Carole Ichai Département d'Anesthésie-Réanimation-Est CHU de Nice LE LACTATE EN REANIMATION

Carole IchaiDépartement d'Anesthésie-Réanimation-Est

CHU de Nice

LE LACTATE EN REANIMATION

Un homme de 52 ans après un polytrauma sévère. Il présente un sesis sévère avec instabilité hémodynamique.

Sa lactatémie est de 4,2 mM, avec un pH = 7,32

Pensez vous qu'il a une hyperlactatémie parce que :A - faible clairance du lactate B - production élevée de lactateC - les 2D - vous ne savez pas

Un homme de 52 ans après un polytrauma sévère. Il présente un sepsis sévère avec instabilité hémodynamique.


Cette baisse de clairance du lactate: A - peut être en rapport avec une dysfonction hépatique B - peut être en rapport avec une altération du métabolisme oxydatif C - le métabolisme hépatique n'est pas indispensable pour la clairance du lactate D - toutes les cellules qui contiennent des mitochondries sont capables de métaboliser le lactate

Vous pensez qu'il a une hyperlactatémie à cause d'une baisse de clairance du lactate

Vous pensez qu'il a une hyperlactatémie à cause d'une augmentation de la production de lactate

Cette augmentation de production de lactate: A - est délétère B - n'est pas délétère C - indique une augmentation globale de tout l'organisme du métabolisme anaérobie D -indique une crise énergétique de tout l'organisme



fructose 6P

glucose

pyruvate

PFK

alanine

fructose 1,6P

lactate

NADHNADADP

ATP n = 2

PDH

AcétylCoANADH + O2

Krebs

NAD + H2O

ATP n = 36ADP

Oxydation phosphorylante

CO2 + H2OOxalo

acétate

METABOLISME DU LACTATE

LP

= k .NADHNAD

< 12

CYTOSOL MITOCHONDRIE

glucose

GLYCOLYSE pyruvate

CYCLE DE KREBS

NAD+

NADH

lactate

ßoxydation (Ac gras libres)

acétyl CoA

pyruvatedéshydrogenase

ADP

ATPATP synthase

NADH déshydrogénase

NAD+

e-

cytochromeoxydase

CHAINE RESPIRATOIRE

H+H+

H+

O2 e-

e-

e-

I

II

IIIIV

LDH

ECHANGES INTERORGANES

glucose

lactate

6 ADP

6 ATP

H2O

ß-o

xyd

atio

n

O2O2

Foie (70%)Foie (70%)

glucose

lactate

ADP

ATPATP

LactateLactate

GlucoseGlucose GRGR

lactatelactatelactatelactate

glucoseglucose6 ADP6 ADP

6 ATP6 ATP

KrebsKrebsß-oxidationß-oxidation

==oxidative pathwayoxidative pathway

glucoseglucose

pyruvatepyruvateATPATP

lactatelactate

ADPADP

NADHNADHNADNAD

glucoseglucose

lactatelactatelactatelactate

ADPADP

ATPATP

NADHNADH

NADNAD

pyruvatepyruvate

LACTATELACTATE

GLUCOSEGLUCOSE

KREBS

pyruvatepyruvate

ADPADP

ATPATP

EXERCICE MUSCULAIRE

OO22

pyruvatepyruvatepyruvatepyruvate

NADH NADNADH NAD

NAD NADHNAD NADH

lactatelactate

HH22O OO O22

pyruvatepyruvate

pyruvatepyruvatepyruvatepyruvate

hép

ato

cyte

sca

pill

aire

pyruvatepyruvatelactatelactate

lactatelactatelactatelactatelactatelactatelactatelactate

ECHANGES INTRAORGANE

LA LACTATEMIE

[Lactate] : contrôle des voies métaboliques (recyclage du glucose, oxydation)

[Lactate] adaptée au contexte : quelle est la concentration nécessaire pour obtenir un équilibre adapté à la situation?

production élimination

1 2

=

1300-1500 mmol/j 1300-1500 mmol/j< 1,5 mmol/l

UtilisationProduction LACTATEMIE

Lactatémie = 1 mmol/lProduction = 200 mmol/hClairance = 200 l/h

lact

atém

ie (

mm

ol/

l)

Lactatémie = 1 mmol/lProduction = 20 mmol/hClairance = 20 l/h

lact

atém

ie (

mm

ol/

l)


0

1

2

3

4

∆ la

ctat

émie

(m

mo

l/l)

0 10 20 30 40 50 60 temps (sec)

LACTATEINFUSION

Levraut et al, AJRCCM, 1998

lactatémie : 0.8 mMclairance : 1,777ml/kg/hproduction endogène : 23.4 µmol/kg/min

lactatémie : 3.1 mMclairance : 384 ml/kg/hproduction endogène: 19 µmol/kg/min


glucose glucose, 6-phosphate

ATP ADP

pyruvateCO2

oxygèneoxygène

lactatelactate

ATPADP

ATP

H2O

LACTATE, GLUCOSE ET METABOLISME ENERGETIQUE


ATP ADPpyruvateCO2

oxygèneoxygène

lactatelactate

ATP

ADPATP

H2OX

X

LACTATE, GLUCOSE EN HYPOXIE

LACTATEMIE ET OXYGENATION

Interprétation lactatémie dpd de l'environt métab :

