Tiêu chuẩn lâm sàng mới cho sốc nhiễm trùng: mức độ lactate huyết thanh là dấu hiệu sinh tồn mới

New clinical criteria for septic shock: serum lactate level as new emerging vital sign

Su Mi Lee and Won Suk Ancorresponding author

Sepsis is leading cause of acute hospital mortality and commonly results in multi-organ dysfunction secondary to culture-positive or negative infection. Septic shock is defined as unrecovered hypotension despite adequate fluid replacement in the Surviving Sepsis Campaign (SSC) Guidelines (1). Sepsis-induced arterial hypotension is defined as a systolic blood pressure (SBP) <90 mmHg or mean arterial pressure (MAP) <70 mmHg or a SBP decrease >40 mmHg or less than two standard deviations below normal for age in the absence of other causes of hypotension (1).

Until recently, septic shock was considered to be composed of three components, including systemic arterial hypotension, tissue hypoperfusion associated with organ dysfunction, and hyperlactatemia (2). According to the new definition of this issue (3), septic shock can be diagnosed under two conditions. The first condition is persistent hypotension after fluid resuscitation and requiring vasopressors to maintain MAP >65 mmHg. The second condition is serum lactate level >2 mmol/L. Since heart rate, respiration rate, and other laboratory data are not included, the diagnosis and recognition of septic shock have become simplified. This very new definition implies that increased serum lactate level may represent tissue hypoperfusion associated with signs of organ dysfunction in critically ill patients. In addition, it is of note that the serum lactate cut off level was decreased from 4 to 2 mmol/L. Serum lactate level as a clinical tool was described approximately half a century ago by Broder and Weil (4). At that time, serum lactate level >4 mmol/L was associated with shock status. Since the serum lactate level was decreased to 2 mmol/L, serum lactate level is a more sensitive marker for septic shock.

Notably, serum lactate level >2 mmol/L indicates a condition that is similar to sepsis with low BP in this issue of Journal of the American Medical Association (JAMA) (3). The SSC data base (n=18,840 patients) showed that acute hospital mortality in group 3, 4 and 5 (serum lactate level >2 mmol/L and without requiring vasopressors) was similar to that in hypotensive patients requiring vasopressors with serum lactate level <2 mmol/L (group 2) (5). Thus, a serum lactate level >2 mmol/L may be a new emerging vital sign of septic shock. Importantly, serum lactate level can be greatly increased under conditions of low BP requiring vasopressors because vasopressors constrict vessels resulting in tissue hypoxia. Based on this pathophysiology, new definition of septic shock can be explained although serum lactate level of 2 mmol/L (18.2 mg/dL) is normal value. Therefore, if a patient has a serum lactate level >2 mmol/L, BP or serum lactate level should be carefully monitored.

Lactate is important source of energy, particularly during starvation. Therefore, when lactate is not produced, humans cannot survive. Lactate also contributes to acidic environment by converting to lactic acid. Next, lactate is converted to bicarbonate and becomes a main source of alkalemia under normal conditions. Lactate of 1,400–1,500 mmol/L per day is formed from the reduction of pyruvate which is generated largely by anaerobic glycolysis (6). In tissue hypoxia, lactate is overproduced by increased anaerobic glycolysis. Lactate clearance typically occurs in the liver (60%), followed by the kidney (30%) and to a lesser extent by other organs (heart and skeletal muscle). Lactate clearance cannot overcome lactate production and may be worsened during critically ill status. Septic shock status with liver dysfunction and acute kidney injury elevate lactate levels because of decreased lactate clearance. Lactate clearance at a discrete time point is an important prognostic factor compared to initial serum lactate level in severe sepsis (7). Some patients recovering from septic shock show normalized serum lactate levels, although vasopressors are still necessary to maintain a MAP of 65 mmHg or greater. Additionally, decreasing or normalized lactate levels are important signs of recovery from septic shock. Although there is no data related to this, we commonly detect lactate levels before stopping vasopressor treatment or detect normalized inflammatory markers such as C-reactive protein. This clinical finding supports that serum lactate level is a more sensitive vital sign reflecting anaerobic metabolism and acidosis than BP. Further clinical studies are necessary to support this.

