8.2: Cetoacidosis
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¿Qué es la cetoacidosis?
La cetoacidosis es una acidosis metabólica de alta brecha aniónica debido a una concentración excesiva en sangre de cuerpos cetónicos (ceto-aniones). Los cuerpos cetónicos (acetoacetato, beta-hidroxibutirato, acetona) se liberan en la sangre desde el hígado cuando el metabolismo lipídico hepático ha cambiado a un estado de aumento de la cetogénesis. En todos los casos se presenta una deficiencia relativa o absoluta de insulina. Las principales reacciones a partir de la producción de acetoacetato a partir de acetil CoA hepático se describen en la caja.
Los cuerpos cetónicos principales son acetoacetato y beta-hidroxibutirato y la relación entre estos dos aniones ácidos depende del estado redox predominante (por ejemplo, según lo evaluado por la relación NADH/NAD +).
Puede estar presente un trastorno ácido-base mixto (por ejemplo, acidosis láctica por insuficiencia circulatoria periférica, o alcalosis metabólica por vómitos). Una acidosis láctica asociada puede enmascarar la presencia de la cetoacidosis. Esto ocurre porque la acidosis láctica disminuye la relación acetoacetato:beta-hidroxibutirato (es decir, se produce más beta-hidroxibutirato) debido a que NAD + se produce en la producción de lactato. La prueba común utilizada para detectar cetonas (por ejemplo Acetest) depende de la reacción del acetoacetato (y en menor medida acetona) con el reactivo nitroprusiato. Un nivel disminuido de acetoacetato puede conducir a una reacción de prueba débil o ausente a pesar de los altos niveles totales de cetoaniones totales (acetoacetato y beta-hidroxibutirato combinados) debido a que no se detecta el beta-hidroxibutirato.
Los tres tipos principales de cetosis son:
- Cetosis por inanición
- Cetoacidosis alcohólica
- Cetoacidosis diabética
Cetosis por Inanición
Cuando se agotan las reservas hepáticas de glucógeno (por ejemplo, después de 12-24 horas de ayuno total), el hígado produce cetonas para proporcionar un sustrato energético para los tejidos periféricos. La cetoacidosis puede aparecer después de un ayuno nocturno pero normalmente requiere de 3 a 14 días de inanición para alcanzar la máxima gravedad. Los niveles típicos de cetoanión son solo de 1 a 2 mmol/l y esto no alterará mucho la brecha aniónica. La acidosis incluso con ayuno bastante prolongado es solo de gravedad leve a moderada con niveles de cetoaniones de hasta un máximo de 3 a 5 mmol/l y pH plasmático por debajo de 7.3. Esto probablemente se deba al nivel de insulina, que aunque más bajo, sigue siendo suficiente para mantener los niveles de FFA por debajo de 1 mM. Esto limita la entrega de sustrato al hígado restringiendo la cetogénesis hepática. Los cuerpos cetónicos también estimulan cierta liberación de insulina de los islotes. Por lo general, la brecha aniónica no estará muy elevada.
Cetoacidosis Alcohólica
Presentación Típica
Esta situación típica que lleva a la cetoacidosis alcohólica es un alcohólico crónico que tiene un atracón, luego deja de beber y tiene poca o ninguna ingesta de alimentos orales. La ingesta de alimentos puede ser limitada debido a los vómitos. Los dos factores clave son la combinación de etanol y ayuno. La presentación suele ser un par de días después de que el atracón haya cesado.
Fisiopatología
La mala ingesta oral da como resultado una disminución de las reservas de glucógeno, una disminución en los niveles de insulina y un aumento en los niveles de glucagón. El metabolismo hepático del etanol a acetaldehído y luego al acetato involucra a NAD + como cofactor. La relación NADH/NAD + se eleva y esto:
- inhibe la gluconeogénesis
- favorece la producción de beta-hidroxibutirato sobre acetoacetato
La deficiencia de insulina resulta en una mayor movilización de ácidos grasos libres del tejido adiposo. La disminución de la ración insulina/glucagón resulta en un cambio en el metabolismo hepático favoreciendo el aumento de la beta-oxidación de los ácidos grasos. Esto da como resultado una mayor producción de acetilCoA que forma acetoacetato (un ceto-ácido). (La fisiopatología de la deficiencia de insulina y el cambio en el metabolismo hepático se discute con más detalle en la sección DKA a continuación.)
