Діабетичний кетоацидоз і діабетична кетоацидотична кома

Діабетичний кетоацидоз – це гостре ускладнення цукрового діабету, яке характеризується гіперглікемією (більше 14 ммоль/л), кетонемією та розвитком метаболічного ацидозу.

[ 1 ]

Епідеміологія

Діабетичний кетоацидоз зазвичай розвивається при цукровому діабеті 1 типу. Частота діабетичного кетоацидозу коливається від 5 до 20 випадків на 1000 пацієнтів з цукровим діабетом.

[ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]

Причини діабетичного кетоацидозу та діабетичної кетоацидотичної коми

Розвиток діабетичного кетоацидозу пов'язаний з тяжким дефіцитом інсуліну.

[ 5 ]

Причини дефіциту інсуліну

• пізня діагностика діабету;
• відміна інсуліну або недостатня його доза;
• грубе порушення дієти;
• супутні захворювання та втручання (інфекції, травми, операції, інфаркт міокарда);
• вагітність;
• застосування препаратів, що мають властивості антагоніста інсуліну (глюкокортикостероїди, пероральні контрацептиви, салуретики тощо);
• панкреатектомія у осіб, які раніше не хворіли на цукровий діабет.

[ 6 ]

Патогенез

Дефіцит інсуліну призводить до зниження утилізації глюкози периферичними тканинами, печінкою, м'язами та жировою тканиною. Вміст глюкози в клітинах знижується, що призводить до активації процесів глікогенолізу, глюконеогенезу та ліполізу. Їх наслідком є неконтрольована гіперглікемія. Амінокислоти, що утворюються в результаті катаболізму білків, також включаються в глюконеогенез у печінці та посилюють гіперглікемію.

Поряд з дефіцитом інсуліну, велике значення в патогенезі діабетичного кетоацидозу має надмірна секреція контрінсулярних гормонів, насамперед глюкагону (стимулює глікогеноліз та глюконеогенез), а також кортизолу, адреналіну та гормону росту, які мають жиромобілізуючу дію, тобто стимулюють ліполіз та підвищують концентрацію вільних жирних кислот у крові. Підвищене утворення та накопичення продуктів розпаду ВЖК – кетонових тіл (ацетон, ацетооцтова кислота, b-гідроксимасляна кислота) призводить до кетонемії, накопичення вільних іонів водню. Знижується концентрація бікарбонату в плазмі, який витрачається на компенсацію кислотної реакції. Після виснаження буферного резерву порушується кислотно-лужний баланс, розвивається метаболічний ацидоз. Накопичення надлишку CO2 у крові призводить до подразнення дихального центру та гіпервентиляції.

Гіпервентиляція викликає глюкозурію, осмотичний діурез з розвитком зневоднення. При діабетичному кетоацидозі втрати організму можуть становити до 12 літрів, тобто 10-12% від маси тіла. Гіпервентиляція посилює зневоднення через втрату води через легені (до 3 літрів на добу).

Діабетичний кетоацидоз характеризується гіпокаліємією, зумовленою осмотичним діурезом, катаболізмом білків та зниженням активності K ⁺ -Na ⁺ -залежної АТФази, що призводить до зміни мембранного потенціалу та вивільнення іонів K ⁺ з клітини по градієнту концентрації. У осіб з нирковою недостатністю, у яких порушено виведення іонів K ⁺ з сечею, можлива нормо- або гіперкаліємія.

Патогенез розладу свідомості до кінця не вивчений. Порушення свідомості пов'язане з:

• гіпоксична дія кетонових тіл на мозок;
• ацидоз спинномозкової рідини;
• зневоднення клітин мозку; через гіперосмолярність;
• Гіпоксія ЦНС внаслідок підвищення рівня HbA1c у крові та зниження вмісту 2,3-дифосфогліцерату в еритроцитах.

Клітини мозку не мають енергетичних резервів. Клітини кори головного мозку та мозочка найбільш чутливі до відсутності кисню та глюкози; час їх виживання за відсутності O2 та глюкози становить 3-5 хвилин. При компенсації зменшується мозковий кровотік та знижується рівень метаболічних процесів. Буферні властивості спинномозкової рідини також належать до компенсаторних механізмів.

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ]

Симптоми діабетичного кетоацидозу та діабетичної кетоацидотичної коми

Діабетичний кетоацидоз зазвичай розвивається поступово, протягом кількох днів. Загальними симптомами діабетичного кетоацидозу є симптоми декомпенсованого цукрового діабету, зокрема:

• спрага;
• сухість шкіри та слизових оболонок;
• поліурія;
• втрата ваги;
• слабкість, адинамія.

