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乳酸、P(v-a)CO2及P(v-a)CO2/C(a-v)O2在脓毒性休克早期液体复苏中的研究进展

2018-02-12仲艾芳温建立林宇斌王兆王远芳遵义医学院第三附属医院急诊科贵州遵义563000遵义医学院第三附属医院ICU贵州遵义563000

系统医学 2018年1期
关键词:丙酮酸输出量脓毒

仲艾芳 ,温建立 ,林宇斌 ,王兆 ,王远芳 .遵义医学院第三附属医院急诊科,贵州遵义 563000;.遵义医学院第三附属医院ICU,贵州遵义 563000

脓毒性休克是ICU常见的危重症,具有高患病率和死亡率,据统计,该病死亡率高达50%,自早期目标治疗提出以后,有效的改善了这一情况,但相较重症监护室其他疾病,脓毒性休克患者仍具有较高死亡率,随着ICU监测方法的成熟,逐渐提出将P(v-a)CO2、P(v-a)CO2/C(a-v)O2及乳酸等作为休克复苏的监测指标,有效的减少了病死率。

1 脓毒性休克

1.1 定义

脓毒性休克指存在严重脓毒血症的患者在予以足量的液体复苏后仍存在难以纠正的低血压(BP<90 mmHg)或血压低于基础值40 mmHg以上,同时伴有组织灌注不良。

1.2 休克的微循环变化

微循环具有自动调节功能,其允许调节微循环流动的机制独立于全身血压的变化[1]。脓毒性休克患者心输出量(CO)减少,为了维护重要器官血供,机体代偿性的出现血流重分布,使微循环血流量减少,出现低灌注,在补液后机体血容量恢复,但血压未得到改善,仍继续维持在一个低值,这个低值进一步加重组织灌注量不良,组织细胞缺氧,导致无氧代谢途径大量激活,乳酸开始大量堆积,出现代谢性酸中毒,进而导致细胞代谢障碍,加重能量代谢障碍,最终致使器官功能障碍甚至死亡[2]。

2 乳酸、P(v-a)CO2、P(v-a)CO2/C(a-v)O2

对脓毒性休克患者液体复苏的指导意义。

2.1 乳酸

动脉血乳酸是评价全身氧代谢情况的常用指标,丙酮酸在乳酸脱氢酶作用下生成乳酸,在骨骼肌、心肌中进一步氧化成为丙酮酸,最终通过三羧酸循环氧化为CO2和水,这是乳酸生成的唯一途径和清除的主要去路,在机体氧供充足或缺氧的状态下,都能生成乳酸。

2.1.1 测定 一般将动脉血乳酸≥2 mmol/L定义为高乳酸血症,>4 mmol/L则称为乳酸中毒。脓毒性休克时,动脉血乳酸高于正常值。

2.1.2 应用以往的研究几乎都肯定了乳酸在早期脓毒性休克中的积极意义。脓毒性休克时,在缺氧状态下,组织细胞中酶活性降低使ATP生成不足,乳酸不能通过三羧酸循环降解,造成代谢障碍,有氧氧化减弱,无氧酵解途径明显激活,使乳酸生成大量增加。故乳酸相较于丙酮酸及其他代谢产物在缺氧时生成和代谢具有明显异常。脓毒性休克患者的乳酸水平常常被认为是组织缺氧和或继发于低灌注的氧负债证据。当乳酸>4 mmol/L时,临床病死率可达80%[3]。所以乳酸在一定程度上可评价脓毒性休克患者液体复苏时组织是否缺氧及病情严重情况。“乳酸清除率”是基于乳酸水平提出来的,可作为治疗脓毒性休克的重要监测指标,与疾病转归相关,乳酸清除率高于10%是脓毒性休克的独立预测因素[4]。目前研究包括6、12、24 h乳酸清除率。在脓毒性休克患者复苏过程中,6 h乳酸清除率≥10%时,病死率明显降低(42.7%比72.7%,P<0.05)[3]。而12 h乳酸清除率对于评价患者短期生存率也具有较强的指导意义[5]。另最新研究[6]则提出24 h乳酸清除率能够有效的预测感染性创面引起的脓毒性休克患者的生存状态,并可反应机体对乳酸的处理情况。也有学者认为将乳酸清除率>30%的时候可能有助于感染性休克患者的临床预后,动态监测乳酸水平可指导治疗[7]。

2.1.3 局限性影响乳酸的因素多,乳酸的平衡与产生和消除密切相关,乳酸主要依赖肝脏(56%)和肾脏(34%)代谢,也就是说肝肾功能不全的脓毒性休克患者,测得的乳酸值与死亡率都较肝功能良好的患者高[8]。且乳酸存在“洗出效应”,即当患者有严重的外周循环障碍时,部分乳酸盐集聚在组织中,在循环得到改善后,立即释放入血,引起血乳酸升高,这也是在改善了休克循环缺血的状态后,即使血压正常,乳酸仍持续升高的原因。另外乳酸升高可能不止与缺氧有关,在氧供充足的情况下,丙酮酸脱氢酶受其他因素影响时活性受到抑制,又或是糖酵解加速,使机体中丙酮酸增加,最终乳酸升高,我们称为“有氧糖酵解”。在65%的脓毒性休克患者中存在高乳酸血症,但这些患者中只有76%的人也具有高的乳酸/丙酮酸比例,证实了脓毒血症的患者有非缺氧性原因存在引起的高乳酸血症[9]。

