圍術期乳酸監測和臨床意義的再認識

卞金俊 孟 巖 薄祿龍 鄧小明

乳酸是機體細胞代謝的重要產物。在圍術期臨床實踐中，經常出現血乳酸水平升高的情況，通常與疾病的嚴重程度或不良預后相關。乳酸常被視為缺血、灌注不足和休克等狀態的標志物，一直呈現“負面形象”。然而，細胞新陳代謝和相互作用十分復雜，乳酸雖然是某些細胞的代謝廢物，卻是另外某些細胞的代謝原料。臨床醫師對乳酸十分熟悉，卻未必知之甚詳。現通過對乳酸代謝過程、高乳酸血癥的原因、乳酸酸中毒的臨床診斷與治療三方面的分析，再認識乳酸與其在患者圍術期管理中的作用。

1 乳酸的代謝

乳酸，學名2-羥基丙酸，分子式為C3H6O3，摩爾質量為90.08 g／mol。在水溶液中，乳酸分子的羧基釋放一個質子，產生乳酸根離子。根據旋光性不同，將其分為左旋乳酸（L-乳酸）和右旋乳酸（D-乳酸），機體內產生的乳酸均為L-乳酸。1780年，瑞典化學家Karl Wilhelm Scheele首先在發酵的牛奶中發現并分離出乳酸［1］。1843年，德國醫師、化學家Scherer［2］在一例膿毒性休克產婦尸檢中發現乳酸水平升高，認為其可能是膿毒癥的代謝產物。1961年，Huckabee提出乳酸酸中毒綜合征，認為其與患者預后不良相關。

細胞一般通過糖酵解途徑將葡萄糖分解為丙酮酸，釋放少量ATP，而丙酮酸代謝則有兩種不同途徑。在有氧狀態下，丙酮酸進入線粒體，被催化生成乙酰輔酶A（Co A）進入三羧酸循環。在某些特殊情況下，丙酮酸未進入線粒體，在細胞質中由乳酸脫氫酶催化生成乳酸。例如，氧供不足時丙酮酸不能通過三羧酸循環代謝，導致乳酸生成增多。體內無缺氧因素但存在細胞代謝異常，也可導致乳酸產生增多。例如，維生素B1缺乏抑制丙酮酸脫氫酶催化丙酮酸為乙酰Co A的反應，導致丙酮酸堆積，隨后乳酸生成增多。酒精中毒和酮癥酸中毒，也可促使丙酮酸生成乳酸。此外，機體糖酵解通量大幅度增加（如劇烈運動、使用兒茶酚胺類藥物和膿毒癥時），丙酮酸和乳酸產生均增多。換言之，不能簡單地將乳酸生成增多歸結為組織氧供不足。

所有組織均可產生乳酸。在靜息狀態下，健康機體的骨骼肌（40%～50%）和腦（13%）是產生乳酸的主要場所，腸道、紅細胞、白細胞等也可產生乳酸。在危重疾病中，乳酸產生的增加更多來自肺、白細胞和內臟器官。正常情況下，機體每天產生乳酸1.3～1.5 mol，其產生和消耗量相當，血液中的乳酸濃度穩定。乳酸的代謝和清除主要通過肝臟和腎臟，當上述器官功能不全時，乳酸清除能力下降也可導致血乳酸水平升高。

2 高乳酸血癥與乳酸酸中毒

高乳酸血癥是指血清、血漿或血中乳酸濃度高于正常值（2 mmol／L）。乳酸酸中毒是指伴有代謝性酸中毒的中、重度高乳酸血癥［3］。從臨床角度來看，當乳酸產生增多、利用和清除減少，或兩者兼而有之時，可導致高乳酸血癥。膿毒癥和休克是高乳酸血癥的常見原因。Dugas等［4］證實，超過一半的需要血管活性藥物支持的膿毒性休克患者乳酸水平升高。組織缺氧是導致乳酸酸中毒的最主要原因之一。在2016年膿毒癥最新定義（膿毒癥3.0）制訂過程中，大多數專家認為“乳酸水平主要反映了膿毒癥時細胞功能障礙，組織氧供不足、有氧呼吸障礙、糖酵解加速，乳酸肝臟清除率降低也參與其中”［5］。因此，膿毒癥患者發生高乳酸血癥的原因，不能單純歸結于全身氧供不足。

1976年，Cohen和Woods將高乳酸血癥分為兩類：有組織缺氧臨床證據的乳酸酸中毒（A型）和無組織缺氧臨床證據的高乳酸血癥（B型）。B型高乳酸血癥進一步細分為B1型（與某些潛在疾病如肝衰竭有關）、B2型（由藥物或毒素引起）和B3型（由先天性代謝缺陷引起），見表1［6］。由此可見，高乳酸血癥和乳酸酸中毒可由許多因素導致，這些因素可能同時發生于膿毒癥患者，是乳酸酸中毒的共同致病因素，臨床工作時應全面考慮，并積極處理。

表1 高乳酸血癥的病因（Cohen和Woods分類）

3 乳酸酸中毒的預后評估和治療

高乳酸血癥與患者預后不良相關的文獻不勝枚舉。一項包括15 179例創傷患者的研究發現，血乳酸水平＞6 mmol／L患者死亡率為22.7%，血乳酸水平≤6 mmol／L患者死亡率僅為2.3%。另一項包含5 360例急診患者的研究［7］顯示，入院時血乳酸水平＜2.0 mmol／L、2.0～3.9 mmol／L和≥4.0 mmol／L患者7 d死亡率分別為2.9%、7.8% 和23.9%。值得注意的是，動態血乳酸測定并觀察其變化，可提供比單個時間點測定更為準確的預測信息。多發傷患者血乳酸水平若在入院24 h內恢復正常，其生存率可達100%；若在入院后48 h內持續升高，生存率降至78%；若48 h后仍持續升高，生存率降至14%。治療的前6 h內血乳酸水平下降≥10%的嚴重膿毒癥患者死亡率為19%，而下降＜10%的患者死亡率為60%。