1 - Infusion de lactate exogène [lact] > 15-20 mmol/l = non délétère

2 - Muscle et exercice : pH < 7 et [lact] > 10-15 mmol/l = physiologique

3 - Compartimentation métab intra¢ : liaison production ATP glycolytique et fct pompe Na/K ATPase (muscle, cerveau)

4 - Sepsis : hyperlact = production et élimination

hyperlactatémie = production anaérobie d'ATP, mais ≠ déficit en O2

LACTATEMIE ET SEPSISClassiquement : hyperlactatémie due à l'hypoxie ¢

MAIS

- métabolisme oxydatif augmenté dans le sepsis

- glycolyse, néoglucogénèse et glycogénolyse augmentées dans le sepsis

- rapport L/P normal associé à une hyperlactatémie

- pas d'hypoxie intracellulaire

- [ATP] et [Créatine Ph] intra¢ normales

- [ATP] intra¢ normale sur biopsies humaines musculaires

- adéquation apport/demande: pas d'amélioration par remplissage ou augmentation DO2

endotoxinendotoxin

LACTATEMIE ET SEPSISPO2 tissulaire augmente dans le sepsis!!!!

PO

2 é

pit

hé

liale

vés

ica

le (

kP

a)

modèle de rats endotoxiniques

contrôleendotoxine 20 mg/kg bolusendotoxine 10 mg/kg en 30'

0 1 2 3temps (h) Rosser et al, Am J Physiol 1996

0

4

8

12

16

LACTATE ET SEPSISClassiquement : hyperlactatémie due à l'hypoxie ¢

MAIS








Levy et al, Crit Care Med 2000; 28: 114-19

Con

trol

CS

Su

rv

CS

DC

D

CS

réf

ract

C c

ard

io

CS

Su

rv

CS

DC

D

60 pts en choc septique

LACTATE ET SEPSIS

LACTATE ET SEPSISClassiquement : hyperlactatémie due à l'hypoxie ¢

MAIS








1 - Endotoxines synthèse mRNA transporteur du glucose (Widnell CC et al, FASEB J, 1990)

2 - Baisse activité PDH : bloque entrée dans cycle de Krebs (Vary TC, Shock, 1996)

3 - Rôle des catécholamines : couplage pompe Na/K ATPase et pyruvate kinase (James JH et al,

Lancet, 1999)

Hyperproduction de lactate

LACTATE ET SEPSIS

-5

0

5

10

15

poumon rein intestin foie muscle

Contrôle Endotoxine

Bellomo et al, Chest 1996; 110: 198-204

Hyperproduction de lactate : rôle du poumon

LACTATE ET SEPSIS

Routsi et al, Crit Care Med. 1999;27: 2469-73

Reflet de l’activation macrocytaire ?

Hyperproduction de lactate : rôle du poumon

LACTATE ET SEPSIS

Levraut et al, Am J Respir Crit Care Med 1998; 157:1021-6

0.5

1

1.5

2

2.5

3

1 2 3 4

lactatémie (mmol/l)

1/ C

l to

tale

lact

(l/k

g/h

)

r2 = 0.73p < 0.001

pro

du

ctio

n la

ctat

e (µ

mo

l/kg

/h)

500

1000

1500

2000

1 2 3 4

lactatémie (mmol/l)

r2 = 0.034p = 0.29

Aucune relation entre clairance lactate et fct hépatique

Hyperlactatémie modérée persistante

Défaut d'utilisation du lactate

LACTATE ET SEPSIS

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

10

T90 T120 T225

SIRS septiques (n = 24) SIRS non septiques (n = 10)

Perus et al, Ann Fr Anesth Réanim 2002; 21:269s

Extraction musculaire de lactate

Perf lactate

Utilisation du lactate: rôle du muscle

LACTATE ET SEPSIS

METABOLISME DU LACTATE ET PRONOSTIC

- Hyperproduction = phénomène délétère ou adaptatif ?

- Lactate = substrat énergétique

Pyruvate

Lactate

PEP

Glucose

Pyruvate kinase

T

ADPATP

3 Na+3 Na+

2 K+2 K+

Na+, K+, Mg++ ATPase

LACTATE ET POMPE Na/K-ATPase

SEPSIS ET CATECHOLAMINES(James JH et al, Lancet 1999)

glycogène

pyruvatelactate

ADP

ATP

glucose 6-P

Compartiment "oxydatif"

O2

mitochondrie

Compartiment "glycolytique"

glycogénolyse

glycolyse

lactate

+

+

AMPc

adrénaline

pompe Na/K

2K

3Na

0 0.1 0.25 0.5 0.10.25 0 µg/kg/mn

Day et al, Lancet 1996; 348: 219-23

23 patients en sepsis sévère

LACTATE, ADRENALINE, POMPE Na/K-ATPase

James et al, J Clin Invest 1996; 10: 2388-97

B

A : ligature coecale (contrôle : sham)B : injection péritonéale LPS E. Coli (contrôle : NaCl)

