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脓毒症中乳酸清除率的十大误区

有关清除的问题

清除的意思是将某种物质从血液中去除,通常表示单位时间(分钟)清除的容积(毫升)。然而,人体内乳酸水平的变化是由持续的生成、清除(如:尿液、汗液等)及代谢(如:被细胞当做能量物质摄取、由肝脏转化为葡萄糖等)共同调节。将“乳酸清除率”用来描述其在血液水平的下降是错误以及有误导嫌疑的。经对96项研究的回顾分析,Vincent等得出结论---鉴于最近的证据,每12小时的监测结果将提供有关乳酸水平下降的临床相关数据。

乳酸水平:产生VS清除

       在临床上,我们通常将乳酸水平随时间的变化认为是其生成的变化。通常我们认为乳酸水平的升高与循环功能障碍有关,同样也认为乳酸水平的降低与循环功能的改善有关并假定其产生减少(不过不能被证实)。然而,在稳定的脓毒症患者和感染性休克动物模型中,其实际清除率在休克状态下显著降低,持续的高乳酸血症甚至仅仅乳酸水平的升高可能反映的是清除率的降低,而不是乳酸生成的增多,常见于休克合并缺血性肝炎。此外,复杂的细胞间和细胞内乳酸代谢使我们对休克时乳酸生理机制的理解极为有限(见“作为底物的乳酸盐”部分)。

乳酸和葡萄糖代谢

       乳酸是葡萄糖和丙酮酸代谢的正常产物,任何导致葡萄糖代谢的增加或丙酮酸代谢的减少都会增加乳酸生成及血乳酸水平,甚至在某些情况下即使有足够组织氧合仍然如此(如输注肾上腺素)。在脓毒症中,炎症反应与糖酵解增加和丙酮酸脱氢酶受损有关(丙酮酸进入三羧酸循环的关键酶)。此时,胞浆丙酮酸增加伴随大量乳酸形成,但丙酮酸与乳酸比率保持不变。这样,我们难以分辨组织缺氧至乳酸生成增加和应激反应至葡萄糖代谢和乳酸生成增加二者谁才是乳酸水平升高的主因。此外,尽管通过应用二氯乙酸改善乳酸代谢,乳酸水平可以显著降低,但这并不会带来生存率的提高,因为它没有解决根本原因。同样在乳酸水平升高的情况下纠正酸中毒能否改善生存率呢?因为pH、无氧酵解和乳酸水平之间的关系还没有完全被阐释,并且它们之间的关系可能是很复杂的。

作为底物的乳酸盐

      就像葡萄糖一样,乳酸也可以作为新陈代谢的底物。尤其是应激状态下(如脓毒症)中,乳酸通过几种“转运”方式提供细胞能量来源。首先是器官与器官间的相互转运。肌肉释放的乳酸被肝脏摄取进入三羧酸循环产生葡萄糖,而肝脏根据生物能量学状态可通过糖酵解的方式产生乳酸。此外,乳酸也可以被肾脏代谢,该途径占总乳酸代谢的50%。二是细胞与细胞间乳酸的相互转运。这种转运方式在大脑中尤为重要,此时乳酸是比葡萄糖更重要的能量底物。乳酸盐通过特异转运蛋白从星形胶质细胞转运到神经元,然后在乳酸脱氢酶1作用下转化为丙酮酸,丙酮酸进入三羧酸循环产生ATP。第三是细胞内转运,在胞浆内经糖酵解产生的乳酸通过线粒体膜转运增加还原型NADNADH)的浓度,其提供质子梯度并进一步通过电子传输链产生能量。     

乳酸与肝功能不全

        任何因素引起葡萄糖代谢的增加都会导致乳酸水平上升,乳酸的临床应用受诸多因素干扰。临床上所熟知的有脓毒性休克时儿茶酚胺类药物的应用、碱中毒引起的葡萄糖代谢增加、乳酸盐缓冲液的连续血液滤过治疗、肝功能障碍和肺乳酸生成。此外,应用特定药物(核苷逆转录酶抑制剂用于治疗HIV、二甲双胍)和某些中毒(乙二醇、甲醇和类固醇)相关的乳酸水平升高。

