Метаболізм лактату і ацидоз

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Міністерство освіти Російської Федерації
Пензенський Державний Університет
Медичний Інститут
Кафедра ендокринології
Доповідь
на тему:
«Метаболізм лактату і ацидоз»
Пенза 2008

План
Введення
1. Гомеостаз молочної кислоти
2. Продукція лактату
3. Піруват
4. Окислювально-відновлювальний потенціал
5. Внутрішньоклітинний pH
6. Утилізація лактату
7. Молочнокислий ацидоз
8. Діагноз
9. Клінічні прояви
10. Ацидоз, викликаний аніонним пропуском.
Література

ВСТУП
Лактат-ацидоз, або молочнокислий ацидоз (МКА) - це найбільш часто зустрічається метаболічний ацидоз. Він спостерігається у зв'язку з самими різними попередніми процесами і може представляти добре переноситься фізіологічне подія або жізнеугрожаюшее патологічний стан. МКА часто виявляється при діагностиці ацидозу, пов'язаного з аніонним "пробілом".

1. ГОМЕОСТАЗ МОЛОЧНОЇ КИСЛОТИ
Лактат є метаболічним продуктом анаеробного гліколізу і в нормальних умовах знаходиться в рівновазі з його безпосереднім попередником пірувату. Базальна продукція лактату у дорослого з масою тіла 70 кг становить приблизно 1300 мЕкв / добу, а його нормальна концентрація в екстрацелюлярний рідини - близько 1 мЕкв / л. Підтримання молочнокислого гомеостазу є складним і динамічним процесом, що включає внутриорганное рівновагу між продукцією лактату і його утилізацією. Практично всі тканини людського організама здатні продукувати лактат, але найбільш активні в цьому відношенні м'язи, еритроцити, мозок, шкіра і слизова оболонка тонкої кишки. Утилізація лактату відбувається в печінці та нирках, а також (меншою мірою) в серці і скелетних м'язах. Лактат споживається, перш за все, печінкою та нирками в процесі глюконеогенезу, в ході якого лактат перетворюється на піруват.
2. ПРОДУКЦІЯ ЛАКТАТУ
Лактат утворюється з пірувату в якості кінцевого продукту анаеробного гліколізу. Ця окислювально-відновна реакція вимагає відновленого нікотінамідаденін-динуклеотид (NADH) і іона водню (Н +) і каталізується лактатдегідрогенази (ЛДГ). Реакція виражається наступним рівнянням:
Піруват + NADH + ЛДГ H + *= t Лактат + NAD.
Рівновага цієї реакції, безумовно, сприяє утворенню лактату. Нормальне співвідношення лактату і пірувату - 10:1. Лактат представляє метаболічний "глухий кут": він не може утилізуватися в будь-яких інших внутрішньоклітинних реакціях і повинен знову перетворитися на піруват при глюконеогенезі або окисленні до СО 2 і Н 2 О в ході реакцій циклу Кребса. Результатом цієї біохімічної реакції є продукція енергії у формі аденозинтрифосфату (АТФ) і окислення NADH в NAD. Невелика кількість молочної кислоти утворюється навіть у стані спокою і в аеробних умовах. У присутності кисню та основних кофакторів лактат перетворюється на піруват; він не накопичується і підтримує рівновагу з пірувату.
Цей нормальний процес можуть змінювати різні фактори. Концентрація лактату в цитозолі залежить, перш за все, від концентрації пірувату, внутрішньоклітинного окислювально-відновного стану (NADH / NAD) і внутрішньоклітинного рН. Сумарний ефект цих численних факторів і визначає внутрішньоклітинну концентрацію лактату.
Піруват
Оскільки лактат може елімінувати тільки шляхом перетворення в піруват, концентрація лактату тісно пов'язана з долею пірувату. Піруват є ключовою проміжної субстанцією на перетині кількох важливих шляхів метаболізму. Основним джерелом пірувату є гліколіз, в ході якого піруват утворюється при окисленні глюкози, а також трансамінування, процес, при якому піруват формується за участю амінокислот, особливо аланіну. Піруват утилізується в процесі глюконеогенезу, коли він служить субстратом для утворення глюкози, а також під час мито-ходріального окислення, при якому він надходить в мітохондрії для окислення до СО 2 і Н 2 О. Нормальний хід цих реакцій може змінюватися під впливом різних факторів. Наприклад, швидкий гліколіз може бути викликаний алкалозом, катаболічну стан протеїнів може посилити трансамінування, отруйні продукти метаболізму здатні порушити функцію мітохондрій; нарешті, ключові ферменти і кофактори можуть виявитися інактивованими або недоступними. Концентрація пірувату, а, отже, і лактату залежить від сумарної продукції та споживання пірувату в ході цих різних реакцій.
Окислювально-відновлювальний потенціал
Внутрішньоклітинне окислювально-відновну стан є вирішальним чинником у визначенні концентрації лактату. Доступність кисню на тканинному рівні є важливою детермінантою окислювально-відновного потенціалу клітин. При довгостроково зберігаються анаеробних умовах лактат не може знову окислитися до пірувату через брак NAD. У нормальних умовах можливе повторне окислення NADH до NAD у мітохондріях за допомогою ланцюжка електронного транспорту, пов'язаного з окислювальним фосфорилюванням. При аноксії електронний транспорт відразу ж припиняється. NAD стає недоступним для перетворення лактату, в результаті чого лактат акумулюється. Цей механізм, як вважають, діє при лактат-ацидозі типу А. На окислювально-відновні реакції всередині клітини можуть впливати і інші чинники, отже, зміни у співвідношенні NADH / NAD не є єдиним показником тканинної оксигенації.
Внутрішньоклітинний рН
Третьою за значимістю детермінантою концентрації лактату в цитозолі є внутрішньоклітинна концентрація водневих іонів. Зміни внутрішньоклітинного рН впливають на ферментативні реакції, транспорт лактату і на відношення лактат - піруват. Деякі з цих ефектів в свою чергу можуть порушувати рівновагу за принципом взаємозалежності. Як правило, зниження рН викликає зменшення продукції лактату, а його підвищення призводить до збільшення концентрації лактату. Важливим аспектом зміни внутрішньоклітинного рН є його вплив на печінку. У міру зниження рН зменшується поглинання лактату печінкою. Крім того, при рН 7,0 (або нижче) печінка стає органом продукції лактату, а не його кліренсу.

