數小時內,如意外鈉負荷)慢性或發生時間不明
腦細胞狀態累積的電解質(鈉、鉀、氯)可快速排出腦細胞,不會發生胞內液體堆積,腦水腫不太可能出現自生性滲透物要數天才緩慢消散,腦細胞維持相對固定的高張性
矯正速度相對快速矯正通常安全;血鈉每小時降 1 mEq/L(24 mEq/L/day)是適當的應較慢矯正,最快 0.5 mEq/L/h(12 mEq/L/day)
過快的後果—細胞外張力驟降,水移入腦細胞,形成腦水腫,後果可能有害

族群研究:2007 年發表的大型族群研究顯示,因脫水(體重減少超過出生體重 12%)與高血鈉(血鈉 ≥150 mEq/L)入院、但沒有休克、呼吸衰竭、梗塞或壞疽的新生兒,在管理式醫療環境下,5 歲時神經發展不良率並未增加。作者指出,這種好結果可能不能推論到症狀更嚴重的新生兒。

哺餵母乳足月兒的高血鈉

  • 最常見機轉:母乳攝取不足造成的脫水。
  • 母乳鈉含量:也與母乳鈉濃度高有關,尤其是泌乳不順利之母親的母乳;哺乳頻率減少與母乳鈉濃度明顯上升有關。
  • 初期表現:體重下降 10% 以上、水合不良、嗜睡、進食差。
  • 延遲辨識的原因:這些嬰兒起初可能看起來安靜、滿足,沒有明顯脫水徵象,因為細胞外失水由細胞內區間補充。此過程中細胞內生成自生性滲透物,跟隨細胞外滲透壓上升,保護細胞免於快速且無法承受的失水。
  • 代償耗盡後:出現完整臨床表現,包括寡尿、嗜睡、躁動與肌張力低下;最晚期出現癲癇、心血管崩潰與腎衰竭。
  • 預後:一旦發展為完全休克,治療通常失敗,因為細胞體積收縮已達不可逆階段。
  • 不可逆期之前:也可能出現嚴重 CNS 併發症,來自高張性(矢狀竇或其他靜脈竇血栓),及/或再水合過快(腦水腫)。
  • 長期資料:沒有完善的追蹤研究;觀察性研究提示最多 5% 的新生兒發生腦傷(腦出血、水腫、血栓或梗塞)。

極度不成熟新生兒的早期高血鈉

  • 最常來自過多的經皮游離水流失,通常在出生後 24–72 小時內快速發生。
  • 支持診斷:體重下降、血鈉上升、細胞外容積收縮的臨床徵象。
  • 預防:適當調整游離水攝取、使用加濕保溫箱、頻繁監測血清電解質。
  • 近期一項 VLBW 新生兒的單中心回溯研究,以多元線性迴歸配合廣義估計方程式分析,發現血鈉峰值超過 149 mmol/L 與 24 個月大時認知預後不佳有關;這個關聯屬因果或只是疾病嚴重度的結果,仍待進一步研究。

其他原因

  • 尿崩症:中樞性與腎因性(diabetes insipidus, DI)是少見得多的高血鈉原因,分別因血管加壓素生成不足與腎臟無反應。中樞性 DI 可為先天,或繼發於神經傷害。
  • 醫源性:補鈉過量,主要見於反覆接受容積推注作心血管支持,或因代謝性酸中毒接受碳酸氫鈉的病嬰。水腫、體重增加、容積推注病史有助診斷。

高血鈉的治療 Treatment of Hypernatremia

要徹底分析病史,以及臨床徵象、檢驗與體重的變化,才能確定主要病因與適當治療。重症新生兒的血鈉異常可能是多因素造成,治療策略較不直接。部分高血鈉是鈉過多合併 TBW 正常或偏高,但新生兒多數是高血鈉性脫水,其治療一般分兩階段:

  1. 緊急期(emergent phase)恢復血管內容積,通常用鈉濃度比病人低 10–15 點的溶液。血鈉高於 175 mEq/L 時,這一點尤其重要。
  2. 再水合期(rehydration phase)把剩餘游離水不足量與一般維持需求相加,在至少 48 小時內平均給予。
游離水不足公式 H₂O 不足或過剩(L)= 0.7 × 體重(kg)× ([Na⁺]current (mEq/L) / [Na⁺]desired (mEq/L) − 1)
其中 0.7 × 體重是 TBW 的估計值。
  • 矯正時間:診斷脫水時,一般應在 24 小時內矯正,前 8 小時完成一半,其餘在之後 16 小時完成。
  • 需要更長時間的情況:脫水合併中度(血鈉 >160 mEq/L)至重度(血鈉 ≥175 mEq/L)高血鈉時,尤其是較慢性的表現。

另一種算法是估算把血鈉降低目標值所需的游離水量:血鈉每降 1 mEq/L,中度高血鈉需 4 mL/kg;血鈉高達 195 mEq/L 時只需 3 mL/kg。

24 小時內血鈉降 12 mEq/L 所需游離水 中度(血鈉 >160 mEq/L):游離水 = 目前體重(kg)× 4 mL/kg/mEq/L × 12 mEq/L,即目前體重(kg)× 48 mL/kg/day
重度(血鈉 >175 mEq/L):游離水 = 目前體重(kg)× 36 mL/kg/day

選擇補充液:要比較補充液的鈉含量與血鈉濃度。特別注意,補游離水時必須同時給鈉,以免高血鈉矯正過快。

靜脈輸液的相對游離水比例 游離水百分比 = 1 − (靜脈輸液鈉 / 血清鈉)
Table 20.2 常見靜脈輸液在血鈉 145 與 195 mEq/L 時的等張與游離水比例
📋 Table 20.2 Free Water Content (as Volume Percent) of Common Intravenous Solutions at Normal and High Serum Sodium Concentrations同一種輸液的游離水比例會隨病人血鈉改變。表註指出,血鈉 195 mEq/L 時等張食鹽水提供 21% 游離水,用於重度脫水高血鈉新生兒的容積復甦時,會使血鈉出現不希望的下降。
Table 20.2 文字版:等張/游離水比例(%) 筆記整理表,非原書表格
靜脈輸液血鈉 145:等張血鈉 145:水血鈉 195:等張血鈉 195:水
5% 葡萄糖水01000100
0.2% 食鹽水22781783
0.45% 食鹽水50503961
0.9% 食鹽水10007921
乳酸林格氏液86146832

矯正期間的監測與補充

  • 電解質監測:每 2–4 小時一次,直到確立理想的血鈉下降速度;之後可放寬到每 4–6 小時一次,直到血鈉低於 150 mEq/L。
  • 速度依發生速率而定:矯正速度也取決於高血鈉的發展速度。這個作法讓血鈉有合理機會在 2–4 天內逐漸降到正常範圍。
  • 目標速率:除急性大量鈉負荷外,血鈉下降目標以最快 1 mEq/L/h 為限;重度高血鈉且病程慢性或不明者,較慢的 0.5 mEq/L/h 較為審慎,可把醫源性 CNS 後遺症的機會降到最低。
  • 同時給維持量:矯正游離水不足時,一般維持液與電解質也要提供。高血鈉性脫水新生兒特別需要適當補充鈣與鎂。
  • 持續尿液流失:每 4–6 小時等量補充,溶液依尿電解質濃度調整(通常是 0.225%–0.45% 食鹽水)。
  • 額外失水:開放性傷口、管路、引流、造口、嘔吐及/或腹瀉造成的流失都要考慮並計入。補充液組成取決於流失液的電解質濃度。最常見的額外失水是胃液,含大量鈉與氯(見 Table 20.3)。
Table 20.3 胃液、小腸液、膽汁、迴腸造口液與腹瀉液的鈉鉀氯濃度
📋 Table 20.3 Approximate Electrolyte Composition of Body Fluids (mEq/L)補充額外失水時用來挑選溶液組成的參考表,注意胃液的氯濃度特別高。
Table 20.3 文字版:體液電解質約略組成(mEq/L) 筆記整理表,非原書表格
體液鈉鉀氯
胃液20–805–20100–150
小腸液100–1405–1590–130
膽汁120–1405–1580–120
迴腸造口液45–1353–1520–115
腹瀉液10–9010–8010–110

高血鈉性脫水處置流程(依本節內容整理)

  1. 判斷病因與病程:分析病史、臨床徵象、檢驗與體重變化,區分水分流失為主或鈉過多為主,並確認高血鈉是急性、慢性或時間不明。
  2. 恢復血管內容積:用鈉濃度比病人低 10–15 點的溶液;血鈉高於 175 mEq/L 時尤其重要。
  3. 計算游離水:用游離水不足公式,或用每降 1 mEq/L 需 4 mL/kg(血鈉高達 195 mEq/L 時 3 mL/kg)的算法,再把維持需求加入。
  4. 選擇補充液:依 Table 20.2 或游離水百分比公式,比較輸液鈉與血鈉;補水時同時給鈉,避免矯正過快。
  5. 補足其他項目:維持液與電解質、鈣與鎂、持續尿液流失(每 4–6 小時等量補充)、額外失水。
  6. 監測:電解質每 2–4 小時一次,速度確立後放寬到每 4–6 小時,直到血鈉低於 150 mEq/L。
  7. 恢復期:足夠尿量建立後才補鉀;轉為標準維持液後再監測電解質 24 小時。

