乳酸、P(v-a)CO2及P(v-a)CO2/C(a-v)O2在膿毒性休克早期液體復蘇中的研究進展

仲艾芳 ，溫建立 ，林宇斌 ，王兆 ，王遠芳 .遵義醫學院第三附屬醫院急診科，貴州遵義 563000；.遵義醫學院第三附屬醫院ICU，貴州遵義 563000

膿毒性休克是ICU常見的危重癥，具有高患病率和死亡率，據統計，該病死亡率高達50%，自早期目標治療提出以后，有效的改善了這一情況，但相較重癥監護室其他疾病，膿毒性休克患者仍具有較高死亡率，隨著ICU監測方法的成熟，逐漸提出將P(v-a)CO2、P(v-a)CO2/C(a-v)O2及乳酸等作為休克復蘇的監測指標，有效的減少了病死率。

1 膿毒性休克

1.1 定義

膿毒性休克指存在嚴重膿毒血癥的患者在予以足量的液體復蘇后仍存在難以糾正的低血壓（BP＜90 mmHg)或血壓低于基礎值40 mmHg以上，同時伴有組織灌注不良。

1.2 休克的微循環變化

微循環具有自動調節功能，其允許調節微循環流動的機制獨立于全身血壓的變化[1]。膿毒性休克患者心輸出量(CO)減少，為了維護重要器官血供，機體代償性的出現血流重分布，使微循環血流量減少，出現低灌注，在補液后機體血容量恢復，但血壓未得到改善，仍繼續維持在一個低值，這個低值進一步加重組織灌注量不良，組織細胞缺氧，導致無氧代謝途徑大量激活，乳酸開始大量堆積，出現代謝性酸中毒，進而導致細胞代謝障礙，加重能量代謝障礙，最終致使器官功能障礙甚至死亡[2]。

2 乳酸、P(v-a)CO2、P(v-a)CO2/C(a-v)O2

對膿毒性休克患者液體復蘇的指導意義。

2.1 乳酸

動脈血乳酸是評價全身氧代謝情況的常用指標，丙酮酸在乳酸脫氫酶作用下生成乳酸，在骨骼肌、心肌中進一步氧化成為丙酮酸，最終通過三羧酸循環氧化為CO2和水，這是乳酸生成的唯一途徑和清除的主要去路，在機體氧供充足或缺氧的狀態下，都能生成乳酸。

2.1.1 測定 一般將動脈血乳酸≥2 mmol/L定義為高乳酸血癥，＞4 mmol/L則稱為乳酸中毒。膿毒性休克時，動脈血乳酸高于正常值。

2.1.2 應用以往的研究幾乎都肯定了乳酸在早期膿毒性休克中的積極意義。膿毒性休克時，在缺氧狀態下，組織細胞中酶活性降低使ATP生成不足，乳酸不能通過三羧酸循環降解，造成代謝障礙，有氧氧化減弱，無氧酵解途徑明顯激活，使乳酸生成大量增加。故乳酸相較于丙酮酸及其他代謝產物在缺氧時生成和代謝具有明顯異常。膿毒性休克患者的乳酸水平常常被認為是組織缺氧和或繼發于低灌注的氧負債證據。當乳酸＞4 mmol/L時，臨床病死率可達80%[3]。所以乳酸在一定程度上可評價膿毒性休克患者液體復蘇時組織是否缺氧及病情嚴重情況。“乳酸清除率”是基于乳酸水平提出來的，可作為治療膿毒性休克的重要監測指標，與疾病轉歸相關，乳酸清除率高于10%是膿毒性休克的獨立預測因素[4]。目前研究包括6、12、24 h乳酸清除率。在膿毒性休克患者復蘇過程中，6 h乳酸清除率≥10%時，病死率明顯降低(42.7%比72.7%，P＜0.05)[3]。而12 h乳酸清除率對于評價患者短期生存率也具有較強的指導意義[5]。另最新研究[6]則提出24 h乳酸清除率能夠有效的預測感染性創面引起的膿毒性休克患者的生存狀態，并可反應機體對乳酸的處理情況。也有學者認為將乳酸清除率＞30%的時候可能有助于感染性休克患者的臨床預后,動態監測乳酸水平可指導治療[7]。

2.1.3 局限性影響乳酸的因素多，乳酸的平衡與產生和消除密切相關，乳酸主要依賴肝臟(56%)和腎臟(34%)代謝，也就是說肝腎功能不全的膿毒性休克患者，測得的乳酸值與死亡率都較肝功能良好的患者高[8]。且乳酸存在“洗出效應”,即當患者有嚴重的外周循環障礙時，部分乳酸鹽集聚在組織中，在循環得到改善后，立即釋放入血，引起血乳酸升高，這也是在改善了休克循環缺血的狀態后，即使血壓正常，乳酸仍持續升高的原因。另外乳酸升高可能不止與缺氧有關,在氧供充足的情況下，丙酮酸脫氫酶受其他因素影響時活性受到抑制，又或是糖酵解加速，使機體中丙酮酸增加，最終乳酸升高，我們稱為“有氧糖酵解”。在65%的膿毒性休克患者中存在高乳酸血癥，但這些患者中只有76%的人也具有高的乳酸/丙酮酸比例，證實了膿毒血癥的患者有非缺氧性原因存在引起的高乳酸血癥[9]。

