Download mmol/L

Ποικίλες οξεοβασικές διαταραχές-I
Myth Busting!!!
Σχόλια – Παραδείγματα και πολλά άλλα
Ετήσιο Μετεκπαιδευτικό Σεμινάριο
Υγρών, Ηλεκτρολυτών & Οξεοβασικής ισορροπίας
7ο Σεμινάριο
Στρογγυλό τραπέζι ΙΙΙ: Ποικίλες οξεοβασικές διαταραχές-Ι
Προεδρείο: Β. Βαργεμέζης, Ν. Νικολακάκης
20-21 Σεπτεμβρίου 2013
Συνεδριακό Κέντρο «ΑΡΚΑΔΙΑ» Κομοτηνή
Σάββατο, 21 Σεπτεμβρίου 2013 09.30-11.30
Καθηγητής Γεώργιος Ι. Μπαλτόπουλος
Διευθυντής ΠανΜΕΘ Γ.O.Ν.K. “ Οι ΄Αγιοι Ανάργυροι”
Δήλωση συμφερόντων για τα τελευταία 4
χρόνια- Conflict of Interest
• Υποστήριξη έρευνας
1/2ετία
– BIOTEST AG, Germany – Astellas
• Για υπηρεσίες συμβούλου (advisory board meetings ) 1/έτος
– Astellas- MSD- Novartis-Pfizer-Gilead Sciences
• Honoraria για διαλέξεις
1.5/έτος
– Novartis- BIOTEST AG, Roche Diagnostics, Astellas,Pfizer,Gilead Sciences
Principles of Acid-base
balance interpretation
• Acid can be defined as a proton (H+) donor
• Molecules that dissociate in solution to  H+
• Physiologically important acids include :
–
–
–
–
Carbonic acid (H2CO3)
Phosphoric acid (H3PO4)
Pyruvic acid
Lactic acid
Principles of Acid-base
balance interpretation
• Base can be defined as a proton (H+) acceptor
• Molecules capable of accepting a H+ ion
• Physiologically important bases include :
– Bicarbonate (HCO3-)
– Biphosphate (HPO4-2)
– Lactate-
Re Usable Acids
A great amount of Η+ ions is produced daily, which is reused for
several biochemical reactions and therefore there is not any
need to be excreted
1.
2.
3.
4.
Lactic Acid:
ADP:
ATP:
Mitochondria:
1.500 mEq/24h
80.000 mEq/24h
120.000 mEq/24h
360.000 mEq/24h
561.500 mEq/24h
Μεταβολικά διάφορα ?
Από τους υδατάνθρακες στο γαλακτικό
Σίτος, οίνος και γιαουρτάκι !!!!
Homolactic fermentation
1 mole of glucose fermentation yields two moles of lactic acid
C6H12O6
Glucose

2 CH3CHOHCOOH
lactic acid
Heterolactic fermentation
1 mole of glucose fermentation yields 1 mole each of lactic acid, ethanol and carbon dioxide
C6H12O6
Glucose
 CH3CHOHCOOH
lactic acid
+
+
C2H5OH
ethanol
+ CO2
+ carbon dioxide
The fates of Pyruvate
•
•
•
•
Μετατροπή σε αλανίνη
Μετατροπή σε γλυκόζη με νεογλυκογένεση
Μετατροπή σε γαλακτικό
Μεταβολισμός σε CΟ2 και Η2Ο
Basal lactate production
0.8 mmol/kg/h (1.300 mmol /day)
Glycolysis, Kreb’s cycle and oxidative phosphorylation
lactate/pyruvate ratio
4:1 to 10:1
1 ATP
Phypers B, JMT Pierce .Lactate physiology in health and disease. Continuing Education in Anaesthesia,
Critical Care & Pain 2006; 6 (3) : 128-132
PDH -phosphatase -kinase
PDH phosphatase
insulin. Mg & Ca
PDH kinase inhibition
Ca, Dichloroacetate & pyruvate
PDH kinase
Phosphorylated PDH
(Inactive)
Phosphorylation
Acetyl-CoA/CoA, ATP/ADP,
NADH/NAD
Dephosphorylated PDH
(active)
Dephosphorylation
Lactic Acid –Lactate ion: Reference ranges
MB= 89 gr/mol
CH3CHOHCOOΗ
pKa=3,86
↔
CH3CHOHCOO- + H+
Lower limit Upper limit Unit
4.5
19.8
mg/dL
Venous
mmol/L
0.5
2.2
4.5
Arterial
0.5
14.4
1.6
1 mEq ή 1 mmol= 89 mg. Πόσα Κcal/L???
