乳酸酸中毒 全面解读：乳酸性酸中毒

乳酸酸中毒

翻译|兰屿源|《重症医学》授权转载

乳酸性酸中毒是由体液中乳酸和氢离子积聚引起的，常与临床预后不良有关。乳酸性酸中毒的影响取决于其严重程度和临床情况。

乳酸酸中毒合并低流速时，死亡率增加近3倍，乳酸越高，预后越差。虽然高乳酸血症常由组织缺氧引起，但也可由其他原因引起。病因控制是唯一有效的治疗方法。

然而，由于对其病理生理特征和导致这种状态下细胞功能障碍的因素的研究进展，出现了新的治疗方法。

本文对乳酸性酸中毒的综述不仅强调了乳酸性酸中毒的病理生理学，而且重视乳酸性酸中毒的诊断和治疗。我们只讨论L-乳酸的聚集，因为临床上遇到的大多数乳酸性酸中毒病例都是这种情况。

病理生理学特征

正常乳酸代谢中乳酸产生和消耗的完整反应方程式如下:

丙酮酸+NADH+H+乳酸+NAD+

丙酮酸主要由无氧糖酵解(糖酵解途径)产生。乳酸和丙酮酸之间的相互转化反应(氧化还原)发生在细胞质中，反应过程由乳酸脱氢酶(LDH)催化，乳酸脱氢酶是一种具有五个亚型的四聚体，每个亚型是由两个亚基组成的不同复合体:LDHA和LDHB。

亚基LDHA对丙酮酸的亲和力高于LDHB，还原能力强于LDHB。因此，组织中LDH亚型的特征影响乳酸的代谢。

血液中乳酸与丙酮酸的比例通常为10:1，但当NADH浓度([NADH])与NAD+浓度([NAD+])的比例增加时(氧化还原状态)，就会增加。

人体每天每公斤体重产生约20mmol乳酸，主要在骨骼肌等含LDH(富含LDHA型)的高糖酵解组织中。

乳酸可以在富含LDHB亚型的器官(如肝、肾或其他组织)的线粒体中重新转化为丙酮酸，然后被消耗掉。这些途径包括科里奥利循环(肝脏和肾脏消耗ATP产生葡萄糖(糖异生))，肝脏、肾脏、肌肉、心脏、大脑等组织的三羧酸循环和氧化磷酸化(丙酮酸氧化为二氧化碳和水，产生ATP)。

乳酸消耗是由器官内和器官间的乳酸穿梭驱动的，而乳酸穿梭是由一元羧酸转运(MCTs)驱动的，介导乳酸氢离子的流入和流出。

在正常情况下，乳酸的产生和消耗是相等的，从而产生稳定的血液乳酸浓度。乳酸的产生可以明显增加，比如极限运动时可以增加几百倍，但也可以在停止运动、癫痫或外源性乳酸输注后迅速消耗。

乳酸生产的生物能学可以总结如下:

葡萄糖+2(ADP+无机磷酸盐)→2乳酸+2H+2TP

乳酸离子是糖酵解产生的，伴随着等量氢离子的释放，这些氢离子来自ATP的水解。相反，乳酸的消耗去除了等量的氢离子，从而维持了体内的酸碱平衡。

高乳酸血症

当乳酸产量超过消耗量时，就会发生高乳酸血症。也就是说氢离子的增加等于乳酸根离子的增加，不考虑当时的酸碱平衡状态。

阐明高乳酸血症的发病机制对治疗有指导意义。无论是全身缺氧还是局部缺氧，乳酸的过量产生和利用不足都是线粒体氧化功能受损的结果。

即使全身氧转运减少不足以引起全身缺氧，微循环障碍也可导致局部组织缺氧和高乳酸血症。共存的酸血症导致肝脏清除乳酸的能力下降；严重的缺氧和酸中毒会使肝脏变成一个纯乳酸产生器官。

高乳酸血症也可由有氧糖酵解引起。该术语表示与组织缺氧引起的高血糖症不同的高血糖症。

有氧糖酵解在应激过程中被激活，这是一种有效和快速的ATP产生机制，尽管其效率不高。

在脓毒症的高动态周期阶段，β2肾上腺素受体激动剂直接或通过增强细胞膜的钠钾三磷酸腺苷酶(消耗大量ATP)来增加糖酵解流量。肾上腺素水平升高的其他疾病，如严重哮喘(特别是过度应用β2受体激动剂)、严重创伤、心源性或出血性休克或嗜铬细胞瘤，可通过这种机制导致高乳酸血症。

