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血乳酸监测的临床意义

2021.6.09

乳酸可作为反映组织缺氧一个较为敏感、可靠的指标,并有估价病人的预后,有一定的实用价值;特别是乳酸测量电极的成功研制,使快速、简便测量血内乳酸成为可能,大大推动了乳酸监测在临床的应用。本文就乳酸的生成和代谢及对其监测的临床意义进行综合评价,现综述如下。
  
    一、乳酸的生成和代谢
  
    葡萄糖无论在有氧或乏氧状态,均先氧化成丙酮酸,如细胞内PO2高于临界水平,则丙酮酸可完全氧化成水和CO2;反之,如PO2低于临界水平或细胞呼吸被CO、CN等毒性物质所抑制的情况下,线粒体不再能把组织代谢中所产生的还原型辅霉I(NADH)脱氢为氧化型辅酶I(NAD+)。代谢过程中所必需的NAD+,只有通过在胞浆中由堆积的内酮酸从NADH接受氢不定期原成乳酸而再生出来,这就导致了乳酸的大量生成和ATP形成减少。与此同时NAD+的缺乏和ATP减少一方面抑制乳酸转化成糖(糖异生代谢),另一方面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。
  
    乳酸与丙酮酸间的相互作用如下式:丙酮酸+NADH+H+=乳酸+BAD+;这种反应总的作用形式为:乳酸=Keq×[丙酮酸]×[NADH]/[NAD+]×[H+],其中Keq为乳酸脱氢酶反应平衡常数。由此可见乳酸浓度由下列因素所决定:(1)丙酮酸浓度(2)细胞质内NAD还原型与氧化型比例(即细胞质NAD的氧化还原作用能力);(3)细胞质的H+浓度。
  
    细胞缺氧性影响(即线粒体表面氧分压低于临界水平)可使丙酮酸浓度及细胞质NADH/NAD+比例升高。
  
    丙酮酸不仅可与乳酸互相转化,也能与丙氨酸、苹果酸及草酰乙酸互相转化,因此所有这些物质均能继发性地影响乳酸的浓度。
  
    Huckabee指出,丙酮酸浓度的升高对乳酸浓度的升高起一定作用。他观察到在不改变乳酸与丙酮酸成比例情况下,随着丙酮酸浓度升高,乳酸浓度也升高;然而在乳酸与丙酮酸比例(L/P)升高的情况下,乳酸浓度的升高,反映了氧化还原能力的减低(即增加NADH/NAD+)。Huckabee也曾广泛注意乳酸与丙酮酸比例升高可提示细胞缺氧。Cohen等指出,除细胞缺氧因素外,其它因素也可使L/P比例升高。
  
    二、乳酸监测的临床意义
  
    正常人动脉血乳酸浓度为0.1~1mmol/L,此浓度反映乳酸产生速率与移除速率间的平衡。由于机体乳酸的产生增加,或由于机体移除乳酸减少,或由于这两种情况同时存在,均会出现乳酸浓度的升高 ,当乳酸浓度超过去时1.5~2.0mmol/L应当考虑组织氧合不足。
Schuster等研究的结果显示:乳酸(LA)水平与病人的预后有密切关系,认为治疗后LA浓度变化对治疗效果是一个很好的评价。治疗后尽管pH恢复正常,如LA浓度仍处于高水平,则病人100%死亡;若经过治疗后LA浓度下降,则预后较好。
  
    (一)低氧血症性缺氧与乳酸
  
    低氧血症性缺氧有慢性与急性两种情况,这两者对机体的影响显然是不一样的。慢性低氧血症的病人所伴随的继发性红细胞增多,心排血量增多,血红蛋白对氧释放量增多等均可缓解机体组织的缺氧,所以不会血乳酸升高。
  
    相反,当机体出现急性缺氧时,都伴血乳酸的急剧升高。在人体,当吸入15%氧时,血乳酸就表现出一定程度增高;当吸入10%氧时,10分钟内血乳酸浓度就较对照值增加1~2倍。急性呼吸窘迫综合征的病人,哮喘发作的病人以及分娩期宫内窒息的胎儿,都表现出严重的乳酸升高。由于乳酸可较好地反映机体缺氧情况,乳酸的测定与Apgar评分的良好相关性,而且由于分娩期从胎儿头皮微量取血比较容易,可持续监测整个分娩期胎儿的氧合情况,因此有人认为乳酸测定是监测胎儿分娩期窒息最好的指标。
  
    严重急性低氧血症对肝脏的影响十分明显。犬吸入12%氧时,PaO2从89mmHg下降到来47mmHg,此时肝脏由乳酸摄取转化变成产生释放乳酸。这显然对血乳酸升高起了重大作用。
  
    (二)低血流缺氧与乳酸
  
    低血流性缺氧如心源性、出血性及感染性休克在临床上最常发生,尽管原因不同,但其与乳酸的密切相关性都得到了证实。
  
    有临床研究表明,30例感染性休克病人乳酸水平较择期手术组明显高(P<0.01),其血浆浓度与病人术前休克程度、血pH值相关,同时与病人的预后也有良好的相关性。非MOF(多脏器衰竭)组20例子病人手术治疗后3~10天乳酸开始下降,到出院时已降至大致正常范围。而MOF组成10例病人乳酸水平持续升高或下降较非MOF组晚,特别是6例死亡病人乳酸在第3天开始急剧升高,死亡前达峰值。
  