Robergs RA, Ghiasvand F, Parker D. Biochemistry of exercise-induced metabolic acidosis
Am J Physiol Regulatory Integrative Comp Physiol 2004; 287:502-516
mg/dL
mmol/L
Κcal/L= 5
THE CONSTRUCT OF LACTIC
ACID AND LACTIC ACIDOSIS
Archibald V. Hill
Otto Meyerhof
Περιέγραψαν το τρόπο δημιουργίας γαλακτικού στον οργανισμό
Nobel το 1922
Sahlin K, Harris RC, Nylind B, and Hultman E. Lactate
content and pH in muscle samples obtained after dynamic
exercise. Pflu¨gers Arch 367:143–149, 1976
Robergs RA, Ghiasvand F, Parker D. Biochemistry of exercise-induced metabolic acidosis
Am J Physiol Regulatory Integrative Comp Physiol 2004; 287:502-516
Lactic acidosis: Let’s define it !!!
Hyperlactataemia, lactic acidaemia and acidosis
• Hyperlactataemia refers to an elevated plasma concentration of lactate anions
either formed endogenously from lactic acid dissociation or come from an
exogenous source with an infusion of a lactate-containing solution
• In clinical practice lactic acidaemia may be defined as a pH < 7,35 with a
lactate concentration > 5 mmol/L
• Lactic acidaemia typically develops as a result of endogenously produced lactic
acid with lactate being measured as the dissociated base
Healthy vs cardiogenic shock patients
2.5 mmol/kg sodium lactate infused in 15 min
• 60 % of exogenous lactate
was metabolized via oxidation
whereas most of the
remaining lactate increased
glucose production via
gluconeogenesis
Nalos M, McLean AS, Huang S. Revisiting Lactate in Critical Illness J.-L. Vincent (Ed.),
Annual Update in Intensive Care and Emergency Medicine 2013,
413DOI 10.1007/978-3-642-35109-9_34, © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2013
Βασικές αρχές κυτταρικού μεταβολισμού
Τα κύτταρα χρειάζονται συνεχή παροχή ενέργειας που προέρχεται από το ATP:
ATP = ADP + Pi + H+ + energy
Όταν η προσφορά οξυγόνου στο κύτταρο είναι επαρκής, τα κύτταρα χρησιμοποιώντας
ADP, Pi, και H+ στα μιτοχόνδρια ξαναφτιάχνουν ATP.
Κατά την διάρκεια της υποξίας, η υδρόλυση του ATP οδηγεί σε συσσώρευση H+ και Pi στο
κυτταρόπλασμα
Άρα, η
υδρόλυση του ATP είναι στην πράξη η πηγή της
ενδοκυττάριας οξέωσης και όχι η παραγωγή γαλακτικού από την
γλυκόζη που ούτε παράγει ούτε καταναλώνει H+
Αν η προσφορά οξυγόνου είναι επαρκής, οι μεταβολίτες του ATP χρησιμοποιούνται στα
μιτοχόνδρια και το ενδοκυττάριο γαλακτικό αυξάνεται χωρίς οξέωση
Lactate and blood gas analyses in four
patients with different circulatory insufficiency
23 yrs ♀
hallux valgus
Tourniquet on lower extremity
v. suphena magna
2.1 Lac mmol/ L
pH 7.3
60yrs ♂
arteriosclerosis
Clamping of aorta abd
v. iliaca inf
3.6 Lac mmol/ L
pH 7.3
35 yrs ♀
Warm Sepsis
iv. cath. Infection
v. cuva sup.
2.2Lac mmol/ L
pH 7.3
68yrs ♂
Cold Sepsis
intra abd. Focus
v. cava inf
10.1Lac mmol/ L
pH 7.1
68yrs ♂
MOF
Lactate, pH, and blood gas analysis in critically ill patients WALDAU T, LARSEN VH,
J. B & N. FOGH-ANDERSEN Acta Anaesthesiol Scand 1995: 39: Supplementum107, 267-271
CASE REPORT: Survival from profound metabolic acidosis due to
hypovolaemic shock. A world record?
Di Rollo N, Caesar D, Ferenbach DA, Dunn MJG BMJ Case Rep 2013. doi:10.1136/bcr-2012-008315 1
• A 65 year old man presented to the emergency department after a collapse at
home. No preceding symptoms or illness.
• Past Medical History
– atrial fibrillation, gout and acne rosacea and his drugs comprised digoxin, aspirin,
omeprazole and oxytetracycline. He did not receive warfarin.
