Diabetische Ketoazidose bei Kindern und Jugendlichen

Drei Merkmale charakterisieren die diabetische Ketoazidose (DKA): Hyperglykämie (Blutzucker >200 mg/dl), venöser pH <7,3 oder Bicarbonat <15 mmol/l sowie Ketonämie und Ketonurie. Die Einteilung des Schweregrads erfolgt übereinstimmend in die Kategorien mild, mäßig und schwer (Tab. 1).

Es gibt große geografische Unterschiede bzgl. der Häufigkeit einer Ketoazidose im Rahmen der Diabetesmanifestation. Allein in Europa und Nordamerika werden Häufigkeitsraten zwischen 15 und 67 % angegeben, in Deutschland liegt sie bei 21 % (Neu et al. 2009), in weniger gut strukturierten Ländern ist der Anteil höher (Dunger et al. 2004). Untersuchungen aus Italien (Parma-Studie) konnten zeigen, dass Aufklärungskampagnen die Frequenz der Ketoazidose durch eine frühzeitige Diagnosestellung deutlich vermindern können (Vanelli 2007). Allerdings blieb in medizinisch gut strukturierten Regionen der prozentuale Anteil ketoazidotischer Verläufe bei Manifestation über viele Jahre konstant (Neu et al. 2003; Neu 2007), sodass man wohl davon ausgehen muss, dass ein gewisser Anteil krankheitsimmanent und nahezu unvermeidbar ist. Insbesondere jüngere Kinder (0- bis 4-Jährige) sind betroffen, ebenso Familien mit einem niedrigen sozioökonomischen Status (Rewers et al. 2005). Insgesamt machen die Ketoazidosen bei Manifestation etwa 25 % aller diabetischen Ketoazidosen aus (Lebovitz 1995). Etwa ein Viertel aller Patienten mit Diabetesmanifestation ist betroffen (Rewers et al. 2008).

Bei Kindern und Jugendlichen mit bekanntem Diabetes mellitus liegt das Risiko für eine DKA in Abhängigkeit von regionalen Gegebenheiten zwischen 1 und 10 % pro Patient pro Jahr (Wolfsdorf et al. 2014), in Deutschland bei 4,8 %. Bei Mädchen ist die Häufigkeit höher als bei Jungen, Migranten haben eine höhere Rate als Nichtmigranten (Karges et al. 2015),

Zu den Zeichen einer mäßig ausgeprägten Ketoazidose zählen neben der Dehydratation

Bei schweren Verläufen kommen hinzu:

Als spezifisches Azidosezeichen zählt die Kußmaul-Atmung, die sich durch tiefe, rasch aufeinanderfolgende Atemzüge bemerkbar macht (Mortensen und Bendtson 1993). Die Zahl der tatsächlich komatösen Patienten ist eher gering (Neu et al. 2003). Bedingt durch die klinische Symptomatik sind Fehldiagnosen nicht selten, lassen sich jedoch in aller Regel leicht abgrenzen.

Um die Behandlungsansätze nachvollziehen zu können, ist es wichtig, die der DKA zugrunde liegenden ursächlichen Mechanismen zu kennen. Das komplexe biochemische Geschehen lässt sich reduzieren auf wenige entscheidende Faktoren, nämlich die Dehydratation, den Insulinmangel sowie eine Erhöhung der gegenregulatorischen Hormone. Daraus resultieren ein beschleunigter Katabolismus, eine gestörte periphere Glukoseverwertung mit nachfolgender Hyperglykämie und Hyperosmolarität und eine verstärkte Lipolyse und Ketogenese, die wiederum Ursache für die Ketonämie und die metabolische Azidose ist. Von der Dehydratation sind sowohl der Extra- als auch der Intrazellulärraum betroffen. Mit dem Flüssigkeitsverlust gehen häufig Elektrolytverluste einher (Natrium, Kalium, Chlorid und Phosphat).

Aufgrund der Tatsache, dass die DKA im Kindes- und Jugendalter ein potenziell lebensgefährliches Ereignis darstellt, sollte die Behandlung in einer dafür ausgestatteten pädiatrischen Einrichtung erfolgen. Grundsätzlich gilt jede DKA zunächst als pädiatrischer Notfall und bedarf der Akutversorgung.

Der therapeutische Ansatz richtet sich primär auf die Dehydratation und den Insulinmangel. An erster Stelle der DKA-Therapie steht deshalb die Rehydratation, gefolgt von der Insulinsubstitution. Weil durch beide Maßnahmen ein Kaliumabfall provoziert wird, ist die Kaliumgabe neben der Rehydratation und Insulinsubstitution die wichtigste dritte Therapieschiene (Tab. 2).