复苏液体中的乳酸浓度

     静脉输注乳酸林格氏液似乎不增加血流动力学稳定成人的血乳酸浓度,即使60分钟内输注1L也不加重代谢性酸中毒。仅当大容量(180毫升/公斤/小时)输注时乳酸水平显著上升。相反,林格氏液具有更大的生理强阴离子差异,其缓冲作用可能对血pH有积极的影响。


乳酸和它的干扰因素

     任何因素引起葡萄糖代谢的增加都会导致乳酸水平上升,乳酸的临床应用受诸多因素干扰。临床上所熟知的有脓毒性休克时儿茶酚胺类药物的应用、碱中毒引起的葡萄糖代谢增加、乳酸盐缓冲液的连续血液滤过治疗、肝功能障碍和肺乳酸生成。此外,应用特定药物(核苷逆转录酶抑制剂用于治疗HIV、二甲双胍)和某些中毒(乙二醇、甲醇和类固醇)相关的乳酸水平升高。


乳酸盐伴或不伴低灌注VS组织缺氧

     持续性高乳酸血症是特别难以解释的。至少有四种可能的致病机制:低灌注区的无氧糖酵解,特别是在严重的微循环异常情况下;应激相关的肾上腺素能诱导的有氧糖酵解;肝脏乳酸清除受损;和线粒体功能障碍限制丙酮酸代谢。识别低灌注相关的高乳酸血症是很重要的,因为在这种情况下改善全身血流动力可以恢复低灌注状态和改善预后。相反,在非低灌注状态下继续额外液体复苏可能导致过度复苏的不良作用。我们提议,高乳酸血症时同时分析三个血流动力学敏感参数,如中心静脉血氧饱和度、中心静脉-动脉PCO2压差(Pcv-aCO2)和外周灌注(毛细血管再充盈时间、外周灌注指数、皮肤温度、花斑)可能有助于提示高乳酸血症下的低灌注。除了Pcv-aCO2外,还可以使用Pcv-aO2与动脉-静脉氧含量之间差异作为组织灌注不足引起高乳酸血症的标志物。持续性高乳酸血症无低灌注状态提示预后较好,并可能提示非低灌注相关的乳酸来源。(图1


乳酸作为严重程度的指标

        关于乳酸作为任何生理应激情况下的疾病严重程度的预测指标的证据众多。在脓毒症中它是病死率的强力预测因子。在近期ARISE试验中,前瞻性的依据乳酸水平随机分组收集数据。约三分之一的患者依据孤立性高乳酸血症随机分组,并与依据孤立性低血压随机分组的患者作为对照。在年龄和感染源无差异情况下,孤立性高乳酸血症患者的90天病死率风险升高1.7倍,并且不太可能在ICU和医院中存活。这种预测值已被SEPSIS-3休克定义共识所认同,该定义中需要高乳酸血症的存在。


乳酸是什么的目标?

      乳酸所扮演的角色是极其复杂的,它拥有分子、底物、生物标志物、能量底物、某些静脉液体组分和生理应激过程中细胞生物能量的主要调节剂等多重身份。如此多的复杂性,以至于很难将它明确为某种标记物或目标。追求降低乳酸水平(无论通过任何途径,因其多重影响因素),在血流动力学、生物能量学或组织保护方面都没有可信度和逻辑性。事实上,在脓毒症或其他生理应激事件中,通过管理乳酸水平以改善乳酸利用和生成的自然过程,可能更具生物学意义。除非我们能够明确通过操纵乳酸盐所想要达到的目标,并且有办法评估是否达到目标,否则在脓毒症中试图通过增加乳酸“清除率”来寻求降低其水平的想法既错误又愚蠢。


原文请参阅Intensive Care Med. 2018. doi.org/10.1007/s00134-018-5213-x


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