Dr n. med. Zofia Ruprecht: Znaczenie oznaczania ketonów w codziennej praktyce lekarskiej

Dr n. med. Zofia Ruprecht: Znaczenie oznaczania ketonów w codziennej praktyce lekarskiej

Ciała ketonowe (ketony) to związki powstające podczas procesów katabolizmu tłuszczów. Zaliczamy do nich kwas acetooctowy, kwas βhydroksymasłowy (βOHB) oraz aceton. W warunkach fizjologicznych ciała ketonowe powstają w niewielkich ilościach, a ich odsetkowy udział wynosi odpowiednio: 20%, 78% i 2%.

Bezwzględny lub względny brak insuliny powoduje, że organizm chorego na cukrzycę nie może zużytkować glukozy. Spala wtedy w nadmiarze tłuszcze, aby w ten sposób uzyskać potrzebną energię. Przy znaczniejszym niedoborze insuliny większe ilości ciał tłuszczowych przechodzą do krwi. Wątroba, która wychwytuje wolne kwasy tłuszczowe z krwi, nie może jednak ich zużytkować w całości. To niepełne spalanie tłuszczów powoduje powstawanie w wątrobie i przechodzenie do krwi „produktów niepełnego spalania tłuszczów”, zwanych ciałami ketonowymi. W warunkach niedoboru insuliny wątroba wytwarza z acetylo–CoA znaczne ilości kwasu acetooctowego i β–hydroksymasłowego. Kwas acetooctowy i β–hydroksymasłowy są wzajemnie przekształcane pod wpływem mitochondrialnej dehydrogenazy. Równocześnie kwas acetooctowy ulega ciągłej samoistnej dekarboksylacji do acetonu. Aceton odpowiada za charakterystyczny zapach wydychanego powietrza (zapach kwaśnych jabłek), ale nie przyczynia się do powstania kwasicy. Kwas acetooctowy i β–hydroksymasłowy  są  silnymi organicznymi kwasami, które zmniejszając rezerwę alkaliczną organizmu (zasób dwuwęglanów)  prowadzą do rozwoju kwasicy metabolicznej. Oznaczanie ciał ketonowych odgrywa istotną rolę w monitorowaniu leczenia cukrzycy typu 1, w ciąży w przebiegu cukrzycy i cukrzycy ciążowej oraz w wypadku wystąpienia dodatkowych ostrych schorzeń wikłających cukrzycę.   

Oznaczanie w moczu

Ciała ketonowe w moczu oznacza się przy użyciu suchych testów paskowych metodą opartą na reakcji acetonu i kwasu acetooctowego z nitroprusydkiem sodu i glicyną w środowisku alkalicznym, w wyniku której powstaje barwne kompleksowe połączenie. Metoda ta ma charakter półilościowy, ze wzrokową  lub reflektometryczną oceną zmiany zabarwienia barwy pola reakcyjnego. Właściwy odczyt wyniku ketonurii, zależy więc od zdolności pacjenta do zinterpretowania koloru pola testowego na pasku. Metoda ta nie pozwala na wykrycie kwasu β–hydroksymasłowego, stanowiącego największą frakcję ciał ketonowych. Badanie powinno się wykonywać na podstawie niedawno oddanej próbki moczu. W przypadku trudności w oddaniu moczu (odwodnienie, dyzuria, wstrząs),  oznaczenie ketonurii jest niemożliwe do wykonania.

Cukrzycowa kwasica ketonowa (DKA, diabetic ketoacidosis)

To ostry zespół zaburzeń przemiany gospodarki węglowodanowej, tłuszczowej, białkowej, wodno-elektrolitowej oraz równowagi kwasowo–zasadowej powstający w następstwie nagłego i znacznego niedoboru insuliny. DKA należy do ostrych powikłań cukrzycy w przebiegu hiperglikemii i jeśli nie jest leczona może prowadzić do śpiączki i zgonu.

