dontbemed

Hướng dẫn lâm sàng theo y học chứng cứ

Nhiễm ceton do nhịn ăn và nhiễm toan ceton do rượu

MỤC LỤC

GIỚI THIỆU

Nhiễm toan ceton là thuật ngữ được sử dụng cho tình trạng toan chuyển hóa được tạo ra do tích tụ các thể ceton. Nguyên nhân phổ biến nhất gây nhiễm toan ceton là nhiễm toan ceton đái tháo đường. Hai nguyên nhân khác là ketosis nhịn ăn và nhiễm toan ceton do rượu.

Ketosis nhịn ăn và nhiễm toan ceton do rượu sẽ được xem xét tại đây. Các vấn đề liên quan đến nhiễm toan ceton đái tháo đường được thảo luận chi tiết ở nơi khác.

(Xem “Nhiễm toan ceton đái tháo đường và tình trạng tăng đường huyết siêu thẩm thấu ở người lớn: Dịch tễ học và sinh bệnh học”.)

(Xem “Nhiễm toan ceton đái tháo đường và tình trạng tăng đường huyết siêu thẩm thấu ở người lớn: Đặc điểm lâm sàng, đánh giá và chẩn đoán”.)

(Xem “Nhiễm toan ceton đái tháo đường ở người lớn: Điều trị”.)

SINH LÝ HỌC CỦA CÁC THỂ KETONE

Có ba thể ketone chính, với mối quan hệ tương tác được thể hiện trong hình (hình 1):

Axit acetoacetic là axit keto thực sự duy nhất.

Axit chủ đạo hơn ở bệnh nhân nhiễm toan ceton là axit beta-hydroxybutyric, được tạo ra từ sự khử axit acetoacetic bởi NADH. Axit beta-hydroxybutyric là một axit hydroxy, không phải là axit keto thực sự.

Acetone, được hình thành từ quá trình khử carboxyl của axit acetic, là một ketone thực sự nhưng không phải là axit.

Các thể ketone là nhiên liệu có nguồn gốc từ chất béo, hòa tan trong nước, được nhiều mô sử dụng để tạo năng lượng khi nguồn glucose bị hạn chế. Não bộ đặc biệt phụ thuộc vào ketone làm nhiên liệu khi mức glucose huyết tương không đủ. Ở hầu hết bệnh nhân, các biểu hiện thần kinh của hạ đường huyết bắt đầu ở nồng độ glucose huyết tương dưới 50 đến 55 mg/dL [2.8 đến 3.0 mmol/L]. Ngược lại, các biểu hiện thần kinh thường không xuất hiện cho đến khi nồng độ glucose huyết tương giảm xuống mức thấp hơn nhiều ở bệnh nhân nhiễm toan ceton đái tháo đường, một phần là do sự sẵn có của ketone. Sự chuyển đổi từ trạng thái chuyển hóa cần chuyển hóa glucose sang trạng thái phụ thuộc hơn vào ketone cũng có các tác động chuyển hóa, nội tiết và tín hiệu khác 1,2.

Sự tạo thể ketone ở gan thường được kích thích bởi sự kết hợp giữa mức insulin thấp và mức glucagon cao (tức là tỷ lệ insulin/glucagon thấp) và việc vận chuyển các axit béo chuỗi dài đến ty thể gan 3-8. Mức insulin thấp, thường là thứ phát do hạ đường huyết tuyệt đối hoặc tương đối (như khi nhịn ăn), kích hoạt lipase nhạy cảm với hormone, giải phóng axit béo chuỗi dài và glycerol từ triglyceride trong kho dự trữ chất béo ngoại vi. Các axit béo được vận chuyển đến gan qua tuần hoàn nơi chúng đi vào ty thể tế bào gan dưới ảnh hưởng của mức insulin thấp và glucagon cao.

Trong ty thể tế bào gan, các axit béo trải qua quá trình beta-oxidation, tạo ra acetyl-CoA. Khi lượng lớn acetyl-CoA được tạo ra, khả năng oxy hóa của chu trình Krebs có thể bị vượt quá, dẫn đến việc acetyl-CoA đi vào con đường ketogenic và tạo ra các thể ketone. (Xem “Nhiễm toan ceton đái tháo đường và tình trạng tăng đường huyết siêu thẩm thấu ở người lớn: Dịch tễ học và bệnh sinh”, phần ‘Sản xuất ketone’.) 1,2

KETOSIS NHỊN ĂN

Sự tạo ketone thể ở gan được mô tả trong đoạn trước là phản ứng sinh lý bình thường đối với việc nhịn ăn. Ketosis nhẹ (nồng độ ketoacid khoảng 1 mmol/L) thường phát triển sau khi nhịn ăn từ 12 đến 14 giờ. Nếu việc nhịn ăn tiếp tục, nồng độ ketoacid sẽ tiếp tục tăng và đạt đỉnh sau 20 đến 30 giờ ở nồng độ 8 đến 10 mmol/L (sử dụng mmol/L thay vì mEq/L vì mEq/L không áp dụng cho acetone, chất này không mang điện tích). Beta-hydroxybutyrate là ketone thể chính tích tụ 5-7.

Ở nồng độ ketone thể huyết tương từ 8 đến 10 mmol/L, tốc độ tổng hợp ketone thể ở gan khớp với tốc độ sử dụng ketone thể ở não, cơ, thận và các mô ngoại vi khác, cộng với một lượng nhỏ ketone thể bị mất qua nước tiểu. Tác động ròng là nồng độ bicarbonate huyết tương thường giảm 7 đến 8 mEq/L (nồng độ bicarbonate khoảng 18 mEq/L), và khoảng anion huyết tương tăng lên mức tương tự. Sự giảm bicarbonate huyết tương thường ít hơn sự tăng nồng độ ketone thể huyết tương do ít nhất hai yếu tố: như đã đề cập trong phần trước, acetone không phải là axit và do đó không ảnh hưởng đến bicarbonate huyết tương, và một số ion hydro được giải phóng từ ketoacid được đệm trong tế bào thay vì dịch ngoại bào. (Xem “Tỷ lệ khoảng anion delta/HCO3 delta ở bệnh nhân nhiễm toan chuyển hóa khoảng anion cao”, phần ‘Tỷ lệ AG delta/HCO3 delta trong nhiễm toan ketoacid’.)

Sự ổn định của việc tạo ketone thể ở mức độ vừa phải là do các yếu tố sau:

Nồng độ ketone thể tăng cao khi nhịn đói tạo ra hiệu ứng “tự hãm” đối với sự gia tăng thêm mức độ của chúng. Điều này được trung gian thông qua một số yếu tố làm chậm quá trình giải phóng axit béo từ mô mỡ: Nồng độ ketone thể cao kích thích giải phóng insulin (mặc dù mức glucose thấp) 9, mô mỡ phát triển độ nhạy cảm tăng lên với tác dụng ức chế giải phóng axit béo của insulin 10, và bản thân ketone thể trực tiếp ức chế quá trình lipolysis 10.

Tăng tốc độ hấp thụ ketoacid của hệ thần kinh trung ương khi não chuyển từ glucose sang ketone làm nguồn nhiên liệu 5,6,11.

Tăng sử dụng ketone thể của mô ngoại vi 12.

Vì mức độ nhiễm toan chuyển hóa thường tương đối nhẹ, thuật ngữ “ketosis” (keton niệu) thường được sử dụng thay vì “ketoacidosis” (toan ketoacid). Không có bằng chứng nào về hậu quả bất lợi liên quan đến ketosis nhịn ăn.

Ngoài nhịn ăn, ketosis mức độ nhẹ cũng có thể được gây ra bởi chế độ ăn ít carbohydrate (lượng carbohydrate thường ít hơn 40 đến 50 g/ngày) 13. (Xem “Béo phì ở người lớn: Điều trị bằng chế độ ăn”, phần ‘Chế độ ăn ít carbohydrate’.)

Nhiễm toan ceton khi nhịn ăn

Trong một số điều kiện, ketosis khi nhịn ăn trở nên nghiêm trọng hơn, dẫn đến nhiễm toan ceton rõ rệt. Sự khác biệt giữa các tình trạng này chưa được xác định rõ, nhưng chúng tôi cho rằng khi nồng độ bicarbonate huyết thanh giảm xuống dưới 18 mEq/L (và khoảng anion vượt quá 18 mEq/L) do tích tụ beta-hydroxybutyric và acetoacetic acid, thì một tình trạng nhiễm toan ceton tồn tại. Điều này thường xảy ra khi một cá nhân có nhu cầu chuyển hóa glucose lớn và tương đối cố định trải qua tình trạng nhịn ăn kéo dài 6, như xảy ra khi nhịn ăn ở trẻ sơ sinh (ví dụ, trẻ sơ sinh bình thường thường biểu hiện ketosis nền trong vài ngày) 6,7,14 hoặc ở phụ nữ mang thai hoặc đang cho con bú 6,15,16.

