糖尿病酮症酸中毒(Diabetic Ketoacidosis,DKA)是由于胰岛素分泌相对或绝对不足、升血糖激素不适当分泌引起的糖、蛋白质和脂肪代谢严重紊乱综合征。DKA是糖尿病的急性并发症之一,也是内科常见的急危重症。DKA发病一般较急,临床上以高血糖、高血酮和代谢性酸中毒为主要表现。部分糖尿病患者以DKA为首发表现,或因消化道症状就诊,临床上应注意通过询问病史、查体和辅助检查及时明确诊断。
【病因与发病机制】
(一)病因及诱因
1型DM患者有自发DKA的倾向,2型DM患者可在某些诱因下发生DKA。常见的诱因包括急性感染、胰岛素使用不当或中断、饮食过量、饮酒、消化道疾病和各类急性应激刺激等。
(二)发病机制
1.血糖的调节
机体对细胞外葡萄糖浓度的调节,主要由两种激素来实现:胰岛素和胰高血糖素。随着血清葡萄糖浓度的升高,葡萄糖进入胰腺β细胞,通过一系列反应导致胰岛素释放,减少糖原分解和糖异生,使肝脏葡萄糖生产减少,同时增加骨骼肌和脂肪组织对葡萄糖的摄取,胰岛素还能直接抑制胰腺α细胞的胰高血糖素的分泌,减少肝脏葡萄糖的输出,从而达到使血糖下降,恢复至正常的目的。
2.酮体的生成以及酸中毒
糖尿病患者胰岛素缺乏时,高血糖的原因主要有三个:糖异生增加、糖原分解加速以及外周组织对葡萄糖的利用受损。脂肪组织中激素敏感的脂肪酶激活,分解甘油三酯为甘油和游离脂肪酸,后者在肝脏中被氧化最终生成乙酰乙酸和β羟基丁酸,少量乙酰乙酸可脱羧形成丙酮。乙酰乙酸和β羟基丁酸这两种酮酸均为强酸,早期经过组织利用、体液缓冲系统、肾脏和肺呼吸调节等尚能代偿,维持血pH值正常。随着代谢紊乱进一步加重,酮酸生产继续增多超过机体代偿能力时,血pH值降低,出现失代偿性酸中毒。当pH<6.8时,机体将发生不可逆性损害,出现神经功能障碍和呼吸中枢麻痹,甚至昏迷或死亡。
3.失水
血糖和血酮增加时,血浆渗透压升高,细胞外液高渗,细胞内液向细胞外转移,导致细胞脱水。葡萄糖和酮体自小便排出时有渗透性利尿作用。部分患者在酸中毒时可有明显消化道症状,包括纳差、恶心、呕吐和腹泻等,导致水分摄入量减少或消化道丢失过多。当患者酸中毒明显,出现深大呼吸时,从呼吸道丢失的水分亦会增加。脱水严重时患者可出现循环容量不足、休克、组织灌注不足和肾功能衰竭等并发症。
4.电解质紊乱
酸中毒时细胞外的氢离子与细胞内钾离子交换,导致细胞内钾减少,细胞外钾离子浓度可呈现偏高表现。但DKA患者由于大量排尿和脱水,导致细胞外钾离子丢失,故体内总体钾的含量是不足的,在治疗时应注意及时补钾,以免发生严重低钾血症。DKA患者血钠一般正常或偏低,早期由于细胞内液外移,可出现稀释性低钠,进而因多尿导致血钠丢失,可出现缺钠性低钠。如失水大于失钠,血钠可升高。
5.携氧异常
酸中毒时血pH下降,氧解离曲线右移,血红蛋白与氧亲和力下降,能一定程度上缓解组织缺氧。治疗时若血pH值上升过快,可能加重组织缺氧,诱发脑水肿。
6.其他并发症
循环衰竭、肾功能衰竭或中枢神经系统功能障碍等
【诊断思路】
(一)临床表现
DKA通常急性起病。主要症状和体征包括:
1.高血糖的典型症状:多尿、多饮和体重减轻。
2.消化道症状:如恶心、呕吐、腹痛和腹泻等。常有DKA患者以首发的消化道症状就诊,腹痛一般可在酮体和酸中毒减轻后缓解。
3.酸中毒明显时,患者常有深大呼吸,呼吸时丙酮自肺排出,可有烂苹果气味。严重酸中毒时可出现昏迷。
4.机体失水量大,循环容量减少,患者可出现皮肤粘膜干燥、尿少、心率加快和血压下降,甚至休克。
5.成人糖尿病中,DKA的诱因通常包括急性感染、胰岛素使用不当或中断、饮食过量、饮酒、消化道疾病和各类急性应激刺激等。应注意询问相关病史,仔细查体。DKA患者较为常见的诱因为感染,注意勿遗漏患者感染相关的症状及体征。
