[Sách Dịch] Các Cấp cứu Nội tiết. Chương 15. Các cấp cứu Đái tháo đường: DKA, HHS và hạ đường huyết

CHƯƠNG 15. Các cấp cứu đái tháo đường: Nhiễm toan ceton do đái tháo đường, Tình trạng tăng đường huyết tăng áp lực thẩm thấu và Hạ đường huyết
Diabetic Emergencies: Ketoacidosis, Hyperglycemic Hyperosmolar State, and Hypoglycemia 
Heidi Guzman and David Wing-Hang Lam
Endocrine Emergencies, Chapter 15, 167-182

MỤC LỤC CHƯƠNG

Nhiễm toan ceton do Đái tháo đường

GIỚI THIỆU

Nhiễm toan ceton do đái tháo đường (Diabetic ketoacidosis – DKA) là một biến chứng chuyển hóa cấp tính của bệnh đái tháo đường, đặc trưng bởi tình trạng thiếu hụt insulin tuyệt đối hoặc tương đối dẫn đến tăng đường huyết, tăng ceton máu và nhiễm toan chuyển hóa. DKA là một cấp cứu nội tiết đòi hỏi điều trị ngay lập tức và theo dõi chặt chẽ các rối loạn chuyển hóa. Tình trạng này thường xảy ra nhất ở những bệnh nhân có tiền sử mắc đái tháo đường týp 1; tuy nhiên, bệnh nhân đái tháo đường týp 2 cũng có nguy cơ mắc phải trong các tình trạng bệnh lý cấp tính. Trong một số trường hợp, DKA có thể là biểu hiện đầu tiên của bệnh đái tháo đường, đặc biệt là ở các nước đang phát triển.

ĐỊNH NGHĨA

Tiêu chuẩn chẩn đoán DKA bao gồm tăng đường huyết với mức đường huyết lớn hơn $250mg/dL$, sự hiện diện của ceton trong huyết thanh, nhiễm toan chuyển hóa có khoảng trống anion với pH dưới 7,3, bicarbonate huyết thanh dưới $18mEq/L$ và khoảng trống anion lớn hơn 12.

Nhiễm toan ceton do đái tháo đường với đường huyết bình thường

Nhiễm toan ceton do đái tháo đường với đường huyết bình thường (euglycemic DKA – euDKA) được đặc trưng bởi tình trạng nhiễm toan chuyển hóa có khoảng trống anion và tăng ceton máu như trong DKA được mô tả truyền thống, nhưng ngoại trừ việc bệnh nhân có mức đường huyết huyết thanh dưới $200mg/dL$.

DỊCH TỄ HỌC

DKA tiếp tục là một nguyên nhân quan trọng gây bệnh tật và tử vong ở những bệnh nhân đái tháo đường. Tỷ lệ nhập viện do DKA đã và đang gia tăng ở Hoa Kỳ với sự gia tăng từ 19,5 lên 30,2 trên 1000 người mắc bệnh đái tháo đường trong khoảng thời gian từ 2009 đến 2014. Sự gia tăng này nhất quán ở tất cả các nhóm tuổi và giới tính, với tỷ lệ cao nhất được ghi nhận ở những người dưới 45 tuổi. Nguyên nhân của sự gia tăng tỷ lệ nhập viện do DKA vẫn chưa được biết rõ. Các giải thích khả dĩ bao gồm sự gia tăng tỷ lệ mắc đái tháo đường týp 1 và týp 2 ở trẻ em và thanh thiếu niên, cho thấy có nhiều bệnh nhân biểu hiện DKA tại thời điểm chẩn đoán. Cũng có sự gia tăng nhận thức và xác định của các nhà cung cấp dịch vụ y tế đối với các dạng DKA nhẹ hơn mà trước đây có thể không được nhận ra. Tỷ lệ tử vong tại bệnh viện đã giảm từ 1,1% xuống 0,4% trong cùng thời kỳ này, với tỷ lệ tử vong cao nhất ở người cao tuổi và bệnh nhân có các bệnh lý đe dọa tính mạng đi kèm. Bệnh nhân có biểu hiện sốc hoặc hôn mê khi nhập viện có tiên lượng xấu hơn, với các nguyên nhân tử vong chính là nhiễm trùng, hạ kali máu và trụy tuần hoàn. DKA cũng vẫn là nguyên nhân tử vong phổ biến nhất ở trẻ em và thanh thiếu niên mắc đái tháo đường týp 1.