Tabela 1. Przyczyny kwasicy i śpiączki ketonowej 

   Przerwanie lub błędy insulinoterapii
(częsta przyczyna nadużywanie alkoholu)
1   Zbyt późne rozpoznanie cukrzycy typu 1
2   Ostre stany zapalne (np. zakażenia bakteryjne, wirusowe, grzybicze)
3   Ciąża
4   Inne

 

Tabela 2. Laboratoryjne kryteria diagnostyki kwasicy ketonowej

   Glikemia zazwyczaj >250 mg/dl (>13.9 mmol/l)
1   pH krwi <7,3
2   Stężenie wodorowęglanów w surowicy <15 mmol/l
3   Ciała ketonowe obecne w moczu (metoda z użyciem nitroprusydku) lub w surowicy (ketonemia ≥3 mmol/l)
4   Luka anionowa: Na +(mmol/l) – [Cl- (mmol/l) + HCO3 (mmol/l)] >12

 

Objawy kliniczne i metaboliczne kwasicy ketonowej rozwijają się zwykle w okresie krótszym niż doba. Jednym z kryteriów metabolicznych DKA jest obecność ciał ketonowych stwierdzanych w surowicy lub w moczu.  W warunkach początkowych kwasicy stosunek stężenia kwasu acetooctowego do kwasu β–hydroksymasłowego wynosi 1:1. Wraz z nasileniem zaburzeń zmienia się na 1:10. Zatem kwas β–OHB jest dominującym ciałem ketonowym przyczyniającym się do rozwoju  kwasicy. 

Ciała ketonowe występują w moczu z opóźnieniem (często 2–4-godzinnym) w stosunku do ich pojawienia się we krwi. Oznaczanie stężenia kwasu β–hydroksymasłowego we krwi jest metodą dokładniejszą w rozpoznawaniu ketozy i monitorowaniu przebiegu kwasicy ketonowej, niż oznaczanie acetonurii. U chorych z cukrzycową kwasicą ketonową, stężenie kwasu β–hydroksymasłowego wynosi średnio 7 mmol/l  (zakres 4–12 mmol/l).

W wykrywaniu wczesnego stadium rozwoju kwasicy ketonowej możemy posługiwać się paskami do oznaczania ketonów we krwi (Optium Xido β–Ketone). Dzięki ich wprowadzeniu screening ketozy uległ poprawie a to sprawia, że diagnoza tego zaburzenia może być postawiona znacznie szybciej.     

Grupy ryzyka

1. Pacjenci z cukrzycą typu 1

Każdy chory z cukrzycą typu 1 powinien dysponować paskami do oznaczania ketonów we krwi, aby móc w sytuacjach szczególnych odpowiednio wcześniej zareagować. Intensywna profilaktyka zapobiegająca rozwojowi kwasicy ketonowej jest konieczna u chorego z cukrzycą typu 1 z hiperglikemią i wartościami kwasu β–hydroksymasłowego  powyżej >1 mmol/l.

Tabela 3. Interpretacja oznaczeń kwasu β–hydroksymasłowego (β–OHB) dla pacjenta

Stężenie kwasu β-OHB [mmol/l] Działanie
0–1,0 Bez zagrożenia ketozą, lecz właściwie glikemię
1,0–3,0 Badaj glukozę i ketony co 1h, koryguj glikemię insuliną szybkodziałającą/krótkodziałającą
Powyżej 3,0 Szukaj pomocy medycznej

 

2. Dzieci i młodzież

Objawy rozwijającej się kwasicy mogą nie być wychwycone natychmiast, ponieważ mogą przypominać choroby wieku dziecięcego. Młodzież w wieku pokwitania zaniedbuje niejednokrotnie kontrolę glikemii. Możliwość oznaczania w czasie rzeczywistym obecnych we krwi ketonów, obserwacji tendencji ich wzrostu/obniżania się jest bardzo istotna dla podejmowania konkretnych decyzji terapeutycznych tj. leczenia w warunkach domowych, ambulatoryjnych lub szpitalnych. Według aktualnych wytycznych Polskiego Towarzystwa Diabetologicznego z 2016 r. samokontrola ketonemii/ketonurii oraz ich interpretacja są podstawą w pediatrycznej opiece diabetologicznej, a oznaczanie stężenia β–hydroksymaślanu za pomocą testów paskowych jest bardziej czułym wskaźnikiem występowania ketonemii, niż oznaczanie ketonów w moczu.