在炎症状态下，有氧糖酵解也可以由细胞因子刺激的细胞葡萄糖摄取来驱动。在碱血症的条件下，有氧糖酵解也可以由果糖-6-磷酸激酶活性的增加来驱动。

有氧糖酵解和组织缺氧并不相互排斥；在某些情况下，有助于产生高乳酸血症。

一些药物破坏氧化磷酸化，如抗逆转录病毒药物和丙泊酚，可增加乳酸的产生，在一些罕见的情况下可导致严重的乳酸酸中毒。接受这些药物的患者应受到仔细监测。

肝脏可以去除70%的乳酸。脓毒症患者即使血流动力学稳定，肝功能正常，乳酸清除率也下降，可能是丙酮酸脱氢酶抑制所致。

慢性肝病加重脓毒症或其他疾病的高乳酸血症，但在没有这些疾病的情况下，即使是严重的肝硬化也很少引起血乳酸水平升高。

然而，高乳酸血症通常发生在急性暴发性肝病中，它反映了乳酸清除率的减少和增加，是影响预后的重要因素。

对细胞功能的影响

高乳酸下的细胞功能障碍是复杂的。如果有缺氧，那么这是主要因素。如果细胞周围环境也是重度酸中毒，细胞功能障碍可能加重。

单纯严重酸中毒可降低心肌收缩力、心输出量、血压和组织灌注；可导致心律失常阈值降低；同时削弱心血管系统对儿茶酚胺类药物的反应性。

一些研究表明，酸中毒比高乳酸血症更能预测细胞功能障碍和临床预后。然而，由于酸碱失衡，酸血症通常不会单独出现。系统酸度与血乳酸的相互作用及其对临床预后的影响有待进一步研究。

目前还不清楚高乳酸血症本身是否对细胞功能有影响。体外实验提示乳酸能抑制心肌收缩力，但心脏手术后，输注乳酸钠溶液使血乳酸水平达到15mol/L不能抑制血流动力学指标。

病因

表1列出了乳酸性酸中毒的主要原因和推测机制。

通常这些原因分为组织缺氧(A型)和非组织缺氧(B型)。然而，组织缺氧的证据可能是微妙的，高乳酸血症可能是由组织缺氧和非组织缺氧引起的。

心源性和低血容量性休克、严重心力衰竭、严重创伤和败血症是乳酸性酸中毒最常见的原因，可以解释大多数病例。

诊断

严重心肺疾病、全身炎症反应综合征、脓毒症、严重创伤和容量不足的证据为乳酸性酸中毒的诊断提供了重要线索。

血清阴离子间隙增大，特别是高于30mol/L时，可提供佐证。然而，应始终考虑阴离子间隙升高的其他原因，如酮症酸中毒和有毒酒精摄入。

阴离子间隙(△AG)的增加可以反映血乳酸的水平，但并不总能发现二者之间的密切关系，因为除乳酸外的其他阴离子往往会增加△AG。

正常阴离子间隙不能排除乳酸性酸中毒。在一项研究中，50%血清乳酸水平在5至10毫摩尔/升之间的患者的阴离子间隙没有增加。血清白蛋白校正的阴离子间隙可以提高其灵敏度，但很多情况下无法检测到。

因此，血清阴离子间隙作为乳酸性酸中毒的筛查工具缺乏敏感性和特异性。

酮症酸中毒病例中△AG与血清碳酸氢盐[HCO3-]浓度降低程度(△HCO3-)的关系为1:1。偏离该比值表明酸碱平衡紊乱共存。

乳酸酸中毒时，△ Ag: △ HCO 3的比值往往大于1，部分原因是氢离子的表观分布体积大于乳酸。因此，比值的增加并不总是说明酸碱失衡共存。

血乳酸升高是诊断的必要条件。

临床实验室间血乳酸水平正常值下限相同，为0.5 mmol/L；正常值上限变化较大，在1.0-2.2摩尔/升之间..

因此，实验室之间异常的临界值是不同的。在危重患者中，乳酸水平处于正常值上限与死亡率增加有关。因此，在正常值上限的乳酸浓度或血乳酸浓度较之前的基线值略有升高(虽然在正常范围内)，可以表明患者预后不良，需要密切监测患者的病情。

以前乳酸性酸中毒的定义包括PH≤7.35和血清[HCO 3-] ≤ 20 mmol/L，但不能排除乳酸性酸中毒是因为酸碱失衡共存，不满足某一特性或二者不一致。

例如，在呼吸性碱中毒的情况下，血液的酸碱度可以在碱中毒的范围内；相反，代谢性碱中毒的共存可导致高钙血症和碱中毒(图1和2)。相反，并发呼吸性酸中毒可导致严重的酸中毒(图2)。