Otros puntos a tener en cuenta:
- El agotamiento del volumen es común y esto puede resultar en un aumento de los niveles de hormonas contrarreguladoras (por ejemplo, glucagón)
- Los niveles de FFA pueden ser altos (por ejemplo, hasta 3.5 mm) proporcionando un montón de sustrato para que el metabolismo alterado de los lípidos hepáticos produzca muchos cetoaniones
- Los síntomas de GIT son comunes (por ejemplo, náuseas, vómitos, dolor abdominal, hematemesis, melena)
- La acidemia puede ser grave (por ejemplo, pH hasta 7.0)
- La glucosa plasmática puede estar deprimida o normal o incluso elevada
- La deficiencia de magnesio no es infrecuente
- Los pacientes generalmente no son diabéticos
Gerencia
Este síndrome se invierte rápidamente mediante la administración de glucosa e insulina.
Este diagnóstico a menudo se pasa por alto. Se debe plantear una fuerte sospecha en cualquier alcohólico crónico enfermo con un aliento de cetona dulce que se presente en el Servicio de Urgencias de un hospital. Tales pacientes a menudo son desaliñados, y pueden ser ruidosos y generalmente poco cooperativos.
Puede estar presente un trastorno ácido-base mixto: alta brecha aniónica por cetoacidosis, alcalosis metabólica por vómito y alcalosis respiratoria.
8.2.4 Cetoacidosis Diabética: (DKA)
Fisiopatología
Una falta absoluta o relativa de insulina conduce a la descompensación metabólica diabética con hiperglucemia y cetoacidosis. Puede estar presente un factor precipitante (por ejemplo, infección, estrés) que provoca un exceso de hormonas del estrés (que antagonizan las acciones de la insulina).
Desde el descubrimiento y uso terapéutico de la insulina, la mortalidad por DKA ha disminuido drásticamente de 100% a quizás 2 a 5% en los países occidentales hoy en día. (Lebovitz, 1995)
A continuación se presenta un esquema de la fisiopatología. La patogenia requiere de dos eventos:
- Aumento de la movilización de ácidos grasos libres (FFA) del tejido adiposo al hígado
- Un cambio del metabolismo lipídico hepático a cetogénesis
La movilización de FFA se inicia por el efecto de la deficiencia absoluta o relativa de insulina en las células grasas. Los niveles de FFA pueden ser bastante altos (por ejemplo, 2.5 a 3.5 mM). Esto proporciona al hígado un montón de sustrato. Estos niveles de FFA son mucho menores que los niveles de cetonas y contribuyen solo una pequeña cantidad a la acidosis metabólica.
El mayor cambio en el metabolismo de los lípidos hepáticos ocurre en respuesta no solo a la deficiencia de insulina sino además al aumento concomitante de los niveles de las hormonas del estrés (glucagón, corticosteroides, catecolaminas, hormona del crecimiento). El papel del glucagón es el más claramente establecido. Los efectos hepáticos de una caída en la relación insulina:glucagón son:
- Aumento de la glucogenólisis
- Aumento de la gluconeogénesis
- Aumento de la cetogenia
El efecto neto es un incremento en la producción hepática tanto de cuerpos cetónicos como de glucosa.
¿Por qué ocurre el mayor cambio en el metabolismo hepático?
La inhibición de la enzima acetil CoA carboxilasa es probablemente el paso clave. Esta enzima es inhibida por el aumento de los niveles de FFA, la disminución de los niveles de insulina y particularmente por el aumento del glucagón. Estos tres factores están presentes en la DKA. El efecto es disminuir la producción y el nivel de malonil CoA. Este compuesto tiene un papel central en la regulación del metabolismo hepático de los ácidos grasos, ya que media la relación recíproca entre la síntesis de ácidos grasos y la oxidación. Es el primer intermedio comprometido en el metabolismo de los ácidos grasos. La malonil CoA inhibe la oxidación de ácidos grasos al inhibir la carnitina aciltransferasa I.
