乳酸酸中毒的诊断和治疗

2018-04-09 00:57许书添综述李世军审校
肾脏病与透析肾移植杂志 2018年1期
关键词:碳酸氢钠糖酵解酸中毒

许书添 综述 李世军 审校

早在1964年,人们就开始用乳酸作为判断疾病预后的指标。除了组织低灌注之外,许多病因亦可产生高乳酸血症;目前乳酸已经成为临床判断疾病严重程度、评估疗效的重要标志物。本文通过阐述乳酸的代谢特征,明确乳酸产生的病因、乳酸酸中毒(LA)的诊断及治疗进展。

正常乳酸代谢

图1 乳酸有氧代谢与无氧代谢图示有氧条件下,糖酵解产生的丙酮酸直接进入三羧酸循环,而不产生乳酸。无氧条件下,乳酸是糖酵解的终末产物,以底物形式进入肝脏Cori循环参与糖异生

高乳酸血症

当乳酸生成超过消耗时就会出现高乳酸血症。全身或局部组织缺氧时,无氧糖酵解生成大量乳酸。乳酸不但由组织缺氧所致,也可由需氧糖酵解生成。炎症状态下,细胞因子会刺激细胞大量摄入葡萄糖而驱动需氧糖酵解;碱血症时,6-磷酸果糖激酶可驱动需氧糖酵解。需氧酵解和组织缺氧相互间并非独立,在某些情况下,两者可共同促进乳酸生成[1]。

70%的乳酸在肝脏清除。脓毒症患者即使血流动力学稳定或肝功能正常,乳酸清除率也降低,可能与丙酮酸脱氢酶被抑制有关。非脓毒症、非重度肝硬化患者极少引起血乳酸水平升高;一旦出现上述情形即可加剧高乳酸血症。高乳酸血症常见于急性爆发性肝衰竭,反映了乳酸清除率下降和生成增加,并且是影响预后的重要因素。

此外,有些药物会影响氧化磷酸化,可增加乳酸产生,甚至导致严重的LA,如抗逆转录病毒药物和丙泊酚等,因此接受这些药物治疗的患者应该仔细监测。

病因高乳酸血症分为组织缺氧型(A型)和非组织缺氧型(B型),但临床上的高乳酸血症可同时源于缺氧和非缺氧[1],有时很难将两者绝对分开(表1)。

表1 乳酸酸中毒(LA)的病因和机制[2]

LA的诊断

LA的治疗

高乳酸血症时,应该采用一定临床路径加以评估,并给予个体化治疗(表2)[6]。

表2 高乳酸血症临床评估路径[6]

循环和通气支持A型LA治疗的重点在于恢复组织灌注,必要时可使用血管活性药物。酸血症可造成血管对儿茶酚胺反应迟钝,需增加儿茶酚胺剂量[7]。大剂量儿茶酚胺过度刺激β2肾上腺素能受体则可减少组织灌注进而使高乳酸血症恶化。因此,使用剂量需谨慎调整。

尽管通过液体复苏或血管活性药物来维持体循环血流动力学稳定而改善组织灌注,但如果微循环持续障碍,则预示患者病情恶化和死亡。已经证实有许多药物(如多巴酚丁胺、乙酰胆碱和硝酸甘油)可有效改善微循环而不影响全身循环,最终有效降低乳酸水平甚至改善预后[11]。

氧输送到组织依赖于心输出量、局部血流量、血红蛋白浓度及氧分压。输注红细胞的目标是Hb>7 g/dl。通过保证适当的吸氧浓度来维持充分的氧分压,必要时使用气管插管和机械通气。有创通气可防治高碳酸血症,特别是酸血症持续存在或恶化[12]。

纠正酸中毒由于酸性环境对机体不利,因此有学者推荐静脉使用碳酸氢钠纠正严重酸中毒(pH<7.2)[13],但是碳酸氢钠是否可降低患者死亡率或改善血流动力学仍未被证实。尚无证据表明碳酸氢钠治疗一定获益,主要归因于可能发生的两个与治疗相关的不良事件:一是碳酸氢钠可导致二氧化碳蓄积,后者会向细胞内转移而导致细胞内酸化;二是导致pH依赖的离子钙减少而影响心肌收缩力[7]。只有规避这些并发症才能显现出碳酸氢钠治疗可能的益处。

