고삼투압성 고혈당 상태(HHS)과 당뇨병성 케톤산증(DKA)

 

고삼투압성 고혈당 상태(HHS)과 당뇨병성 케톤산증(DKA)

-고삼투압성 고혈당 상태(HHS)과 당뇨병성 케톤산증(DKA)는 당뇨병의 가장 심각한 급성 합병증에 속함.

-고삼투압성 고혈당 상태(HHS)는 고삼투압성 고혈당 비케토시스 상태(HHNK)라고 하기도 함.

- 보통 혈당이 300mg/dL 이상이 되면 고혈당이라고 하는데, 고삼투압성 고혈당 상태(HHS) 환자는 혈당이 600mg/dL 이상이고 심한 경우에는 혈당이 1000~2000mg/dL까지 치솟기도 합니다

고삼투압성 고혈당 상태(HHS)	당뇨병성 케톤산증(DKA)
■고삼투압성 고혈당 상태는 2형 당뇨병에서 가장 흔히 발생하는 당뇨병의 합병증고삼투압성 고혈당 상태의 증상에는 극도의 탈수 및 혼돈 등이 있음. ■고삼투압성 고혈당 상태는 매우 높은 혈당 수치와 매우 농축된 혈액을 보여주는 혈액 검사로 진단됨. ■치료는 정맥 수액 및 인슐린 ■합병증으로는 혼수, 발작, 사망 등이 있음.	■당뇨병성 케톤산증은 대부분 1형 당뇨병에서 발생하는 당뇨병의 급성 합병증 ■당뇨병성 케톤산증의 증상으로는 메스꺼움, 구토, 복통, 특징적인 호흡 시 과일 냄새 등이 있음. ■당뇨병성 케톤산증은 높은 포도당, 케톤, 산 수치를 보여주는 혈액 검사에 의해 진단됨. ■당뇨병성 케톤산증의 치료는 정맥 수액 대체 및 인슐린을 포함함. ■치료하지 않는다면, 당뇨병성 케톤산증은 혼수상태 및 죽음으로 이어질 수 있음.

 *의학용어 HHS, 의학용어 DKA , 혈당이 1000, 혈당이 천, 혈당이 2000, 혈당이 이천

 

■ 역학

-당뇨병성 케톤산증(DKA)은 제2형 당뇨병에서 발생할 수 있지만 제1형 당뇨병이 있는 젊은 환자에서 더 흔하다.

-고삼투압성 고혈당 상태(HHS)는 덜 흔하게 발생하지만, 기저 동반 질환으로 인한 사망률이 더 높다.

 

■ 대사 이상

- 고삼투압성 고혈당 상태(HHS)과 당뇨병성 케톤산증(DKA)은 환자의 대사 이상 결과로 나타나는 스펙트럼 중 일부이다. 이 대사 이상에는 당뇨병 환자의 인슐린 결핍, 글루카곤 과잉 및 스트레스 유발 요인에 대한 역조절 호르몬 반응 등이 속한다.

1)고혈당증	– 포도당 농도는 일반적으로 HHS(보통 >1000mg/dL[56mmol/L])에 비해 DKA에서 더 낮다(보통 <800mg/dL[44mmol/L]). -고혈당증은 포도당 이용 장애, 포도당신생합성 증가 및 글리코겐분해 증가로 인해 발생한다. - 포도당신생합성 증가는 지방과 근육의 분해로부터 간으로의 전구체 전달로 인해 발생하며 인슐린 결핍과 글루카곤 과잉에 의해 촉진된다. -글리코겐 분해는 카테콜라민과 높은 글루카곤 대 인슐린 비율에 의해 촉진된다. -삼투성 이뇨 또한 혈당 상승에 기여함.
2) 케톤 생성	- 간 미토콘드리아의 유리 지방산에서 케톤을 합성하는 지방 분해로 인해 발생 - HHS의 인슐린 수준은 적절한 포도당 대사가 가능하게 하는데는 불충분하지만, 지방 분해 및 후속 케톤 생성을 방지하기에는 충분한 수준이다.
3) 대사성 산증	-anion gap이 증가된 metabolic acidosis는 DKA의 특징이다. 이는 베타-하이드록시부티르산과 아세토아세트산의 생성 및 축적으로 인해 발생한다. -대사성 산증의 중증도는 케톤산 생성 속도 및 기간, 케톤산의 대사 속도 및 소변의 산 배설 속도를 비롯한 여러 요인에 따라 달라진다.
4) 혈장 osmolality 및 Na	-혈장 osmolality 는 HHS 환자에서 항상 증가하지만 DKA 환자에서는 그렇지 않음. - HHS에서 보이는 현저한 osmolality는 혈청 포도당의 상승과 소변에서 전해질이 없는 수분 손실을 유발하는 포도당 삼투성 이뇨 때문임.