2.2 P(v-a)CO2

CO2經三羧酸循環產生，是有氧代謝的終末產物。臨床測得的PaCO2就是物理溶解(5%)在血液中的CO2張力。細胞是耗氧和產生CO2的主要部位，因此靜脈血二氧化碳分壓總高于動脈血二氧化碳分壓,產生壓力差。

2.2.1 測定 正常的血流動力學情況下，靜、動脈二氧化碳壓力相當接近，P(v-a)CO2波動在2～5 mmHg。休克時組織低灌注，血流的清除能力降低不足以將產生的CO2及時帶走，使CO2滯留，P(v-a)CO2增高，臨床上認為當P(v-a)CO2≥6 mmHg可提示組織灌注不足。

2.2.2 臨床意義 P(v-a)CO2作為ScvO2的補充指標被提出。P(v-a)CO2與心輸出量有較好的關系，根據Fick公式：VCO2=CO×(CvCO2-CaCO2),用 CCO2表來示 Cv-CO2-CaCO2，PCO2與CCO2兩者在生理狀態下幾乎成線性相關，可用PCO2=k×CCO2來表示,結合上文公式可得出：△PCO2=(k×VCO2)/CO,根據公式，在心輸出量保持不變的時候，△PCO2可隨VCO2的增加而增加，而CO與△PCO2成負相關。膿毒性休克的患者心輸出量減少，在存在自主呼吸的情況下，血流量減少可代償性的引起機體呼吸加快，通氣量的增加使CO2不會在體內蓄積，但心輸出量降低導致微循環血流量減少，在單位時間內從微循環流出的血液中的CO2含量增高，使微循環流出的靜脈血呈現高碳酸血癥狀態，因此靜-動脈CO2存在差值。在缺氧條件下，代謝性酸中毒會引起k值增大，且缺氧的情況下產生的CO2較有氧條件下少，因而VCO2無明顯增加，所以膿毒性休克患者的△PCO2變化主要取決于CO。由于與CO的密切關系，P(v-a)CO2能夠早期識別膿毒性休克,用來指導膿毒性休克患者的補液，這一點在郭志強等的研究中有詳細的說明[10]。并且P(v-a)CO2升高與微循環功能障礙密切相關[11]，可用于組織低灌注的監測。此外，△PCO2也與膿毒癥的嚴重程度相關[12]。由于△PCO2影響變量相對較少，使得其在評價組織灌注不良時明顯優于乳酸清除率、血肌酐以及氧合指標。

2.2.3 局限性 同其他的參考指標一樣，P(v-a)CO2在測量過程中也受到一些因素的影響，導致測量誤差，如七氟醚、NO、異氟醚。且有學者認為P(v-a)CO2并沒有反映全身血流灌注狀態，僅能反應組織血流量，而不能反映組織缺氧情況，在組織缺氧但血流量正常時P(v-a)CO2并沒有改變[13]。在P(v-a)CO2正常且高CO時仍不能排除局部血流不足[14]。

2.3 P(v-a)CO2/C(a-v)O2

近年來研究提出由呼吸商 (VCO2/VO2)演變的P(v-a)CO2/C(a-v)O2能夠較好的反應組織缺氧情況，以指示無氧代謝開始的臨界氧輸送點[15]。

2.3.1 應用P(v-a)CO2/C(a-v)O2可看作機體CO2生成量與氧耗量的比值，即呼吸商,在正常的氧供情況下，每生成6分子CO2需要消耗6分子O2，理想情況下，即P(v-a)CO2/C(a-v)O2=1，在缺氧的情況下，P(va)CO2的變化在上文中有詳述，關于C(a-v)O2的變化，根據公式：C(a-v)O2=1.34×Hb×(SaO2-ScvO2)+0.03×(PaO2-PcvO2)(動脈氧飽和度SaO2、動脈血氧分壓差PaO2、靜脈血氧分壓差PcvO2),可見C(a-v)O2的變化與多項因素有關。組織缺氧狀態下，CO2的生成也相應減少，但無氧酵解生成的酸性物質增加，并與血液中的堿性緩沖對（如HCO3-）中和生成CO2，故總的CO2產物沒有明顯減少，即出現VCO2/VO2升高，表現為P(v-a)CO2/C(a-v)O2升高，當大于1.8 mmol/L時可以準確預測患者的VCO2/DO2依耐性[16]。P(v-a)CO2/C(a-v)O2在臨床廣泛運用，還具有以下優點：①可間接反應膿毒性休克患者的心輸出量情況。②其比值臨床計算較簡單，減少錯誤發生率；③PCO2與CCO2呈線性關系時可反映VCO2/VO2，評估組織是否存在氧攝取障礙。2.3.2 局限性 Ospina-Tascon等人[17]認為與P(v-a)CO2/C(a-v)O2并不能很好的反應呼吸商，只有PCO2與CCO2呈線性關系，P(v-a)CO2/C(a-v)O2才能很好的反應，并且PCO2并不等于CO2，他們之間的關系是曲線的而不是線性的，也受其他因素的影響。

