时间: 2024-11-20 02:09:52 | 作者: 多元酸
大量研究表明,血乳酸与患者的短期和长期的发病率和死亡率呈正相关。近年来,乳酸的测定受到慢慢的变多的关注,它被2016拯救脓毒症运动一小时集束化治疗确认为首个核心要素。该运动推荐指导患者液体复苏以使乳酸浓度正常。然而,由于乳酸升高可能源于脓毒症之外的各种病理生理过程,这项检测的应用和解释经常被误用,所以了解乳酸产生的机制和导致血乳酸浓度升高的各种的生理原因至关重要。
所有的细胞都不同程度地产生乳酸:肌肉(25%)、皮肤(25%)、脑(20%)、肠(10%)和红细胞(20%)。缺乏线粒体的成熟红细胞通过与细胞膜相关的糖酵解酶合成ATP产生乳酸。当红细胞暴露在低PaO2情况时,血红蛋白的构象转化为去氧血红蛋白,取代糖酵解复合物,激活磷酸果糖激酶,加速ATP的产生。ATP通过嘌呤能受体激活血管运动反应,从而增加流向组织的血流。乳酸是大脑中的一种信号分子,连接神经元活动,新陈代谢,底物可用性和血流,可能与短期记忆和恐慌症有关。
体内大多数乳酸是由骨骼肌产生。乳酸从组织释放到循环中,在肝脏(60%)和肾脏(30%)通过糖异生作用代谢为葡萄糖,之后在不同的器官糖酵解再使用。它被肾脏直接过滤和重吸收,只有一小部分流失到尿液中。这个循环被称为Cori循环,应激时在组织水平通过糖酵解产生ATP,但在肝和肾的糖异生过程中以ATP的总的净消耗为代价。
Cori循环的组成。在骨骼肌中,乳酸是糖酵解产生的丙酮酸转化的产物,在肝脏中通过ATP依赖的途径转化为葡萄糖。肾脏负责25%到30%的乳酸代谢。剩下的少量由其他器官代谢或在尿液中丢失。
Lactate和lactic acid经常在不了解一些临床生化基础的情况下互换使用。Lactate是阴离子Lactate-,是丙酮酸直接转化成的弱碱。Lactate-是一种缓冲物质,接受ATP水解为ADP时产生的质子。在需求期,糖酵解可以比Krebs循环和氧化磷酸化快几个数量级。当过量的氢离子无法被有氧代谢利用,或无法被碳酸氢盐、乳酸和身体其他缓冲系统中和时,就会导致酸中毒。因此,高乳酸血症主要是细胞酸中毒的结果,而不是酸中毒的直接原因。当动脉pH降至正常范围以下时并伴有高乳酸血症,通常称为乳酸酸中毒。使用诸如脓毒症或药物相关性乳酸酸中毒之类的术语更为合适。
输注乳酸林格液,其中含有28mmol乳酸,不会升高血清乳酸。在一项双盲研究中,输注30ml/kg的乳酸林格液与正常的生理盐水相比,血清乳酸水平没有显著差异。
当乳酸酸中毒是由于组织缺氧或全身低灌注时,则被归类为A型,而由其他原因引发的被归类为B型。B1型继发于潜在的疾病,B2型与毒物或药物有关,B3型与先天性代谢缺陷有关。A型和B型乳酸酸中毒可能存在很明显的重叠
在重症疾病时,无氧糖酵解往往会增加。任何全身的循环休克状态(低血容量、心源性、分布性、梗阻性)可以导致组织灌注的减少,将会导致组织缺氧和A型乳酸酸中毒。局部低灌注也是乳酸酸中毒的常见驱动因素,比如,继发于动脉或静脉血栓的肢体或单个器官的缺血、间隔室综合征、创伤、烧伤、坏死的软组织感染,横纹肌溶解和医源性的手术夹闭。即使血流灌注正常,血氧含量也可能减少,导致A型酸中毒。低血氧含量的原因可能继发于呼吸衰竭、严重贫血或一氧化碳中毒导致的低氧血症。然而,低氧血症升高乳酸的临界水平相当低(PaO2低于35mmHg)。对于所有这些病理情况,当乳酸产生的速率比肝清除速率高,以及超过肾脏排泄的阈值5-6mmol时,就会发生高乳酸血症。
