乳酸升高與靜脈血氣解讀

23歲女性，因“非血性腹瀉5天、嘔吐3天伴劇烈腹痛”入院。無法經口進食，病程中體重下降7磅（約3.18kg），眼眶下凹。生命體征：心率144，血壓70/55，呼吸32，無發(fā)熱。腹部CT顯示結腸炎和腸梗阻表現(xiàn)。床旁靜脈血氣：pH 7.19，PvCO2 91mmHg，SvO2 91%，乳酸8.0mmol/L。考慮膿毒癥可能。 

本文中A型與B型乳酸的區(qū)別在于對真性缺氧概念的理解。缺氧意味著氧化磷酸化和三羧酸循環(huán)中止。當線粒體內的氧無法作為終端電子受體時，電子傳遞鏈中斷，線粒體內膜中的H+向外彌散。腦電圖機丙酮酸和乳酸水平升高，并出現(xiàn)繼發(fā)性酸中毒。這就是真性缺氧時的生化改變，稱為A型乳酸升高。（見圖1A） 

臨床中提到的所謂“缺氧”，電子傳遞鏈過程實際仍在運行，只是速度減慢了。此時三羧酸循環(huán)無法及時處理由糖分解產生的大量丙酮酸。在某些應激（如膿毒癥、運動）或大量兒茶酚胺狀態(tài)下，丙酮酸水平升高，并在H+中和過程中轉變?yōu)槿樗幔刺墙徒猓a生2個H+和2分子丙酮酸，2分子丙酮酸轉變?yōu)槿樗嵬瑫r中和2個H+）。三羧酸循環(huán)緩慢運行（此時并不缺氧），乳酸水平升高。這就是B型乳酸。 

B型乳酸升高是膿毒癥中常見的情況。在有氧情況下乳酸升高存在多種因素，其中腎上腺素作用于肌纖維所致最多見。腎上腺素激活了糖酵解途徑，在三羧酸循環(huán)正常運行的情況下，使乳酸升高。對膿毒癥患者進行補液，腦電圖機降低腎上腺素濃度，使乳酸下降。這種情況類似于液體復蘇后心率下降，乳酸升高的鑒別診斷也與竇性心動過速的鑒別相類似。

組織氧耗與CO2生成 

當心排量下降，組織氧輸送(DO2)隨之下降。不過，在DO2降至某一臨界值之前，組織氧耗量(VO2)仍可保持恒定。其原因在于組織從紅細胞中攝取了更多的氧。 VO2/DO2曲線的平臺部分反映了有氧呼吸的生理學變化，組織持續(xù)耗氧量是恒定的。由于氧耗量不變，那么CO2生成量也保持恒定。CO2生成量與氧耗量的比值(VCO2/VO2)為0.7-1.0，我們把這一比值稱為呼吸熵(R)。呼吸熵主要受碳水化合物攝入量影響（圖2）。 

在解讀一份靜脈血氣報告時，必須理解上述生理變化規(guī)則。在曲線的有氧部分，當心排量或氧輸送下降時，機體為了維持氧耗而從血紅蛋白攝取更多的氧，從而導致SvO2下降。由于氧耗不變，CO2生成量理應保持不變。但是，血流減少會導致單位血容量中CO2含量增加，從而出現(xiàn)靜脈回流血中CO2分壓升高的現(xiàn)象。正常的動靜脈CO2分壓差應小于6mmHg。 

另一方面，曲線的平臺部分(即有氧條件下)呼吸熵VCO2/VO2比值< 1.0。這是通過Fick方程計算得出的。動靜脈CO2含量差值與組織產生的CO2量直接相關。相類似的，動靜脈氧含量的差值是由組織氧耗量決定的。因此，將動靜脈CO2含量差(即VCO2)除以動靜脈氧含量差(即VO2)，得到的數(shù)值即呼吸熵，在有氧條件下應小于1.0。在此情況下的乳酸升高，反映了前述的B型乳酸生理過程。 

氧輸送臨界值（cDO2） 

什么情況下組織氧耗（VO2）會開始下降呢？是組織實際存在缺氧嗎？ 首先，由于氧耗下降，動靜脈氧含量差值縮小，在靜脈血氣中表現(xiàn)為靜脈氧飽和度升高。那么組織中CO2生成量是否會隨著氧耗的減少而同比例下降？也就是說VCO2/VO2比值不變？答案是否定的，因為在缺氧情況下CO2產生增加。如前所述，當電子傳遞鏈速度減慢時產生了游離H+，在與碳酸氫鹽緩沖過程中產生額外的CO2。因此在缺氧情況下，靜脈血PvCO2持續(xù)升高，VCO2/VO2比例增加。這一理論近期已有研究有力證實。Mallat等利用多種標志物來預測VO2/DO2依賴性。VO2/DO2依賴性是指患者氧輸送降至cDO2以下的情況，即處于VO2-DO2曲線的下降支(缺氧部分)。 

這部分患者在容量復蘇后VO2上升至少15%。也就是說，只有處于下降支的患者，VO2才會對DO2增加有反應。使用中心靜脈血氧飽和度（AUC 0.624）和乳酸（AUC 0.745）均無法判斷患者是否處于VO2-DO2曲線下降支。如果以VCO2/VO2大于1.02為臨界值來判斷這類患者，曲線下面積可達到驚人的0.965。乳酸預測價值較低很可能反映了膿毒癥患者B型乳酸的生理變化。 由于CO2生成量與CO2分壓之間存在良好的線性關系，臨床上VCO2的數(shù)值可簡單使用動靜脈CO2分壓差值來替代。Pa-vCO2/VO2比值以1.7mmHg/ml為界值的預測效能極佳（AUC 0.962）。 

回到病例 

此病例雖沒有動脈血氣可供對照，但靜脈血氣仍有一些蛛絲馬跡可供探索。首先，患者靜脈血氧飽和度增高，提示氧耗（VO2）下降。而且，PvCO2極高，雖然我們無法獲知動脈血CO2分壓具體是多少， 但患者年紀較輕且存在呼吸急促，PaCO2 應該遠遠低于91mmHg。雖然無法精確計算出數(shù)值，但綜合以上數(shù)值顯示VCO2/VO2比值升高， 提示患者氧輸送已低于cDO2，存在組織缺氧。該患者存在A型乳酸升高，應當收住ICU。 

最后還應注意，靜脈血氣分析僅僅反映了靜脈穿刺部位的末梢組織代謝情況。在臨床實際操作中，常常是上臂靜脈血，而在Mallat研究中，使用的是中心靜脈血。如果采集頸內靜脈血樣，還可反映腦氧情況。顯然，在解讀靜脈血氣報告時應考慮到采集部位的因素。