危重病人血乳酸监测的临床意义.doc

危重病人血乳酸监测的临床意义胡军涛 综述 汤展宏 审校广西医科大学第一附属医院重症医学科 南宁 530021乳酸是由丙酮酸还原而成，是糖代谢的中间产物，当缺氧时或丙酮酸未及时氧化时即还原为乳酸。在icu患者常有乳酸代谢紊乱，乳酸中毒常由全身的低灌流和组织低氧血症引起。但对于危重病人，许多都处于高代谢状态，并未有明显的酸中毒表现，这时测定作为酸中毒成分之一的乳酸显得尤为重要。研究表明临床上伴发高乳酸血症的病人常预示着较高的并发症和死亡率,是发展为多器官功能衰竭的最危险因素之一1-3。因此认识高乳酸血症、乳酸中毒与危重病的关系，加强对乳酸中毒的防治、降低危重病人的病死率有重要的意义。一、乳酸的代谢血乳酸是葡萄糖无氧代谢的最终产物，乳酸合成的唯一途径，是细胞内的丙酮酸在乳酸脱氢酶催化下转化为乳酸，乳酸的利用也是通过此途径转化为丙酮酸，3-磷酸甘油醛脱氢酶(nadh)是必须的反应辅助因子。丙酮酸 + nadh + h+ 乳酸 + nad+当机体缺氧导致过量的还原性的nadh蓄积时，就激活了此代谢通道。当足够的氧保持了3-磷酸甘油醛脱氧酶(nad+)与nadh适当比例时，丙酮酸就转变为乙酰辅酶a，乙酰辅酶a进入三羧酸循环，每一分子糖完全氧化产生38个atp分子。在缺氧的情况下，nadh蓄积抑制了乙酰辅酶a的形成，使丙酮酸通过无氧代谢形成乳酸，结果每一分子糖的代谢仅产生2个atp分子4。这就导致了乳酸大量生成和atp形成减少。与此同时，nad+缺乏和atp的减少一方面抑制了乳酸生成糖(糖异生代谢途径)，另一方面又刺激糖酵解以补充机体对atp的需要，加速了乳酸过多生成的恶性循环，这对于已处于代偿边缘的危重病人是极为不利的，可加速向多器官功能衰竭转变。过量的乳酸产生并由组织释放到血液中，因此过量的乳酸蓄积是缺氧严重程度的敏感、早期、定量指标。机体对乳酸的基础生成率和基础转化率是处于一种平衡状态，乳酸的最大生成率可达到3500mmol/d，其代谢主要在肝脏50%，肾脏25%，骨骼肌和心肌25%。而仅正常肝脏乳酸的最大转化能力就可达4400mmol/d，因此似乎仅乳酸产生过多是不能造成体内乳酸明显升高的。特别对于危重病人来说，乳酸的转化利用减少才是体内乳酸升高的主要原因。肝脏是乳酸利用的主要器官，因此体内乳酸的升高很大程度上在于肝脏代谢乳酸能力的降低，其次是肾脏、骨骼肌和心肌。可见，生理状态下，乳酸的生成和消除维持动态平衡，乳酸的生成增加或消除减少都会产生高乳酸血症。高乳酸血症可分为a型(组织细胞缺氧引起)和b型(其他原因)，进一步把其细化为a1型(低灌注)，a2型(低血氧)，b1型(某些疾病引起如糖尿病、胰腺炎、脓毒血症等)，b2型(由药物或毒素引起)，b3型(由某些先天代谢性疾病引起，如先天丙酮酸脱氢酶缺乏)。二、高乳酸血症和乳酸酸中毒在临床上，高乳酸血症通常被定义为乳酸血浓度大于2.25mmol/l。乳酸酸中毒是指乳酸浓度大于5mmol/l，ph值小于7.3或碳酸氢根小于20mmol/l5。乳酸通过三种机制透过细胞膜，第一是游离酸的自由扩散，第二是离子交换，促进乳酸转运出细胞膜。