輸液張力的爭議

  • 住院兒童的低血鈉與神經傷害有關,所以決定補充液組成時要審慎考慮張力。
  • 有人主張不論鈉需求如何,一律常規給等張(「生理」)食鹽水,以避免游離水過量造成「醫院內獲得性低血鈉」。
  • 這個作法並非沒有風險,因為生理食鹽水可能造成鈉過量。
  • 合理的作法或許是:依準確評估的液體不足與持續需求開立處方,審慎考慮每個區間的鈉需求,並頻繁監測血鈉變化。

恢復期與合併異常

  • 血鈉、尿量與腎功能都正常後,依病況由靜脈或口服給標準維持液。
  • 補鉀(通常每公升補充液加 20–40 mEq 鉀)要等足夠尿量建立後才開始。
  • 此時仍須再監測電解質 24 小時,確認完全恢復。
  • 高血糖與低血鈣常伴隨高血鈉。不建議用胰島素治療高血糖,因為它可能增加腦中自生性滲透物含量。低血鈣應適當補鈣矯正。
低血鈉與高血鈉對照 筆記整理表,非原書表格
低血鈉高血鈉
定義血鈉 <130 mEq/L血鈉 >150 mEq/L
本質鈉相對於體內水分不足水相對於 TBS 不足,多為水的恆定失調
最常見情境重症新生兒:游離水給予過多及/或滯留哺乳足月兒:母乳攝取不足;極度不成熟兒:經皮游離水流失
容積狀態TBW 可減少、正常或增加可低血容、正常血容或高血容
計算0.7 × 體重 × (目標鈉 − 目前鈉)0.7 × 體重 × (目前鈉 / 目標鈉 − 1)
矯正過快的風險成人慢性低血鈉與髓鞘溶解相關;新生兒未證實,但須謹慎水移入腦細胞,形成腦水腫
矯正節奏耗竭性:24 小時補 2/3,之後 24 小時補其餘。<120 mEq/L:先以 3% 食鹽水在 4–6 小時內矯正到 120 mEq/L,之後 48 小時內較慢完成急性:1 mEq/L/h。慢性或時間不明:最快 0.5 mEq/L/h

鉀的恆定與管理 Potassium Homeostasis and Management

  • 目標範圍:血鉀應維持在 3.5–5 mEq/L。
  • 早期相對高血鉀:新生兒(尤其不成熟早產兒)出生早期可出現相對高血鉀,原因是整體腎功能與腎臟處理鉀的發育差異、Na⁺,K⁺-ATPase 活性下降,以及荷爾蒙環境。
  • 產前類固醇:早產兒曾暴露者高血鉀發生率較低,一般認為與腎功能改善有關。
  • 開始補鉀:一般要等尿量確實建立才開始,通常在出生後第 3 天。
  • 劑量:由 1–2 mEq/kg/day 開始,在 1–2 天內增加到一般維持需求 2–3 mEq/kg/day。
  • 需要更多的情況:部分早產兒在出生後容積收縮完成後,因血漿醛固酮濃度高、前列腺素排泄增加、尿流率不成比例地偏高,需要更多鉀;多數接受利尿劑的新生兒也需額外補鉀。
低血鉀與高血鉀對照 筆記整理表,非原書表格
低血鉀高血鉀
定義血鉀 <3.5 mEq/L未溶血檢體血鉀 >6 mEq/L
主要機轉攝取不足、流失、鹼中毒時移入細胞腎功能異常、細胞死亡釋鉀、腎上腺問題、酸中毒時移出細胞
心電圖T 波變平、QT 延長、U 波T 波尖聳最早,再來 QRS 變寬及各種心律不整
危險水準<2.5 mEq/L 可有心律不整、腸阻塞、嗜睡>6.5–7 mEq/L 可危及生命
處理原則緩慢補充;鹼中毒造成者先矯正鹼中毒停止所有鉀攝取、監測心電圖、依 Table 20.4 用藥

低血鉀 Hypokalemia

新生兒低血鉀通常定義為血鉀低於 3.5 mEq/L。

  • 原因:(1) 鉀攝取不足;(2) 利尿劑、腹瀉、腎功能異常或鼻胃引流造成流失;(3) 鹼中毒時鉀移入細胞內。
  • 心電圖:T 波變平、QT 間期延長,或出現 U 波。
  • 症狀:除接受 digoxin 的病人外,血鉀低於 2.5 mEq/L 前很少有症狀。到這個程度可造成心律不整、腸阻塞與嗜睡。

低血鉀的治療 Treatment of Hypokalemia

  • 以緩慢的腸道或靜脈補充治療。
  • 不建議快速靜脈給氯化鉀,可能導致危及生命的心臟功能異常。
  • 極端緊急時,可在 30–60 分鐘內輸注不超過 0.3 mEq/kg 的氯化鉀。
  • 若低血鉀繼發於鹼中毒,全身鉀含量通常正常,應先矯正鹼中毒,再考慮補鉀。

高血鉀 Hyperkalemia

定義未溶血檢體的血鉀大於 6 mEq/L。
  • 非寡尿性早產兒高血鉀(non-oliguric hyperkalemia of prematurity):極早產兒的高血鉀常不伴隨寡尿,體重低於 1000 g 的新生兒發生率超過 50%。
  • 腎功能異常:常見原因,尤須留意極早產兒,以及病程合併窒息或低血壓者。
  • 細胞死亡釋鉀:常使 IVH、組織缺血(如腸扭轉或壞死性腸炎)及血管內溶血更複雜。
  • 較少見:可能是先天性腎上腺增生症(congenital adrenal hyperplasia)最早的表現之一,或源於其他新生兒急性腎上腺功能不全。
  • pH 的影響:pH 影響鉀在胞內外的分布,酸中毒時血鉀可急性上升。接受利尿劑與鉀補充的慢性肺病嬰兒,若突然呼吸惡化合併酸中毒,要警覺可能發生致命性心律不整。
  • 血鉀不等於體鉀:體內鉀大多在細胞內,所以血鉀不能準確反映全身儲存。即使全身儲存正常或偏低,血鉀高於 6.5–7 mEq/L 仍可危及生命,因為鉀在心臟電生理功能中至關重要。
  • 心電圖:T 波尖聳(最早徵象)、QRS 變寬、心搏過緩、心搏過速、上室性心搏過速、心室性心搏過速、心室顫動。

高血鉀的治療 Treatment of Hyperkalemia

診斷高血鉀時,應停止所有鉀攝取並監測心電圖。

  • 穩定心肌:葡萄糖酸鈣穩定心臟細胞膜。
  • 促進鉀進入細胞:鹼性治療(碳酸氫鈉、tromethamine)、胰島素/葡萄糖、吸入性 albuterol,都能快速增加細胞攝鉀,在危及生命時使血鉀急降。
  • 重要提醒:上述療法都不會降低全身鉀總量,效果也只是暫時的。
  • 促進排鉀:靜脈 furosemide 與直腸給予 sodium polystyrene sulfonate(Kayexalate)會增加鉀排出、降低全身儲存,但至少要數小時才見效。
  • polystyrene sulfonate 的風險:用於早產兒(胎齡 <29 週或出生體重 <1250 g)時,與腸道併發症有關,包括血便與壞死性腸炎。
  • 最後手段:高血鉀危及生命且其他措施無效時,可用透析或換血。
Table 20.4 高血鉀治療藥物的劑量、途徑、起效時間、作用時間、機轉與注意事項
📋 Table 20.4 Medications Used for Treatment of Hyperkalemia依序列出穩定心肌、把鉀移入細胞、增加排出的藥物。看「機轉」欄可區分哪些只是暫時移動鉀,哪些才真正排出。
Table 20.4 文字版:高血鉀治療藥物 筆記整理表,非原書表格
藥物劑量途徑起效作用時間機轉注意事項
葡萄糖酸鈣
Calcium gluconate
100 mg/kg靜脈,2–5 分鐘立即30 分鐘保護心肌免於鉀的毒性;不影響全身鉀與碳酸氫鈉併用有沉澱風險;周邊靜脈給予要小心,滲漏有組織傷害風險
碳酸氫鈉
Sodium bicarbonate
1–2 mEq/kg靜脈,2–5 分鐘立即不定提高 pH,使鉀移入細胞;不影響全身鉀極早產兒出生頭幾天考慮較低劑量與輸注速度;與葡萄糖酸鈣併用有沉澱風險
Tromethamine(THAM)3–5 mL/kg靜脈,1 小時立即不定捕捉 H⁺,提高 pH 而不增加 CO₂,使鉀移入細胞;不影響全身鉀—
胰島素加葡萄糖
Insulin plus dextrose
胰島素 0.1–0.15 U/kg;葡萄糖 0.5 g/kg靜脈,30 分鐘15–30 分鐘2–6 小時刺激 Na⁺,K⁺-ATPase,使鉀移入細胞;不影響全身鉀監測低血糖
Albuterol0.4 mg(溶於 2 mL 生理食鹽水)吸入,最多每 2 小時一次15–30 分鐘2–3 小時刺激 Na⁺,K⁺-ATPase,使鉀移入細胞;不影響全身鉀不應單獨使用
Furosemide口服 1–4 mg/kg/劑;靜脈 1–2 mg/kg/劑口服或靜脈15 分鐘至 1 小時(靜脈較快)4 小時增加腎臟排鉀—
Sodium polystyrene1 g/kg,每 6 小時直腸或口服1–2 小時(直腸較快)4–6 小時在腸道以鈉交換移除鉀新生兒(尤其早產兒)要極度謹慎;含 sorbitol;可能與腸壞死及鈉滯留有關

