CC BY
56
Научный обзор
Scientific Review
МЕДИЦИНА
НЕОТЛОЖНЫХ состояний
УДК 616.379-008.64: 547.455.623]-092: 612.015.3 DOI: 10.22141/2224-0586.8.79.2016.90369
1ВАНЮШКО О.В.
Льв1вськийнац'юнальниймедичний ун/верситетiменiДанила Галицького, м. Льв'/в, Укра'/на
ВПЛИВ АЛЫЕРАЦП ГОМЕОСТАЗУ ГЛЮКОЗИ НА ВОДНО-ЕЛЕКТРОЛ1ТНИЙ БАЛАНС ТА КИСЛОТНО-ОСНОВНИЙ СТАН У ПАЦ16НТ1В 13 ЦУКРОВИМ Д1АБЕТОМ
Резюме. Незважаючи на устхи в терапи цукрового дiабету, частота виникнення ускладнень, зокрема порушення водно-електролтного та кислотно-основного стану, остантми роками не зменшилась. Цкаво вiдмiтити той факт, що клшчт прояви такого грiзного ускладнення, як дiабетичний кетоацидоз, уперше описав Дрешфельд у 1886рощ. Вiдтодi i до початку застосування шсулшу (в 1922 р.) смерттсть вiд цього ускладнення сягала 100 %. Широке впровадження в практику шсулшотерапи знизило смерттсть до 30 %, а з удосконаленням методiв лкування, зокрема шфузшног терапи, вiдбулось подальше и зниження. На сьогодт рiвень летальностi пацieнтiв 1з порушеннями водно-електролтного та кислотно-основного стану залишаеться високим (близь-ко 5 % у спецiалiзованих центрах). Тльки в США щорiчно вiд цього ускладнення помирае близько 4000 хворих на цукровий дiабет. Прогноз перебку захворювання значно погiршуeться з вком, при розвитку коми та артерiальноi гшотензи. Поширетсть цукрового дiабету стрiмко зростае i на сьогодт становить вiд 20 до 50 % випад^в вперше виявленого захворювання в молодих людей. Порушення електрол^в е частими в пацieнтiв iз даною патологieю i можуть бути результатом змшеного розподлу електрол^в, пов'язаного з шдукованою гтерглiкемieю осмотичних зрушень рiдини, або загального дефщиту, спричиненого осмотичним дiурезом. Ускладнення вiд пошкоджен-ня оргатв-мшеней i методилкування цукрового дiабету можуть також сприяти електролтним порушенням. Порушення регуляци гомеостазу глюкози призводить до вели^ кiлькостi прямих i непрямих впливiв на електролтний i кислотно-основний баланс, оскыьки велика поширетсть дiабету гарантуe, щолiкарi практично кожноiспецiальностiмають справу з пацieнтами, хворими на цукровий дiабет, а знання, пов'язат зi змшами електрол^в, e необхiдними. Устаттiрозгляну-то, як впливають змши гомеостазу глюкози при цукровому дiабетi на водно-електролтний баланс та кислотно-основний стан пацieнта.
Ключовi слова: цукровий дiабет; гомеостаз; глюкоза; водно-електролтт зрушення; кислотно-основний стан
Робота е фрагментом кафедральноК планово! на-уково-дослщноК роботи «Кшшко-патоф1зюлопчш аспекта анестезюлопчного забезпечення оперативних втручань та штенсивноК терапп у хворих 1з порушенням гомеостазу».
Незважаючи на устхи в терапи цукрового дiабе-ту (ЦД), частота виникнення ускладнень, зокрема порушення водно-електролггного та кислотно-основного стану, остантми роками не зменши-
лась. Щкаво ввдмггити той факт, що клжчт прояви такого ^зного ускладнення, як дiабетичний кетоацидоз (ДКА), уперше описав Дрешфельд у 1886 рощ. Вiдтодi i аж до початку застосування ш-сулшу (в 1922 р.) смерттсть вщ цього ускладнення сягала 100 %. Широке впровадження в практику шсулшотерапи знизило смерттсть до 30 %, а з удосконаленням методiв л^вання, зокрема шфузш-но! терапи, вщбулось подальше и зниження [51]. На сьогодт рiвень летальност пащенпв iз ДКА
© «Медицина невщкладних стаыв», 2016 © «Emergency Medicine», 2016
© Видавець Заславський О.Ю., 2016 © Publisher Zaslavsky O.Yu., 2016
Для кореспонденцп: 1ванюшко Олена Василiвна, доцент кафедри анестезюлоги та штенсивноТ терапи факультету пклядипломноТ ocBi™, Львiв-ський нацюнальний медичний уыверситет iMe^ Данила Галицького, вул. Пекарська, 69, м. Львiв, 79010, УкраТна; e-mail: elenlemberg@gmail.com For correspondence: Olena Ivaniushko, assistant professor of the Department of anesthesiology and intensive therapy, Faculty of Postgraduate Education, Danylo Halytskyi Lviv National Medical University, Pekarska st., 69, Lviv, 79010, Ukraine; e-mail: elenlemberg@gmail.com
залишаеться високим (близько 5 % у спещ^зо-ваних центрах). Тшьки в США щорiчно вщ цього ускладнення помирае близько 4000 хворих на ЦД [30]. Прогноз перебпу захворювання значно попр-шуеться з вжом, при розвитку коми та артерiальноi гшотензп.
Поширенiсть ЦД стрiмко зростае i на сьогоднi становить вщ 20 до 50 % випадюв вперше виявлено-го захворювання в молодих людей [36]. Порушення електролтв е частими в пацiентiв iз даною патоло-гiею i можуть бути результатом змiненого розподiлу електролтв, пов'язаного з iндукованою гшергль кемiею осмотичних зрушень рiдини, або загально-го дефiциту, спричиненого осмотичним дiурезом. Ускладнення вiд пошкодження органiв-мiшеней i методи лiкування, що використовуються в лжуван-нi ЦД, можуть також сприяти електролiтним пору-шенням. Розглянемо, як впливають змiни гомеоста-зу глюкози при ЦД на водно-електролггаий баланс та кислотно-основний стан пащента.
Натрiй. Пiдвищення концентрацп глюкози в плазмi кровi може призвести до змш концентрацп натрiю через кшька механiзмiв. Зрiст концентрацп глюкози збшьшуе тонiчнiсть плазми, роблячи осмотичний тиск рушшною силою води з вну-трiшньоклiтинного простору в позаклиинний, що спричинюе розведення позаклгганно! концентрацп натрiю. Концентрацiя натрiю в плазмi зазвичай низька за рахунок осмотичного потоку води, а ви-сока чи нормальна його концентрацiя за наявностi гшерглжемп вказуе на клiнiчно значимий дефщит загально! рiдини органiзму. Практичнi рекомен-дацп щодо ведення гiперглiкемiчних криз у дорос-лих пропонують додавати поправний коефвдент 1,6 мг/дл до визначено! концентрацп натрiю плазми на кожш 100 мг/дл (5,6 ммоль/л) глюкози, вище 100 мг/дл — для облжу розведеного ефекту глюкози [16, 30]. Корекщя натрш в пацiентiв iз глже-мiею допомагае оцiнити дефiцит натрш та води i забезпечуе адекватну ощнку необхщно! тонiчностi протягом курсу репдратацшно! терапп. Поправ-нi коефвденти варiюють вiд 1,35 до 4,0 ммоль/л [22, 51]. Така мшливють у дiапазонi корекцп на-трш виникае, швидше, через те, що в пащенпв зi збереженою нирковою функщею е вiдкрита гшер-глiкемiчна система, яка вводить ряд змшних, якi тяжко визначити кiлькiсно, а тому робить засто-сування стандартно! корекцп неточним фактором. Слiд наголосити на тому, що скоригована концен-трацiя натрiю пiд час вибiрки не враховуе ефектiв осмотичного дiурезу та прийому рiдини пiд час лжування, обидва з яких е значно рiзноманiтни-ми та непередбачуваними. Часп розрахунки ско-риговано! концентрацп натрiю разом iз ретельним контролем дiурезу е необхiдними пiд час л^вання всiх гiперглiкемiчних кризiв. Стабiлiзацiя гемоди-намiки фiзiологiчним розчином е первинною метою шфузшно! терапп в таких пацiентiв. Протягом лжування можливий перехiд до бiльш гшотошчних розчинiв, коли визначено дефiцит загально! води органiзму. При скоригованiй концентрацп натрш
^т
в nna3Mi вливання 0,9% фiзiологiчного розчину повинно бути продовжене [16, 30, 38]. Як нещодавно заявили Kamel та Halperin, розчини для репдратацп повинш звести до мiнiмуму зменшення ефективно! осмолярностi, зокрема, протягом перших 15 годин терапп, для того щоб знизити ризик набряку мозку [27]. Через те, що дгги з ДКА мають особливо ви-сокий ризик розвитку такого ^зного ускладнення, як набряк головного мозку, то певною мiрою riпернатрieмiя прийнятна пiд час курсу л^вання, щоб мiнiзувати це ускладнення.