Lactic acidosis caused by increased lactate levels, typically derived from tissue hypoxia in common clinical situations. Ischemic colitis and narrowed intestinal arteries induce lactic acidosis, particularly in the elderly (8). Shock status, such as cardiogenic or septic shock, is an important source of lactate production. Acidic conditions caused by lactic acidosis depress cardiac function and decrease the response of vasopressors. In contrast, sodium bicarbonate, which is used to correct metabolic acidosis, may aggravate lactic acidosis and increase mortality (9). Therefore, the early detection of septic shock based on a new definition is very important because early management of infection can reverse lactic acidosis and shock status.

Septic shock occurs when there is insufficient circulation to maintain adequate metabolism because of sepsis. Increased lactate production caused by anaerobic metabolism can reflect shock status. The number of elderly patients and bed-ridden patients with cardiovascular complications such as stroke or myocardial infarction is increasing. Since these patients are at risk of chronic kidney disease and volume overload, too rapid replacement of fluid to elevate BP may be harmful in septic shock. The new definition of septic shock can affect the treatment modality, and thus physicians must prepare for the new therapeutic guideline according to cellular metabolism and cardiovascular complications.

The mortality rate of patients with both hypotension and lactate ≥4 mmol/L is 46.1%, septic patients with hypotension alone is 36.7% and lactate ≥4 mmol/L alone is 30% (10). We recently published one article related with severe sepsis (7) and reanalyzed 86 septic shock patients with lactic acidosis supplementing sodium bicarbonate according to new septic shock definition. It was found that acute hospital mortality was significantly higher in patients with higher serum lactate level than those with lower serum lactate level (Table 1). The new septic shock definition will be updated and can be distinguished according to the BP or serum lactate level because high lactate level indicates higher mortality. This new definition should evolve, and precise dosages and types of vasopressors should be also determined. In conclusion, new definition of septic shock accurately reflects cell-based metabolism and lactate level can be used in place of vital signs.

Table 1

Acute hospital mortality according to serum lactate level in septic patients requiring vasopressors

Hospital mortality Initial serum lactate level (mmol/L) P value
<4 4–8 >8
24-hour mortality, n (%) 1 (10.0) 14 (35.0) 19 (52.8) 0.011
48-hour mortality, n (%) 3 (30.0) 26 (65.0) 26 (72.2) 0.033

Bài dịch: Tiêu chuẩn lâm sàng mới cho sốc nhiễm trùng: mức độ lactate huyết thanh là dấu hiệu sinh tồn mới

Su Mi Lee and Won Suk An

Nguồn: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4958885/?fbclid=IwAR1hINhVOkTBAmlwKuTaRSH1OTXQopgGLFB-whYo_-lCLdO3WvtYxAI85t8

Nhiễm trùng huyết là nguyên nhân hàng đầu gây tử vong cấp tính tại bệnh viện và thường dẫn đến rối loạn chức năng đa cơ quan thứ phát. Sốc nhiễm khuẩn được định nghĩa là hạ huyết áp mặc dù đã được bồi phụ đủ dịch trong Hướng dẫn Surviving Sepsis Campaign (SSC). Hạ huyết áp do nhiễm trùng huyết được xác định là huyết áp tâm thu (SBP) <90 mmHg hoặc huyết áp động mạch trung bình (MAP) <70 mmHg hoặc SBP giảm> 40 mmHg hoặc thấp hơn hai độ lệch chuẩn so với bình thường tương ứng với tuổi và vắng mặt các nguyên nhân gây hạ huyết áp khác.

Cho đến gần đây, sốc nhiễm trùng được coi là bao gồm ba thành phần, bao gồm hạ huyết áp hệ thống, giảm tưới máu mô liên quan đến rối loạn chức năng cơ quan và tăng lactate máu. Theo định nghĩa mới về vấn đề này, sốc nhiễm trùng có thể được chẩn đoán theo hai điều kiện. Điều kiện đầu tiên là hạ huyết áp kéo dài sau khi hồi sức đủ dịch và cần dùng thuốc vận mạch để duy trì MAP> 65 mmHg. Điều kiện thứ hai là nồng độ lactate huyết thanh> 2 mmol / L. Trong khi nhịp tim, nhịp thở và các kết quả xét nghiệm khác không được đưa vào, chẩn đoán và nhận biết sốc nhiễm trùng đã trở nên đơn giản. Định nghĩa rất mới này ngụ ý rằng mức độ tăng lactate huyết thanh có thể đại diện cho tình trạng giảm tưới máu mô liên quan đến các dấu hiệu rối loạn chức năng cơ quan ở những bệnh nhân nặng. Ngoài ra, điều đáng lưu ý là điểm cắt của lactate huyết thanh đã giảm từ 4 xuống 2 mmol / L. Mức độ lactate huyết thanh như một công cụ lâm sàng đã được mô tả khoảng nửa thế kỷ trước bởi Broder và Weil. Vào thời điểm đó, mức độ Lactate huyết thanh > 4 mmol / L có liên quan đến tình trạng sốc. Vì nồng độ lactate huyết thanh đã giảm xuống 2 mmol / L, nên mức độ lactate huyết thanh là một dấu hiệu nhạy cảm hơn đối với sốc nhiễm trùng.