2.2 P(v-a)CO2

CO2经三羧酸循环产生,是有氧代谢的终末产物。临床测得的PaCO2就是物理溶解(5%)在血液中的CO2张力。细胞是耗氧和产生CO2的主要部位,因此静脉血二氧化碳分压总高于动脉血二氧化碳分压,产生压力差。

2.2.1 测定 正常的血流动力学情况下,静、动脉二氧化碳压力相当接近,P(v-a)CO2波动在2~5 mmHg。休克时组织低灌注,血流的清除能力降低不足以将产生的CO2及时带走,使CO2滞留,P(v-a)CO2增高,临床上认为当P(v-a)CO2≥6 mmHg可提示组织灌注不足。

2.2.2 临床意义 P(v-a)CO2作为ScvO2的补充指标被提出。P(v-a)CO2与心输出量有较好的关系,根据Fick公式:VCO2=CO×(CvCO2-CaCO2),用 CCO2表来示 Cv-CO2-CaCO2,PCO2与CCO2两者在生理状态下几乎成线性相关,可用PCO2=k×CCO2来表示,结合上文公式可得出:△PCO2=(k×VCO2)/CO,根据公式,在心输出量保持不变的时候,△PCO2可随VCO2的增加而增加,而CO与△PCO2成负相关。脓毒性休克的患者心输出量减少,在存在自主呼吸的情况下,血流量减少可代偿性的引起机体呼吸加快,通气量的增加使CO2不会在体内蓄积,但心输出量降低导致微循环血流量减少,在单位时间内从微循环流出的血液中的CO2含量增高,使微循环流出的静脉血呈现高碳酸血症状态,因此静-动脉CO2存在差值。在缺氧条件下,代谢性酸中毒会引起k值增大,且缺氧的情况下产生的CO2较有氧条件下少,因而VCO2无明显增加,所以脓毒性休克患者的△PCO2变化主要取决于CO。由于与CO的密切关系,P(v-a)CO2能够早期识别脓毒性休克,用来指导脓毒性休克患者的补液,这一点在郭志强等的研究中有详细的说明[10]。并且P(v-a)CO2升高与微循环功能障碍密切相关[11],可用于组织低灌注的监测。此外,△PCO2也与脓毒症的严重程度相关[12]。由于△PCO2影响变量相对较少,使得其在评价组织灌注不良时明显优于乳酸清除率、血肌酐以及氧合指标。

2.2.3 局限性 同其他的参考指标一样,P(v-a)CO2在测量过程中也受到一些因素的影响,导致测量误差,如七氟醚、NO、异氟醚。且有学者认为P(v-a)CO2并没有反映全身血流灌注状态,仅能反应组织血流量,而不能反映组织缺氧情况,在组织缺氧但血流量正常时P(v-a)CO2并没有改变[13]。在P(v-a)CO2正常且高CO时仍不能排除局部血流不足[14]。

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

近年来研究提出由呼吸商 (VCO2/VO2)演变的P(v-a)CO2/C(a-v)O2能够较好的反应组织缺氧情况,以指示无氧代谢开始的临界氧输送点[15]。

2.3.1 应用P(v-a)CO2/C(a-v)O2可看作机体CO2生成量与氧耗量的比值,即呼吸商,在正常的氧供情况下,每生成6分子CO2需要消耗6分子O2,理想情况下,即P(v-a)CO2/C(a-v)O2=1,在缺氧的情况下,P(va)CO2的变化在上文中有详述,关于C(a-v)O2的变化,根据公式:C(a-v)O2=1.34×Hb×(SaO2-ScvO2)+0.03×(PaO2-PcvO2)(动脉氧饱和度SaO2、动脉血氧分压差PaO2、静脉血氧分压差PcvO2),可见C(a-v)O2的变化与多项因素有关。组织缺氧状态下,CO2的生成也相应减少,但无氧酵解生成的酸性物质增加,并与血液中的碱性缓冲对(如HCO3-)中和生成CO2,故总的CO2产物没有明显减少,即出现VCO2/VO2升高,表现为P(v-a)CO2/C(a-v)O2升高,当大于1.8 mmol/L时可以准确预测患者的VCO2/DO2依耐性[16]。P(v-a)CO2/C(a-v)O2在临床广泛运用,还具有以下优点:①可间接反应脓毒性休克患者的心输出量情况。②其比值临床计算较简单,减少错误发生率;③PCO2与CCO2呈线性关系时可反映VCO2/VO2,评估组织是否存在氧摄取障碍。2.3.2 局限性 Ospina-Tascon等人[17]认为与P(v-a)CO2/C(a-v)O2并不能很好的反应呼吸商,只有PCO2与CCO2呈线性关系,P(v-a)CO2/C(a-v)O2才能很好的反应,并且PCO2并不等于CO2,他们之间的关系是曲线的而不是线性的,也受其他因素的影响。

3 展望

尽管上述各项指标在脓毒性休克患者行早期液体复苏中都具有一定的积极意义,但目前国内外的研究中并没有明确指出哪一项指标对于诊断组织缺氧具有特异性,其在临床运用中均具有一定的局限性,不建议用单一指标判断早期脓毒性休克患者的缺氧情况,例如临床医生可能会在单纯的乳酸值升高时进行不必要的干预措施,而其可能会有潜在的有害影响,如组织水肿,这一直与患者较差的预后有关,因而更倾向于联合多种参数识别组织缺氧。并且建议在考虑指标准确性的同时,也要将临床可操作性及患者耐受性纳入考虑。

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