DKA phổ biến hơn ở những bệnh nhân đái tháo đường týp 1, nhưng nó cũng có thể xảy ra ở những bệnh nhân đái tháo đường týp 2. Bệnh nhân đái tháo đường týp 2 kiểm soát kém có bệnh đi kèm và bệnh nhân có tiền sử đái tháo đường týp 2 dễ nhiễm ceton có nguy cơ cao hơn. Các nhóm dân tộc thiểu số, đặc biệt là bệnh nhân gốc Phi-Mỹ hoặc gốc Tây Ban Nha, có tỷ lệ mắc đái tháo đường týp 2 dễ nhiễm ceton cao hơn và thường có tiền sử gia đình mạnh về bệnh đái tháo đường với các dấu ấn tự miễn âm tính. DKA là biểu hiện ban đầu của bệnh đái tháo đường cũng phổ biến, nhưng tỷ lệ mắc bệnh thay đổi đáng kể giữa các quốc gia, dao động từ 13% đến 80%, với tỷ lệ mắc cao nhất được thấy ở các nước đang phát triển.

EuDKA lần đầu tiên được mô tả trong một chuỗi ca bệnh vào năm 1973 khi 37 trong số 211 bệnh nhân nhập viện vì DKA được phát hiện có tăng đường huyết nhẹ kèm nhiễm toan chuyển hóa. Phần lớn bệnh nhân được mô tả trong chuỗi ca bệnh mắc đái tháo đường týp 1 có liên quan đến việc giảm lượng carbohydrate gần đây, nôn mửa hoặc giảm liều insulin. Mặc dù trước đây hiếm gặp, cũng có sự gia tăng ngày càng tăng của euDKA liên quan đến thuốc ức chế đồng vận chuyển natri-glucose 2 (SGLT-2). Ở những bệnh nhân đái tháo đường týp 1 sử dụng thuốc ức chế SGLT-2, tỷ lệ mắc DKA đã được báo cáo là 9,4%, so với 0,2% ở bệnh nhân đái tháo đường týp 2 dùng thuốc ức chế SGLT-2. Tóm lại, euDKA có nhiều khả năng xảy ra ở bệnh nhân đái tháo đường týp 1 nhưng cũng có thể xảy ra ở bệnh nhân đái tháo đường týp 2.

SINH LÝ BỆNH

DKA được khởi phát bởi tình trạng thiếu hụt insulin, dẫn đến việc kích hoạt các hormon đối nghịch, thúc đẩy quá trình ly giải mỡ, ly giải glycogen và tân tạo glucose, và biểu hiện lâm sàng bằng tăng đường huyết, nhiễm ceton và nhiễm toan chuyển hóa kèm theo mất thể tích dịch nghiêm trọng.

Thiếu hụt Insulin và các Hormon đối nghịch

DKA là kết quả của tình trạng thiếu hụt insulin tuyệt đối hoặc tương đối. Bệnh nhân có thể bị thiếu hụt insulin trong nhiều hoàn cảnh khác nhau bao gồm đái tháo đường mới khởi phát, không tuân thủ chế độ điều trị insulin, hỏng bơm insulin, tương tác thuốc hoặc sử dụng ma túy, hoặc trong các trạng thái sinh lý cấp tính đòi hỏi tăng nồng độ insulin tuần hoàn. Thiếu hụt insulin dẫn đến một trạng thái đói hoặc đường huyết thấp ở cấp độ tế bào, kích hoạt các hormon đối nghịch với insulin bao gồm glucagon, cortisol, hormon tăng trưởng và catecholamin. Các hormon đối nghịch này chống lại tác dụng của insulin bằng cách tăng mức đường huyết thông qua việc kích hoạt các cơ chế sản xuất năng lượng thay thế. Glucagon đóng một vai trò quan trọng bằng cách thúc đẩy quá trình ly giải glycogen, tân tạo glucose và ly giải mỡ. Cortisol, catecholamin và hormon tăng trưởng cũng kích thích ly giải mỡ bằng cách hoạt hóa lipase nhạy cảm với hormon trong mô mỡ, dẫn đến việc giải phóng các acid béo tự do và glycerol. Glycerol sau đó được tái sử dụng ở gan như một cơ chất quan trọng trong con đường tân tạo glucose và tiếp tục thúc đẩy sự gia tăng đường huyết, dẫn đến tăng đường huyết.

