Кетоацидоз: понятие, развитие при сахарном диабете, признаки, как лечить, прогноз

© Автор: З. Нелли Владимировна, врач лабораторной диагностики НИИ трансфузиологии и медицинских биотехнологий, специально для СосудИнфо.ру (об авторах)

Кетоацидоз (КА) – патологическое состояние, формирующееся на фоне нарушения углеводного обмена и протекающее с избыточным образованием и накоплением в организме промежуточных продуктов метаболизма углеводов, которые называются кетоновыми (ацетоновыми) телами (КТ). К кетоновым телам относят: ацетон, ацетоуксусную кислоту, β-оксимасляную кислоту (БОМК). В больших концентрациях кетоновые тела нарушают кислотно-основное равновесие (рН), смещая его в сторону ацидоза (в кислую сторону: рН < 7,35), поэтому такой вид нарушений называется кетоацидозом.

Кетоновые тела в мизерных количествах присутствуют и в плазме здоровых людей, больше их вырабатывается в условиях значительного дефицита или отсутствия углеводов в пищевом рационе, когда организм для создания энергетических ресурсов, начинает расходовать жировые запасы. Это компенсаторная реакция – ее называют кетозом. В случае кетоза избыточного накопления КТ не происходит. Они синтезируются в достаточном количестве («quantum satis», как говорят медики), то есть, вдоволь, но не чрезмерно, не больше, чем может понадобиться организму, чтобы пережить углеводное голодание. Полученные с такой целью КТ, своевременно утилизируются в мышечных тканях, не создавая критического уровня в крови.

В норме количество кетоновых тел в крови и моче настолько мало, что они не определяются рутинными методами лабораторной диагностики, поэтому принято считать, что у здорового человека они отсутствуют.

Когда-то – пища, когда-то – яд

Головной мозг (ГМ), состоящий преимущественно из жира (60%), для осуществления своей деятельности, в том числе, мыслительной, все время нуждается в чем-нибудь сладеньком, потому что энергетические ресурсы он черпает от переработки глюкозы (C₆H₁₂O₆), и источником энергии для ГМ являются конечные продукты ее утилизации. Но для утилизации глюкозы (полученной извне или выработанной организмом), как известно, необходим инсулин – пептидный гормон, синтезируемый β-клетками островкового аппарата (островки Лангерганса) панкреаса (поджелудочной железы).

Организм людей, волею случая попавших в углеводно-дефицитную ситуацию, но не страдающих какой-то патологией, «вспоминает» о своих внутренних резервах. Коль нет поступления глюкозы, в ход начинают идти запасенные ранее гранулы гликогена и собственные жировые накопления. Впрочем, гликогена в организме не так уж много, через несколько дней, если не будет нового поступления сахаров, его запасы иссякнут. И тогда включаются приспособительные механизмы:

• Глюконеогенеза, в результате которого из веществ неуглеводной природы (жиров, аминокислот) посредством многочисленных биохимических превращений получаются углеводы;
• Кетогенеза, когда печеночная паренхима, ощущая недостаток углеводов, пытается найти им замену и, через продукцию жирных кислот и глицерина, начинает активно вырабатывать кетоновые тела, которые возьмут на себя функцию временно отсутствующего энергетического ресурса и помогут организму переждать аварийную ситуацию.

Однако перечисленные выше реакции быстро срабатывают в условиях здорового организма. Полученные промежуточные и конечные продукты углеводного обмена, благодаря достаточной продукции инсулина, благополучно достигают своей цели и клетки получают энергию.

У больного, страдающего эндокринной патологией (сахарный диабет), этот механизм тоже включается, но от этого идет лишь негативный эффект. При сахарном диабете инсулина мало или он вообще отсутствует, сахар в крови растет (как за счет поступления с пищей, так и за счет образованной в процессе глюконеогенеза эндогенной глюкозы), продукция кетоновых тел усиливается.

