“背锅侠”：乳酸

“背锅侠”：乳酸

乳酸是一种有机物，无色清澈，可溶于水。既能够自然构成，也能够人工合成。这类貌似平淡无奇的物资，常常令医生眉头紧锁、情绪低落。

血乳酸水平升高，被认为是组织缺氧的代名词，尤其是合并有代谢性酸中毒时，会冠以“乳酸性酸中毒”之名。大量的临床研究显示，乳酸与休克病人的不良预后相干，而抗休克医治的重要目标之一就是“乳酸清除”，同时乳酸水平也用于评价液体复苏或血管活性药物的效果。长此以往，乳酸在人们心中成为了代谢性酸中毒的首恶，乳酸高成为了预后不佳的代名词。

“乳酸是种酸，它不酸谁酸？”

在我们真正了解乳酸之前，让我们先温习一下糖酵解。

糖酵解是一个古老的、非氧气依赖性的代谢途径，负责将葡萄糖转化为丙酮酸、NADH、H+和ATP，是无氧代谢和有氧代谢的共同通路。

对糖酵解产物的进一步处理，涉及到有氧代谢和无氧代谢。在正常机体中，胞浆和线粒体内氧分压正常时，丙酮酸、NADH和H+进入线粒体，进行氧化磷酸化生成ATP。在缺氧状态下，丙酮酸在胞浆内生成乳酸。这也就是为何人们一直认为，乳酸升高说明组织缺氧，致使代谢性酸中毒。

实际上，丙酮酸生成乳酸的进程并没有生成H+，而是吸收了H+！糖酵解进程中产生H+的是葡萄糖转换成丙酮酸时释放的，跟乳酸没有关系。

MCT：单羧酸转运蛋白

乳酸的pKa为3.86，而丙酮酸的pKa为2.50，乳酸的生成吸收了H+，减缓了胞浆内的酸中毒。

人家丙酮酸才是真酸，乳酸是弄酸碱平衡的。

细胞内H+源自两条途径：1）一个葡萄糖份子在糖酵解时会生成2个H+；2）ATP在水解时会释放出H+。胞浆中的H+会进入线粒体的电子呼吸链产生ATP，但这个速度是相对恒定、缓慢的。当糖酵解被高度激活，或细胞大量消耗ATP时，线粒体吸收H+的速度低于细胞产生H+的速度，就会致使H+的堆积，产生酸中毒。而此时乳酸的快速生成，吸收了大量的H+，再生了NAD+，减缓了细胞的酸中毒，而不是加重了酸中毒。

乳酸和H+经过MCT-4转运出细胞进入血液循环，表面上看致使了血浆的乳酸升高和酸中毒，但是保持了细胞内的Ph值，并使得NAD+不断再生，保证了糖酵解和线粒体的氧化磷酸化不断进行，保持了细胞内的酸碱和能量代谢平衡（细胞才是代谢功能的主体）。同时，循环系统能将乳酸带到远处细胞进行糖异生（肝脏）或转化回丙酮酸进行氧化反应（肌肉、心、脑）。此时乳酸充当了“能量货币”，在氧化能力不佳的细胞与氧化能力充分的细胞间进行缓冲和能量交换。循环中的H+也将被血浆中的缓冲系统中和。

乳酸与脓毒血症

脓毒血症时乳酸的增高，被广泛认为是组织缺氧的表现。而研究表明，不管组织是不是缺氧，当前（脓毒症）细胞代谢的主要矛盾是：细胞日趋增长的糖酵解速度，与“落后、缓慢”的线粒体氧化功能之间的矛盾。

剧烈运动、脓毒血症和严重全身炎症反应，通过激活的肾上腺素能（β2受体）大大增加糖酵解的速度，致使丙酮酸和H+大量生成，超越线粒体吸收H+的速度，即便是在细胞和线粒体内氧分压正常时，也会使得乳酸大量生成以缓冲细胞内的酸碱平衡。因此，脓毒血症时，乳酸大量生成的真正缘由是糖酵解进程被大大激活，而非组织缺氧。目前，已有大量证据显示在脓毒血症时，组织氧分压常常正常，而线粒体由于数量、结构、功能和内容物的改变，其氧化磷酸化能力下落。

因此，在脓毒血症时，根据血乳酸水平来决定是不是给予液体复苏、使用血管活性药物，以“恢复组织氧供”，其实不科学，乃至会致使“过度医疗”，给机体带来损伤。

大量快速的ATP需求：糖酵解vs线粒体氧化磷酸化

线粒体的氧化磷酸化是ATP生成的高效进程（1份子葡萄糖产生36个ATP），但是其速度相对缓慢，受限于NADH穿梭于胞浆与线粒体之间的速度。面对严重应激时机体对ATP大量快速的需求，无处不在的糖酵解能够灵活快速的弥补ATP空缺。但是ATP的快速水解、强化的糖酵解产生了大量的H+和代谢底物，使得糖酵解反应速度变得愈来愈慢。此时，乳酸的生成，吸收了大量的H+，并再生了NAD+；同时乳酸快速转运出细胞外，都使得胞浆内Ph值和底物浓度稳定在较低水平，使得糖酵解能够稳定快速进行，以满足应激机体对ATP的需要。

此时，乳酸是快速ATP需求的保证，糖酵解进程稳定快速进行的催化剂和缓冲剂。

肿瘤与乳酸

很多肿瘤细胞都处于一种“疯狂”的代谢状态，即便在氧供充足的情况下，肿瘤细胞为了满足“疯狂”的生长需要，都以糖酵解作为利用葡萄糖的主要手段，因此，肿瘤病人处于应激状态时（比如，脓毒血症），更容易出现高乳酸血症。

缺氧与乳酸

剧烈运动、严重应激时，交感神经-肾上腺素能激活才是糖酵解增强的关键缘由，而非组织低氧分压。此时乳酸的生成增加，不但能够缓冲细胞内的酸中毒，而且能够调理线粒体功能，减少缺氧状态下线粒体利用氧生成氧自由基。

乳酸与脑代谢

现有的一些研究显示，在一些哺乳动物（鼠类、人类）中，乳酸，而非葡萄糖，能优先被神经元细胞所代谢。根据“乳酸穿梭假说”，神经胶质细胞负责把葡萄糖转化为乳酸，然后提供给神经元细胞以供利用。

综上所述，一直以来，乳酸被认为是缺氧时致使代谢性酸中毒的首恶，是预后不佳的代名词。但是，委曲求全的乳酸，不但不生成H+，还承当着缓冲细胞内酸中毒、保证ATP大量需求时糖酵解反应的稳定快速进行、减少线粒体氧自由基生成等诸多重担，乃至还可能是神经元细胞的主要能量物资。

乳酸的这口黑锅，背着好大！

当你每次直面休克，要决策液体医治和血管活性药物使用的时候，请再深情款款地看一眼乳酸。

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