3. УТИЛІЗАЦІЯ ЛАКТАТУ
Печінка і нирки є основними органами, що споживають лактат. При вилученні лактату головним метаболічним шляхом, використовуваним цими органами, стає глюконеогенез. У ході цього процесу утилізуються водневі іони, які утворюються при формуванні молочної кислоти, що підтримує кислотно-лужну рівновагу. У нормі печінка виділяє більше половини загальної денне навантаження лактатом; нирками ж виділяється приблизно 30%. Деякі дослідники вважають, що роль нирок у кліренсі лактату незначна і набагато більше значення тут мають інші, екстрапечінкового шляхи виведення. Приблизно з 1300 мЕкв лактату, щоденно виділяється організмом, 60-70 мЕкв екскретується печінкою кожні 2 години. Кількість водневих іонів, споживаних печінкою в цей період, грубо еквівалентно загальної кількості водневих іонів, що виділяються нирками протягом дня. Завдяки своїй здатності виділяти лактат печінка набуває надзвичайно важливого значення в підтримці загального кислотно-лужного балансу. Крім того, печінка має великий резервним потенціалом відносно екскреції лактату; він оцінюється в 3400-4000 мЕкв / день. Очевидно, що будь-який стан, при якому печінка стає лактатпродуцірующім (а не лактатпотребляющім) органом, призводить до серйозних порушень кислотно-лужної рівноваги. Кліренс молочної кислоти печінкою може знижуватися при зменшенні печінкового кровотоку або при гіпоксії її паренхіми.
Нирки здійснюють кліренс лактату в основному через глюконеогенез, а не за допомогою екскреції. Нирковий поріг виділення лактату складає приблизно 7-10 мЕкв / л, так що кількість лактату, екскретіруемое нирками при нормальному плазмовому рівні, мізерно. Нирки можуть видаляти лактат і за допомогою окислення, але цей шлях метаболізму не є кращим. При рН менше 7,1 споживання лактату нирками може зменшитися, а при рН 7,0 або нижче нирки, як і печінку, здатні продукувати молочну кислоту.
Скелетна мускулатура і міокард здатні поглинати деяку кількість лактату з циркуляції; значення цього шляху кліренсу не видається достатньо ясною. Утилізація лактату скелетної мускулатурою може залежати від концентрації лактату в крові і від стану (активного чи пасивного) м'язи.
4. Молочнокислого ацидозу
Молочнокислий ацидоз може розглядатися як порушення рівноваги між швидкістю продукції лактату в тканинах з активним гликолизом і швидкістю його утилізації тканинами з активним глюконеогенезом. У відношенні первинного механізму, відповідального за МКА (тобто гіперпродукція лактату або його недостатня утилізація), існують певні розбіжності.
Молочна кислота є сильною органічною кислотою, яка в умовах фізіологічного рН майже повністю дисоціює. Ставлення лактатним іонів до недіссоцііро-ванної молочній кислоті при рН 7,4 перевищує 3000:1. На кожен мілліеквівалент продуцируемой молочної кислоти вивільняється рівну кількість іонів водню та лактату. Іони водню спочатку забуферіваются бікарбонатом та іншими буферами, а потім поглинаються при утилізації лактату через глюконеогенез або окислення. Таким чином, підтримується кислотно-лужну рівновагу. В умовах підвищеної продукції молочної кислоти і (або) її зниженою утилізації буферні системи організму насичуються надлишком водневих іонів. Якщо цей процес досить виражений, то виникає ацидоз. Клінічна значимість розвивається МКА залежить від попереднього процесу, відповідального за накопичення молочної кислоти, а також від вихідного кислотно-лужного статусу.
Діагноз