第三是乳酸穿过细胞膜的最重要途径，在无氧代谢状态下乳酸以氢离子为载体穿过细胞膜，在这种情况下血中乳酸和氢离子浓度同时增加，但动脉血ph值经常反应迟钝或被通气和其他因素所纠正、干扰。因此高乳酸血症和酸中毒常常是分离存在的，而高乳酸血症和代谢性酸中毒同时存在提示乳酸的主要来源可能是缺氧。三、血乳酸与危重病（一）血乳酸与肝脏功能肝病时乳酸血症与组织低灌注有关，肝硬化患者血乳酸在正常范围内，但对乳酸的清除减少6。这种肝脏储备功能的降低在肝硬化患者变异程度相当大，有文献显示伴有休克的肝硬化患者存活者与死亡者血乳酸浓度存在相当大的重迭。kruse报道重症肝炎血乳酸2.2mmol/l，病死率为38%，血乳酸在2.26.9mmol/l之间，病死率为58%，血乳酸7.0mmol/l，病死率为100%。机制可能为肝功能衰竭时出现乳酸代谢障碍，另一方面，重症肝炎肝细胞坏死，引起肝脏丙酮酸代谢缺陷伴有肝糖原减少导致高乳酸血症7。macquillan等8对暴发性肝衰竭的研究中显示，对于入院病人12h的血乳酸水平对预测其预后是有意义的。并进一步指出，动脉血乳酸的持续升高是预示暴发性肝衰竭预后不良的一个重要指标。在肝移植病人监测方面，bernal等9研究指出动脉血乳酸检测可以迅速准确地判断患者是否发生扑热息痛诱导的急性肝衰，从而有助于早期确定肝移植患者。murphy等10研究显示对于急性肝衰竭的病人，病态肝脏是净产生乳酸的器官，这使血乳酸升高。当行肝移植术后，随着移植肝脏功能恢复，肝脏成为乳酸重要的代谢器官，血乳酸随之逐渐下降。因此，在术后早期监测动脉血乳酸浓度的变化，对于判断移植肝脏的功能恢复是有用的。进年来国内也有相关的研究报道乳酸水平作为肝移植术能量代谢方面的监测指标更具有稳定性及参考价值11,12。（二）血乳酸与肾脏功能正常情况下，30%乳酸经肾脏清除，肾脏对乳酸的清除，主要经糖异生途径而不是分泌乳酸，肾功能衰竭时乳酸代谢障碍。当肾功能损伤时，势必影响乳酸的清除。进一步研究显示乳酸水平与反应肾功能的指标肌肝成正相关，说明肾功能损害越明显，乳酸代谢所受影响越大13。肾在乳酸增高时清除乳酸不断增加，给大鼠乳酸灌注并肾切除模型,发现切除双肾鼠乳酸清除绝对值下降了30%，乳酸清除半减期由5.3分钟延长为7.1分钟，清除量由45.3ml/minkg下降为32ml/minkg14。其机制除可通过丙酮酸途径进入线粒体氧化供能、合成糖元外，尚可通过分泌排出。后者是肾脏特有的功能，在清除机制中起一定的作用。（三）血乳酸与心脏功能乳酸浓度一般在体外循环开始后逐渐上升，停机时达到高峰。预后良好的患者乳酸浓度逐渐下降，而危重患者的乳酸浓度可能持续上升。因此，乳酸浓度的监测可预测病人的预后，同时指导治疗的效果。有研究表明，急性胸痛心肌损伤后1到2个小时才能检测到心肌酶的增加，而乳酸水平已经在一个小时之内升高，因此乳酸可作为心肌损伤的早期指标。在急性心梗病人，乳酸水平能预测心源性休克的发展和预后15。（四）血乳酸与呼吸疾病copd和肺心病患者肺功能不全低氧血症未出现高乳酸血症，这可能与其红细胞代偿性增加和毛细血管扩张增加灌注有关，一旦其处于应激状态如感染、循环障碍及mods等才出现高乳酸血症。胡玲等16及何新全等17分别对慢性肺心病并发多器官功能障碍病人监测血乳酸的研究中提出，患者的血乳酸浓度与患者病情、预后及反应mods病情严重程度的apache评分有相关性。