(二)实验室及辅助检查
1.血糖和血酮
血糖常升高,多在19.4-27.8mmol/L之间。血酮检测多为指末血酮快速检测,主要检测毛细血管中的β羟基丁酸,条件允许可每2小时检测一次。
2.尿酮
尿酮检测的是尿液中的乙酰乙酸,该检测可用于DKA的初始诊断,但不推荐该法监测DKA缓解的情况。因为在积极治疗DKA过程中,β羟基丁酸会向乙酰乙酸转化,所以在疾病缓解过程中可能出现尿酮阳性程度越来越高情况,出现与血酮检测水平相反的结果。
3.血气分析
血pH值减低,剩余碱负值增大,常伴有PCO2分压下降,二氧化碳结合力降低,阴离子间隙增大。
4.其他实验室检查
血尿素氮和肌酐可升高,血浆渗透压可轻度升高,血乳酸正常或升高,血钠和血氯正常、减低或升高。血钾可正常、减低或升高。但DKA患者整体钾水平实际是缺乏的,治疗后如不及时补钾,容易出现低钾血症,严重者甚至会危及生命。血常规可伴有白细胞总数和中性粒细胞比例升高。同时DKA患者应完善C肽、胰岛素、糖化血红蛋白、胰岛素抗体和抗胰岛细胞抗体等检查,以更全面的评估患者胰岛功能和近期血糖情况以及预后。
5.辅助检查
心电图和胸部影像学等,意识障碍患者需完善头颅CT或MRI检查排除脑血管意外。
【病情评估】
如血酮体≥3mol/L,或尿糖、尿酮++以上,伴血糖升高大于13.9mmol/L,血pH<7.3和/或二氧化碳结合力降低(碳酸氢根浓度<18mmol/L),无论既往是否有糖尿病病史,即可诊断DKA。美国、英国和国内的指南中,一般根据病情将DKA患者分为轻度、中度和重度三个级别,其分级标准如下:
(一)评分标准 :不同程度DKA诊断标准(ADA,2009)
ADA2009 | UK2013 | CHN 2020 | |
血糖mmol/L | >13.9 | >11 | >13.9 |
血pH值 | 轻度:7.25-7.30 中度:7.0-7.24 重度:<7.0 | <7.3 重度:<7.0 | 轻度:7.25-7.30 中度:7.0-7.24 重度:<7.0 |
碳酸氢根mmol/L | 轻度:15-18 中度:10-14.9 重度:<10 | <15 重度:<5 | 轻度:15-18 中度:10-15 重度:<10 |
尿酮 | 阳性 | 阳性 | 阳性 |
血酮mmol/L | >3.0 | ≥3 重度:>6 | ≥3 |
阴离子间隙mmol/L | 轻度:>10 中度>12 重度>12 | 重度>16 | 轻度:>10 中度>12 重度>12 |
意识状态 | 轻度:清醒 中度:清醒或嗜睡 重度:昏迷 | 未描述 | 轻度:清醒 中度:清醒或嗜睡 重度:木僵或昏迷 |
(二)风险评估
接诊高度怀疑DKA的患者后,在完善血糖、血酮、尿酮、血气分析和血清电解质等检查的同时,应当动态评估患者的意识水平和血流动力学状态。
【治疗】
(一)治疗原则
DKA的治疗原则包括:尽快补液恢复血容量,胰岛素降低血糖,纠正电解质及酸碱平衡紊乱,针对诱因的治疗及防止并发症等。
(二)治疗措施
1.循环容量的恢复
DKA治疗的第一步是补充等张盐水,尽快恢复血容量,保证心和肾等重要脏器灌注,同时降低渗透压,降低血糖和血酮。对于合并低血容量性休克的DKA患者,应尽快补充盐水,纠正休克。对于有容量不足但无休克患者,补液速度宜先快后慢,可按照去脂体重15-20ml/ kg/h)补液,第1小时输液量在1000-1500ml,第二小时起一般按照250-500ml/h补充,前4小时补液量尽量控制在50ml/kg以内,注意根据患者脱水程度、循环血压和尿量等调整。部分轻度和中度DKA患者在积极补液扩容后,血糖血酮即有明显下降。当血糖≤11.1mmol/L时,应将静脉输注的盐溶液改为葡萄糖液,并继续胰岛素治疗。