Деяю препарати, що застосовуються при ль куваннi ЦД, також асоцiюються з riпонатрieмieю [41]. Трициклiчнi антидепресанти, що використовуються при л^ванш дiабетичноi нейропатп, як вiдомо, стимулюють вившьнення вазопреси-ну. Пероральнi гiпоглiкемiчнi препарати, таю як хлорпропамщ i толбутамщ, можуть призвести до ri-понатрiемп шляхом збiльшення ефекту ендогенно-го вазопресину на р1вш зб1рних канальщв (трубок) нирок. 1нсул1н стимулюе арпнш-вазопресин-за-лежну експрес1ю аквапурин1в-2 у зб1рних ниркових канальцях та зб1льшення пдроосмотичного ефекту вазопресину, коли ц1 циркулююч1 р1вн1 збшьшу-ються у вщповщь на 1нший вплив [7]. Останнш ефект пояснюе виявлений зв'язок м1ж викорис-танням 1нсул1ну та нозоком1альною г1понатр1ем1-ею в пац1ент1в 1з ЦД [5]. Ппонатр1ем1я також може розвинутися, якщо пац1ент 1з нел1кованим д1абе-том мав г1пертригл1церидем1ю, навиъ за наявност1 нормального р1вня натр1ю, — це явище називають псевдогшонатр1ем1ею [32].
Калiй. Деф1цит 1нсул1ну, що част1ше спостерпа-еться при ЦД 1-го типу, е важливим фактором при виход1 кал1ю з клггини. У хворих на ЦД 2-го типу ш-сул1нопосередковане поглинання глюкози порушу-еться, але кл1тинне поглинання кал1ю залишаеться нормальним шляхом активацп 1нсул1нових рецеп-тор1в, а тому узгоджуеться з дивергенц1ею внутрш-ньоклггинних шлях1в [37]. Пперкал1ем1я може бути спричинена збшьшенням тон1чност1 (осмолярнос-т1) плазми, що е результатом перерозподшу кал1ю з внутр1шньокл1тинного простору в позаклггин-ний [42]. Вих1д кал1ю з кл1тини в1дбуваеться через внутршньоклггинну дег1дратац1ю, що е насл1дком осмотично 1ндукованого трансцелюлярного руху води, i власне в1н створюе сприятливий град1ент для в1дтоку кал1ю [58]. Введення розчину глюкози як короткостроково^ терапп при гшеркал1емй без супутнього введення шсулшу може пог1ршити ri-перкал1ем1ю в пац1ент1в 1з ЦД, оск1льки ендогенна секрец1я 1нсул1ну може бути недостатньою чи непе-редбачуваною i тим самим призвести до збшьшення тон1чност1 плазми.
Пперкалiемiя часто наявна при надходженш пацiентiв 1з ДКА у вщдшення штенсивно^ терапп, при тому що загальний р!вень калш знижуеться. Цей стан викликаний виснаженням калiю вщ збгль-шення доставки натрго щодо дистального нефрона в поеднанш з пiдвищеною мшералокортикощною актившстю [43, 46] (рис. 1).
У регуляцй об'ему артерГально! KpoBi (блок А) icHye збалансований, обернений зв'язок м1ж по-стачанням натрго стосовно дистального нефрона та циркулящею альдостерону, що необхщний для пГдтримки балансу калiю. У пацieнтiв i3 нелжова-ним дiабетом (блок Б) осмотична дiyретична дiя глюкози (глюкоза Tmax — це максимальна швидюсть реабсорбцГ! глюкози в проксимальних канальцях) i екcкрецiя солей натрiю кетокислот стимулюють збiльшення доставки натрiю до дистального нефрона, тодГ ж мшералокортикощна активнicть тдви-щуеться у вщповщь на зниження об'ему. Поеднання збiльшення доставки натрiю з високою мшерало-кортико!дною активнicтю в нирках призводить до виснаження калго та оргашзму взагалi. Викорис-тання петльових чи пазидних дiyретикiв також призводить до ниркового зниження калго Високий по-тГк у дистальному нефрош також активуе cекрецiю калго за допомогою кальцiй-активованого калГево-го каналу (або максьК+-канал).
У цих умовах гiперкалieмiя спричинена пере-розподГлом калiю, що е результатом ппертошч-ностГ й ГнсулГнового дефiцитy, а не метаболiчного ацидозу. ЗмГни калго, cпричиненi метаболiчним ацидозом, 6Гльш яcкравi при мiнеральномy аци-дозГ (гiперхлоремiчний ацидоз без анiон-розривy), н1ж при оргашчному (ацидоз Гз великим анюн-роз-ривом), що е при ДКА [3]. КрГм того, змГни калго, що е результатом гГпертонГчностГ та дефщиту шсу-лГну, врГвноважуються помГтною активацГею сим-патичних нервГв — перемщення в клГтини калГю вГдбуваеться шляхом стимуляцГ! ßj-адренергГчних рецепторГв [8]. У хворих на ЦД прийом неселектив-них ß-блокаторГв, пГдвищення адренерпчно! актив-ностГ можуть посилити гшеркалГемго, оскГльки, не
зустрiвши опору стимуляци a-рецепторiв, сприяють виходу калiю з клгтини [12].
Кислотно-основнi змши. ДКА характеризуеться накопиченням ацетооцтово! i Р-оксимасляно! кислот [14]. Кетоацидоз — це результат того, що швид-юсть, при якiй утворюються печiнковi кетокислоти, перевищуе периферийну утилiзацiю та !х концен-трацiя в кровi збшьшуеться, а накопичення прото-шв у позаклiтиннiй рiдинi призводить до розкладан-ня бiкарбонату натрiю на вуглекислий газ та воду, тодi як концентрацiя анiонiв кетокислот зростае. Зниження концентрацП бжарбонату в плазмi спо-чатку е пропорцiйним збшьшенню анiонного роз-риву [27]. Хоча оргашчний ацидоз е домiнантним порушенням при ДКА, мiнеральний ацидоз також може вiдмiчатися залежно вiд стади захворювання [1, 11, 40] (рис. 2).