與液體電解質失衡相關的臨床狀況 Clinical Conditions Associated With Fluid and Electrolyte Disturbances

極度早產 Extreme Prematurity

妊娠 22–27 週出生,或出生體重低於 1000 g(ELBW)的嬰兒,出生後立即期特別容易發生急性液體與電解質異常。

  • TEWL:遠高於較成熟的早產兒(見 Fig. 20.4),除非能預防這些水分流失,否則難以維持水平衡。
  • 產前糖皮質素:促進表皮成熟及心血管、腎臟發育與功能,增加尿量與鈉排泄分率,所以曾暴露的新生兒問題常較少。
  • 液量:依出生體重與出生後年齡的建議維持量見 Table 20.1。
  • 鈉:重症極度不成熟新生兒常經由容積推注、藥物、動脈管路維持輸注接受過多的鈉。所以出生頭幾天通常不應額外補鈉,以免 TBS 濃度與細胞外容積上升,妨礙適當的出生後利尿。但正鈉平衡是適當生長的先決條件,轉換期之後必須確保。
  • 鉀:有發生寡尿性與非寡尿性高血鉀的風險,應密切監測血鉀;若血鉀或腎功能變化有此需要,就停止補鉀。

細胞外容積擴張與碳酸氫鹽流失

  • 許多重症早產兒即使限制鈉與水,仍保留原本偏高的細胞外容積,也傾向由尿流失更多碳酸氫鹽。
  • 只要發生細胞外容積收縮,即使 VLBW 新生兒腎功能不成熟,近端小管碳酸氫鹽回吸收仍符合胎齡水準。因此,細胞外容積擴張似乎是這些新生兒腎性碳酸氫鹽流失的重要因素。
  • 這種情況診斷功能性近端腎小管酸中毒時,不應只靠鹼性尿 pH,因為血清碳酸氫鹽降到新閾值後,遠端小管功能通常已足以酸化尿液。
  • 只要肝功能正常,每日以醋酸鈉、醋酸鉀或兩者補充碳酸氫鹽,很快就會使血液 pH 與血清碳酸氫鹽趨於正常,也會提高尿 pH,有助診斷。
  • 細胞外容積收縮後,這些新生兒通常會達到正碳酸氫鹽平衡,不再需要補充。

第一週的一般監測原則

  • 每日計算液體平衡並測量體重。
  • 依病情嚴重度考慮測量血清電解質、血糖、尿糖、尿滲透壓與比重。
  • 檢測頻率與其他檢查(包括血清白蛋白與滲透壓)取決於臨床狀態、原發疾病嚴重度,以及個別病人的液體電解質失衡。
  • 血清肌酸酐,尤其是 BUN,在出生後前幾週不是液體狀態的準確指標,但追蹤趨勢有幫助。
  • BUN 與蛋白質攝取幾乎沒有關聯,即使考慮腎功能變化亦然。
  • 穩定嬰兒從這些檢查得到的資訊,往往不足以支持過度刺激與抽血帶來的潛在傷害,檢查必須依個別病人調整。
本節小結極度早產兒的早期重點是:靠環境與游離水調整防止 TEWL 造成高血鈉;頭幾天不額外補鈉,讓出生後利尿順利發生;密切監測血鉀,寡尿與非寡尿性高血鉀都可能發生;轉換期後要確保正鈉平衡以支持生長;檢查項目與頻率依個別病況調整,避免抽血與過度刺激帶來的傷害。

新生兒暫時性呼吸急促 Transient Tachypnea of the Newborn

  • 定義:暫時性呼吸急促(transient tachypnea of the newborn, TTN)是足月與晚期早產兒的自限性呼吸併發症,起因於待產與產後立即期胎兒肺液清除延遲。
  • 高風險:剖腹產出生或母親有糖尿病。至少部分可由母親糖尿病相關的胎兒成熟延遲、缺乏待產壓力,以及缺少陰道產的機械作用解釋。
  • 表現:輕至中度呼吸窘迫,常需呼吸支持,包括氧氣、高流量鼻導管或持續正壓,持續 24–96 小時。
  • 液體管理:一般認為液體管理會影響 TTN 病程。多項研究評估限水是否有益,但尚無定論;不過,維持足夠水合是有適應症的。

支氣管肺發育不全 Bronchopulmonary Dysplasia

  • BPD 是多因素疾病,風險因子包括出生後最初數天至數週的高液體與高鹽攝取。
  • 出生後前 10 天液體攝取較高且缺乏適當體重下降,即使控制其他已知風險因子,BPD 風險仍明顯較高。
  • 出生後第 2–4 天累積液體攝取超過 345 mL/kg,與重度 BPD 發生率增加有關。
  • 因此,生命最初幾週仔細管理液體與電解質、允許適當體重下降,對減少 BPD 的發生率與嚴重度非常重要。

開放性動脈導管與 indomethacin/ibuprofen 治療 Patent Ductus Arteriosus and Treatment With Indomethacin/Ibuprofen

液體、電解質與酸鹼管理都會影響動脈導管閉合與 PDA 的血流動力學衝擊:液體給予增加、細胞外容積上升、代謝性酸中毒,都會延長導管開放並加重左向右分流的影響。所以預防導管開放與減輕其血流動力學影響的處置,都包括審慎的液體電解質管理(詳見第 48 章)。

Indomethacin 的腎臟效應

  • 機轉:抑制環氧化酶(cyclooxygenase)使前列腺素生成減少,造成具臨床意義、但多為暫時性的腎臟副作用。
  • 血流動力學:兒茶酚胺與血管收縮素生成增加所伴隨的腎血管收縮與鈉水回吸收失去制衡,導致腎血流與腎絲球濾過率下降、鈉與游離水回吸收增加。這些副作用在導管分流減少時仍會發生。
  • 典型表現:血清肌酸酐上升、寡尿、低血鈉。
  • 低血鈉機轉:高濃度血管加壓素的腎臟作用不受制衡,造成的游離水滯留超過血管收縮素與正腎上腺素造成的鈉滯留。
  • 液體管理:維持適當限水,並避免額外補鈉,直到尿量增加、腎功能恢復。
  • 恢復:最後一劑後抑制作用減退,腎臟前列腺素生成恢復,滯留的鈉與過多游離水通常很快排出,導管分流減少、心血管狀態改善時尤其如此。

Ibuprofen

  • 另一種環氧化酶抑制劑,治療 PDA 時關閉有症狀 PDA 的效果似乎相當,不良反應較少。
  • 特別與較少的腎臟及腸胃(gastrointestinal, GI)功能異常有關,對腦灌流沒有明顯影響。
  • 對腦灌流無影響,可能解釋了預防性 ibuprofen 為何不能減少重度 IVH。

Acetaminophen

  • 近來口服或靜脈 acetaminophen 也用於 PDA 處理,對象是對環氧化酶抑制劑無效者,或作為第一線藥物。
  • 它藉抑制前列腺素合成酶的過氧化酶(peroxidase)片段,阻斷前列腺素生成。
  • 它的腎臟副作用似乎比 indomethacin 甚至 ibuprofen 少,但仍需更多研究深入探討。
PDA 藥物的腎臟與其他影響 筆記整理表,非原書表格
藥物作用腎臟影響其他
Indomethacin抑制環氧化酶具臨床意義但多為暫時;肌酸酐上升、寡尿、低血鈉須限水並避免額外補鈉,直到腎功能恢復
Ibuprofen抑制環氧化酶腎功能異常較少GI 功能異常較少;對腦灌流無明顯影響;預防性使用不減少重度 IVH
Acetaminophen抑制前列腺素合成酶的過氧化酶片段似乎比前兩者少,仍需研究用於環氧化酶抑制劑無效者或作為第一線藥物

抗利尿激素分泌不當症候群 Syndrome of Inappropriate Antidiuretic Hormone Secretion

  • 相關狀況:神經性(出生窒息、腦內出血、腦膜炎)與肺部(RDS、氣胸、細支氣管炎、肺炎)傷害。
  • 特徵:寡尿、游離水滯留、血鈉與血清滲透壓下降、尿液濃度上升,以及水腫造成的體重增加。
  • 診斷細節:新生兒尿濃縮能力有限,所以只要其他表現存在,尿液未達最大稀釋就符合 SIADH 診斷。
  • ELBW:因腎功能更不成熟,出生後前幾週即使血漿血管加壓素有時過高,通常也不會呈現完整症候群。
  • 治療:儘管有寡尿與低血鈉,仍要限制液體與鈉,並配合適當的循環與通氣支持。
注意SIADH 的 TBS 正常、TBW 增加,所以用大量鈉治療低血鈉是危險的。

尿崩症 Diabetes Insipidus

  • 血管加壓素分泌減少或腎小管完全無反應,造成多尿、稀釋尿與血清滲透壓上升。
  • 在新生兒並不常見,但可見於 CNS 傷害或疾病,如腦膜炎、影響腦下垂體的腦出血(中樞性),或遺傳型(腎因性)。
  • 也是同樣影響腦下垂體之先天發育異常的表現之一,如視隔發育不良(septo-optic dysplasia,de Morsier 症候群)。
  • 治療:確保足夠游離水攝取,並使用 desmopressin,可合併或不合併 chlorothiazide。