 

■HHS와 DKA의 lab 특징 (referance: 미국당뇨병 협회 2006)

Typical laboratory characteristics of diabetic ketoacidosis and hyperosmolar hyperglycemic state*

	HHS	DKA
		Mild	Moderate	Severe
Plasma glucose (mg/dL)	>600	>250	>250	>250
Plasma glucose (mmol/L)	>33.3	>13.9	>13.9	>13.9
Arterial pH	>7.30	7.25 - 7.30	7.00 - 7.24	<7.00
Serum bicarbonate (mEq/L)	>18	15 - 18	10 - <15	<10
Urine ketones	Small	Positive	Positive	Positive
Serum ketones – Nitroprusside reaction	≤ Small	Positive	Positive	Positive
Serum ketones	<0.6 mmol/L	3 - 4 mmol/L	4 - 8 mmol/L	>8 mmol/L
Effective serum osmolality (mOsm/kg)	>320	Variable	Variable	Variable
Anion gap	Variable	>10	>12	>12
Alteration in sensoria or mental obtundation	Stupor/coma	Alert	Alert/drowsy	Stupor/coma

* There may be considerable diagnostic overlap between DKA and HHS.

 

■촉진 요인

- 가장 흔한 요인은 감염(종종 폐렴 또는 요로 감염) 및 부적절한 인슐린 요법의 중단 또는 불충분한 치료입

- 기저 질환으로 인한 물 섭취 부족, 특히 노인 환자의 경우 심각한 탈수 및 HHS 발병을 촉진할 수 있음.

 

<DKA 및 HHS와 관련된 기타 조건 및 요인>

-심근경색, 뇌혈관사고, 패혈증, 췌장염 등 급성 주요질환 - 신규 발병형 1형 당뇨병 -> DKA가 흔한 증상임. - 1형 당뇨병에서 환자가 실수 또는 임의로 인슐린 투약을 중단했을 때. - 글루코코르티코이드, 고용량 티아지드 이뇨제, 교감신경흥분제(예: 도부타민 및 테르부탈린) 및 2세대 "비정형" 항정신병제를 포함하여 탄수화물 대사에 영향을 미치는 약물의 복용 - SGLT2(Sodium-glucose co-transporter 2) 억제제는 주로 제2형 당뇨병에 사용되지만 제1형 당뇨병에도 오프라벨로 사용됩니다. 두 유형의 당뇨병 모두에서 DKA가 보고된바 있음. - 재발성 DKA와 관련된 코카인 사용 - 연속 피하 인슐린 주입(CSII) 장치의 오작동

 

 

■치료와 관련된 권장사항 요약

1. 일반 원칙 - 당뇨병성 케톤산증(DKA) 및 고삼투압성 고혈당 상태(HHS)의 치료는 유사함. - 고삼투압, 저혈량증, 대사성 산증(in DKA) 및 칼륨 고갈 등 ‘체액 및 전해질 이상’을 교정해야 한다. - 인슐린의 투여와 빈번한 모니터링이 필요하다. - 급성반응의 근본적인 원인을 식별하고 조치해야 한다.

 

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2. 체액 보충 (Fluid replacement)

- 저혈량증과 고삼투압을 교정하기 위해 정맥 주사(IV)를 권장함.

- 처음 24시간 이내에 추정된 nagative를 교정해야 하며 혈청 삼투압이 지나치게 빠르게 감소하지 않도록 주의해야 한다.

- 초기 등장 식염수 주입 의 최적 속도는 환자의 임상 상태에 따라 다르다.

•쇼크를 동반한 저혈량증 – 저혈량성 쇼크 환자에게는 등장 식염수를 가능한 한 빨리 주입.

•쇼크가 없는 저혈량증 – 쇼크가 없는(심부전이 없는) 저혈량 환자의 경우 등장성(0.9%) 식염수를 시간당 15~20mL/kg(평균 체격의 사람의 경우 약 1000mL/시간)의 속도로 주입) 처음 몇 시간 동안.

그 다음에는 혈청 나트륨(고혈당증에 대해 보정됨)이 정상이거나 상승된 경우 약 250~500mL/시간의 속도로 1/2 등장성(0.45%) 식염수 주입.

혈청 나트륨(고혈당증에 대해 보정됨)이 낮으면 등장성 식염수를 시간당 약 250~500mL의 속도로 계속 투여

혈청 포도당이 DKA에서 200mg/dL(11.1mmol/L) 또는 HHS에서 250~300mg/dL(13.9~16.7mmol/L)에 도달하면 식염수에 포도당을 추가

등장성 식염수에 칼륨을 첨가하면 근본적인 고삼투질농도를 악화시킬 수 있는 고장액이 생성되기 때문에 칼륨 보충의 필요성은 1/2 등장성 식염수 요법의 시기에 영향을 미칠 수 있음.

•Euvolemia – 등장성 식염수는 임상 평가에 따라 쇼크가 없는 저혈량 환자보다 낮은 속도로 주입.