Накопление энергетических ресурсов в данных условиях не обеспечивает ткани «топливом», при нарушенном процессе переработки продуктов метаболизма углеводов, не глядя на высокий уровень глюкозы в крови, клетки остаются «голодными». К сожалению, синтезированные в ходе приспособительной реакции промежуточные вещества в виде ацетоновых (кетоновых) тел, у больных не могут утилизироваться и давать энергию, как это бывает у здоровых людей. Они накапливаются, отравляя нежные структуры головного мозга.

Все виды кетоацидоза

Итак, такая разновидность обменного расстройства кислотно-основного баланса, как кетоацитоз (КА), наиболее характерен для сахарного диабета (СД), поэтому его чаще называют диабетическим кетоацидозом.

При сахарном диабете на фоне нарушения утилизации продуктов обмена углеводов (по причине недостатка полипептидного гормона поджелудочной железы – инсулина), в крови возрастает содержание сахара и кетоновых тел, причем, их уровень очень заметно отклоняется от границ нормы.

Помимо диабетического кетоацидоза (ДКА), в медицине существует и такое понятие, как кетоацидоз недиабетический, который по-иному называют детским ацетонемическим синдромом, а также ацетонемической рвотой или синдромом циклической ацетонемической рвоты (в общем, названий хватает).

Главным симптомом патологии, эпизодически проявляющей себя у детей от года до окончания пубертатного периода, является рвота, которая повторяется от случая к случаю, чередуясь с временным благополучием. Родители, которые столкнулись с подобной проблемой, обычно замечают, что рвоте могут предшествовать:

1. Продолжительные паузы (несколько часов) без еды;
2. Употребление в пищу слишком жирных продуктов;
3. ОРВИ, грипп, другие инфекции.

Ацетонемический синдром нередко преследует детей, имеющих эндокринные отклонения или заболевания нервной системы.

Кроме того, до кетоацидоза можно дойти, как говорят, «по глупости», употребляя большие дозы горячительных напитков, или по причине элементарного невежества, воспринимая часто используемые в домашних условиях лекарственные препараты, как безобидные средства, не способные нанести вред.

Учитывая, что русский народ в мире имеет репутацию пьющего народа, нельзя игнорировать нередкие случаи алкогольного кетоацидоза, протекающего без значительного повышения сахара в крови, если пациент не страдает сахарным диабетом. Развитие КА в данном случае обусловлено одновременным воздействием голодной диеты и спиртосодержащей жидкости на углеводный обмен, ведь в состоянии запоя у человека все мысли о выпивке, способной на время облегчить его страдания, но никак не о еде, которая из-за тошноты, рвоты, болей в животе, наоборот, вызывает отвращение. Алкогольная нагрузка на печень ослабляет глюконеогенез, выработка инсулина в поджелудочной железе снижается, зато стимулируется расщепление жиров (липолиз) и нарушается окисление жирных кислот (ЖК). В таких условиях заметно активируется кетогенез.

Симптомы алкогольного кетоацидоза мало отличаются от аналогичного состояния, возникшего по другим причинам (отравление метиловым спиртом, этиленгликолем), а также от диабетического кетоацидоза. Другое дело, что восстанавливается человек после подобных неприятностей с алкоголем быстрее, нежели пациент, страдающий СД. Инсулин алкоголикам показан лишь в случае, когда уровень глюкозы в крови очень высок или имеет место подозрение на атипичную форму диабетического кетоацидоза.

Тяжелым осложнением в виде острого кетоацидоза может обернуться прием некоторых лекарственных препаратов, в частности, салицилатов. Даже сравнительно небольшие дозы аспирина способны быстро повышать распад ЖК, инициируя увеличение образования кетоновых тел. Особенно подобное состояние опасно в детском возрасте, и, хотя аспирин в настоящее время пациентам до 16 лет противопоказан по причине риска развития синдрома Рея, некоторые люди живут и лечат детей «по старинке». Подобный кетоацидоз, протекая с гликемией и глюкозурией, на первый взгляд сильно напоминает манифестный сахарный диабет, однако, следует заметить, генез обусловленного приемом салицилатов острого состояния совсем иной, отличный от происхождения диабетического кетоацидоза.

