一个常见的重要指标——乳酸

一个常见的重要指标——乳酸

乳酸是糖酵解的中间产物，在人体代谢中扮演着重要角色。本文将详细介绍乳酸的代谢过程、作用、分型、参考区间以及在临床中的应用，帮助读者全面了解这一重要指标。

一、乳酸的代谢

糖酵解是葡萄糖分解的初始途径，在身体的大多数细胞中发生。

正常情况下，乳酸生成的速率大约为0.8 mmol/kg/h，所以正常情况下每天只大约产生15~20 mmol/Kg乳酸，能被肝脏，肾脏清除。机体正常进行有氧代谢，葡萄糖会转化为丙酮酸，丙酮酸进入三羧酸循环，产生ATP供能。一旦组织血流灌注不足、乏氧等导致供氧不足，则糖发生无氧酵解增加，丙酮酸大量转化为乳酸，导致乳酸异常升高。丙酮酸主要通过无氧糖酵解产生，乳酸和丙酮酸可互相转换，在肝脏、肾脏等组织细胞的线粒体内代谢，此过程也称酸循环(又称为Cori循环)。乳酸的消耗通过器官内与器官间乳酸穿梭推动，而乳酸穿梭是通过单羧酸转运(MCTs)推动的，MCTs介导乳酸伴H+的流入和流出。正常情况下，乳酸的生成和消耗是一 个动态平衡的过程，因此血浆乳酸浓度非常恒定。

二、乳酸的作用

1.能源监管

机体缺氧时会出现乳酸增高，而循环中的乳酸可以在血糖水平不足时满足兴奋性大脑活动。它能在紧急情况下保护大脑。此外，乳酸积累还可激活肝脏和骨骼肌细胞的糖异生，并将乳酸转化为葡萄糖并释放到血液中，以驱动额外的能量消耗。

2.氧化还原缓冲液

乳酸是一种氧化还原缓冲剂，对氧化态有很大贡献。并且，当氧化辅酶与还原辅酶的比例不平衡时，乳酸通过调节能量代谢来稳定细胞的氧化还原。

3.脂肪代谢调节剂

乳酸可促进细胞内的脂肪酸合成，并且乳酸还能够补充细胞内的乙酰辅酶A，脂肪酸合成需要乙酰辅酶A。

4.伤口愈合

在伤口愈合的过程中因细胞因子、生长因子以及新生血管形成，新陈代谢大量增加。而乳酸可以满足这种高代谢需求。此外，乳酸还具有免疫调节作用。

三、乳酸的分型

乳酸实际上存在两种光学异构体：D-乳酸和L-乳酸。

自然界中的乳酸大多以L型存在，L-乳酸在人类和哺乳动物中含量更丰富，其在血液中的浓度是D-乳酸的100倍。而D乳酸则多由微生物发酵过程产生，一些微生物在生长代谢过程中可以合成D型物质。乳酸的两种异构体都是由LDH产生和代谢的，但是LDH具有异构体特异性，这意味着L-乳酸是由L-LDH产生的，而D-乳酸是由D-LDH产生的。D-乳酸的旋光度为正，而L-乳酸的旋光度为负。

人类细胞产生和代谢D-乳酸是通过另一种途径（不同于L-乳酸），即甲基乙二醛途径。甲基乙二醛途径是糖酵解的一个分支，糖酵解将葡萄糖转化为甲基乙二醛，然后转化为D-乳酸。在缺乏D-LDH的情况下，D-乳酸被D-2-羟基酸脱氢酶（D-2-hydroxyacid-dehydrogenase）代谢为丙酮酸，然后丙酮酸进入三羧酸（TCA）循环。甲基乙二醛途径不会净生成ATP，甲基乙二醛是一种对细胞毒性很大的活性醛，与糖尿病的许多并发症有关，细胞过量摄入葡萄糖是激活甲基乙二醛途径最重要的机制。

图：人体甲基乙二醛和D-乳酸生成的代谢途径

甲基乙二醛代谢途径中的毒性中间体。人类缺乏D-LDH，需要另一种酶（d-2-羟基酸脱氢酶）将D-乳酸转化回丙酮酸。

四、乳酸的参考区间

安静状态下，成年人空腹静脉血乳酸浓度：0.6~2.2mmol/L。动脉血中乳酸水平为静脉血中乳酸水平的1/2-2/3。餐后乳酸水平比基础空腹值高20% ~50%。依据血液中乳酸堆积的程度不同，可分为高乳酸血症与乳酸酸中毒。高乳酸血症指血乳酸浓度升高至超过2mmol/L。当乳酸浓度持续升高(>5mmol/L)，伴有代谢性酸中毒，HCO3-<10mmol/L，阴离子间隙>18mmol/L时，称之为乳酸酸中毒。

五、乳酸在临床中的应用

乳酸是一项能够快速获得的指标，与几乎所有危重病患者的发病率和死亡率密切相关。在循环功能障碍患者的复苏初期，乳酸水平的下降通常被视为病情好转的征象。在临床实践中，乳酸清除率指的是乳酸水平随时间的变化。