Đáng chú ý, nồng độ lactate huyết thanh> 2 mmol / L cho thấy tình trạng tương tự nhiễm trùng huyết với HA thấp trong Tạp chí Hiệp hội Y khoa Hoa Kỳ (JAMA). Cơ sở dữ liệu SSC (n = 18.840 bệnh nhân) cho thấy tỷ lệ tử vong cấp tính tại bệnh viện ở nhóm 3, 4 và 5 (nồng độ lactate huyết thanh> 2 mmol / L và không cần dùng thuốc vận mạch) tương tự như ở bệnh nhân hạ huyết áp cần dùng thuốc vận mạch với nồng độ lactate huyết thanh < 2 mmol / L (nhóm 2). Do đó, mức độ huyết thanh Lactate> 2 mmol / L có thể là một dấu hiệu sinh tồn quan trọng mới nổi của sốc nhiễm trùng. Điều quan trọng là nồng độ lactate huyết thanh có thể tăng lên rất nhiều trong điều kiện HA thấp cần dùng thuốc vận mạch vì thuốc vận mạch làm co mạch dẫn đến thiếu oxy mô. Dựa trên sinh lý bệnh này, định nghĩa mới về sốc nhiễm trùng có thể được giải thích mặc dù mức độ lactate huyết thanh 2 mmol / L (18,2 mg / dL) là giá trị bình thường. Do đó, nếu một bệnh nhân có nồng độ lactate huyết thanh> 2 mmol / L, huyết áp hoặc nồng độ lactate huyết thanh nên được theo dõi cẩn thận.

Lactate là nguồn năng lượng quan trọng, đặc biệt là trong quá trình đói. Do đó, khi lactate không được sản xuất, con người không thể sống sót. Lactate cũng góp phần vào môi trường axit bằng cách chuyển đổi thành axit lactic. Tiếp theo, lactate được chuyển thành bicarbonate và trở thành nguồn kiềm chính trong điều kiện bình thường. Lactate được sản xuất khoảng 1.4001.500 mmol / L mỗi ngày từ việc giảm pyruvate được tạo ra chủ yếu bởi quá trình ly giải glycolic trong mỗi trường kỵ khí (6). Trong tình trạng thiếu oxy mô, Lactate bị sản xuất quá mức do tăng ly giải glycolic kỵ khí. Sự thanh thải Lactate thường xảy ra ở gan (60%), tiếp theo là thận (30%) và ở mức độ thấp hơn bởi các cơ quan khác (tim và cơ xương). Sự thanh thải Lactate không thể khắc phục việc sản xuất Lactate và có thể trở nên tồi tệ hơn trong tình trạng bệnh nặng. Tình trạng sốc nhiễm trùng với rối loạn chức năng gan và chấn thương thận cấp tính làm tăng mức độ lactate vì giảm độ thanh thải của Lactate. Độ thanh thải Lactate tại một thời điểm riêng biệt là một yếu tố tiên lượng quan trọng so với mức độ lactate huyết thanh ban đầu trong nhiễm trùng huyết nặng. Một số bệnh nhân hồi phục sau sốc nhiễm trùng cho thấy nồng độ lactate huyết thanh bình thường, mặc dù thuốc vận mạch vẫn cần thiết để duy trì MAP từ 65 mmHg trở lên. Ngoài ra, mức độ giảm hoặc bình thường hóa lactate là những dấu hiệu quan trọng của sự phục hồi từ sốc nhiễm trùng. Mặc dù không có dữ liệu liên quan đến vấn đề này, chúng tôi thường đo nồng độ lactate trước khi ngừng điều trị thuốc vận mạch hoặc các dấu hiệu viêm bình thường như protein phản ứng C. Phát hiện lâm sàng này cho thấy mức độ lactate huyết thanh là một dấu hiệu sinh tồn nhạy cảm hơn phản ánh quá trình chuyển hóa kỵ khí và nhiễm toan hơn huyết áp. Các nghiên cứu lâm sàng tiếp theo là cần thiết để hỗ trợ điều này.

