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Diabetische Ketoazidose: Unterschied zwischen den Versionen

(Lipolyse)
 
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==Pathophysiologie==
 
==Pathophysiologie==
Im Allgemeinen ist eine Ketoazidose eine Stoffwechselübersäuerung ([[Azidose]]) durch [[Ketonkörper]] wie [[Aceton]]. Die diabetische Ketoazidose ist eine Komplikation des [[Typ-1-Diabetes]] und Folge eines schweren [[Insulinmangel]]s, auf den der Körper mit einer Ausschüttung von Stresshormonen, wie zum Beispiel [[Kortisol]], reagiert.  
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Eine Ketoazidose ist eine Stoffwechselübersäuerung ([[Azidose]]) durch die vermehrte Bildung von [[Ketonkörper]]n. Sie ist vor allem eine Komplikation des [[Typ-1-Diabetes]] und Folge eines schweren [[Insulinmangel]]s. Der Körper deckt dann seinen Energiebedarf über den Abbau von [[Fett]]en, was zu einem vermehrten Anfall von Ketonkörpern führt. Die Konsequenzen sind [[Ketonämie]], [[Hyperlipoproteinämie]] und [[Hypercholesterinämie]].
  
Entgegen des verbreiteten Glaubens werden die Ketonkörper nicht als alternative Energiequelle gebildet. Die Glukoseaufnahme der Muskelzellen und [[Adipozyten]] mittels der insulinabhängig an der Zelloberfläche exprimierten GLUT 4 Transporter ist durch den absoluten Insulinmangel gestört, jedoch wird weiterhin von den ubiquitär vorkommenden GLUT 1 Transporter Glukose in die Zelle aufgenommen.
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Durch die [[Hyperglykämie]] werden verstärkt Wasser und damit Elektrolyte ausgeschieden, da ab einem Glukosespiegel von ca. 180 mg/dl die [[Nierenschwelle]] der maximalen Rückresorption von Glukose überschritten ist. Folge dieser Veränderungen sind eine [[Exsikkose]] und ausgeprägte [[Elektrolyt]]entgleisungen.
  
Der tatsächliche Grund der Ketoazidose ist die Enthemmung der [[hormonsensitiv]]en [[Lipase]] ([[HSL]]) durch die Abwesenheit des Insulins. Diese spaltet an [[Triazylglycerin]]en ([[TAG]]) die Fettsäure in Position 2 ab. Die freigewordenen Fettsäuren werden in die Leber transportiert und in der Beta-Oxidation abgebaut. Hierbei entsteht NADH/H+ und [[Acetyl-CoA]]. Da jedoch das NADH/H+ den [[Citratzyklus]] hemmt, muss das Acetyl-CoA alternativ umgesetzt werden. Hierbei entsteht Acetoacetat, ein Ketonkörper, der unter physiologischen Umständen von der Leber abgegeben wird, um in Zielzellen wieder in zwei Acetyl-CoA gespalten und im Citratzyklus abgebaut zu werden. Acetoacetat kann allerdings ebenso spontan decarboxylieren und Aceton (daher der Acetongeruch der Atemluft) entsteht unter Freisetzung von Kohlenstoffdioxyd. Dieses reichert sich im Blut an und führt zu einer metabolischen Azidose.
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==Biochemie==
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Der Insulinmangel hat mehrere biochemische Konsequenzen.
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===Abbau freier Fettsäuren===
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Es besteht zwar eine Hyperglykämie, jedoch ist der [[Glukosetransport]] in die Zelle gestört. So mangelt es im Endeffekt intrazellulär an [[Glukose]] als Energielieferanten und es werden freie [[Fettsäure]]n über die [[Beta-Oxidation]] zu [[Acetyl-CoA]] und [[NADH]]/H+ abgebaut.  
  