3. Pacjenci z cukrzycą typu 1 uprawiający ćwiczenia fizyczne

Pacjenci z cukrzycą typu 1 w czasie wykonywania ćwiczeń fizycznych narażeni są na ryzyko hiperglikemii i ketozy. Dotyczy to w szczególności chorych ze źle kontrolowaną cukrzycą, którzy pozbawieni odpowiedniej ilości insuliny łatwo rozwijają ketozę. U chorych na cukrzycę typu 1, u których wysokie wartości glikemii są spowodowane nieadekwatną dawką insuliny, trening fizyczny zwiększa ryzyko wystąpienia DKA. Jest to związane z nasiloną w tych warunkach lipolizą i zwiększonym wytwarzaniem związków ketonowych w wątrobie. W sytuacji, kiedy stężenie glukozy we krwi przekracza 250 mg/dl (14 mmol/l), a we krwi obecne są ciała ketonowe, chorzy na cukrzycę typu 1 powinni unikać wysiłku fizycznego. Po podaniu korekcyjnej dawki insuliny, obniżeniu hiperglikemii, ustąpieniu ketonemii mogą podjąć aktywność fizyczną.

Poziom ketonów

4. Użytkownicy osobistych pomp insulinowych

Chorzy na cukrzycę leczeni osobistymi pompami insulinowymi są bardziej narażeni na rozwój DKA, ponieważ w momencie jej awarii są pozbawieni działania depozytu tkankowego insuliny. Brak podawania insuliny przez pompę może doprowadzić do rozwoju DKA już w ciągu kilku godzin. Do przyczyn takiego stanu należą: niedrożne, wyrwane lub nieprawidłowo założone wkłucie, zagięcie kaniuli, niewypełnienie drenu insuliną, rozłączenie drenu i wkłucia, brak właściwego mocowania drenu do zbiornika z insuliną, utrata aktywności insuliny i jej przeterminowanie, brak insuliny w zbiorniku pompy, uszkodzenie pompy insulinowej, braki edukacyjne o metodzie leczenia. Dzięki możliwości równoczasowego określenia stężenia glukozy we krwi i  obecności podwyższonego stężenia kwasu β–hydroksymasłowego, chory może odpowiednio szybko zareagować, zanim ciała ketonowe zostaną wykryte  w moczu. Po wymianie zestawu infuzyjnego (jego niedrożność jest najczęstszą przyczyną dekompensacji cukrzycy) odpowiednia korekta przepływu insuliny w postaci bolusa korekcyjnego, czasowego zwiększenia wlewu podstawowego do 200% może  uchronić chorego przed koniecznością skierowania do szpitala.

Tabela 4.  Algorytm oparty na pomiarze kwasu β–hydroksymasłowego  (β–OHB)  

Stężenie glukozy
(mg/dl/mmol/l)
Ketonemia
(mmol/l)
Interwencja
>250  [14,0] 0,3 Sprawdzenie osprzętu, w szczególności drenu
Pomiar glikemii i ketonów po 1h i jeśli konieczne co 1h
>250 [14,0] 0,5 Korekta insulinoterapii
>250  [14,0] 3,0 Leczenie szpitalne
 