Потім додаються симптоми кетоацидозу та зневоднення. Симптоми кетоацидозу включають:

• запах ацетону з рота;
• Дихання Куссмауля;
• нудота, блювота.

Симптоми зневоднення включають:

• знижений тургор шкіри,
• знижений тонус очних яблук,
• зниження артеріального тиску та температури тіла.

Крім того, часто спостерігаються ознаки гострого живота, спричинені подразнюючою дією кетонових тіл на слизову оболонку шлунково-кишкового тракту, дрібноточкові крововиливи в очеревину, зневоднення очеревини та електролітні порушення.

При тяжкому, некоригованому діабетичному кетоацидозі розвиваються порушення свідомості, включаючи ступор та кому.

Найпоширенішими ускладненнями діабетичного кетоацидозу є:

• набряк головного мозку (розвивається рідко, частіше у дітей, зазвичай призводить до смерті пацієнтів);
• набряк легень (часто викликаний неправильною інфузійною терапією, тобто введенням надлишку рідини);
• артеріальний тромбоз (зазвичай спричинений підвищеною в'язкістю крові внаслідок зневоднення, зниженням серцевого викиду; інфаркт міокарда або інсульт можуть розвинутися в перші години або дні після початку лікування);
• шок (в його основі лежить зменшення об'єму циркулюючої крові та ацидоз, можливими причинами є інфаркт міокарда або інфекція грамнегативними мікроорганізмами);
• приєднання вторинної інфекції.

[ 10 ], [ 11 ], [ 12 ]

Діагностика діабетичного кетоацидозу та діабетичної кетоацидотичної коми

Діагностика діабетичного кетоацидозу ґрунтується на анамнезі цукрового діабету, зазвичай 1 типу (проте слід пам'ятати, що діабетичний кетоацидоз може розвиватися також у осіб з раніше недіагностованим цукровим діабетом; у 25% випадків кетоацидотична кома є першим проявом цукрового діабету, з яким пацієнт звертається до лікаря), характерних клінічних проявах та даних лабораторної діагностики (перш за все, підвищення рівня цукру та бета-гідроксибутирату в крові; якщо неможливо провести аналіз кетонових тіл у крові, кетонові тіла визначаються в сечі).

Лабораторні прояви діабетичного кетоацидозу включають:

• гіперглікемія та глюкозурія (у осіб з діабетичним кетоацидозом глікемія зазвичай становить > 16,7 ммоль/л);
• наявність кетонових тіл у крові (загальна концентрація ацетону, бета-гідроксимасляної та ацетооцтової кислот у сироватці крові при діабетичному кетоацидозі зазвичай перевищує 3 ммоль/л, але може досягати 30 ммоль/л при нормі до 0,15 ммоль/л. Співвідношення бета-гідроксимасляної та ацетооцтової кислот при легкому діабетичному кетоацидозі становить 3:1, а при тяжкому – 15:1);
• метаболічний ацидоз (діабетичний кетоацидоз характеризується концентрацією бікарбонату в сироватці крові < 15 мЕк/л та pH артеріальної крові < 7,35. При тяжкому діабетичному кетоацидозі pH < 7.
• електролітний дисбаланс (часто помірна гіпонатріємія внаслідок переходу внутрішньоклітинної рідини в позаклітинний простір та гіпокаліємія внаслідок осмотичного діурезу. Рівень калію в крові може бути нормальним або підвищеним в результаті вивільнення калію з клітин під час ацидозу);
• інші зміни (можливий лейкоцитоз до 15 000-20 000/мкл, не обов'язково пов'язаний з інфекцією, підвищення рівня гемоглобіну та гематокриту).

Також велике значення для оцінки тяжкості стану та визначення тактики лікування має дослідження кислотно-лужного балансу та електролітів у крові. ЕКГ дозволяє виявити ознаки гіпокаліємії та порушень серцевого ритму.