Ebenso wird beim Abbau der TAGs Glycerin frei, welcher in der [[Gluconeogenese]] zu noch mehr Glukose verstoffwechselt wird.
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Da NADH/H+ den [[Citratzyklus]] hemmt, wird Acetyl-CoA alternativ zur [[Ketogenese]] und [[Cholesterinsynthese]] verwendet. Dabei entstehen die Ketonkörper [[Acetoacetat]] und [[ß-Hydroxybutyrat]]. Sie beanspruchen durch Abgabe von H<sup>+</sup>-Ionen die Alkalireserven des Körpers, was zu einer metabolischen Azidose mit negativem [[Basenexzess]] führt.
  
Durch den hohen Blutzucker wird dazu verstärkt Wasser und damit Elektrolyte ausgeschieden, da ab ca. 180 mg/dl die Glukose in der Niere nicht mehr vollständig resorbiert werden kann. Es kommt zu "honigsüßem Ausfluss" (Diabetes mellitus).
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Acetoacetat wird unter physiologischen Umständen von der Leber abgegeben, um in Zielzellen wieder in zwei Acetyl-CoA gespalten und im Citratzyklus abgebaut zu werden. Acetoacetat kann allerdings spontan decarboxylieren, wodurch Aceton unter Freisetzung von [[Kohlenstoffdioxid]] entsteht. Das flüchtige Aceton wird abgeatmet und verursacht den charakteristischen Geruch der Atemluft.
  
==Biochemische Vorgänge==
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===Lipolyse===
#die durch den [[Insulin]]mangel gesteigerte [[Lipolyse]] führt zu einem vermehrten Anfall freier [[Fettsäure]]n
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Durch den Insulinmangel kommt es darüber hinaus zu einer Enthemmung der [[hormonsensitive Lipase|hormonsensitiven Lipase]] (HSL) und damit zu einer vermehrten [[Lipolyse]] in den [[Fettzelle]]n. HSL spaltet an [[Triacylglycerin]]en (TAG) die Fettsäure in Position 3 ab. Die freigewordenen Fettsäuren werden in die Leber transportiert und dort ebenfalls in der Beta-Oxidation zu Acetyl-CoA und NADH/H+ abgebaut. Da beim [[Typ-2-Diabetes]] eine Restaktivität des Insulins besteht, kommt es im Gegensatz zum Typ-1-Diabetes nicht zu einer Enthemmung der HSL.
#ein verminderter [[Glukose]]umsatz im [[Pentosephosphat-Zyklus]] führt zu einem Mangel an [[NADPH]]/H+, der wiederum die [[Fettsäuresynthese]] blockiert.
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Aus diesen zwei Gegebenheiten resultiert eine erhöhte Konzentration freier [[Acetyl]]verbindungen, die zusätzlich ein weiteres [[Enzym]] der [[Fettsäuresynthese]] blockieren, nämlich die[[ Acetyl-CoA-Carboxylase]]. Daher besteht nun zwar eine Hyperglykämie, jedoch ist die Glukosepermeation in die Zelle gestört. So mangelt es im Endeffekt intrazellulär an Glukose als Energielieferanten und es werden freie Fettsäuren über die ß-Oxidation zu [[Acetyl-CoA]]-Verbindungen abgebaut. Das in großen Mengen anfallende Acetyl-CoA kann wegen eines relativen Mangels an [[Oxalacetat]] nicht vollständig in den [[Citratzyklus]] zur Energiegewinnung eingeschleust werden.  
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===Gestörte Fettsäuresynthese===
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Der verminderte [[Glukose]]umsatz im [[Pentosephosphat-Zyklus]] führt zu einem Mangel an [[NADPH]]/H+, der wiederum die [[Fettsäuresynthese]] verlangsamt. Durch die erhöhte Konzentration freier [[Acetyl]]verbindungen wird zusätzlich ein weiteres [[Enzym]] der Fettsäuresynthese blockiert, die [[Acetyl-CoA-Carboxylase]].
  