5. Kobiety ciężarne z cukrzycą

Kobiety ciężarne z cukrzycą typu 1 w czasie ciąży z powodu zachodzących zmian metabolicznych, częściej niż poza okresem ciąży narażone są na rozwój cukrzycowej kwasicy ketonowej. DKA stanowi groźne powikłanie z uwagi na jej niekorzystny wpływ na organogenezę płodu i prawidłowy rozwój płodu. U kobiet w ciąży kwasica ketonowa może rozwinąć się szybko, nawet przy stosunkowo niskich stężeniach glukozy, ze względu na „efekt przyśpieszonego głodowania” obserwowany w tym okresie. Sytuację taką można obserwować u pacjentek leczonych ciągłym podskórnym wlewem  insuliny z zastosowaniem osobistej pompy insulinowej. Ciała ketonowe swobodnie przechodzą przez łożysko i wywołują hipoksemię płodu. W przypadku nadmiernego ich stężenia może dojść nawet do obumarcia płodu. Wysokie stężenia ketonów we krwi kobiet ciężarnych z cukrzycą i epizody  kwasicy ketonowej mogą być przyczyną obniżonej inteligencji ich potomstwa. Prowadzenie  systematycznej samokontroli glikemii przez ciężarne chore z cukrzycą przez cały okres ciąży, jak również monitorowanie ketonemii lub acetonurii należy do standardów opieki nad tą grupą pacjentek. Obecność ciał ketonowych we krwi i w moczu ciężarnej może być spowodowana nie tylko dekompensacją cukrzycy, ale również spożywaniem zbyt małej ilości węglowodanów w diecie w stosunku do zapotrzebowania na nie w okresie ciąży. Z doświadczeń własnych z pracy z ciężarnymi z cukrzycą ciężarnych wynika, że oznaczanie acetonurii jeden raz w tygodniu na czczo, przed obiadem i przed kolacją pozwala ocenić prawidłową podaż węglowodanów w diecie.

6. Dodatkowa choroba, infekcja, wymioty

W czasie dodatkowej choroby zwiększa się wydatek metaboliczny ustroju.  Równocześnie dodatkowej chorobie może towarzyszyć osłabienie lub brak apetytu.  Pacjenci chorujący na cukrzycę, niewyedukowani na okoliczność postępowania w czasie dodatkowej choroby ograniczają podawanie insuliny lub zaprzestają jej podawania w ogóle. W ten sposób doprowadzają do rozwoju DKA.

Tabela 5. Algorytm oparty na pomiarze kwasu β–hydroksymasłowego (β–OHB) dla chorych na  cukrzycę leczonych insuliną, z wyjątkiem terapii pompowej

Stężenie glukozy
(mg/mmol/l)
Ketonemia
(mmol/l)
Interwencja
>250 [14,0] 0,5 Korekta insulinoterapii
Pomiar glikemii i ketonów po 1h i jeśli konieczne – co 1h
>250 [14,0] 3 Leczenie szpitalne


Do czynników destabilizujących przebieg cukrzycy zarówno u chorych z cukrzycą typu 1 jak i z cukrzycą typu 2 należą: infekcja, udar mózgu, nadużywanie alkoholu, zapalenie trzustki, zawał serca, ciężki uraz, terapia lekami mającymi negatywny wpływ na gospodarkę węglowodanową (np. kortykosteroidy, leki przeciwpsychotyczne, sympatykomimetyki, w szczególności dobutamina i terbutalina, chemioterapeutyki itd.). W warunkach szpitalnych oznaczanie ketonów we krwi uzasadnione jest również we wszystkich wymienionych sytuacjach opisanych powyżej oraz w przypadku hiperglikemii (> 250 mg/dl) w skojarzeniu z nagłymi sytuacjami klinicznymi: nagłe wypadki, okres pooperacyjny, intensywna opieka medyczna, znaczne odwodnienie, anuria, itd. U chorych na cukrzycę typu 1, poddawanym dużym zabiegom operacyjnym, zagrożenie wystąpieniem cukrzycowej kwasicy ketonowej jest szczególnie duże, zwłaszcza przy braku właściwej współpracy pomiędzy chirurgiem a diabetologiem/internistą. Dla konsultującego diabetologa, stykającego się na co dzień z problemami opieki okołooperacyjnej możliwość oznaczenia ketonów przy łóżku chorego (proste nakłucie opuszki palca), to możliwość podjęcia natychmiastowej decyzji co do sposobu insulinoterapii (dożylnie czy podskórnie).  Ponieważ ciała ketonowe pojawiają się w moczu z pewnym opóźnieniem, ich wcześniejsze wykrycie we krwi może mieć istotne znaczenie dla losów chorego.

