糖尿病酮症酸中毒

一、概述

糖尿病酮症酸中毒(Dabetic ketoacidosis，DKA)是糖尿病最常见的急性并发症之一，临床以发病急、病情重、变化快为其特点。

本症是糖尿病患者在各种诱因的作用下，胰岛素不足明显加重，升糖激素不适当升高，造成糖、蛋白质、脂肪以致水、电解质、酸碱平衡失调而导致的高血糖、高血酮、酮尿、脱水、电解质紊乱、代谢性酸中毒等为主要生化改变的临床综合征。1型糖尿病患者有自发酮症倾向，发病率约14%。随着糖尿病知识的普及和胰岛素的广泛应用，DKA的发病率已明显下降。

二、病因

1.停用或随意减量胰岛素或口服药。

2.感染 以呼吸道、泌尿系(尤其女性)、消化道的感染最为常见。

3.暴饮暴食 进食过多高糖、高脂肪食物或饮酒等。

4.精神因素 如精神创伤、过度激动或劳累等。

5.应激 创伤、骨折、手术、麻醉、妊娠、心肌梗死、脑血管病等，均可引起DKA。应用肾上腺皮质激素治疗，亦可诱发DKA。

6.原因不明。

三、发病机制

DKA的发病机制较为复杂，近年来国内外多从激素异常和代谢紊乱两个方面对本病的发病机制进行认识和阐述。

1.激素异常 近年来普遍认为DKA的发生原因是胰岛素水平降低，拮抗胰岛素的激素如高血糖素、肾上腺素、生长激素和皮质醇水平升高。在生理状态下，人体胰岛素与拮抗激素的分泌处于神经内分泌系统的调节控制之下，保持着严密的动态平衡而维持着正常的生命活动。在急性感染、治疗不当、饮食不当、创伤、手术、卒中等应激情况下，胰岛素的分泌相对或绝对不足，拮抗激素的分泌显著增多，破坏了激素分泌动态平衡，造成脂肪代谢紊乱。出现了以高血糖、高血酮、代谢性酸中毒等为特征的DKA。

2.代谢紊乱 在生理状态下，体内的糖、脂肪、血酮、电解质、水等物质的代谢处于神经内分泌系统的精确调节控制之下，保持着动态平衡状态，胰岛素作为一种贮能激素，在代谢中起着促进、抑制分解的作用。当胰岛素的分泌绝对或相对不足时，拮抗胰岛素的一组激素绝对或相对增多而促进了体内代谢分解，抑制合成，尤其是引起葡萄糖的代谢紊乱，能量的来源主要取之于脂肪和蛋白质，由于脂肪和蛋白质的分解加速，而合成抑制，出现了全身代谢紊乱。

酮体由乙酰乙酸、β-羧丁酸和丙酮组成。在生理状态下，游离脂肪酸在肝细胞线粒体中经β氧化形成乙酰辅酶A。乙酰辅酶A与草酰乙酸结合后形成柠檬酸经三羧酸循环氧化产生能量、二氧化碳及水。当胰岛素分泌绝对或相对不足时，草酰乙酸减少，乙酰辅酶A不易进入三羧酸循环，便滞留堆积，最后在肝脏内转化成乙酰乙酸；乙酰乙酸去羧基成为丙酮；大量的乙酰乙酸在β-羟丁酸脱氢酶的作用下，还原为β-羟丁酸。在血酮体中，β-羟丁酸占65%～70%。乙酰乙酸与β-羟丁酸为较强的有机酸，其积聚超过一定量时便可发生DKA。

四、病理生理

DKA的病理生理过程非常复杂。以下主要从酸中毒、水、电解质代谢紊乱及多脏器病变等几个方面进行认识和阐述。

1.严重脱水 DKA患者常伴有严重的失水，失水量可达体重的10%左右，失水早期主要为骨骼肌的细胞内液，晚期则主要为细胞外液，后者约占总失水量的一半。

(1)渗透性利尿：DKA患者的肾糖阈比正常人为高，肾小球滤出的葡萄糖量比正常人高5～10倍。近端肾小管未能回吸收的葡萄糖直接影响水和电解质的回吸收，从而引起大量排尿。在渗透性利尿时，尿中电解质浓度比细胞外液小，即尿中水的丢失远远超过了电解质的丢失。若水和电解质的摄入量能平衡尿的排出量，患者尚可保持不稳定的平衡；若摄入量不足，脱水就迅速进展。

