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2018乳酸酸中毒的相关研究进展

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发表于 2018-8-15 18:32:57 | 显示全部楼层 |阅读模式
  [摘要] 乳酸是体内碳水化合物和非必需氨基酸非常重要的中间代谢产物,重症患者血中乳酸浓度升高的水平对患者预后甚至病死率有着重要的警示作用。本文通过综述乳酸酸中毒的临床意义及潜在的治疗方法,阐明乳酸对机体的作用及其对疾病预后的潜在意义,为重症疾病治疗提供新的思路。
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  [关键词] 乳酸代谢;乳酸酸中毒;脓毒症
  [中图分类号] R58 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210(2018)01(c)-0022-04
  [Abstract] Lactate is one of the most crucial intermediates in carbohydrate and nonessential amino acid metabolism, in addition, the presence of elevated lactate levels in critically ill patients has important implications for prognosis and mortality. The paper reviews the clinical role of lactic acid and the potential treatments, elucidates the important role and prognostic significance of lactic acid and provides new thoughts for the therapies of severe diseases.
  [Key words] Lactate metabolism; Lactic acidosis; Sepsis
  乳酸是机体细胞代谢的重要产物,鉴于细胞新陈代谢及细胞间相互作用的复杂性,乳酸是某种细胞的代谢废物,而有可能是另外某种细胞的代谢原料。重症患者血中乳酸浓度升高的水平对患者预后甚至病死率有着重要的警示作用。本文将从乳酸代谢和乳酸酸中毒的病理生理机制、乳酸酸中毒的病因与分类、乳酸酸中毒与重症疾病和脓毒症的关系、乳酸酸中毒的治疗措施以及对乳酸的展望等方面展开简短综述。
  1 乳酸代谢
  血乳酸水平反映机体组织摄入与产出的平衡状态。葡萄糖在无氧条件或线粒体损伤时,分解为丙酮酸后在乳酸脱氢酶催化下生成乳酸。在正常情况下乳酸与丙酮酸的比值为10∶1,该比值的平衡由还原性辅酶Ⅰ(NADH)与辅酶Ⅰ(NAD)的比值决定。当组织缺氧时还原性辅酶Ⅰ(NADH)数量增加,则血中乳酸升高。实际上,乳酸是机体内重复利用率最高的中间代谢产物之一。机体每天大约产生1500 mmol乳酸,其排泄主要经过肝脏(60%)和肾脏(30%)排出[1]。机体组织产生的乳酸经由肝脏和肾脏再摄入参与新陈代谢即科里循环(Coricycle)。肾脏排泄乳酸的下限是6~10 mmol/L,因此只有血乳酸水平达到非常高的水平时,才会经肾脏排出[2]。安静状态下,机体乳酸主要来源于皮肤(25%)、红细胞(20%)、中枢神经系统(20%)、肌肉(25%)和胃肠道(10%)。在紧张状态下时,升高的乳酸主要来源于骨骼肌。
  早在20世纪30~70年代,乳酸被普遍认为是生理状态下对机体无用的终末代谢产物。 Brooks[3]在1985年引入乳酸穿梭的概念。骨骼肌无论是在乳酸的产生,还是再摄入与利用都是乳酸穿梭的主要场所。在静息状态下,血中乳酸和丙酮酸浓度处于平衡状态。在应激或运动状态下,肌肉糖酵解增加,乳酸再摄取减少。在恢复期,甚至运动时间延长时,肌肉由乳酸产生场所变为乳酸消耗和有氧氧化场所。同时,心脏和脑在乳酸的再摄取、进行有氧氧化方面同样发挥一定作用。Miller等[4]采用阻断乳酸的方法进行实验,结果显示血中乳酸与葡萄糖竞争成为能源物质。在中低强度运动时,乳酸是一种非常重要的糖异生前体。
  红细胞和血浆在乳酸胞间穿梭过程中起着关键性作用。在运动过程中,骨骼肌产生乳酸,乳酸浓度随着肌肉、细胞间液、血浆到红细胞扩散递减。红细胞通过膜表面单氨酸转运蛋白将乳酸转运至胞内,且维持乳酸在一定的梯度水平。当红细胞被血液运输至乳酸再摄取区域时,即将乳酸运输至乳酸氧化组织。在多数情况下,红细胞可以摄取乳酸,并将乳酸浓度维持在肌肉与血浆乳酸梯度之间的平衡状态。
  Brooks[5]在1998年进一步提出乳酸胞内穿梭理论。该理论的基础在于乳酸脱氢酶是糖分解?^程中速度最快的酶,而且丙酮酸与乳酸的平衡,更有利于乳酸的产生。乳酸产生在细胞质内,然后转运至线粒体内,在线粒体内由线粒体乳酸脱氢酶将乳酸重新转化为丙酮酸,然后在丙酮酸脱氢酶的作用下氧化成乙酰辅酶A,进入三羧酸循环(Kreb cycle)。
  2 乳酸酸中毒
  乳酸在生理pH环境下可以完全电离成乳酸盐和H+。数十年来,一直存在着误解就是,大量产生的乳酸分解形成H+导致酸中毒的主要原因。普遍观点认为,人血中酸碱平衡主要遵循两个理论,一是Henderson-Hasselbach公式(1918),另一个是基础酸量过剩[6]。在Henderson-Hasselbach公式中,酸碱平衡取决于血浆[H+]与PCO2、PCO2与[HCO3-]。另一方面,基础酸量过剩,描述的是基础酸量平衡,依据的是PCO2与基础酸值的关系(基础过剩是基础酸值超出的毫当量,或者是滴定PCO2为40 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa),温度为37℃的1 L血至pH 7.40所需酸量)。
  Robergs等[7]反驳上述传统观点,理由在于乳酸脱氢酶参与的催化反应过程中产生的是乳酸盐而非乳酸,产生乳酸盐的同时消耗H+,从而减轻胞内酸中毒。该理论解释了高强的运动和组织缺氧时乳酸在酸代谢中的作用。
  Stewart随后提出基础酸平衡观点,进一步解释了乳酸盐在乳酸代谢中的作用[8]。参与该平衡的因子有碳酸氢根离子形成、碳酸盐离子形成、水分解和弱酸分解、电荷平衡和质量守恒。其中3个独立影响因素是PCO2、弱酸总量和强离子差异或所有强阳离子与所有强酸性阴离子间差异。在该理论模型中,乳酸盐是一种强离子,乳酸盐的蓄积可降低强离子差异,进而引起水和弱酸分解的改变。该理论解释了乳酸盐在引起乳酸酸中毒中的作用,即便其作用微乎其微,但乳酸盐不是引起[H+]升高的唯一因素。     5.2 提高微循?h灌注
  微循环灌注低下持续存在,则患者临床预后较差甚至死亡。一些药物,如多巴酚丁胺、乙酰胆碱、硝酸甘油能够提高微循环灌注,降低高乳酸血症,甚至提高患者预后[23]。将来治疗乳酸酸中毒很有可能优先考虑提高微循环灌注
  5.3 治疗乳酸酸中毒的原发疾病
  治疗乳酸酸中毒时应注意同时治疗原发病,如脓毒症患者使用合适的抗生素;处理心律失常,复律治疗,及严重心衰患者的左心室辅助治疗;急性心梗的冠脉介入治疗;外伤、组织局部缺血或中毒性巨结肠的手术治疗;透析毒素或药物;停止使用部分药物;减小恶性肿瘤体积。
  5.4 基础管理
  鉴于酸血症的潜在危害性,有医生建议为严重酸血症(血pH参考文献]
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  (收稿日期:2017-10-03 本文?辑:张瑜杰)
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