Ликвидация причины на дому или срочная госпитализация?

Диабетический кетоацидоз в большей степени характерен для сахарного диабета 1-го типа (инсулинозависимого – ИЗСД), нежели для ИНСД. Чрезмерное накопление кетоновых тел при сахарном диабете 1-го типа, как правило, провоцируется недостатком (относительным или абсолютным) полипептидного гормона, продуцируемого β-клетками островкового аппарата поджелудочной железы. Дефицит инсулина эндогенного обусловлен гибелью бета-клеток, когда об этом еще никто не знает (дебют болезни), или неправильным использованием экзогенного препарата (неадекватная дозировка, некачественный инсулин, несвоевременное введение препарата), если диагноз уже установлен и больной получает инсулинотерапию.

Безусловно, накопление кетоновых тел нельзя оставлять без внимания. С другой стороны – и паника при малейшем изменении анализов не всегда уместна, поскольку не все состояния, связанные с повышением концентрации кетоновых тел при сахарном диабете, следует рассматривать как угрожающие жизни:

• При сахарном диабете (компенсированная форма) возможно небольшое повышение уровня промежуточных метаболических продуктов (диабетический кетоз) в силу различных причин (нарушение диеты, стресс, физическое напряжение). Кетоз у человека, страдающего СД, который не дает выраженной клинической симптоматики и особо не нарушает состояние больного, в большинстве случаев не требует госпитализации, лечебные мероприятия ограничиваются ликвидацией причины, вызвавшей кетоз, строгим соблюдением диеты, увеличением дозы инсулина, применением симптоматических средств;
• Дальнейшее накопление КТ в случае глубокого дефицита инсулина и отсутствия своевременной компенсации (введение препарата или ликвидация предпосылок, вызывающих метаболические расстройства) начинает проявляться симптомами (интоксикация, обезвоживание, запах «ацетона» изо рта и др.), указывающими на высокую вероятность развития кетоацидотической диабетической комы. Диабетический кетоацидоз требует экстренного терапевтического вмешательства и лечения больного в условиях стационара.

Диабетический кетоацидоз уверенно держит первенство в списке острых осложнений болезней эндокринной системы и нередко имеет печальный исход, особенно, это касается детей, страдающих ИЗСД (инсулинзависимым СД, диабетом 1 типа) – они чаще всего погибают от кетоацидотической комы.

Повышенная потребность в инсулине

Накопление КТ при сахарном диабете происходит и в случаях, когда потребность организма в инсулине возрастает. К таким случаям следует отнести:

1. Тяжелые инфекционно-воспалительные процессы, затрагивающие системы: пищеварения, дыхания, выделения;
2. Сочетание СД с другой эндокринной патологией, утяжеляющей течение основной болезни (заболевания щитовидной железы, надпочечников);
3. Сердечно-сосудистая патология (острое нарушение мозгового кровообращения, инфаркт миокарда);
4. Ранения, операции;
5. Применение гормональных препаратов;
6. Беременность;
7. Психоэмоциональное напряжение (особенно в возрасте, который называют переходным).

Все эти ситуации требуют повышенной продукции инсулина, поскольку:

• Возрастает синтез гормонов, направленных на инсулин (контринсулярных) и уменьшающих его эффект: адреналина, который мобилизует силы организма в экстремальных ситуациях, кортизола – стрессового гормона, глюкагона, вырабатываемого α-клетками поджелудочной железы, соматотропина – гормона роста (СТГ);
• За счет снижения чувствительности тканей к гормону, поставляемому β-клетками панкреаса, формируется инсулинорезистентность.

Безусловно, при подобных обстоятельствах привычного количества инсулина для обеспечения обменных реакций будет не хватать, и организм будет требовать большего.

