Кома – это резкое торможение высшей нервной деятельности с потерей функций всех анализаторов, выражающееся глубокой потерей сознания.
Диабетическая кетоацидотическая кома
Эта кома является грозным осложнением сахарного диабета, следствием абсолютной или относительной инсулиновой недостаточности и резкого снижения утилизации глюкозы тканями организма. Чаще всего она развивается у больных СД 1-го типа, ха-рактеризующегося, как правило, тяжелым лабильным течением.
Необходимо подчеркнуть, что кетоацидоз не возникает спонтанно, а вызывается каким-либо провоцирующим фактором.
К этим факторам относятся:
1. недостаточное введение инсулина больному (неправильный расчет дозы или неравномерное ее распределение в течение суток);
2. смена препарата инсулина без предварительного определения чувствительности больного к новому препарату;
3. нарушение техники введения инсулина;
4. временное прекращение инсулинотерапии по каким-либо причинам;
5. увеличение потребности в инсулине в связи с беременностью, интеркурентным инфекционным или другим заболеванием, отравлением, хирургическим вмешательством или травмой, длительным и неконтролируемым назначением кортикостероидов, диуретиков и даже нервным или физическим перенапряжением.
Эти стрессовые экзогенные факторы чаще всего вызывают коматозное состояние у больных с несвоевременно распознанным диабетом.
Ведущими факторами развития диабета являются недостаток инсулина (относительная или абсолютная инсулиновая недостаточность) и гиперсекреция глюкагона. При этом первичным, т. е. пусковым фактором, как правило, является инсулиновая недостаточность. При отсутствии инсулина блокируется проникновение глюкозы в мышцы и жировую ткань. Внутриклеточное снижение глюкозы "включает" механизмы (гликогенолиз, глюконеогенез, липолиз, протеолиз), которые осуществляют компенсаторное увеличение уровня глюкозы у здорового человека до нормогликемии, а у страдающих диабетом – до неконтролируемой гипергликемии.
Процессы, посредством которых увеличивается концентрация глюкозы в крови, регулируются контринсулярными гормонами (глюкагон, катехоламины, АКТГ, глюкокортикоиды, СТГ, тиреоидные гормоны). Содержание глюкагона в сыворотке крови при диабетическом кетоацидозе повышено и наблюдается тесная корреляция между его повышением в крови и увеличением концентрации глюкозы и кетокислот. Контринсулярные гормоны, в особенности, глюкагон, повышают глюконеогенез, гликогенолиз, липолиз и продукцию в печени кетоновых тел.
Скорость глюконеогенеза определяется двумя моментами:
1. количеством субстратов, необходимых для образования глюкозы;
2. активностью ферментов, осуществляющих процессы образования глюкозы из неуглеводов.
Наблюдаемое при диабетическом кетоацидозе повышение секреции контринсулярных гормонов ведет к усиленной мобилизации неогликогенных субстратов (аминокислоты, глицерин, лактат, пируват). Одновременно происходит увеличение активности ферментов глюконеогенеза, контролирующих процесс образования глюкозы из пирувата (пируваткарбоксилаза, фруктоза-1,6- дифосфатаза и глюкозо-6-фосфатаза). В результате глюконеогенеза и гликогенолиза при диабетическом кетоацидозе резко возрастает выделение печенью глюкозы, достигая 1000 г в день, что в 3 раза превышает количество глюкозы, выделяемой печенью при голодании.
Повышенная продукция глюкозы печенью, с одной стороны, и снижение периферической утилизации глюкозы (в связи с недостатком инсулина) – с другой, приводит к развитию высокой гипергликемии. Однако глюкоза без инсулина не проникает через клеточные мембраны, поэтому при декомпенсации диабета наблюдается энергетическое голодание клеток ("голод среди изобилия"), а это, в свою очередь, вызывает включение резервных механизмов энергообеспечения. Основным таким механизмом является липолиз, настолько усиливающийся при диабетическом ке- тоацидозе, что концентрация триглицеридов, фосфолипидов, холестерина и НЭЖК нередко увеличивается на 50%. Массивное поступление липидов в печень сопровождается ее жировой инфильтрацией и увеличением размеров. Жирные кислоты являются источником энергии преимущественно для мышц, а глюкоза – для мозга. Липолиз и протеолиз стимулируются глюкокортикои- дами, катехоламинами, СТГ и глюкагоном. Жирные кислоты ме- таболизируются в печени до ацетил-КоА, который полностью окисляется до СО2 и Н2О в цикле Кребса или используется для синтеза жирных кислот в процессах липогенеза. При нормальных условиях только небольшая его часть превращается в ацетоацетил-КоА, ацетоуксусную кислоту и в p-гидроксимасляную кислоту. Ацетоуксусная кислота, в свою очередь, превращается в ацетон. При диабете и особенно при кетоацидотической коме, усиленный распад жиров и повышение их поступления в печень приводят к образованию избытка ацетил-КоА и усиленному кетогенезу.