 

3. 칼륨 보충 (Potassium replacement)

- 혈청 칼륨 농도가 ≤5.3mEq/L일 때 IV 염화칼륨 (KCl)로 칼륨 보충 (Potassium replacement)하는 것이 좋음.

- 초기 혈청 칼륨이 3.3 mEq/L 미만인 환자는 저칼륨혈증의 초기 악화를 방지하기 위해 인슐린 치료 전에 체액 및 칼륨 보충을 받아야 함.

- DKA 또는 HHS 환자는 위장관 손실로 인해 현저한 정도의 칼륨 고갈이 있을 수 있음.

- 세포에서 세포외액(ECF)으로 칼륨이 재분배되기 때문에 초기 혈청 칼륨 농도는 종종 정상이거나 상승하며 이러한 효과는 인슐린 요법으로 역전될 수 있음.

 

4. 인슐린의 사용

•중등도에서 중증 DKA

- 혈청 칼륨이 ≥3.3mEq/L( 등급 1B ) 인 중등도에서 중증 DKA 또는 HHS가 있는 모든 환자에게 저용량 IV 인슐린으로 초기 치료를 권장

- 초기 혈청 칼륨이 3.3mEq/L 미만인 환자는 인슐린 치료 전에 적극적인 체액 및 칼륨 보충을 받아야 함.

-인슐린 요법은 DKA와 HHS에서 동일함.

-혈청 칼륨이 ≥3.3 mEq/L이면 시간당 0.14 단위/kg 의 레귤러 인슐린을 지속적으로 IV 주입. 이 용량에서는 초기 IV 볼루스가 필요하지 않음.

-대체 옵션은 일반 인슐린의 IV 볼루스(0.1 단위/kg 체중)를 투여한 다음 시간당 0.1 단위/kg 용량으로 지속적으로 주입하는 것. 처음 1시간 동안 포도당이 50~70mg/dL(2.8~3.9mmol/L)로 떨어지지 않으면 용량을 두 배로 늘림.

•경증 DKA

- 초기 치료에서 IV 인슐린에 대한 비용 효과적인 대안은 적절한 설정에서 선별된 환자에게 피하 속효성 인슐린 유사체(인슐린 리스프로 , 아스파트 및 글루리신)를 사용하는 것

 

5. 중탄산염에 대한 적응증

-대사성 산증을 교정하는 데 도움이 되는 중탄산나트륨 요법에 대한 적응증은 논란의 여지가 있음.

-동맥 pH가 6.9 미만( 등급 2B )인 환자에게 IV 중탄산나트륨 치료 고려됨.

 

6. 인산염에 대한 적응증

- 일반적으로 전신 인산염 고갈이 있지만 일상적으로 인산염을 투여 하지 않는 것이 좋다.

- 중증 저인산혈증(<1 mg/dL [0.32 mmol/L]), 호흡 또는 심부전 또는 용혈성 빈혈 환자에게 인산염 대체 요법을 고려함.

 

7. 모니터링

- 2~4시간마다 안정적이고 기본적인 화학 프로필 및 정맥 pH(DKA의 경우)가 될 때까지 시간당 포도당 측정.

- 케톤산혈증의 과정은 주요 순환 케톤산인 베타-하이드록시부티레이트의 직접 측정 및/또는 혈청 음이온 차의 측정으로 평가할 수 있음.

 

8. 잠재적인 합병증

- 뇌부종은 성인에서는 드물지만 높은 이환율과 사망률과 관련이 있음.

- 고위험 환자에서 가능한 예방 조치에는 체액 및 나트륨 결핍의 빠른 교정보다는 점진적인 교정(시간당 3mOsmol/kg의 혈장 삼투압[Posm]의 최대 감소) 및 환자가 안정될 때까지 약간 상승된 혈청 포도당 유지임.

 

9. 피하 인슐린으로 전환

- 케톤산증이 해결되고 환자가 식사를 할 수 있게 되면 다회 용량(기저-볼러스) 피하 인슐린 일정을 시작

- HHS 환자의 경우 IV 인슐린 주입을 점감할 수 있으며 혈청 포도당이 250~300mg/dL(13.9~16.7mmol/L) 미만으로 떨어지면 다회 용량 피하 인슐린 일정을 시작할 수 있다.

-IV 인슐린 주입은 고혈당증의 재발을 피하기 위해 피하 인슐린을 시작한 후 2-4시간 동안 계속되어야 함.

- 피하 인슐린으로 전환할 때 초지속형 인슐린(예: degludec, U-300 glargine)은 반감기가 길고 정상 상태에 도달하는 데 걸리는 시간(2~3 day)

 

 

referance

1. Diabetic ketoacidosis and hyperosmolar hyperglycemic state in adults: Epidemiology and pathogenesis, lexicomp, acess date: 23.04.25

2. Diabetic ketoacidosis and hyperosmolar hyperglycemic state in adults: Treatment, lexicomp, acess date: 23.04.25