Что происходит в организме без инсулина?

В условиях недостатка или полного отсутствия инсулина нарушается процесс утилизации глюкозы. Вот что происходит в организме в таких случаях:

1. Поскольку самостоятельно (без инсулина) попасть в мышечные и жировые клетки глюкоза не может, она накапливается в крови, формируя состояние гипергликемии, что, в свою очередь, дает сильный скачок концентрации контринсулярных гормонов;
2. Резко активируются биохимические реакции: расщепления гликогена до глюкозы (гликогенолиз), гидролиза белков, ускоряемого протеолитическими ферментами (протеолиз), распада жиров до жирных кислот (липолиз). В результате этих реакций получаются продукты, которые используются в качестве субстрата для глюконеогенеза – производства глюкозы из веществ неуглеводной природы;
3. Образование большого количества глюкозы в ходе глюконеогенеза в комбинации с расстройством ее утилизации (по причине отсутствия инсулина) способствует стремительному увеличению ее концентрации в крови – гипергликемии;
4. Вместе со «сладкой» кровью (C₆H₁₂O₆) доставляется в почки, где, будучи осмотически активным веществом, чрезмерно загружает их, притягивая к себе большое количество жидкости и нарушая реабсорбцию воды;
5. Уменьшение реабсорбции H₂O в структурах почек приводит к осмотическому диурезу (выделение большого количества мочи, содержащей высокие концентрации осмотически активных веществ);
6. Потеря больших объемов жидкости ведет к внеклеточному обезвоживанию, уменьшению ОЦК (объема циркулирующей крови) и риску развития гиповолемического шока, а также существенному изменению электролитного состава плазмы;
7. Не глядя на то, что уровень глюкозы в крови растет, клетки, не получая энергию, голодают, и печени ничего не остается, как запустить кетогенез – продуцировать промежуточные продукты метаболизма сахаров, которые, тем не менее, не могут своевременно перерабатываться тканями, поскольку в подобных условиях затормаживается процесс утилизации;
8. Результатом усиленной продукции КТ является возрастание их в крови (кетонемия), о чем даже без анализов красноречиво свидетельствуют симптомы данного состояния (запах ацетона изо рта);
9. Если подобные обстоятельства оставить без внимания и не принять соответствующих мер, уровень кетоновых тел сам по себе не упадет, они будут накапливаться, почки перестанут быть для них преградой, они будут появляться в моче (кетонурия), увлекая за собой положительно заряженные ионы электролитов;
10. Выведение электролитов с мочой оборачивается их дефицитом в организме, изменением водородного показателя крови в кислую сторону (буферные способности тканей и жидкостей не справляются с нарастающим образованием ионов водорода), в результате – развивается тяжелый метаболический ацидоз.

Следует заметить, что и без того сложную для организма ситуацию (повышение глюкозы в крови и образование КТ) усугубляют другие факторы:

• Возрастание синтеза эндогенной C₆H₁₂O₆ за счет внутренних резервов: активации липолиза, гликогенолиза, глюконеогенеза;
• Вмешательство контринсулярных гормонов (адреналина, кортизола, СТГ, АКТГ и др.), уровень которых резко повышается в ответ на энергетический голод инсулинзависимых тканей;
• Снижение процессов переработки глюкозы в тканях не только за счет недостатка панкреатического гормона, но и за счет того, что ткани перестают его замечать и реагировать на него (инсулинорезистентность);
• Потеря жидкости из межклеточного пространства, обусловленная осмотическим диурезом.

Вот такая обстановка создается в организме при кетоацидозе, которая с одной стороны является его причиной, а с другой – следствием.

Развитие диабетического кетоацидоза

Очевидно, что кетоацидоз своим развитием, в первую очередь, «обязан» тяжелой форме сахарного диабета, форме, которая плохо компенсируется лечебными мероприятиями.