3 展望

盡管上述各項指標在膿毒性休克患者行早期液體復蘇中都具有一定的積極意義，但目前國內外的研究中并沒有明確指出哪一項指標對于診斷組織缺氧具有特異性，其在臨床運用中均具有一定的局限性，不建議用單一指標判斷早期膿毒性休克患者的缺氧情況，例如臨床醫生可能會在單純的乳酸值升高時進行不必要的干預措施，而其可能會有潛在的有害影響，如組織水腫，這一直與患者較差的預后有關，因而更傾向于聯合多種參數識別組織缺氧。并且建議在考慮指標準確性的同時，也要將臨床可操作性及患者耐受性納入考慮。

[1]Matgorzata Lipińska-Gediga.Sepsis and septic shock-is a microcirculation a main player[J].Anaesthesiol Intensive Ther,2016,48(4）：261-265.

[2]Dellinger RP,Levy MM,Rhodes A,et al.Surviving sepsis campaign:international guidelines for management of severe sepsis and septic shock[J].Int Care Med,2013,39(2):165-228.

[3]呂曉春,許強宏,蔡國龍.ScvO2聯合乳酸清除率指導膿毒癥休克患者的容量復蘇 [J].中華醫學雜志,2015,7(95):496-500

[4]Nguyen HB,Rivers EP,Knoblich BP,et al.Early clearance is associated with improved outcome in serve sepsis and septic shock[J].Crit Care Med,2004,32(8):1637-1642.

[5]金東,張庚,胡馬乳.酸清除率和乳酸清除率和血乳酸水平對膿毒性休克患者的預測價值[J].中華危重癥醫學雜志,2010,4(3):249-252.

[6]Mahajan PK,Peter JV,John G,et al.Patterns of central venous oxygen saturation,lactate and veno-arterial CO2difference in patients with septic shock［J］.Indian J Crit Care Med,2015,19(10):580-586

[7]Zhou X,liu D,Su L,et al.Use of stepwise lactate kineticsoriented hemodynamic therapy could improve the clinical outcomes of p atients with sepsis-associated hyperlactatemia［J］.Crit Care Med,2017,21(1):33.

[8]Tapia P,Soto D，Bruhn A,et al.Impairment of exogenous lactate clearance in experimental hyperdynamic septic shock is not related to total liver hypoperfusion[J].Crit Care,2015,19:188.

[9]Rimachi R,Bruzzi de Carvahlo F,Orellano-Jimenez C，et al.Lactate/pyruvate ratio as a marker of tissue hypoxia in cirulatory and septic shock [J].Anaesth Intensive Care,2012,40:427-432.

[10]郭志強,孔繼昌,王濱,等.無創超聲心輸出量監測技術測量心指數的臨床分析[J].中國醫刊,2016,51(8):54-59.

[11]Ospina-Tascón GA,Uma～na M,Bermúdez WF,et al.Can venous-to-arterial carbon dioxide differences reflect microcirculatory alterations in patients with septic shock?[J].Intensive Care，Med，2016，42(2):211-121.

[12]Ospina-Tascón GA,Bautista-Rincón DF,Uma～na M,et al.Persistently high venous-toarterial carbon dioxide differences during early resuscitation are associated with poor outcomes in septic shock[J].Crit Care,2013,17(6):R294.

[13]Heinze H,Paarmann H,Heringlake M,et al.Measruement of central and mixed venous-to-arterial carbon dioxide differences in cardiac surgery patients[J].Appl Cardio pulm Pathophysiol,2011,15(1):29-37.

[14]Mallat J,Lemyze M,Tronchon L,et al.Use of venous-toarterial carbon dioxide tension difference to guide resuscitation therapy in septic shock[J].Word J Crit Care Med,2016,5(1):47-56.

[15]Mesquida J,Saludes P,Gruartmoner G,et al.Central venous-to-arterial carbon dioxide difference combined with arterial-to-venous oxygen content difference is associated with lactate evolution in the hemodynamic resuscitation process in early septic shock[J].Crit Care,2015,19:126.

[16]Monnet X,Julien F,Ait-Hamou N,et al.Lactate and venoarterial carbon dioxide difference/arterial-venous oxygen difference ratio,but not central venous oxygen saturation,predict increase in oxygen consumption in fluid responders[J].Crit Care Med,2013,41(6):1412-1420.

[17]Ospina-Tascon GA,Umana M,Bermudez W,et al.Combination of arterial lactate levels and veno-arterial CO2to arterial-venous O2content difference ratio as markers of resuscitation in patients with septic shock[J].Intensive Care Med,2015,41:796-805.