• ED
– Shocked with cool peripheries and hypotension, atrial fibrillationwith, HR 90 /min, BP
80/40 mm Hg.
– Mild, diffuse tenderness at his epigastrium, no peritonism, no evidence of GI blood loss.
– WBC 16.0×109/l, haemoglobin 12,6 g/dl.
– Venous blood gas analysis showed a lactate level of 5,4 mmol/l
– ED treatment: 3 L 0.9% NaCl in 2h  Rapid deterioration with severe abdominal pain 
adrenaline infusion / rapid sequence induction and intubation in the ED  brief pulseless
electrical activity (PEA) cardiac arrest transferred to OR for an emergency laparotomy
• OR
– Bleeding from the distal splenic artery splenectomy + 10 units of packed red cells, 8 units
of fresh frozen plasma and 2 pools of platelets
– ICU admission5 days MV + RRT RRT Discharge absolutely healthy
OR arrival
End of Surgery
63yr ♂ στο ΤΕΠ
• PMH
– five-day history of vomiting and
feeling generally unwell
– 9 yrs type 2 diabetes (metformin 850
mg tds ), hypertension and chronic
renal impairment (Cr169 μmol/L)
• ED Findings
– oriented, RR28/min,SpO2 97% on
air
– HR 80/min, BP 160/50 mmHg, gl
4.9 mmol/dL
• ED Suddenly agitation & collapse
Post cardiac 36 hrs post
arrest ABGs icu admission
7.254
6.75
29.16(0.6)
29.2 (0.6)
24.5
-2.9
1.4
– HR35/min, SBP80 mmHg 
atropine-apnoeic-PEA cardiac
arrest6 min CPR-recovered
ICUMV (3 days) & RRT x5 days
Spencer C, Randic L, Butler J. Survival following profound lactic acidosis and cardiac arrest: does metformin really
induce lactic acidosis? The Journal of the Intensive Care Society (JICS) of UK. 2009;10:115-117
Ιστορική αναδρομή
Kompanje EJO, Jansen TC, van der Hoven B, Bakker J. The first demonstration of Lactic Acid in
Human blood in Shock by Johann Scherer (1814-1869) in January 1843. Intensive Care Med
2007; 33: 1967-1971
9 Ιανουαρίου 1843: Η 23χρονη Eva Rumpel γέννησε ένα υγιές βρέφος
9 Ιανουαρίου 1843, τo βράδυ:  επώδυνη + μετεωρισμένη κοιλιά / πυρετός / εφίδρωση / ταχυσφυγμία /
έντονη δίψα. Αγωγή: αφαιμάξεις και υποκλυσμοί
10 Ιανουαρίου 1843, τo βράδυ: επιδείνωση  σύγχυση / ταχύπνοια / ψυχρά άκρα / ταχυσφυγμία /
απώλεια συνείδησης. Αγωγή: Νέα αφαίμαξη
11 Ιανουαρίου 1843 4:30 π.μ. η ασθενής κατέληξε. Νεκροτομή : πυώδης ενδομητρίτιδα / πύον
ενδοκολπικά / πνευμονικό οίδημα / shock liver / shock spleen. Αίμα από την καρδιοκέντηση 
γαλακτικό
Folwarczny (1858):
το γαλακτικό βρίσκεται σε αίμα ασθενών - εν ζωή - με σηψαιμία και λευχαιμία
Clausen (1925):
αναγνώρισε τη συσσώρευση γαλακτικού οξέος ως αιτίου οξεοβασικών διαταραχών
Cohen & Woods (1976):
κατέταξαν τα αίτια της γαλακτικής οξέωσης ανάλογα με την παρουσία ή όχι επαρκούς ιστικής
οξυγόνωσης
Το «ισοζύγιο» του γαλακτικού
Κύριοι παραγωγοί γαλακτικού
–
–
–
–
μύες
εγκέφαλος
έντερο
ερυθρά αιμοσφαίρια κάνουν γλυκόλυση αλλά δεν έχουν μιτοχόνδρια)
Κύριοι καταναλωτές γαλακτικού
– γαλακτικό  πυροσταφυλικό και χρησιμοποίηση του στον κύκλο του Krebs
•
•
•
•
Ήπαρ
νεφροί
καρδιά
(και οι μύες σε τιμές γαλακτικού > 4 mmol/L)
– Γαλακτικό (γλυκονεογένεση)  γλυκόζη
• ήπαρ
• νεφροί (και επί πλέον απέκκριση (ουδός 6-10 mmol/l)
Το «ισοζύγιο» του γαλακτικού
Αύξηση Γαλακτικού
– ↑ πυροσταφυλικό στο κυτταρόπλασμα > την ικανότητα
χρησιμοποίησής του από τα μιτοχόνδρια
• Ελάττωση προσφορά Ο2 στα μιτοχόνδρια (ιστική υποξία)
• PDH block (Η Β1 είναι cofactor)
• Επιτάχυνση μεταβολισμού της γλυκόζης
• Μεταβολικά νοσήματα
• ↓ Ρυθμού κατανάλωσής του από τα άλλα όργανα
Γιατί και πότε μετριέται το γαλακτικό
• Ιστική υποάρδευση
• Οδηγός και τελικός στόχος σε ανάνηψη ασθενών με
Shock
• Εκτίμηση ηπατικής λειτουργίας μετά μεταμόσχευση
ήπατος
• Μελέτη ασθενών με χάσμα ανιόντων
J Intensive Care Med 1998; 13: 215-217
Γαλακτική οξέωση
Ιστορικό
Φυσική εξέταση
Σημεία ιστικής υπο-άρδευσης
Άσκηση
Υπόταση-Ψυχρά άκρα
Shock-Ιστική υποξία Ολιγουρία
Κρίσεις «Ε»
Κακή επικοινωνία
Αναπνοή Kussmaul
Φάρμακα
Πυρετός ή υποθερμία
Μετρήστε Γαλακτικό!!!!