Обычно диабетический кетоацидоз формируется на фоне других (сопутствующих СД) патологических состояний:

1. Присоединения к сахарному диабету острого заболевания (интеркуррентного), от которого «диабетик», как и другие люди, никак не застрахован, например, от острой кишечной инфекции;
2. Беременность (состояние, конечно, физиологическое, и женщины, страдающие СД, тоже хотят и имеют право испытать счастье материнства, однако данное обстоятельство усложняет течение диабета и создает риск развития кетоацидоза);
3. Травмы различного рода, оперативные вмешательства;
4. Неправильно подобранная доза экзогенного инсулина;
5. Запоздалая диагностика СД при его дебюте.

Диабетический кетоацидоз – не терпящее промедления состояние, тяжесть которого обусловлена:

• Резким обезвоживанием организма;
• Декомпенсированной формой метаболического ацидоза;
• Глубоким недостатком микроэлементов (Na+, K+, Mg2+ и пр.);
• Кислородным голоданием тканей;
• Гиперосмолярностью крови (чаще всего);
• Интеркуррентной патологией.

Клиническую картину дополняют лабораторные признаки состояния ДКА:

1. Высокая гипергликемия;
2. В моче заметно увеличена концентрация глюкозы (глюкозурия);
3. Повышен уровень кетоновых тел в крови (кетонемия);
4. Нарастает количество КТ в моче (кетонурия);

Безусловно, если перечисленные лабораторные показатели недалеко ушли от границ нормы, а выраженность симптомов не столь велика, чтобы заподозрить развитие прекомы и комы, состоянию присваивают стадию компенсированного (легкого) кетоацидоза, когда водородный показатель крови (рН) еще остается в границах нормы, то есть, кислотно-основной баланс особо не нарушен, но больной уже жалуется на:

• Жажду;
• Головную боль и головокружение;
• Вялость, слабость и сонливость, учащенное мочеиспускание с выделением большого количества мочи;
• Равнодушие к еде, потерю веса;
• Запах выдыхаемого воздуха слегка напоминает ацетон.

Для более тяжелых состояний наступает стадия субкомпенсированного кетоцидоза, когда организм борется, однако рН крови уже заметно «плывет» в кислую сторону, что проявляется:

1. Заторможенностью, замедлением реакций;
2. Увеличением частоты сердечных сокращений, снижением АД;
3. Усилением выраженности абдоминального синдрома (диарея, рвота, клиника «острого живота»);
4. Уменьшением, как частоты мочеиспускания, так и количества выделяемой мочи.

Если не остановить рост КТ на стадии субкомпенсированного ацидоза, то водородный показатель крови начнет сигнализировать об исчерпании щелочных потенциалов и развитии угрожающего состояния – прекомы (декомпенсированный кетоацидоз).

Прекома при сахарном диабете в условиях отсутствия адекватной помощи легко переходит в кетоацидотическую диабетическую кому. Чтобы предотвратить гибель человека, страдающего этой тяжелой болезнью, родственники, знакомые, просто окружающие люди должны знать симптомы угрожающего жизни состояния:

• Спутанность или потеря сознания;
• Выделение мочи практически отсутствует (следовательно, накопленные в процессе развития кетоацидоза КТ перестают уходить из организма с мочой);
• Рефлексы угнетены;
• Зрачки слабо реагируют на свет или реакция пропадает вовсе;
• Дыхательные движения редкие, дыхание шумное;
• Явления обезвоживания выражены в значительной степени;
• Самый характерный симптом – запах ацетона в выдыхаемом воздухе ощущается на расстоянии;
• Лабораторные симптомы: гипергликемия, кетонемия, кетонурия.

Течение кетоацидотической комы имеет несколько вариантов: абдоминальный (более 50% всех случаев), сердечно-сосудистый, почечный, энцефалопатический. Ведущие симптомы для каждой формы – свои, например, если при абдоминальной форме в первую очередь на себя обращают внимание боли в животе, признаки перитонита (псевдоперитонит), тошнота, кровянисто-коричневая рвота, которую легко принять за «кофейную гущу», то при почечном варианте на первый план выходят проблемы с образованием мочи и мочеиспусканием.