МКА може визначатися як метаболічний ацидоз, викликаний накопиченням лактату і водневих іонів. Він супроводжується підвищенням концентрації лактату в крові, а проте єдиної думки про те, який рівень лактату визначає МКА, не існує. Нормальний рівень лактату в плазмі становить 0,5-1,5 мЕкв / л. Концентрація лактату в 5-6 мЕкв / л зазвичай вказує на значне порушення кислотно-лужної рівноваги. Деякі автори в якості діагностичного критерію пропонують і зниження артеріального рН (<7,35). Однак у разі супутнього алкалозу рН буває нормальним або навіть лужним, незважаючи на значний МКА.
Гіперлактемія сама по собі не означає наявності у хворого клінічно значущого МКА. Багато станів, що спостерігаються в клінічній практиці, зумовлюють підвищення рівня лактату в крові, проте вони не мають значних клінічних наслідків. Збільшення лактату без будь-яких клінічних проявів може бути пов'язано з наступним: фізичним навантаженням; гіпервентиляцією; внутрішньовенним введенням глюкози, фізіологічного розчину або бікарбонату; ін'єкціями інсуліну або адреналіну. Плазмова концентрація лактату після важкої фізичної роботи досягає 14-30 мЕкв / л. Рівень у 12,7 мЕкв / л реєструється у хворих із судомами типу "grand mal". Незважаючи на настільки високі рівні, продукція лактату є саморегульованою; лактат швидко виводиться з циркуляції без будь-яких несприятливих наслідків. Персистирующее підвищення концентрації лактату може спостерігатися при хронічних захворюваннях або станах, таких як важка застійна серцева недостатність, захворювання легень, захворювання печінки та цукровий діабет. Підвищений вміст лактату в крові, як правило, добре переноситься. Для ідентифікації хворих зі значним підвищенням вмісту лактату в крові лікар повинен оцінити клінічний стан хворого і встановити, наскільки воно обумовлене гіперлактеміей і підвищенням рівня водневих іонів.
Можливий діагноз МКА може бути поставлений в багатьох випадках. Діагноз грунтується на виявленні ацидозу, пов'язаного з аніонним прогалиною у хворого з патологією, при якій зазвичай виникає МКА. Для підтвердження цього враження слід виключити інші причинні чинники посилення метаболічного ацидозу, пов'язаного з аніонним пропуском; при цьому повинна визначатися підвищена концентрація лактату в плазмі.
Клінічні прояви
Клінічні прояви МКА неспецифічні. Певних ознак і симптомів, що вказують на дане порушення, немає. Захворювання може виникати раптово, нерідко протягом декількох годин. Пацієнт виглядає серйозно хворим. Досить постійним симптомом є гіпервентиляція або дихання Куссмауля. Розлад свідомості може варіювати від летаргії до коми. Іноді мають місце блювота і болі в животі. Гіпотензія і ознаки гіпоксії спостерігаються при лактат-ацидозі типу А (але не при типі В).
Лабораторні ознаки МКА включають підвищення рівня лактату, збільшення аніонного пробілу, зменшення вмісту бікарбонату і зниження рН крові (за відсутності компенсаторного алкалозу). Гіперкаліємія вже давно пов'язують з метаболічним ацидозом. В одному огляді, що охоплює велику групу хворих з різними типами МКА, показано, що гіперкаліємія має місце у багатьох, але далеко не у всіх хворих. Органічний ацидоз не завжди супроводжується підвищенням сироваткового рівня калію. У цій групі концентрація калію в крові погано корелювала з тяжкістю ацидемії і найбільш часто була підвищеною у хворих з попередньою нирковою недостатністю або тканинним розпадом. Іноді спостерігаються виражена гіперфосфатемія і гіперурикемія. Кількість лейкоцитів у крові звичайно буває підвищеним і може досягати Лейкемоїдна пропорцій. Гіпоглікемія також зустрічається при МКА, особливо в поєднанні з захворюванням печінки.