Una caída en los niveles de malonil CoA elimina esta inhibición dando como resultado una oxidación excesiva de ácidos grasos con producción excesiva de acetil CoA y exceso de acetoacetato.
La hiperglucemia y la cetoacidosis causan la mayoría de los síntomas
Dos mecanismos básicos subyacen a la fisiopatología de la DKA: hiperglucemia y cetoacidosis. La discusión anterior muestra cómo ambos problemas se derivan de la deficiencia relativa de insulina junto con el exceso de hormona del estrés. Sin embargo, el problema no es solo la sobreproducción hepática de glucosa y cetonas, sino también la infrautilización periférica tanto de glucosa como de cetonas.
El ácido acetoacético (pKa 3.58) y el ácido beta-hidroxibutírico (pKa 4.70) se disocian produciendo H + el cual es tamponado por HCO 3 - en la sangre. Por cada anión producido hay una pérdida de un bicarbonato. El aumento en la brecha aniónica (que representa el aumento en los aniones ácidos no medidos) debe ser aproximadamente igual a la disminución en el [HCO 3 -]. Se obtiene una acidosis metabólica pura con alto intervalo aniónico.
Desarrollo de acidosis hiperclorémica
En algunos casos, se desarrolla una acidosis metabólica hiperclorémica: esta es la más común durante la fase de tratamiento. ¿Por qué ocurre esto? El acetoacetato y el beta-hidroxibutirato son ácidos moderadamente fuertes e incluso al pH urinario más bajo están significativamente ionizados. Se excretan con un catión (generalmente Na + o K +) para mantener la electroneutralidad. El efecto neto es la pérdida de bicarbonato potencial igual al nivel de pérdida de cuerpo cetónico urinario. El HCO 3 -es sustituido en la sangre por Cl - derivado de la reabsorción renal, la absorción intestinal o (particularmente) la solución salina IV administrada durante el tratamiento. El efecto es provocar un aumento en el plasma [Cl -] y la brecha aniónica regresa hacia la normalidad a pesar de la persistencia de la acidosis metabólica. En la presentación, ambos tipos de acidosis pueden estar presentes y la elevación en la brecha aniónica será menor de lo esperado para el grado de depresión en el nivel de bicarbonato (resultando en una relación Delta < 0.8).
Una acidosis hiperclorémica predominante (definida como un paciente con DKA con una relación delta < 0.4) se presenta en aproximadamente 10% de los pacientes al llegar al hospital y en aproximadamente 70% después de 8 horas de tratamiento. Los pacientes que están más severamente deshidratados conservan más ceto-aniones y tienen una menor incidencia de acidosis hiperclorémica.
La administración de grandes volúmenes de solución salina normal en la reanimación de pacientes con DKA aguda promueve la diuresis continuada (y la pérdida continua de cuerpos cetónicos con Na + como catión) y proporciona abundante cloruro para reemplazar los cetoaniones perdidos. Esta acidosis hiperclorémica es más lenta de resolver debido a que se han perdido los ceto-aniones necesarios para la regeneración del bicarbonato. Los pacientes que han podido mantener la ingesta de líquidos durante el desarrollo de su enfermedad tienen más probabilidades de presentar un componente de acidosis hiperclorémica al ingreso.
Otros trastornos ácido-base pueden estar presentes
No solo se debe suponer que el paciente solo tiene una cetoacidosis diabética. Los posibles trastornos ácido-base complicadores son:
- Acidosis láctica por hipoperfusión y metabolismo muscular anaeróbico
- Alcalosis metabólica secundaria a vómito excesivo
- Acidosis respiratoria por neumonía u obtundación mental
- Alcalosis respiratoria con sepsis
- Acidosis tubular renal (tipo 4)
La acidosis tubular renal (tipo 4) está presente en algunos pacientes diabéticos y el defecto de acidificación urinaria asociado puede causar una acidosis hiperclorémica normal de aniones. Este síndrome (conocido como hipoaldosteronismo hiporeninémico) se presenta en algunos diabéticos ancianos que tienen insuficiencia renal moderada preexistente pero no es un problema común en la DKA aguda.