Một số trường hợp nhiễm toan ceton rõ rệt cũng đã được mô tả ở bệnh nhân ăn chế độ ăn rất ít carbohydrate, nhiều chất béo 17,18. Tình trạng nhiễm toan ceton ở những bệnh nhân này thường liên quan đến tăng đường huyết vừa phải.

NHIỄM TOAN CETON DO RƯỢU

Nhiễm toan ceton do rượu thường xảy ra ở những bệnh nhân suy dinh dưỡng mắc chứng rối loạn sử dụng rượu mức độ trung bình hoặc nặng, những người có tiền sử uống rượu ồ ạt. Việc uống rượu tích cực thường dừng lại do xuất hiện đau bụng, buồn nôn và nôn mửa. Sau một đến hai ngày, bệnh nhân đến bệnh viện. Nồng độ ethanol trong máu lúc này có thể thấp hoặc không phát hiện được 19-22. Mặc dù trước đây người ta nghĩ rằng nhiễm toan ceton do rượu phổ biến hơn ở nữ giới, các nghiên cứu sau này đã tìm thấy tỷ lệ mắc tương tự ở cả nam và nữ 19,23-25.

Sinh lý bệnh

Ethanol được oxy hóa nhanh chóng, chủ yếu bởi các tế bào gan (hepatocytes), trước tiên thành acetaldehyde và sau đó thành axit axetic. Axit axetic có thể được xuất khẩu từ gan để sử dụng năng lượng hoặc chuyển thành acetyl-CoA 19,26. Acetyl-CoA có thể đi vào một trong ba con đường có thể: oxy hóa trong chu trình Krebs; tổng hợp axit béo; hoặc quá trình cetogenesis tạo thành axit acetoacetic, axit beta-hydroxybutyric và acetone. (Xem ‘Sinh lý của các thể ketone’ ‘Physiology of ketone bodies’ ở trên.)

Như đã lưu ý ở trên, việc giải phóng axit béo ngoại vi đáng kể và việc vận chuyển chúng đến gan là cần thiết cho sự phát triển của quá trình cetogenesis mạnh. Tỷ lệ insulin/glucagon thấp là điều kiện tiên quyết cho quá trình oxy hóa axit béo gan lớn. Mặc dù nhiễm toan ceton nhẹ đến trung bình có thể phát triển trong quá trình uống rượu tích cực, nhiễm toan ceton nặng thường chỉ xảy ra sau khi việc uống ethanol đã ngừng. Trong quá trình uống ethanol tích cực, quá trình chuyển hóa của nó tạo ra axetat và acetyl-CoA, những chất này ức chế quá trình tiêu mỡ ngoại vi, và điều này hạn chế việc cung cấp axit béo đến gan 19,26.

Tuy nhiên, khi nồng độ ethanol bắt đầu giảm, mức độ catecholamine tăng cao (đặc biệt là norepinephrine) và cortisol do cai rượu sẽ khuếch đại các phản ứng nội tiết tố đối với tình trạng nhịn ăn (mức insulin thấp, glucagon cao), gây ra sự gia tăng đáng kể quá trình tiêu mỡ 27-29. Quá trình oxy hóa ethanol thành acetaldehyde và sau đó thành axit axetic mỗi bước đều chuyển NAD+ thành NADH 30. Sự dịch chuyển oxy hóa khử của tỷ lệ NAD+/NADH về phía NADH này có các tác dụng sau:

Nó ức chế quá trình tân tạo glucose và có thể dẫn đến hạ đường huyết 31,32.

Nó làm tăng tỷ lệ axit acetoacetic/axit beta-hydroxybutyric về phía axit beta-hydroxybutyric (hình 1) 31,32. Sự chuyển dịch từ axit acetoacetic sang axit beta-hydroxybutyric không ảnh hưởng đến mức độ giảm bicarbonate hoặc tăng khoảng anion, vì cả hai axit đều có tác dụng giống nhau đối với các thông số này. Tuy nhiên, sự dịch chuyển oxy hóa khử có thể có ý nghĩa chẩn đoán khi sử dụng xét nghiệm nitroprusside, vì xét nghiệm này phát hiện axetoacetate và, ở mức độ thấp hơn nhiều, acetone nhưng không phản ứng với beta-hydroxybutyrate, chất chiếm phần lớn các axit ketone. (Xem ‘Phát hiện các thể ketone’ ‘Detection of ketone bodies’ bên dưới và ‘Xét nghiệm nitroprusside âm tính giả’ ‘False-negative nitroprusside testing’ bên dưới.)

Nó ưu tiên chuyển pyruvate thành lactate. Tác dụng này thường không quan trọng về mặt lâm sàng, và tình trạng toan lactic đáng kể ở bệnh nhân bị toan ceton do rượu nên yêu cầu tìm kiếm các rối loạn khác, phổ biến hơn, gây giảm đáng kể tưới máu mô, chẳng hạn như giảm thể tích tuần hoàn, suy tim hoặc nhiễm trùng huyết. (Xem ‘Rối loạn toan-bazơ kết hợp’ ‘Combined acid-base disorders’ bên dưới và “Nguyên nhân gây toan lactic”, phần ‘Sinh lý bệnh’.)

Bệnh sử lâm sàng

Bệnh nhân mắc nhiễm toan ceton do rượu thường có tiền sử sử dụng rượu bia không lành mạnh mạn tính, suy dinh dưỡng và một đợt uống rượu say gần đây 19-25,29,30. Thường có tiền sử các đợt tái phát.

Nhiều biểu hiện lâm sàng khác nhau thường thấy ở bệnh nhân nhiễm toan ceton do rượu 19-25,29,30. Chúng bao gồm:

Buồn nôn, nôn mửa và đau bụng, trong một loạt 74 bệnh nhân, lần lượt có mặt ở 76, 73 và 62 phần trăm bệnh nhân 19. Các triệu chứng này thường phát triển vào cuối đợt say, như mô tả trong phần trước (xem ‘Sinh lý bệnh’ ở trên), và có thể kéo dài từ một đến hai ngày trước khi xuất hiện toan ceton. Chúng có thể do các tác động cấp tính của ethanol, chẳng hạn như viêm thực quản, viêm dạ dày, viêm gan hoặc viêm tụy, hoặc do một tình trạng y tế không liên quan.

Đau bụng lan tỏa, gan to và bằng chứng xét nghiệm về viêm gan do rượu (tăng men gan và bilirubin huyết thanh) và/hoặc viêm tụy (tăng amylase và lipase huyết thanh).

Giảm thể tích tuần hoàn và/hoặc suy kiệt kali, có thể là do mất qua đường tiêu hóa, như nôn mửa hoặc tiêu chảy, mất qua đường tiểu do thận bài tiết natri và kali cùng với các anion toan ceton (chủ yếu là beta-hydroxybutyrate), và tăng khoảng trống thứ ba nếu phát triển viêm tụy. (Xem “Nhiễm toan ceton đái tháo đường và tình trạng tăng đường huyết thẩm thấu cao ở người lớn: Đặc điểm lâm sàng, đánh giá và chẩn đoán”, phần ‘Kali huyết thanh’.)

Nhịp tim nhanh và tăng huyết áp do cai rượu, viêm tụy và/hoặc giảm thể tích, như đã nêu ở trên.

Tăng tần số hô hấp, do cai rượu, đau, bệnh gan mạn tính và/hoặc bù trừ hô hấp cho tình trạng toan chuyển hóa. (Xem “Rối loạn toan-bazơ đơn giản và hỗn hợp”, phần ‘Đáp ứng hô hấp và thận bù trừ’.)

Trái ngược với bệnh nhân nhiễm toan ceton đái tháo đường, bệnh nhân nhiễm toan ceton do rượu thường tỉnh táo và minh mẫn mặc dù bị toan ceton nặng 19,24,25,33. Ngoại lệ là bệnh nhân bị mê sảng do cai ethanol.

