Диабетические кома и кетоацидоз

Ведущее звено кетоацидоза - это недостаточная секреция инсулина, то есть его высвобождение, низкое относительно уровня секреции гормо­нов-антагонистов. Это обуславливает усиление лшюлиза и рост содержа-

ния в крови свободных жирных кислот. Патогенно высокая интенсивность окисления жирных кислот в печени как следствие их высокой концентра­ции в циркулирующей плазме крови ведет к повышенному образованию печенью так называемых кетоновых тел (ацетона, ацетоацетата и бета-гидроксибутирата), молекулы которых содержат карбониловую группу С=О. Одно из кетоновых тел, бета-гидроксибутират - это гидроксильная кислота. У больного инсулинзависимым сахарным диабетом скорость вы­свобождения печенью кетоновых тел может быть очень высокой, достигая уровня в 100 ммоль/ч. У больных с кетоацидозом как осложнением сахар­ного диабета (диабетический кетоацидоз) выявляют кетонемию (появ­ление кетоновых тел в плазме крови), кетонурию (кетоновые тела в ко­нечной моче), гиперлипидемию, гипергликемию и глюкозурию. Глюкозу-рия как причина осмотического диуреза вызывает полиурию, в свою оче­редь приводящую к дефициту объема внеклеточной жидкости и гипока-лиемии.

У пациента с инсулинзависимым сахарным диабетом при гипергли­кемии многие клетки испытывают дефицит глюкозы как источника сво­бодной энергии, что образно определяют как «голодание среди изоби­лия». При этом альтернативным источником энергии могут выступать продукты неполного метаболизма липидов, кетоновые тела. В этой свя­зи интенсификацию образования кетоновых тел печенью следует рас­сматривать как защитную реакцию, которая всегда избыточна относи­тельно стимула, ее обусловившего. Как защитно-патогенная реакция усиление кетогенеза не устраняет системный дефицит свободной энер­гии, а через метаболический ацидоз усиливает его.

В усилении кетоза как причины метаболического ацидоза при уве­личенном АПП играет роль действие гормона-антагониста инсулина глюкагона, который усиливает кетогенез. Глюкагон усиливает кетоге-нез, увеличивая в печени содержание малонилкоэнзима А, повышая ак­тивность карнитинацилтрансферазы I и вызывая перемещение жирных кислот из цитозоля гепатоцитов в их митохондрии, которые через бета-окисление превращают жирные кислоты в кетоновые тела.

Рост концентрации протонов в жидкой части притекающей к сердцу крови угнетает его сократимость при снижении чувствительности адре-норецепторов сосудистого русла к эндогенным вазопрессорам-кате-холаминам. При этом на периферии стремительно нарастающий кетоа­цидоз вызывает дилатацию сосудов сопротивления. Все это приводит к опасной артериальной гипотензии, основными звеньями патогенеза ко­торой являются:

» снижение минутного объема кровообращения через падение со­кратимости, ударного объема левого желудочка и его фракции из­гнания;

«снижение общего периферического сосудистого сопротивления.

Артериальную гипотензию у больного с диабетическим кетоацидо-зом усиливают дефицит объема внеклеточной жидкости и гипокалие-мия, вызывающая сердечные аритмии. В этой связи диабетический ке-тоацидоз следует признать критическим состоянием, которое без неот­ложной коррекции может привести к летальному исходу.

Диабетический кетоацидоз у молодых больных иногда знаменует собой развитие сахарного диабета. У больных с диабетическим кетоаци-дозом гипергликемия связана не только с инсулинопенией, но и высту­пает следствием падения скорости клубочковой фильтрации в ответ на дефицит объема внеклеточной жидкости, обусловленный полиурией. Снижение концентрации бикарбонатного аниона в плазме крови до уровня меньшего, чем 10 ммоль/л, обычно сопровождается выраженной компенсаторной гипервентиляцией при глубоких и частых вдохах через равные временные интервалы (дыхание Куссмауля).