外科狀況 Surgical Conditions

手術對新生兒的代謝、液體與電解質平衡影響很大。有急性或慢性肺病的早產兒特別敏感,手術後會出現明顯分解代謝反應、微血管通透性增加(液體隨之移入間質),以及鈉與游離水滯留。滯留的原因是有效循環血量下降,加上保鈉保水荷爾蒙(兒茶酚胺、RAAS、血管加壓素)的血漿濃度上升。

  • 術前:對預後影響很大,目標是維持足夠的有效循環血量及心血管與腎功能。
  • 類固醇:有絕對或相對腎上腺功能不全證據的早產兒,以及因低血壓或肺病接受長期類固醇者,可能需要壓力劑量類固醇(見第 84 章)。
  • 術後:需密切監測並維持心血管系統完整。審慎使用容積擴張劑與升壓-強心支持,並在維持需求之外,仔細補充持續的手術與非手術液體電解質流失,是成功的關鍵。
  • 恢復:微血管完整性改善後,擴張的間質液被回吸收並排出,調節液體電解質平衡的荷爾蒙分泌也趨於正常。

術後液體狀態的演變:手術後先是微血管通透性增加、液體移入間質,同時鈉與游離水滯留,有效循環血量因此下降;隨微血管完整性改善,間質液回吸收並排出,荷爾蒙分泌也恢復正常。

術後液體流失的補充

  • 流失來源:胸管、造口,以及為腸胃減壓而持續抽吸的鼻胃管。
  • 補充方式:流失量可能相當大,應監測並每 6–12 小時補充其中一部分。
  • 不完全補足:術後常出現游離水滯留,所以通常不建議完全補足。一種作法是補充流失量的一半,或暫時提高總液量上限以涵蓋這些流失。
  • 補充液組成:取決於流失液的電解質濃度。胃液通常每公升含 50–60 mEq 氯化鈉,因此一般選用 0.45% 氯化鈉加鉀(體液組成見 Table 20.3)。

酸鹼平衡:調節生理 Acid-Base Balance—Physiology of Acid-Base Balance Regulation

新生兒和成人一樣,必須把細胞外 pH(氫離子濃度)維持在狹窄範圍內。正常 pH 是所有酵素反應,也就是所有器官系統正常運作的必要條件。新生兒承受許多會影響酸鹼平衡的壓力,代償能力又有限(早產兒尤甚),所以酸鹼失衡在新生兒期很常見。了解酸鹼調節原理,是正確診斷與治療的基礎。

正常範圍與調節系統 Normal Range and Regulatory Systems

  • 正常範圍:健康人 ECF 氫離子(H⁺)濃度正常範圍為 35–45 mEq/L(單位照原文,見章末「閱讀時請留意」)。pH 定義為氫離子濃度的負對數(pH = −log[H⁺]),對應 pH 7.35–7.45。
  • 酸中毒(acidosis):pH 下移到低於 7.35。
  • 鹼中毒(alkalosis):pH 上移到高於 7.45。
  • 三大調節系統:身體的緩衝系統、呼吸系統、腎臟。有些系統對氫離子濃度突變立即反應,有些反應較慢,但長期維持酸鹼在生成、攝入、代謝與排泄之間的總體平衡。

緩衝系統與呼吸調節 Buffers and Respiratory Regulation

立即反應的系統包括胞內外各種緩衝物與肺。緩衝物(buffer)是加入酸或鹼時能把 pH 變化降到最小的物質。

細胞外與細胞內緩衝物 筆記整理表,非原書表格
組成反應速度
細胞外緩衝碳酸氫鹽-碳酸系統、磷酸鹽、血漿蛋白快速使細胞外 pH 回到正常方向
細胞內緩衝血紅素、有機磷酸鹽、骨磷灰石(bone apatite)較慢,需數小時才達最大容量

碳酸氫鹽-碳酸緩衝系統

最重要的細胞外緩衝是血漿碳酸氫鹽-碳酸系統:酸成分碳酸(H₂CO₃)由肺調節,鹼成分碳酸氫根(HCO₃⁻)由腎調節。

緩衝方程式 H⁺ + HCO₃⁻ ⇌ H₂CO₃ ⇌ H₂O + (CO₂)d
(CO₂)d 為溶解的二氧化碳。平衡時溶解 CO₂ 比 H₂CO₃ 多 800:1,實務上兩者可互換看待。
  • CO₂ 排出可由呼吸系統控制,大幅提高這個緩衝系統在生理 pH 下的效率。
  • 碳酸酐酶(carbonic anhydrase)使 H₂CO₃ 與 H₂O、CO₂ 快速互換。
  • H⁺ 上升時:H⁺ 與 HCO₃⁻ 結合,反應朝生成 H₂CO₃ 與 CO₂ 方向進行 → CO₂ 穿過血腦屏障刺激 CNS 化學接受器 → 肺泡通氣增加,細胞外 CO₂ 下降。
  • 呼吸代償時程:pH 改變後數分鐘內開始,12–24 小時內完成。
  • H⁺ 下降時:發生類似代償,肺泡通氣減少,細胞外 CO₂ 上升。
Henderson–Hasselbalch 方程式與其臨床改寫 pH = pKa + log([HCO₃⁻] / [H₂CO₃])
H₂CO₃ 與血漿溶解 CO₂ 平衡,而溶解量取決於 CO₂ 分壓,因此改寫為:
pH = pKa + log([HCO₃⁻] / (0.03 × PaCO₂))
這兩式臨床都不好用,可再改寫成不含對數的 Henderson 方程式:
[H⁺] = 24 × PaCO₂ / [HCO₃⁻]

最後一式點出這個系統最重要的臨床觀念:決定 H⁺ 濃度(連帶 pH)變化方向的是 PaCO₂ 與 HCO₃⁻ 濃度的比值,而不是兩者的絕對值。這個系統的狀態可用連續血氣簡便監測,因此理解它對臨床照護十分重要。

腎臟調節 Renal Regulation

反應較慢的調節系統是腎臟。長期而言,攝入與生成造成的淨酸增加,必須與排泄與代謝造成的淨酸減少達成平衡。

  • 酸的來源:配方奶與含蛋白質靜脈輸液含少量預成酸,但每日酸負荷大多來自代謝。
  • 揮發性酸:大量以 H₂CO₃ 形式生成,可由肺排出。
  • 非揮發性(固定)酸:必須由腎排出,正常以 methionine、cysteine 代謝生成的硫酸為主,其次是磷酸、乳酸、鹽酸與未完全氧化的有機酸。
  • 除排泄非揮發性酸之外,腎臟也藉控制 HCO₃⁻ 排泄參與長期酸鹼調節。

近端小管的兩個酸化機轉

  1. 回收過濾的 HCO₃⁻:近端小管回吸收全部濾過 HCO₃⁻ 的 60%–80%。管腔膜上的 Na⁺/H⁺ 交換體以 Na⁺ 換 H⁺;排出的 H⁺ 與濾過的 HCO₃⁻ 結合,經刷狀緣碳酸酐酶生成 H₂CO₃,隨即轉為 CO₂ 進入小管細胞。細胞內再生的 HCO₃⁻ 回吸收入血(多與氯交換),再生的 H⁺ 則重新進入 Na⁺/H⁺ 交換循環。
  2. 生成氨(NH₃):小管細胞內麩醯胺酸(glutamine)脫胺基產生 NH₃,分泌到管腔後與游離 H⁺ 結合並捕捉之,形成銨(NH₄⁺)。

集尿管的酸化

  • 其餘尿液酸化多發生在集尿管。這裡分泌的 H⁺ 足以結合或滴定剩餘濾過的 HCO₃⁻,以及磷酸根、硫酸根等濾過陰離子;氫化的磷酸根與硫酸根構成尿液的可滴定酸(titratable acid)。
  • 集尿管也由髓質間質攝取 NH₃ 分泌到尿中,同樣以 NH₄⁺ 形式捕捉 H⁺。
  • 尿中 NH₄⁺ 可作為陽離子,與 Cl⁻、磷酸根、硫酸根等陰離子一起排出,因而避免 Na⁺、Ca²⁺、K⁺ 等陽離子流失。
腎臟總酸分泌 總酸分泌 = 可滴定酸 + NH₄⁺ − HCO₃⁻
正常時應等於飲食與代謝產生、且未經肺以 CO₂ 排出的淨酸量。

腎臟代償與新生兒的限制

  • 成人:呼吸性鹼中毒的腎臟代償在 1–2 天內達穩態,呼吸性酸中毒在 3–5 天內達穩態。
  • 新生兒:能以上述腎臟機轉代償酸血症,但對酸負荷的腎臟反應有限,34 週前出生的早產兒尤甚。
  • 近端小管 HCO₃⁻ 回吸收與遠端小管酸化也較低,但出生後這些功能有相當快速、與胎齡相關的成熟。
整體運作為達成生存所需的嚴密 pH 調節:以揮發性酸 H₂CO₃ 形式生成的 H⁺,經肺以 CO₂ 排出;以非揮發性酸形式生成的 H⁺,快速由細胞外 HCO₃⁻、較慢由胞內緩衝物緩衝。HCO₃⁻ 再由腎臟補足,方式是回吸收大部分濾過的 HCO₃⁻,並以 NH₄⁺ 與可滴定酸形式把 H⁺ 排入尿中。