Một lời giải thích có thể cho sự khác biệt này là các biểu hiện thần kinh của nhiễm toan ceton đái tháo đường, vốn còn phổ biến hơn ở bệnh nhân tăng đường huyết thẩm thấu cao không ceton, chủ yếu là do sự tăng đáng kể về áp suất thẩm thấu huyết tương hiệu quả (tức là, không bao gồm ure, vốn là một osmole không hiệu quả vì nó cân bằng qua màng tế bào). Mất nước do niệu thẩm thấu là yếu tố đóng góp chính vào sự gia tăng áp suất thẩm thấu huyết tương hiệu quả. Những yếu tố này không có trong nhiễm toan ceton do rượu.

Các phát hiện trong phòng thí nghiệm

Vì những lý do đã mô tả ở trên, nồng độ cồn trong huyết tương có thể thấp hoặc không phát hiện được khi bệnh nhân nhập viện với tình trạng nhiễm toan ceton do rượu, vì sự hình thành ceton có ý nghĩa lâm sàng thường xảy ra khi nồng độ ethanol giảm 19,34. (Xem ‘Sinh lý bệnh’ ở trên.)

Việc phát hiện ceton trong những bệnh nhân này được thảo luận dưới đây. Một số thay đổi trong phương pháp luận xét nghiệm đã tác động lớn đến các phép đo này. (Xem ‘Phát hiện ceton’ dưới đây.)

Bệnh nhân bị nhiễm toan ceton do rượu có thể có nhiều bất thường xét nghiệm khác, như được mô tả trong các phần sau.

Hạ đường huyết hoặc tăng đường huyết

Nồng độ glucose huyết tương có thể giảm, bình thường hoặc tăng nhẹ nhưng hầu như luôn dưới 275 mg/dL (15.3 mmol/L) 19,24. Trong một loạt 74 bệnh nhân bị nhiễm toan ceton do rượu, chín người (12 phần trăm) có glucose huyết tương dưới 60 mg/dL (3.3 mmol/L), và tám người (11 phần trăm) có glucose huyết tương trên 250 mg/dL (13.9 mmol/L) 19. Không bệnh nhân nào có tiền sử bệnh đái tháo đường hoặc bằng chứng sau này về tình trạng không dung nạp glucose sau khi điều trị ban đầu tại bệnh viện. Tuy nhiên, một số bệnh nhân bị nhiễm toan ceton do rượu chắc chắn cũng mắc bệnh đái tháo đường đồng thời. Đo hemoglobin A1C có thể hữu ích vì giá trị tăng cao cho thấy tăng đường huyết mạn tính.

Thiếu kali và hạ kali máu

Thiếu kali có thể do mất qua đường tiêu hóa (nôn mửa hoặc tiêu chảy) và/hoặc mất qua đường tiểu do bài tiết muối kali của các anion ketone (beta-hydroxybutyrate và, ở mức độ thấp hơn, acetoacetate) (xem “Nhiễm toan ceton đái tháo đường và tình trạng tăng đường huyết siêu thẩm thấu ở người lớn: Đặc điểm lâm sàng, đánh giá và chẩn đoán”, phần ‘Kali huyết thanh’). Dinh dưỡng kém và giảm lượng kali qua đường uống cũng góp phần gây thiếu kali và hạ kali máu ở bệnh nhân nhiễm toan ceton rượu.

Có những vấn đề bổ sung liên quan đến cân bằng kali ở bệnh nhân nhiễm toan ceton rượu. Trong một số dạng toan chuyển hóa, kali di chuyển từ tế bào vào dịch ngoại bào và làm tăng nồng độ kali huyết tương. Điều này xảy ra vì hơn một nửa các ion hydro dư thừa được đệm trong tế bào, và tính điện trung hòa được duy trì bằng sự di chuyển của kali từ tế bào vào dịch ngoại bào (hình 2). Ngược lại, sự dịch chuyển kali ra khỏi tế bào ít có khả năng xảy ra hơn trong nhiễm toan ceton do, ít nhất một phần, khả năng của ion hydro và anion ceton đi vào tế bào cùng nhau qua chất vận chuyển đồng đi tiểu natri-anion hữu cơ 35. Một quá trình tương tự xảy ra trong toan lactic (hình 3). (Xem “Cân bằng kali trong rối loạn toan-bazơ”, phần ‘Toan chuyển hóa’ và “Nguyên nhân và đánh giá tăng kali máu ở người lớn”, phần ‘Không có tác dụng trong toan lactic hoặc toan ceton’.)

Không giống như nhiễm toan ceton đái tháo đường, nhiễm toan ceton rượu không gây tái phân bố kali đáng kể từ tế bào vào không gian ngoại bào. Sự tái phân bố kali trong nhiễm toan ceton đái tháo đường chủ yếu là do các yếu tố khác ngoài toan hóa, bao gồm tăng áp suất thẩm thấu (do tăng đường huyết) và thiếu insulin. Các yếu tố này vắng mặt ở bệnh nhân nhiễm toan ceton rượu, những người thường có đường huyết bình thường hoặc tăng nhẹ. (Xem “Nhiễm toan ceton đái tháo đường và tình trạng tăng đường huyết siêu thẩm thấu ở người lớn: Đặc điểm lâm sàng, đánh giá và chẩn đoán”, phần ‘Kali huyết thanh’.)

Thiếu hụt phosphate và hạ phosphate máu

Thiếu hụt phosphate phổ biến ở bệnh nhân rối loạn sử dụng rượu, những người thường có lượng phosphate nạp vào giảm, hấp thu phosphate qua ruột giảm, và/hoặc bài tiết phosphate qua nước tiểu tăng. (Xem “Hạ phosphate máu: Đánh giá và điều trị”, phần về ‘Bệnh nhân rối loạn sử dụng rượu’.)

Mặc dù bị thiếu hụt phosphate, nồng độ phosphate huyết tương ban đầu có thể bình thường hoặc tăng cao vì cả tình trạng toan chuyển hóa và mức insulin thấp đều thúc đẩy phosphate di chuyển ra khỏi tế bào. Sự dịch chuyển phosphate xuyên tế bào bị đảo ngược, và hạ phosphate máu rõ rệt thường xảy ra sớm trong quá trình nằm viện. Một hoặc cả hai yếu tố sau đây chủ yếu chịu trách nhiệm cho việc di chuyển phosphate vào tế bào sau khi xuất viện: dùng dextrose, kích thích giải phóng insulin; và cai rượu, có thể liên quan đến kiềm hô hấp cấp tính. (Xem “Hạ phosphate máu: Đánh giá và điều trị”, phần về ‘Bệnh nhân rối loạn sử dụng rượu’ và “Nhiễm toan ceton đái tháo đường và tình trạng tăng đường huyết siêu thẩm thấu ở người lớn: Đặc điểm lâm sàng, đánh giá và chẩn đoán”, phần về ‘Phosphate huyết thanh’.)

Thiếu hụt magie và hạ magie máu

Thiếu hụt magie phổ biến ở bệnh nhân nhiễm toan ceton do rượu. Trong nghiên cứu 74 bệnh nhân nhiễm toan ceton do rượu được trích dẫn ở trên, hạ magie máu có mặt ở khoảng 20 phần trăm 19. Nhiều yếu tố có thể góp phần bao gồm thiếu hụt chế độ ăn uống, mất magie qua nước tiểu, tiêu chảy và viêm tụy cấp. Mất magie qua thận có thể là kết quả của việc uống rượu mạn tính và cũng bị làm trầm trọng hơn bởi tình trạng toan chuyển hóa 36. (Xem “Hạ magie máu: Nguyên nhân gây hạ magie máu”, phần về ‘Rối loạn sử dụng rượu’.)

Khoảng trống thẩm thấu osmolal huyết thanh tăng cao

Khoảng trống thẩm thấu osmolal huyết thanh thể hiện sự khác biệt giữa độ thẩm thấu osmolal huyết thanh đo được và giá trị tính toán được từ nồng độ natri, glucose, nitơ ure máu và ethanol. Các máy tính sử dụng đơn vị quốc tế tiêu chuẩn (SI) và đơn vị thông thường được cung cấp (máy tính 1 và máy tính 2). (Xem “Khoảng trống thẩm thấu osmolal huyết thanh”.)

