好気呼吸のための組織酸素が不足すると乳酸が生成し、ピルビン酸に対する乳酸脱水素酵素の作用により、嫌気呼吸の副産物として乳酸は以下に示すよう に生成される。
高乳酸血症とは乳酸値が2～5mmol/Lと異常に高い状態をいい、乳酸アシドーシスとは乳酸値が5mmol/L以上、pHが7以下と定義される。34.
乳酸には2種類の異性体が存在する。
CohenとWoodsは、乳酸アシドーシスの原因を2つのカテゴリーに分類した。
これには、
無酸素性筋活動（例えば、運動）
組織低灌流（例えば、敗血症性ショック）
組織酸素供給または利用減少（例えば、重度の貧血）、および
組織低灌流の臨床証拠がないB型乳酸中毒があり、これをさらに細分化したものです。
B1 – 基礎疾患（例えば、ケトアシドーシス）に関連するもの
B2 – 数種の薬剤および毒素（例えば、ビグアナイド、サリチル酸塩、イソニアジドおよびアルコール）に関連するもの
B3 – 先天的代謝異常（例えば、ピルビン酸脱水素酵素欠損症）に関連するもの
B4 – 先天的代謝異常（例えば、ピルビン酸脱水素酵素欠損症）
B1 – 基礎疾患（例えば、ケト酸塩）に関連するもの。
メトホルミン関連乳酸アシドーシスは、1000患者年あたり0.03例と比較的まれである。 これは、メトホルミンを服用している患者において、敗血症などの他の乳酸誘発メカニズムが関与していない乳酸アシドーシスのすべての症例を指す。 多くの場合、メトホルミンの寄与は、腎不全、肝疾患、低心拍出量状態などの患者要因による二次的なものである。 二次的とはいえ、メトホルミンは重要である。 重症患者におけるメトホルミン関連高乳酸血症の存在は、30％を超える死亡率と関連している。
このシナリオの患者は、メトホルミンによる乳酸アシドーシスに苦しんでいた。 これは特に、乳酸値の高さがメトホルミンの過剰摂取以外の主要な危険因子によって説明できない状況を指し、したがってB2型乳酸アシドーシスである。 メトホルミン関連乳酸アシドーシスではメトホルミンの蓄積が他の因子と共存して乳酸アシドーシスの病態に寄与している可能性があるのに対し、メトホルミン誘発乳酸アシドーシスでは、純粋にメトホルミン過剰摂取による乳酸アシドーシスという違いがある
経口血糖降下剤による故意の過量摂取は、メトホルミン誘発乳酸アシドーシスでもさらに稀な型とされる。 PubMedデータベースを用いた文献レビューでは、数件の症例報告と小規模なケースシリーズしか取り上げられておらず、メトホルミン過量投与による乳酸アシドーシスがいかに稀な出来事であるかが示されている。 この症例が珍しいものであることのさらなる証拠は、米国の毒物管理センターに報告された毒物曝露の5年間のレビューから得られている。 736>
意図的なメトホルミンの過量投与に関する過去の事例報告では、通常は生命維持が不可能と考えられる過剰な高乳酸値の患者が、どのようにして生存できたかが示されている。 Gjeddeらの症例報告では、63gのメトホルミンを意図的に摂取し、初期乳酸値が17.7mmol/Lであったにもかかわらず生存したことから、これを実証している。 Tealeらによるケースシリーズでは、重度の代謝性アシドーシス（悪化するとpH6.9、乳酸値29mmol/L）を持つ個人が、適切な管理により生存したことが記述されている
既発表のデータは、メトホルミン過剰摂取の適切な治療には重炭酸血液透析が含まれるという点で一致している
代謝性アシドーシスを修正することはメトホルミン誘発乳酸症における最も重要な点である。 炭酸水素ナトリウムはしばしば明白な方法である；しかし、高用量であっても炭酸水素ナトリウムが正常な血液pHを維持できないほどの速度で乳酸が生成されるため、常に有効であるとは限らない。 736>
重炭酸塩補充液を用いた静脈濾過透析は、メトホルミンがフィルターを通して排出されるため、より効果的であると考えられている。 しかし、この場合、患者の血行動態が安定していることが必要である。 メトホルミンの排泄を促すもう一つの方法は、フロセミドを使用して利尿を誘発し、尿中の未変化メトホルミンの排泄を増加させることである
このケースでは、表2に示すように、患者は重炭酸ナトリウム8.4％のCVVHDFを受けて、すぐに乳酸症を解消した
乳酸症と悪い予後の間の関連性は、何十年も知られてきた。 BakkerとJansenは、乳酸値が観察値を測定するよりも患者の転帰の指標として優れていることを示唆し、多くの集中治療専門医が患者の死亡率の目安として利用しているほどである。 Maniniらは、薬物の過剰摂取による死亡を予測するために使用した場合、血清乳酸値がいかに優れた予後指標であるかを実証しました。
患者の最初の乳酸値が高かったことから、従来の考えや証拠では、非常に高い死亡率が予測されていたことでしょう。 実際、Simplified Acute Physiology Scoreを使用すると、この患者の死亡率は80％近くと予測されました。
このケースは、動脈pHと乳酸の測定が、メトホルミンによる乳酸中毒において、いかに正確な臨床指標ではないかを強調しています。 このことは、メトホルミン関連乳酸アシドーシス患者において、動脈pHと乳酸値が死亡率の良い指標ではないことを示唆するVecchioとProttiの最近の研究でも裏付けられている。 メトホルミンの過量投与を含む彼らのケースシリーズでは、入院時の平均動脈pHは6.75±0.13、乳酸値は19±5mmol/Lであった。 これらの患者のSimplified Acute Physiology Score IIは88±23で、予測死亡率は96％であったが、生存率は50％とはるかに高かった。 この研究では、メトホルミンに関連しない原因による同様の重症乳酸アシドーシスも比較したが、31人の患者のうち生存した者はいなかった。 736>
メトホルミンによる高乳酸値と低pHの乳酸アシドーシスがなぜ可逆的であるかのメカニズムは、Prottiらによるさらなる研究で強調されており、ビグアナイド薬が肝細胞のミトコンドリア機能を損なうことによって乳酸アシドーシスを誘発することが示唆されている。 したがって、乳酸産生はミトコンドリア機能の阻害による随伴現象であり、このことは、CVVHDFによる問題のあるメトホルミンの迅速な除去が、極めて高い乳酸値を効果的に治療できる理由を説明できるかもしれない＜736＞。