Acid béo tự do trong Nhiễm toan ceton do Đái tháo đường

Các acid béo tự do được giải phóng từ quá trình ly giải mỡ được vận chuyển đến gan, nơi chúng trở thành tiền chất của các acid ceton và tiếp tục ức chế sản xuất insulin. Dưới sự kích thích của glucagon, enzyme malonyl-coenzyme A (CoA) được điều hòa tăng ở gan, tạo điều kiện cho việc vận chuyển các acid béo tự do vào ty thể. Một khi ở trong ty thể, các acid béo tự do bị hạn chế đi vào chu trình Krebs, vì cơ chất chính là pyruvate bị chuyển hướng từ quá trình đường phân sang tân tạo glucose trong trạng thái đói giả định ở tế bào. Sự tắc nghẽn chu trình Krebs này làm tích tụ các acid béo tự do trong chất nền ty thể, sau đó được dị hóa thành acetyl-CoA và các acid ceton là B-hydroxybutyrate và acetoacetate, có thể được sử dụng làm năng lượng trong cơ thể. Việc sản xuất ceton dẫn đến tình trạng tăng ceton máu, được duy trì thêm bởi việc giảm thanh thải ceton ở gan. Về cơ bản, các thể ceton có tính acid, nhưng cơ thể có khả năng tạo ra các chất đệm ngoại bào và nội bào để trung hòa độ acid. Tuy nhiên, trong DKA, cơ thể không thể đáp ứng nhu cầu đệm do sự dư thừa ceton, dẫn đến nhiễm toan chuyển hóa có khoảng trống anion. Tình trạng nhiễm toan chuyển hóa cũng trở nên tồi tệ hơn do sự chuyển đổi pyruvate thành lactate trong tế bào.

Mất nước

Các hormon đối nghịch hoạt động để thúc đẩy quá trình phân giải glycogen và tổng hợp glucose, dẫn đến tăng đường huyết. Khi nồng độ glucose trong máu đạt đến khoảng $225mg/dL$, glucose sẽ bắt đầu rò rỉ vào ống thận, tạo ra một gradient thẩm thấu và gây lợi tiểu do nước. Tình trạng lợi tiểu này có thể rất đáng kể và dẫn đến mất thể tích dịch và mất nước nếu bệnh nhân không thể duy trì đủ lượng nước uống qua đường miệng.

Ceton cũng góp phần vào tình trạng lợi tiểu. Khi nồng độ ceton tích tụ trong máu, nó cũng tập trung trong nước tiểu, nơi nó kết hợp với natri để tạo thành một chất đệm có thể được bài tiết. Việc tạo ra gradient natri này thúc đẩy sự di chuyển của nước, sau đó được bài tiết, dẫn đến tình trạng mất nước nhiều hơn.

Tình trạng lợi tiểu thẩm thấu do tăng đường huyết cũng thúc đẩy sự mất mát của các chất điện giải khác trong nước tiểu bao gồm kali, canxi, phốt pho và magiê. Mất dịch cũng dẫn đến giảm mức lọc cầu thận ở thận, sau đó gây giảm thải glucose qua nước tiểu và làm tình trạng tăng đường huyết trở nên tồi tệ hơn.

Sinh lý bệnh của Nhiễm toan ceton do đái tháo đường với đường huyết bình thường

Sinh lý bệnh của euDKA vẫn chưa được biết đầy đủ; các nguyên nhân có thể đơn giản là do việc tiêm insulin gần đây trước khi nhập viện và do đó che lấp tình trạng tăng đường huyết, nhưng cũng có thể là kết quả của việc hạn chế carbohydrate đáng kể, tiêu thụ rượu quá mức, bệnh gan mạn tính hoặc xơ gan, các rối loạn dự trữ glycogen, viêm tụy hoặc mang thai.

Một cơ chế khả dĩ ở bệnh nhân euDKA bắt nguồn từ việc giảm sản xuất glucose ở gan trong trạng thái đói. Thông qua việc nhịn ăn hoặc tình trạng đói giả định, có thể xảy ra do giảm lượng calo từ carbohydrate, bệnh cấp tính, mang thai hoặc lạm dụng chất, cơ thể bị cạn kiệt glycogen. Điều này dẫn đến tình trạng tăng đường huyết nhẹ hơn khi được khởi phát trong DKA. Một giải thích được đề xuất khác là một số bệnh nhân có thể tăng cường bài tiết glucose qua nước tiểu do sự dư thừa các hormon đối nghịch hoặc sử dụng thuốc ức chế SGLT-2, dẫn đến giảm glucose huyết thanh.