Bệnh nhân bị nhiễm toan ceton do rượu có thể có khoảng trống thẩm thấu osmolal huyết thanh tăng cao. Mức độ tăng này đã được đánh giá trong một nghiên cứu trên 19 bệnh nhân bị nhiễm toan ceton do rượu và 10 đối chứng được chọn ngẫu nhiên 34. Khoảng trống thẩm thấu osmolal huyết thanh, sử dụng độ thẩm thấu osmolal tính toán không tính đến ethanol, cao hơn đáng kể ở bệnh nhân bị nhiễm toan ceton do rượu (trung bình 27 so với 2 mosmol/kg). Ít nhất hai yếu tố đã góp phần làm tăng khoảng trống thẩm thấu osmolal huyết thanh: nồng độ ethanol huyết thanh tăng cao khi khám và nồng độ acetone huyết thanh tăng cao, những chất này có thể tồn tại trong một thời gian sau khi ethanol được chuyển hóa 34. Các anion thể ceton, chủ yếu là beta-hydroxybutyrate, không đóng góp vào khoảng trống thẩm thấu osmolal huyết thanh, vì các anion này có các cation đi kèm (chủ yếu là natri) và do đó được tính vào thành phần hai lần natri huyết thanh trong công thức tính khoảng trống thẩm thấu osmolal huyết thanh (máy tính 1 và máy tính 2).

Các rối loạn axit-bazơ kết hợp

Nhiễm toan ceton do rượu thường liên quan đến các rối loạn axit-bazơ khác 19,26,30. Tần suất xảy ra các rối loạn axit-bazơ kết hợp đã được minh họa trong nghiên cứu trên 74 bệnh nhân bị nhiễm toan ceton do rượu được trích dẫn ở trên 19.

Trong số 40 bệnh nhân được đo khí máu động mạch, chín người (23 phần trăm) bị nhiễm toan chuyển hóa tăng khoảng anion đơn thuần (với bù trừ hô hấp thích hợp). Những bệnh nhân còn lại có nhiều loại rối loạn axit-bazơ hỗn hợp khác nhau:

Mười người (25 phần trăm) bị nhiễm toan chuyển hóa tăng khoảng anion hỗn hợp cộng với kiềm hô hấp. Kiềm hô hấp mạn tính có thể xuất hiện ở bệnh nhân có bệnh gan tiềm ẩn, và kiềm hô hấp cấp tính có thể được gây ra bởi căng thẳng khi cai ethanol. (Xem “Rối loạn axit-bazơ đơn thuần và hỗn hợp”, phần ‘Đáp ứng hô hấp và thận bù trừ’.)

Mười một người (28 phần trăm) bị nhiễm toan chuyển hóa tăng khoảng anion hỗn hợp cộng với kiềm chuyển hóa (thường do nôn mửa). Hiệu ứng ròng là sự giảm nồng độ bicarbonate huyết tương ít hơn sự tăng khoảng anion. Ở một số bệnh nhân, hai rối loạn này có mức độ nghiêm trọng tương đương, và pH động mạch bình thường hoặc gần bình thường. Trong bối cảnh này, tăng khoảng anion và niệu ceton là các dấu hiệu chính của nhiễm toan ceton tiềm ẩn. (Xem “Tỷ lệ delta khoảng anion/delta HCO3 ở bệnh nhân nhiễm toan chuyển hóa tăng khoảng anion”.)

Sáu người (15 phần trăm) bị nhiễm toan chuyển hóa tăng khoảng anion hỗn hợp cộng với nhiễm toan chuyển hóa tăng clorua. Ở những bệnh nhân này, sự giảm bicarbonate huyết tương lớn hơn đáng kể so với sự tăng khoảng anion, và do đó họ có thành phần tăng clorua. (Xem “Tỷ lệ delta khoảng anion/delta HCO3 ở bệnh nhân nhiễm toan chuyển hóa tăng khoảng anion”.)

Có ít nhất hai cơ chế có thể gây ra tình trạng nhiễm toan chuyển hóa tăng khoảng anion cao và tăng khoảng anion bình thường (tăng clorua) ở bệnh nhân bị nhiễm toan ceton do rượu:

Nguyên nhân phổ biến nhất là mất các anion ceton (beta-hydroxybutyrate và acetoacetate) vào nước tiểu cùng với natri hoặc kali. Sự mất natri hoặc kali anion ceton qua nước tiểu này đại diện cho sự mất “bicarbonate tiềm năng” và sẽ làm giảm khoảng anion huyết tương về mức bình thường nhưng không làm tăng bicarbonate huyết thanh. Ngược lại, việc mất các anion ceton cùng với hydro hoặc amoni sẽ làm giảm khoảng anion và tăng nồng độ bicarbonate huyết thanh về mức bình thường.

Một nguyên nhân khác gây nhiễm toan chuyển hóa tăng clorua có thể là tiêu chảy hoặc nhiễm toan ống thận. (Xem “Tỷ lệ delta khoảng anion/delta HCO3 ở bệnh nhân nhiễm toan chuyển hóa tăng khoảng anion”, phần ‘Delta AG/delta HCO3 trong nhiễm toan ceton’.)

Một số bệnh nhân bị nhiễm toan tăng khoảng anion kết hợp do cả nhiễm toan ceton và nhiễm toan lactic. Trong số 38 bệnh nhân được đo nồng độ lactate huyết thanh, 23 người (61 phần trăm) có giá trị tăng cao, nhưng chỉ năm bệnh nhân (13 phần trăm) có giá trị trên 6 mEq/L (tối đa 9 mEq/L). Tất cả những bệnh nhân này đều mắc một bệnh đồng mắc nghiêm trọng có thể góp phần hoặc chịu trách nhiệm duy nhất cho tình trạng nhiễm toan lactic, chẳng hạn như nhiễm trùng huyết, viêm tụy và tiêu cơ vân.

CHẨN ĐOÁN

Chẩn đoán ketosis hoặc toan ceton được gợi ý bởi khoảng anion tăng và được xác nhận bằng việc phát hiện sự hiện diện của các thể ketone. Việc phân biệt ketosis nhịn ăn với toan ceton do rượu và cả hai rối loạn này với toan ceton do đái tháo đường là một phán đoán lâm sàng dựa trên tiền sử, mức độ nghiêm trọng của rối loạn và nồng độ glucose huyết thanh (xem “Toan ceton do đái tháo đường và tình trạng tăng đường huyết siêu thẩm thấu ở người lớn: Đặc điểm lâm sàng, đánh giá và chẩn đoán”, phần ‘Toan ceton do rượu và ketosis nhịn ăn’):

Mặc dù toan ceton với glucose huyết thanh bình thường có thể chẩn đoán toan ceton do rượu, toan ceton do đái tháo đường cũng có thể xuất hiện với nồng độ glucose máu bình thường hoặc tương đối thấp. Toan ceton do đái tháo đường “euglycemic” có thể làm phức tạp bệnh đái tháo đường ở trẻ rất nhỏ và phụ nữ mang thai và ngày càng được nhận biết ở bệnh nhân đái tháo đường được điều trị bằng chất ức chế đồng vận chuyển natri-glucose 2 (SGLT2) 37. (Xem “Toan ceton do đái tháo đường và tình trạng tăng đường huyết siêu thẩm thấu ở người lớn: Đặc điểm lâm sàng, đánh giá và chẩn đoán”, phần ‘Glucose huyết thanh’.)

Toan ceton với tăng đường huyết gợi ý toan ceton do đái tháo đường, nhưng tăng nhẹ glucose huyết thanh có thể xảy ra trong toan ceton do rượu. Trong một nghiên cứu được trích dẫn ở trên về 74 bệnh nhân bị toan ceton do rượu, 11 phần trăm có nồng độ glucose huyết thanh lớn hơn 250 mg/dL (13,9 mmol/L) 19. Không bệnh nhân nào trong số này có tiền sử bệnh đái tháo đường hoặc bằng chứng sau đó về tình trạng không dung nạp glucose sau khi điều trị ban đầu tại bệnh viện. Đo hemoglobin A1C có thể hữu ích trong trường hợp này vì giá trị tăng cao cho thấy tăng đường huyết mạn tính.

Ketosis nhịn ăn hiếm khi làm giảm mức bicarbonate xuống dưới 17 đến 18 mEq/L. (Xem ‘Toan ceton nhịn ăn’ ở trên.)

Phát hiện ketone bodies

Xác nhận chẩn đoán ketosis hoặc ketoacidosis đòi hỏi phải chứng minh sự hiện diện của ketone bodies trong nước tiểu (ketonuria) và huyết thanh (ketonemia). Sự hiện diện của ketone bodies có thể được phát hiện bằng nitroprusside và bằng các xét nghiệm trực tiếp nồng độ beta-hydroxybutyrate trong huyết thanh. Các vấn đề này được thảo luận chi tiết ở nơi khác, nhưng phần này sẽ cung cấp một cái nhìn tổng quan ngắn gọn.