新生兒酸鹼平衡異常 Disturbances of Acid-Base Balance in the Newborn

一般原則 General Principles

  • 評估酸鹼狀態是新生兒加護病房(neonatal intensive care unit, NICU)最常見的檢驗評估之一。血氣應作為任何酸鹼異常評估的起點。
  • 血氣直接測得 pH 與 PaCO₂;HCO₃⁻ 與鹼過剩或鹼缺失由此計算。
緩衝鹼與鹼過剩/鹼缺失 全血緩衝鹼(whole blood buffer base)是 HCO₃⁻ 與非 HCO₃⁻ 緩衝系統的總和。血氣樣本實測值與預期正常值的差,稱為鹼過剩(base excess)或鹼缺失(base deficit)。兩者能準確衡量:在呼吸成分也矯正後,需要多少強酸或強鹼才能把 pH 滴定回正常。
例:鹼過剩 10 mEq/L 表示每公升多 10 mEq 鹼(或少 10 mEq H⁺)參與酸鹼異常;鹼缺失 10 mEq/L 表示在扣除 PaCO₂ 對 pH 的影響後,ECF 的酸相對較多(或鹼較少)。

依原因分類

四種原發性酸鹼異常 筆記整理表,非原書表格
異常成因
代謝性酸中毒ECF 累積較多非揮發性酸,或 HCO₃⁻ 減少
代謝性鹼中毒ECF 的 HCO₃⁻ 增加
呼吸性酸中毒通氣不足,揮發性酸(CO₂)排出減少
呼吸性鹼中毒過度通氣,CO₂ 排出增加

依致病狀況的數量分類

  • 單純性酸鹼異常(simple):只有一個原發異常及其代償機轉。
  • 混合性(複雜性)酸鹼異常(mixed/complex):多個單純異常合併發生。
  • 次發性調節機轉常代償原發異常造成的 pH 改變,因此有時難以區分單純與混合性異常,甚至難以區分單純異常與其代償。
  • 判斷原發異常的重要原則:代償性調節機轉不會把 pH 完全矯正到正常。

代償評估

  • Fig. 20.6 這類圖表可協助診斷原發異常,它描述對 PaCO₂ 或 HCO₃⁻ 原發異常預期代償反應的 95% 信賴界限。
  • Table 20.5 整理原發酸鹼異常預期的呼吸與代謝代償機轉。
  • 若病人的代償與 Fig. 20.6 或 Table 20.5 預測不同,代表單純酸鹼異常尚未有足夠時間代償,或是混合性酸鹼異常。
  • 只有當根本的致病過程被有效治療,酸鹼異常才會完全矯正。
  • 判定原發異常時,血氣數值必須配合病史、身體診察,以及對預期代償反應的理解。
  • 問題不明顯或治療反應不如預期時,應進一步檢驗。
  • 評估時一定要設法找出根本原因,因為適當治療要盡可能矯正原發疾病。

判讀血氣的步驟(依本節內容整理)

  1. 由 pH 判斷方向:低於 7.35 為酸中毒,高於 7.45 為鹼中毒。
  2. 比對 PaCO₂ 與 HCO₃⁻,找出哪一個變化能解釋 pH 的方向,並記得代償通常不會使 pH 完全正常。
  3. 用 Fig. 20.6 或 Table 20.5 比較實際代償與預期代償。不符時,想到代償時間不足或混合性異常。
  4. 代謝性酸中毒要再分陰離子間隙,並視情況直接測乳酸。
  5. 把結果放回病史與身體診察中,找出根本原因。問題不明顯或治療反應不如預期時,進一步檢驗。
酸鹼圖:以動脈血 pH 為橫軸、血漿碳酸氫鹽為縱軸,標示各種原發酸鹼異常的代償區帶與 PCO2 等值線
📊 Fig. 20.6 Acid-base nomogram illustrating the 95% confidence limits for compensatory responses to primary acid-base disorder把病人的 pH 與 HCO₃⁻ 點在圖上,看落在哪一個區帶;曲線是 PCO₂ 等值線。落在區帶之外,就要想到代償時間不足或混合性異常。
Table 20.5 各原發酸鹼異常的主要事件、代償方式與代償幅度
📋 Table 20.5 Expected Compensatory Mechanisms Operating in Primary Acid-Base Disorders列出各種原發異常的代償方向與預期幅度,呼吸性異常再分急性與慢性。
Table 20.5 文字版:預期代償 筆記整理表,非原書表格
異常原發事件代償代償幅度(照原表)
代謝性酸中毒:正常陰離子間隙HCO₃⁻ 濃度下降PCO₂ 下降HCO₃⁻ 每降 1 mEq/L,PCO₂ 降 1–1.5 mmHg
代謝性酸中毒:陰離子間隙增加酸生成增加;酸攝入增加PCO₂ 下降HCO₃⁻ 每降 1 mEq/L,PCO₂ 降 1–1.5 mmHg
代謝性鹼中毒HCO₃⁻ 濃度上升PCO₂ 上升HCO₃⁻ 每升 1 mEq/L,PCO₂ 升 0.5–1 mmHg
呼吸性酸中毒:急性(<12–24 h)PCO₂ 上升HCO₃⁻ 濃度上升PCO₂ 每升 10 mmHg,HCO₃⁻ 升 1 mEq/L
呼吸性酸中毒:慢性(3–5 天)PCO₂ 上升HCO₃⁻ 濃度上升PCO₂ 每升 10 mmHg,HCO₃⁻ 升 4 mEq/L
呼吸性鹼中毒:急性(<12 h)PCO₂ 下降HCO₃⁻ 濃度下降原表印為 PCO₂ 每「升」10 mmHg,HCO₃⁻「升」1–3 mEq/L(見章末「閱讀時請留意」)
呼吸性鹼中毒:慢性(1–2 天)PCO₂ 下降HCO₃⁻ 濃度下降PCO₂ 每降 10 mmHg,HCO₃⁻ 降 2–5 mEq/L

出生後的轉換生理 Transitional Physiology After Birth

  • 解讀出生後不久的酸鹼分析時,要了解分娩前的子宮內環境及其影響。
  • 孕期過度通氣:母親 PaCO₂ 約 31–34 mm Hg。這種相對呼吸性鹼中毒由母體相應的代謝性酸中毒代償,胎兒也因此呈代謝性酸中毒。
  • 臍動脈血氣:正常 pH 範圍為 7.20–7.28,相應鹼缺失由 2.7 ± 2.8 mEq/L 到 8.3 ± 4.0 mEq/L。
  • 判讀:出生後不久的輕度代謝性酸中毒是可預期的,可用正常生理解釋。
  • 影響胎兒酸生成的因素:胎齡、生產方式、麻醉方式、剖腹產時以 phenylephrine 取代 ephedrine 維持血壓、減少下腔靜脈壓迫的措施。這些因素的最終共同路徑是優化子宮胎盤血流。
  • 延遲夾臍帶:對足月兒的臍帶血氣影響似乎極小或沒有。

代謝性酸中毒 Metabolic Acidosis

代謝性酸中毒是常見問題,在重症新生兒尤甚。pH 下降的原因,要麼是 H₂CO₃ 以外的酸在 ECF 累積、消耗可用的 HCO₃⁻,要麼是 HCO₃⁻ 由體液直接流失。病人分成陰離子間隙升高與陰離子間隙正常兩類。

陰離子間隙 Anion Gap

陰離子間隙反映 ECF 中未被計入的酸性陰離子與某些陽離子。未測陰離子通常包括血清蛋白、磷酸鹽、硫酸鹽與有機酸;未計入的陽離子是血清鉀、鈣、鎂。

陰離子間隙估算(公式照原文) 陰離子間隙 = [NH₄⁺]serum − ([Cl⁻]serum + [HCO₃⁻]serum)
新生兒血清正常範圍為 8–16 mEq/L,極早產兒略高。(公式第一項見章末「閱讀時請留意」。)
  • 間隙增加型:強酸因攝入增加、生成增加或排泄減少而累積。
  • 間隙正常型:HCO₃⁻ 流失或 H⁺ 累積。
  • 非酸中毒造成間隙增加:血清鉀、鈣、鎂下降,血清蛋白上升,或血鈉假性升高,都可在沒有代謝性酸中毒時使陰離子間隙增加。
  • 預測乳酸酸中毒:血清陰離子間隙 >16 mEq/L 高度預測有乳酸酸中毒,<8 mEq/L 高度預測沒有;但 8–16 mEq/L 無法區分重症新生兒的乳酸性與非乳酸性酸中毒。若間隙落在這個範圍又懷疑乳酸酸中毒,應測血清乳酸。
  • 現況:血氣機可用少量血例行測乳酸,判斷酸中毒來源(「陰離子間隙型」即淨強酸增加,或「非陰離子間隙型」即緩衝流失)在多數代謝性酸中毒已變得較簡單。