由于乳酸和氢离子同时进入细胞，消除了钾离子从细胞内转移到细胞外以保持电中性的需要，因此由大发作引起的乳酸性酸中毒患者的血钾通常是正常的。

然而，由于频繁的肾衰竭，高钾血症在危重患者中很常见。此外，组织破坏也会释放钾离子。然而，当β2受体激活驱动血钾进入细胞时，可能发生低钾血症。

部分病例报告血清渗透压缺口超过20毫摩尔/升(实际血清渗透压与计算值之差为渗透压缺口。在异常情况下，血液中内源性溶质和外源性毒物、药物的增加，可使血清渗透压缺口增大，可大致反映线粒体和溶酶体的损伤程度以及受损细胞溢出的溶质量)，这可能反映了缺血组织中渗透溶质的释放。

但其他以渗透压间隙增大、乳酸高为特征的疾病应排除在外(如中毒性酒精中毒)。

处理

在乳酸酸中毒患者的治疗中，有必要对血流动力学障碍的患者进行组织灌注恢复。

应根据需要使用加压素和正性肌力药物。酸血症降低儿茶酚胺类药物的敏感性，需要加压所需的剂量。大剂量儿茶酚胺可通过减少组织灌注或过度刺激β2受体而加重高乳酸血症。

所以剂量要慎重调整。水晶液和胶体液对恢复组织灌注同样有效。

然而，已报道的与合成羟乙基淀粉胶体相关的急性肾损伤、出血和死亡率增加的证据限制了其应用。如果需要胶体，可以用白蛋白。

使用生理盐水可导致或加重正常阴离子间隙代谢性酸中毒，降低血钙水平，降低心脏功能。此外，富含氯离子的溶液会导致急性肾损伤。

含碳酸氢盐或其前体(平衡盐溶液)的结晶溶液，如乳酸林格氏液、醋酸、葡萄糖酸血浆-电解质溶液，不会引起正常的阴离子间隙酸中毒，可减少急性肾损伤的机会。但偶尔也会导致代谢性碱中毒。

据报道，与输注盐水相比，输注平衡盐溶液可以减少危重患者对肾脏替代治疗的需求，但在哪种液体更好方面存在差异。

含有右旋乳酸和左旋乳酸外消旋混合物的溶液产生的碱和只含有左旋乳酸的等摩尔溶液一样多。

输注大量乳酸林格氏液可导致血液乳酸水平升高，但这种升高很小，没有异常的乳酸清除率。含有柠檬酸盐的溶液会导致微血栓的形成。需要随机对照研究来确定最有效和安全的晶体。

氧向组织的转运取决于心输出量、局部血流量、血红蛋白浓度和氧分压(PO2)。输注红细胞，使血红蛋白浓度保持在70克/升以上..通过确保适当的氧浓度，可以保持足够的PO2。必要时应进行气管插管和机械通气。侵入性通气也可能需要防止高碳酸血症，特别是酸血症持续或恶化。

改善微循环

如果微循环异常持续存在，可以预测患者的临床恶化和死亡。

已有多种药物(包括多巴酚丁胺、乙酰胆碱、硝酸甘油)被证明可以改善微血管灌注(与全身血流动力学无关)，降低高乳酸血症，甚至改善预后。挽救微循环的措施可能是未来的首选治疗方法。

启动因果治疗措施

恢复工作应辅以针对乳酸性酸中毒原因的措施。

这些措施包括：

应用适当抗生素治疗脓毒症；处理心律失常、心脏再同步治疗，以及左室辅助装置治疗晚期心衰；急性心肌梗死的冠状动脉介入治疗；针对创伤、组织缺血以及中毒性巨结肠的手术，应用透析去除毒素或药物；停用某些药物；缩小肿瘤的大小。

碱化处理

鉴于酸性环境的潜在有害影响，一些临床医生采用静脉输注碳酸氢钠(pH

然而，碳酸氢钠在降低死亡率和改善血流动力学方面的价值尚未得到证实。

没有证据表明碳酸氢钠治疗是有益的，主要是由于治疗过程中出现了两个不良事件:二氧化碳聚集导致的细胞内酸化和碳酸氢钠治疗后离子钙水平PH依赖性下降，而离子钙是心肌收缩力的调节因子。

