透过现象看乳酸与危重患者的氧代谢障碍
血乳酸浓度升高是危重患者常见的临床现象，高乳酸血症可以作为判断患者预后的重要指标，并可以反应重症患者早期器官功能障碍，因此血乳酸浓度也成为重症患者重要监测指标。但是最近有系统综述提出危重患者的血乳酸浓度并不能特异反映其预后，这样的结果似乎与近年来乳酸清除率这一概念提出的背景相吻合。乳酸清除率是机体在特定时间内清除乳酸的能力。有研究结果证实，乳酸清除率较血乳酸浓度监测对预后的判断更具有特异性，尤其对于危重患者早期。如脓毒症第一个6 h的乳酸清除率>36%被认为是预后良好的指标。以乳酸清除率作为目标的指导性治疗，对于降低脓毒症患者28 d病死率更具意义。究竟如何理解高乳酸血症在危重患者诊断与治疗中的意义，还需从乳酸本身说起。
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一、认识乳酸
乳酸是葡萄糖在代谢过程中由乳酸脱氢酶催化丙酮酸代谢而产生的一种羧酸，是一种左旋体，分子式C3H6O3，分子结构中含有一个羟基。在水溶液中其羧基释放出一个H＋，产生乳酸根离子CH3CHOHCOO－。机体生成乳酸的过程为：丙酮酸＋NADH＋H＋→乳酸＋NAD＋＋2H＋，这个过程的意义在于重建糖酵解所需要的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD＋)来保持ATP的合成。在供氧充足的细胞中，乳酸的产生量很少，且产生后也会进一步被氧化为丙酮酸，然后直接用来作为三羧酸循环的底物，进而生成更多的ATP。因此，乳酸本身可以被认为是机体物质能量代谢的重要中间产物及底物。
二、认识乳酸对于危重患者的意义
认识乳酸的意义，尤其是在危重患者临床诊断及治疗中的意义是一个值得讨论的问题。
首先应该明确乳酸本身是无毒的，并不是因为乳酸本身升高导致危重患者的死亡，而是危重患者代谢异常的信号。在临床上，测定乳酸是为了评估危重患者整体病情程度乃至预后，血乳酸浓度持续升高与APACHEⅡ评分密切相关，感染性休克患者合并血乳酸浓度>4 mmol/L病死率可达80%。尽管如此，乳酸实际上反映的是组织氧供与氧耗的平衡，高乳酸血症真正的意义在于机体对于低氧供适应而采用糖酵解的方式提供能量，此时应进行更积极的器官功能支持治疗，而非提示器官功能障碍严重到不可逆的程度。若此时进行积极的器官功能支持治疗可能会加速乳酸的清除，获得较满意的乳酸清除率，改善此类患者的病死率。从生物化学角度解释，无论什么原因引起的机体代谢异常，均会导致乳酸升高，这是机体适应低氧供进行无氧代谢的必然结果，其中涉及氧化还原电位[(NADH＋H＋)/H＋]、磷酸储备[ATP/(ADP×Pi)]以及pH值。氧化还原电位[(NADH＋H＋)/H＋]表示机体进行氧化反应的能力，磷酸储备[ATP/(ADP×Pi)]表示产生能量的能力，pH值可以影响前两者的进行，尤其可以影响ATP的转化。酸中毒可以明显降低ATP转化及氧利用，并最终决定此病理生理过程的严重程度及可逆性。另外，从乳酸代谢的底物角度，还应涉及糖及糖原代谢，因为在缺血或低灌注组织细胞内，没有足够的糖原供应，这些区域乳酸的产生，实际上动用的是组织中的糖原储备。从某种意义来说，乳酸降低除了提示氧供纠正以外，在未纠正低灌注的情况下，低乳酸还可能意味着组织糖原的耗竭或组织细胞的破坏。
三、认识高乳酸与能量代谢障碍的关系
目前，这个问题的主要机制及调控仍有待进一步研究证实。除肌肉组织剧烈收缩的无氧代谢外，机体其他器官组织无氧代谢时依靠糖酵解途径产生ATP的量受到ATP转化效率的影响。在一般情况下，每消耗300 ml/min的氧气，即VO2＝13.4 mmol/min，理论上最大可转化大约80 mmol/min ATP，消耗大约1.6 mmol/min葡萄糖，若上述过程为糖酵解，产生等量ATP将消耗40 mmol/min葡萄糖。因此，若机体发生无氧代谢，肝糖原储备将在15 min内消耗殆尽，肌糖原因为没有充足的葡萄糖－6－磷酸酶并不能参与到代谢中来。从这个层面上理解，乳酸增加，即意味着机体无氧糖酵解代谢增加，这提示机体在氧供不能满足线粒体有氧代谢，或因为某些原因(如脓毒症)所致的线粒体功能障碍时，机体补救性的产能方式。换句话说，乳酸相关的ATP转化(即无氧代谢)是机体对缺血、缺氧乃至其他机体能量利用障碍时节约氧气的一种特殊的代谢形式，代价就是乳酸的过度产生而导致的酸中毒。这个观点有助于进一步理解器官功能衰竭时细胞能量代谢的紊乱。因为酸中毒与能量代谢密切相关，而乳酸的稳态和pH值的稳定也与能量代谢状态密切相关。当发生呼吸性或代谢性酸中毒时，线粒体内的能量代谢将受到抑制，同时伴有乳酸轻度上升，此时如果纠正酸中毒，势必加剧能量代谢紊乱。相反，如果从能量平衡的角度，允许pH适当的降低，虽然将导致能量代谢受到抑制，但恰恰与低pH值ATP转化减少相吻合，这样就不难理解乳酸上升是上述适应性反应的一部分，尽管其代价可能是巨大的。在实际情况中也有这样的情况，即乳酸升高时可能并不伴有酸中毒出现，更有甚者会伴有碱中毒发生。有文献指出，在ICU中这种与能量代谢无关的乳酸升高经常发生，这往往可能与乳酸的清除密切相关，如肝功能状态或药物影响，包括对乙酰氨基酚、维生素C及阿司匹林等。因此，对于这种情况下的高乳酸对于疾病严重程度与预后的评估需要区别于伴有酸中毒的高乳酸血症，后者揭示的是机体存在能量代谢失衡。
综上所述，乳酸反应机体氧代谢状态，高乳酸血症可以作为危重患者严重程度的评估指标，但前提是伴有酸中毒。当代谢障碍是由酸中毒(酸中毒不是乳酸引起的)引起时，细胞能量代谢受到抑制，此时乳酸轻度升高，纠正pH值可能纠正代谢紊乱。但是如果细胞能量代谢障碍是始动因素(即氧利用障碍，如脓毒症时)，此时的严重高乳酸血症及酸中毒，如果单纯纠正高乳酸血症而不改善细胞能量代谢障碍，将破坏机体此时对能量代谢的适应性，从而加剧能量代谢障碍。脓毒症及感染性休克时的早期目标导向治疗(EGDT)就是通过以容量复苏为基础的提高氧输送的方式改善细胞能量代谢障碍，从根本纠正高乳酸血症，在降低血乳酸浓度的同时，获得满意的乳酸清除率，改善此类患者的病死率。当然，如果单纯高乳酸血症不伴有酸中毒，可以认为机体并不存在能量代谢障碍。
引用: 马晓春, 王亮. 透过现象看乳酸与危重患者的氧代谢障碍 [J] . 中华结核和呼吸杂志, 2014, 37(11) : 803-804.小师妹和俺建立了资料分享群，邀您互相交流，微信gabstudy
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