Гиперлипидемия – не единственный фактор повышения кетогенной активности печени. Другим источником кетогенных субстратов является глюконеогенез, которому предшествует усиленный распад белка, обусловленный гормональным дисбалансом (не только недостаток инсулина, но и гиперсекреция АКТГ и глюкокортикоидов). При этом развивается и аминокислотный дисбаланс, так как в плазме крови повышается концентрация кетогенных аминокислот (лейцин, изолейцин, валин) при относительном снижении уровня глюкогенных аминокислот (глицин, серин, аланин, глутамин). Наступающая при декомпенсации диабета активация обмена веществ (преимущественно катаболиче- ских процессов) тоже способствует кетогенезу, так как сопровождается повышенным образованием ацетил-КоА, являющегося ключевым субстратом углеводного, белкового и жирового обмена. Избыток ацетил-КоА тормозит цитратный цикл и усиленно метаболизирует в ацетоуксусную кислоту. Усиление кетогенеза в какой-то мере связано также с тем, что при декомпенсации диабета происходит истощение гликогеновых запасов печени (активация гликогенолиза), в то время как между содержанием гликогена в печени и ее кетогенной активностью существует реци- прокная взаимосвязь [5, 6, 9].
Таким образом, массивное поступление в печень кетогенных субстратов (липидов и аминокислот) и другие перечисленные факторы способствуют нарастанию кетогенеза при декомпенсации диабета. В связи с дефицитом инсулина метаболизм кетогенных субстратов, который в норме протекает с минимальным образованием кетоновых тел, переключается на менее энергоемкий путь усиленного кетогенеза. Цикл Кребса и процесс ресинтеза жирных кислот не в состоянии поглотить избыточно образующийся ацетил-КоА, тем более что цитратный цикл, как уже отмечалось, тормозится этим избытком. В норме цитрат образуется путем конденсации оксалацетата и ацетил-КоА с участием фермента цитратсинтетазы, активность которой при декомпенсации диабета снижена, в частности, из-за ингибирующего влияния АТФ, в избытке образующегося при окислении жирных кислот. Уменьшено и образование оксалацетата, так как в результате усиленного окисления НЭЖК и повышенного глюконеогенеза нарастает соотношение NADH/NAD. Это ведет к недостаточному образованию цитрата и накоплению ацетил-КоА. Далее аце- тил-КоА превращается в р-оксимасляную, ацетоуксусную кислоту, а из нее образуется ацетон. Эти три соединения и называются кетоновыми телами.
Концентрация кетоновых тел в крови здоровых людей не превышает 100 мкмоль/л, а в моче обнаруживаются только следы кетоновых тел. При декомпенсации диабета в результате перечисленных нарушений в печени образуется огромное количество кетоновых тел (до 1000 мкмоль в сутки), что намного превышает возможности их утилизации и выведения мышцами и почками. Накопление кетоновых тел в крови приводит к кетозу, а затем к кетоацидозу.
У больных диабетом в процессе развития кетоацидоза отмечается снижение в крови концентрации иммунореактивного инсулина и С-пептида. Предполагают, что это вызвано усиленным связыванием инсулина рецепторами клеточных мембран, а также наблюдаемым при кетоацидозе снижением секреторной реакции клеток на стимуляцию.
Параллельно кетоацидозу при декомпенсации диабета развивается другой неблагоприятный патологический процесс – нарушение водно-электролитного обмена. Пусковым моментом водно-электролитных нарушений является гипергликемия, сопровождающаяся повышением осмотического давления в сосудистом русле. Для сохранения изоосмолярности сред начинается компенсаторное перемещение жидкости из клеток и внеклеточного пространства в сосудистое русло. Так как гипергликемия превысила почечный порог, развивается глюкозурия, и как следствие ее – полиурия. Последняя препятствует обратному всасыванию воды в почечных канальцах. Этот так называемый осмотический диурез ведет к массивной потере не только воды, но и электролитов, прежде всего, ионов Na, K, Cl, HCO3.