因为严重的循环衰竭阻碍了组织和肺中二氧化碳的清除，当这些患者快速输注大量碳酸氢钠时，细胞内酸化被认为更频繁和严重。避免这些并发症可以显示碳酸氢钠治疗的可能益处。

应用透析提供碳酸氢盐可以防止钙离子减少，防止容量超负荷和高渗(碳酸氢钠输注的潜在并发症)，消除乳酸性酸中毒的相关物质(如二甲双胍)。

通过碱化、碱化处理，无论是输液还是透析，增加乳酸的净产量。透析可以清除大量的乳酸，虽然在严重的乳酸性酸中毒中，这些清除的量远远低于产生的乳酸量。

连续透析比间歇透析更受欢迎，因为连续透析可以以较低的速度输注碳酸氢钠，对血流动力学不稳定的患者不良反应较少。

有必要研究透析在乳酸性酸中毒中的作用。其他缓冲剂也已开发出来，它们能产生最少量的二氧化碳，包括THAM(三羟甲基氨基甲烷)和Carbicarb(碳酸钠和碳酸氢钠的1:1混合物)。

目前临床上只有THAM，但这些或其他缓冲液(与酸反应不产生二氧化碳的新化合物；更好的可以消耗二氧化碳的化合物)对于确定它们在治疗代谢性酸中毒中的潜在作用是必要的。

未来潜在的治疗选择

乳酸性酸中毒时Na+-H+交换体被激活，导致心脏有害的钠、钙超载。抑制其活化可以减轻细胞损伤。

在脓毒症、低氧血症、失血性休克和心脏骤停所致乳酸性酸中毒的实验模型中，NHE1抑制剂可减轻乳酸性酸中毒和低血压，改善心肌功能，增加组织氧转运，启动复苏，降低死亡率。

这些令人满意的动物实验结果需要一个对照研究来验证它们对人类是否有效。

癌细胞利用有氧糖酵解产生乳酸作为主要能量来源(沃伯格效应)。肿瘤局部微环境中乳酸和氢离子的清除已成为肿瘤进展、修复和转移的关键调控点。

乳酸脱氢酶和MCT乳酸转运蛋白抑制剂正被研究作为一种有前途的癌症治疗方法。这些复合物也可有效治疗肿瘤诱导的或其他类型的全身性乳酸酸中毒。

患者监测、治疗目标和预后

监测措施和推荐的治疗目标见表2▼

最重要的是对血流动力学、氧合和酸碱状态进行全面和详细的评估。组织缺氧的检测对于评估复苏效果和评估其他匹配氧气输送和氧气需求的方法是重要的。

虽然血液乳酸水平的测量经常用于此目的，但高乳酸血症并不总是意味着缺氧。

中心静脉血氧饱和度已被建议作为替代或补充措施，其目标值≥70%。

最近的脓毒症研究表明，与没有中心血液动力学指标的常规治疗相比，具有该测量指标的靶向治疗没有显示出额外的益处。对这个问题的研究需要进一步发展。检测组织缺氧的新方法可能证明是有用的(例如，监测体液中缺氧诱导因子的浓度)。

血乳酸的测定仍然是乳酸酸中毒监测的基石。乳酸可以从动脉血和静脉血中测量，因为它们的值实际上是可替换的。床边实时监控设备可用。

虽然乳酸水平升高通常表明预后不良，但持续的高乳酸血症与预后不良有关。短暂的高乳酸血症不一定预示着不良的临床预后。建议每2-6小时测一次乳酸，但是这个问题还没有经过严格的测试。

在不同疾病的住院患者中，高乳酸血症的持续增加与死亡率的显著增加有关，无论是与休克还是低血压有关。

此外，乳酸与死亡率之间存在剂量反应关系:乳酸水平越高，死亡风险越大。

有研究表明，酸中毒合并高乳酸血症会增加死亡率，但全身酸度对临床预后的影响有待进一步研究。血乳酸的变化被用来指导治疗。

在一项随机对照研究中，将血清乳酸水平每2小时至少降低20%作为第一次8小时复苏的治疗目标。乳酸清除率的实现与发病率和死亡率的降低有关。

有证据表明，在危重患者中，即使乳酸水平处于正常范围的上限与不良的临床结果有关，但血乳酸的正常化仍被提倡作为主要的治疗目标，乳酸指导治疗的有效性和乳酸的目标仍在研究中。

鉴于微循环在乳酸性酸中毒中的核心地位，评价各种干预前后的微循环可能是有用的。已经出现了用于直接可视化微循环的手持设备，并且正在研究它们的临床效果。

在严重循环损伤的患者中，中心静脉血反应组织的酸碱状态比动脉或外周静脉血的酸碱状态更准确。然而，监测中心静脉血气能否改善严重低灌注患者的临床预后尚未得到证实。当然，评估肺气体交换时需要监测动脉血气。

—结束—

声明

本微信微信官方账号的原创或转载内容不代表新青年麻醉论坛的观点或立场。本文涉及的用药、疾病诊断和治疗仅供参考。

戳新青年微站！