In der Folge wird Acetyl-CoA über alternative [[Stoffwechsel]]wege zur [[Ketonkörper]]- und [[Cholesterin]]biosynthese verwendet. Die Konsequenzen sind [[Ketonämie]], [[Hyperlipoproteinämie]] und [[Hypercholesterinämie]]. Die Ketonkörper Azetessigsäure und ß-Hydroxybuttersäure beanspruchen durch Abgabe von H<sup>+</sup>-Ionen die Alkalireserven des Körpers. Es kommt daher zur metabolischen (Keto-)Azidose mit negativem Basenexzess.
 
 
==Symptome==
 
==Symptome==
Die diabetische Ketoazidose ist durch hohe Blutzuckerwerte, Ketonkörper im [[Urin]], Übersäuerung des Blutes ([[Azidose]]), Wasserverlust, [[Durst]], [[Erbrechen]], Benommenheit und auch [[Aceton]]geruch in der Atemluft gekennzeichnet. Es können [[Bewusstseinsstörung]]en bis hin zum [[Coma diabeticum]] auftreten. Kompensatorisch versucht der Patient die Azidose mittels [[Kußmaul-Atmung]], also über eine vermehrte Abatmung von [[Kohlendioxid|CO<sub>2</sub>]] auszugleichen.
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Mögliche Symptome einer diabetischen Ketoazidose sind:
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* Starkes [[Durstgefühl]]
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* [[Polyurie]]
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* Trockene Haut und [[Mundschleimhaut]]
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* [[Müdigkeit]], [[Benommenheit]]
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* [[Bauchschmerzen]]
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* [[Nausea]], [[Erbrechen]]
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* Vertiefte Atmung ([[Kußmaul-Atmung]]), um die Azidose durch Abatmung von [[Kohlendioxid|CO<sub>2</sub>]] zu kompensieren
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* [[Aceton]]geruch der Atemluft
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Mit zunehmender Schwere des Krankheitsbildes können [[Bewusstseinsstörung]]en bis hin zum [[Coma diabeticum]] auftreten.
  
 
==Diagnostik==
 
==Diagnostik==
* Labor: [[Blutglukose]], [[Serumelektrolyte]], [[Ketonkörper]] im [[Urin]] (+++)
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* [[Klinische Untersuchung]]
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* [[Blutdruckmessung]]
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* Labor: [[Blutglukose]], [[Serumelektrolyte]], [[Ketonkörper]] im Blut (+++) und/oder im [[Urin]] (+++)
 
* [[Blutgasanalyse]] (BGA)
 
* [[Blutgasanalyse]] (BGA)
Beweisend für eine diabetische Ketoazidose sind eine [[Hyperglykämie]] in Verbindung mit einer [[Azidose]] mit einem [[pH-Wert]] von 7,3 oder darunter. Es besteht eine ausgeprägte [[Hyponatriämie]], während der Kaliumspiegel normal bis leicht erhöht ist. Es besteht eine [[Anionenlücke]].
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Beweisend für eine diabetische Ketoazidose sind eine ausgeprägte [[Hyperglykämie]] in Verbindung mit einer Azidose mit einem [[pH-Wert]] von 7,3 oder darunter. Es besteht eine deutliche [[Hyponatriämie]], während das [[Serumkalium]] normal bis leicht erhöht ist. Es besteht eine [[Anionenlücke]].
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===Beispielbefunde===
 
===Beispielbefunde===
 
* pH-Wert: 6,8 - 7,3 (metabolische Azidose)
 
* pH-Wert: 6,8 - 7,3 (metabolische Azidose)
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==Therapie==
 
