Определение лактата в крови

Синонимы: Лактат, Молочная кислота, Lactate

Молочная кислота (лактат) образуется в результате метаболизма глюкозы (гликолиз). Она высвобождается из эритроцитов (красных кровяных телец), клеток мозга и мышц скелета, после чего попадает в кровь. Накопление лактата в крови нарушает ее кислотность и может привести к метаболическому ацидозу (нарушению кислотно-щелочного баланса в организме).

Биохимический анализ крови на уровень молочной кислоты позволяет оценить степень окисления тканей организма и выявить его первоначальные причины.

Общие сведения

Лактат – это продукт клеточного метаболизма, который может присутствовать в организме в виде молочной кислоты или ее солей (в норме его содержание минимально). Утилизируют лактат печень, почки, сердце, головной мозг. При дефиците кислорода в клетках тканей концентрация молочной кислоты в крови повышается.

При достижении так называемого «лактатного порога», когда внутренние органы не успевают справляться с объемами молочной кислоты, лактат начинает накапливаться в организме (гиперлактатацидемия). Это состояние может перерасти в лактацидоз (закисление), который организм успешно нейтрализует. Но в самых тяжелых случаях происходит нарушение кислотно-щелочного баланса, что проявляется негативной симптоматикой (слабость, учащение дыхания, тошнота, рвота, потливость).

Лактацидоз подразделяется на 2 типа:

Тип А – развивается на фоне замедления кровообращения и недостаточного снабжения клеток тканей кислородом. Лактацидоз А-типа сопровождает следующие заболевания:

• тяжелая анемия;
• отек легких;
• сердечно-сосудистая недостаточность;
• инфаркт миокарда;
• сепсис (общее заражение организма патогенными микроорганизмами);
• шок в результате кровотечения или травмы;

Тип Б – возникает при нарушении метаболизма молочной кислоты. Примеры лактацидоза Б-типа:

• сахарный диабет;
• эпилепсия;
• почечная недостаточность;
• патологии печени;
• онкологические процессы (лейкемия, лимфома);
• СПИД;
• тяжелое отравление алкоголем, салицилатами, цианидом, метанолом и пр.

Также выброс молочной кислоты может дать чрезмерная физическая нагрузка.

Под воздействием накопленного лактата рН крови изменяется в кислую сторону, что является опасным для здоровья и требует эффективного лечения.

Для подтверждения лактатного ацидоза проводят биохимический анализ крови и анализируют 2 компонента: концентрация молочности кислоты в сыворотке, соотношение лактата и пирувата.

Показания

• Диагностика патологий кровообращения, в результате которых возникает тканевая гипоксия (недостаточное потребление тканями кислорода);
• Оценка степени ацидоза и назначение реанимационных мероприятий;
• Выявление заболеваний сердечно-сосудистой системы;
• Подозрение на инсулинонезависимый сахарный диабет;
• Определение причины лактацидоза;
• Оценка кислотно-щелочного статуса организма и рН крови;
• Диагностика асфиксии (резкое кислородное голодание) и энзимопатии (нарушение активности ферментов) у новорожденных;
• Патологические изменения в мышцах и тканях;
• Дифференциальная диагностика миопатий (наследственное заболевание мышц).

Расшифровку анализа проводят специалисты: эндокринолог, кардиолог, онколог, травматолог, хирург, терапевт, педиатр и т.д.

Норма молочной кислоты в крови

Референсные значения составляют

При этом оценивается соотношение концентрации лактата и пируата, которое в норме должно соответствовать 10:1.

Повышение значений (лактацидоз)

• Патологии сердечно-сосудистой системы: сердечная недостаточность, кардиогенный шок (острая недостаточность левого желудочка), синдром Рейно (тяжелое сосудистое заболевание, спазм мелких кровеносных сосудов);
• Нарушения кровотока и заболевания кровеносной системы;
• Инсулинонезависимый сахарный диабет;
• Повышенная физическая нагрузка (как правило, у профессиональных спортсменов);
• Тетания (судороги на фоне нарушения кальциевого обмена);
• Столбняк (бактериальное заболевание с поражением нервной системы);
• Эпилепсия (патология нервной системы, проявляющаяся судорожными припадками с потерей сознания);
• Гепатит (вирусное воспаление печени) в острой форме;
• Цирроз печени (аномальное изменение структуры ткани органа);
• Онкологические процессы: лимфома (рак лимфатической системы), лейкемия (рак крови) и т.д.;
• Полиомиелит (высокозаразное заболевание нервной системы, спинномозговой паралич);
• Тканевая гипоксия (кислородное голодание);
• Гипотония (низкое артериальное давление);
• Тяжелые кровотечения;
• Легочная недостаточность, гипервентиляция (нарушение частоты или глубины дыхания).

