Кетоновые тела в крови и в моче

Кетоновые тела или кетоны — сильные органические кислоты, общее название для трех веществ:

• бета-гидроксимасляная кислота или бета-гидроксибутират
• ацето-уксусная кислота или ацетоацетат
• ацетон (не является кетоновой кислотой), не метаболизируется

Минимальные количества кетоновых тел поступают в кровь в результате обмена веществ в жировой ткани.

Соотношение кетоновых тел в крови:

• бета-гидроксибутират — 78%
• ацетоацетат — 20%
• ацетон 2%

В печени большая часть ацетоацетата превращается в бета-гидроксибутират, а меньшая — спонтанно декарбоксилируется в ацетон. Выводятся кетоновые тела с мочой, преимущественно в виде ацетона.

Кетоновые тела в организме выполняют роль резервного топлива и служат источником энергии для головного мозга, нервных волокон, сердца, скелетных мышц и сердца в экстремальных ситуациях, при недоступности глюкозы. Они также «экономят» глюкозу для головного мозга и эритроцитов.

Кетонемия — повышенный уровень кетоновых тел в крови (1-3 ммоль/л).

Кетонурия — появление ацетона в моче.

Кетоз — физиологическое состояние при голодании и низкоуглеводных диетах.

Кетоацидоз — патологическое состояние при сахарном диабете, сопровождается ацидозом, кетозом более 3 ммоль/л и кетонурией.

Основной источник энергии для клетки — глюкоза (простой сахар), которая поступает в нее при помощи гормона инсулина. Головной мозг способен «питаться» исключительно глюкозой, поэтому ее концентрация в крови поддерживается на постоянном уровне. При снижении уровня глюкозы в крови или отсутствии инсулина клетка, требуя энергии для своей работы, переключается на расщепление жиров. Из жировой ткани поступают жирные кислоты, как заменители «топлива», но они не проходят через гемато-энцефалический барьер и не доступны для мозга. Часть жирных кислот в печени превращается в ацетоацетат и бета-гидроксибутират, из которых образуется ацетон, который не перерабатывается, а выводится с мочой, выдыхаемым воздухом, слизистой оболочкой желудка и кишечника.

Скорость появления кетоновых тел зависит от темпов поступления жирных кислот в печень, по этому при лечении кетонемии главное обеспечить организм глюкозой и/или инсулином.

Ожидаемо, что при голодании и длительной физической нагрузке, когда резервы глюкозы исчерпаны, повысятся кетоны в крови, а спустя несколько часов и в моче.

Повышенные кетоновые тела вредны?

• да, высокий уровень кетоновых тел опасен для жизни!
• нарушается кислотно-основное равновесие внутренней среды
• начинают неправильно функционировать ферменты, белки и метаболические процессы
• нарушается связывание кислорода с гемоглобином

Виды исследований кетоновых тел

• экспресс-анализ капиллярной крови из пальца — оценивают бета-гидроксибутират, прямое количественное определение в крови, очень точное, результат за несколько секунд
• лабораторныхй анализ венозной крови из локтевой вены — большая временная пауза между взятием крови и получением результата
• анализ мочи (тест-полосками) на ацетон — изменение цвета тест-полоски, только в свежевыпущенной моче, результат за 1 минуту

Почему исследование кетоновых тел в крови лучше анализа мочи на ацетона?

• ранее выявление повышенных кетоновых тел
• позволяет быстрее реагировать — начать лечение и предупредить развитие тяжелого кетоацидоза и других осложнений
• результат количественный, точный
• указывает на сиюмоментное состояние
• определяет кетоновые тела у обезвоженного пациента, у которого нет мочи
• результат исследования мочи может быть ложно-положительным при приеме некоторых лекарственных препаратов (каптоприл, высокие дозы витамина С), наличии бактерий при инфекциях мочевыводящих путей, при изменении цвета мочи

Золотой стандарт определения кетонов при сахарном диабете — анализ бета-гидроксибутирата в крови.

Быстрое сжигание жиров, в первую очередь, увеличивает концентрации бета-гидроксибутирата и ацетоацетата. А при тяжелом кетоацидозе в крови преобладает бета-гидроксибутират (соотношение гидроксибутират:ацетоацетат = 7-10:1), поэтому даже диабетическая кетоацидотическая кома может протекать без ацетона в моче. Он появятся позже, в результате лечения.