2.胰岛素治疗
推荐使用静脉胰岛素治疗,在给予DKA患者静脉补液同时应进行胰岛素静脉输注。首先以0.1u/kg/h的固定速度静脉输注胰岛素,胰岛素输注过程中,应严密检测血糖,根据血糖下降速度调整胰岛素输注速度,使血糖下降速度在每小时2.8-4.2mmol/L。若第一小时血糖下降不足10%,则之后可以增加到0.14u/kg/h。当患者血糖下降至11.1mmol/L时,可使用葡萄糖溶液补液,胰岛素输注速度可降至0.02-0.05u/kg/h,使血糖维持在7.8-11.1mmol/L。DKA缓解后,如患者能正常饮食,可将静脉胰岛素改为皮下胰岛素治疗。DKA缓解标准包括:血糖<11.1mmol/L,血酮<0.3mmol/L,血清碳酸氢根≥15mmol/L,血pH值>7.3,阴离子间隙≤12mmol/L。
3.电解质紊乱的纠正
尽管DKA患者在就诊时,血清钾水平可能出现偏低或正常,甚至升高,但患者体内总的钾是缺乏的,所以DKA患者在开始胰岛素及补液治疗后,如果尿量正常,血钾<5.2mmol/L即应开始静脉补钾,而不是等到血清钾水平低于正常后才开始补钾,这可能会导致严重的低钾血症而出现恶性心律失常危及生命。如果患者血钾<3.3mmol/L,则应暂停使用胰岛素,而是优先补钾治疗,待血钾>3.3mmol/L再开始胰岛素治疗。
4.酸中毒的纠正
DKA患者在补液及胰岛素治疗后容量恢复,脂肪分解抑制,酸中毒通常能被纠正。所以指南仅推荐在血pH值≤6.9时给予适当补碱治疗,并推荐每2小时复查一次血pH值,至其维持在7.0以上。
5.潜在诱因的治疗
DKA患者的常见诱因包括:感染、依从性差、脑血管意外、胰腺炎、酗酒和外伤等。在积极补液、胰岛素治疗和纠正电解质代谢紊乱的同时,应积极寻找诱因,针对诱因治疗。
6.加强动态监测
DKA患者的各项生化指标需动态监测,起初应每小时监测血糖直至稳定,有条件监测指末血酮的应每小时监测血酮。对于血清电解质、尿素氮、肌酐和pH值等,应根据疾病严重程度每2-4小时复查一次。
(三)并发症处理
在成人DKA的并发症中,最常见的是低钾血症和低血糖。其他常见的包括,急性肾损伤、胰酶升高、急性胰腺炎、横纹肌溶解症、无症状低磷血症和脑水肿等。急性肾损伤通常由于循环容量不足和肾灌注减少等肾前性因素所致。儿童的DKA患者出现2期或者3期AKI,可能合并有肾小管损伤。DKA患者合并脑水肿在成人患者中极少见,几乎所有患者均不到20岁。其他并发症根据检验和影像学检查等诊断并做相应处理。
【最新进展】
近几年来随着新的糖尿病药物进入临床应用,正常血糖性糖尿病酮症酸中毒逐渐引起了临床的关注,如钠-葡萄糖协同转运蛋白2(sodium-dependent glucose transporters 2,SGLT-2)抑制剂和胰高血糖素样肽-1(Glucagon-like peptide 1,GLP-1)受体激动剂有关的糖尿病酮症酸中毒。临床上报道较多的是使用SGLT-2抑制剂的患者出现正常血糖性糖尿病酸中毒。SGLT-2抑制剂可引起正常血糖性糖尿病酮症酸中毒,其机制可能包括:葡萄糖排泄增多,导致胰岛素释放减少、胰高血糖素释放增加,促进酮体生成;肾脏对酮体的重吸收增加;排钠排糖增加,使尿量增加,加速酮症酸中毒患者机体失水。接诊使用SGLT-2抑制剂的患者,即使血糖正常或低于DKA诊断的阈值,亦要警惕酮症酸中毒的可能,特别是伴有酮症酸中毒症状的,需进一步检测血酮、尿酮和血气分析等,以防漏诊。
((徐敏丹 宋艳丽)
【参考文献】
[1]中国2型糖尿病防治指南(2020年版).中华糖尿病杂志2021年4月第13卷第4期.
[2]葛均波,徐永健,王辰.内科学,第9版.北京:人民卫生出版社,2018.
来源:医道同行