Kwasica mleczanowa

Lactic-acid-skeletal.svg
Kwasica mleczanowa Kwas
L-(+)-mlekowy
Specjalność Endokrynologia Edit this on Wikidata

Kwasica mleczanowa to stan chorobowy charakteryzujący się gromadzeniem się mleczanu (zwłaszcza L -mleczanu) w organizmie, z tworzeniem nadmiernie niskiego pH w krwioobiegu. Jest to forma kwasicy metabolicznej , w której nadmiar kwasu gromadzi się z powodu problemu z metabolizmem oksydacyjnym organizmu .

Kwasica mleczanowa jest zwykle wynikiem ostrego lub przewlekłego stanu chorobowego, leków lub zatrucia. Objawy można na ogół przypisać tym podstawowym przyczynom, ale mogą one obejmować nudności , wymioty , oddychanie Kussmaula (z trudem i głęboko) oraz ogólne osłabienie.

Diagnozę stawia się na podstawie analizy biochemicznej krwi (często początkowo na podstawie gazometrii krwi tętniczej ), a po potwierdzeniu zazwyczaj skłania do badania w celu ustalenia przyczyny leczenia kwasicy. W niektórych sytuacjach hemofiltracja (oczyszczanie krwi). W rzadkich przewlekłych postaciach kwasicy mleczanowej spowodowanej chorobą mitochondrialną można zastosować specjalną dietę lub dichlorooctan . Rokowanie w przypadku kwasicy mleczanowej zależy w dużej mierze od przyczyny; w niektórych sytuacjach (takich jak ciężkie zakażenia ), wskazuje to na zwiększone ryzyko zgonu.

Klasyfikacja

Cohena - Woodsa klasyfikuje przyczyny kwasicy mleczanowej jako:

  • Typ A: Zmniejszone natlenienie tkanek (np. z powodu zmniejszonego przepływu krwi)
  • Typ B

Symptomy i objawy

Kwasica mleczanowa jest powszechnie spotykana u osób, które źle się czują, na przykład u osób z ciężką chorobą serca i/lub płuc, ciężką infekcją z posocznicą , zespołem ogólnoustrojowej odpowiedzi zapalnej z innej przyczyny, ciężkim urazem fizycznym lub poważnym wyczerpaniem płynów ustrojowych . Objawy u ludzi obejmują wszystkie objawy typowej kwasicy metabolicznej (nudności, wymioty, uogólnione osłabienie mięśni oraz ciężki i głęboki oddech).

Powoduje

Kilka różnych przyczyn kwasicy mleczanowej obejmuje: [ potrzebne źródło ]

Patofizjologia

Metabolizm glukozy rozpoczyna się od glikolizy , w której cząsteczka jest rozkładana do pirogronianu w dziesięciu etapach enzymatycznych. Znaczna część pirogronianu jest przekształcana w mleczan (zwykle 10:1). Metabolizm człowieka wytwarza około 20 mmol/kg kwasu mlekowego co 24 godziny. Dzieje się tak głównie w tkankach (zwłaszcza w mięśniach), które mają wysoki poziom izoformy „A” enzymu dehydrogenazy mleczanowej (LDHA), która głównie przekształca pirogronian w mleczan. Mleczan jest przenoszony przez krwiobieg do innych tkanek, gdzie jest przekształcany kosztem ATP z powrotem do pirogronianu przez izoformę „B” LDH (LDHB). Najpierw glukoneogeneza zachodzi w wątrobie (a także nerkach i niektórych innych tkankach), gdzie pirogronian jest przekształcany w glukozę; jest to znane jako cykl Cori . Ponadto mleczan przeniesiony do innych tkanek wchodzi w cykl kwasu cytrynowego i ostatecznie fosforylację oksydacyjną , proces, w którym powstaje ATP.

Podwyższony poziom mleczanu jest konsekwencją zwiększonej produkcji lub zmniejszonego metabolizmu. Jeśli chodzi o metabolizm, zachodzi on głównie w wątrobie (70%), co wyjaśnia, że ​​poziom mleczanu może być podwyższony w przypadku choroby wątroby.