血液透析可有效阻止离子钙浓度的下降、预防容量超负荷及高渗(输注碳酸氢钠潜在的并发症),同时还可清除与LA相关的药物(如二甲双胍)。但在LA时,透析清除量远远低于乳酸生成量。连续性血液透析相对于间断性血液透析往往更受青睐,这主要是因为连续性血液透析可以较低速度输注碳酸氢钠且对血流动力学影响小。此外,也可使用减少二氧化碳产生的缓冲液来纠酸,如三羟甲基氨基甲烷(THAM)和Carbicarb(碳酸钠与碳酸氢钠1∶ 1混合物)[7]。目前临床上仅有THAM可用,未来仍需要研究既不产生二氧化碳的缓冲液化合物又能够消耗二氧化碳的新药来治疗代谢性酸中毒。

除了上述复苏、纠酸的措施外,还应该启动针对性治疗,包括恰当使用抗生素治疗脓毒症;处理心律失常、再同步化治疗以及心力衰竭晚期的左室辅助装置;冠脉介入治疗急性心肌梗死;手术治疗创伤、组织缺血、中毒性巨结肠;透析清除药物或毒素;停止使用某些药物以及减少肿瘤组织体积等等。

治疗研究进展

钠-氢交换体(NHE1)在LA过程中被激活,导致心脏细胞钠钙超负荷。抑制NHE1可以减轻细胞损伤。在脓毒症、缺氧、失血性休克或心脏骤停诱导的LA实验动物模型中均发现,使用NHE1抑制剂可减轻LA和低血压,并改善心肌功能及组织氧输送,启动复苏并减少死亡率。然而这些结果需要对照研究来验证对人是否有效。

肿瘤细胞通过利用需氧糖酵解产生乳酸来作为主要能量来源(Warburg 效应)[14]。肿瘤细胞周围微环境中的乳酸和H+的清除是肿瘤细胞生长、维持和转移的关键调节点。LDH和MCT乳酸转运蛋白抑制剂有望成为肿瘤治疗靶点[15]。

乳酸监测、治疗靶目标与预后

监测组织缺氧程度是衡量复苏是否有效,是否需要采取其他措施来改善氧供与氧耗匹配的一项重要举措。尽管血乳酸水平的测量常常用于此目的,但是高乳酸血症并不一定意味着组织缺氧[16-17]。另外乳酸检测灵敏度有限,如肠缺血的患者乳酸水平可正常[18]。有作者建议在LA时用中心静脉氧饱和度作为替代或互补的指标,其目标值>70%,以确保氧供。一些反映组织缺氧的新方法(如缺氧诱导因子浓度),其有效性仍有待证实[19]。

尽管乳酸用于评价组织缺氧有一定局限性,但血乳酸依然是LA监测的基石。乳酸可用动脉或静脉血来检测,且可床旁实时测量,因此乳酸检测受到临床医生的青睐。尽管一次升高乳酸水平通常提示不良的预后,但持续的高乳酸血症与更差的预后相关。但仍注意一过性的高乳酸血症并不总是提示临床预后差,比如酮症酸中毒[20]。通常建议每间隔2~6h测量一次乳酸。

持续高乳酸血症与各类疾病住院患者死亡率大幅度增加有关,不论是休克或是低血压状态。此外,乳酸水平和死亡率存在量-效关系,乳酸越高,死亡率越高[3]。有研究表明酸血症伴高乳酸血症增加死亡率[21]。血乳酸变化已经可用于指导临床治疗。一项随机对照研究中,将血清乳酸水平每2小时至少下降20%作为第一个8小时复苏的目标,达标者病死率明显下降[22]。在极度危重患者即使乳酸水平为正常范围上限也与临床不良结果相关,治疗的首要目标是将血乳酸正常化。

小结:临床上危重患者多见高乳酸血症,病因多种多样,且往往存在多种病因。乳酸对诊断和预后的判断特异度和灵敏度不高。LA的患者通常意味着病情危重,需要立即处理并密切监护,医生必须根据病情迅速做好既全面而又准确地诊断和治疗。血乳酸的检测简便且在床边实时可行,能为医生提供有用的临床信息,在实践中仍有重要价值。

1Levy B,Desebbe O,Montemont C,et al.Increased aerobic glycolysis through beta2 stimulation is a common mechanism involved in lactate formation during shock states.Shock,2008,30(4):417-421.

2Kraut JA,Madias NE.Lactic acidosis.N Engl J Med,2014,371(24):2309-2319.