==Therapie==
Die Grundpfeiler der Behandlung einer diabetischen Ketoazidose bestehen in der [[intravenös]]en [[Infusion]] von größeren Flüssigkeitsmengen und von Insulin. Dabei ist insbesondere auf eine zeitgerecht einsetzende Zufuhr ausreichend hoher Mengen von [[Kalium]] zu achten, da dieses durch die Insulinwirkung aus dem [[Extrazellularraum]] in die [[Zelle]]n verschoben wird - es entsteht aus einer ursprünglichen [[Hyperkaliämie]] eine [[Hypokaliämie]]. Ebenso kann man Gegen die Azidose Natriumbicarbonat verabreichen. Hierbei ist jedoch darauf zu achten, dass es durch ein zelluläres Gedächtnis zu einer überschießenden [[Translokation]] von GLUT 4 Transportern in die Zellmembran kommen kann. So kann es in Folge zu einer weitaus gefährlicheren Hypoglykämie kommen. Somit ist es wichtig den Blutzucker langsam und vorsichtig zu senken, ggf. sogar Glukose i.v. zu verabreichen.
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Wegen der Schwere des Krankheitsbildes ist eine [[intensivmedizinisch]]e Behandlung erforderlich.
Wegen der Schwere des Krankheitsbildes ist unbedingt eine intensivstationäre Behandlung erforderlich.
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Die Grundpfeiler der Behandlung einer diabetischen Ketoazidose bestehen in der [[intravenös]]en [[Infusion]] von größeren Flüssigkeitsmengen und von Insulin. Dabei ist insbesondere auf eine zeitgerecht einsetzende Zufuhr ausreichend hoher Mengen von [[Kalium]] zu achten, da dieses durch die Insulinwirkung aus dem [[Extrazellularraum]] in die [[Zelle]]n verschoben wird - es entsteht aus einer ursprünglichen [[Hyperkaliämie]] eine [[Hypokaliämie]]. Die Azidose kann mit [[Natriumbicarbonat]] ausgeglichen werden.  
  
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[[Fachgebiet:Endokrinologie u. Diabetologie]]
 
[[Fachgebiet:Endokrinologie u. Diabetologie]]
 
[[Fachgebiet:Intensivmedizin]]
 
[[Fachgebiet:Intensivmedizin]]

Aktuelle Version vom 20. Juli 2021, 16:22 Uhr

1 Definition

Bei der diabetischen Ketoazidose, kurz DKA, handelt es sich um eine schwerwiegende Stoffwechselentgleisung (Ketoazidose) bei Insulinmangel, die eine sofortige intensivmedizinische Behandlung notwendig macht. Die Ketoazidose ist eine Form der metabolischen Azidose.

2 Pathophysiologie

Eine Ketoazidose ist eine Stoffwechselübersäuerung (Azidose) durch die vermehrte Bildung von Ketonkörpern. Sie ist vor allem eine Komplikation des Typ-1-Diabetes und Folge eines schweren Insulinmangels. Der Körper deckt dann seinen Energiebedarf über den Abbau von Fetten, was zu einem vermehrten Anfall von Ketonkörpern führt. Die Konsequenzen sind Ketonämie, Hyperlipoproteinämie und Hypercholesterinämie.

Durch die Hyperglykämie werden verstärkt Wasser und damit Elektrolyte ausgeschieden, da ab einem Glukosespiegel von ca. 180 mg/dl die Nierenschwelle der maximalen Rückresorption von Glukose überschritten ist. Folge dieser Veränderungen sind eine Exsikkose und ausgeprägte Elektrolytentgleisungen.

3 Biochemie

Der Insulinmangel hat mehrere biochemische Konsequenzen.

3.1 Abbau freier Fettsäuren

Es besteht zwar eine Hyperglykämie, jedoch ist der Glukosetransport in die Zelle gestört. So mangelt es im Endeffekt intrazellulär an Glukose als Energielieferanten und es werden freie Fettsäuren über die Beta-Oxidation zu Acetyl-CoA und NADH/H+ abgebaut.

Da NADH/H+ den Citratzyklus hemmt, wird Acetyl-CoA alternativ zur Ketogenese und Cholesterinsynthese verwendet. Dabei entstehen die Ketonkörper Acetoacetat und ß-Hydroxybutyrat. Sie beanspruchen durch Abgabe von H+-Ionen die Alkalireserven des Körpers, was zu einer metabolischen Azidose mit negativem Basenexzess führt.