Восстановление изоосмолярности между тремя пространствами происходит не за счет снижения гиперосмолярности в сосудистом русле, а за счет клеточной дегидратации и повышения внутриклеточного осмотического давления. В результате развиваются тяжелая клеточная дегидратация и дефицит внутриклеточных ионов (прежде всего H), затем возникают общая дегидратация, гиповолемия с последующим снижением тканевой и почечной перфузии. Ухудшение тканевой перфузии еще больше затрудняет нарушение периферического действия инсулина и "подстегивает" кетогенез. Снижение почечной перфузии, кроме дальнейшего роста азотемии, обусловленной повышенным распадом белков, влечет за собой уменьшение связывания и выделения ионов Н, а также снижение синтеза бикарбоната почками, что резко утяжеляет ацидоз и нарушения водно-электролитного обмена. При этом развивается дефицит фосфора, кальция, магния и других макро- и микроэлементов. С клинической точки зрения, наибольшее значение имеет недостаток фосфора в связи с его важной ролью в синтезе макроэргических связей, а также и кальция, участвующего в осуществлении глюкозотропного действия инсулина. Можно сказать, что механизм потери клетками всех этих ионов существенно не отличается от рассмотренного выше механизма потери ионов Na и К.
Нарушения водно-электролитного обмена при тяжелом диабетическом кетоацидозе развиваются достаточно быстро. Когда кома достигает развернутой клинической картины, дефицит жидкости составляет от 4 до 8 л, калия – 300–1000 ммоль, натрия – 400–500 ммоль, хлоридов – 350 ммоль, кальция и фосфора – 50-100 ммоль, магния – 25–50 ммоль. Дефицит оснований достигает 300–500 ммоль. Таким образом, в патогенезе диабетического кетоацидоза ведущими факторами являются недостаток инсулина и избыток глюкагона или других контринсулярных гормонов.
Вследствие сниженной утилизации углеводов и кетонемии развиваются:
1. гипергликемия;
2. гиперлипидемия;
3. метаболический ацидоз;
4. глюкозурия с осмотическим диурезом;
5. клеточная дегидратация и потеря внутриклеточных ионов;
6. общая дегидратация и потеря электролитов.
Рвота, часто сопровождающая диабетический кетоацидоз, усиливает дегидратацию и электролитный дисбаланс. При диабете, особенно при диабетическом кетоацидозе, в крови увеличивается концентрация гликозилированного гемоглобина (HbAlc), который обладает большим сродством к кислороду. Наряду с этим, при диабетической коме в эритроцитах уменьшается содержание 2,3-дифосфоглицерата, что ведет к ухудшению диссоциации оксигемоглобина и кислородному голоданию тканей.
Развивается диабетическая кома, как правило, медленно, в течение нескольких дней или недель. При острых инфекционных заболеваниях, инфаркте миокарда, различных тяжелых интоксикациях диабетический кетоацидоз может развиваться значительно быстрее, в течение нескольких часов.
Клиническая картина
С клинической точки зрения, можно выделить три последовательно развивающиеся и сменяющие друг друга (при отсутствии лечения) стадии диабетического кетоацидоза:
1. стадия умеренного кетоацидоза;
2. стадия прекомы, или декомпенсированного кетоацидоза;
3. стадия комы.
В стадии умеренного кетоацидоза больного беспокоят общая слабость, повышенная утомляемость, вялость, сонливость, шум в ушах, снижение аппетита, тошнота, неопределенные боли в животе, жажда и учащенный диурез. В выдыхаемом воздухе определяется запах ацетона. В моче при этом обнаруживают кетоновые тела и умеренную глюкозурию, а в крови – высокую гликемию более 19,4 ммоль/л, кетонемию более 5,2 ммоль/л и некоторое снижение щелочного резерва (рН не ниже 7,3).
При декомпенсированном кетоацидозе полностью исчезает аппетит, постоянная тошнота сопровождается рвотой, усиливаются общая слабость, безучастность к окружающему, ухудшается зрение, появляются одышка, неприятные ощущения или боли в области сердца и в животе, частые позывы на мочеиспускание, появляется жажда. Прекоматозное состояние может продолжаться от нескольких часов до нескольких дней. Сознание при этом сохранено, больной правильно ориентиреован во времени и пространстве, однако на вопросы отвечает с опозданием, односложно, монотонно, невнятным голосом. Кожа сухая, шершавая, холодная. Губы сухие, потрескавшиеся, покрыты запекшимися корками, иногда цианотичные. Язык малинового цвета, с сохраняющимися по краям отпечатками зубов, сухой, обложенный грязновато-коричневым налетом.
Если срочно не проводятся необходимые терапевтические мероприятия, больной становится все более безучастным к окружающему, на вопросы отвечает со все большим запаздыванием или совсем не реагирует, и постепенно погружается в глубокую кому. Наблюдается глубокое, шумное дыхание Куссмауля с резким запахом ацетона в выдыхаемом воздухе, выраженная артериальная гипотония (особенно диастолическая), частый, малого наполнения и напряжения, как правило, ритмичный пульс, задержка мочи, живот несколько втянут и ограниченно участвует в акте дыхания. Ослабленные до этого сухожильные рефлексы постепенно исчезают, но ещё некоторое время сохраняются зрачковый и глотательный рефлексы. Температура тела чаще всего понижена, даже при тяжелых сопутствующих инфекционных заболеваниях она повышается незначительно.