Gestión de DKA
Se presenta un esquema de gestión: éste debe ser adaptado a las circunstancias individuales. La gestión de DKA ha pasado por 3 etapas en los últimos 100 años:
- Etapa 1: Era de la preinsulina (Característica: mortalidad del 100%)
- Etapa 2: Régimen de dosis altas de insulina (Característica: mortalidad inferior al 10% pero complicaciones metabólicas por el tratamiento)
- Etapa 3 (presente): Régimen de insulina a dosis bajas (Característica: baja mortalidad)
La mortalidad con el régimen de dosis bajas de insulina es de aproximadamente 2 a 5% en general. En pacientes mayores con DKA precipitada por una enfermedad médica mayor (por ejemplo, pancreatitis aguda, infarto de miocardio, septicemia), la tasa de mortalidad sigue siendo alta debido a la gravedad del problema precipitante.
El manejo puede ser considerado en términos de emergencia y componentes de rutina.
Manejo de Emergencias
A: Vía aérea
- Proteger por intubación con un tubo esposado si el paciente está significativamente obtundado.
- Considera colocar una sonda nasogástrica en todos los pacientes.
B: Respiración
- Oxígeno por mascarilla inicialmente en todos los pacientes
- La intubación puede ser necesaria para la protección de las vías respiratorias o ventilación (por ejemplo, si es aspiración, coma, neumonía, edema pulmonar, pancreatitis aguda y SDRA) pero esto no es común.
C: Circulación
- Si hay shock, esto requiere una infusión coloidal urgente para restaurar el volumen intravascular y la perfusión tisular
- Las arritmias requieren un manejo clínico urgente dependiendo del tipo y la situación clínica (por ejemplo, hiperpotasemia, infarto de miocardio)
- El paciente típico que se presenta con mala perfusión periférica pero normotensión puede manejarse adecuadamente inicialmente con fluidos de reemplazo ECF (por ejemplo, solución de Hartmann o solución salina normal)
Otro Tratamiento Específico de Urgencias
El edema cerebral es una complicación peligrosa que ocurre en aproximadamente 1% de niños y adolescentes con DKA.
El inicio del dolor de cabeza y el deterioro del nivel de conciencia suelen ocurrir entre 2 y 24 horas después del inicio del tratamiento. La aparición de los síntomas suele ser repentina. La mortalidad es de aproximadamente 70% en este grupo.
El tratamiento recomendado es manitol intravenoso inmediato en una dosis de 0.5 a 2.0 g/kg de peso corporal. La dexametasona o la hiperventilación no tienen beneficios comprobados. (Lebovitz, 1995)
DKA: Manejo de Rutina
1. General
- Oxígeno por máscara
- Catéter urinario
- Considerar dosis bajas de heparina cálcica para disminuir el riesgo de trombosis arterial
- Investigar por enfermedad subyacente (historia, examen, cultivos de sangre, orina o esputo, radiografía de tórax, ECG, etc.)
2. Fluidos
El objetivo inmediato es restaurar el volumen intravascular para mejorar la perfusión tisular.
Las soluciones de reemplazo (por ejemplo, solución salina normal o solución de Hartmann) son apropiadas para el manejo inicial. Posteriormente, es necesario ajustar los fluidos para proporcionar agua libre para reponer el fluido intracelular y proporcionar glucosa. Los líquidos de mantenimiento como la dextrosa-solución salina o la ingesta de líquidos orales son apropiados en esta etapa posterior dependiendo de las circunstancias individuales, pero dichas soluciones no deben usarse inicialmente.
Los coloides son necesarios solo en pacientes conmocionados. Los coloides son caros y tienen un riesgo bajo pero significativo de reacciones. No se requieren soluciones de albúmina.
3. Potasio
El nivel sérico es comúnmente normal o alto (debido a la acidosis) en la presentación a pesar de la presencia de un gran déficit de potasio corporal total (debido a pérdidas renales). El mejor enfoque es comenzar la terapia con líquido e insulina y monitorear el suero [K +].
El reemplazo de potasio puede iniciarse cuando el [K +] cae por debajo de 5 mmoles/l. Infundir a 10 a 30 mmol/h dependiendo de [K +]. Las tasas mayores a 20 mmols/hr están reservadas para hipopotasemia severa y requieren monitoreo al menos [K +] cada hora. Nunca comience una infusión de potasio sin verificar el nivel.