Основной недостаток исследования кетоновых тел в моче — 2-4 часовая задержка в сравнении с кетоновыми телами в крови, а утерянное время — это всегда риск!

Норма кетоновых тел в крови

• до 0,6 ммоль/л
• 0,21-2,8 мг/дл

Норма кетоновых тел в моче

• до 50 мг/л

Расшифровка результата анализа крови на кетоновые тела

• до 1,0 ммоль/л — кетонемия
• до 1,5 ммоль/л — значительная кетонемия, риск диабетического кетоацидоза
• более 3 ммоль/л — кетоацидоз — сочетание повышенных кетоновых тел в крови и сдвига pH крови в кислую сторону

Повышение кетоновых тел в крови

Самая основная причина повышения кетоновых тел в крови — диабетический кетоацидоз — тяжелое и опасное осложнение сахарного диабета! Анализ на кетоновые тела определит не только диагноз, но и тактику лечения!

При остальных заболеваниях повышение кетонов вторично по отношению к основному заболеванию:

• алкогольный кетоацидоз
• лактатацидоз — острое осложнение сахарного диабета с повышением молочной кислоты в крови, при сепсисе, шоке, тяжелой гипоксии, множественных травмах, лечении бигуанидами (метформином)
• тяжелый понос или рвота при кишечных инфекциях и других заболеваниях
• тяжелая хроническая почечная недостаточность (уремия)
• обезвоживание при инфекционных заболеваниях
• тяжелое течение любого заболевания, например, пневмонии
• почечный канальцевый ацидоз
• отравление — угарным газом, цианидами, салицилатами, этанолом, метанолом, глицеролом
• тяжелый острый панкреатит
• болезнь кленового сиропа
• фруктоземия
• галактоземия
• тирозинемия
• метилмалоновая ацидемия
• пропионовая ацидемия
• болезнь фон Гирке
• паратрофия у детей
• устар. нервно-артритический диатез

Ацетон в моче у ребенка

Появление ацетона в моче у ребенка — результат недостатка глюкозы и высоких затрат энергии, которое может появится при любом заболевании, эмоциональном стрессе, физической нагрузке и повышенной температуре. Запасы глюкозы в детском организме малы и быстро иссякают, поэтому их необходимо пополнять — давать сладкое, изюм, сушеные бананы, растворы глюкозы и обильно поить, чтоб вывести кетоны с мочой. Категорически запрещено все жирное (из жиров образуются жирные кислоты, а из них кетоновые тела).

Ацетонемическая рвота — результат раздражения рвотного центра и слизистых желудочно-кишечного тракта ацетоном. В таком  случае подача любых препаратов перорально (через рот) уже не будет эффективна, необходимо внутривенное введение.

Развитие ацетонемии у детей индивидуально, зависит от возраста, массы, генетических настроек обменных процессов.

Кетоновые тела при сахарном диабете

Любой из видов сахарного диабета — как первого, так и второго типов, диабет беременных и прочие — может осложнится кетоацидозом. Сочетание диабета и кетоацидоза называется «диабетический кетоацидоз».

Какие симптомы у диабетического кетоацидоза?

Организм способен избавится от кетоновых тел только путем их выделения с мочой, в меньшем количестве — с выдыхаемым воздухом и через слизистые оболочки. Первый симптом диабетического кетоацидоза — жажда и частое мочеиспускание. Затем присоединяются рвота и тошнота, что приводит к обезвоживанию, боли в животе.

Первые симптомы диабетического кетоацидоза

• жажда (при нормальной температуре воздуха)
• сухость во рту (язык прилипает к небу, частое облизывание губ)
• частое мочеиспускание (в том числе и ночью)
• повышенный уровень глюкозы в крови

Поздние признаки диабетического кетоацидоза

• тошнота и рвота (подозрение на кишечную инфекцию?)
• отсутствие аппетита и общая слабость
• обезвоживание (сниженный тонус кожи, проявление морщок на лице)
• неприятный запах ацетона (квашеных яблок) изо рта
• боль в животе (подозрение на аппендицит или пищевое отравление?)
• сонливость и рассеянность
• нарушения зрения
• частое дыхание (более 20 вдохов/выдохов за минуту)
• снижение веса

Данные изменения не одномоментны, а появляются постепенно — от нескольких дней до 2 недель.