Nhiễm axit lactic gây ra bởi tăng lactate, thường xuất phát từ tình trạng thiếu oxy mô trong các tình huống lâm sàng phổ biến. Viêm đại tràng thiếu máu cục bộ và các động mạch ruột bị hẹp gây ra nhiễm axit lactic, đặc biệt ở người cao tuổi. Tình trạng sốc, chẳng hạn như sốc tim hoặc sốc nhiễm trùng, là một nguồn sản xuất Lactate quan trọng. Điều kiện axit gây ra bởi nhiễm axit lactic làm suy giảm chức năng tim và làm giảm phản ứng của thuốc vận mạch. Ngược lại, sodium bicarbonate, được sử dụng để điều chỉnh nhiễm toan chuyển hóa, có thể làm nặng thêm nhiễm toan lactic và tăng tỷ lệ tử vong. Do đó, việc phát hiện sớm sốc nhiễm trùng dựa trên một định nghĩa mới là rất quan trọng vì việc xử trí nhiễm trùng sớm có thể đảo ngược tình trạng nhiễm axit lactic và tình trạng sốc.

Sốc nhiễm khuẩn xảy ra khi không đủ tuần hoàn để duy trì sự trao đổi chất đầy đủ. Tăng sản xuất Lactate do chuyển hóa yếm khí có thể phản ánh tình trạng sốc. Số lượng bệnh nhân cao tuổi và bệnh nhân nằm liệt giường với biến chứng tim mạch như đột quỵ hoặc nhồi máu cơ tim đang gia tăng. Vì những bệnh nhân này có nguy cơ mắc bệnh thận mãn tính và quá tải thể tích, việc bồi phụ dịch quá nhanh để tăng HA có thể gây hại trong sốc nhiễm trùng. Định nghĩa mới về sốc nhiễm trùng có thể ảnh hưởng đến phương thức điều trị, và do đó các bác sĩ phải chuẩn bị cho hướng dẫn điều trị mới theo chuyển hóa tế bào và các biến chứng tim mạch.

Tỷ lệ tử vong của bệnh nhân bị hạ huyết áp và Lactate ≥4 mmol / L là 46,1%, bệnh nhân bị nhiễm trùng huyết chỉ riêng hạ huyết áp là 36,7% và chỉ riêng 4 mmol / L là 30%. Gần đây chúng tôi đã công bố một bài báo liên quan đến nhiễm trùng huyết nặng và tái phân tích 86 bệnh nhân sốc nhiễm trùng với nhiễm axit lactic bổ sung natri bicarbonate theo định nghĩa sốc nhiễm trùng mới. Nó đã được thấy rằng tỷ lệ tử vong cấp tại bệnh viện cao hơn đáng kể ở những bệnh nhân có mức độ lactate huyết thanh cao hơn so với những người có mức độ lactate huyết thanh thấp hơn (Bảng 1). Định nghĩa sốc nhiễm trùng mới sẽ được cập nhật và có thể được phân biệt theo nồng độ HA hoặc huyết thanh vì nồng độ Lactate cao cho thấy tỷ lệ tử vong cao hơn. Định nghĩa mới này sẽ phát triển, cũng cần xác định liều lượng và loại thuốc vận mạch chính xác. Tóm lại, định nghĩa mới về sốc nhiễm trùng phản ánh chính xác sự trao đổi chất dựa trên tế bào và mức độ lactate có thể được sử dụng thay cho các dấu hiệu sinh tồn quan trọng.

Bảng 1

Tử vong cấp tính tại bệnh viện theo mức độ lactate huyết thanh ở bệnh nhân nhiễm khuẩn cần dùng vận mạch

Tử vong tại bệnh viện Mức độ lactate huyết thanh ban đầu (mmol/L) P value
<4 4–8 >8
Tử vong 24 giờ, n (%) 1 (10.0) 14 (35.0) 19 (52.8) 0.011
Tử vong 48 giờ, n (%) 3 (30.0) 26 (65.0) 26 (72.2) 0.033



1900585888 (bấm phím 1)