LA即高乳酸血症(> 2.0～4.0 mmol/L)伴有代谢性酸中毒(pH值<7.35)，是危重病症如：心跳骤停、大出血、多发性创伤、烧伤、脓毒血症、休克和糖尿病酮症酸中毒及大手术等的严重并发症。在重症监护病房(ICU)中高乳酸血症和LA发生率可高达30%～50%，病死率在50%以上，它与"非乳酸性酸中毒"的临床意义有本质不同。在发病的首24 h内，血乳酸浓度>4.0 mmol/L或LA伴血乳酸/丙酮酸(乳/丙)比值持续升高，都提示可能发生多器官功能衰竭和预后不良^[1,2]。大系列统计显示，入院时相对高乳酸血症(0.75～2.0 mmol/L)也与住院病死率相关^[3]。LA反映了原发病严重度，与APACHE Ⅱ评分相关；血乳酸水平是判定危重病或休克严重程度和预后的可靠指标，其升高速度和持续时间与原发病预后呈反比^[1,2,3,4]。

它是细胞处于严重缺氧状态时的反映，典型代表是难治性休克。病理生理的主要变化是缺氧所致细胞内糖代谢紊乱：(1)糖酵解代偿性增强，这是由缺氧生成的缺氧诱导因子(HIF-1)和乳酸脱氢酶(LDH)活性增高共同作用的结果，尤其是肠道和肺脏等的缺血生成大量乳酸^[2]; (2)糖氧化代谢明显抑制，因致病因子作用抑制了氧化代谢关键酶丙酮酸脱氢酶(PDH)活性以及缺氧使三羧酸循环受阻，导致乳酸堆积；在脓毒症时虽氧供正常，但线粒体功能障碍，也造成氧化过程抑制，称为细胞病性缺氧；(3)重要脏器功能降低，肝肾常受累，乳酸氧化代谢和糖元异生受阻，导致乳酸转换/清除率降低。

尽管半个多世纪以来临床上已充分认识LA的危重性，休克复苏措施和液体治疗方法不断改进，但LA和多器官功能衰竭发生率并无显著下降，其中，关键因素是内脏血流量下降和肠道屏障功能损伤难以恢复^[2,5]。至今对防治LA仍缺少有效碱剂^[6,7]:碳酸氢钠需限量慎重使用；曾是理想药物的二氯乙酸钠(DCA钠盐)，其二期临床试验已被否定；透析治疗是最后的手段，但还缺乏改善临床预后的对照资料^[6,7]。

应当指出，纠正血乳酸水平和pH值还只是治标，不等于逆转原发病，现有措施并不改善深层次临床过程和预后。LA是重症医学亟待解决的难题，防治LA原则仍是针对病因和原发病，积极改善休克和纠正缺氧，但仍不可避免组织缺氧再灌注损伤；现有药物和措施尚缺乏理想的保护肠黏膜屏障性能。近来，以监测血乳酸的早期目标性治疗在ICU病例救治中显示积极效果^[4]，值得探讨。

半个世纪来大量实验证据表明，丙酮酸钠在严重缺氧，甚至无氧条件下能保护全身器官，如心、脑、肝、肾、肺、肠和血细胞等功能。多年前已阐明丙酮酸钠是最佳纠正代谢性酸中毒的碱剂，适用于LA和糖尿病酮症酸中毒的防治^[8]。近10多年，多个复苏实验显示它不仅改善或纠正LA的生化指标，也显著延长难治性休克动物生存期^[2,9]。最近发现，低浓度丙酮酸钠林格液(PR)不仅在难治性失血性休克复苏后4 h内纠正LA，还比采用乳酸钠林格液(LR)的对照组提高24 h存活率1.5倍(55.6%∶22.2%)，首次明确了丙酮酸钠能有效纠正LA的概念^[2]。同样，以丙酮酸钠取代世界卫生组织(WHO)推荐的口服补液盐(ORS)中常规碱剂，构成含丙酮酸钠的ORS(Pyr-ORS)用于失血性休克复苏实验中，也有效纠正严重休克并发的LA，提高生存率1倍以上(45.8%∶22.8%)，并显著保护重度烧伤大动物的器官功能^[10,11,12]；在休克复苏新进展的腹腔复苏中，即使应用乳酸钠制剂也有效逆转LA，有力提示恢复内脏灌注和保护肠道屏障功能的关键作用，而采用丙酮酸钠制剂的腹腔复苏能进一步提高疗效^[13,14]。值得关注的是无论经肠道或腹腔给药它都明显提高内脏(肝肾和肠黏膜，以后者为最)血流量，并改善肠道屏障结构和功能，有效保持肠上皮组织钠-钾-泵活性，水通蛋白-1和主要屏障蛋白及其调节蛋白(血管扩张刺激磷酸蛋白)的表达等^{[11,13,14,15]}。常规剂量Pyr-ORS经肠道复苏(口服或鼻饲)能达到快速纠正LA的疗效，说明它既适用于院前和现场大规模急救，更适用于院内与静脉复苏结合，提高疗效，充分显示其潜在应用价值。多个实验结果已表明丙酮酸钠能从原发病水平发挥治疗功效。

