INTENSIV-News
Relation between muscle Na+K+ ATPase activity and raised lactate concentrations in septic shock: a prospective study.
B. Levy, S. Gibot, P. Franck, et al. Lancet 2005; 365:871-75
Service de Reanimation Medicale, Hopital Central, 54035 Nancy, France.
BACKGROUND:
Hyperlactataemia during septic shock is often viewed as evidence of
tissue hypoxia. However, this blood disorder is not usually correlated
with indicators of perfusion or diminished with increased oxygen
delivery. Muscles can generate lactate under aerobic conditions in a
process linking glycolytic ATP supply to stimulation of Na+K+ ATPase.
Using in-vivo microdialysis, we tested whether inhibition of Na+K+
ATPase can reduce muscle lactate.
METHODS: In 14 patients with septic
shock, two microdialysis probes were inserted into the quadriceps
muscles and infused with lactate-free Ringer's solution in the absence
or presence of 10(-7) mol/L ouabain, a specific inhibitor of Na+K+
ATPase. We measured lactate and pyruvate concentrations in both the
dialysate fluid and arterial blood samples.
FINDINGS: All patients
had increased blood lactate concentrations (mean 4.0 mmol/L; SD 2.1).
Lactate and pyruvate concentrations were consistently higher in muscle
than in arteries during the study period, with a mean positive gradient
of 1.98 mmol/L (SD 0.2; p=0.001) and 230 micromol/L (30; p=0.01),
respectively. Ouabain infusion stopped over production of muscle lactate
and pyruvate (p=0.0001). Muscle lactate to pyruvate ratios remained
unchanged during ouabain infusion with no differences between blood and
muscle.
INTERPRETATION: Skeletal muscle could be a leading source of
lactate formation as a result of exaggerated aerobic glycolysis through
Na+K+ ATPase stimulation during septic shock. Lactate clearance as an
end-point of resuscitation could therefore prove useful.
RELEVANCE TO
CLINICAL PRACTICE: In patients with septic shock, a high lactate
concentration should be interpreted as a marker of disease, portending a
bad outcome. The presence of hyperlactataemia in resuscitated septic
patients should not be taken as proof of oxygen debt needing increases
in systemic or regional oxygen transport to supranormal values. Lactate,
instead of being regarded only as a marker of hypoxia, might be an
important metabolic signal.
Erhöhte Laktat-Konzentrationen werden häufig bei kritisch kranken Patienten beobachtet und üblicherweise als Ausdruck einer Gewebshypoxie interpretiert. Schon seit längerem werden allerdings neben der durch eine abnormale Mikrozirkulation bedingten zellulären Hypoxie auch Veränderungen in energieproduzierenden Stoffwechselwegen als mögliche Ursache einer Hyperlaktatämie in der Sepsis diskutiert (verminderte Laktatclearance, Dysfunktion der Pyruvatdehydrogenase, verstärkter Muskelproteinabbau; siehe z.B. Hotchkiss RS, Karl IE. JAMA 1992; 267:1503). Eine erhöhte Laktatproduktion unter aeroben Bedingungen könnte aber auch durch eine gesteigerte Na+K+-ATPase-Aktivität eine Erklärung finden, da dieses Enzym als ATP-Quelle die Glykolyse aktiviert.
Zur Klärung dieser Frage haben nun Levey et al. bei 14 Patienten mit septischem Schock mit Hilfe der Mikrodialysetechnik die Laktat- und Pyruvatkonzentrationen im M. quadriceps femoris mit und ohne Hemmung der Na+K+-ATPase durch Ouabain gemessen.
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