陰離子間隙增加的代謝性酸中毒

  • 最常見:組織缺氧造成的乳酸酸中毒,見於缺氧缺血性腦病變(hypoxic-ischemic encephalopathy)、低體溫、低血容、嚴重呼吸窘迫、敗血症、壞死性腸炎與其他嚴重新生兒疾病。
  • 重要但少見得多:先天代謝異常、腎衰竭、攝入毒素(Box 20.3)。Box 20.4 列出新生兒期可表現為此型的先天代謝異常。
  • 早產兒晚期代謝性酸中毒(late metabolic acidosis of prematurity):1960 年代首次描述,原本健康的早產兒在數週大時出現輕至中度陰離子間隙增加酸中毒與生長減緩。這些嬰兒都使用高蛋白牛奶配方,淨酸排泄高於對照組。這型現在很少見,可能因為使用早產兒專用配方,一般配方也調整為較低酪蛋白/乳清蛋白比與較低固定酸負荷。

陰離子間隙正常的代謝性酸中毒

  • 新生兒最常因 HCO₃⁻ 經腎或腸胃道由細胞外空間流失。
  • HCO₃⁻ 流失時出現高氯血症,因為血清氯必須等比例上升,才能維持離子平衡或矯正細胞外容積耗竭。
  • 早產兒最常見原因:輕度、受發育調控的近端腎小管酸中毒(renal tubular acidosis, RTA),伴腎性 HCO₃⁻ 流失。出生早期血清 HCO₃⁻ 通常穩定在 14–18 mEq/L。
  • 尿 pH:HCO₃⁻ 穩定在此水準時尿 pH 正常,因為近端回吸收受損並未伴隨同等程度的遠端酸化受損。
  • 診斷:補充 HCO₃⁻ 或醋酸鹽,使血清 HCO₃⁻ 高於閾值時,尿液再度呈鹼性,即可確立這種暫時性酸中毒。
  • 足月兒:HCO₃⁻ 腎閾值也低於成人,正常血漿 HCO₃⁻ 為 17–21 mEq/L。多數嬰兒隨近端小管成熟,第一年內升至成人水準。
  • NICU 其他常見原因:腸胃道 HCO₃⁻ 流失(常見於迴腸造口引流增加)、碳酸酐酶抑制劑類利尿劑治療,以及稀釋性酸中毒(低血容新生兒以 0.9% 氯化鈉等不含 HCO₃⁻ 的溶液快速擴張細胞外空間)。
Box 20.3 依陰離子間隙增加與正常兩類列出代謝性酸中毒常見原因
📦 Box 20.3 Common Causes of Metabolic Acidosis依陰離子間隙增加與正常兩類列出常見原因,內容整理於下表。
代謝性酸中毒常見原因(整理自 Box 20.3) 筆記整理表,非原書表格
分類原因
陰離子間隙增加組織缺氧造成的乳酸酸中毒:窒息、低體溫、休克;敗血症、呼吸窘迫症候群
先天代謝異常:先天性乳酸酸中毒、有機酸中毒
腎衰竭
晚期代謝性酸中毒
毒素(如 benzyl alcohol)
陰離子間隙正常腎性碳酸氫鹽流失:不成熟造成的碳酸氫鹽流失、腎小管酸中毒
碳酸酐酶抑制劑
腸胃道碳酸氫鹽流失:小腸引流(迴腸造口、瘻管)、腹瀉
細胞外容積擴張合併碳酸氫鹽稀釋
醛固酮缺乏
靜脈輸液氯過多
Box 20.4 文字框,列出與代謝性酸中毒相關的先天代謝異常
📦 Box 20.4 Inborn Errors of Metabolism Associated With Metabolic Acidosis可表現為陰離子間隙增加代謝性酸中毒的先天代謝異常。
  • Box 20.4 內容:原發性乳酸酸中毒、有機酸血症、丙酮酸羧化酶缺乏(pyruvate carboxylase deficiency)、pyruvate hydroxylase deficiency、半乳糖血症、遺傳性果糖不耐症、第 I 型肝醣儲積症。

診斷

  • 臨床懷疑:依臨床表現與易感病史,包括周產期抑制、呼吸窘迫、失血或容積流失、敗血症,以及合併全身灌流不良或發紺的先天性心臟病。
  • 確認:血氣測量。
  • 進一步檢查:依臨床懷疑的診斷,檢驗電解質、腎功能、乳酸、血清與尿液胺基酸。
  • 新生兒可能在乳酸酸中毒時不表現陰離子間隙增加。現今加護病房可隨血氣測乳酸,有助快速判斷酸中毒類型。
代謝性酸中毒診斷流程:陰離子間隙增加時看尿酮,間隙正常時看血氨,區分有機酸血症、乳酸酸中毒、腎小管酸中毒與尿素循環缺陷
📊 Fig. 20.7 Diagnostic approach of increased anion gap and normal anion gap metabolic acidosis in the newborn陰離子間隙增加(>16)時看尿酮:中到大量指向有機酸血症,無到少量指向乳酸酸中毒(先天、缺氧、組織灌流差)。間隙正常(≤16)時看血氨:正常指向 RTA(暫時或永久),升高指向尿素循環缺陷。圖說提醒,懷疑乳酸酸中毒時應直接測乳酸。

處置:先治療原因

  • 代謝性酸中毒的併發症與死亡率,取決於原發病程、酸中毒嚴重度,以及對處置的反應。
  • 最重要的介入是找出造成酸中毒的病理過程並設法矯正。
  • 對所有類型代謝性酸中毒,不分青紅皂白地以碳酸氫鈉等鹼性藥物作支持治療,其療效未經證實。

pH 要多低才考慮給鹼?

  • 早期研究:接受神經肌肉阻斷、機械通氣的早產兒與足月兒,動脈 pH 低於 7.25 時給 NaHCO₃,提示全身與器官血流暫時改善。
  • 較新研究:用更精細的血流動力學評估,對象是 30 週以前出生、血流動力學穩定的早產兒。出生後前 2 週,即使 pH 接近 7.00,心肌收縮力也不受酸中毒影響。同一研究中,出生超過 3 天的早產兒與成人相似,酸中毒惡化時全身血管阻力下降、左心室輸出增加;3 天或以下的早產兒則未見此效應。
  • 證據現況:顯然需要更多資料,特別是給鹼有潛在傷害之慮。
  • 潛在傷害:多項歷史研究顯示,使用鹼性藥物與死亡率及 IVH 發生率增加有關,也與腦血容量增加(不論給藥速度)、胞內 pH 下降合併細胞傷害有關。
  • 實務差異:一項 120 家義大利 NICU 調查(回覆率 97.5%)顯示,55% 例行以碳酸氫鈉矯正代謝性酸中毒,37.6% 在靜脈營養中加入緩衝鹽,試圖預防代謝性酸中毒。

給鹼的選擇

決定給鹼時,傳統上有三種選擇:碳酸氫鈉、醋酸鈉(或醋酸鉀)、tromethamine。

碳酸氫鈉(NaHCO₃):新生兒期治療代謝性酸中毒最廣用的緩衝劑。

  • 通氣不足時不應給,因為會使 PaCO₂ 上升,pH 幾乎不升,胞內酸中毒卻加重。
  • 應緩慢、稀釋後給予,且只用於確認有代謝性酸中毒且肺泡通氣足夠的新生兒。
NaHCO₃ 完全矯正劑量估算 NaHCO₃ 劑量(mEq)= 鹼缺失(mEq/L)× 體重(kg)× 0.3
NaHCO₃ 大多局限於 ECF 區間。人體實際碳酸氫鹽空間雖有爭議,但體重(kg)× 0.3(即體重 30%)是新生兒的估計分布容積。多數臨床醫師會先給計算總量的一半,以免過度矯正,之後依血氣結果決定後續劑量。

醋酸鈉/醋酸鉀:面對早產相關近端 RTA 造成的慢性非陰離子間隙代謝性酸中毒,許多人選擇隨時間補足流失,此時可用醋酸鹽取代 NaHCO₃。

  • 醋酸鈉是弱酸(醋酸)的共軛鹼,pKb 為 9.25;pKb 是鹼強度的指標,取決於鹼解離常數。
  • 一項隨機對照試驗顯示,加入靜脈營養時,它是矯正此類異常的有效替代。醋酸中位劑量在出生後第 4 天為 2.6 mmol/kg/day,第 8 天為 4.1 mmol/kg/day。
  • 隨機分到醋酸組的新生兒鹼過剩、pH 與 PaCO₂ 較高,接受的碳酸氫鹽推注也比對照組少。

Tromethamine:過去用作碳酸氫鈉的替代緩衝劑,近年市場供應受限;在美國似已下市,其他地區仍有供應。

  • 理論優勢:胞內緩衝較快、能直接降低 PaCO₂、不增加鈉負荷。
  • 降 PaCO₂ 機轉:以共價鍵結合 H⁺,使 H⁺ + HCO₃⁻ ⇌ H₂CO₃ ⇌ H₂O + CO₂ 往左移,CO₂ 減少、HCO₃⁻ 增加。
  • 風險:曾有急性呼吸抑制,最可能因 PaCO₂ 驟降,以及呼吸中樞細胞內酸中毒被快速矯正。大劑量時可出現低血鈉、低血糖、高血鉀、血紅素氧親和力上升,以及先利尿後寡尿。
  • Tromethamine 為高滲透性,建議慢速輸注。
Tromethamine 劑量Tromethamine 劑量(mL)= 鹼缺失(mEq/L)× 體重(kg)