B型乳酸酸血症是在缺乏组织供氧不足的证据的情况下发生的。尽管B型乳酸酸血症比A型乳酸酸血症少得多,但B型有十分普遍的鉴别诊断。由于清除失败导致的乳酸升高可见于肝和肾功能不全,但在肝硬化和终末期肝病中更明显,因为肝脏是糖异生的主要部位。许多先天性的碳水化合物代谢障碍、糖原储存或线粒体障碍可能通过下游缺陷导致丙酮酸积聚,引起乳酸升高。
许多药物与乳酸酸中毒有关。经典例子是常用的降糖药二甲双胍。二甲双胍很少引起乳酸酸中毒,但在存在别的并发症的情况下,它常常与乳酸酸中毒联系起来。二甲双胍通过几种可能的机制减少肝脏对于乳酸的摄取,由此减少肝脏糖异生。它通过损伤线增加糖酵解,增加乳酸的产生,线维持ATP产生所需的质子梯度。高剂量的二甲双胍将会减少肝脏对乳酸的摄取,增加小肠和其他器官的乳酸产生。有趣的是,一项包括37,000名重症监护病房患者的研究显示,乳酸浓度为5-10mmol的患者中,二甲双胍使用者的死亡率(35%)较不使用者(43%)低。糖尿病独立地与乳酸酸中毒有关,与二甲双胍的使用无关。抗生素利奈唑胺和几种核苷逆转录酶抑制剂疗法治疗人类免疫缺陷病毒与线粒体毒性有关。任何药物过量导致肝脏或肾脏损坏或过度的交感神经活动可以导致乳酸酸中毒。恶性肿瘤相关的乳酸酸中毒可能是由于肿瘤细胞内无氧代谢增加所致。
对于麻醉医生来说,有必要了解异丙酚对于乳酸代谢的潜在影响。在高剂量和/或长时间给药后发现异丙酚输注综合征并伴有高乳酸血症,有很多病例报告。然而,在一项控制良好的研究中,在异丙酚全凭静脉麻醉下脊柱手术8 小时后,血清乳酸没有增加,而七氟醚麻醉剂增加7%。
脓毒症是一种独特的临床疾病,与A型和B型乳酸酸中毒均有关。脓毒症和感染性休克是机体对感染的一种失调反应,可导致大循环、微循环和细胞水平的紊乱。即使在充分液体复苏后,多种机制也能够在一定程度上促进乳酸的持续生成。毛细血管内皮损伤可能会削弱红细胞卸载氧气的能力,即使血流动力学正常或已经纠正。动物研究表明,乳酸干扰红细胞在低PaO2时ATP的产生和释放。这种高乳酸血症时红细胞的无反应性,例如恶性疟原虫感染,可能是脓毒症休克低血压的部分原因。
最初出现乳酸增高的患者应该接受仔细的诊断方法和针对潜在原因的治疗。乳酸测定有三个目的:严重脓毒症的诊断,触发目标导向治疗,以及测定初始值,当升高时判断治疗效果。A型乳酸酸中毒应以液体复苏、使用血管活性药物的血流动力学支持和源头控制作为核心原则,重点恢复局部或全身的组织灌注。当最初的诊断仍不清楚时,可以假定组织低灌注,除非另有证明。在可能的情况下,B型乳酸酸中毒通常要去除致病因子或纠正原发代谢缺陷来治疗。通常很难确定血清乳酸升高的原因。