Временное повышение концентрации молочной кислоты возможно в результате:

• дефицита в организме витамина В1;
• длительного регулярного употребления алкоголя;
• отравления химическими элементами: этанолом, салицилатами, токсинами, метанолом и т.д.;
• дегидратации (обезвоживание организма);
• беременности (на 3 триместре уровень молочной кислоты может немного повыситься);
• приема медикаментов: препарата натрия, нитропруссида, адреналина, метформина, фруктозы или глюкозы, пропиленгликоля, метилпреднизолона, фенформина и т.д.

Понижение значений

• Гиподинамия (ослабление мышечных волокон вследствие малоподвижного образа жизни);
• Резкое снижение массы тела на фоне диет, соблюдения постов или наличия заболеваний (булимия, анорексия и т.д.);
• Анемия различных видов.

Также занизить результат может прием следующих препаратов: морфин, метиленовый синий (синтетический краситель, антисептик).

Подготовка к анализу

Биоматериал для исследования: венозная/артериальная кровь.

Время и условия забора крови: предпочтительно утреннее (с 8.00 до 11. 00), строго натощак. В экстренных случаях возможно в течение дня после 4-х часового голодания.

Общие правила подготовки к исследованию:

• в день процедуры можно пить обычную воду, нельзя другие напитки (чай и кофе, соки, травяные отвары, энергетики, газировку и т.д.);
• за сутки до анализа необходимо исключить из рациона жирные и жареные блюда, пряности, копчености, маринады;
• за день до сдачи крови нельзя принимать алкоголь;
• накануне и в день анализа рекомендовано оградить себя от психоэмоционального и физического перенапряжения;
• за 2-3 часа до манипуляции запрещено курить сигареты, кальян.

Обо всех текущих или недавно оконченных курсах медикаментозного лечения или самостоятельного приема лекарственных препаратов, БАДов, гомеопатии необходимо сообщить врачу заранее.

Забор крови не осуществляется в один день с другими процедурами (ректальное обследование, УЗИ, КТ, МРТ, флюорография, рентген, физиотерапия и т.д.).

На заметку: как правило, кровь берут из локтевой вены методом стандартной венепункции. При этом на руку жгут накладывать не рекомендуется. Если нет возможности избежать наложения жгута («плохие» вены), то выполнить забор крови нужно немедленно (держать жгут не дольше полминуты).

Другие исследования глюкозы и метаболитов углеводного обмена

Лактат – это продукт клеточного метаболизма, производная молочной кислоты. Может находиться в клетках в виде самой молочной кислоты либо в виде ее солей.

Молочная кислота, соли молочной кислоты.

Lactate, lactic acid.

Кинетический колориметрический метод.

Ммоль/л (миллимоль на литр).

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Как правильно подготовиться к исследованию?

• Не принимать пищу в течение 12 часов до исследования.
• Исключить физическое и эмоциональное перенапряжение в течение 30 минут до исследования.
• Не курить в течение 30 минут до исследования.

Общая информация об исследовании

В ходе анализа измеряется количество лактатов в крови. Они являются продуктом клеточного метаболизма и в зависимости от рН (кислотности) могут присутствовать в клетках в виде молочной кислоты или при нейтральной рН в форме солей молочной кислоты.

В норме концентрация лактатов в крови очень низкая. В мышцах, эритроцитах, клетках мозга и в других тканях она повышается при недостатке кислорода в клетке либо если первичный путь производства энергии в клетках нарушен.

Основные запасы клеточной энергии производятся в митохондриях, крошечных "энергетических станциях" внутри клеток организма. Митохондрии используют глюкозу и кислород для производства АТФ (аденозинтрифосфата), главного энергетического источника в организме. Это называется аэробным образованием энергии.