На раннш стади ДКА, коли об'ем позаклиинно! рщини (ОПР) близький до норми, то анюни кетокислот будуть швидко виводитися з оргашзму нир-ками у виглядi солей натрiю та калго. Дiуретичнi втрати кетонових солей призводять до зниження ОПР i сигналiзують про ниркову затримку дiетич-ного (харчового) хлориду натрго Протон кетокислот реагуе з бiкарбонатом, утворюючи воду та вуглекислий газ, що вившьняеться через легеш. Чистий ефект спостерпаеться при мiнеральному ацидозi. Цей процес називаеться непрямою втратою бжар-бонату натрiю [27]. У мiру того як кетогенез стае бшьш прискореним, а волемiчне виснаження тяж-чим, велика частина генерованих солей кетокислот зберпаеться в органiзмi, тим самим збшьшуючи аш-он-розрив. У цей момент швидюсть клубочково! фшьтрацп (ШКФ), як правило, зменшуеться, i па-цiент потребуе лiкування та госпи^заци. Пiд час
А. Нормальний взаемозв'язок ымж Na+ та альдостероном
Б. Поеднаний вплив Na+ i альдостерону при нелшованому ЦД
Рисунок 1. Регуляц1я об'емурдини в норм1 та при ЦД
т
фази вщновлення метаболiчний ацидоз з анюн-роз-ривом (органiчний ацидоз) знову перетворюеться в гiперхлоремiчний ацидоз iз нормальним анюн-роз-ривом (мiнеральний ацидоз). Л^вання призводить до припинення продукци кетокислот. У результатi вщновлення ОПР збшьшуеться ниркова екскрецiя натрiевих солей з анюшв кетокислот. Непрямi втра-ти бiкарбонату в поеднаннi зi збереженням введено-го натрiю хлориду пояснюють перехщ з органiчного в мшеральний ацидоз. Крiм того, калш i натрiй вхо-дять до складу розчишв, що мiстять хлориди натрiю i калiю, якi в клггинах обмiнюються на iони водню. Вiдмiчаеться чистий ефект вливання хлориду водню в позаклггинне середовище. Норм^зац1я кислот -но-лужного балансу здiйснюеться протягом декшь-кох днiв, оскiльки коригування дефiциту бжарбона-ту вiдбуваеться шляхом його регенераци нирками.
Ресусцитацiя збалансованими розчинами елек-тролiтiв може зменшити мiнеральний ацидоз пiд час фази вщновлення [34]. Слщ вiдмiтити i той факт, що в пащеипв iз ДКА нирки первинно не залучаються (при !х нормальнiй функци). Нирки компенсують шляхом високих видшень амонiю. Коли е втрата анюшв оргашчних кислот, то кiлькiсть амошю в сечi може бути ощнена шляхом вимiрювання осмо-лярного дiурезу, що визначаеться за рiвнянням: се-
чова осмолярнiсть = ([2 • №+ сечi] + [2 • К+ сечi]) + + (азот сечовини в мл/дл / 2,8) + (глюкоза в сечi в мл/дл / 18).
За вщсутносп глюкозури частина рiвняння, що стосуеться глюкози, опускаеться. При збшьшенш екскрецГ! амошю в поеднанш з хлорид- або кето-анiонами спостерiгаеться значне збшьшення сечо-во! осмолярно! рiзницi — процес, типовий для ацидозу екстраренального характеру при збереженш функци нирок. Проте в деяких пащенпв iз ДКА, при iнтактних нирках вщповщь на кислотне на-вантаження нижча. Така вiдповiдь вiдмiчатиметься в пащеипв iз низькою ШКФ, коли знижуеться вiд-фгльтроване навантаження натрго. Рiвноцiнне зниження витрат аденозинтрифосфату, необхiдне для транспорту калiю та окислення кетоанiонiв у клiти-нах проксимальних канальцiв, викликае зниження утилiзацfi глутамiну i, отже, обмежуе швидюсть амо-нiогенезу [18, 21]. Вимiрювання сечово! осмолярно! рiзницi е найбшьш корисним при оцiнцi пацiентiв iз мiнеральним ацидозом (ця умова, як правило, ураховуеться тд час фази вщновлення ДКА тсля нормалiзацГi анюнного розриву). Сечовий осмоляр-ний розрив вимiрюеться для того, щоб вияснити, чи iснуе вiдповiдне збiльшення екскреци амонiю, що призводить до розладу кислотно-основного стану.
Рисунок 2. Фази метабол 'много ацидозу в пац1ент1в iз ЦД
Низький сечовий осмолярний розрив у пащенпв зi стшким гiперхлоремiчним ацидозом передбачае ка-нальцеву дисфункцiю.
У минулому для визначення кетокислот ви-користовувалися таблетки нГгропрусиду або ре-агент-смужки. Незважаючи на недавнi устхи в дослiдженнi, що дозволили пряму оцшку рiвня Р-оксибутирату, визначення концентрацп кето-нових тГл часто не може повнютю пояснити збГль-шення анiон-розривiв, що, зi свого боку, у багатьох пащенпв призводить до гшерлактатемп [10]. Рiвень лактату може збГльшуватись у вiдповiдь на шдви-щення адренерпчно! активностi, навiть за вщсут-ностi гiпоперфузГi тканин [6].
1ншою причиною збГльшення розриву е накопи-чення Б-лактату, викликане збГльшенням продукцГ! метилглiоксалю в патологiчному циклГ глiоксалю. Незважаючи на такi фактори, як ацидоз, гшерос-молярнiсть i церебральна гiпоперфузiя, що виника-ють у пащенпв iз ДКА, е припущення, що Б-лактат може також мати певний вплив [39]. Хротчна п-перглiкемiя призводить до розвитку карбонiльного стресу та накопичення в органiзмi токсичних ди-карбонГльних сполук (метилглiоксалю, глiоксалю, 3-деоксиглюкозону та ш.) [25], наприклад метилгль оксалю, що збГльшуе утворення кiнцевих продуктiв глжозування бiлкiв, а N0 гальмуе !х накопичення. Дикарбонiльнi сполуки — це високореактивш продукти, що глжозують бГлки, лiпiди, нуклешовГ кислоти, що, зi свого боку, призводять до утворення кшцевих продуктiв глжозування. Такий стан мае назву «карбонГльний стрес». Глiкозованi бiлки роблять внесок у розвиток атеросклеротичного по-шкодження судин, виникнення мiкроангiопатiй, нефропатiй та нейропатш. Вони стимулюють секре-щю запальних цитокiнiв, агрегацiю тромбоцитiв, хемотаксис моноципв, експресiю ендотелiального фактора росту судин тощо [57].
ЛГкування ДКА включае в себе введення шсулшу та внутрiшньовенне введення рiдини для регщрата-цГ!. Застосування олужнюючих розчишв зазвичай не потрiбне, оскГльки шсулш знижуе швидкГсть утворення кетокислот, а окислення кетоанюшв веде до утворення бжарбонату. Але е певш ситуацГ!, при яких застосовують лужш розчини, зокрема при ви-сокому ризику розвитку набряку головного мозку в дГгей [9, 27].
Метморфiн, що використовуеться при лжування ЦД 2-го типу, може в окремих випадках призвести до лактат-ацидозу, але ризик досить низький г на-справдi шчим не вГдрГзняеться вГд швидкостГ лактат-ацидозу в пащенпв на фон ЦД 2-го типу [26]. Ризик зростае, коли рГзко знижуеться функцГя нирок. ОскГльки метморфГн виводиться саме нирками, то вш пщвищуеться при порушеннГ !х функцГ!, а саме при рГзкому зменшеннГ ШКФ, що може призвести до лактат-ацидозу [47]. Нестерощш протизапальнГ препарати можуть збГльшити ризик накопичення метформГну, оскГльки звужують аферентнГ артерь оли, особливо в пащенпв Гз зниженою нирковою перфузГею, тим самим спричиняють рГзке та вагоме
зменшення ШКФ. МетморфГн легко видаляеться за допомогою дГалГзно! терапГ! (мае низьку молекуляр-ну масу та не зв'язуе бГлки). Однак, щоб знизити рь вень метморфшу, як правило, необхвдна подовжена екстракорпоральна терапя, оскГльки вона передбачае великий розподГл Г двокамерну кшетичну елГмГ-нацГю [31, 53].