Baker J, Jansen TC. Don’t take vitals, take a lactate. Intensive Care Med 2007;33:1863-1865
Γαλακτική οξέωση τύπου Α & Β
Αντιμετώπιση γαλακτικής οξέωσης
• Απομάκρυνση του γενεσιουργού αιτίου
• NaHCO3 & Carbicarb (Na2CO3 και NaHCO3)
– σε σοβαρή μεταβολική οξέωση ( pH < 7,15-7,20)
• Dichloroacetate
Δεν φάνηκε να βελτιώνει την επιβίωση
Stacpoole PW, et al. A controlled clinical trial of dichloroacetate for treatment of lactic acidosis in adults:
The Dichloroacetate-Lactic Acidosis Study Group. N Engl J Med 1992; 327: 1564-569
Αιμοκάθαρση
Συνύπαρξη με νεφρική ανεπάρκεια- μετφορμίνη
Ιστική υποξία από Τραύμα & Γαλακτικό
• Το γαλακτικό ήταν υψηλότερο
σε αυτούς που πέθαναν
• Φυσιολογικό γαλακτικό (<2
mmol/L) εντός 24ώρου 
100% επιβίωση
• Φυσιολογικό γαλακτικό σε 2448 ώρες  78% επιβίωση
• Φυσιολογικό γαλακτικό σε > 48
ώρες  14% επιβίωση
Abramson D, Scalea TM, Hitchcock R: Lactate clearance and survival following injury. J Trauma 1993; 35: 584-8; discussion 588-9
Γαλακτικό και σήψη
 Ασθενείς με σοβαρή σήψη/σηπτικό σοκ συχνά παρουσιάζουν ↑ γαλακτικό που μπορεί να
συνοδεύεται από οξέωση
 Αυξημένη παραγωγή? Ελαττωμένη κάθαρση? Συνδυασμός?
 Γαλακτικό σε ηρεμία:1 mmol/L
 Γαλακτικό στην οξεία νόσο (κατά την εισαγωγή στη ΜΕΘ): ≈ 2 mmol/L στο 40%
των ασθενών Critical Care 2009, 13:R90 (doi:10.1186/cc7918)
 Γαλακτικό στα πρωτόκολλα σήψης: 2 ή 3 ή 4 ή 5 mmol/L
• Rivers E, Nguyen B, Havstad S, et al; Early Goal-Directed Therapy Collaborative Group. Early goal directed therapy
in the treatment of severe sepsis and septic shock. N Engl J Med. 2001;345:1368-1377
Αυξημένο γαλακτικό στο αίμα μπορεί να συνυπάρχει με
οξέωση ή με αλκάλωση ή με φυσιολογικό pH
Sepsis /Shock EGDT-2001
Κριτήριο εισόδου στη μελέτη:
Κριτήριο στόχος/παρακολούθησης στη μελέτη:
Mortality: 46.5%
30.5%
P< 0.009
E. RIVERS et al EARLY GOAL-DIRECTED THERAPY IN THE TREATMENT OF SEVERE SEPSIS
AND SEPTIC SHOCK. N Engl J Med 2001;345:1368-77
Lactate
SCVO2
Lactate and glucose
metabolism in severe sepsis and cardiogenic shock
Revelly J-P, Tappy L, Martinez A, Bollmann M, Cayeux M-C, Berger MM, Chioléro RL
Crit Care Med 2005; 33:2235–2240
• Conclusions:
– In patients suffering from septic or cardiogenic shock,
hyperlactatemia was mainly related to increased
production, whereas lactate clearance was similar to
healthy subjects.