При падении уровня кислорода в клетке либо при нарушении нормального функционирования митохондрий организм переключается на менее эффективное производство энергии (анаэробное) путем расщепления глюкозы с образованием АТФ. Лактат является основным побочным продуктом этого анаэробного процесса. Молочная кислота может накапливаться в случае, если она производится быстрее, чем печень успевает ее утилизировать. Когда ее содержание в крови значительно повышается, наступает гиперлактатацидемия, которая может далее развиться в лактацидоз, если молочная кислота будет продолжать накапливаться. Организму часто удается компенсировать эффект лактацидоза, однако в тяжелых случаях нарушается кислотно-щелочной баланс, что сопровождается слабостью, учащенным дыханием, тошнотой, рвотой, потливостью и даже комой.

Причины повышения уровня лактатов подразделяются на две группы в соответствии с механизмом, который вызывает лактацидоз.

Лактацидоз А-типа наиболее распространен и ассоциирован с факторами, вызывающими недостаточный захват кислорода легкими либо замедленное кровообращение, что приводит к уменьшению снабжения тканей кислородом. Примеры лактацидоза А-типа:

• шок в результате полученной травмы или сильной кровопотери,
• сепсис,
• инфаркт,
• застойная сердечная недостаточность,
• тяжелые легочные либо респираторные заболевания,
• отек легких,
• тяжелые формы анемии.

Лактацидоз Б-типа не связан с поступлением кислорода к тканям, он является причиной повышенной потребности в кислороде из-за проблем обмена веществ. Примеры лактацидоза Б-типа:

• болезни печени,
• почечные заболевания,
• сахарный диабет,
• лейкемия,
• СПИД,
• болезни, связанные с сохранением гликогена (например, глюкозо-6-фосфатазная недостаточность),
• лекарства и токсины, такие как салицилаты, цианиды, метанол, метформин,
• различные наследственные митохондриальные и метаболические заболевания, являющиеся формами мышечной дистрофии и затрагивающие синтез АТФ,
• состояние при интенсивных физических нагрузках.

Для чего используется исследование?

• Для выявления лактацидоза, то есть высокого содержания лактатов.
• Чтобы определить гипоксию и лактацидоз и оценить их тяжесть, если есть факторы, понижающие снабжение кислородом клеток и тканей (лактацидоз чаще всего возникает именно из-за этого), например шок или застойная сердечная недостаточность.
• Для оценки кислотно-щелочного баланса и оксигенации (вместе с анализом на газы в крови).
• При диагностике болезней, которые способны привести к повышенному содержанию лактатов, а также при симптомах ацидоза, поскольку лактацидоз может вызываться факторами, не связанными с уровнем кислорода в тканях.
• Чтобы выяснить, не являются ли сопутствующие заболевания, например болезни печени или почек, причиной лактацидоза (вместе с другими исследованиями, такими как клинический анализ крови или мочи, некоторые биохимические тесты).
• Для обследования больных с подозрением на сепсис. Если уровень лактатов у них падает ниже нормы, лечение им назначается незамедлительно. При своевременной диагностике и безотлагательном лечении сепсиса шансы на успешное выздоровление увеличиваются во много раз.
• Для наблюдения за течением гипоксии и контроля за эффективностью ее лечения в случае обострения таких болезней, как сепсис, инфаркт и застойная сердечная недостаточность.

Когда назначается исследование?

• При симптомах недостатка кислорода (одышка, учащенное дыхание, бледность, потливость, тошнота, слабость в мышцах).
• При подозрении на сепсис, шок, инфаркт, сердечную недостаточность, почечную недостаточность или сахарный диабет.
• При острых головных болях, лихорадке, расстройстве и потере сознания, а также признаках менингита.

Что означают результаты?

Референсные значения: 0,5 – 2,2 ммоль/л.

Клиническое значение имеет лишь повышение концентрации лактата в крови.