Пперкал1ем1чний ренальний тубулярний ацидоз. ГшеркалГемГчний ацидоз ниркових канальцГв, або нирковий тубулярний ацидоз 4-го типу (НТА4т), е загальною ознакою серед пащенпв Гз ЦД Г ви-раженою нефропапею. Хвороба характеризуеться порушеннями функцГ! нефронГв, що призводить до порушення нирково! екскрецГ! водню та калш з розвитком у подальшому гшеркалГемп та гГперхло-ремГчного (мГнерального) ацидозу (рис. 3).
У нормальних умовах реабсорбцГя натрш в збГр-нш трубцГ (канальцГ), по якГй рухаеться альдосте-рон, генеруе вГд'емний потенщал у просвГтГ, що е рушшною силою для секрецГ! калГю в основних клГ-тинах та юшв водню в а-Гнтеркальованих клГтинах. Ослаблення реабсорбцГ! натрГю в основних клГтинах призводить до зменшення електронегативносп в просвт збГрно! трубки. Це може вщбуватися за рахунок зниження функцГ! збГрних канальцГв або спричинене гшореншемГчним гГпоальдостеронГз-мом. Це веде до зменшення порушення секрецГ! калго й ГонГв водню, сприяючи гшеркалГемп та ме-таболГчному ацидозу. ГшеркалГем1я також погГршуе окислення за рахунок зменшення кГлькосп амонГю, здатного виступати як сечовий буфер. По-перше, п-перкалГемГя знижуе секрецГю амонГю в проксималь-них канальцях. Точний мехашзм, за допомогою якого це вщбуваеться, достеменно невГдомий, але може включати в себе вх1д калГю до клгтини в обмГн на протони, що збгльшують внутрГшньоклГтинний рН. По-друге, транспортування амонГю по товстГй висхвднш гГлцГ гальмуеться значним збГльшенням концентрацп калго в просвт, що ефективно кон-куруе з амонГем для транспорту натрш-калш-хло-рид котранспортера. Амонш зазвичай виходить Гз базолатерально! поверхш клГтини через натрГй-про-тонний обмшник 4. РГвень отриманих у результап екскрецГ! кислот зменшуеться через обмежену кГль-кГсть буфера в поеднанш зГ зниженням здатностГ се-крец1я ГонГв водню. ДГуретичний осмолярний розрив не збГльшуеться, що вказуе на те, що екскрецГя амонГю в сечГ е незначною чи вщсутня. ПацГенти, у яких НТА4т викликаний дефектом мГнералокор-тико!дно! активносп, як правило, мають рН сечГ менше 5,5, що вГдображае бГльш серйозний дефект за наявностГ амонГю, ан1ж секрецГ! ГонГв водню. рН сечГ у хворих Гз структурними ушкодженнями бГльш лужний, н1ж у пащенпв Гз порушеною мГнералокор-тико!дною активнГстю, оскГльки секрецГя ГонГв водню ослаблюеться по всш збГрнш трубцГ (корковому та мозковому сегментах).
НТА4т може вГдмГчатися в пащенпв навГть Гз легким та середшм ступенем тяжкостГ дГабетично! нефропатГ!, рГвш гГперкалГемГ! та ацидозу можуть бути непропорцшно значними щодо вГдстежених
знижень ШКФ. Дефщит альдостерону чи захво-рювання, що вражають збiрнi канальщ, можуть призвести до НТФ4т, що, зi свого боку, веде до дефекту секрецп iонiв водню в дистальних канальцях [28]. Фактично в таких випадках множинш змши в ренiн-ангiотензивнiй системi вагомо знижують циркуляцiю чи активнiсть мшералокортикосте-рощв. Гiпоренiнемiчний гiпоальдостеронiзм i во-лемiчне зростання наявнi в багатьох пащентш iз ЦД. Вважають, що вони викликаш зменшенням ШКФ через розвиток дiабетичноI нефропатп, та дослiдження на тваринах вказують на те, що прямi ефекти iнсулiну на рецептори в дистальному не-фронi знижують актившсть лiзиндефщитноI про-те1нюнази-4, що призводить до патолопчних змiн, аналопчш спостерiгаються при синдромi амейно! riперкалiемiчноI артерiальноI гшертензп (псевдоп-поальдостеронiзм 2-го типу) [23, 54].
Бшьшють пащентш не потребують лiкування НТА4т при умов^ що не мають одночасно захворю-вання, що посилюе riперкалieмiю та ацидоз. Тому першочерговою метою терапп е корекц1я гшерка-лiемil. У багатьох випадках зниження концентраци калiю в плазмi буде нейтралiзувати ацидоз. Терат-ею першо! лшп е вщмова вщ лiкiв, що втручаються в синтез чи актившсть альдостерону [44]. У пащенпв iз дефiцитом альдостерону, якi не мають аш гшер-тонп, анi перевантаження рщиною, введення синте-
^т
тичних мшералокортикостерощв (наприклад, флу-дрокортизону) е ефективним. У бшьшосп пащенпв з артерiальною гiпертензiею чи в пащентш iз перед-бачуваною ШКФ < 30 мл/хв у пе™ Генле введення пазидних сечогiнних препарапв е альтернативним варiантом [44]. Введення вщ 30 до 40 ммоль бжарбо-нату на день, як правило, е достатшм, щоб пщняти рiвень бiкарбонатiв вище 20 ммоль/л у пащенпв iз персистуючим метаболiчним ацидозом. Первин-не ускладнення, пов'язане з такою тератею, — це перевантаження об'ему, хоча утримання натрго за допомогою бiкарбонату натрiю е нижчим, н1ж хлоридом натрго в пацiентiв iз хронiчним захворюван-ням нирок [24]. При лжуванш НТА4т у хворих на ЦД виникае терапевтична дилема щодо вибору пре-паратiв, що блокують ренш-анпотензивну систему. Незважаючи на те, що таю препарати, як шпбгго-ри анпотензинперетворюючого ферменту чи бло-катори рецепторiв ангiотензину е корисними для сповшьнення прогресування захворювання нирок та лжування серцево! недостатностi, вони можуть також збшьшити ризик розвитку небезпечно! для життя riперкалiемп.