Acetoacetat wird unter physiologischen Umständen von der Leber abgegeben, um in Zielzellen wieder in zwei Acetyl-CoA gespalten und im Citratzyklus abgebaut zu werden. Acetoacetat kann allerdings spontan decarboxylieren, wodurch Aceton unter Freisetzung von Kohlenstoffdioxid entsteht. Das flüchtige Aceton wird abgeatmet und verursacht den charakteristischen Geruch der Atemluft.

3.2 Lipolyse

Durch den Insulinmangel kommt es darüber hinaus zu einer Enthemmung der hormonsensitiven Lipase (HSL) und damit zu einer vermehrten Lipolyse in den Fettzellen. HSL spaltet an Triacylglycerinen (TAG) die Fettsäure in Position 3 ab. Die freigewordenen Fettsäuren werden in die Leber transportiert und dort ebenfalls in der Beta-Oxidation zu Acetyl-CoA und NADH/H+ abgebaut. Da beim Typ-2-Diabetes eine Restaktivität des Insulins besteht, kommt es im Gegensatz zum Typ-1-Diabetes nicht zu einer Enthemmung der HSL.

3.3 Gestörte Fettsäuresynthese

Der verminderte Glukoseumsatz im Pentosephosphat-Zyklus führt zu einem Mangel an NADPH/H+, der wiederum die Fettsäuresynthese verlangsamt. Durch die erhöhte Konzentration freier Acetylverbindungen wird zusätzlich ein weiteres Enzym der Fettsäuresynthese blockiert, die Acetyl-CoA-Carboxylase.

4 Symptome

Mögliche Symptome einer diabetischen Ketoazidose sind:

Mit zunehmender Schwere des Krankheitsbildes können Bewusstseinsstörungen bis hin zum Coma diabeticum auftreten.

5 Diagnostik

Beweisend für eine diabetische Ketoazidose sind eine ausgeprägte Hyperglykämie in Verbindung mit einer Azidose mit einem pH-Wert von 7,3 oder darunter. Es besteht eine deutliche Hyponatriämie, während das Serumkalium normal bis leicht erhöht ist. Es besteht eine Anionenlücke.

5.1 Beispielbefunde

  • pH-Wert: 6,8 - 7,3 (metabolische Azidose)
  • pCO2: 20-30 mmHg (Hyperventilation als Kompensationsversuch)
  • HCO3-: < 15 mmol/l (metabolische Azidose)
  • Laktat: > 6 mmol/l
  • Blutglukose: > 400 mg/dl

6 Therapie

Wegen der Schwere des Krankheitsbildes ist eine intensivmedizinische Behandlung erforderlich.

Die Grundpfeiler der Behandlung einer diabetischen Ketoazidose bestehen in der intravenösen Infusion von größeren Flüssigkeitsmengen und von Insulin. Dabei ist insbesondere auf eine zeitgerecht einsetzende Zufuhr ausreichend hoher Mengen von Kalium zu achten, da dieses durch die Insulinwirkung aus dem Extrazellularraum in die Zellen verschoben wird - es entsteht aus einer ursprünglichen Hyperkaliämie eine Hypokaliämie. Die Azidose kann mit Natriumbicarbonat ausgeglichen werden.

Durch das "zelluläre Gedächtnis" ist bei der Senkung des Blutzuckers eine überschießende Translokation von GLUT-4-Transportern in die Zellmembran möglich, was eine gefährliche Hypoglykämie triggern kann. Der Blutzucker sollte daher langsam und vorsichtig gesenkt werden, ggf. ist sogar Glukose i.v. zu verabreichen.

Diese Seite wurde zuletzt am 25. Januar 2019 um 21:29 Uhr bearbeitet.

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