與血壓、中心靜脈血氧飽和度（ScvO2）等傳統血流動力學指標相比，血乳酸水平可作為疾病嚴重程度的標志，具有額外的診斷和病情評估價值。一項包含28 150例嚴重膿毒癥患者的研究［8］發現，血乳酸水平＞4 mmol／L但血壓正常患者的死亡率為29.0%，這一數值與出現低血壓但血乳酸水平＜4 mmol／L的患者死亡率（29.3%）相似，表明即使沒有明顯的低血壓，高血乳酸水平也可提示預后不良。治療后ScvO2達標（≥70%）、血乳酸水平未達標（每2 h乳酸水平降低≥初始值10%）的膿毒性休克患者死亡率為41%，而血乳酸水平達標、ScvO2未達標患者的死亡率僅為8%［9］。

許多研究結果表明，最初或持續的高乳酸血癥與患者不良預后相關，但其臨界值（cut-off值）尚未明確。對血壓正常的膿毒癥患者，乳酸水平超過4 mmol／L是死亡率增高的獨立危險因素［8］。膿毒性休克時，與乳酸水平正常的患者相比，乳酸水平中等程度升高（2～4 mmol／L），甚至處于正常范圍高限（1.4～2.3 mmol／L）仍提示較差預后［10］。升高的乳酸水平開始下降與較好的預后相關，且反映治療可能有效。一項多中心臨床隨機對照研究［11］結果表明，以乳酸水平為導向的治療可顯著降低ICU重癥患者院內死亡率。在急診室復蘇期間以乳酸水平正常化為目標的患者，比沒有進行連續乳酸水平監測的患者死亡率更低，ICU住院時間更短，序貫器官衰竭評分（SOFA評分）更低，非機械通氣時間和無血管活性藥物治療時間更長［11］。當然，僅憑乳酸這一項指標并不能充分判定治療是否有效，還應結合臨床其他指標和臨床醫師的經驗綜合評判。

臨床醫師應牢記，血乳酸水平升高能提示存在潛在疾病，但其本身并無危害［12］。高乳酸血癥由生理性原因導致，如運動或短暫的無并發癥的癲疒間發作，則無需治療。如高乳酸血癥由病理過程所致，應針對其病因進行治療，迅速糾正休克、擴容，以及給予血管活性藥物；針對膿毒癥早期給予敏感的抗生素控制感染源，糾正全身氧供不足。復蘇初期旨在糾正全身氧供不足并改善循環，之后有必要鑒別是否存在其他導致持續性高乳酸血癥的病因，并予有效治療。值得注意的是，肝功能損傷可導致乳酸清除率下降，故治療中應注意保護肝臟，減輕肝損傷，并對已經發生的肝功能障礙進行積極治療。

一些降低血乳酸水平的特殊治療，也值得臨床醫師關注。使用多巴酚丁胺和硝酸鹽可改善微循環血流。硫胺素焦磷酸鹽是丙酮酸代謝的輔助因子，補充硫胺素可能是治療高乳酸血癥的一種安全合理的輔助手段。線粒體抗氧化劑、活性氧清除劑和線粒體膜穩定劑等改善線粒體功能障礙的治療，均未見良好的臨床效果。二氯乙酸鹽（丙酮酸脫氫酶活化劑）、哇巴因（Na+-K+-ATP酶抑制劑）和腎上腺素能拮抗劑均能有效降低血乳酸水平，但并不能降低患者死亡率。相反，已有研究證明，這些藥物甚至可增加器官功能障礙并導致患者死亡率升高，這可能與乳酸是一種重要的細胞能量替代來源有關。

發生乳酸酸中毒時，使用碳酸氫鈉治療的有效性尚存爭議，甚至可能有害。碳酸氫鈉不僅可引起高鈉血癥、低鈣血癥、堿中毒和高碳酸血癥，降低心室收縮力，還可通過上調磷酸果糖激酶促進乳酸生成。有研究結果表明，高乳酸血癥患者輸注碳酸氫鹽可使死亡率升高，且不能顯著改善患者血流動力學。腎臟替代治療可降低乳酸水平，糾正p H值，同時還可避免細胞內酸中毒。連續腎臟替代治療可應用于合并嚴重乳酸酸中毒和急性腎損傷的重癥患者，但其對臨床預后的影響尚需進一步研究。

總之，乳酸是體內重要的代謝產物，多種原因和疾病可導致體內乳酸水平升高，乳酸酸中毒在嚴重膿毒癥或膿毒性休克時極為常見，且與疾病嚴重程度和預后密切相關。然而，乳酸不完全是無氧代謝的“廢產物”，其水平升高不僅僅反映組織缺氧［13］。臨床醫師應該了解乳酸代謝的復雜性，充分認識其在體內的作用和影響因素，辨證看待乳酸的益處和危害。在臨床診療過程中，應注意將其與其他臨床信息相結合，以期得到更為全面客觀的臨床判斷，為患者提供更為合適有效的治療策略。