Двовалентш катюни та фосфор. Змши в гомеостазi двовалентних катiонiв i фосфору пов'язаш з гшергль кемiею, тому часто спостершаються в пацiентiв iз ЦД. Епщемюлопчш дослщження показують, що низький рiвень споживання магнiю пов'язаний iз пщвищеним
Рисунок 3. Патогенез обмну електролтв при нирковому тубулярному ацидоз'1 4-го типу
Таблиця 1. Електрол1тн1 зм1ни при ЦД
Порушення Причина/мехашзм Пояснення Лшування
1 2 3 4
Ппонатрюмт Осмотично iндукований рух води з внутршньокл^инного до мiжклiтинного простору; посиленi спрага та споживан-ня води; збiльшення секрецií вазопресину, що обмежуе видiлення води нирками. Медикаменти, що використо-вують для лкування дiабету Основний ефект пiдвищеного рiвня глюко-зи — це перемiщення води з внутршньокл^инного в позаклiтинний сегмент; видтення води нирками, спричинене глюкозурieю, обумовлене концентрацieю натрiю При гiперглiкемiчних кризах пiсля iнфузiйноï терaпiï продовжують введення 0,9% фiзрозчину для корекцiï концентрацп Na < 135 ммоль/л. Якщо кл^чно можливо, то вiдмiнити препарати
Ппер-натрюмт Гiпотонiчна втрата води з сечею, викликана осмотич-ним сечопнним ефектом глюкозурií На початку лкування гiперглiкемiчного кризу ефек-тивна плазмова осмолярнють не повинна бути знижена про-тягом перших 15 год лкування (звести до м^муму ризик набряку мозку) lнфузiя 0,9% фiзрозчину (3040 ммоль KCl/л, K+ потрiбен) для пщтримки ефективноï осмолярностi плазми в першi 15 год терaпiï; дaлi викори-стовувати 0,45% NaCl, якщо коригована концентра^я Na+ нормальна чи > 145 ммоль/л
Ппокалieмiя Клiтинний зсув, коли К+ перемiщаеться з позакл^инного у внутршньо-клiтинний простiр; спосте-рiгаеться пiсля введення iнсулiну, корекци гiпертонií чи р2-адренерпчно'| стимуляци1 Збiльшена ренальна екскрещя за рахунок збiльшення доставки Ыа+ у збiрнiй трубцi, осктьки пiдвищена мiнералокортикоíдна активнiсть Пщ час л^вання гiперглiкемiчного кризу при рiвнi К+ 3,5-5,2 ммоль/л дода-ють 20-40 ммоль К+ на кожен л^р рiдини
HnepKanieMiq Кттинний зсув iз внутршньо-до позакл^инного простору спричинений дефiцитом iнсулiну чи ппертоычнютю (неметаболiчний ацидоз). Порушення нирково'| екскрецií Клiтинний зсув спричиняе транзиторну гiперглiкемiю При гiперглiкемiчних кризах, коли концентра^я К+ > 5,2 ммоль/л, додавати К+ у розчини для регщратаци не потрiбно, але необхiдно перевiряти концентрaцiю К+ кожнi 2 години. При НТА4т розпочати дieту з низьким вмютом К+, при-пинити вводити «шкщливь> лiки. Якщо це можливо — максимальне застосування дiуретикiв. Корекцiя ацидозу, якщо вш е
Оргаычний ацидоз Повнiстю встановлений ДКА (дегщратащя, часто iз знижен-ням ШКФ) Рiвнi 1_- i D-лактату збiльшенi при ДКА Почати рщинну ресусцитaцiю та iнсулiнотерaпiю; застосування бкарбонату не вказуеться, але якщо рН < 6,9, то влити 100 ммоль бкарбонату в 400 мл фiзрозчину + 20 ммоль KCl iз швидкiстю 200 мл/год про-тягом 2 год i повторювати до досягнення рН > 7,0
Мiнерaльний ацидоз На раннш стадií або у фазi вiдновлення ДКА. НТА4т чи ниркова недостатнють Ппоапьдостероызм або порушення функци збiрних канальцiв пояснюе порушення екскреци калiю та води при НТА4т Моыторинг стану пaцiентa; прийняття ршення про лiкувaння вiдбувaеться пщ час фази вiдновлення ДКА, якщо функщя нирок не порушена2. При НТА4т лiкувaння гiперкaлiемiï, як зазначалось вище
Метaболiчний алкалоз Блювання, що часто в^^чаеться в пацiентiв iз ДКА i дiабетичним гастропарезом. Застосування петлевих чи ^азидових дiуретикiв Концентрацiя бiкарбонату в плазмi вища, нiж очiкувалось, збiльшення анюнного розриву в кето-ацидозi Вщновлення об'ему позaклiтинноï рiдини 0,9% фiзрозчином; корекцiя дефiциту К+ за потреби. Вщмшити лiки, якщо можливо; застосувати хлорвмюы дожильнi розчини, якщо вказано
Научный обзор / Scientific Review Закнчення табл. 1
1 2 3 4
Ппомагнюмт Нирковi втрати магнiю через осмотичний сечопнний ефект глюкозурií та метаболiчний ацидоз, порушення резорбцií в шлунково-кишковому трактi, при призначеннi iнгiбiторiв протонноí помпи або тiазидних дiуретикiв. Метаболiчний ацидоз, що збiльшуe концентрацю магнiю. Шлунково-кишковi втрати магнiю через дiарею, що може виникнути при вегетативнш невропатií Ппомагыемю можна скори-гувати шляхом регулювання кoнцeнтpацií магнiю в сироватц KpoBi 0,01 • (40 - piBeHb альбумiну (в г/л)) Гiпoмагнieмiя може призвести до гiпoкалieмií через ниpкoвi втрати калiю та ппокальщемю Додавати магнш, перевага — per os, в/в введення показане в па^енпв i3 певними симптомами (ытропрусид, аритмiя чи нервово-м'язова збудливiсть); добавки магню можуть знизи-ти ризик розвитку ЦД
Ппер-MarHieMiq Дефiцит iнсулiну та метаболiчний ацидоз, що призводять до кл^инних зру-шень, при яких магнм вихо-дить iз кл^ини Збiльшeння piвня магнiю пoмipнe; кopeкцiя ацидозу, введення iHcyniHy та ß2-адpeнepгiчна стимуляцiя можуть визначити загальний дефщит води, якщо вiн наявний Специфiчноí терапií немае
Гiпокальцieмiя Дiуретичнi втрати перенос-ника бтка — вiтамiну D при нефротичному синдромi Для корекцп гiпoальбумiнeмií додати 0,8 мг кальцю/дл на кожне зниження альбумЫу плазми на 1 г/дл Корекцiя вiтамiну D при його дефщитк Корекцiя магнiю при дефщит
Ппер-кальцieмiя Водне виснаження, тiазиднi дiуретики Стан пoмipнoí тяжкoстi, пов'язаний iз прийомом тiазидних дiуpeтикiв чи дегщратащею Вiдновлення об'ему позаклiтинноí рiдини, при-пинити чи звести до м^муму дозу дiуретика
Ппо- фoсфатемiя Виснаження всього органiзму через осмотичний дiурез ДКА, лiкування iнсулiнoм i корекщя ацидозу викривае дeфiцит фoсфатiв Якщо розглядати дефщиты фосфатнi добавки, то зазвичай вони не показав при ДКА, а при скелетно-м'язовм слабкостi, пригнiченнi дихальних шляхiв чи рабдомiолiзi 20-30 ммоль калю фосфату/л додають до Ыфузмного розчину; максимальна швидкють Ыфузп повинна бути не > 4,5 ммоль/л/год, щоб уникнути ппокальцемп та гiпомагнiемií
Ппер- фoсфатeмiя Наявна при ДКА та внаслщок дефiциту iнсулiну i метаболiчного ацидозу. Прогресування хронiчних захворювань нирок Пщвищення кoнцeнтpацií фoсфатiв у сиpoватцi кpoвi може бути, незважаючи на виснаження оргаызму при ДКА При ДКА забезпечити терапю iнсулiном та корекцiю ацидозу — обидва пункти будуть коригувати гiперфосфатемiю. При дiабетичнiй нефропатп корекцiя гiперфосфатемií така сама, як i при iнших захворю-ваннях нирок(ытропрусид, дiета з низьким вмютом фосфату, фосфорзв'язуючi препарати)
Примтки: 1 — пд зрушенням клтин розумють вихд електрол¡ту з кл'иини або в не/; 2 — бкарбонатна терапя може розглядатись у раз '!, коли основна фракц1я ацидемп викликана нормальним анюнним роз-ривом, оскльки юльюсть циркулюючих аношв кетокислот, доступних для метабол'зму бкарбонату, у поеднанн! з швидкою ¡нфуз1ею ф1зрозчину може посилити ацидоз [7]. Для пац'ент'в ¡з дабетичною не-фропат1ею та при ШКФ < 30 мл/хв може бути корисним, бо окисления кетокислот буде зниженим.
