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.
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.