1.定义、发病诱因和发病机制 糖尿病酮症酸中毒(diabetic ketoacidosis,DKA)是由于胰岛素不足和(或)升糖激素不适当升高引起的糖、脂肪和蛋白质代谢严重紊乱,以致体内水、电解质和酸碱失衡,临床以高血糖、高血酮和代谢性酸中毒为主要表现。
DKA的发生与糖尿病(diabetes mellitus,DM)类型有关,1型糖尿病(type 1 diabetes mellitus,T1DM)有发生DKA的倾向,2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)在某些诱因诱发下也可发生DKA。
常见的诱因有急性感染、胰岛素不适当减量、降糖治疗中断、饮食不当(暴饮暴食、酗酒、过量甜食等)、胃肠疾病(呕吐、腹泻)、严重外伤、麻醉、手术、妊娠、分娩、精神刺激及心肌梗死或脑血管意外等情况。
DKA发病的基本环节是由于胰岛素缺乏和升糖激素增加,升糖激素包括胰高血糖素、肾上腺素、糖皮质激素和生长激素,其中以胰高血糖素的作用最强,胰高糖素分泌过多是引起DKA发病的主要因素。由于胰岛素及升糖激素分泌双重障碍,患者体内葡萄糖运转载体功能降低,糖原合成与糖的利用率下降,糖原分解及糖异生加强,血糖显著增高;同时由于脂肪代谢紊乱,脂肪分解产生大量酮体,最终形成了酮症酸中毒。
2.病理生理变化 DKA时,机体发生的病理生理变化主要表现在以下几方面。
(1)高血糖:DKA患者的血糖多呈中等程度的升高,常在16.7~33.3mmol/L,造成患者高血糖的原因包括胰岛素分泌能力的下降,机体对胰岛素反应性降低,升糖激素过多及脱水、血液浓缩等因素。
(2)酮症和(或)酸中毒。
①酮体的组成和代谢:酮体是脂肪β氧化不完全的产物,包括乙酰乙酸、β-羟丁酸和丙酮3种组分,其中乙酰乙酸为强有机酸,能与酮体粉发生显色反应;β-羟丁酸为乙酰乙酸还原产物,亦为强有机酸,在酮体中含量最大,约占酮体总量的70%;丙酮则为乙酰乙酸脱羧产物,量最少,呈中性,无肾阈,可从呼吸道排出。正常人血酮体不超过10mg/dl,酮症酸中毒时可升高50~100倍,尿酮阳性。
②脂肪分解增加:DKA病人脂肪酸分解的主要原因包括胰岛素严重缺乏,不能抑制脂肪分解,糖利用障碍,机体代偿性脂肪动员增加。
③高酮血症:DKA病人脂肪分解增加,产生大量的游离脂肪酸和三酰甘油,大量游离脂肪酸在肝内经β-氧化,与辅酶A(Co A)和ATP耦联形成乙酰Co A,大量乙酰Co A使肝内产生的酮体增加,超过正常周围组织氧化的能力而引起高酮血症。
④酸血症和酮症酸中毒:酮体中的β-羟丁酸和乙酰乙酸都是强酸,血酮增高使血中有机酸浓度增高(正常的6mmol/L),同时大量有机酸从肾脏排出时,除很少量呈游离状态或被肾小管泌氢中和排出外,大部分与体内碱基结合成盐而排除,造成体内碱储备大量丢失而致酸中毒。
(3)脱水:DKA时血糖明显升高,同时大量酸根产生,渗透性利尿及排酸失水,加上呼吸深快失水和可能伴有的呕吐,腹泻引起的消化道失水等因素,均可导致脱水的发生。
(4)电解质紊乱:DKA时,由于渗透性利尿,摄入减少及呕吐,细胞内外水分转移入血,血液浓缩等均可导致电解质紊乱。细胞分解代谢量增加,磷的丢失亦增加,临床上可出现低磷血症,特别注意DKA病人由于细胞分解增加,磷在细胞内的有机结合被破坏,缺磷可致红细胞2,3-二磷酸甘油减少,影响氧自血红蛋白解离,引起组织缺氧。
(5)组织缺氧:DKA时携氧系统失常,高血糖致红细胞内糖化血红蛋白含量增多,增强血红蛋白与氧的亲和力;缺磷时细胞内2,3-二磷酸甘油酸(2,3-DPG)降低,使血氧解离曲线左移,两者均导致氧释放减少,造成组织缺氧,但由于Bohr效应,即酸中毒时p H下降,使血红蛋白与氧亲和力下降,从而使组织缺氧在某种程度得到改善。
3.临床表现 DKA代偿期时病人表现为原有糖尿病症状(如多尿、口渴等)加重,明显乏力,体重减轻;随DKA病情进展,逐渐出现食欲减退、恶心、呕吐,乃至不能进食进水。
少数病人可表现为急性腹痛,伴腹肌紧张及肠鸣音减弱而易误诊为急腹症,原因未明,有认为可能与脱水、低血钾所致胃肠道扩张或麻痹性肠梗阻等有关。
酸中毒时可有深大呼吸,由酸中毒所致,当血p H<7.0时则可发生呼吸中枢受抑制而呼吸麻痹。重度DKA,部分患者呼吸中可有类似烂苹果味的酮臭味。