Production musculaire de lactate chez le rat


Rhodes et al, Crit Care Med 1999; 27: 2361-66

36 patients en sepsis sévèreTest à la dobutamine 10 µgkg/mn Répondeurs : VO2 > 15%


pronostic et effet thermogénique

Levraut, Ichai et al, Crit Care Med 2003; 31: 705-10

Mesure production et clairance du lactateMesures réalisées dans les 48 premières heures du sepsisTest d'hyperlactatémie

Présentation généraleInclusion de 56 patients de 52 ± 19 ansSepsis d’origine pulmonaire (64%) et digestive (27%)Mortalité à J28 : 30,4% (MOF, choc, hypoxie)

Patients normo ou légèrement hyperlactatémiques


Levraut, Ichai et al, Crit Care Med 2003; 31: 705-10


Survivants

1.4 ± 0.5

DCD

1.6 ± 0.7

p

0.20Lactatémie (mmol/l)

1.19 ± 0.63Prod endogène lactate (mmol/kg/h)

0.86 ± 0.32

0.89 ± 0.24

0.56 ± 0.18

0.055

0.002Clair lactate (l/kg/h)

production élimination

- Turnover du lactate = donnée dynamique corrélée aux échanges métab interorganes :

. transport d'énergie : consomme et produit alternativement de l'énergie

. navette pour potentiel redox : substrat réduit

J lactate (mmol/j)

+ turnover du lactate , + les besoins énergétiques d'un org sont couverts par l'ensemble des autres org



ATP ADP

pyruvateCO2

oxygèneoxygène

lactatelactate

ATP

ADP

H2O

XX

ROSROS

LACTATE : SUBSTRAT ENERGETIQUE

Réoxygénation

(Schurr A et al, Brain Res, 1997; 744: 105-11)

0

100

80

60

40

20

3 mM glucose

3 mM glucose+ 0.2 mM

IAA

6 mM lactate

6 mM lactate

+ 0.2 mM IAA

1.5 mM glucose +

3 mM lactate

neu

ron

al f

un

ctio

nal

sli

ces

(%)

afte

r 5

min

hyp

oxi

a an

d 3

0 m

in r

eoxy

gen

atio

n

*

*

******* p < 0.0001 vs glucose 3 mM

p < 0.0001 vs gluc & gluc + lact


(Schurr A et al, Brain Res, 2001; 895 : 268-72)

ischémie globale transitoire (TGI) (5 min)

= groupe contrôleinjection NaCl 60 min avant décapitation incubation avec 2.5 mM glucose or 5 mM lactate

± cyano-4-hydroxycynnamate (4-CIN) ( transporteur du

lactate)

= 4-CIN 30, 60, 90, 120 avant décapitationincubation avec 5 mM lactate

= 4-CIN 60 min avant décapitationincubation avec 2.5 mM glucose

coupes d'hippocampe

- 1ère partie



50

90

80

70

60

contrôle 30 min 60 min

***

***

*

p < 0.0003

p < 0.000008100

90 min 120 min

tps écoulé (mn) entre l'injection de 4-CIN & préparation des coupes

fct

neu

ron

ale(

%)

90 m

in a

pré

s in

cub

atio

n

avec

glu

cose

ou

lac

tate

lactate 5 mM glucose 2.5 mM



contrôle -operés injection de 4 -CIN

groupeTGI injection de NaCl

groupe TGI4-CIN 60 min avant décapitation

coupes d'hippocampe après 7 jours- 2ème partie

- évaluation électrophysiologique - évaluation histologique

ischémie globale transitoire (TGI) (5 min)



0

50

40

20

10

sham (4-CIN) control

NaCl 60 min avant TGI

70

lési

on

s h

ipp

oca

mp

al e

s(%

) m

esu

rrée

s 7

jou

rs a

prè

s T

GI 30

60

4-CIN 60 min avant TGI


Gladden, PNAS 2001; 98: 395-97

"Lactic acid: new roles in a new millenium"

CONCLUSION



Pensez vous qu'il a une hyperlactatémie parce que :A - faible clairance du lactate B - production élevée de lactateC - les 2D - vous ne savez pas



Cette baisse de clairance du lactate: A - peut être en rapport avec une dysfonction hépatique B - peut être en rapport avec une altération du métabolisme oxydatif C - le métabolisme hépatique n'est pas indispensable pour la clairance du lactate D - toutes les cellules qui contiennent des mitochondries sont capables de métaboliser le lactate

Vous pensez qu'il a une hyperlactatémie à cause d'une baisse de clairance du lactate

Vous pensez qu'il a une hyperlactatémie à cause d'une augmentation de la production de lactate

Cette augmentation de production de lactate: A - est délétère B - n'est pas délétère C - indique une augmentation globale de tout l'organisme du métabolisme anaérobie D - indique une crise énergétique de tout l'organisme



Documents

Carole Ichai Département d'Anesthésie-Réanimation-Est CHU de Nice LE LACTATE EN REANIMATION