4. Insulina
La reanimación fluida es necesaria para entregar insulina a sus sitios de acción en hígado, músculo y tejido adiposo. La propia rehidratación provocará una caída en el nivel de glucosa en sangre.
Un régimen típico sería dar una dosis estadística inicialmente (digamos 10-20U IV) y comenzar al paciente en una infusión continua de insulina a 5 a 10 U/hr disminuyendo a 1-3 U/hr para mantener la glucosa en sangre a 5 a 10 mmols/l. Un régimen pediátrico sería: insulina a 0.1U/kg dosis de carga IV luego infusión a 0.1U/kg/hr.
La glucosa en sangre siempre cae en este régimen y el control de la glucosa en sangre casi nunca es un problema. La insulina invierte la movilización periférica de FFA y altera el metabolismo hepático para desactivar la producción de cuerpos cetónicos. Estos efectos son máximos a niveles de insulina de 100 micromoles/l y este nivel se logra con el régimen de dosis bajas. La tasa promedio de caída de la glucosa plasmática a este nivel de insulina es de aproximadamente 4.5 mmol/l/hr. No hay ventaja en dar más insulina una vez que se alcanza el nivel máximo. Esta ausencia de efectividad adicional con niveles muy altos de insulina ha sido referida en el pasado como resistencia a la insulina
5. Fosfato
Aunque siempre está presente una deficiencia corporal total, no ha sido posible demostrar que la administración aguda de fosfato haga alguna diferencia en el resultado. Sin embargo, el paciente ocasional desarrolla niveles extremadamente bajos de fosfato y la administración de fosfato es indudablemente necesaria en estos pacientes y debe administrarse. El nivel de fosfato en la presentación es típicamente alto por lo que la administración de fosfato debe retrasarse
A las doce horas del inicio del tratamiento, la mayoría (90%) de los pacientes son hipofosfatémicos. Las ampollas de fosfato disponibles en mi hospital contienen aproximadamente 15 milimoles de fosfato y 20 milimoles de potasio y una ampolla puede diluirse en los fluidos IV e infundirse a lo largo de una hora.
6. Bicarbonato
El bicarbonato de sodio en la DKA tiene posiblemente un papel menor en el manejo urgente de arritmias graves por hiperpotasemia en DKA. Sin embargo, la glucosa-insulina es el tratamiento preferido en este grupo de pacientes.
Ninguno de los estudios realizados en DKA ha mostrado ningún beneficio del tratamiento con bicarbonato. Los problemas potenciales son sobrecarga de sodio, acidosis CSF, acidosis intracelular, exacerbación de hipopotasemia, alcalosis de rebote y alteración del suministro de oxígeno tisular (desplazamiento de la curva de disociación de oxihemoglobina). Después de que se inicia el tratamiento de la DKA, el parámetro bioquímico más lento para recuperarse suele ser el bicarbonato sérico; esto es especialmente así cuando se han perdido cantidades sustanciales de cetonas en la orina. Se genera nuevo bicarbonato cuando se revierte la condición y se metabolizan las cetonas. No es necesaria la administración de bicarbonato.
7. Monitoreo
Se recomienda el manejo en una Unidad de Cuidados Intensivos.
El monitoreo debe incluir observaciones de vías respiratorias, respiración, circulación y nivel de conciencia, gases y electrolitos en sangre en serie, cetonas urinarias y producción de orina. El lactato sérico es ocasionalmente útil. Se recomienda encarecidamente un Diagrama de flujo de resultados de bioquímica.
8. Tratar la causa subyacente
Los precipitantes más comunes en diabéticos jóvenes son la insulina inadecuada (por ejemplo, primera presentación de diabetes, omisión de dosis) e infección. A menudo no se puede encontrar una causa específica. En diabéticos mayores, la DKA puede precipitarse por una enfermedad médica mayor (especialmente infección). Los antibióticos o el manejo quirúrgico son necesarios en algunos casos. La educación del paciente para prevenir nuevos episodios es muy importante.