Xét nghiệm Nitroprusside

Xét nghiệm que nước tiểu với nitroprusside viên hoặc que thuốc thử có ưu điểm là kết quả có thể có trong vòng vài phút. Xét nghiệm ketone huyết thanh là cần thiết để xác định xem nồng độ ketone huyết thanh có thể giải thích tình trạng toan khoảng anion lớn hay không. Phản ứng 4+ với huyết thanh pha loãng 1:1 gợi ý mạnh mẽ tình trạng toan ceton. Phản ứng 4+ trong huyết thanh pha loãng hơn (ví dụ: 1:4, 1:8, v.v.) cung cấp bằng chứng về nồng độ axit acetoacetic cao hơn nữa. Mặc dù không thể ngoại suy trực tiếp từ kết quả nitroprusside về mức độ toan tính hay độ lớn của khoảng anion, xét nghiệm bán định lượng này hữu ích trong việc đánh giá toan ceton như một khả năng chẩn đoán.

Mặc dù phản ứng nitroprusside được sử dụng rộng rãi để phát hiện các thể ketone, bác sĩ lâm sàng phải nhận thức được cả kết quả âm tính giả và, trong một số trường hợp nhất định, kết quả dương tính giả.

Xét nghiệm nitroprusside âm tính giả

Nitroprusside phản ứng với acetoacetate và, ở mức độ thấp hơn nhiều, acetone (không phải là axit). Tuy nhiên, nitroprusside không phản ứng với beta-hydroxybutyrate. Đây là một hạn chế quan trọng vì beta-hydroxybutyrate thường có nồng độ cao hơn acetoacetate. Tỷ lệ beta-hydroxybutyrate so với acetoacetate bình thường là 1:1, tăng lên 3:1 trong nhiễm toan ceton đái tháo đường, và có thể tăng lên 10:1 trong nhiễm toan ceton do rượu 29. Tỷ lệ beta-hydroxybutyrate so với acetoacetate cao hơn ở bệnh nhân rối loạn sử dụng rượu là do tỷ lệ NAD+/NADH thấp hơn được tạo ra bởi quá trình chuyển hóa rượu. Do đó, ở hầu hết bệnh nhân bị nhiễm toan ceton do rượu, xét nghiệm nitroprusside ban đầu đánh giá thấp mức độ ketone trong huyết tương, và một số bệnh nhân có thể có kết quả âm tính giả 9,11.

Xét nghiệm nitroprusside dương tính giả

Các loại thuốc chứa nhóm sulfhydryl tự do, chẳng hạn như captopril, penicillamine, và mesna, có thể tương tác với thuốc thử nitroprusside và tạo ra kết quả xét nghiệm nitroprusside dương tính giả.

Đo trực tiếp beta-hydroxybutyrate huyết thanh

Do những hạn chế tiềm tàng được mô tả trong phần trước, xét nghiệm nitroprusside đang được thay thế bằng các xét nghiệm trực tiếp nồng độ beta-hydroxybutyrate trong huyết thanh. Một số dụng cụ xét nghiệm beta-hydroxybutyrate có sẵn trên thị trường 29,38. Việc sử dụng các dụng cụ này sẽ loại bỏ các vấn đề liên quan đến xét nghiệm nitroprusside. Một hạn chế là hầu hết các xét nghiệm này không thể định lượng ở mức trên 6 mEq/L. Ngoài ra, một xét nghiệm lý tưởng sẽ đo nồng độ acetoacetate cũng như beta-hydroxybutyrate.

Chẩn đoán phân biệt

Khi bệnh nhân có tiền sử rối loạn sử dụng rượu xuất hiện tình trạng nhiễm toan chuyển hóa khoảng anion cao, cần phải phân biệt nhiễm toan ceton do rượu với các nguyên nhân khác, bao gồm nhiễm toan ceton do đái tháo đường, nhiễm toan lactic và ngộ độc do methanol hoặc ethylene glycol. Bệnh nhân rối loạn sử dụng rượu cũng có thể phát triển bệnh thận mạn tính và nhiễm toan urê (bảng 1). (Xem “Tiếp cận bệnh nhân trưởng thành bị nhiễm toan chuyển hóa”.)

Nguyên nhân gây nhiễm toan chuyển hóa khoảng anion cao thường được nghi ngờ từ tiền sử và khám thực thể, sau đó được xác nhận bằng xét nghiệm phòng thí nghiệm. Các xét nghiệm sau nên được thực hiện:

Thể ceton nước tiểu và huyết thanh (sử dụng xét nghiệm nitroprusside và/hoặc đo beta-hydroxybutyrate). (Xem ‘Phát hiện thể ceton’ ở trên.)

Nồng độ glucose huyết thanh có thể giúp phân biệt nhiễm toan ceton do đái tháo đường với nhiễm toan ceton do rượu. Nhiễm toan ceton do rượu hiếm khi có nồng độ glucose trên 275 mg/dL (15,3 mmol/L) và thường ở mức bình thường hoặc thậm chí giảm. Mức glucose thường cao hơn nhiều trong nhiễm toan ceton do đái tháo đường. Tuy nhiên, mức glucose tương đối thấp hoặc bình thường đôi khi có thể xảy ra trong nhiễm toan ceton do đái tháo đường (“nhiễm toan ceton do đái tháo đường euglycemic”). Tình trạng này phổ biến hơn ở bệnh nhân mang thai và ở bệnh nhân đái tháo đường được điều trị bằng chất ức chế SGLT2. (Xem ‘Hạ đường huyết hoặc tăng đường huyết’ ở trên và “Nhiễm toan ceton và tình trạng tăng đường huyết thẩm thấu cao ở người lớn: Đặc điểm lâm sàng, đánh giá và chẩn đoán”, phần ‘Glucose huyết thanh’.)

Creatinine huyết thanh để phát hiện bệnh thận tiến triển. (Xem “Sinh lý bệnh, hậu quả và điều trị nhiễm toan chuyển hóa trong bệnh thận mạn tính”.)

Lactate huyết thanh để phát hiện nhiễm toan lactic, thường thấy nhất ở bệnh nhân giảm tưới máu đáng kể do giảm thể tích tuần hoàn, nhiễm trùng huyết hoặc suy tim nặng. (Xem “Nguyên nhân gây nhiễm toan lactic”.)

Salicylate huyết thanh (aspirin) khi nghi ngờ sử dụng quá mức hoặc quá liều. Cũng nên yêu cầu đo nồng độ salicylate huyết thanh khi khoảng anion huyết thanh thấp hoặc âm. (Xem “Ngộ độc salicylate (aspirin): Biểu hiện lâm sàng và đánh giá”.)

Độ thẩm thấu huyết thanh (đo bằng máy đo thẩm thấu bằng phương pháp hạ điểm đóng băng) so với độ thẩm thấu huyết thanh tính toán đồng thời để xác định khoảng thẩm thấu (nếu có ethanol trong máu, phải xem xét đóng góp thẩm thấu của nó); nếu nghi ngờ, đo nồng độ chất cồn độc (methanol hoặc ethylene glycol). (Xem “Ngộ độc methanol và ethylene glycol: Dược lý, biểu hiện lâm sàng và chẩn đoán”, phần ‘Đánh giá phòng thí nghiệm’ và “Ngộ độc methanol và ethylene glycol: Dược lý, biểu hiện lâm sàng và chẩn đoán”, phần ‘Xét nghiệm nước tiểu’.)

Ngoài bệnh nhân ngộ độc ethylene glycol hoặc methanol, khoảng thẩm thấu huyết thanh tăng cũng có thể thấy ở bệnh nhân nhiễm toan ceton do rượu, nguyên nhân là do nồng độ ethanol cao lúc đầu và mức acetone cao lúc sau khi ethanol được chuyển hóa (xem ‘Khoảng thẩm thấu huyết thanh tăng’ ở trên). Isopropyl alcohol, được chuyển hóa thành acetone, cũng có thể gây ra khoảng thẩm thấu lớn do tăng cả mức isopropyl alcohol và acetone, mặc dù nó không dẫn đến nhiễm toan chuyển hóa. Các xét nghiệm ceton huyết thanh và nước tiểu phát hiện acetone (xét nghiệm dựa trên nitroprusside) cũng sẽ dương tính. (Xem “Khoảng thẩm thấu huyết thanh” và “Ngộ độc isopropyl alcohol”, phần ‘Đánh giá phòng thí nghiệm’.)

