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Carole IchaiDépartement d'Anesthésie-Réanimation-Est
CHU de Nice
LE LACTATE EN REANIMATION
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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
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Un homme de 52 ans après un polytrauma sévère. Il présente un sepsis sévère avec instabilité hémodynamique.
Sa lactatémie est de 4,2 mM, avec un pH = 7,32
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
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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
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
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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
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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
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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
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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
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OO22
pyruvatepyruvatepyruvatepyruvate
NADH NADNADH NAD
NAD NADHNAD NADH
lactatelactate
HH22O OO O22
pyruvatepyruvate
pyruvatepyruvatepyruvatepyruvate
hép
ato
cyte
sca
pill
aire
pyruvatepyruvatelactatelactate
lactatelactatelactatelactatelactatelactatelactatelactate
ECHANGES INTRAORGANE
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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
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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)
METABOLISME DU LACTATE
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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
METABOLISME DU LACTATE
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glucose glucose, 6-phosphate
ATP ADP
pyruvateCO2
oxygèneoxygène
lactatelactate
ATPADP
ATP
H2O
LACTATE, GLUCOSE ET METABOLISME ENERGETIQUE
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glucose glucose, 6-phosphate
ATP ADPpyruvateCO2
oxygèneoxygène
lactatelactate
ATP
ADPATP
H2OX
X
LACTATE, GLUCOSE EN HYPOXIE
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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
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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
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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
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LACTATE 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
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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
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LACTATE 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
![Page 21: Carole Ichai Département d'Anesthésie-Réanimation-Est CHU de Nice LE LACTATE EN REANIMATION](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062417/551d9d7d497959293b8b476a/html5/thumbnails/21.jpg)
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
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-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
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Routsi et al, Crit Care Med. 1999;27: 2469-73
Reflet de l’activation macrocytaire ?
Hyperproduction de lactate : rôle du poumon
LACTATE ET SEPSIS
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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
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-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
![Page 26: Carole Ichai Département d'Anesthésie-Réanimation-Est CHU de Nice LE LACTATE EN REANIMATION](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062417/551d9d7d497959293b8b476a/html5/thumbnails/26.jpg)
METABOLISME DU LACTATE ET PRONOSTIC
- Hyperproduction = phénomène délétère ou adaptatif ?
- Lactate = substrat énergétique
![Page 27: Carole Ichai Département d'Anesthésie-Réanimation-Est CHU de Nice LE LACTATE EN REANIMATION](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062417/551d9d7d497959293b8b476a/html5/thumbnails/27.jpg)
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
![Page 28: Carole Ichai Département d'Anesthésie-Réanimation-Est CHU de Nice LE LACTATE EN REANIMATION](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062417/551d9d7d497959293b8b476a/html5/thumbnails/28.jpg)
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
![Page 29: Carole Ichai Département d'Anesthésie-Réanimation-Est CHU de Nice LE LACTATE EN REANIMATION](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062417/551d9d7d497959293b8b476a/html5/thumbnails/29.jpg)
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
![Page 30: Carole Ichai Département d'Anesthésie-Réanimation-Est CHU de Nice LE LACTATE EN REANIMATION](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062417/551d9d7d497959293b8b476a/html5/thumbnails/30.jpg)
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
LACTATE ET POMPE Na/K-ATPase
![Page 31: Carole Ichai Département d'Anesthésie-Réanimation-Est CHU de Nice LE LACTATE EN REANIMATION](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062417/551d9d7d497959293b8b476a/html5/thumbnails/31.jpg)
Rhodes et al, Crit Care Med 1999; 27: 2361-66
36 patients en sepsis sévèreTest à la dobutamine 10 µgkg/mn Répondeurs : VO2 > 15%
LACTATE ET POMPE Na/K-ATPase
pronostic et effet thermogénique
![Page 32: Carole Ichai Département d'Anesthésie-Réanimation-Est CHU de Nice LE LACTATE EN REANIMATION](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062417/551d9d7d497959293b8b476a/html5/thumbnails/32.jpg)
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
METABOLISME DU LACTATE ET PRONOSTIC
![Page 33: Carole Ichai Département d'Anesthésie-Réanimation-Est CHU de Nice LE LACTATE EN REANIMATION](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062417/551d9d7d497959293b8b476a/html5/thumbnails/33.jpg)
Levraut, Ichai et al, Crit Care Med 2003; 31: 705-10
METABOLISME DU LACTATE ET PRONOSTIC
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)
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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
METABOLISME DU LACTATE
![Page 35: Carole Ichai Département d'Anesthésie-Réanimation-Est CHU de Nice LE LACTATE EN REANIMATION](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062417/551d9d7d497959293b8b476a/html5/thumbnails/35.jpg)
glucose glucose, 6-phosphate
ATP ADP
pyruvateCO2
oxygèneoxygène
lactatelactate
ATP
ADP
H2O
XX
ROSROS
LACTATE : SUBSTRAT ENERGETIQUE
Réoxygénation
![Page 36: Carole Ichai Département d'Anesthésie-Réanimation-Est CHU de Nice LE LACTATE EN REANIMATION](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062417/551d9d7d497959293b8b476a/html5/thumbnails/36.jpg)
(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
LACTATE : SUBSTRAT ENERGETIQUE
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(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
LACTATE : SUBSTRAT ENERGETIQUE
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(Schurr A et al, Brain Res, 2001; 895 : 268-72)
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
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pré
s in
cub
atio
n
avec
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cose
ou
lac
tate
lactate 5 mM glucose 2.5 mM
LACTATE : SUBSTRAT ENERGETIQUE
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(Schurr A et al, Brain Res, 2001; 895 : 268-72)
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)
LACTATE : SUBSTRAT ENERGETIQUE
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(Schurr A et al, Brain Res, 2001; 895 : 268-72)
0
50
40
20
10
sham (4-CIN) control
NaCl 60 min avant TGI
70
lési
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GI 30
60
4-CIN 60 min avant TGI
LACTATE : SUBSTRAT ENERGETIQUE
![Page 41: Carole Ichai Département d'Anesthésie-Réanimation-Est CHU de Nice LE LACTATE EN REANIMATION](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062417/551d9d7d497959293b8b476a/html5/thumbnails/41.jpg)
Gladden, PNAS 2001; 98: 395-97
"Lactic acid: new roles in a new millenium"
CONCLUSION
![Page 42: Carole Ichai Département d'Anesthésie-Réanimation-Est CHU de Nice LE LACTATE EN REANIMATION](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062417/551d9d7d497959293b8b476a/html5/thumbnails/42.jpg)
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
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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
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
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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
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