肺心病患者较少出现乳酸中毒，其机制可能与肺心病pco2升高，血液酸化造成呼吸性酸中毒抑制了磷酸果糖激酶活性，致使在组织缺氧和酸中毒期间限制乳酸产量而未出现乳酸蓄积。（五）血乳酸与全身炎症反应综合征（sirs）近年来大量动物和临床实验显示，sirs时内毒素增加动物和人类乳酸血浓度，其发生机制可能是：内毒素抑制丙酮酸脱氢酶的活性，即使在有氧条件下，丙酮酸也不能转化成乙酰辅酶a参与第二阶段反应，乳酸随之大量产生。在内毒素诱导的处于休克状态的动物，多表现为高血流动力学、高代谢状态，糖酵解增强，乳酸产生增多。肝脏对乳酸的清除减少。也有研究提示脓毒性休克比出血性休克有较少的高乳酸血症，由于乳酸在肝脏代谢，肝脏灌注受损程度以及肝功能受损程度可能解释这些差异。在脓毒性休克者，肝脏灌注和肝功能是好的，在缺血时产生的乳酸代谢相对较快。也有研究显示在危重患儿血中乳酸均有不同程度的升高，特别是sirs组中乳酸增高更明显，且其升高程度与病情呈正相关18。vary等19在败血症大鼠体内注入肿瘤坏死因子结合蛋白能明显提高丙酮脱氢酶的活性，降低大鼠体内血浆和骨骼肌的乳酸含量，提示肿瘤坏死因子可能是导致高乳酸血症的重要介质。（六）危重病预后的监测指标危重病病人由于低灌注和缺氧，使线粒体氧输送减少，乳酸合成增多，造成高乳酸血症，进而导致乳酸酸中毒，此时，血乳酸水平显著升高。bruno20和chiolero 21的研究都提示病情越严重，血乳酸水平越高。血乳酸测定对诊断慢性高乳酸血症、判断乳酸酸中毒和预测危重病人的预后、了解组织缺氧状况以及对糖原累积病的辅助分型等具有很高的应用价值22-24。国内学者邓春等25对窒息患儿的研究证明血糖及乳酸的水平与窒息程度及患儿预后明显相关。对于休克患者常规的复苏监测指标已不能完全反映组织器官的缺血缺氧状况，在此基础上动态监测乳酸的变化，不失为一项快捷灵敏、轻创有效、能反映全身组织器官氧合状况的较好指标26。休克时血乳酸水平被认为是判断缺氧严重程度及预后的重要指标，是危重病人病情监测的有用指标，可用于判断疾病的严重程度及客观地评价预后27。有文献进一步报道血乳酸对休克病人预后判断取决于治疗期间血乳酸清除、转化及利用的速度，下降速度越快，预后越好，清除越滞缓或继续升高，病情越重，死亡率越高28。coast等29认为，创伤早期（院前急救）检测的血乳酸水与创伤的严重程度相关，对不同的休克病人分析表明，如果血乳酸1.4mmol/l，死亡率为0；4.4mmol/l，死亡率为22%；4.48.7mmol/l，死亡率为78%；8.7 mmol/l，死亡率为90%；若13.0mmol/l，则病死率为100%。另外，乳酸浓度还用于监测硝普钠的安全应用方面，由于硝普钠代谢为氰化物，过量的硝普钠能够阻断氧代谢，导致乳酸产生。实验表明，当全血氰化物浓度超过20mol/l时，就出现明显的乳酸中毒，且血乳酸值浓度与血氰化物峰值浓度在出现时间上基本一致。所以，当过量的硝普钠导致氰化物中毒时乳酸浓度即是一个敏感的指标。众所周之，异丙酚已广泛用于术中麻醉和icu病人镇静，异丙酚输注综合征的报道时有发生，高乳酸血症是其出现的最早征象，可