1.高乳酸的危害

乳酸的正常水平< 2 mmol /L，乳酸水平2~4 mmol/L为临界状态 ，> 4 mmol /L可以定义为乳酸水平升高。当乳酸> 4 mmol/L时，通常伴有PH值＜7.3，则可诊断为乳酸酸中毒。严重的高乳酸血症可降低心肌收缩力、心输出量、血压及组织灌注，还会降低心血管对儿茶酚胺的反应。血乳酸水平与危重症的病死率相关。有研究显示随着乳酸水平的升高，患者病死率明显升高，其中乳酸水平＞８mmol/Ｌ 时病死率大于90%，乳酸水平在48 h内能恢复正常的患者预后情况较好，但在48 h后乳酸水平仍然较高的患者预后情况较差。因此得早期积极处理。

2.乳酸与组织灌注不足

机体的氧输送与血红蛋白水平、动脉血氧饱和度和心输出量（及其分布）密切相关。减少氧输送会立即导致氧消耗急剧下降（低于基础氧需求水平）并引起乳酸水平升高。在氧输送正常的情况下，微循环灌注仍然可能存在异常，从而限制了细胞内的氧利用。尤其是在脓毒症中，微循环障碍可能导致细胞获得的氧气不足，进而增加乳酸水平。然而，由于脓毒症通常伴有代谢异常和乳酸清除下降，即使微循环灌注恢复正常，乳酸水平仍可能升高。这与低心排循环衰竭明显不同，后者在微循环灌注纠正后乳酸水平通常会恢复正常。因此，特别是在感染性休克的情况下，仅通过乳酸水平升高来判断组织缺氧存在局限性。此时，其他反映组织灌注和代谢的参数应被综合考虑。

3.乳酸性酸中毒分类

依据有无组织低氧，把乳酸酸中毒分为A型和B型。A型乳酸酸中毒是由于组织低氧引起的乳酸堆积，B型不存在组织低氧，一方面是由于乳酸生成的增加，如恶性肿瘤、脓毒血症等损害了细胞的氧利用，另一方面由于乳酸的代谢降低，如肝病等。A型和B型乳酸酸中毒常存在重叠。例如在脓毒血症中，患者既存在由微循环衰竭引起的乳酸盐产生增加，又存在非单纯由氧输送减少引起的乳酸盐清除率的降低。

A型产生的原因是缺氧。病因包括：

（1）休克，包括脓毒性休克、心源性休克等；

（2）局部血流灌注不足：比如内脏缺血、动脉血栓栓塞等；

（3）组织缺氧：如低氧血症、贫血、一氧化碳中毒等。

B型产生的原因包括：

（1）系统性疾病，如糖尿病酮症酸中毒、肿瘤、艾滋病、肝肾衰竭。

（2）药物或毒素引起，如β-受体激动剂、氰化物、胰岛素、二甲双胍、丙泊酚、水杨酸盐、有毒醇类、对乙酰氨基酚等；

（3）遗传性代谢疾病，如糖原代谢和糖异生障碍、丙酮酸氧化障碍。

4.在临床实践中乳酸的应用

乳酸水平的升高应始终作为需要立即关注的警告信号。初步评估非常直接：乳酸水平越高，病情越紧迫。在排除了非循环因素引起的高乳酸患者后，随着初始乳酸水平的升高，生存率迅速下降。

初始乳酸水平与入院时乳酸水平达到或超过3 mmol/L患者的生存率之间的关系

在临床实践中，需要根据具体的临床情况进行分析。如果乳酸水平升高不太可能与组织灌注减少有关，而是由代谢紊乱或其他原因引起，则应针对这些原因进行详细分析并采取相应的治疗措施。一般来说，这些情况的紧急程度和处理方案因病因而异。例如，癫痫大发作、硫胺素缺乏、一氧化碳中毒或氰化物中毒是极端情况下的例子，需要迅速识别并进行特定的治疗干预。这种基于病因的评估和干预在乳酸水平升高的临床管理中至关重要。

当患者出现组织灌注受损的迹象（如低血压、心动过速、外周灌注异常或精神状态改变）时，测量中心静脉氧饱和度（ScvO2）是必要的。如果ScvO2正常，则可以进一步测量中心静脉-动脉二氧化碳分压差（Pcv-aCO2）或呼吸熵的替代指标（静脉-动脉二氧化碳差与动脉-静脉氧含量差之比）来辅助诊断是否存在组织灌注不足。这些指标可以帮助判断是否需要采取治疗措施以改善血流动力学和微循环灌注。