    有人对52例不同休克病例的分析表明,如血乳酸低于1.4mmol/L,则病死率为0;血乳酸低于4.4mmol/L,病死率为22%;血乳酸低于8.7mmol/L;病死率为78%;如血乳酸超过13mmol/L,则病死率达成100%。分析结果还发现血乳酸浓度的变化对治疗效果是一种很好的评价,治疗中尽管pH值恢复到正常,如果血乳酸浓度仍处于高水平,则病人100%死亡;乳酸浓度下降产病人则全部存活。有许多其它的临床分析报告均支持这一结论。显然,病人存活的关键是组织氧合情况的改善。
  
    Carey等发现,在出血性休克时,乳酸升高幅度较大,与休克的严重程度有一定关系,但不能作为评估病人预后的可靠指标。但在休克纠正后乳酸浓度仍持续升高,一般表示预后不佳;相反,即使有严重的乳酸升高,但经休克纠正后若乳酸浓度呈下降趋势,一般预后良好。这与我们临床观察的情况一致。
  
    安刚等到对控制性降压与出血性休克兔其乳酸的变化进行了研究,其结果是,在控制性低血压组,动物平均动脉压下降的程度(下降至47mmHg),持续时间(60分钟)与出血性休克组相同,但动脉血乳酸浓度、动脉和肝静脉乳酸差却与出血性休克组相同,但动脉血乳酸浓度、动脉和肝静脉乳酸差却与出血性休克组有高度显著差异(P0.05)。这表明,控制性降压时,全身组织及肝脏没有血液灌注不足所造成的缺血性缺氧;同时还发现出血性休克动物在休克60分钟时,由于动物体内酸碱平衡的调节作用,pH值维持在正常范围内,但血乳酸都已表现出明显升高。血乳酸变化先于pH值变化的这种现象,为临床早期休克的观察提供了一种手段。
  
    (三)组织中毒性缺氧与乳酸
  
    组织中毒性缺氧是由于某些药物、毒物抑制了氧化还原酶,使组织不能充分利用氧,导致用氧障碍性缺氧。
  
    双胍类药物(如降糖灵)和柳酸类药物可引起乳酸中毒早有大量报道,其机制有多种说法,其中之一就是组织中毒缺氧学说,认为这些药物作用于线粒体呼吸链中某个环节,抑制细胞呼吸,损害氧化磷酸化,导致乳酸升高。
  
    硝普钠(SNP)过量引起严重的代谢性酸中毒,甚至导致死亡,是典型的组织中毒性缺氧。动物实验表明,当全血氰化物浓度超过20mmol/L(53μg/dl)时,就出现明显乳酸中毒。血乳酸峰值浓度与血氰化物峰值浓度在出现时间上基本一致。给犬静脉一次注射SNP 1mgkg-1,血乳酸可上升2~3倍;如注射KCN 1.09mgkg-1,则血乳酸上升5~9倍。
  
    (四)其它因素与乳酸
  
    目前认为,除上述因素外,还有如下因素可引起乳酸浓度升高:麻醉药环丙烷和乙醚;输入含果糖的溶液,如山梨醇和甘露醇;浅麻醉状态下;酒精中毒;维生素B1和生物素缺乏;肿瘤性疾病;先天性代谢性疾病;失代偿性糖尿病;癫痫大发作及输入碳酸氢盐等。输入大量的库存存血,如血库存2周后,乳酸便由20mg%上升到120mg%;库存3周后,乳酸可上升到150mg%。动物实验发现,即使无组织缺氧,在内毒素中毒时乳酸的产生也增加。

    有研究显示,50%~60%N2O可引起血浆乳酸浓度的增加,即实验组(n=11)吸入N2O后1小时血乳酸值从术前的确1.49+0.4mmol/L增加至2.47+0.61mmol/L(P0.05)。虽然所增加的数值较微,未见明显的临床意见,但N2O对危重、应激反应强烈以及代谢功能紊乱者的影响如何尚待进一步探讨。
  
    三、结语
  
    综上所述,血乳酸浓度的升高,不外乎有如下两大类因素:一是细胞缺氧性因素;二是非缺氧性因素。在临床工作中,只要针对具体的病人进行具体的综合的分析,乳酸便可作为反映组织缺氧的一个较为灵敏、可靠的指标。 

  对于确系细胞缺氧所致的血乳酸升高,乳酸酸中毒的程度与缺氧化的严重性相一致,因此,乳酸浓度可反映组织血液灌流衰竭的严重程度,可作为组织缺氧的定量性指标。冈田指出,机体内每增多1mmol/L乳酸,等于氧债11.2ml,同时它可用来作为指导及时治疗和估计病人的预后。因而乳酸监测用于危重病人具有十分重要的意义。


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