3Kruse O,Grunnet N,Barfod C.Blood lactate as a predictor for in-hospital mortality in patients admitted acutely to hospital:a systematic review.Scand J Trauma Resusc Emerg Med,2011,19:74.

4Khosravani H,Shahpori R,Stelfox HT,et al.Occurrence and adverse effect on outcome of hyperlactatemia in the critically ill.Crit Care,2009,13(3):R90.

5Jones AE,Leonard MM,Hernandez-Nino J,et al.Determination of the effect of in vitro time,temperature,and tourniquet use on whole blood venous point-of-care lactate concentrations.Acad Emerg Med,2007,14(7):587-591.

6Andersen LW,Mackenhauer J,Roberts JC,et al.Etiology and therapeutic approach to elevated lactate levels.Mayo Clin Proc,2013,88(10):1127-1140.

7Kraut JA,Madias NE.Treatment of acute metabolic acidosis:a pathophysiologic approach.Nat Rev Nephrol,2012,8(10):589-601.

8Gennari FJ.Intravenous fluid therapy:saline versus mixed electrolyte and organic anion solutions.Am J Kidney Dis,2013,62(1):20-22.

9Yunos NM,Bellomo R,Hegarty C,et al.Association between a chloride-liberal vs chloride-restrictive intravenous fluid administration strategy and kidney injury in critically ill adults.JAMA,2012,308(15):1566-1572.

10 Shaw AD,Bagshaw SM,Goldstein SL,et al.Major complications,mortality,and resource utilization after open abdominal surgery:0.9% saline compared to Plasma-Lyte.Ann Surg,2012,255(5):821-829.

11 De Backer D,Donadello K,Sakr Y,et al.Microcirculatory alterations in patients with severe sepsis:impact of time of assessment and relationship with outcome.Crit Care Med,2013,41(3):791-799.

12 Vincent JL,De Backer D.Circulatory shock.N Engl J Med,2013,369(18):1726-1734.

13 Kim HJ,Son YK,An WS.Effect of sodium bicarbonate administration on mortality in patients with lactic acidosis:a retrospective analysis.PLoS One,2013,8(6):e65283.

14 Swietach P,Vaughan-Jones RD,Harris AL,et al.The chemistry,physiology and pathology of pH in cancer.Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci,2014,369(1638):20130099.

15 Doherty JR,Cleveland JL.Targeting lactate metabolism for cancer therapeutics.J Clin Invest,2013,123(9):3685-3692.

16 Okorie ON,Dellinger P.Lactate:biomarker and potential therapeutic target.Crit Care Clin,2011,27(2):299-326.

17 Fuller BM,Dellinger RP.Lactate as a hemodynamic marker in the critically ill.Curr Opin Crit Care,2012,18(3):267-272.

18 Yealy DM,Kellum JA,Huang DT,et al.A randomized trial of protocol-based care for early septic shock.N Engl J Med,2014,370(18):1683-1693.

19 Textoris J,Beaufils N,Quintana G,et al.Hypoxia-inducible factor (HIF1α) gene expression in human shock states.Crit Care,2012,16(4):R120.

20 Cox K,Cocchi MN,Salciccioli JD,et al.Prevalence and significance of lactic acidosis in diabetic ketoacidosis.J Crit Care,2012,27(2):132-137.

21 Lee SW,Hong YS,Park DW,et al.Lactic acidosis not hyperlactatemia as a predictor of in hospital mortality in septic emergency patients.Emerg Med J,2008,25(10):659-665.

22 Jansen TC,van Bommel J,Schoonderbeek FJ,et al.Early lactate-guided therapy in intensive care unit patients:a multicenter,open-label,randomized controlled trial.Am J Respir Crit Care Med,2010,182(6):752-761.

猜你喜欢
碳酸氢钠糖酵解酸中毒
中西医结合治疗牛瘤胃酸中毒
非编码RNA在胃癌糖酵解中作用的研究进展
奶牛瘤胃酸中毒的发病特点、临床表现和治疗措施
糖酵解与动脉粥样硬化进展
碳酸钠及碳酸氢钠与硫酸亚铁反应的探究
“碳酸钠与碳酸氢钠”知识梳理
放射对口腔鳞癌细胞DNA损伤和糖酵解的影响
18F-FDG PET/CT中病灶糖酵解总量判断局部晚期胰腺癌放射治疗的预后价值
反刍动物瘤胃酸中毒预防及治疗策略
蒙西医结合治疗糖尿病酮症酸中毒1例