使用中心静脉氧饱和度（ScvO2）和中心静脉-动脉二氧化碳分压差（dPCO2）重复测量乳酸以指导治疗的步骤

治疗应导致乳酸水平迅速下降或恢复正常以及组织低灌注参数的改善。当前证据建议每1到2小时重复测量一次。一些指南建议患者应复苏至乳酸水平正常化。虽然这对大多数患者可能是合适的，但并不符合个体化方法，因为多达50%的幸存脓毒症患者在重症监护病房入院后24小时仍可能有升高的乳酸水平。对于持续升高的乳酸水平，应及时审查诊断，确定乳酸升高的潜在原因，重新评估诊断及治疗原因的有效性并采取适当的治疗措施。

六、乳酸升高的处理

对症处理应本着减少来路，增加去路的原则。再辅以纠酸、扩容治疗。临床上碰到的乳酸增高通常是由多种原因造成的，在对症治疗的基础上要评估导致患者乳酸升高的病因，针对病因进一步处理。

高乳酸血症应先分析原因，需要考虑以下四个方面：1.组织低灌注或者乏氧引起了糖酵解；2.应激状态引起了儿茶酚胺诱导的糖酵解；3.肝功能异常导致乳酸清除障碍；4.线粒体异常导致丙酮酸代谢障碍。组织低灌注是引起的高乳酸血症的最常见原因，可通过改善循环来纠正。

1.与药物相关的L -乳酸酸中毒

通常，乳酸性酸中毒和高乳酸血症的病例是病理状态的结果，一般诊断药物引起的高乳酸血症或乳酸性酸中毒(B2型L型乳酸性酸中毒)是排除诊断。众所周知，有一些药物会导致高乳酸血症和L -乳酸酸中毒，这些药物在电子传递链中起积极作用:丙烷1,2-二醇。许多药物常用于ICU(如劳拉西泮、地西泮、巴比妥酸盐、苯妥英、甲氧苄啶/磺胺甲恶唑)，长期服用可导致乳酸性酸中毒。一般来说，积聚的同分异构体是D乳酸，因为L乳酸在肝脏中通过另一种途径代谢。

2.针对脓毒性休克

乳酸升高一半以上的原因是休克，其中又以脓毒性休克最常见的。脓毒症的患者，全身缺氧造成糖酵解增加引起乳酸增高，这时为了稳定血压再用儿茶酚胺类药物的治疗，导致微循环障碍加重缺氧，再加上该药物本身也会促进糖酵解。这类患者常合并多种基础疾病，甚至因灌注不足出现序贯的肝肾功能不全，死亡率很高。

①初始液体复苏：初始3 h内给予30 mL/kg晶体液，然后评估下一步液体量，初始目标为平均动脉压（MAP）达65 mmHg。液体选择建议使用平衡盐溶液，而非生理盐水，同时建议接受大量晶体液复苏的患者使用白蛋白。目前不建议使用人工胶体进行复苏。

②血管活性药物：对成人脓毒症休克患者，建议首选去甲肾上腺素作为升压药物，在无法获得去甲肾上腺素的情况下，可以使用肾上腺素或多巴胺作为替代品。对应用去甲肾上腺素（去甲肾上腺素剂量在0.25~0.5μg/kg/min范围内）后MAP水平仍不达标的成人脓毒症休克患者，建议联合使用血管加压素。

③正性肌力药：对成人脓毒症休克伴心功能不全的患者，在容量和动脉血压足够的情况下，灌注仍持续不足，建议在去甲肾上腺素的基础上加用多巴酚丁胺或单独使用肾上腺素。

④抗感染：立即抗感染治疗，尽量在识别后1小时内应用。完善血细菌培养、痰细菌培养以获得病原学依据。

3.针对呼吸衰竭严重乏氧

应立即进行气管插管行机械通气，尽量保证氧合，无需采取保守的氧合策略。对于脓毒症所致ARDS的成人患者，建议采取小潮气量通气策略（6 mL/kg），建议使用30 cmH2O的平台压上限目标，建议使用较高的PEEP。建议使用传统的肺复张策略，而非PEEP递增滴定策略。对脓毒症所致中重度ARDS成人患者，建议每天俯卧位通气超过12 h。对脓毒症所致严重ARDS成人患者，常规机械通气失败时，建议在有条件且经验丰富的医学中心进行VV-ECMO治疗。

4.辅助治疗

①对成人脓毒症休克且需要持续使用升压药的患者，建议静脉应用糖皮质激素。成人脓毒症休克患者常规使用的激素是静脉注射氢化可的松，剂量为200 mg/d，每6小时静脉注射50 mg或连续输注。建议在去甲肾上腺素或肾上腺素剂量≥0.25 mg/kg/min至少4小时之后应用。

②对成人脓毒症休克低灌注引起的乳酸酸中毒，不建议常规使用碳酸氢钠，但如果出现严重代谢性酸中毒（pH≤7.2）以及急性肾功能不全，建议静点碳酸氢钠，剂量150 mL左右，如果pH≤7.1，剂量250 mL左右。

③肾脏替代治疗:建议对成人脓毒症/脓毒症休克发生急性肾损伤（AKI），需要进行肾脏替代治疗的患者，建议使用连续性或者间歇性肾脏替代治疗。

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