По мере роста содержания в плазме крови глюкозы и протонов на­рушения сознания прогрессируют от его умеренного угнетения до комы, в патогенезе которой, кроме артериальной гипотензии и ацидоза, роль звена патогенеза предположительно может играть реакция нейронов головного мозга на патологическое возрастание осмоляльности внекле­точной жидкости. Если причина диабетического кетоацидоза — это нере­гулярное введение инсулина, то диабетический кетоацидоз обычно раз­вивается через 12-24 ч после введения последней дозы. Оперативное вмешательство, травма и другие патологические состояния как причины и следствия патогенного стресса с интенсивным выбросом в кровь гор­монов антагонистов инсулина ускоряют развитие диабетического кетоа­цидоза.

Если диабетический кетоацидоз развивается медленнее, то к звеньям патогенеза недостаточности кровообращения вследствие сахарного диа­бета и метаболического кетоацидоза присоединяется падение ОВнЖ, обусловленное полиурией, вызванной осмотическим диурезом. В таком случае артериальная гипотензия особенно выражена и опасна.

У большинства больных инсулинозависимым сахарным диабетом концентрация калия во внеклеточной жидкости и в жидкой части плазмы крови повышена вследствие инсулинопении, при которой не­достаток инсулина служит причиной недостаточного вхождения калия в клетки. Если течение болезни осложняет развитие диабетической нефропатии, то гиперкалиемия - это результат не только недостаточ­ной секреции инсулина, но и падения экскреторной функции почек. Кроме того, выход калия из клеток как причину гиперкалиемии обу­славливает преобладание на системном уровне катаболических про­цессов над анаболическими вследствие превалирования в организме

эффектов катаболических гормонов антагонистов инсулина. Гиперка­лиемия через сердечные аритмии обостряет недостаточность сердца, вызванную метаболическим кетоацидозом.

Если развитие диабетического кетоацидоза идет медленней, то у части больных успевают развиться гиповолемия и гипокалиемия как следствия полиурии. Второй механизм развития гипокалиемии у боль­ных с диабетическим кетоацидозом - это действие на почки высокой действующей концентрации минералкортикоидов, секреция которых растет в ответ на снижение объема внеклеточной жидкости.

У больных с диабетическим кетоацидозом часто выявляют гипонат-риемию, которую вызывают:

«рост концентрации глюкозы во внеклеточной жидкости как фак­тор перемещения воды из клеток во внеклеточный жидкостной сектор. Вода выходит из тех клеток, в которые глюкоза проникает только при нормальном действии на них инсулина и ненарушен­ной клеточной реакции на эффект гормона;

¹» потери натрия и воды организмом вследствие полиурии, которые • восполняются только растворами гипоосмоляльными относитель-• •• но внеклеточной жидкости.

Гипонатриемия може'г быть звеном патогенеза комы вследствие обострения сахарного диабета. Дело в том, что проникновение глюко­зы в нейроны головного мозга происходит вне зависимости от инсу­лина. Если во внеклеточном пространстве концентрация катиона на­трия падает, то вода устремляется в церебральные нейроны, что ведет к их отеку.

Диабетическая кома — это потеря сознания вследствие обостре­ния инсулинзависимого сахарного диабета. Диабетическую кому вызы­вают:

«метаболический кетоацидоз, который всегда выступает звеном па-' тогенеза диабетической комы;

' >«артериальная гипотензия вследствие падения сократимости серд-'•'' ца, общего периферического сосудистого сопротивления и гипо-

волемии, связанной с полиурией; ''«гипер- или гипокалиемия;

^н» патологическая реакция нейронов головного мозга на гиперосмо-•"' ляльность, обусловленную гипергликемией; •^г» гипонатриемия.