矯正時留意鉀平衡

  • 無論用哪種方法,矯正代謝性酸中毒時都要特別確保適當的鉀平衡。
  • 酸中毒時鉀由細胞內移到細胞外以交換 H⁺,所以全身鉀不足可能不易察覺。
  • pH 上升、鉀回到細胞內後,低血鉀才顯現。
  • 鉀儲存未恢復前,胞內酸中毒無法完全矯正。
  • 因此,矯正病嬰的代謝性酸中毒時,密切監測血清電解質並謹慎補鉀很重要。
三種鹼性藥物比較 筆記整理表,非原書表格
碳酸氫鈉醋酸鈉/醋酸鉀Tromethamine
定位新生兒期最廣用的緩衝劑早產相關近端 RTA 的慢性非陰離子間隙酸中毒,用於隨時間補足流失;可加入靜脈營養過去的替代緩衝劑,近年供應受限
劑量鹼缺失 × 體重 × 0.3(mEq),常先給一半試驗中位劑量:第 4 天 2.6、第 8 天 4.1 mmol/kg/day鹼缺失 × 體重(mL),慢速輸注
條件/優勢須確認有代謝性酸中毒且肺泡通氣足夠;緩慢、稀釋肝功能正常時可快速改善 pH 與 HCO₃⁻(極度早產兒段)理論上胞內緩衝快、可降 PaCO₂、不增加鈉負荷
風險通氣不足時 PaCO₂ 升、胞內酸中毒加重;歷史研究與死亡率、IVH 等相關—呼吸抑制;大劑量時低血鈉、低血糖、高血鉀、血紅素氧親和力上升、先利尿後寡尿

呼吸性酸中毒 Respiratory Acidosis

  • 定義:肺泡通氣受損造成 PaCO₂ 原發性上升,使動脈 pH 低於 7.35。
  • 病因:新生兒常見,包括肺透明膜病、感染或吸入造成的肺炎、PDA 合併肺水腫、慢性肺病、肋膜積液、氣胸、肺發育不全。
  • 代償時程:PaCO₂ 初期上升由非 HCO₃⁻ 的胞內緩衝物緩衝,至少 12–24 小時沒有明顯腎臟代償(見 Table 20.5)。腎臟代謝代償在 3–5 天內達最大,效果主要受近端小管 HCO₃⁻ 運輸的功能成熟度影響。
  • 處置:著重改善肺泡通氣並治療原發疾病,可包括升級非侵襲性呼吸支持、插管與機械通氣、其他通氣模式及/或給予表面張力素。

代謝性鹼中毒 Metabolic Alkalosis

特徵是細胞外 HCO₃⁻ 原發性上升,足以使動脈 pH 高於 7.45。新生兒發生於 H⁺ 流失、HCO₃⁻ 增加,或細胞外容積耗竭且氯流失多於 HCO₃⁻。無論由哪種機轉產生,必須同時存在限制腎臟排出 HCO₃⁻ 的因素,代謝性鹼中毒才能維持。

代謝性鹼中毒的三種產生機轉 筆記整理表,非原書表格
機轉新生兒原因處置重點
H⁺ 流失(腸胃道或腎),等量提高細胞外 HCO₃⁻最常見:持續鼻胃抽吸、持續嘔吐、利尿劑。較少見:先天性失氯性腹瀉、某些型先天性腎上腺增生症、高醛固酮症、高碳酸血症後、Bartter 症候群—
HCO₃⁻ 增加給予緩衝液。目前醫源性者主要因靜脈輸液與血品中 HCO₃⁻、乳酸鹽、檸檬酸鹽或醋酸鹽長期過量停止給予後應快速緩解;嚴重且尿量有限時,acetazolamide 抑制碳酸酐酶可促進 HCO₃⁻ 排出
收縮性鹼中毒(contraction alkalosis):流失的 ECF 含氯比例高於 HCO₃⁻正常出生後適應的利尿期,早產兒與足月兒留下較多 HCO₃⁻;其他原因亦可生理性者不需特別治療;其他原因者可能需要治療
  • 歷史作法:過去曾刻意以 NaHCO₃ 或 tromethamine 維持鹼性 pH,以降低持續性肺高壓嬰兒的肺血管反應性,此作法現已不建議。
  • HCO₃⁻ 增加型的恢復:新生兒排出 HCO₃⁻ 的能力正常時不受限,所以單純 HCO₃⁻ 增加者應在停藥後快速緩解。
  • 生理性收縮性鹼中毒:讓出生後細胞外容積生理性收縮的臨床好處(尤其重症新生兒),明顯超過恢復後輕度收縮性鹼中毒的重要性。細胞外容積與腎功能穩定後,酸鹼平衡很快回復。

維持鹼中毒的因素

  • 腎臟通常能有效排出過多 HCO₃⁻,但下列情況會受限:腎絲球濾過率下降、醛固酮生成增加,以及較常見的容積收縮誘發代謝性鹼中毒合併鉀缺乏。
  • 最後一種情況下,近端小管 Na⁺ 回吸收合併 H⁺ 流失受到直接刺激,遠端腎元 H⁺ 流失則經 RAAS 活性增加受到間接刺激。
  • 收縮性鹼中毒的治療:給食鹽水補回血管內容積,並額外補鉀以涵蓋腎性失鉀。
  • 其他情況:必須治療根本問題(腎絲球濾過率下降或醛固酮升高),鹼中毒才會緩解。

慢性肺病早產兒長期使用利尿劑

這是最常見的慢性代謝性鹼中毒情境之一,實際上是混合性酸鹼異常。

  1. 起初為慢性呼吸性酸中毒,由腎臟保留 HCO₃⁻ 部分代償。
  2. 長期或積極使用利尿劑造成全身氯與鉀耗竭、細胞外容積收縮,使代謝性鹼中毒惡化。
  3. 利尿劑誘發的低血鉀刺激近端小管 Na⁺ 回吸收(連帶 H⁺ 流失)、遠端小管 H⁺ 分泌與腎臟產銨,使代謝性鹼中毒加重並持續。
  4. 代謝性鹼中毒本身也使低血鉀惡化,因為氫移到細胞外時,鉀移入細胞內取而代之。
  5. 血鉀可能下降,但無法準確反映全身鉀缺乏的程度,因為鉀主要在細胞內,全身鉀約 98% 位於胞內區間。
  6. 此情況也伴隨明顯低血氯與低血鈉;低血鈉部分因鈉移入細胞內,代償耗竭的胞內鉀。
  7. 鹼中毒嚴重時可出現鹼血症(pH >7.45),造成通氣不足。
  • 治療:應補充氯化鉀,而非氯化鈉。氯化鉀能逆轉低血鈉與低血氯、矯正低血鉀與代謝性鹼中毒,並提高利尿效果。
  • 氯化銨或精胺酸氯:氯缺乏是 pH 上升的主因,所以這兩者也能矯正鹼中毒,但不影響低血鉀等其他電解質失衡,不應作為唯一治療。
  • 積極預防:長期利尿劑治療時,要主動跟上鉀的流失,不要等胞內耗竭後才補。補鉀速度受鉀進入細胞的速度限制,矯正全身鉀缺乏可能需要數天到數週。
  • 過度補鉀的風險:補充時若血鉀被推得太高,有急性高血鉀風險,尤其可能發生急性呼吸惡化的新生兒,因為呼吸性酸中毒惡化時鉀會由胞內移到胞外。
  • 建議:長期利尿劑治療期間,例行補充氯化鉀並密切監測血鈉、血氯、血鉀,以預防這些常見的醫源性問題。

呼吸性鹼中毒 Respiratory Alkalosis

  • 定義:PaCO₂ 原發性下降,使動脈 pH 高於 7.45。
  • 代償:初期低碳酸血症由胞內緩衝物急性滴定,腎臟代謝代償在 1–2 天內使 pH 回到正常方向(見 Table 20.5)。
  • 特殊性:它是唯一(至少在成人)pH 可被代償機轉完全矯正的單純酸鹼異常。
  • 病因:過度通氣。自主呼吸新生兒最常因發燒、敗血症、胎兒肺液滯留、輕度吸入性肺炎、CNS 疾病或尿素循環缺陷。
  • NICU 最常見原因:插管新生兒過度通氣造成的醫源性鹼中毒。

低碳酸血症與高碳酸血症的風險

  • 研究提示,通氣早產兒的低碳酸血症與腦室周圍白質軟化(periventricular leukomalacia, PVL)及慢性肺病的發展有關,所以復甦與機械通氣時避免過度通氣,對照護生病的早產兒至關重要。
  • 就 PVL 發展而言,較晚出現的低碳酸血症似乎更有害(26 小時大相對於 15 小時大),這些病人 88% 在中位年齡 46 個月時神經發展預後不佳。
  • 以允許性高碳酸血症(permissive hypercapnia)照護早產兒,使低碳酸血症與呼吸性鹼中毒遠比過去幾十年少見。
  • 但要注意,轉換期的高碳酸血症與極早產兒腦室周圍出血/IVH 發生率增加有關。
  • 一項通氣早產兒研究中,低碳酸血症發生率為 4%,較常見於出生後前 3 天。

