姚志鹏,王洪亮
氨作为氨基酸主要代谢产物,当血氨升高时可通过血脑屏障进入大脑,引发胶质细胞水肿,导致患者意识改变和颅内压升高形成肝性脑病,严重威胁患者生命。一般认为,高血氨通常发生于急性肝衰竭或慢性肝病患者,但无基础肝病的患者也可能出现高血氨,称为非肝病性高血氨(non-hepatichyperammonemia,NHH)。目前临床对血氨检测及NHH对重症患者治疗及预后影响的重视不足,本文对此做一分析
01血氨增高的病理生理意义
人体三大物质代谢包括糖、脂肪及蛋白质。乳酸作为糖无氧代谢产物,在临床上是组织低灌注和氧代谢异常的监测指标。酮体作为脂肪代谢的产物,是脂类代谢异常的监测指标之一。那么,氨是氨基酸代谢产物之一,可否作为机体相关功能障碍的重要指标呢?研究发现,人体运动时血氨和乳酸产生存在线性关系,提示这两种物质代谢过程与共同的短期能量供应通路有关。人体运动时,骨骼肌代谢从有氧转变为无氧时,血乳酸水平增加,因此“乳酸界值”等同于无氧代谢界值;氨产生于嘌呤核苷酸循环中一磷酸腺苷(AMP)转变为次*嘌呤核苷的过程中,所以过度的三磷酸腺苷(ATP)消耗将导致AMP、氨和嘌呤代谢产物增加,这一现象被称为“细胞能量危机”,因此“氨界值”等同于机体能量衰竭的界值。所以,血氨升高不仅反映了肝脏清除功能的降低,而且提示机体正处于能量快速消耗和衰竭状态。
02重症患者NHH的发生
重症患者NHH的发生容易被临床所忽略。Prado等的一项前瞻性研究发现,入选的重症患者排除肝病导致的高血氨,发生NHH高达73%,而且血氨水平与患者病死率有显著相关性。但由于NHH患者既往无肝病病史,所以极易被临床漏诊。
重症患者往往存在多种导致高血氨的危险因素,包括血氨生成增加和清除减少。血氨生成增加常见于:①产尿素酶的微生物感染、肺炎和发热等应激因素导致高血氨;②胃肠道出血、甾体激素和创伤等导致蛋白质分解增加,产氨增加。血氨清除减少常见于:①药物或*素、感染、自身免疫性疾病导致急慢性肝衰竭,肝脏氨清除能力降低;②水杨酸、丙戊酸等损害肝细胞线粒体功能或抑制尿素循环中的限速酶,导致尿素合成障碍进而血氨升高;③急性肾损伤、尿*症导致肾血流量和肾小球滤过率下降,肾脏排出尿素减少等。以上均是导致NHH的危险因素,因此针对无基础肝病重症患者的血氨水平也要高度重视。
03NHH与重症相关疾病的关系
血氨水平不仅反映肝功能和机体能量供应的状态,而且影响三羧酸循环,所以高血氨主要影响机体能量供应或代谢不足的重症患者。通过查阅相关文献发现,除肝性脑病外,对与NHH相关的重症疾病研究,主要集中在重症心脏事件与脓*性休克方面。
1高血氨与重症心脏事件
充血性心力衰竭患者往往存在高血氨,而且与心功能减弱有关。早在年研究发现,与无明确心脏病或肝脏疾病的患者相比,充血性心力衰竭患者动脉、静脉血氨均比其他患者升高。Andrews等评估了不同心功能分级患者中氨对训练量的反应,结果发现,静息状态下NYHAIII级组患者的血氨显著高于NYHAII级和健康对照组;运动负荷增加时,NYHAIII级组患者的血氨升高幅度大于NYHAII级和健康对照组。充血性心力衰竭患者发生血氨升高可能与肝脏淤血有关,也有研究认为,肠壁缺氧和细菌生长增加肠壁通透性,使血氨吸收增加是晚期心力衰竭患者高血氨的主要原因。
Ogino等通过对比心力衰竭患者和健康人群运动时乳酸和血氨的变化发现,运动状态下心力衰竭患者能量代谢经历三个阶段:①在达到乳酸界值前,肌肉经有氧代谢供能,此时ATP供应充分;②在达到乳酸界值但未达到氨界值时,同时经有氧代谢和糖酵解供能,此时血乳酸升高但血氨不升高;③当达到氨界值时,ATP快速消耗,此时血乳酸和血氨同时升高。心力衰竭患者如果出现血乳酸和氨同时升高,提示骨骼肌有氧和无氧代谢能力均降低。因此,结合乳酸和血氨可以判断心力衰竭患者机体能量代谢的状态。
研究还发现,血氨降低的重症心脏病患者生存率明显优于持续高血氨者。因此,降低血氨可能有助于提高该类患者生存率。近期Bing提出了“降氨预防和逆转心力衰竭的作用”的假说,心脏负荷过高会导致氨平衡发生变化,氨产量超过其被中和的量,而氨剩余过多则会引起一系列下游效应,导致细胞凋亡或死亡。对氨剩余过多进行干预治疗,早期可以预防不良心脏反应发生,后期则起到逆转心力衰竭的作用。
2高血氨与脓*性休克
脓*性休克易导致多器官功能障碍综合征,其中肝功能障碍会导致氨清除能力降低致使血氨升高。此外,感染导致的肠道通透性增加,胃肠道出血导致的肠道产氨增加,肠外营养相关的氨基酸代谢等因素,都可能导致脓*性休克患者血氨升高。
那么,血氨升高对脓*性休克患者的病理生理过程有何影响?Marini等比较了野生型小鼠和高血氨小鼠对细菌脂多糖的反应,结果发现,高血氨小鼠对脂多糖的反应敏感性升高,因此推测,高血氨可以改变炎症反应的程度和机体对炎症反应的敏感度。还有研究发现,血氨升高可引起中性粒细胞和巨噬细胞功能障碍,并削弱吞噬作用,最终可能导致“脓*症样”的免疫瘫痪。此外,氨还可以通过促进活性氧产生,抑制内皮细胞NO合成酶,使NO合成减少,导致血管舒张功能降低,从而影响组织灌注。Meta分析提示,氨参与多个器官功能代谢,涉及肝、脑、肾、肌肉及胃肠道,高血氨是多器官功能不全的重要线索。因此,可以认为氨是脓*性休克病理生理学过程的一个重要的促动因子,通过影响炎症反应及组织灌注,进而影响多个器官的功能,氨与乳酸相结合有助于全面地评估脓*性休克的病情。
04重症患者的高血氨检测和治疗
血氨监测是临床实践中运用血氨进行病情评估的第一步。对临床上判断有高血氨风险的患者,如慢性基础肝病、重症心脏事件、脓*性休克、胃肠道损伤及应用特定药物等,要密切