(2)摄入水减少：DKA时，患者由于酸中毒往往出现厌食、恶心、呕吐，使水和电解质的摄入量减少，丢失量增多；对于有神志障碍的患者，口渴感觉中枢迟钝，饮水量减少，可使脱水进一步加重。

(3)细胞外液的渗透压增高：DKA时血糖急骤升高，使细胞外液总渗透压增高，机体为维持细胞内外液的平衡，细胞内液向细胞外转移。这种代偿性的细胞内脱水常不易在临床发现，但却是DKA脱水的重要表现。

(4)呼吸失水增多：DKA时，微血管的通透性增强，使得面部呈现轻度水肿；同时由于血H增加和肺泡PCO增高，刺激呼吸中枢出现呼吸深快，丧失更多水分，可使脱水更加严重。

(5)其他：DKA时蛋白质分解加速，产生大量的酸性代谢产物，这些酸性物质排出时带走大量水分，使脱水加重。

2.电解质代谢紊乱

(1)低钠、低氯：渗透性利尿使钠的再吸收受到抑制；酮体排出时结合大量的钠离子；一部分钠离子进入细胞内代替丢失的钾离子；呕吐及摄入的不足；胰岛素的不足及高血糖素的增多，可引起失钠性脱水。DKA时，血清氯化物也可低于正常，但不如钠下降明显。由于钠的丢失比氯化物为多，血氯化物有时可相对性增高。

(2)低钾：低钾原因：①DKA时组织分解代谢旺盛，大量的钾离子从细胞内释出；②渗透性利尿排出大量的钾离子；③肾小管钾钠交换增加，使钾丢失更多；④摄入不足，呕吐；⑤应激状态下肾上腺皮质激素、醛固酮分泌增加，促进了钾的丢失。

在治疗前，大量的钾离子由细胞内转移到细胞外，严重的脱水使血液浓缩，肾功能不全等，使患者的血钾可暂时正常甚至高于正常。在用胰岛素及补液治疗后，血容量趋于正常，肾血流量恢复，大量的钾随尿排出。胰岛素发挥生物效应后，促使细胞摄取葡萄糖，钾离子重新返回细胞内，这时血钾将迅速下降。通常在治疗1～4小时后明显。若严重的低血钾未被纠正，可出现低钾性麻痹、心律失常、呼吸停止。

(3)低磷、低镁：DKA时，由于细胞分解代谢增加，磷从细胞内释放，经肾随尿排出，致机体缺磷。DKA时，镁代谢与钾、磷相似。由于组织蛋白分解代谢过盛，镁离子由细胞内释放出，随尿排出体外，患者血镁正常或低于正常。

(4)代谢性酸中毒：DKA时，血pH值最低可达6.8，引起代谢性酸中毒的原因有：游离脂肪酸的代谢产物β羟丁酸、乙酰乙酸在体内堆积。超过肾脏的排泄能力时，血pH值降低；有机酸阴离子由肾脏排出时，大部分与阳离子尤其是Na、K结合成盐类排出，因此大量碱基丢失，加重了酸中毒。蛋白分解加速，其酸性代谢产物增加。

为了减轻酸中毒对机体的不良影响，体内进行如下代偿调节。

①细胞内外液缓冲系统的动员：尽量维持细胞内外液pH不变。

②呼吸系统的代偿：刺激呼吸中枢，呼吸加深，使肺泡的PCO降低，血pH增加。pH值低于7.1时，可出现酸中毒呼吸(Kussmaul呼吸)，血pH值降至7.0时，出现呼吸中枢麻痹而呼吸减弱，可引起二氧化碳麻醉及深昏迷。

③肾脏代偿：通过肾小管排H量增加，酸中毒可部分被纠正。DKA时，由于严重脱水及血液黏度增高，常有肾血流量及肾小球滤过率降低等暂时性的肾功能不全，肾小管脱氨的速度降低，肾小管排H量降低，酸中毒的代偿机制丧失，酸中毒更为严重。