Что с этим делают врачи?

Лечение больного с диабетическим кетоацидозом проходит в стенах реанимационного отделения, куда его доставляет в экстренном порядке бригада скорой помощи.

Мероприятия, как правило, начинают внутривенным или внутримышечным введением инсулина короткого действия, контролируя уровень сахара в крови каждый час. Однако не допускают, чтобы под действием инсулина концентрация глюкозы резко упала (ниже 10 ммоль/л), поскольку это грозит развитием обратного состояния (гипогликемии и гипоосмолярности плазмы).

Принимая во внимание, что дегидратация (обезвоживание) является характерным симптомом диабетического кетоацидоза, нельзя забывать о восполнении потерянной жидкости, что достигается вливанием изотонического раствора хлорида натрия. При уменьшении гликемии ниже 14 ммоль/л к проводимой инфузионной терапии добавляют 5 – 10% раствор глюкозы, чтобы не допустить снижения осмолярности крови. Кроме этого, для коррекции кислотно-основного состояния (КОС) и ликвидации электролитных нарушений применяют растворы, содержащие калий.

За счет инфузионных мероприятий к почкам возвращаются привычные для них функции (реабсорбция бикарбонатов), а вместе с этим – восстанавливается кислотно-основное состояние.

При сахарном диабете иммунная защита снижена, к тому же, кетоацидоз еще больше ослабляет организм больного, который любую инфекцию «подхватывает» на ходу. В таком случае для предотвращения инфекционных реакций назначаются антибактериальные препараты широкого спектра действия.

Ввиду того, что при сахарном диабете (в стадии декомпенсации) есть высокая вероятность развития ДВС-синдрома, пациентам для профилактики сосудистых неприятностей назначают антикоагулянтное лечение (гепарин).

Диета для пациентов в таком состоянии назначается щадящая, но сбалансированная по белкам, углеводам и калию. Всякого рода жиры могут присутствовать только в мечтах минимум неделю, а потом – как скажет доктор.

Видео: диабетический кетоацидоз и его лечение

Под страхом летального исхода

Среди последствий и осложнений диабетического кетоацидоза, прежде всего, следует отметить развитие диабетической комы, ну и, конечно, добавить:

1. Отек головного мозга;
2. Осложнения инфекционного характера (пневмония, к примеру);
3. Нарушения сердечной деятельности (аритмия).

Список, на первый взгляд, невелик, но с учетом тяжести приведенных состояний, внушает озабоченность и тревогу. Да и сам кетоацидоз – достаточно серьезное осложнение «сахарной болезни», поскольку его весьма печальным последствием, которого боятся сами больные, их родственники и врачи, является летальный исход. К сожалению, вероятность гибели при данном патологическом процессе довольно высока.

В связи с вышесказанным, следует прилагать максимум усилий, чтобы не допустить критического накопления кетоновых тел в кровотоке. Это значит, что профилактика должна быть в зоне особого внимания: инсулинотерапия – адекватная (в зависимости от содержания глюкозы в крови), диета – соответствующая, исключающая легкие углеводы, сладости и мучное, питание – дробное, без длительных пауз между приемами пищи, самоконтроль – полный (умение пользоваться глюкометром, самостоятельное определение уровня сахара в крови).

Видео: учебный фильм о диабетической коме – следствии кетоацидоза

Рекомендации читателям СосудИнфо дают профессиональные медики с высшим образованием и опытом профильной работы.

На ваш вопрос в форму ниже ответит один из ведущих авторов сайта.

В данный момент на вопросы отвечает: А. Олеся Валерьевна, к.м.н., преподаватель медицинского вуза

Поблагодарить специалиста за помощь или поддержать проект СосудИнфо можно произвольным платежом по ссылке.