W kwasicy mleczanowej „typu A” produkcja mleczanu jest spowodowana niewystarczającą ilością tlenu dla metabolizmu tlenowego. Jeśli nie ma dostępnego tlenu dla części metabolizmu glukozy, które wymagają tlenu (cykl kwasu cytrynowego i fosforylacja oksydacyjna), nadmiar pirogronianu zostanie przekształcony w nadmiar mleczanu. W kwasicy mleczanowej „typu B” mleczan gromadzi się, ponieważ występuje niezgodność między aktywnością glikolizy a pozostałą częścią metabolizmu glukozy. Przykładami są sytuacje, w których współczulny układ nerwowy jest bardzo aktywny (np. ciężka astma ). Istnieją kontrowersje co do tego, czy podwyższony poziom mleczanu w ostrej chorobie można przypisać niedotlenieniu tkanek; istnieje ograniczone wsparcie empiryczne dla tego teoretycznego pojęcia.

Diagnoza

Zaburzenia równowagi kwasowo-zasadowej, takie jak kwasica mleczanowa, są zwykle oceniane najpierw za pomocą gazometrii krwi tętniczej . Badanie krwi żylnej jest również dostępne jako alternatywa, ponieważ są one skutecznie wymienne. Normalnie uzyskane stężenia mleczanu mieszczą się w zakresie wskazanym poniżej:

mg/dl mM
Krew żylna 4,5–19,8 0,5–2,2
Krew tętnicza 4,5–14,4 0,5–1,6

Kwasicę mleczanową klasycznie definiuje się jako podwyższony poziom mleczanu wraz z pH < 7,35 i stężenie wodorowęglanów poniżej 20 mmol/l, ale nie jest to wymagane, ponieważ kwasica mleczanowa może współistnieć z innymi zaburzeniami równowagi kwasowo-zasadowej, które mogą wpływać na te dwa parametry.

Leczenie

Jeśli podwyższony poziom mleczanu występuje w ostrej chorobie, kluczowymi początkowymi krokami są wspomaganie dopływu tlenu i przepływu krwi. Niektóre leki wazopresyjne (leki zwiększające ciśnienie krwi) są mniej skuteczne, gdy poziom mleczanu jest wysoki, a niektóre środki stymulujące receptor beta-2 adrenergiczny mogą jeszcze bardziej podnieść poziom mleczanu.

Bezpośrednie usunięcie mleczanu z organizmu (np. za pomocą hemofiltracji lub dializy) jest trudne, a dowody przemawiające za korzyściami są ograniczone; nadążanie za produkcją mleczanu może nie być możliwe.

Ograniczone dowody przemawiają za stosowaniem roztworów wodorowęglanu sodu w celu poprawy pH (co wiąże się ze zwiększonym wytwarzaniem dwutlenku węgla i może zmniejszać poziom wapnia ).

Kwasicę mleczanową spowodowaną dziedzicznymi zaburzeniami mitochondrialnymi (typ B3) można leczyć dietą ketogenną i ewentualnie dichlorooctanem (DCA), chociaż może to być skomplikowane przez neuropatię obwodową i ma słabą bazę dowodową.

Rokowanie

Łagodne i przejściowe podwyższenie poziomu mleczanu ma ograniczony wpływ na śmiertelność, podczas gdy utrzymujące się i poważne zwiększenie stężenia mleczanu wiąże się z wysoką śmiertelnością.

Wcześniej zgłaszano, że śmiertelność z powodu kwasicy mleczanowej u osób przyjmujących metforminę wynosiła 50%, ale w nowszych doniesieniach zbliżała się do 25%.

Inne zwierzęta

Gady

Gady , które polegają głównie na beztlenowym metabolizmie energii ( glikolizie ) do intensywnych ruchów, mogą być szczególnie podatne na kwasicę mleczanową. W szczególności podczas chwytania dużych krokodyli użycie przez zwierzęta mięśni glikolitycznych często zmienia pH krwi do punktu, w którym nie są one w stanie reagować na bodźce ani się poruszać. Odnotowano przypadki, w których szczególnie duże krokodyle, które stawiały ekstremalną odporność na schwytanie, później padły z powodu wynikającej z tego nierównowagi pH.