Когда появляются кетоновые тела при диабете?

• при дефиците инсулина или недостаточной эффективности инсулина = при гипергликемии (глюкоза из-за недостатка инсулина не попадает в клетки и остается в крови, тело переходит с сжигание жиров как запасного источника энергии)
• при низком уровне глюкозы в крови (голодание с целью похудеть) — дефицит сахаров или гипогликемия при избытке инсулина

Итого,

• повышенная гликемия + кетоны в крови или моче = дефицит инсулина
• сниженная гликемия + кетоны в крови или моче = дефицит углеводов или избыток инсулина

Кто входит в группу риска диабетического кетоацидоза?

• острое инфекционное заболевание у пациента с диабетом
• самостоятельное снижение дозы инсулина или полный отказ от него
• беременность (всегда корректируется доза инсулина!)
• пациенты с инсулиновой помпой

Когда определяют кетоны в крови / в моче?

• гликемия более 15 ммоль/, особенно при повторных исследованиях
• при сопутствующем инфекционном заболевании или обострении хронического
• боли в животе, при рвоте или поносе
• у маленьких детей в утренние часы — после ночной гипогликемии
• во время беременности

Когда определяют кетоновые тела только в крови(!)?

• пациентам с диабетом на инсулиновой помпе
• при повторно повышенном уровне глюкозы у пациента с сахарным диабетом 1-го типа
• ребенку с диабетом, который еще носит подгузники
• обезвоживание любой степени тяжести

Как часто определять кетоновые тела в крови?

• при остром заболевании, инфекции, рвоте или поносе — каждые 2-4 часа до выздоровления
• любой из симптомов диабетического кетоацидоза — каждые 2-4 часа до выздоровления

Глюкоза в крови и кетоновые тела

При гликемии 4,0-7,0 ммоль/л лечение и питание не изменяют, кетоны в крови не исследуют. 7,0-10,0 ммоль/л — проверить лечение, питание, физическую нагрузку. Если глюкоза на уровне 10-16,7 ммоль/л повторяют ее исследование в крови каждые 2-4 часа, до тех пор, пока она не достигнет менее 10 ммоль/л, если и далее наблюдается рост — исследовать кетоновые тела  в крови.

Гликемия более 16,7 ммоль/л требует контроль кетоновых тел каждые 2-4 часа, до снижения глюкозы ниже 10 ммоль/л

Частая ошибка пациента с сахарным диабетом при остром инфекционном заболевании: «Я мало ем, значит и инсулина нужно меньше». В действительности инсулина может потребоваться даже больше!

Недостаточная доза препаратов для снижения уровня глюкозы в крови (инсулина или таблеток) приводит к повышению кетоновых тел в крови до опасного уровня:

• уровни кетоновых тел более 1,5 ммоль/л — указывают на риск диабетического кетоацидоза
• при уровне кетоновых тел более 3 ммоль/л — необходима срочная медицинская помощь

Анализ на кетоновые тела проводят вместе со следующими исследованиями

• общий анализ крови с лейкоцитарной формулой
• общий анализ мочи
• биохимический анализ крови — печеночные пробы (общий билирубин, АСТ, АЛТ, ГГТ, щелочная фосфатаза), почечные пробы (креатинин, мочевина, мочевая кислота)
• глюкоза
• минералограмма — натрий, калий, кальций, фосфор, магний, хлор
• лактат
• осмолярность крови и мочи
• газы крови, анионная разница, бикарбонаты, кислотность (pH) крови
• С-пептид
• гликированный гемоглобин
• инсулин
• этанол в крови

5 фактов про кетоновые тела

• печень синтезирует кетоны, но не использует сама, работая только на «экспорт»
• диабетический кетоацидоз — первый симптом диабета в каждом третьем случае
• кетоновые тела с биохимической точки зрения — продукт бета-окисления жирных кислот
• кетогенная или кетоновая диета — специальное питание с высоким уровнем жиров и минимальным углеводов, показана при эпилепсии и некоторых заболеваниях нервной системы, также используется для снижения жировой массы
• сами кетоновые тела не помогают худеть, а служат лишь констатацией факта сжигания жиров в печени