3.多脏器病变

(1)心脏：DKA时，由于脱水，电解质紊乱、酸中毒，开始表现为血容量虽不足但血压暂时正常，尚无休克表现；开始可无心率加快，以后在血压下降等条件时可表现为心率110～120/min。原有心脏病变者，若发生DKA易导致心力衰竭。不适当的补碱性液体，使心肌收缩力下降，加重或诱发心衰。

(2)脑：DKA早期，由于葡萄糖利用失常，能量来源主要为游离脂肪酸及酮体，此二者对DKA患者的脑功能均有抑制作用，使脑处于抑制状态。晚期常并发脑水肿而使病情恶化。

(3)肝脏：DKA时，糖原合成及贮藏减少，分解增多，糖原异生增强，肝糖输出增多。肝内三酰甘油合成减少，而酮体生成增多，引起血糖与血酮水平均明显升高。当大量的游离脂肪酸、葡萄糖及氨基酸分解时，生成大量的乙酰辅酶A，病态地转化为乙酰乙酸，β-羟丁酸和丙酮，从而发生DKA。

(4)肾脏：DKA时，由于葡萄糖、酮体等排出，出现渗透性利尿，引起严重脱水，电解质紊乱。当脱水严重，循环衰竭时可引起急性肾功能不全，以致代偿功能消失，酸中毒及电解质代谢紊乱加重。

五、临床表现

1.DKA的早期症状 主要为糖尿病本身症状的加重。多饮、多尿症状突出。患者主诉为乏力、肌肉酸痛，随着病情的进展，可出现消化系统、呼吸系统、神经系统的症状。

2.在DKA早期 常出现食欲减退、恶心、呕吐，可发生肠胀气甚至麻痹性肠梗阻。可出现腹痛，酷似急性胰腺炎等急腹症表现。

3.DKA时可能闻到患者呼出的酮味，似烂苹果味，呼吸加快，严重时，出现Kassmaul呼吸，患者常有呼吸困难，呼吸中枢可处于麻痹状态，出现呼吸衰竭。

4.轻度的DKA 仅有头昏、头痛、烦躁等症状，一般无意识障碍。严重时可出现表情淡漠、反应迟钝、嗜睡、痉挛、肌张力下降、瞳孔对称性扩大、膝腱反射减退或消失，最后昏迷。

几乎所有的DKA患者均有不同程度的脱水，病程初期或轻型患者脱水可不明显；随着病情的进展，发展为明显的脱水，表现为黏膜干燥，皮肤弹性减退，眼球凹陷、眼压降低等；严重的脱水可出现心跳加快，血压下降，四肢发凉，体温下降，最后发生严重休克；少尿、无尿，以致肾衰竭；心肌收缩力减弱，周围血管扩张，有效血容量减少；诱发或加重心衰。

六、检查

1.尿 尿糖阳性或强阳性，偶可出现弱阳性；尿酮体呈强阳性。肾功能严重损伤者，而肾糖阈及酮阈升高，可出现尿糖与酮体弱阳性，诊断时必须注意血酮检测；可有管型尿与蛋白尿；尿比重常增高，有时可达1.045以上，肾小管功能不全时，尿比重多可以不高。