ризиком розвитку дiaбету, тода як бшьш високе спо-живання магнго — i3 низьким ризиком розвитку дiа-бету [55]. КрГм того, ппомагшем1я може призвести до порушення утилiзащi глюкози та сприяти серце-во-судинним захворюванням, ретинопаш та нефро-патй [4]. Випадки гiпомагнieмГl у хворих з 2-м типом ЦД становлять 13,5—47,7 % [49]. Причинами цього е
недостатнш пероральний прийом та хротчна даарея, пов'язана з вегетативною нейропапею. Iнгiбiтори протонного насоса знижують всмоктування магнiю з шлунково-кишкового тракту. Цей ефект може бути результатом медикаментозного зниження рН в про-свiтi кишки, що призводить до змши спорiдненостi перехщного потенцiалу рецепторiв каналiв меласта-
тин-6 та меластатин-7 на ашкальнш поверхн ентеро-цитiв до магнiю [48].
У пащенпв i3 ДКА осмотичний дiурез через пога-ний глiкемiчний контроль призводить до ниркових втрат магнiю. Проте сироватковий рiвень магшю може бути дещо пiдвищеним унаслщок дефiциту iнсулiну та метаболiчного ацидозу, незважаючи на загальне виснаження оргашзму. Змiни магнiю в кль тинах при введенн iнсулiну та корекцИ ацидозу при-зводять до викриття дефщиту в органiзмi. Крiм того, збшьшення активностi адренорецепторiв можуть сприяти внутрiшньоклiтинним змiнам магнiю [50].
Гiпокальцiемiя е потенцiйним ускладненням дь абетичноГ нефропатИ у хворих iз нефротичним синдромом, оскiльки нефротичний стан призводить до втрати сечового 25-пдроксивггамшу D3 та його про-тешового нос1я [17].
Змiни показника паратгормона у хворих на ЦД таю, як при ппопаратиреоз^ i мають тенденцiю до розвитку гшокальщемИ [35, 52]. Гiпомагнезiемiя може бути причиною гшокальщемщ оскiльки де-фiцит магшю призводить до зниження вившьнення паратиреощного гормона. Первинний пперпарати-реоз слщ розглядати в пацiентiв iз ЦД, яю мають ri-перкальцiемiю, оскшьки первинний пперпаратире-оз розвиваеться в них значно швидше в кшька разiв [56]. Гiперкальцiемiя розвиваеться також у пащенпв iз депдратащею, що призводить до тдвищеноГ нирковоГ реабсорбцИ кальцiю [45].
Розлад фосфатного метаболiзму спостерiгаеться в пацiентiв iз ДКА. Гiперфосфатемiя часто наявна при рiвнi вище вiд 17 мг/дл через дефщит iнсулiну i метаболiчний ацидоз [15]. Лiкування iнсулiном та корекцiя ацидозу викликають рiзке зниження концентраций фосфору в плазмi за рахунок зрушення в клггинах, дефiцит становить 1 ммоль/кг маси тша [30, 45]. Зниження концентраций фосфору в плазмi е також результатом сечових втрат, викликаних осмо-тичним дiурезом. За вiдсутностi ДКА гшерфосфате-мiя наявна при гострому пошкодженнi чи переходi в хрошчне захворювання нирок (що також спостерь гаеться в пацiентiв без дiабету).
Рандомiзованi дослщження фосфатноГ терапИ у хворих iз ДКА не встановили, що вона забезпечуе клтчний ефект. Таким чином, рутинне введення фосфату не рекомендоване [13]. Ризик розвитку потенцшного ускладнення гшофосфатемИ вiдмiча-еться в пащенпв iз серцевою слабюстю чи слабюс-тю скелетних м'язiв, рабдомiолiзом, гемолiтичною анемiею, тому калш фосфат може бути доданий до шфузшних розчинiв. Звичайно, гiпокальцiемiя та гiпомагнiемiя е потенцiйними ускладненнями вве-дення фосфату (табл. 1).
Таким чином, порушення регуляцИ гомеостазу глюкози призводить до великоГ кшькосп прямих i непрямих впливiв на водно-електролггний i кис-лотно-лужний баланс, оскшьки велика пошире-нiсть дiабету гарантуе, що лiкарi практично кожноГ спецiальностi мають справу з пащентами, хворими на цукровий дiабет, а знання, пов'язанi зi змiнами електролтв, е необх1дними.
Список л1тератури
1. Adrogue H.J., Eknoyan G., Suki W.K.. Diabetic ketoacidosis: role of the kidney in the acid-base homeostasis re-evaluated // Kidney Int. - 1984. - 25. - 591-8.
2. Alterations in nonenzymatic biochemistry inuremia: origin and significance of «carbonyl stress» in long-term uremic complications / [T. Miyata, C. van Ypersele de Strihou, K. Kurokawa et al.]//Kidney Int. - 1999. - № 2. - P. 389-399.
3. Aronson P.S., Giebisch G. Effects of pH on potassium: new explanations for old observations // J. Am. Soc. Nephrol. -2011. - 22. - 1981-9.
4. Barbagallo M., Dominguez L.J. Magnesium metabolism in type 2 diabetes mellitus, metabolic syndrome and insulin resis-tance//Arch. Biochem. Biophys. - 2007. - 458. - 40-7.
5. BeukhofC.M., Hoorn E.J., Lindemans J., Zietse R. Novel risk factors for hospital ac-quired hyponatraemia: a matched casecontrol study // Clin. Endocrinol. (Oxf.). - 2007. - 66. -367-72.
6. Bolli G., Cartechini M.G., Compagnucci P. et al. Adren-ergic activity and glycometa-bolic compensation in patients with diabetes mellitus//Minerva Med. - 1979. - 70. - 3783-95.
7. Bustamante M., Hasler U., Kotova O. et al. Insulin potentiates AVP-induced AQP2 expression in cultured renal collecting duct principal cells // Am. J. Physiol. Renal. Physiol. - 2005. -288. - 334-344.
8. Christensen N.J. Plasma norepinephrine and epinephrine in untreated diabetics, during fasting and after insulin administration //Diabetes. - 1974. - 23. - 1-8.
9. Chua H.R., Schneider A., Bellomo R. Bicarbonate in diabetic ketoacidosis - a systematic review // Ann. Intensive Care. - 2011. - 1. - 23.
10. Cox K.., Cocchi M.N., Salciccioli J.D., Carney E., Howell M., Donnino M.W. Prevalence and significance of lactic acidosis in diabetic ketoacidosis// J. Crit. Care. - 2012. - 27. - 132-7.
11. Elisaf M.S., Tsatsoulis A.A., Katopodis K.P., Siamopou-los K.C. Acid-base and electrolyte disturbances in patients with diabetic ketoacidosis // Diabetes Res. Clin. Pract. - 1996. -34. - 23-7.
12. Epstein F.H., Rosa R.M. Adrenergic control of serum potassium // N. Engl. J. Med. - 1983. - 309. - 1450.
13. Fisher J.N., Kitabchi A.E. A randomized study of phosphate therapy in the treatment of diabetic ketoacidosis // J. Clin. Endocrinol. Metab. - 1983. - 57. - 177-80.
14. Foster D.W., McGarry J.D. The metabolic derangements and treatment of diabetic ketoacidosis // N. Engl. J. Med. -1983. - 309. - 159-69.
15. Franks M., Berris R.F. et al. Metabolicstudies in diabetic acidosis; the effect of the administration of sodium phosphate // Arch. Intern. Med. (Chic.). - 1948. - 81. - 42-55.
16. Goguen J., Gilbert J. Hyperglycemic emergencies in adults// Can. J. Diabetes. - 2013. - 37. - 72-76.
17. Goldstein D.A., Haldimann B., Sherman D., Norman A.W., Massry S.G. Vitamin D metabolites and calcium metabolism in patients with nephrotic syndrome and normal renal function// J. Clin. Endocrinol. Metab. - 1981. - 52. - 116-21.