(1)全面改善糖代谢紊乱，提高缺氧耐受性。其作用途径有：①外源性丙酮酸钠经LDH还原反应提高氧化型/还原型辅酶Ⅰ(NAD^＋/NADH)比例，从而维持和促进糖酵解在3-磷酸甘油醛脱氢酶(G-3PD)的关键代谢步骤，并可能竞争性抑制醛糖还原酶(AR)活性，纠正异常亢进的山梨醇支路^[8,16]，促进糖酵解回归正常途径^[2]; ②抑制降解而增强HIF-1活性，后者能激活诸多下游酶基因表达和活性，包括糖酵解关键酶和磷酸戊糖支路相关酶6-磷酸葡萄糖脱氢酶(G-6PD)及LDH等。糖酵解途径和G-6PD活性恢复也逆转了受抑制的磷酸戊糖支路代谢和还原型/氧化型谷胱甘肽(GSH/GSSG)及氧化型/还原型辅酶Ⅱ(NADP^＋/NADPH)比例，从而维持细胞膜结构完整性和离子泵运转等细胞基础功能所依赖的"糖酵解-三磷酸腺苷(Glycolytic-ATP)"和细胞内氧化/还原势能^[8,16]。红细胞是人体内最大器官，它有携氧和作为氧敏感器扩张微血管的双重功能。外源性复方丙酮酸盐：红细胞复壮液(Rejuvesol)能成倍提高人体储存红细胞ATP和2，3-二磷酸甘油酸含量；新近发现单纯丙酮酸盐也保护体外循环中动物红细胞ATP含量，并抑制炎症介质释放，这是继脑和肝细胞后它在无氧条件下保护多细胞功能的又一证据^[16]。丙酮酸盐维持红细胞双重机能在防治LA和休克复苏中的重要意义，有待深入探究；③它和DCA同属PDH激活剂，在低氧条件下能抑制丙酮酸脱氢酶激酶(PDK)，也经抗氧化和抗炎作用而完全恢复受抑制的PDH活性，并促进三羧酸循环的回补反应，明显增强氧化代谢^[2,8]，加速堆积的乳酸和酮体氧化；④HIF-1活性提高还能增强广泛存在各组织中的促红细胞生成素(EPO)和其下游众多酶的基因表达，全面改善细胞代谢^[17]。它在血浓度快速下降后仍维持长久的生物学功能应与此有关。实验证实在Pyr-ORS口服盐复苏失血性休克的肠组织中HIF-1, EPO和一氧化氮合成酶活性显著增加；肠道屏障功能，肠黏膜血流量和病理损害也显著改善(JPEN, 2014, in press)。(2)优异的纠正酸中毒功能：外源性丙酮酸钠以丙酮酸根形式和细胞外[H^＋]经单羧酸转运体(MCT)同向进入细胞成为丙酮酸。自发经耗[H^＋]而全身碱化的LDH还原反应，缓解细胞酸化^[2,8]。虽暂时增加乳酸根水平，但"乳/丙"比率反下降，即有助纠正糖酵解和支路代谢异常。这与缺氧下乳酸堆积有本质区别，后者与此相反。丙酮酸盐也在三羧酸循环氧化代谢过程中消耗[H^＋]，此外，在细胞质的糖元异生过程中较乳酸的代谢过程要多消耗[H^＋]，而休克时肾内的糖元异生过程代偿性增强。外源性丙酮酸盐能加速以上还原和恢复氧化反应过程，多途径消耗[H^＋]，以及自身的低介离系数，是其优异的纠正酸中毒作用的生化基础^[2,8]。(3)抗氧化和抗炎作用：自身是体内天然强抗氧化剂，在非酶条件下直接和氧/氮自由基反应，起抗氧化/亚硝基应激反应；或经提高氧化还原势能起间接抗氧化作用；它还是抗炎剂，抑制全身炎症反应^[2,9,16]。此外，也保护线粒体膜结构和功能及抗细胞凋亡等^[18,19]。