ĐIỀU TRỊ

Tình trạng nhiễm toan trong tất cả các dạng nhiễm toan ceton sẽ được cải thiện ít nhất một phần bằng việc điều trị thích hợp bệnh nền, điều này làm chậm tốc độ tạo ceton và cho phép các mô ngoại vi cùng não bộ chuyển hóa các thể ceton. Oxy hóa beta-hydroxybutyrate và acetoacetate (nhưng không phải acetone) dẫn đến tái tạo bicarbonate.

Việc điều chỉnh tình trạng nhiễm toan thường không hoàn toàn sau khi nồng độ beta-hydroxybutyrate và acetoacetate trở lại bình thường. Lý do gây ra tình trạng toan chuyển hóa chưa được giải quyết hoàn toàn là do sự mất natri và kali, hydroxybutyrate và acetoacetate qua thận trước đó. Sự mất đi các muối axit hữu cơ này đại diện cho lượng “bicarbonate tiềm năng” bị mất. Trong giai đoạn hồi phục muộn này, bệnh nhân sẽ biểu hiện tình trạng toan chuyển hóa tăng clorua. Nếu chức năng thận đầy đủ, thận sẽ tái tạo bicarbonate bằng cách bài tiết amoni clorua và do đó khôi phục lại cân bằng axit-bazơ và điện giải bình thường.

Thiamine và dextrose ở bệnh nhân rối loạn sử dụng rượu

Ở bệnh nhân rối loạn sử dụng rượu, 500 mg thiamine nên được truyền tĩnh mạch. Người ta đã gợi ý rằng thiamine nên được dùng trước bất kỳ dung dịch nào chứa glucose để giảm nguy cơ gây ra hoặc làm nặng thêm bệnh não Wernicke, nếu có 39-41. Tuy nhiên, bằng chứng ủng hộ sự cần thiết của liệu pháp thiamine trước là yếu và chỉ giới hạn ở các báo cáo ca bệnh riêng lẻ 42,43. Ở bệnh nhân bị hạ đường huyết, việc truyền glucose không nên bị trì hoãn chờ truyền thiamine, mà thiamine nên được dùng càng sớm càng tốt. (Xem “Quản lý hội chứng cai rượu từ trung bình đến nặng”, phần ‘Kiểm soát triệu chứng và chăm sóc hỗ trợ’.)

Dung dịch dextrose và nước muối sinh lý

Ở bệnh nhân bị nhiễm toan ceton do rượu hoặc nhịn ăn, việc điều chỉnh ít nhất một phần toan chuyển hóa thường có thể đạt được bằng cách dùng dung dịch dextrose và nước muối sinh lý 6,7,19,20,24,25,30,33,44. Những lợi ích này được trung gian bởi các cơ chế sau:

Việc dùng dextrose sẽ làm tăng tiết insulin và giảm tiết glucagon. Sự gia tăng tỷ lệ insulin/glucagon dẫn đến làm chậm quá trình oxy hóa axit béo ở gan và tạo axit ceton. Nồng độ insulin cao hơn cũng ức chế lipase nhạy cảm với hormone trong mô mỡ, làm giảm giải phóng axit béo từ mỡ ngoại vi. Cả hai tác dụng này đều làm chậm quá trình tổng hợp thể ceton. Đồng thời, quá trình chuyển hóa beta-hydroxybutyrate và acetoacetate, chủ yếu ở não và cơ, tái tạo bicarbonate và điều chỉnh một phần toan chuyển hóa. Cơ chế điều chỉnh một phần được mô tả ở trên (xem ‘Điều trị’ ở trên).

Nước muối sinh lý (hoặc dung dịch điện giải cân bằng gần đẳng trương) sẽ bù đắp sự thiếu hụt dịch ngoại bào, thường là do nôn mửa (có mặt ở 73 phần trăm bệnh nhân trong loạt 74 bệnh nhân được trích dẫn ở trên) 19 và mất natri (và kali) trong nước tiểu cùng với các anion beta-hydroxybutyrate và acetoacetate để duy trì điện trung hòa. Ngoài ra, việc bù đắp thể tích ngoại bào sẽ giảm tiết các hormone được kích thích bởi tình trạng giảm thể tích, chẳng hạn như catecholamine và glucagon, vốn thúc đẩy quá trình cetogenesis 45.

Tốc độ truyền dextrose và nước muối sinh lý phải được điều chỉnh dựa trên các phát hiện lâm sàng và sinh hóa của từng bệnh nhân. Ngoài ra, bác sĩ lâm sàng phải nhận thức được các trường hợp mà liệu pháp ban đầu chỉ bằng nước muối sinh lý được ưu tiên do các tác dụng phụ tiềm ẩn của dextrose:

Như đã lưu ý ở trên, một số bệnh nhân bị nhiễm toan ceton do rượu có tình trạng tăng đường huyết rõ rệt. Những bệnh nhân này có thể cần tiêm insulin thay vì dextrose tĩnh mạch. (Xem ‘Hạ đường huyết hoặc tăng đường huyết’ ở trên.)

Dung dịch dextrose cũng nên được tránh ban đầu ở bệnh nhân bị hạ kali máu nặng vì nó kích thích tiết insulin, thứ làm kali di chuyển vào tế bào và có thể làm trầm trọng thêm tình trạng hạ kali máu. (Xem ‘Thiếu kali và hạ kali máu’ ở trên.)

Truyền Kali

Thiếu kali ở bệnh nhân nhiễm toan ceton do rượu có thể là do nôn mửa và mất qua đường tiểu vì kali (và natri) được bài tiết cùng với các anion thể ceton để duy trì điện trung hòa. Ngoài ra, truyền dextrose kích thích tiết insulin, chất này đưa kali vào tế bào và có thể làm trầm trọng thêm tình trạng hạ kali máu. (Xem ‘Biểu hiện lâm sàng’ ở trên và ‘Thiếu kali và hạ kali máu’ ở trên.)

Hạ kali máu do thiếu kali được điều chỉnh bằng cách thay thế qua đường uống và/hoặc tĩnh mạch. Tốc độ truyền kali sẽ phụ thuộc vào mức độ nghiêm trọng của hạ kali máu. Các phác đồ điều trị được thảo luận ở nơi khác. (Xem “Biểu hiện lâm sàng và điều trị hạ kali máu ở người lớn”, phần ‘Điều trị’.)

Truyền phosphate

Thiếu phosphate phổ biến ở những người bị rối loạn sử dụng rượu. Tuy nhiên, nồng độ phosphate huyết thanh có thể bình thường hoặc tăng cao khi khám vì cả toan chuyển hóa và thiếu insulin đều thúc đẩy phosphate di chuyển ra khỏi tế bào. Sự dịch chuyển qua tế bào bị đảo ngược, và tình trạng thiếu phosphate thực sự được bộc lộ khi dùng dextrose. (Xem “Thiếu phosphate và hạ phosphate” ở trên.)

Liệu pháp phosphate trong toan ceton do rượu và các dạng toan ceton khác được thảo luận ở nơi khác. (Xem “Hạ phosphate: Đánh giá và điều trị”, phần về ‘Bệnh nhân rối loạn sử dụng rượu’ và “Toan ceton do đái tháo đường ở người lớn: Điều trị”, phần về ‘Bù phosphate (hiếm khi cần)’.)

Truyền Magie

Hạ magie máu là một vấn đề tương đối phổ biến trong nhiễm toan ceton do rượu, xảy ra ở khoảng 20 phần trăm bệnh nhân trong một nghiên cứu 19. (Xem “Thiếu magie và hạ magie máu” ở trên.)

Thay thế magie qua đường uống có thể khó khăn vì muối magie được hấp thụ kém và có thể gây tiêu chảy. Do đó, truyền magie qua đường tiêm thường được yêu cầu ở bệnh nhân bị thiếu hụt nghiêm trọng. Ngoài ra, một số bệnh nhân bị thiếu magie đáng kể về mặt lâm sàng kèm theo hạ kali máu và hạ canxi máu kháng trị mặc dù nồng độ magie huyết thanh bình thường. (Xem “Hạ magie máu: Đánh giá và điều trị”.)

TÓM TẮT VÀ KHUYẾN NGHỊ

Định nghĩa – Nhiễm toan ceton là thuật ngữ được sử dụng cho tình trạng toan chuyển hóa liên quan đến sự tích tụ các thể ceton. Nguyên nhân phổ biến nhất gây nhiễm toan ceton là nhiễm toan ceton đái tháo đường. Hai nguyên nhân khác là cetose nhịn ăn và nhiễm toan ceton do rượu. (Xem ‘Giới thiệu’ ở trên.)