У диабетической комы нет механизма развития, который можно признать универсальным. Патогенез комы вследствие обострения инсу­линзависимого сахарного диабета всегда конкретен и индивидуален. Так, у больного с диабетической нефропатией сердечная недостаточ­ность в основном связана с диабетическим кетоацидозом и гиперкалие-

мией как следствием инсулинопении или (и) резистентности к инсулину и снижения экскреторной функции почек. Если больной обезвожен вследствие полиурии, то сердечная недостаточность может быть обу­словлена не только кетоацидозом и гиповолемией, но и гипокалиемией, вызывающей нарушения сердечного ритма.

Первоочередная цель интенсивной терапии больных в состоянии диабетической комы - это прекращение кетогенеза. Кетогенез приос­танавливают введением инсулина. Сначала внутривенно вводят 5-*-10 единиц инсулина, после чего начинают непрерывную внутривенную инфузию его изоосмоляльного по отношению к плазме раствора со скоростью 2-f-lO единиц в час. Несмотря на то, что действие инсулина сразу прекращает липолиз, перестройка эндокринного звена регуляции обмена веществ через антикатаболическое и анаболическое действия инсулина происходит не сразу, так как экзогенный инсулин не устра­няет мгновенно превалирования на системном уровне эффекта катабо-лических гормонов антагонистов инсулина. Поэтому из-за персисти-рования кетогенеза, несмотря на непрерывную инфузию раствора ин­сулина, концентрация бикарбоната во внеклеточной жидкости остает­ся неизменной длительное время после начала введения гормона. Анионный пробел плазмы возвращается в нормальные пределы в те­чение 8-5-10 ч после начала терапии инсулином, что свидетельствует об остановке кетогенеза.

Обычно артериальная гипотензия при систолическом артериальном давлении меньшем, чем 90 мм рт. ст., у больных с диабетическим ке­тоацидозом свидетельствует о дефиците ОВнЖ в результате полиурии. Поэтому таким больным начинают внутривенную инфузию изоосмо-ляльных по отношению ко внеклеточной жидкости растворов, каждые полчаса вливая в вену 1000 мл, пока систолическое артериальное дав­ление не возрастет до уровня в 100 мм рт. ст. Если уровень гипергли­кемии под влиянием терапии инсулином и вследствие гемодилюции становится ниже, чем 250 мг/дл, то к инфузируемым растворам для пре­дотвращения ятрогенной гипогликемии добавляют глюкозу в адекват­ной дозе.

Если гипокалиемия у больного с диабетическим кетоацидозом обу­словлена потерями калия вследствие полиурии, то при повышенном диурезе содержание калия в моче больше, чем 20 ммоль/л. При интен­сивной терапии таких больных в каждый литр инфузируемых изоосмо-лярных растворов добавляют 20-^40 ммоль калия. Если содержание ка­лия в плазме крови больше, чем 5 ммоль/л, то калий к растворам не до­бавляют. Несмотря на гиперкалиемию, повышенное содержание калия в моче и полиурия служат показаниями для добавления 20 ммоль калия к каждому литру вливаемых растворов.

Литература

Pickup J., Williams J, editors. Textbook of diabetes. - Oxford: Blackwell scientific publications, 1991. - 868 p.

King G.L., Shiba T.R., Oliver J. et al. Cellurar anomalities in the vascular endothelium of diabetes mellitus//Annu. Rev. Med. - 1994.-Vol. 45.-P. 179-188.

Taylor S. I., Accili D., Imai Y. Insulin resistance or insulin deficiency: which is the primary cause of NIDDM? // Diabetes. - 1994. - Vol. 43. - P. 735-740.

Terauchi Y., Iwamoto K., Tamemoto H. et al. Development of non-insulin-dependent diabetes mellitus in the double knockout mice with disruption of insulin receptor substrate-1 and beta-cell glucokinase genes // J. Clin Invest - 1997 - Vol 99, №5.-P. 861-866^

Van Essen G.G., Rensma P.L., De Zeeuw et al. Association between angiotensin-converting-enzyme gene polymorphism and failure of renoprotective therapy // Lancet. - 1996. - Vol. 347.- P. 94-95.

Глава 14