• Высокая концентрация лактата указывает на болезнь (либо иные факторы), которая является причиной накопления лактатов в тканях. В целом чем выше уровень лактатов, тем острее протекает заболевание. Если накопление лактатов связано с гипоксией, то их повышение означает, что организм не способен ее компенсировать. В то же время сама по себе избыточная концентрация лактатов не является прямым указанием на диагноз, она лишь помогает подтвердить либо исключить возможные причины наблюдаемых симптомов.
• Если есть подозрение на состояние, ведущее к кислородной недостаточности, например на шок, полученный в результате травмы или сильной кровопотери, сепсис, инфаркт, застойную сердечную недостаточность, острые респираторные или легочные заболевания, отек легких, острую анемию, то повышенный уровень лактатов может быть признаком гипоксии и/или дисфункции органов.
• Иногда лактацидоз является осложнением болезней печени, почек, диабета, лейкемии, СПИДа, болезней, связанных с сохранением гликогена (например, глюкозо-6-фосфатазной недостаточностью), различных наследственных митохондриальных и метаболических заболеваний (форм мышечной дистрофии и тех, которые затрагивают синтез АТФ).
• Увеличивать концентрацию лактатов способны лекарства и токсины (салицилаты, цианиды, метанол, метформин) и интенсивные физические нагрузки.
• При симптомах менингита значительно повышенный уровень лактатов в цереброспинальной жидкости указывает на вероятность бактериального менингита, в то время как слегка повышенный – на его вирусную разновидность.
• Нормальный уровень лактатов свидетельствует о том, что у пациента нет лактацидоза, а также о достаточном снабжении кислородом на клеточном уровне.
• При лечении лактацидоза или гипоксии уменьшение концентрации лактатов со временем отражает реакцию организма на процесс лечения.



• Уровень лактатов может повышаться при дефиците витамина В₁.

Кто назначает исследование?

Хирург, реаниматолог, инфекционист, терапевт.

Клиническое значение измерения концентрации лактата (соли молочной кислоты) в крови и других тканевых (интерстициальных) жидкостях было признано более чем 40 лет назад. Определение концентрации лактата является для клинициста уникальным средством обнаружения и контроля анаэробного тканевого метаболизма. Практика показывает, что измерение концентрации лактата имеет особенно большое значение для обнаружения и контроля системной и локальной тканевой перфузии, однако оно позволяет также достаточно точно прогнозировать изменение состояния многих тяжелобольных пациентов. Количественное определение концентрации соли молочной кислоты может также помочь в постановке диагноза (то есть при обнаружении бактериального инфицирования полостей тела, например, перитонита, менингита и бактериального артрита). Из-за относительно быстрых изменений уровня лактата использовавшиеся ранее сложные методы анализа, требовавшие больших затрат времени, были одним из наиболее важных недостатков этой методики. Однако разработка простых, быстрых и широкодоступных методов количественного анализа в ближайшее время, по-видимому, позволит в полной мере реализовать в ветеринарии потенциальные возможности анализа лактата.

Биохимический состав

Метаболическая энергия клеток в форме обладающих большой энергией соединений фосфатов вырабатывается посредством трех основных процессов: гликолиза, цикла трикарбоновых кислот (цикла Кребса) и окислительного фосфорилирования цепи переноса электронов. Гликолиз происходит в цитозоли, а ферменты и коферменты, необходимые для цикла трикарбоновых кислот и окислительного фосфорилирования цепи переноса электронов, расположены в митохондриях. В отличие от двух последних процессов, протекающих при наличии кислорода, для гликолиза кислород не требуется, то есть процесс выработки энергии может продолжаться в условиях относительной или абсолютной клеточной гипоксии. При гликолизе может выделяться намного меньше энергии, чем в результате аэробного метаболизма на молярной основе. На 1 моль глюкозы, преобразованной в лактат, приходится только 2 моля аденозинтрифосфата. При полном окислении глюкозы и превращении в двуокись углерода и воду генерируется 36 моль АТФ. Однако гликолиз может протекать намного быстрее, чем процесс выработки энергии в клетках при наличии кислорода. Кроме обладающего большой энергией фосфата, в результате гликолиза производится пируват и расходуется никотинамидадениндинуклеатин (НАД+). Для продолжения процесса выработки энергии в анаэробных условиях в клетке имеется избыток пирувата и происходит регенерация НАД+ путем преобразования пирувата в лактат. Недостаток выработки лактата заключается в том, что его косвенным следствием является производство ионов Н+ и ацидоз. Лактат может быть вновь преобразован в пируват и окислен посредством цикла трикарбоновых кислот в присутствии достаточного количества тканевого кислорода или использоваться для регенерации глюкозы в печени и почках. В ходе метаболизма лактата происходит поглощение ионов Н+ и после окисления вырабатывается двуокись углерода, которая находится в равновесии с бикарбонатом. Следовательно, очевидно, что после коррекции гипоксии тканей лактатацидоз должен стать саморегулирующимся.