治療:針對造成過度通氣的根本過程作特定處置。

四種原發酸鹼異常總整理 筆記整理表,非原書表格
異常新生兒常見原因代償時程處置重點
代謝性酸中毒間隙增加:組織缺氧造成的乳酸酸中毒。間隙正常:早產兒近端 RTA、腸胃道 HCO₃⁻ 流失呼吸代償數分鐘內開始,12–24 小時內完成矯正原發過程;給鹼要審慎;留意鉀平衡
呼吸性酸中毒肺透明膜病、肺炎、PDA 合併肺水腫、慢性肺病、肋膜積液、氣胸、肺發育不全至少 12–24 小時無明顯腎臟代償,3–5 天內達最大改善肺泡通氣、治療原發疾病
代謝性鹼中毒持續鼻胃抽吸、嘔吐、利尿劑、緩衝液過量、收縮性鹼中毒依機轉而定,需有限制腎臟排 HCO₃⁻ 的因素才能維持停止來源;補容積與鉀;利尿劑相關者補氯化鉀
呼吸性鹼中毒NICU 最常見是插管新生兒過度通氣;自主呼吸者為發燒、敗血症、胎兒肺液滯留等腎臟代償 1–2 天處理過度通氣的根本過程;避免低碳酸血症

本章閾值與速率速查 Quick Reference

重要數值一覽(全部出自本章內文) 筆記整理表,非原書表格
項目數值
血鈉目標135–145 mEq/L
低血鈉/嚴重低血鈉<130 mEq/L/<120 mEq/L
高血鈉>150 mEq/L;中度 >160、重度 ≥175 mEq/L
血鉀目標3.5–5 mEq/L
低血鉀/常見出現症狀<3.5 mEq/L/<2.5 mEq/L(接受 digoxin 者除外)
高血鉀/可危及生命>6 mEq/L(未溶血檢體)/>6.5–7 mEq/L
補鈉1–12 mEq/kg/day(依胎齡與出生後年齡),細胞外容積收縮完成後開始
補鉀尿量建立後,由 1–2 mEq/kg/day 增至 2–3 mEq/kg/day
緊急氯化鉀不超過 0.3 mEq/kg,30–60 分鐘輸注
第一週預期體重下降足月最多 10%,早產最多 15%
增加液量的體重下降門檻足月 >1%–2%/天,早產 >2%–3%/天
液量目標5–10 天內達 140–160 mL/kg/day
液體過量每日總液量遞減 10%–20%
正常尿量演進第 1 天 1–2 mL/kg/h,第 3–5 天 3–5 mL/kg/h
pH 範圍7.35–7.45;臍動脈正常 7.20–7.28
陰離子間隙新生兒 8–16 mEq/L,極早產兒略高
血清 HCO₃⁻早產兒近端 RTA 穩定於 14–18 mEq/L;足月兒正常 17–21 mEq/L

臨床反思:NICU 視角 Clinical Reflection—NICU Perspective

臨床上可帶走的重點
  • 出生後體重下降是生理目標:早產兒前 5–10 天的負水、負鈉平衡是適應,不要用加量輸液或補鈉去「修正」。缺少這段體重下降,與 PDA、BPD、壞死性腸炎風險較高有關。
  • 體重是最有用的單一監測:體重、輸入輸出量與血鈉一起連續追蹤;皮膚彈性、前囟、黏膜在小嬰兒並不敏感。寡尿與心搏過速較早出現,低血壓與代謝性酸中毒較晚。
  • 極度早產兒的水分問題要從環境下手:加濕保溫箱比事後補水更有效。預防過多 IWL,併發症比補充增加的 IWL 少。
  • 輸液要分開想:既有不足、維持加生長、額外失水,三者組成不同。胸管、造口、胃管的流失,要依 Table 20.3 另外考慮組成。
  • 低血鈉先問水還是鈉:重症新生兒最常見的是游離水過多,此時 TBS 正常,治療是限水而不是補鈉。SIADH 用大量鈉治療尤其危險。
  • 血鈉 <120 mEq/L:以 3% 食鹽水矯正到 120 mEq/L,視嚴重度在 4–6 小時內完成,之後在 48 小時內較慢完成其餘矯正。
  • 高血鈉要看發生速度:數小時內發生者可每小時降 1 mEq/L;慢性或時間不明者最快 0.5 mEq/L/h,過快會造成腦水腫。
  • 哺乳嬰兒的高血鈉可能看起來很安靜:初期表現為體重下降 10% 以上、水合不良、嗜睡、進食差;細胞外失水由胞內補充,明顯徵象會延後出現,辨識可能延遲。
  • 高血鉀分清三件事:穩定心肌(鈣)、把鉀移入細胞(鹼性治療、胰島素/葡萄糖、albuterol)、真正排鉀(furosemide、polystyrene;危及生命且其他措施無效時用透析或換血)。移鉀療法的效果是暫時的。
  • 早產兒用 polystyrene 要極度謹慎:與血便、壞死性腸炎及腸壞死有關。
  • 白蛋白不是常規:重症新生兒輸入的白蛋白大多快速滲漏到間質;白蛋白加利尿劑的證據也很少,可能適得其反。
  • 代謝性酸中毒先找原因:對所有類型一律給碳酸氫鈉,療效未經證實,且有潛在傷害之慮。若要給,須確認通氣足夠,緩慢稀釋,並常先給計算量的一半。
  • 乳酸不要只靠陰離子間隙:間隙 8–16 mEq/L 無法排除乳酸酸中毒,懷疑時直接測乳酸。
  • 長期利尿劑的慢性肺病嬰兒:補氯化鉀而非氯化鈉,要走在流失之前;但呼吸突然惡化合併酸中毒時,鉀會移出細胞,要警覺致命性心律不整。
  • 避免低碳酸血症,也要留意高碳酸血症:前者與 PVL、慢性肺病相關;後者在轉換期與極早產兒腦室周圍出血/IVH 增加有關。

閱讀時請留意 Points to Verify

原文內部不一致
  • 氫離子濃度單位:內文寫 ECF H⁺ 正常範圍 35–45 mEq/L,並稱對應 pH 7.35–7.45。依 pH = −log[H⁺] 換算,這個單位不相符,疑似誤植(應為極小得多的奈莫耳級單位)。
  • 陰離子間隙公式:原文第一項印為 [NH₄⁺]serum。同段說明的計入/未計入離子中,血鈉才是主要陽離子,同段也提到「血鈉假性升高」會使間隙增加,因此疑似 [Na⁺] 的誤植。
  • Table 20.5 急性呼吸性鹼中毒:原發事件與代償都寫「下降」,代償幅度欄卻寫「PCO₂ 每增加 10 mmHg,HCO₃⁻ 增加 1–3 mEq/L」,與同列及慢性列(decrease)方向矛盾,疑似誤植。
  • 代償能否使 pH 完全正常:一般原則段說代償機轉不會完全矯正 pH;呼吸性鹼中毒段又說至少在成人,pH 可被代償完全矯正。後者是前者的例外,但前段未加註。
  • 高血鈉性脫水的矯正時間:同段先說再水合期「在至少 48 小時內平均給予」,後面又說「一般應在 24 小時內矯正,前 8 小時完成一半」,另有「2–4 天內降到正常」。三種時程適用對象未完全區分;後文僅說明中重度或慢性者需更長時間。
  • 重度高血鈉的門檻:同段一處寫血鈉 ≥175 mEq/L,另一處寫 >175 mEq/L。
  • 高血鉀排鉀藥的起效時間:內文說 furosemide 與 polystyrene「至少要數小時才見效」;Table 20.4 卻列 furosemide 15 分鐘至 1 小時、polystyrene 1–2 小時。
  • 排鉀藥的給藥途徑:內文只提靜脈 furosemide 與直腸 polystyrene;Table 20.4 另列口服途徑。
  • 胃液組成:外科段說胃液通常每公升含 50–60 mEq 氯化鈉;Table 20.3 列胃液鈉 20–80、氯 100–150 mEq/L,氯的數值不相符。
  • 足月兒尿量:評估段說多數新生兒第 3–5 天尿量 3–5 mL/kg/h(換算約 72–120 mL/kg/day);水分流失段說足月兒第 3 天尿液失水約 40–60 mL/kg/day,兩者範圍不一致。
  • SIADH 的處置:內文要求限制液體與鈉;Fig. 20.5 的 Excess ADH 分支則只寫 water restriction。
  • 碳酸氫鈉的給藥速度:酸中毒段強調要緩慢、稀釋給予;Table 20.4 治療高血鉀時列 2–5 分鐘靜脈給予(僅註明極早產兒頭幾天考慮降低劑量與速度)。兩處適應症不同,但使用時要對照。
  • Tromethamine:內文說在美國似已下市;Table 20.4 仍列為高血鉀治療用藥。
  • Box 20.3 分層:原書把 Gastrointestinal bicarbonate loss、Small bowel drainage 與 Diarrhea 三項都縮排在 Carbonic anhydrase inhibitors 之下,疑似排版錯誤;筆記的整理表把腸胃道流失另列一項,小腸引流與腹瀉歸在其下。
  • Box 20.4:「pyruvate hydroxylase deficiency」的酵素名稱疑似誤植。Fig. 20.5 的「hyperglycosemia」與內文「casual」(血鈉峰值段,依文意應為 causal)亦疑為拼字錯誤;筆記的「因果」即依文意理解。
  • Fig. 20.5 正常血容分支:圖中只印「Glucocorticoid, thyroid」,未說明是缺乏或過多,判讀時要自行留意。
  • Fig. 20.4 的單位:內文說此圖顯示可用於開立液體的 IWL 範圍,但圖的單位是 g/m²/hr,且僅為濕度 50% 下的 TEWL,與內文液量單位 mL/kg/day 不同,也不含呼吸道失水。