18. Halperin M.L., Cheema-Dhadli S. Renal and hepatic aspects of ketoacidosis: a quantitative analysis based on energy turnover // Diabetes Metab. Rev. - 1989. - 5. - 321-36.
19. Halperin M.L., Kamel K..S. Some observations on the clinical approach to metabolic acidosis// J. Am. Soc. Nephrol. -2010. - 21. - 894-7.
т
20. Halperin M.L., Margolis B.L., Robinson L.A., Hal-perin R.M, West M.L., Bear R.A. The urine osmolal gap: a clue to estimateurine ammonium in «hybrid» types of metabolic acidosis // Clin. Invest. Med. — 1988. —11. — 198-202.
21. Halperin M.L., Vinay P., Gougoux A., Pichette C., Jungas R..L. Regulation of the maxi-mum rate of renal ammoniagenesis in the acidotic dog //Am. J. Physiol. — 1985. — 248. — 607-615.
22. Hillier T.A., Abbott R..D., Barrett E.J. Hyponatremia: evaluating the correction factor for hyperglycemia //Am. J. Med. — 1999. — 106. — 399-403.
23. Hoorn E.J., Nelson J.H., McCormick J.A., Ellison D.H. The WNK kinase network regulating sodium, potassium, and blood pressure // J. Am. Soc. Nephrol. — 2011. — 22. — 605-14.
24. Husted F.C., Nolph K..D, Maher J.F. NaHCO3 and NaC1 tolerance in chronic renal failure // J. Clin. Invest. — 1975. — 56. — 414-9.
25. Hyperglycemia and glycation in diabetic complications / [A. Fegre-Salvayre, R. Salvayre, N. Auge et al.]//Antioxid. Redox Signal. —2009. — № 11. — P. 3071-3109.
26. InzucchiS.E., LipskaK..J., MayoH., Bailey C.J., McGuireD.K Metformin in patients with type 2 diabetes and kidney disease: a systematic review// JAMA.. — 2014. — 312. — 2668-75.
27. Kamel K..S., Halperin M.L. Acid-base problems in diabetic ketoacidosis//N. Engl. J. Med. — 2015. — 372. — 546-54.
28. Karet F.E. Mechanisms in hyperkalemic renal tubular acidosis// J. Am. Soc. Nephrol. — 2009. — 20. — 251-4.
29. Kebler R.., McDonald F.D., Cadnapaphornchai P. Dynamic changes in serum phosphorus levels in diabetic ketoacido-sis//Am. J. Med. — 1985. — 79. — 571-6.
30. Kitabchi A.E., Umpierrez G.E., Miles J.M., Fisher J.N. Hyperglycemic crises in adult patients with diabetes // Diabetes Care. — 2009. — 32. — 1335-43.
31. Lalau J.D., Andrejak M., Morinire P. et al. Hemodialysis in the treatment of lactic acidosis in diabetics treated by metformin: a study of metformin elimination // Int. J. Clin. Pharmacol. Ther. Toxicol. — 1989. — 27. — 285-8.
32. Liamis G., Liberopoulos E., Barkas F., Elisaf M. Spurious electrolyte disorders: a diagnostic challenge for clinicians // Am. J. Nephrol. — 2013. — 38. — 50-7.
33. Lu J., Zello G.A., Randell E., Adeli K., Krahn J., Meng Q.H. Closing the anion gap: contribution of D-lactate to diabetic ketoacidosis// Clin. Chim. Acta. — 2011. — 412. — 286-91.
34. Mahler S.A, ConradS.A, WangH., Arnold T.C. Resuscitation with balanced electrolyte solution prevents hyperchloremic metabolic acidosis in patients with diabetic ketoacidosis //Am. J. Emerg. Med. — 2011. — 29. — 670-4.
35. McNair P., Christensen M.S., Madsbad S., Christiansen C., Transbol I. Hypoparathyroidism in diabetes mellitus // Acta Endocrinol. (Copenh.) — 1981. — 96. — 81-6.
36. National diabetes statistics report: estimates of diabetes and its burden in the United States, 2014. — Atlanta: Centers for Disease Control and Prevention, 2014.
37. Nguyen T.Q., Maalouf N.M., Sakhaee K., Moe O.W. Comparison of insulin action on glucose versus potassium uptake in humans// Clin. J. Am. Soc. Nephrol. — 2011. — 6. — 1533-9.
38. Nyenwe E.A., Kitabchi A.E. Evidencebased management of hyperglycemic emergencies in diabetes mellitus//Diabetes Res. Clin. Pract. — 2011. — 94. — 340-51.
39. Nyenwe E.A., Razavi L.N., Kitabchi A.E., Khan A.N., Wan J.Y. Acidosis: the prime determinant of depressed sensorium in diabetic ketoacidosis//Diabetes Care. — 2010. — 33. — 1837-9.
40. Oh M.S., CarrollH.J., Uribarri J. Mechanism of normo-chloremic and hyperchloremic acidosis in diabetic ketoacidosis// Nephron. — 1990. — 54. — 1-6.
41. Palmer B.F., Gates J.R., Lader M. Causes and management of hyponatremia // Ann. Pharmacother. — 2003. — 37. — 1694-702.
42. Palmer B.F. A physiologic-based approach to the evaluation of a patient with hyperkalemia // Am. J. Kidney Dis. — 2010. — 56. — 387-93.
43. Palmer B.F. A physiologic-based approach to the evaluation of a patient with hypokalemia // Am. J. Kidney Dis. — 2010. — 56. — 1184-90.
44. Palmer B.F. Managing hyperkalemia caused by inhibitors of the rennin-angiotensin-aldosterone system // N. Engl. J. Med. — 2004. — 351. — 585-92.
45. Palmer B.F. Metabolic complications associated with use of diuretics// Semin. Nephrol. — 11. — 31. — 542-52.
46. Palmer B.F. Regulation of potassium homeostasis // Clin. J. Am. Soc. Nephrol. — 2015. — 10. — 1050-60.
47. Palmer B.F. Renal dysfunction complicating the treatment of hypertension //N. Engl. J. Med. — 2002. — 347. — 1256-61.
48. Perazella M.A. Proton pump inhibitors and hypomagne-semia: a rare but serious complication // Kidney Int. — 2013. — 83. — 553-6.
49. Pham P.C, Pham P.M., Pham S.V., Miller J.M, Pham P.T. Hypomagnesemia in patients with type 2 diabetes// Clin. J. Am. Soc. Nephrol. — 2007. — 2. — 366-73.
50. Romani A.M. Cellular magnesium homeostasis // Arch. Biochem. Biophys. — 2011. — 512. — 1-23.
51. Roscoe J.M., Halperin M.L., Rolleston F.S., Goldstein M.B. Hyperglycemia-inducedhyponatremia: metabolic considerations in calculation of serum sodium depression // Can. Med. Assoc. J. — 1975. — 112. — 452-3.
52. SchwarzP., Sorensen H.A., Momsen G., Friis T., Trans-bol I., McNair P. Hypocalcemia and parathyroid hormone responsiveness in diabetes mellitus: a tri-sodiumcitrate clamp study//Acta Endocrinol. (Copenh.). — 1992. — 126. — 260-3.
53. Seidowsky A, Nseir S., Houdret N., Fourrier F. Met-formin-associated lactic acidosis: a prognostic and therapeutic study//Crit. Care Med. — 2009. — 37. — 2191-6.
54. Song J., Hu X., Riazi S., Tiwari S., Wade J.B., Ecelbar-ger C.A. Regulation of blood pressure, the epithelial sodium channel (ENaC), and other key renal sodium transporters by chronic insulin infusion in rats // Am. J. Physiol. Renal. Physiol. — 2006. — 290. — 1055-1064.