2.血

(1)血糖明显升高，多在16.7～33.3mmol/L以上，有时可达36.1～55.5mmol/L以上。

(2)血酮定性强阳性，定量的正常值<0.5mmol/L(5mg/dl)。多在4.8mmol/L以上，有些危重患者可达30mmol/L以上。

(3)二氧化碳结合力(COCP)降低，碱剩余(BE)负值增大，阴离子间隙常增大。

(4)在代偿期，动脉血pH值可在正常范围。

(5)失代偿时pH值常低于7.35，有时可低于7.0。

(6)血钠多数下降，少数可正常，偶可升高。

(7)血清钾于病程初期正常或偏低，而少尿、失水、酸中毒严重期可升高至5.5mmol/L以上，以致出现高钾血症。

(8)经补液和胰岛素治疗后，又可降至3mmol/L以下，发生低钾血症。

(9)游离脂肪酸(FFA)显著升高，三酰甘油升高、磷脂、胆固醇均可增高，高密度脂蛋白-胆固醇(HDL-C)水平常可降至正常范围的下限以下。

(10)尿素氮、肌酐常因脱水而升高，治疗后常可恢复正常。

(11)白细胞常增高，无感染时也可高达(15～30)×10/L以上，尤以中性粒细胞增高更为显著，在本症中不能以白细胞计数来判断感染的存在。

(12)血红蛋白与血细胞比容常可升高，其升高情况与脱水的程度有关。

(13)血淀粉酶升高者应注意是否伴有急性胰腺炎的存在。

七、诊断

典型DKA的诊断并不困难，对于有明确的糖尿病史的患者突然出现脱水、酸中毒、休克、神志淡漠、反应迟钝甚至昏迷，应首先考虑到DKA的可能。对于尚末诊断为糖尿病，突然出现脱水、休克，尿量较多，呼气中伴有烂苹果味者，必须提高警惕。对于可疑诊断为DKA的患者，应立即检测尿糖、酮体、血糖、二氧化碳结合力及血气分析等。

无论有无糖尿病史，凡有上述临床症状者，根据下列第1～4项实验室检查即可诊断。

1.尿糖、尿酮体 强阳性，可同时有蛋白尿、管型尿。有严重肾损害者尿糖、尿酮体可为弱阳性，甚至因肾糖阈提高而为阴性。

2.血糖 明显升高，>16.7mmol/L，一般为16.7～27.5mmol/L，重症>27.5mmol/L时可伴高渗性昏迷。

3.血酮体 升高，一般>5mmol/L。血酮体显著增高>8.6mmol/L有确诊价值，而血酮体正常范围在0.86mmol/L以下。

4.血酸度 酸中毒代偿期pH在正常范围内，失代偿期常低于7.35。血COCP低于正常值，但>15.72mmol/L者为轻度酸中毒，在8.98mmol/L以下者为重度，介于两者之间为中度。

5.K、Na、Cl 可正常、降低或升高。酸中毒治疗后，尿量增加时，血K逐渐下降。

6.血尿素氮、肌酐可升高。酸中毒得到纠正后，血尿素氮、肌酐仍未降至正常应考虑同时合并有肾功能不全。

7.白细胞 大多>10×10/L，合并感染时可达(15～30)×10/L，又以中性粒细胞增高较显著。

八、诊断标准

(一)糖尿病酮症酸中毒诊断标准之一

1.多数原有糖尿病史，近有控制不良或合并感染等。

2.烦渴、多饮、恶心、呕吐、呼吸深速、呼气醋酮味、失水、低血压、腹痛、意识混浊、昏迷、发热等。

3.高血糖、尿糖强阳性(+++～++++)，醋酮尿、血浆醋酮含量增高、血二氧化碳结合力降低，血pH降低。

(二)糖尿病酮症酸中毒诊断标准之二

1.早期表现为烦渴、多饮、多尿及无力，至后期尿量减少或尿闭、消瘦、软弱等。

2.消化道症状，如食欲不振、恶心、呕吐、腹痛等。

3.神经系统症状，如头痛、嗜睡、严重者昏迷。

4.有关诱因的症状。

5.查体可以发现 ①神志：轻者清、重者神志模糊、昏迷；②脱水所致皮肤干燥、弹性差、舌干红、眼球下陷、眼压降低；③呼吸加深加速，即所谓的Kassmaul呼吸，有烂苹果气味；④循环系统可见脉速细、弱，四肢冷，血压低、休克；⑤体温低于正常，有感染者升高；⑥腹部有压痛，可有腹肌紧张；⑦各种反射迟钝或消失、昏迷；⑧病因体征。

九、鉴别诊断

对于已明确诊断为糖尿病者，若发生脱水、低血压或休克者与其他原因的脱水、休克鉴别；有急腹症表现者要与胰腺炎、胆囊炎等鉴别；昏迷者，除考虑到DKA的可能外，还应与其他原因引起的昏迷相鉴别，如低血糖昏迷、非酮症高渗性昏迷、乳酸酸中毒昏迷。