经典的研究表明,乳酸升高预示着不良结局,且与死亡率增加有关。到目前为止,在脓毒症的早期识别和治疗中,乳酸的效用最重要。1h拯救脓毒症运动2016中对疑似脓毒症的患者的主要原则包括:测定乳酸水平。若初始乳酸>2mmol/l,则需重新测定。对低血压或乳酸≥4mmol/l的患者30ml/kg快速补充晶体液。个别随机对照试验证明早期乳酸指导的复苏可明显降低死亡率。
在早期指南导向液体复苏后,有必要对患者容量状况做慎重的持续重新评估,以预防液体超负荷。超过5L的复苏后,每多给一升液体,死亡率就会增加2.3%。未能清除乳酸提示临床医生重新扩大对隐匿性升高来源的鉴别诊断。
组织灌注是氧输送和氧消耗之间的平衡。传统观点认为,混合静脉氧饱和度(取样自肺动脉导管)和乳酸之间有相互关系,但这是一种谬论。最初目标导向治疗的支持者集中使用来自中心静脉的混合静脉血氧饱和度作为脓毒症复苏的终点。在一项对2000多名患者的研究中,乳酸和中心静脉混合静脉血氧饱和度相关性差,患者中心静脉混合静脉血氧饱和度≤65%,肝肾功能正常和脓毒症休克。类似地,在复苏的最初6h,当来自中心静脉的混合静脉氧饱和度≥70%时,79%的患者的乳酸清除率和中心静脉混合静脉氧饱和度之间不相关。当外周灌注靶向复苏策略与乳酸变化比较时,死亡率之间没有差异。在心源性休克中,乳酸/丙酮酸比值很高。当这些患者稳定下来,乳酸/丙酮酸比值仅轻微升高,表明乳酸/丙酮酸比值并不优于乳酸水平。对脓毒症休克患者使用儿茶酚胺类治疗时,乳酸/丙酮酸比值高的高乳酸血症与多系统器官衰竭和死亡的预后更相关。
在多中心研究中,乳酸清除率的评估是死亡率的一个重要指标。在乳酸导向液体复苏后,清除乳酸的脓毒症患者死亡率为19%,而没有清除乳酸的患者死亡率为60%。在一项类似的研究中,目的是在最初的2 h治疗中,与不知道入院后乳酸数值(入院值除外)的对照组相比,乳酸降低≥20%。虽然乳酸组接受了更多的液体和血管扩张剂,但两组之间没有显著差异,乳酸组的住院死亡率较低。
危重病人的乳酸升高不仅仅反映了组织缺氧。即使存在氧气,细胞线粒体不能处理面前的所有丙酮酸,导致高乳酸血症。因此,通过增加氧气输送比例来超氧输送是一种无效的治疗方法。由于希望回到正常稳态水平,许多人建议使用碳酸氢盐中和乳酸酸中毒。可惜的是,除了在特定的人群(像肾功能衰竭或右室功能障碍)可能受益外,迄今为止的研究没有一致地证明有效性,甚至一些研究认为有害。
维生素C,皮质激素和硫胺素已被认为是治疗脓毒症的药物。在入院后24小时内接受了硫胺素的脓毒症休克的患者改善了乳酸清除率,并降低了28天死亡率。最近的研究没有显示出益处。一项双盲,随机对照研究基于28天的死亡率,但是最初的乳酸(1.6-3.2mmol)并不像临床医生通常在严重脓毒症中看到的升高。一项开放,多中心研究显示,氢化可的松,维生素C和硫胺素的组合与安慰剂相比没有降低死亡率或减少7天内的血管升压药用量(计算为去甲肾上腺素剂量和转换为肾上腺素和血管加压素剂量的总和)。两项报告中都没有基线硫胺素水平。
血乳酸升高是多种临床病因引起的代谢紊乱的标志。处理早期乳酸升高患者应该侧重于早期确定来源,从而针对治疗。恢复组织灌注是最重要的。乳酸水平对患者预后有很强的预测作用,但是与液体复苏的关系不太明显。静脉补液可能不是有利的,持续的高乳酸血症要重新评估,以进行适当的源头控制和考虑别的治疗干预措施。