Концентрация лактата в крови

В ходе клеточного метаболизма вырабатывается главным образом левовращающий изомер или L-лактат. Лактат и молочная кислота не являются синонимами: молочная кислота СНзСН(ОН)СООН — это очень сильная кислота, которая почти полностью в процессе ионизации преобразуется в лактат СНзСН(ОН)СОО“ и Н+ при физиологических (нормальных) значениях pH. Повышенная концентрация лактата в крови называется гиперлактатемия. Однако в зависимости от запаса буферных веществ и сопутствующих нарушений кислотно-основного баланса гиперлактатемия может быть связана с ацидемией (значение pH крови менее 7,35). Термин «лактатацидоз» следует использовать для обозначения ситуации, когда объем производства лактата превышает объем его клиренса, то есть состояния, в котором молочная кислота вызывает снижение pH. При лактатацидемии показатель pH крови смещается в сторону кислотности, и наблюдается гиперлактатемия. Обычно ацидемия имеет место при уровне лактата в плазме, превышающем 5 ммоль/л. Поскольку промежуток между анионами и избыточная основность являются недостаточно точными и неспецифическими индикаторами концентрации лактата, концентрацию лактата необходимо измерять, а не оценивать.

Несмотря на то, что лактат представляет собой заряженную молекулу, он быстро перемещается через межклеточную мембрану под действием двунаправленной системы транспортировки через мембрану, которая перемещает лактат (или другие монокарбоксилаты) через клеточную мембрану вместе со свободным Н+. Следовательно, при увеличении производства лактата в клетках увеличивается концентрация лактата в интерстициальной жидкости и крови. Несмотря на то, что лактат может вырабатываться во всех тканях, больше всего его вырабатывается в коже, эритроцитах (лишенных митохондрий), головном мозге и мышцах. В наибольшем объеме лактат используется в печени и почках. Он является важным источником энергии, выделяемой в процессе метаболизма, поэтому почки не выделяют значительное количество лактата, пока не обнаружится гиперлактатемия в мягкой форме. Следовательно, концентрация лактата в плазме определяется равновесием между относительной скоростью производства лактата и его выведением из крови. Концентрация лактата в эритроцитах изменяется вслед за резкими изменениями концентрации лактата в плазме. Однако в клинических условиях необходимо измерять концентрацию лактата в плазме, а не в цельной крови. Практика обследования здоровых собак в медицинском учреждении, сотрудником которого является автор (путем непосредственной амперометрии), показывает, что справочное значение концентрации лактата в плазме не превышает 2,5 ммоль/л.

Этиология нарушений метаболизма лактата

Гиперлактатемия возникает, когда скорость выработки лактата превышает скорость его выведения. Гликолиз может происходить быстрее, чем окисление пирувата, поэтому гиперлактатемия может наблюдаться при увеличении производства лактата в отсутствие тканевой гипоксии в условиях, способствующих ускорению гликолиза, например, алкалозе, инфузии глюкозы и сепсисе без гипоперфузии (недостаточной перфузии). Гиперлактатемия также может происходить вследствие относительной, а не абсолютной тканевой гипоксии, когда потребности в энергии превышают возможности аэробного метаболизма, например, при физических нагрузках, дрожи и приступах судорог. Гиперлактатемия, наблюдаемая при увеличении мышечной активности, сильно отличается от гиперлактатемии, возникающей вследствие других причин. В первом случае она проходит быстрее, примерно через 2 часа. При крайне тяжелых физических нагрузках у борзых концентрация лактата может превышать 30 ммоль/л, в то время как приступы судорог приводят к повышению концентрации в пределах 6-10 ммоль/л. Гиперлактатемия, вызванная тканевой гипоксией, может быть следствием гипоперфузии (недостаточной перфузии), резкого уменьшения содержания артериального кислорода в отсутствие гиперперфузии или, что встречается редко, неспособности клеток расходовать кислород. Наиболее широко распространенной и клинически значимой причиной гиперлактатемии (обычно в наиболее тяжелых формах) является системная или местная тканевая гиперперфузия. При гиперлактатемии необходимо провести тщательное обследование на предмет недостаточной перфузии тканей независимо от сопутствующих заболеваний. Основные причины гиперлактатемии, которые могут иметь значение для ветеринарной практики, приводятся в таблице 1. Они сгруппированы в соответствии с наиболее часто используемой схемой. Не все эти потенциальные причины были документально подтверждены ветеринарной практикой. После разработки этой схемы классификации было подтверждено, что во многих случаях развитие гиперлактатемии в определенной степени обуславливается недостаточной перфузией тканей.