[ 13 ], [ 14 ]

Диференціальна діагностика

При діабетичному кетоацидозі та особливо при діабетичній кетоацидотичній комі необхідно виключити інші причини порушення свідомості, зокрема:

• екзогенна інтоксикація (алкоголь, героїн, седативні та психотропні препарати);
• ендогенні інтоксикації (уремічна та печінкова кома);
• серцево-судинна система:
  • колапс;
  • атаки Адамса-Стокса;
• інші ендокринні розлади:
  • гіперосмолярна кома;
  • гіпоглікемічна кома;
  • лактоацидотична кома,
  • тяжка гіпокаліємія;
  • недостатність надниркових залоз;
  • тиреотоксична криза або гіпотиреоїдна кома;
  • нецукровий діабет;
  • гіперкальціємічна криза;
• церебральна патологія (часто з можливою реактивною гіперглікемією) та психічні розлади:
  • геморагічний або ішемічний інсульт;
  • субарахноїдальний крововилив;
  • епісиндром;
  • менінгіт,
  • черепно-мозкова травма;
  • енцефаліт;
  • тромбоз церебрального синуса;
• істерія;
• церебральна гіпоксія (внаслідок отруєння чадним газом або гіперкапнії у пацієнтів з тяжкою дихальною недостатністю).

Найчастіше необхідно диференціювати діабетичну кетоацидотичну та гіперосмолярну прекому та кому від гіпоглікемічної прекоми та коми.

Найважливіше завдання — відрізнити ці стани від тяжкої гіпоглікемії, особливо на догоспітальному етапі, коли неможливо визначити рівень цукру в крові. За найменших сумнівів щодо причини коматозного стану пробна інсулінотерапія суворо протипоказана, оскільки при гіпоглікемії введення інсуліну може призвести до смерті пацієнта.

Лікування діабетичного кетоацидозу та діабетичної кетоацидотичної коми

Пацієнти з діабетичним кетоацидозом та діабетичною кетоацидотичною комою потребують термінової госпіталізації до відділення інтенсивної терапії.

Після встановлення діагнозу та початку терапії пацієнти потребують постійного спостереження за своїм станом, включаючи моніторинг ключових гемодинамічних параметрів, температури тіла та лабораторних показників.

За необхідності пацієнтам проводять штучну вентиляцію легень, катетеризацію сечового міхура, встановлення центрального венозного катетера, назогастрального зонда та парентеральне харчування.

У відділенні інтенсивної терапії вони проводять.

• експрес-аналіз крові на рівень глюкози один раз на годину при внутрішньовенному введенні глюкози або один раз на 3 години при переході на підшкірне введення;
• визначення кетонових тіл у сироватці крові 2 рази на день (якщо неможливо, визначення кетонових тіл у сечі 2 рази на день);
• визначення рівня K, Na у крові 3-4 рази на день;
• дослідження кислотно-лужного балансу 2-3 рази на день до стабільної нормалізації pH;
• щогодинний моніторинг діурезу до усунення зневоднення;
• Моніторинг ЕКГ;
• моніторинг артеріального тиску, частоти серцевих скорочень (ЧСС), температури тіла кожні 2 години;
• рентген грудної клітки;
• загальні аналізи крові та сечі один раз на 2-3 дні.

Основними напрямками лікування пацієнтів є: інсулінотерапія (для пригнічення ліполізу та кетогенезу, пригнічення продукції глюкози печінкою, стимуляція синтезу глікогену), регідратація, корекція електролітних порушень та порушень кислотно-лужного балансу, усунення причини діабетичного кетоацидозу.

Догоспітальна регідратація

Для усунення зневоднення призначають такі засоби:

Натрію хлорид, 0,9% розчин, внутрішньовенно крапельно зі швидкістю 1-2 л/год у першу годину, потім 1 л/год (за наявності серцевої або ниркової недостатності швидкість інфузії зменшують). Тривалість та об’єм введеного розчину визначаються індивідуально.

Подальші заходи проводяться у відділеннях інтенсивної терапії.

Інсулінотерапія

ІКД встановлюється у відділенні інтенсивної терапії.

• Розчинний інсулін (людський генно-модифікований або напівсинтетичний) внутрішньовенно повільним струменевим струменем 10-14 ОД, потім внутрішньовенно крапельно (у 0,9% розчині натрію хлориду) зі швидкістю 4-8 ОД/год (для запобігання адсорбції інсуліну на пластиці, на кожні 50 ОД інсуліну додають 2 мл 20% альбуміну та доводять загальний об'єм до 50 мл 0,9% розчином натрію хлориду. При зниженні глікемії до 13-14 ммоль/л швидкість інфузії інсуліну зменшують у 2 рази.
• Інсулін (людський генно-інженерний або напівсинтетичний) внутрішньовенно крапельно зі швидкістю 0,1 ОД/кг/год до усунення діабетичного кетоацидозу (125 ОД розводять у 250 мл 0,9% розчину натрію хлориду, тобто 2 мл розчину містять 1 ОД інсуліну); при зниженні глікемії до 13-14 ммоль/л швидкість інфузії інсуліну зменшують у 2 рази.
• Інсулін (людський генно-модифікований або напівсинтетичний) в/м 10-20 ОД, Зитем 5-10 ОД щогодини (лише за неможливості швидкого налагодження інфузійної системи). Оскільки коматозний та прекоматозний стани супроводжуються порушенням мікроциркуляції, порушується також всмоктування інсуліну, що вводиться в/м. Цей метод слід розглядати лише як тимчасову альтернативу в/в введенню.