– Increased lactate production was concomitant to
hyperglycemia and increased glucose turnover, suggesting
that the latter substantially influences lactate metabolism
during critical illness.
Juneja D, et al. Admission hyperlactatemia: Causes, incidence,
and impact on outcome of patients admitted in a general medical
intensive care unit. J Crit Care. 2011 Jun; 26(3): 316-320
 Αναδρομική μελέτη σε 653 ασθενείς ΜΕΘ
 Group 1: γαλακτικό > 2 mmol/L (30.47%)
 Group 2: γαλακτικό < 2 mmol/L
 Γαλακτικό επιβιώσαντες: 1,64 ± 1,56 mmol/L
 Γαλακτικό αποβιώσαντες: 4,77 ± 4,72 mmol/L
P = 0,001
Relative hyperlactatemia and hospital mortality in
critically ill patients: a retrospective multi-centre study
Nichol et al. Critical Care 2010, 14:R25
LA εισαγωγής
Μέγιστο LA
7.155 ασθενείς ΜΕΘ/ 172.723 μετρήσεις γαλακτικού
24 μετρήσεις ανά ασθενή !!!
Relative hyperlactatemia and hospital mortality in
critically ill patients: a retrospective multi-centre study
Nichol et al. Critical Care 2010, 14:R25
• Γαλακτικό εντός φυσιολογικών
ορίων:
– Όσο πιο μεγάλη η συγκέντρωση
τόσο πιο μεγάλη η θνητότητα !!!!
Multi-Center Study of Early Lactate Clearance (6h) as a
Determinant of Survival in Patients with Presumed Sepsis
>10% from initial
<10% from initial
122/151 80.87%
p<0.001
3/15 20.0%
Arnold RC et al. Shock 2008; 32: 36-39
Early lactate clearance is associated with biomarkers of
inflammation, coagulation, apoptosis, organ dysfunction
and mortality in severe sepsis and septic shock
Nguyen et al. Journal of Inflammation 2010; 7:6
p < 0.01
-24.3 ± 42.3 n=55
-30.1 ± 7.5 n=55
-53.4 ± 6.6
n=55
-75.1 ± 7.1% n=55
Για κάθε 10%  του
γαλακτικού
η θνητότητα  11%
Goal-directed therapy in 220 severe sepsis and septic shock patients
Lactate clearance was defined as the percent change in lactate levels after six hours from a baseline measurement in the ED.
Early Lactate-Guided Therapy in Intensive Care Unit Patients: A
Multicenter, Open-Label, Randomized Controlled Trial
Am J Respir Crit Care Med 2010; 182: 752–761
Περίοδος παρακολούθησης
Early Lactate-Guided Therapy in Intensive Care Unit Patients: A
Multicenter, Open-Label, Randomized Controlled Trial
Am J Respir Crit Care Med 2010; 182: 752–761
Lactate -20% 2 h
Μετά από adjustment, το lactate group είχε μικρότερη θνητότητα (HR, 0.61; 95% CI, 0.43-0.87; P = 0.006), μικρότερα
SOFA scores μεταξύ 9-72 ωρών, πρωιμότερη διακοπή ινοτρόπων και μηχανικού αερισμού και βραχύτερη παραμονή στη ΜΕΘ
ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ
• To αυξημένο γαλακτικό δεν σημαίνει οξέωση!!!
• Επί αυξημένου γαλακτικού, συνυπάρχουσα οξέωση οφείλετε στην
υδρόλυση της ATP
• Το αυξημένο γαλακτικό σε σηπτικό ασθενή συνοδεύεται από αυξημένη
θνητότητα
• Αδυναμία μείωσης του γαλακτικού, υπό μέγιστη αγωγή, συνοδεύεται από
αυξημένη θνητότητα
• Όσο πιο μικρή η μείωση τόσο πιο μεγάλη η θνητότητα
• Αυξημένο Γαλακτικό > 2 mmol/L
–  αυξημένη θνητότητα
• Φυσιολογικό Γαλακτικό
–  αυξημένη θνητότητα ανάλογα με το τεταρτημόριο
• Κάθαρση γαλακτικού
–  αυξημένη θνητότητα όσο πιο μειωμένη είναι η κάθαρση