В некоторых случаях диабетическая кома может протекать с преобладанием признаков нарушения функции желудочнокишечного тракта, проявляющихся болью в эпигастральной области, напряжением мышц и другими симптомами острого живота – абдоминальная форма, или сердечно-сосудистой системы – коллаптоидная форма. У лиц среднего и пожилого возраста кетоацидотическая кома чаще протекает с преобладанием явлений дегидратации и, как правило, для компенсации диабета в этих случаях необходима большая суточная доза инсулина около 100 ЕД. Кожа у таких больных огрубевшая, шершавая, местами по-трескавшаяся, пепельно-матовой окраски, взятая в складку, не расправляется. Черты лица заострены, глазные впадины глубокие, веки полузакрыты, происходит так называемая мумификация лица. Больной даже при еще сохраняющемся сознании не в состоянии контактиреовать с окружающими из-за исключительной сухости слизистых оболочек полости рта, горла и языка и резко выраженной астении. Грудь впалая, межреберные пространства глубокозапавшие и усиленно участвуют в акте дыхания, живот втянут.
Следует, однако, указать, что преобладание какого-либо синдрома редко бывает превалирующим. Кроме того, начавшись с одного синдрома, чаще всего с желудочно-кишечного, диабетический кетоацидоз нередко проявляется другим: обычно дегидратическим или коллаптоидным.
Данные лабораторных исследований при кетоацидотической коме: гипергликемия от 19,4 до 33,3 ммоль/л; глюкозурия и аце- тонурия (однако при резком нарушении функции почек глюкозурия может быть небольшой или отсутствовать), пируватемия и лактацидемия может несколько превышать норму (при норме 0,07–0,14 и 0,4–1,4 ммоль/л); липидемия выше 6 г/л (600 мг%), хо- лестеринемия выше 10,3 ммоль/л; кетонемия выше в 10–100 нормы, протеинемия около 90 г/л (отражает в основном степень сгущения крови): содержание остаточного азота и мочевины в крови обычно увеличивается незначительно, превышая 35,7 ммоль/л; уровень натрия снижается до 120 ммоль/л; щелочной резерв крови составляет 5–10 об.% СО2 при норме до 75 об.%; гипокалиемия.
Характерной особенностью диабетической комы, отличающей ее от многих других и, прежде всего, от гипогликемической комы, является постепенное развитие, обычно на протяжении нескольких суток. В ранней продромальной стадии такие симптомы, как головная боль, тошнота, апатия или, наоборот, повышенная психическая возбудимость, отражают нарушение функции ЦНС и обычно наряду с жаждой, полидипсией и полиурией свидетельствуют о развивающейся декомпенсации диабета. С углублением комы нарушения функции ЦНС постепенно прогрессируют.
Патогенез расстройств сознания и других психоневрологических симптомов диабетической комы до конца не ясен.
Эти нарушения принято связывать со следующими факторами:
1. токсическим действием на мозг избытка кетоновых тел;
2. ацидозом спинномозговой жидкости;
3. дегидратацией клеток мозга;
4. гиперосмолярностью внутриклеточного пространства в ЦНС;
5. гипоксией ЦНС вследствие снижения 2,3-дифосфоглицерата;
6. снижением содержания аминомасляной кислоты в ЦНС [1, 6].
Гиперосмолярная кома
Гиперосмолярная кома встречается чаще у лиц, страдающих СД 2-го типа, получающих только диетотерапию или сахароснижающие пероральные препараты. Способствуют развитию гиперосмолярной комы различные воспалительные заболевания, такие как пневмония, пиелонефрит, цистит, острый панкреатит, ожоги, инфаркт миокарда, охлаждение, невозможность утолить жажду чаще у одиноких престарелых больных, прикованных к постели. Гиперосмолярная кома развивается более медленно, чем кетоацидотическая кома, от 5 до 14 дней, и характеризуется резкой дегидратацией, возникновением обратимых очаговых неврологических нарушений, нарастающим расстройством сознания.
Отсутствие кетоацидоза при гиперосмолярной коме связано с тем, что, с одной стороны, при данной патологии выявляется остаточная секреция инсулина, которая недостаточна для того, чтобы ликвидировать гипергликемию, но вполне достаточна, чтобы ингибировать липолиз, а с другой – чувствительность к инсулину периферических тканей отличается от таковой при кетоацидозе.