Có ba thể ceton chính, với mối quan hệ tương tác được thể hiện trong hình (hình 1) (xem ‘Sinh lý thể ceton’ ở trên):

Axit acetoacetic là axit ceton thực sự duy nhất.

Axit chủ yếu hơn ở bệnh nhân nhiễm toan ceton là axit beta-hydroxybutyric, được tạo ra từ sự khử axit acetoacetic bằng NADH. Axit beta-hydroxybutyric là một axit hydroxy, không phải là axit ceton thực sự.

Acetone, được hình thành từ quá trình khử carboxyl của axit axetic, là một ceton thực sự nhưng không phải là một axit.

Sinh bệnh học – Sự tạo thể ceton ở gan thường được kích thích bởi sự kết hợp giữa mức insulin thấp và mức glucagon cao (tức là tỷ lệ insulin/glucagon thấp, ví dụ, do nhịn ăn). (Xem ‘Sinh lý thể ceton’ ở trên.)

Cetose nhẹ thường phát triển sau 12 đến 14 giờ nhịn ăn. Khi nhịn ăn tiếp tục, nồng độ thể ceton trong huyết tương thường ổn định ở mức 8 đến 10 mmol/L. Beta-hydroxybutyrate là thể ceton chính tích tụ. (Xem ‘Cetose nhịn ăn’ ở trên.)

Ở những người nhịn ăn bình thường, khi nồng độ thể ceton trong huyết tương là 8 đến 10 mmol/L, tốc độ tổng hợp thể ceton ở gan khớp với tốc độ sử dụng thể ceton ở não, cơ, thận và các mô ngoại vi khác, cộng với một lượng nhỏ thể ceton bị mất qua nước tiểu. Hiệu ứng ròng là nồng độ bicarbonate trong huyết tương thường giảm từ 7 đến 8 mEq/L (nồng độ bicarbonate khoảng 18 mEq/L), và khoảng anion huyết tương tăng lên mức tương tự. Vì mức độ nhiễm toan ceton thường tương đối nhẹ, nên thuật ngữ “cetose” thường được sử dụng hơn là “nhiễm toan ceton”. Không có bằng chứng về các tác dụng phụ liên quan đến cetose nhịn ăn, trừ khi có nhu cầu glucose tương đối lớn, như xảy ra khi nhịn ăn ở trẻ rất nhỏ hoặc ở phụ nữ mang thai hoặc cho con bú. (Xem ‘Cetose nhịn ăn’ ở trên.)

Nhiễm toan ceton do rượu thường xảy ra ở bệnh nhân suy dinh dưỡng có rối loạn sử dụng rượu mạn tính và có tiền sử uống rượu ồ ạt. Việc uống rượu tích cực thường đã dừng lại do phát triển đau bụng, buồn nôn và nôn mửa. Nồng độ ethanol trong máu lúc này có thể thấp hoặc không phát hiện được. (Xem ‘Nhiễm toan ceton do rượu’ ở trên.)

Khi nồng độ ethanol bắt đầu giảm, sự gia tăng các catecholamine (đặc biệt là norepinephrine) và cortisol do cai rượu làm tăng phản ứng nội tiết với việc nhịn ăn (mức insulin thấp, glucagon cao), gây ra sự tăng đáng kể quá trình lipolysis và cung cấp axit béo đến gan. (Xem ‘Sinh lý bệnh’ ở trên.)

Triệu chứng lâm sàng – Bệnh nhân nhiễm toan ceton do rượu thường có tiền sử rối loạn sử dụng rượu mạn tính, suy dinh dưỡng và một đợt uống rượu ồ ạt gần đây. Nhiều biểu hiện lâm sàng thường thấy ở bệnh nhân nhiễm toan ceton do rượu, bao gồm (xem ‘Biểu hiện lâm sàng’ ở trên):

Buồn nôn, nôn mửa và đau bụng

Ấn bụng toàn thể, gan to và bằng chứng xét nghiệm về viêm gan do rượu và/hoặc viêm tụy

Giảm thể tích tuần hoàn và/hoặc suy kiềm kali

Nhịp tim nhanh và tăng huyết áp do cai rượu, viêm tụy và/hoặc giảm thể tích, như đã nêu ở trên

Tăng tần số hô hấp, do cai rượu, đau và/hoặc bù trừ hô hấp cho tình trạng toan chuyển hóa

Nồng độ cồn trong huyết tương có thể thấp hoặc không phát hiện được khi khám ở bệnh nhân nhiễm toan ceton do rượu. Ngoài ra, những bệnh nhân này có thể bị hạ đường huyết hoặc tăng đường huyết, hạ kali máu, hạ phosphat máu, hạ magie máu, khoảng osmolal huyết thanh tăng và rối loạn toan-bazơ hỗn hợp. (Xem ‘Kết quả xét nghiệm’ ở trên.)

Chẩn đoán – Chẩn đoán cetose hoặc nhiễm toan ceton được gợi ý bởi khoảng anion tăng và được xác nhận bằng việc phát hiện thể ceton. Việc phân biệt cetose nhịn ăn với nhiễm toan ceton do rượu và phân biệt cả hai rối loạn này với nhiễm toan ceton đái tháo đường là một đánh giá lâm sàng dựa trên tiền sử, liệu bệnh nhân bị nhiễm toan ceton hay cetose (như đã định nghĩa ở trên), và nồng độ glucose huyết thanh. (Xem ‘Chẩn đoán’ ở trên.)

Việc xác nhận chẩn đoán cetose hoặc nhiễm toan ceton đòi hỏi phải chứng minh thể ceton trong nước tiểu (niệu ceton) và huyết thanh (huyết ceton). Sự hiện diện của thể ceton có thể được phát hiện bằng xét nghiệm nitroprusside (mặc dù điều này sẽ thấp ở bệnh nhân nhiễm toan ceton do rượu) và bằng các xét nghiệm trực tiếp mức beta-hydroxybutyrate trong huyết thanh. (Xem ‘Phát hiện thể ceton’ ở trên.)

Chẩn đoán phân biệt – Khi một bệnh nhân có tiền sử rối loạn sử dụng rượu xuất hiện với tình trạng toan chuyển hóa khoảng anion cao, nhiễm toan ceton do rượu phải được phân biệt với các nguyên nhân khác, bao gồm nhiễm toan ceton đái tháo đường, toan lactic, ngộ độc methanol hoặc ethylene glycol, và, ở bệnh nhân mắc bệnh thận tiến triển, thường là mạn tính, toan urê (bảng 1). (Xem ‘Chẩn đoán phân biệt’ ở trên.)

Quản lý – Tình trạng toan máu trong tất cả các dạng nhiễm toan ceton sẽ được điều chỉnh một phần bằng việc điều trị thích hợp bệnh nền, điều này làm chậm tốc độ sinh ceton. Khi các mô ngoại vi và não tiếp tục chuyển hóa thể ceton, mức của chúng sẽ giảm dần. Oxy hóa beta-hydroxybutyrate và acetoacetate (nhưng không phải acetone) dẫn đến tái tạo bicarbonate. Việc điều chỉnh tình trạng toan máu thường không hoàn toàn bằng việc điều trị bệnh nền vì sự mất beta-hydroxybutyrate và acetoacetate qua nước tiểu cùng với natri hoặc kali để duy trì điện trung hòa đại diện cho sự mất “bicarbonate tiềm năng.” (Xem ‘Điều trị’ ở trên.)

Ở bệnh nhân rối loạn sử dụng rượu, cần truyền 500 mg thiaminekhông được trì hoãn để chờ truyền thiamine. Những lo ngại rằng việc truyền glucose trước thiamine sẽ gây ra hoặc làm trầm trọng thêm bệnh não Wernicke không được hỗ trợ bởi tài liệu y khoa. Tuy nhiên, thiamine nên được truyền càng sớm càng tốt sau khi truyền dextrose. (Xem ‘Thiamine và dextrose ở bệnh nhân rối loạn sử dụng rượu’ ở trên.)