虽然，尚无防治LA的临床试验，但个案报道强烈提示它在临床上纠正多病因所致的PDH酶活性抑制和防治LA的高度可能性^[20]。

值得关注的是它具备以上现有碱剂和输液中阴离子缺乏的优异特性，并作用于诸多前述的危重病和糖尿病及肿瘤等人类疾病共同的基本病理过程，包括缺氧、糖代谢紊乱、酸中毒、氧化应激、炎症反应和细胞凋亡等。因此，在相当程度上它纠正LA不仅"治标"，也"治本"；也是用以改进常规输液中阴离子成为兼备容量扩充剂和器官保护剂的理论基础，既避免常规溶液的"复苏损伤(Resuscitation Injury)"，又纠正代谢紊乱和保护器官功能^[2,21,22]。实验表明：丙酮酸钠-氯化钠盐水优于生理盐水；PR优于LR; Pyr-ORS也优于WHO-ORS。可推测，在早期血乳酸目标性治疗中应用丙酮酸钠溶液将进一步提高LA的防治效果，改善危重病的预后^[7,23]。

长期以来LR用于血容量扩充剂，在休克的代偿期LR并不导致高乳酸血症或LA。可是，在重症病例，如难治性休克，则不同。新近实验证实：在重症休克时LR中的低浓度乳酸盐仍可导致全身炎症反应，阻碍酸中毒纠正，影响器官功能恢复和生存率的提高^[2,22]，有力说明常规溶液的医源性复苏损伤副作用。应指出的是外源性乳酸盐对严重缺氧细胞代谢影响和丙酮酸盐相反，前者使细胞内pH急剧下降，后者能维持pH接近正常^[24,25]。因为(1)乳酸盐和细胞外[H^＋]经MCT进入细胞使乳酸增加，这与无氧条件下的乳酸堆积性质类似；(2)经LDH氧化脱氢释放一游离氢离子[H^＋](另释放一负氢离子[H^–])，这二[H^＋]都加重细胞内酸化; (3)乳酸盐有较丙酮酸盐大的解离系数：pKa 3.9，其缓冲容量明显大于后者：pKa 2.49。此外，它恶化高糖/糖尿病时"假性细胞缺氧"状态。所以，危重病患者尤其是糖尿病者输给乳酸钠可能恶化原发病所致的糖代谢紊乱，加剧LA^[2,8,22]，理应以丙酮酸盐取而代之。

(1)醋酸盐：含醋酸盐的晶体及胶体溶液是现有适用于危重病以及糖尿病者伴高乳酸血症和LA的最佳选择，但并非理想制剂。它虽然避免了生理盐水和乳酸盐的毒性，但本身并不治疗，甚至加剧LA^[26]。它不能在无氧条件下代谢，对糖酵解与红细胞无保护作用，也无明显抗氧化和抗炎及保护器官功能等特性；经氧化生成的ATP较丙酮酸盐的少1/3，氧耗量高等是其缺陷。(2)其他实验性药物：新近发现能提高PDH活性的苹果酸盐，苯丁酸盐和未酰基化生长素释放肽在休克复苏中也能纠正LA，值得进一步观察^[27]，不足的是它们也不能在无氧条件下代谢；丙酮酸乙酯(EP)虽曾广受关注，但和丙酮酸盐有本质不同：不是纠酸的碱剂，虽能降低高乳酸血症，并不纠正LA^[28]；临床上不能证实EP的抗炎性能，数年前其Ⅱ期临床试验已告失败。

至今，实验医学对丙酮酸钠在防治缺氧和LA，以及保护多器官功能的作用已有充分认识，在现有初步临床试验显示其多器官(心、脑和肝)功能保护的基础上^[11,20]，开发应用于临床不仅为防治LA提供有力措施，也将有力推动重症医学和高原医学的发展，其潜在医学和社会价值重大，值得深入探究。