随着 sepsis 指南的发布和反复更新,乳酸值越来越受到我们的关注,尤其是脓毒症病人,血乳酸水平的升高常被认为是预后不良的标志之一,通常我们认为乳酸是由无氧代谢产生的,高乳酸提示组织缺氧,那么除此之外呢?
病例简介
先看一篇病例报道 [1],一名 56 岁男性患者,新诊断为低分化神经内分泌转移瘤和肾细胞癌,现每周接受化疗及升白药物治疗。
近一周出现出现食欲下降,并反复出现晕厥跌倒,初始动脉血气乳酸值为 5.54 mmol/L,血常规提示中性粒细胞减少,后收入 ICU,初步诊断为恶性肿瘤继发高钙血症、脓毒症、严重中性粒细胞减少和代谢性脑病,并开始接受包括脓毒症复苏方案在内的综合治疗,随着精神状态和呼吸状况进一步恶化,患者需要气管插管和机械通气等高级生命支持手段。
在治疗期间,患者乳酸值持续增高(最高达 13.64 mmol/L),但血流动力学尚稳定,白细胞也开始回升,并未出现发热情况,鉴于患者有恶性肿瘤的病史,在入院的第 13 天,经慎重评估后成功脱机,脱机后作者与小剂量的去甲肾上腺素维持,希望能改善终末器官的灌注而降低乳酸值。
最终这位患者因肿瘤晚期放弃救治,在住院期间死亡,死亡原因考虑是脓毒症和恶性肿瘤引起的多脏器功能衰竭。
临床医生在看到病人乳酸值升高的时候,会倾向性的采用改善灌注等治疗措施,但是如果乳酸水平对长期的复苏治疗没有反应,我们就要寻求其他潜在的病因了。下面我将从乳酸的生成代谢及临床分型作简单回顾。
乳酸的生成与代谢
乳酸是糖无氧氧化(糖酵解)的代谢产物,反映机体组织摄入与产出的平衡状态。人体每天大约产生 1500 mmol 乳酸,主要来源于骨骼、肌肉,脑和红细胞,并主要经肝脏和肾脏排泄(如下图示 [2])。
一般认为,葡萄糖的分解分为有氧氧化和无氧酵解,前者是体内糖元分解产生能量的主要途径,后者在无氧条件下分解成乳酸。而「穿梭」理论说明乳酸不仅仅是无氧代谢的废物,相反,还强调了乳酸作为氧化分布及糖异生底物的作用,虽然它不是产生能量的主要途径,但仍具有重要的病理生理意义 [3]。
传统观点认为,在无氧条件下,丙酮酸不能进一步代谢从而堆积在细胞内,在乳酸脱氢酶(LDH)的作用下,丙酮酸由还原型辅酶 I(NADH)获得 H+而转变为乳酸。
乳酸在体内的代谢主要包括以下几个方面:1、在氧气充足的条件下直接在 LDH 作用下转变成丙酮酸,再次进入三羧酸循环氧化供能,参与各项生命活动;2、经糖异生途径生成葡萄糖和糖原以补充人体消耗;3、参与脂肪酸、丙氨酸等物质的合成(如下图所示)。
血乳酸浓度升高的原因
1. 乳酸生成增加:
(1)组织灌注不足:常见于各种类型的休克;
(2)组织中毒性缺氧:某些药物、毒素抑制了氧化还原酶,导致组织利用氧的能力下降,如 CO 中毒;
(3)应激性儿茶酚胺血症:在应激状态下,患者的儿茶酚胺浓度升高,促进糖酵解过程,导致高乳酸血症。
2. 乳酸利用或排出减少:
(1)严重肝病:严重肝病导致肝脏处理乳酸的能力下降,从而出现高乳酸血症;
(2)糖尿病:一方面糖尿病病人因微血管病变组织功能障碍而时乳酸生成增多,有一部分患者因服用二甲双胍后糖异生减少,抑制了乳酸的转化;
(3)ARDS 患者的肺乳酸排放量增加,可>60 mmol/h;
(4)高 D-乳酸血症:常见于小肠广泛切除,小肠短路术后即慢性胰腺功能不全的疾病。
临床分型
临床上以获得性高乳酸血症居多,根据血乳酸堆积的两种情况,分为高乳酸血症与乳酸性酸中毒(LA),前者指乳酸浓度>2 mmol/L;后者指血浆乳酸浓度>5 mmol/L,同时伴有酸中毒(动脉血气 pH<7.35)。
LA 按不同的病因机制分为两个亚型。与组织缺氧相关的乳酸酸中毒定义为 A 型,也称为「继发性乳酸酸中毒」,常继发于各种缺氧或缺血性疾病,如各种休克;无明显全身氧合受损的酸中毒定义为 B 型,也称为「自发性乳酸性酸中毒」,如糖尿病、肝肾功能衰竭,药物或毒素相关,肌肉剧烈活动、癫痫等,但临床多数的获得性 LA 是 A 型和 B 型的混合 [4]。
总结
由于高乳酸血症来自缺氧与非缺氧两方面原因,乳酸水平的意义可能更多的是一种排除性参数,即乳酸水平正常说明机体组织无缺氧,而乳酸增高提示存在组织缺氧和/或代谢紊乱。
回到一开始的那个病例,在肿瘤或是其他严重影响代谢情况的疾病并有脓毒症休克的患者中,治疗往往是复杂的,如果单纯地追求降低乳酸,就可能会造成不必要的治疗,甚至错误治疗。所以,评估组织是否灌注不足,评估是否存在代谢紊乱等诸多因素是一门必修课。
进阶阅读:
参考文献:
[1] Singh M, Ajmeri A N, Suliman M S, et al. A Challenging Case of Coexisting Type A and Type B Lactic Acidosis: A Case Report[J]. Cureus.
[2] Garcia-Alvarez M M, Marik P P, Bellomo R P. Stress hyperlactataemia: present understanding and controversy[J]. Lancet Diabetes & Endocrinology, The,2014,2(4):339-347.
[3] 胡宝吉,薄禄龙,邓小明,等. 乳酸酸中毒的相关研究进展 [J]. 中国医药导报,2018,15(03):22-25.[4] 张文武,朱华栋,王立军,等. 急诊内科学 [M]. 北京: 人民卫生出版社,2017:330-331.