55. Song Y., Manson I.E., Buring I.E., Liu S. Dietary magnesium intake in relation to plasma insulin levels and risk of type 2 diabetes in women//Diabetes Care. — 2004. — 27. — 59-65.
56. Taylor W.H., Khaleeli A.A. Coincident diabetes mellitus and primary hyperparathyroidism // Diabetes Metab. Res. Rev. — 2001. — 17. — 175-80.
57. Turk Z. Glycotoxines, carbonyl stress and relevance to diabetes and its complications / Z. Turk // Physiol. Res. — 2010. — № 2. — P. 147-156.
58. Tzamaloukas A.H., Ing T.S., Elisaf M.S. et al. Abnormalities of serum potassium concen-tration in dialysis-associated hyperglycemia and their correction with insulin: a unique clinical/physiologic exercise in internal potassium balance // Int. Urol. Nephrol. — 2010. — 42. — 1015-22.
OTpuMaHO 15.10.2016 ■
Научный обзор / Scientific Review ч я
Иванюшко Е.В.
Львовский национальный медицинский университет имени Данила Галицкого, г. Львов, Украина
ВЛИЯНИЕ АЛЬТЕРАЦИИ ГОМЕОСТАЗА ГЛЮКОЗЫ НА ВОДНО-ЭЛЕКТРОЛИТНЫЙ БАЛАНС И КИСЛОТНО-ОСНОВНОЕ
СОСТОЯНИЕ V ПАЦИЕНТОВ С САХАРНЫМ ДИАБЕТОМ
Резюме. Несмотря на успехи в терапии сахарного диабета, частота возникновения осложнений, в частности нарушения водно-электролитного и кислотно-основного состояния, в последние годы не уменьшилась. Интересно отметить тот факт, что клинические проявления такого грозного осложнения, как диабетический кетоацидоз, впервые описал Дрешфельд в 1886 году. С тех пор и до начала применения инсулина (в 1922 г.) смертность от этого осложнения достигала 100 %. Широкое внедрение в практику инсулинотерапии снизило смертность до 30 %, а с совершенствованием методов лечения, в частности инфузи-онной терапии, произошло дальнейшее ее снижение. На сегодняшний день уровень летальности пациентов с нарушениями водно-электролитного и кислотно-основного состояния остается высоким (около 5 % в специализированных центрах). Только в США ежегодно от этого осложнения умирает около 4000 больных сахарным диабетом. Прогноз течения заболевания значительно ухудшается с возрастом, при развитии комы и артериальной гипотен-зии. Распространенность сахарного диабета стремительно растет и в настоящее время составляет от 20 до 50 % слу-
чаев впервые выявленного заболевания у молодых людей. Нарушения электролитов являются частыми у пациентов с данной патологией и могут быть результатом измененного распределения электролитов, связанного с индуцированной гипергликемией осмотических сдвигов жидкости, или всеобщего дефицита, вызванного осмотическим диурезом. Осложнения от повреждения органов-мишеней и методы лечения сахарного диабета могут также способствовать электролитным нарушениям. Нарушение регуляции гоме-остаза глюкозы приводит к большому количеству прямых и косвенных воздействий на электролитный и кислотно-основной баланс, поскольку большая распространенность диабета гарантирует, что врачи практически каждой специальности имеют дело с пациентами, больными сахарным диабетом, а знания, связанные с изменениями электролитов, являются необходимыми. В статье рассмотрено, как влияют изменения гомеостаза глюкозы при сахарном диабете на водно-электролитный баланс и кислотно-основное состояние пациента.
Ключевые слова: сахарный диабет гомеостаз; глюкоза; водно-электролитные сдвиги; кислотно-основное состояние
O.V. Ivaniushko
Lviv National Medical University named after Danylo Halytskyi, Lviv, Ukraine
INFLUENCE OF GLUCOSE HOMEOSTASIS ALTERATION ON THE ELECTROLYTE AND ACID-BASE BALANCE IN PATIENTS WITH
DIABETES MELLITUS
Abstract. Despite the success of the treatment of diabetes melli-tus, the incidence of diabetic ketoacidosis in recent years has not decreased. Its clinical manifestations Dreshfeld first described in 1886. Insulin began to be used in 1922. Mortality of this complication was 100 %. Widespread implementation of insulin therapy into the clinical practice reduced mortality by 30 %, and with improvement of treatment, including infusion therapy, there was a further reduction. The level of mortality of patients with diabetic ketoacidosis remains high (about 5 % in specialized centers). Prediction of the disease much worsens with age, in the development of coma and hypotension. The prevalence of diabetes mellitus is growing rapidly and currently ranges from 20 to 50 % of new-onset disease in young people. Violations of electrolytes are frequent in patients with this disease and may be the result of altered distribution of electrolytes associated with hyperglycemia-induced osmotic fluid shifts or general shortages caused by osmotic diuresis. Complications from damage to the target organs and therapies used in the treatment of diabetes can also contribute to electrolyte disturbances. We highlight the ways, in which specific electrolytes may be influenced by dysregulation in glucose homeostasis. High or normal plasma sodium concentration in the presence of hyper-glycemia indicates a clinically significant deficit of the total body fluid. Sodium correction in patients with glycemia helps to evaluate shortage of sodium and water, and ensure adequate assessment required for tonicity during the course of rehydration therapy. Because children with diabetic ketoacidosis are at particularly high risk of such terrible complications, as swelling of the brain, then to some extent hypernatremia is acceptable during treatment to minimize this complication. Insulin deficiency, which often occurs in type 1 diabetes mellitus, is an important factor ofpotassium output from the cells. Changes in potassium level, caused by metabolic acidosis, are more significant in mineral acidosis (hyperchlo-remic, non-anion gap acidosis) than in the organic acidosis (large anion gap acidosis), which is present in diabetic ketoacidosis. In diabetic patients receiving non-selective P-blockers, increased adrenergic activity can exacerbate hyperkalemia, because unopposed
a-receptor stimulation, promotes the release of potassium from the cells. Ketoacidosis occurs when the rate, at which hepatic ketoacid is generated, exceeds peripheral utilization and the concentration of ketoacid in the blood increases. Normalization of acid-base balance is made within a few days, as the correction of bicarbonate deficit occurs through its regeneration by kidneys. Patients with primary kidney diabetic ketoacidosis are not involved (with their normal function). Kidney compensate by higher ammonia discharge. Urinary osmolality gap is measured in order to find out whether there is a corresponding increase in the excretion of ammonia, which leads to violations in acid-base status. Low urinary osmolarity gap in patients with persistent hyperchloremic acido-sis provides leads to tubular dysfunction. Despite recent advances that allowed direct assessment of the levels of P-hydroxybutyrate, determining the concentration of ketone bodies often can not fully explain the increase in anion gap and in many patients may contribute to hyperlactatemia. Lactate level may be increased in response to increased adrenergic activity, even in the absence of tissue hypoperfusion. Chronic hyperglycemia leads to the development of «carbonyl stress» and accumulation of toxic dicarbonyl compounds, such as methyl glyoxal, etc. Epidemiological studies suggest that low magnesium intake is associated with increased risk of diabetes, while higher magnesium intake is associated with lower risk of developing diabetes. In patients with diabetic ketoacidosis, osmotic diuresis due to poor glycemic control leads to renal loss of magnesium. Hypomagnesemia can cause hypocalcemia, because magnesium deficiency may lead to lower parathyroid hormone release. Randomized studies of phosphate therapy in patients with diabetic ketoacidosis did not establish that this therapy provides clinical benefit. The dysregulation of glucose homeostasis leads to many direct and indirect effects on electrolyte and acid-base balance. Since the high prevalence of diabetes ensures that clinicians ofevery medical specialty will interact with these patients, familiarity with related electrolyte abnormalities is important. Keywords: diabetes mellitus; homeostasis; glucose; electrolyte shifts; acid-base status