При зниженні глікемії до 11-12 ммоль/л та pH > 7,3, переходять на підшкірне введення інсуліну.

• Інсулін (людський генно-інженерний або напівсинтетичний) – підшкірно 4-6 ОД кожні 2-4 години; перше підшкірне введення інсуліну проводиться за 30-40 хвилин до закінчення внутрішньовенної інфузії препаратів.

Регідратація

Для регідратації використовувати:

• Натрію хлорид, 0,9% розчин, внутрішньовенно крапельно зі швидкістю 1 л протягом 1-ї години, 500 мл протягом 2-ї та 3-ї годин інфузії, 250-500 мл у наступні години.

Якщо рівень глюкози в крові < 14 ммоль/л, до розчину хлориду натрію додають глюкозу або розчин хлориду натрію замінюють розчином глюкози:

• Декстроза, 5% розчин, внутрішньовенно крапельно зі швидкістю 0,5-1 л/год (залежно від об'єму циркулюючої крові, артеріального тиску та діурезу)
• Інсулін (людський, генно-модифікований або напівсинтетичний) внутрішньовенно струменево 3-4 ОД на кожні 20 г декстрози.

Корекція електролітних порушень

Пацієнтам з гіпокаліємією призначають розчин хлориду калію. Швидкість його введення при діабетичному кетоацидозі залежить від концентрації калію в крові:

Калію хлорид внутрішньовенно крапельно 1-3 г/год, тривалість терапії визначається індивідуально.

При гіпомагніємії призначають:

• Сульфат магнію - 50% розчин внутрішньом'язово 2 рази на день, до корекції гіпомагніємії.

Тільки особам з гіпофосфатемією (з рівнем фосфатів у крові < 0,5 ммоль/л) призначають наступне:

• Монозаміщений фосфат калію внутрішньовенно крапельно 50 ммоль фосфору/день (дітям 1 ммоль/кг/день) до корекції гіпофосфатемії або
• Двозаміщений фосфат калію внутрішньовенно крапельно 50 ммоль фосфору/день (дітям 1 ммоль/кг/день) до корекції гіпофосфатемії.

У цьому випадку необхідно враховувати кількість калію, внесеного у складі фосфату.

[ 15 ]

Корекція ацидозу

Не доведено, що вживання бікарбонату прискорює нормалізацію метаболічних показників і робить лікування більш успішним.

Тільки у випадках тяжкого ацидозу (pH < 6,9), тяжкого лактацидозу або гіперкаліємії, що загрожує життю, призначають наступне:

• Бікарбонат натрію внутрішньовенно струменево 44-50 мекв/год до досягнення pH 7,1-7,15.

[ 16 ], [ 17 ], [ 18 ], [ 19 ]

Оцінка ефективності лікування

Ознаками ефективної терапії діабетичного кетоацидозу є усунення клінічних проявів діабетичного кетоацидозу, досягнення цільових рівнів глюкози в крові та зникнення кетоацидозу та електролітних порушень.

[ 20 ], [ 21 ]

Помилки та необґрунтовані призначення

Введення гіпотонічного розчину на початкових етапах терапії діабетичного кетоацидозу може призвести до швидкого зниження осмолярності плазми та розвитку набряку мозку (особливо у дітей).

Введення калію навіть до помірної гіпокаліємії особам з оліго- або анурією може призвести до гіперкаліємії, що загрожує життю.

Застосування фосфатів при нирковій недостатності протипоказане.

Невиправдане призначення бікарбонатів (за відсутності небезпечної для життя гіперкаліємії, тяжкого лактатного ацидозу або при pH > 6,9) може призвести до побічних ефектів (алкалоз, гіпокаліємія, неврологічні розлади, гіпоксія тканин, зокрема мозку).

[ 22 ], [ 23 ], [ 24 ], [ 25 ]

Прогноз

Прогноз діабетичного кетоацидозу залежить від ефективності лікування. Смертність при діабетичному кетоацидозі залишається досить високою і становить 5-15%, у людей старше 60 років вона досягає 20%.