Введение
Метаболическое заболевание. Лактический ацидоз – это состояние, характеризующееся накоплением лактата в организме, с формированием чрезмерно низкого pH в крови. Это форма метаболического ацидоза, при которой избыток кислоты накапливается из-за нарушения окислительного метаболизма. Лактический ацидоз обычно является следствием основного острого или хронического заболевания, приема лекарственных препаратов или отравления. Симптомы, как правило, обусловлены этими основными причинами, но могут включать тошноту, рвоту, дыхание Кусмауля (тяжелое и глубокое) и общую слабость. Диагноз ставится на основании биохимического анализа крови (часто первоначально по образцам артериальных газов крови), и после подтверждения обычно требует обследования для выявления основной причины с целью лечения ацидоза. В некоторых случаях может потребоваться временная гемофильтрация (очистка крови). При редких хронических формах лактоацидоза, вызванных митохондриальными заболеваниями, может использоваться специальная диета или дихлорацетат. Прогноз лактоацидоза во многом зависит от основной причины; в некоторых случаях (например, при тяжелых инфекциях) он указывает на повышенный риск летального исхода.
Lactic acidosis is a medical condition characterized by a build up of lactate (especially lactate) in the body, with formation of an excessively low pH in the bloodstream. It is a form of metabolic acidosis, in which excessive acid accumulates due to a problem with the body's oxidative metabolism. Lactic acidosis is typically the result of an underlying acute or chronic medical condition, medication, or poisoning. The symptoms are generally attributable to these underlying causes, but may include nausea, vomiting, Kussmaul breathing (laboured and deep), and generalised weakness. The diagnosis is made on biochemical analysis of blood (often initially on arterial blood gas samples), and once confirmed, generally prompts an investigation to establish the underlying cause to treat the acidosis. In some situations, hemofiltration (purification of the blood) is temporarily required. In rare chronic forms of lactic acidosis caused by mitochondrial disease, a specific diet or dichloroacetate may be used. The prognosis of lactic acidosis depends largely on the underlying cause; in some situations (such as severe infections), it indicates an increased risk of death.
Признаки и симптомы
Лактацидоз часто встречается у ослабленных людей, например, у пациентов с тяжелыми заболеваниями сердца и/или легких, тяжелой инфекцией с развитием сепсиса, синдромом системной воспалительной реакции (СВР) по другой причине, тяжелой физической травмой или выраженным обезвоживанием. Симптомы у людей включают все проявления типичного метаболического ацидоза (тошноту, рвоту, общую мышечную слабость, одышку и глубокое дыхание).
Патофизиология
Метаболизм глюкозы начинается с гликолиза, в ходе которого молекула расщепляется на пируват в десяти ферментативных стадиях. Значительная часть пирувата превращается в лактат (соотношение лактата к пирувату в крови обычно составляет 10:1). Метаболизм человека производит около 20 ммоль/кг молочной кислоты каждые 24 часа. Это происходит преимущественно в тканях (особенно в мышцах), которые имеют высокий уровень изоформы "А" фермента лактатдегидрогеназы (LDHA), преимущественно конвертирующего пируват в лактат. Лактат переносится кровотоком в другие ткани, где он вновь превращается в пируват изоформой "B" LDH (LDHB). Прежде всего, происходит глюконеогенез в печени (а также в почках и некоторых других тканях), где лактат превращается в пируват, а затем в глюкозу; этот процесс известен как цикл Кори. Кроме того, пируват, образовавшийся из лактата, может окисляться до ацетил-КоА, который затем может вступать в цикл лимонной кислоты для обеспечения производства АТФ посредством окислительного фосфорилирования.
Диагноз
Нарушения кислотно-щелочного баланса, такие как лактоацидоз, обычно первоначально оцениваются с помощью анализа артериальных газов крови. Анализ венозной крови также доступен в качестве альтернативы, поскольку он эффективно взаимозаменяем с артериальным. mg/dL mM Венозная кровь 4,5–19,8 0,5–2,2 Артериальная кровь 4,5–14,4 0,5–1,6
Лактоацидоз классически определяется как повышенный уровень лактата в сочетании с pH < 7,35 и уровнем бикарбоната ниже 20 ммоль/л, однако это не является обязательным условием, поскольку лактоацидоз может существовать одновременно с другими нарушениями кислотно-щелочного баланса, которые могут влиять на эти два показателя. Лактоацидоз, вызванный наследственными митохондриальными заболеваниями (тип B3), может лечиться кетогенной диетой и, возможно, дихлорацетатом (DCA), хотя это может осложняться периферической нейропатией и имеет слабую доказательную базу.
Прогноз
Незначительное и кратковременное повышение уровня лактата оказывает ограниченное влияние на смертность, в то время как стойкое и выраженное повышение уровня лактата ассоциируется с высокой смертностью.
Рептилии
Рептилии, которые в основном полагаются на анаэробный энергетический метаболизм (гликолиз) для интенсивных движений, могут быть особенно восприимчивы к лактоацидозу. В частности, во время захвата крупных крокодилов, использование животными их гликолитических мышц часто изменяет pH крови до такой степени, что они не могут реагировать на стимулы или двигаться. Зафиксированы случаи, когда особенно крупные крокодилы, оказывавшие чрезвычайное сопротивление при захвате, впоследствии погибали из-за возникшего дисбаланса pH. Было обнаружено, что некоторые виды черепах способны переносить высокие уровни молочной кислоты без проявления признаков лактоацидоза. Полосатые черепахи зимуют, зарывшись в ил или под воду, и не поднимаются на поверхность всю зиму. В результате они полагаются на молочнокислое брожение для обеспечения большей части своих энергетических потребностей. Адаптации, особенно в составе крови черепахи и в ее панцире, позволяют ей переносить высокие уровни накопления молочной кислоты. В аноксических условиях, когда преобладает брожение, уровень кальция в плазме крови повышается. Активность различных микроорганизмов в рубце приводит к накоплению различных летучих жирных кислот (обычно, преимущественно уксусной, пропионовой и масляной кислот), которые частично диссоциируют. Хотя некоторое количество лактата обычно образуется в рубце, оно обычно метаболизируется такими организмами, как Megasphaera elsdenii и, в меньшей степени, Selenomonas ruminantium и некоторыми другими микроорганизмами. При высоком потреблении зерна концентрация диссоциированных органических кислот может стать достаточно высокой, что приводит к снижению pH рубца ниже 6. В этом более низком диапазоне pH Lactobacillus spp. (продуцирующие лактат и ионы водорода) получают преимущество, а M. elsdenii и S. ruminantium ингибируются, что приводит к значительному увеличению концентрации лактата и ионов водорода в жидкости рубца. pKa молочной кислоты низкая, около 3,9, в то время как, например, для уксусной кислоты она составляет 4,8; это способствует значительному снижению pH рубца, которое может произойти, поскольку она диссоциирует, снижая pH крови. В рубце образуются как L-, так и D-изомеры молочной кислоты, ингибируя большинство лактатообразующих бактерий, не ингибируя при этом основных лактатоферментирующих микроорганизмов. Кроме того, использование более частых кормлений для обеспечения суточной нормы зерна может позволить увеличить потребление зерна без снижения pH жидкости рубца. Лечение лактоацидоза у жвачных может включать внутривенное введение разбавленного бикарбоната натрия, пероральное введение гидроксида магния и/или повторное удаление жидкости из рубца и замену ее водой (с последующей, при необходимости, реинкультивацией микроорганизмами рубца).