Podsumowując, samokontrola ciał ketonowych we krwi powinna być składową szeroko rozumianej samokontroli w przypadku określonych grup pacjentów narażonych na wystąpienie ciężkiego powikłania, jakim jest cukrzycowa kwasica ketonowa.

Praktyczne zastosowanie pasków Optium Xido β–Ketone

Glukometr Optium Xido łączy w sobie dwie funkcje istotne dla chorych na cukrzycę, tj. możliwość oznaczania stężenia glukozy oraz stężenia kwasu β–hydroksymasłowego (β–OHB),  najważniejszego spośród trzech związków ketonowych obecnych we krwi krążącej. Test oznaczenia stężenia ketonów przy użyciu pasków Optium Xido β–Ketone jest łatwy i prosty do wykonania. Wystarczy włożyć pasek odpowiednim końcem do czytnika aparatu, a reakcja rozpoczyna się automatycznie w chwili wykrycia obecności próbki na pasku testowym i kończy samoistnie. Sama procedura jest szybka, nie wymaga dodatkowego treningu, jest bardziej praktyczna i wygodna dla pacjenta a oznaczenie trwa 10 sekund.  Wynik oznaczenia stężenia związków ketonowych we krwi jest podawany w postaci liczbowej, łatwiejszej do interpretacji, w przeciwieństwie do pasków testowych wykrywających obecność ciał ketonowych w moczu, gdzie ocena wyniku opiera się na interpretacji koloru.

Norma kwasu β-hydroksymasłowego u chorych na cukrzycę wynosi poniżej <0,5 mmol/l. Hiperketonemia to stan kiedy stężenie kwasu  β–OHB  przekracza wartość powyżej 1 mmol/l, a o ryzyku kwasicy ketonowej świadczy stężenie powyżej 3 mmol/l. Aparat odczytuje wartości β–OHB w zakresie 0,0–8,0 mmol/l,  w temperaturze  18–30 stopni Celsjusza. Oznaczanie stężenia b–OHB jest metodą przydatniejszą w rozpoznawaniu ketozy i monitorowaniu przebiegu DKA, niż oznaczanie ciał ketonowych w moczu. Możliwość oznaczenia β–OHB u chorego na cukrzycę z hiperglikemią jest prostą metodą identyfikacji pacjentów zagrożonych rozwojem DKA. Otrzymanie wyniku powyżej 3,0 mmol/l jest równoznaczne z koniecznością wdrożenia insulinotearpii dożylnej.

dr n. med. Zofia Ruprecht, specjalista chorób wewnętrznych II stopnia, specjalista diabetolog z 25-letnim doświadczeniem klinicznym Szpital Uniwersytecki nr 1 im. dr A. Jurasza w Bydgoszczy Klinika Endokrynologii i Diabetologii.

ADC/PDL/M/HCP/zokwcpl/2016

UDOSTĘPNIJ POPRZEZ:  
Polityka dotycząca plików cookie. Ten komunikat zobaczysz tylko raz.

Pliki cookie stosujemy, aby zapewnić jak najlepsze działanie naszego serwisu. Korzystanie z tej strony bez zmiany ustawień przeglądarki oznacza zgodę na otrzymywanie plików cookie. Ustawienia obsługi plików cookie możesz zmienić w dowolnym czasie. Dowiedz się więcej