Ở bệnh nhân nhiễm toan ceton do rượu hoặc nhịn ăn, việc điều chỉnh một phần nhiễm toan ceton thường có thể đạt được bằng cách truyền dextrose và dung dịch saline. Tuy nhiên, một số bệnh nhân nhiễm toan ceton do rượu có thể xuất hiện tăng đường huyết rõ rệt. Những bệnh nhân như vậy có thể cần truyền insulin thay vì dextrose tĩnh mạch. Dung dịch dextrose cũng nên tránh ở bệnh nhân bị hạ kali máu nặng vì nó kích thích tiết insulin, thứ làm chuyển kali vào tế bào và có thể làm trầm trọng thêm tình trạng hạ kali máu. (Xem ‘Dung dịch dextrose và saline’ ở trên.)

Bệnh nhân nhiễm toan ceton do rượu cũng có thể cần truyền kali, phosphat và magie. (Xem ‘Truyền kali’ ở trên và ‘Truyền phosphat’ ở trên và ‘Truyền magie’ ở trên.)

TÀI LIỆU THAM KHẢO

  1. Palmer BF, Clegg DJ. Starvation Ketosis and the Kidney. Am J Nephrol 2021; 52:467.
  2. Dilliraj LN, Schiuma G, Lara D, et al. The Evolution of Ketosis: Potential Impact on Clinical Conditions. Nutrients 2022; 14.
  3. Rose BD, Post TW. Clinical physiology of acid-base and electrolyte disorders, 5th ed, McGraw-Hill, New York 2001. p.801.
  4. Foster DW, McGarry JD. The metabolic derangements and treatment of diabetic ketoacidosis. N Engl J Med 1983; 309:159.
  5. Reichard GA Jr, Owen OE, Haff AC, et al. Ketone-body production and oxidation in fasting obese humans. J Clin Invest 1974; 53:508.
  6. Cahill GF Jr. Fuel metabolism in starvation. Annu Rev Nutr 2006; 26:1.
  7. Owen OE, Caprio S, Reichard GA Jr, et al. Ketosis of starvation: a revisit and new perspectives. Clin Endocrinol Metab 1983; 12:359.
  8. Miles JM, Haymond MW, Nissen SL, Gerich JE. Effects of free fatty acid availability, glucagon excess, and insulin deficiency on ketone body production in postabsorptive man. J Clin Invest 1983; 71:1554.
  9. MADISON LL, MEBANE D, UNGER RH, LOCHNER A. THE HYPOGLYCEMIC ACTION OF KETONES. II. EVIDENCE FOR A STIMULATORY FEEDBACK OF KETONES ON THE PANCREATIC BETA CELLS. J Clin Invest 1964; 43:408.
  10. Balasse EO, Féry F. Ketone body production and disposal: effects of fasting, diabetes, and exercise. Diabetes Metab Rev 1989; 5:247.
  11. Owen OE, Morgan AP, Kemp HG, et al. Brain metabolism during fasting. J Clin Invest 1967; 46:1589.
  12. Owen OE, Reichard GA Jr. Human forearm metabolism during progressive starvation. J Clin Invest 1971; 50:1536.
  13. Yancy WS Jr, Olsen MK, Guyton JR, et al. A low-carbohydrate, ketogenic diet versus a low-fat diet to treat obesity and hyperlipidemia: a randomized, controlled trial. Ann Intern Med 2004; 140:769.
  14. Toth HL, Greenbaum LA. Severe acidosis caused by starvation and stress. Am J Kidney Dis 2003; 42:E16.
  15. Chernow B, Finton C, Rainey TG, O'Brian JT. "Bovine ketosis" in a nondiabetic postpartum woman. Diabetes Care 1982; 5:47.
  16. Al Alawi AM, Al Flaiti A, Falhammar H. Lactation Ketoacidosis: A Systematic Review of Case Reports. Medicina (Kaunas) 2020; 56.
  17. Shah P, Isley WL. Ketoacidosis during a low-carbohydrate diet. N Engl J Med 2006; 354:97.
  18. Chalasani S, Fischer J. South Beach Diet associated ketoacidosis: a case report. J Med Case Rep 2008; 2:45.
  19. Wrenn KD, Slovis CM, Minion GE, Rutkowski R. The syndrome of alcoholic ketoacidosis. Am J Med 1991; 91:119.
  20. Levy LJ, Duga J, Girgis M, Gordon EE. Ketoacidosis associated with alcoholism in nondiabetic subjects. Ann Intern Med 1973; 78:213.
  21. Dillon ES, Dyer WW, Smelo LS. Ketone acidosis of nondiabetic adults. Med Clin N Amer 1940; 24:1813.
  22. Jenkins DW, Eckle RE, Craig JW. Alcoholic ketoacidosis. JAMA 1971; 217:177.
  23. Cooperman MT, Davidoff F, Spark R, Pallotta J. Clinical studies of alcoholic ketoacidosis. Diabetes 1974; 23:433.
  24. Kreisberg RA. Diabetic ketoacidosis, alcoholic ketosis, lactic acidosis, and hyporeninemic hypoaldosteronism. In: Diabetes mellitus: Theory and practice, 3rd ed, Ellenberg M, Rifkin H (Eds), Medical Examination Publishing Co Inc, New York 1983. p.621.
  25. Palmer JP. Alcoholic ketoacidosis: clinical and laboratory presentation, pathophysiology and treatment. Clin Endocrinol Metab 1983; 12:381.
  26. Halperin ML, Hammeke M, Josse RG, Jungas RL. Metabolic acidosis in the alcoholic: a pathophysiologic approach. Metabolism 1983; 32:308.
  27. Ylikahri RH, Huttunen MO, Härkönen M. Hormonal changes during alcohol intoxication and withdrawal. Pharmacol Biochem Behav 1980; 13 Suppl 1:131.
  28. Linnoila M, Mefford I, Nutt D, Adinoff B. NIH conference. Alcohol withdrawal and noradrenergic function. Ann Intern Med 1987; 107:875.
  29. Laffel L. Ketone bodies: a review of physiology, pathophysiology and application of monitoring to diabetes. Diabetes Metab Res Rev 1999; 15:412.
  30. Palmer BF, Clegg DJ. Electrolyte Disturbances in Patients with Chronic Alcohol-Use Disorder. N Engl J Med 2017; 377:1368.
  31. Umpierrez GE, DiGirolamo M, Tuvlin JA, et al. Differences in metabolic and hormonal milieu in diabetic- and alcohol-induced ketoacidosis. J Crit Care 2000; 15:52.
  32. Krebs HA, Freedland RA, Hems R, Stubbs M. Inhibition of hepatic gluconeogenesis by ethanol. Biochem J 1969; 112:117.
  33. Fulop M, Ben-Ezra J, Bock J. Alcoholic ketosis. Alcohol Clin Exp Res 1986; 10:610.
  34. Schelling JR, Howard RL, Winter SD, Linas SL. Increased osmolal gap in alcoholic ketoacidosis and lactic acidosis. Ann Intern Med 1990; 113:580.
  35. Aronson PS, Giebisch G. Effects of pH on potassium: new explanations for old observations. J Am Soc Nephrol 2011; 22:1981.
  36. Elisaf M, Merkouropoulos M, Tsianos EV, Siamopoulos KC. Pathogenetic mechanisms of hypomagnesemia in alcoholic patients. J Trace Elem Med Biol 1995; 9:210.
  37. Modi A, Agrawal A, Morgan F. Euglycemic Diabetic Ketoacidosis: A Review. Curr Diabetes Rev 2017; 13:315.
  38. Dhatariya K. Blood Ketones: Measurement, Interpretation, Limitations, and Utility in the Management of Diabetic Ketoacidosis. Rev Diabet Stud 2016; 13:217.
  39. Watson AJ, Walker JF, Tomkin GH, et al. Acute Wernickes encephalopathy precipitated by glucose loading. Ir J Med Sci 1981; 150:301.
  40. Rees JH, Ginsberg L, Schapira AH. Two pregnant women with vomiting and fits. Am J Obstet Gynecol 1997; 177:1539.
  41. Reuler JB, Girard DE, Cooney TG. Current concepts. Wernicke's encephalopathy. N Engl J Med 1985; 312:1035.
  42. Schabelman E, Kuo D. Glucose before thiamine for Wernicke encephalopathy: a literature review. J Emerg Med 2012; 42:488.
  43. Hack JB, Hoffman RS. Thiamine before glucose to prevent Wernicke encephalopathy: examining the conventional wisdom. JAMA 1998; 279:583.
  44. Miller PD, Heinig RE, Waterhouse C. Treatment of alcoholic acidosis: the role of dextrose and phosphorus. Arch Intern Med 1978; 138:67.
  45. Young A. Inhibition of glucagon secretion. Adv Pharmacol 2005; 52:151.