5. Ацидоз, СПРИЧИНЕНІ АНІОНИ ПРОБІЛ
Наявність аніонного пробілу зазвичай визначається шляхом віднімання концентрації іонів хлориду і бікарбонату з концентрації іонів натрію: Na * - (СГ + НСО 3 ~). Його нормальне значення - 12 мЕкв / л ± 4. Будь-яке значення, що перевищує 16 мЕкв / л, передбачає наявність не визначених (лабораторним методом) іонів, зазвичай накопичення органічних аніонів. Аніонний пробіл у більшості хворих з МКА складає в середньому 25-30 мЕкв / л. Основні причини ацидозу, пов'язаного з "пробілом" (витоком) аніонів, крім МКА, включають діабетичний кетоацидоз, уремічний ацидоз, алкогольний кетоацидоз і споживання токсичних речовин, таких як саліцилати, метанол, етиленгліколь, паральдегід або ціаніди (табл. 1). У встановленні дійсної причини ацидозу допомагають визначення газів артеріальної крові, електролітів, глюкози, азоту сечовини, креатиніну та лактату, а також дослідження печінкової функції і відповідний скринінг препаратів.
Особливу пильність слід проявити щодо точного визначення кількості "не виміряних" аніонів у хворих з діабетом і алкоголізмом. Основним органічним аніоном при діабетичному і алкогольному кетоацидозі є бета-гидроксибутират, що не визначається за допомогою нітропруссідний тесту. МКА і кетоацидоз можуть співіснувати. Якщо рівень лактату в крові не відповідає загальному збільшенню "аніонної витоку", то кетоацидоз слід запідозрити навіть за наявності негативного тесту на ацетон. На цьому етапі диференціальної діагностики доцільно визначення рівня бікарбонату. При неускладненому діабетичному кетоацидозі збільшення аніонного пробілу ідентично зниженню концентрації бікарбонату, тоді як при МКА збільшення аніонного пробілу зазвичай перевершує ступінь зменшення бикарбонатной концентрації. За даними проспективного дослідження, у 62% з 57 госпіталізованих хворих із збільшенням аніонного пробілу відмічено підвищення в крові лактатним або кетонів аніонів. Аніонний пробіл в 30 мЕкв / л (або більше) фактично відповідав МКА або кетоацидозу.
Таблиця 1. Причини метаболічного ацидозу, викликаного збільшенням аніонного пробілу
Підвищення ендогенних органічних кислот
Вживання токсичних кислот
Діабетичний кетоацидоз ських речовин
Алкогольний кетоацидоз
Саліцилати
Молочнокислий ацидоз
Метанол
Зниження екскреції органічних і неорганічних речовин
Етиленгліколь
Паральдегід
Ниркова недостатність (уремія)
Ціаніди

ЛІТЕРАТУРА
1. Невідкладна медична допомога: Пер. з англ. / Під Н52 ред. Дж. Е. Тінтіналлі, Р. Л. Кроума, Е. Руїза. - М.: Медицина, 2001.
2. Внутрішні хвороби Єлісєєв, 1999 рік
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Медицина | Доповідь
32кб. | скачати


Схожі роботи:
Молочнокислий ацидоз
Метаболізм
Об рунтування застосування інфузійних препаратів на основі сорбітолу та натрію лактату в комплексному
Обгрунтування застосування інфузійних препаратів на основі сорбітолу та натрію лактату в комплексному
Морфологія і метаболізм дріжджів
Енергетичний метаболізм мікроорганізмів
Кальцій фосфорно магнієвий метаболізм
Головне про метаболізм і обмін речовин
Метаболізм заліза та диференційована корекція його порушень у дітей раннього та дошкільного віку
© Усі права захищені
написати до нас