Stwierdzono, że niektóre gatunki żółwi są w stanie tolerować wysoki poziom kwasu mlekowego bez odczuwania skutków kwasicy mleczanowej. Malowane żółwie hibernują zakopane w błocie lub pod wodą i nie wynurzają się przez całą zimę. W rezultacie polegają na oddychaniu beztlenowym , aby zapewnić większość swoich potrzeb energetycznych. Adaptacje, w szczególności w składzie krwi i skorupie żółwia, pozwalają mu tolerować wysoki poziom akumulacji kwasu mlekowego. W niedotlenieniu warunkach, w których dominuje oddychanie beztlenowe, wzrasta poziom wapnia w osoczu krwi. Ten wapń służy jako bufor, reagując z nadmiarem mleczanu, tworząc osad mleczanu wapnia . Sugeruje się, że ten osad jest ponownie wchłaniany przez skorupę i szkielet, usuwając go w ten sposób z krwioobiegu; badania dotyczące żółwi, które były poddawane długotrwałym warunkom beztlenowym, wykazały, że do 45% ich mleczanu jest zmagazynowane w ich strukturze szkieletowej.

przeżuwacze

U zwierząt gospodarskich przeżuwaczy przyczyna klinicznie poważnej kwasicy mleczanowej jest inna niż przyczyny opisane powyżej.

U przeżuwaczy udomowionych kwasica mleczanowa może wystąpić w wyniku spożycia dużych ilości ziarna, zwłaszcza gdy populacja żwacza jest słabo przystosowana do radzenia sobie ze zbożem. Aktywność różnych organizmów żwacza powoduje gromadzenie się różnych lotnych kwasów tłuszczowych (zwykle głównie kwasu octowego, propionowego i masłowego), które ulegają częściowej dysocjacji. Chociaż mleczan jest normalnie wytwarzany w żwaczu, jest on normalnie metabolizowany przez organizmy takie jak Megasphaera elsdenii i, w mniejszym stopniu, Selenomonas ruminantium i kilka innych organizmów. Przy dużym spożyciu ziarna stężenie zdysocjowanych kwasów organicznych może być dość wysokie, co powoduje spadek pH w żwaczu poniżej 6. W tym niższym zakresie pH Lactobacillus spp. (wytwarzanie jonów mleczanowych i wodorowych) są faworyzowane, a M. elsdenii i S. ruminantium są hamowane, co prowadzi do znacznego wzrostu stężenia mleczanów i jonów wodorowych w płynie żwacza. Wartość pKa kwasu mlekowego jest niska, około 3,9, w porównaniu do np. 4,8 dla kwasu octowego; przyczynia się to do znacznego spadku pH żwacza, który może wystąpić.

Ze względu na wysokie stężenie substancji rozpuszczonej w płynie żwacza w takich warunkach znaczna ilość wody jest przemieszczana z krwi do żwacza wzdłuż gradientu potencjału osmotycznego, co powoduje odwodnienie, którego nie można złagodzić piciem i które może ostatecznie doprowadzić do wstrząsu hipowolemicznego . Gdy gromadzi się więcej mleczanów i spada pH żwacza, wzrasta stężenie niezdysocjowanego kwasu mlekowego w żwaczu. Niezdysocjowany kwas mlekowy może przedostać się przez ścianę żwacza do krwi, gdzie dysocjuje, obniżając pH krwi. Zarówno izomery L, jak i D kwasu mlekowego są wytwarzane w żwaczu; izomery te są metabolizowane różnymi szlakami metabolicznymi, a aktywność głównego enzymu biorącego udział w metabolizmie izomeru D znacznie spada wraz z niższym pH, co prowadzi do zwiększonego stosunku izomerów D:L w miarę postępu kwasicy.

Środki zapobiegające kwasicy mleczanowej u przeżuwaczy obejmują unikanie nadmiernych ilości zboża w diecie i stopniowe wprowadzanie zboża przez okres kilku dni, w celu wytworzenia populacji żwacza zdolnej do bezpiecznego radzenia sobie ze stosunkowo dużym spożyciem zboża. Podawanie lasalocidu lub monenzyny w paszy może zmniejszyć ryzyko kwasicy mleczanowej u przeżuwaczy, hamując rozwój większości gatunków bakterii wytwarzających mleczan bez hamowania głównych fermentatorów mleczanowych. Ponadto stosowanie większej częstotliwości karmienia w celu zapewnienia dziennej racji pokarmowej może pozwolić na większe spożycie ziarna bez obniżania pH płynu żwaczowego.

Leczenie kwasicy mleczanowej u przeżuwaczy może obejmować dożylne podawanie rozcieńczonego wodorowęglanu sodu, doustne podawanie wodorotlenku magnezu i/lub wielokrotne usuwanie płynów ze żwacza i uzupełnianie ich wodą (a następnie ponowne zaszczepienie organizmami żwacza, jeśli to konieczne).

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Lactic_acidosis&oldid=1136130206 ”