中、重度DKA病人常有脱水症状和体征,高血糖导致大量渗透性利尿,使脱水呈进行性加重。当脱水量达体重的5%时,患者可有脱水征,如皮肤干燥、眼球及两颊下陷、舌干而红。如脱水量超过体重的15%时,则可有循环衰竭,症状包括心率加快、脉搏细弱、血压及体温下降等。
意识障碍的临床表现个体差异较大。早期表现为精神不振,头晕、头痛,继而烦躁不安或嗜睡,逐渐进入昏睡,各种反射由迟钝甚而消失,终致昏迷。
4.诊断与鉴别诊断 临床上,对昏迷、脱水兼酸中毒、休克的患者,特别对原因不明、呼吸有酮味、血压低而尿量仍较多的病人,均应警惕本病存在的可能性。有的为糖尿病合并DKA单独存在;有的为糖尿病合并如尿毒症、脑血管意外等其他疾病所致昏迷;有的或因其他疾病昏迷后又诱发了酮症酸中毒等。一般通过询问病史、体格检查,化验尿糖、尿酮、血糖、血酮及二氧化碳结合力、血气分析等,大多可明确诊断。
鉴别诊断见表6-1。
表6-1 DKA的鉴别诊断
(续 表)
5.治疗 DKA治疗的主要目标是恢复糖脂正常代谢。治疗过程中必须强调,血糖及酸碱平衡需经过数小时的治疗逐渐恢复正常,不应操之过急,否则会引起机体渗透压及电解质的不平衡,以致对患者产生严重危害。主要抢救措施:
(1)补液:严重DKA患者失水可达体重的10%,失水导致的低血容量和周围循环衰竭常为DKA的死亡原因。大多数患者由于血容量降低、组织灌注不足使胰岛素敏感性降低。因此,补液是治疗DKA的首要措施。所需补液量按患者体重的10%作为估计失水量。在最初的2~3h给予所需补液量的1/3,3h后的12h再给所需补液量的1/3,剩余的1/3在之后的12h补足。起初可先给予生理盐水,如患者血钠浓度正常或偏低,一般会出现高钠血症。合理使用等渗溶液可防止由于血糖、尿素氮浓度下降所致的细胞外液渗透压降低,从而减少脑水肿的发生。评价补液量是否充足,可根据临床表现、血压、尿量来判断,必要时可测量中心静脉压。
(2)胰岛素:胰岛素应用的主要原则是小剂量、静脉、持续滴注。当血糖在13.9mmol/L以上时,应采用生理盐水加胰岛素降糖。临床上多采用0.1~0.2U/(kg·h)的胰岛素输注速度。当血糖下降到13.9mmol/L时,可改用5%葡萄糖注射液或5%葡萄糖氯化钠注射液,此时在补液内应按一定比例加入胰岛素,可以4g葡萄糖加入1U胰岛素。按此浓度持续滴注使患者血糖维持在10mmol/L左右,直至尿酮转阴,血p H恢复正常。
(3)补钾:主要原则是见尿补钾。只要血钾<5.2mmol/L,开始补液治疗数小时后尿量达到每小时40ml以上时应开始补钾,血钾<3.5mmol/L时更要静脉补钾。DKA时由于大量渗透性利尿丢失钾、酸中毒钾离子细胞外转移已经使钾库严重不足,当补液恢复血容量及给予胰岛素治疗后血钾转移到细胞内,使血钾明显降低,因此,低钾血症是DKA治疗程中最常见的并发症,也是诱发呼吸抑制或心脏骤停的主要原因。故监测血钾、及时补钾非常重要。但血钾达5.5mmol/L时和(或)每小时尿量少于30ml时应暂不补钾。DKA纠正后,还需继续补钾5~7d,才能补足机体所丢失的钾。治疗期间应密切观察血钾、心电图及尿量,以防止高钾血症或低钾血症的发生。
(4)补碱:经过上述补液及胰岛素治疗后DKA多可纠正,无需补碱。只有血p H≤7.0时才可考虑补碱。先给碳酸氢钠50mmol(相当于2.5%碳酸氢钠125ml)静脉滴注。必要时可重复给药,直至血p H>7.0。但注意过早过多补碱可以减少组织供氧,加重脑损害,同时更易诱发低血钾。
(5)排除诱因:以减少酮体及其他不良代谢产物的进一步产生,对于控制DKA非常重要,有感染者加强抗感染治疗。有时某些感染非常隐匿没有典型感染表现,因此,只要临床上出现发热及白细胞升高,就需要用抗生素治疗。
6.糖尿病酮症酸中毒的预后与预防 早期和积极的诊断和抢救已使DKA的病死率降至5%以下,但老年人和已有严重慢性并发症者的病死率仍较高。致死的主要原因为休克、多脏器衰竭、心肌梗死等。
保持良好的血糖控制、预防和及时治疗感染及其他诱因,加强糖尿病教育,增强糖尿病患者及家属对DKA的认知,是预防DKA的主要措施。
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