Die Flüssigkeitsgabe ist die erste therapeutische Maßnahme bei der Behandlung der DKA. Initial verwendet wird eine isotone Lösung, also 0,9 %ige Kochsalzlösung. Empfohlen wird die Bolusgabe mit einer Startgeschwindigkeit von 10 ml/kg Körpergewicht über eine Stunde; diese Bolusgabe kann bei Bedarf wiederholt werden. Nach dieser sehr schnellen anfänglichen Flüssigkeitsgabe wird die Flüssigkeitszufuhr deutlich reduziert. Es empfiehlt sich, das Defizit anhand der klinischen Dehydratationszeichen abzuschätzen und entsprechend dieser Einschätzung zu substituieren. Der Defizitersatz erfolgt mit isotoner Lösung (NaCl 0,9 % oder Ringerlösung) und erstreckt sich über mindestens 4–6 h. Insgesamt sollen das Flüssigkeitsdefizit und der Erhaltungsbedarf nach 48 h ausgeglichen sein. Im Falle einer mäßigen DKA darf man von 5–7 %, im Falle einer schweren DKA von 7–10 % Dehydratation ausgehen (Wolfsdorf et al. 2014). Ob im weiteren Verlauf von der isotonen auf eine halbisotone Lösung gewechselt wird, ist vom Hydrierungsgrad, der Natriumkonzentration und der Serumosmolalität abhängig. Um einen zu schnellen Blutzuckerabfall und Hypoglykämien zu verhindern, wird ab einem Blutzuckerspiegel unter 250–300 mg/dl (14–17 mmol/l) der Zusatz 5 %iger Glukoselösung empfohlen (Wolfsdorf et al. 2014).

Der Effekt der Flüssigkeitsgabe ist bemerkenswert: Der Blutzucker wird gesenkt, die renale Glukoseausscheidung erhöht, die Gewebsperfusion wird verbessert, die gegenregulatorischen Hormone sinken ab, die Insulinsensitivität steigt (Mortensen und Bendtson 1993).

Die Gefahr der Rehydratation besteht darin, dass zu schnell zu viel Flüssigkeit verabreicht wird und dadurch die Serumosmolarität rasch sinkt. Diese Gefahr besteht insbesondere bei ausgeprägter Hyperosmolarität. Deshalb sollte bei der Absenkung des Blutzuckers darauf geachtet werden, dass gleichzeitig der Serum-Natrium-Spiegel ansteigt. Die gemessene Natriumkonzentration bei der DKA ist ein unzuverlässiger Parameter für die Abschätzung des Extrazellulärvolumens. Die hohe Glukosekonzentration im Extrazellulärraum führt zu einer osmotischen Verschiebung von Flüssigkeit in diesen und damit zu einer Verdünnungshyponatriämie. Korrekt ist deshalb eine Berechnung des Natriums nach folgender Formel:

korrigiertes Natrium = gemessenes Na⁺+2×[Blutzucker (in mg/dl)–100]:100 mg/dl bzw.

korrigiertes Natrium = gemessenes Na⁺+2×[Blutzucker (in mmol/l)–5,6]:5,6 mmol/l.

Steht die Hyperglykämie und Hyperosmolarität im Vordergrund, so erfolgt zunächst die alleinige Rehydratation. In Abhängigkeit vom Ausmaß der DKA erfolgt die Insulinsubstitution unmittelbar nach Beginn der Rehydratation oder zeitversetzt spätestens dann, wenn der Blutzucker durch alleinige Rehydratation nicht weiter zu senken ist. Angestrebt wird ein Blutzuckerabfall von 70–100 mg/dl/h (2–5 mmol/l/h). Die früher übliche Insulinbolusgabe zu Beginn der Therapie ist obsolet (Wolfsdorf et al. 2014). Die weitere Dosierung der Insulinsubstitution wird über die Geschwindigkeit des Blutzuckerabfalls gesteuert. Eine passagere Unterbrechung der Insulinzufuhr bei fortbestehender DKA ist nur dann sinnvoll, wenn der Blutzucker dramatisch abfällt. Zu den angestrebten Effekten der Insulinsubstitution zählen die Senkung der Lipolyse und Ketogenese sowie eine Reduktion der Glukoneogenese und Glykogenolyse (Mortensen und Bendtson 1993).

Die Entwicklung einer DKA geht einher mit einer erheblichen Kaliumdepletion, die insbesondere intrazellulär stattfindet. Beteiligte Mechanismen sind u. a. die Hyperosmolarität im Serum, die zum Kaliumausstrom aus der Zelle führt, sowie die Verluste durch osmotische Diurese. Die Hypokaliämie macht sich insbesondere bei Diabetesmanifestation bemerkbar und ist weniger ausgeprägt bei Patienten mit bekanntem Diabetes (Hanas et al. 2007).

Mit einsetzender Insulingabe und Normalisierung der Azidose kommt es zum Rückstrom des Kaliums in die Zelle und nachfolgend absinkenden Serum-Kalium-Spiegeln. Zur Substitution empfohlen werden Lösungen mit einer Konzentration von 40 mmol/l bzw. 20 mmol/l bei sehr hohen Infusionsgeschwindigkeiten. Dies entspricht einer mittleren Dosis von 4–8 mmol/kg KG/Tag. Als Obergrenze für die i.v.-Kaliumgabe wird üblicherweise eine Infusionsrate von 0,5 mmol/kg KG/h angegeben (Wolfsdorf et al. 2014). In jedem Fall sind engmaschige Kontrollen der Serumelektrolytspiegel (initial stündlich, später 2- bis 3-stündlich) für die Steuerung der Kaliumsubstitution sinnvoll. Bei ausgeprägter Hypokaliämie sollte die Insulinzufuhr passager unterbrochen werden.

Die Flüssigkeitssubstitution im Rahmen der DKA-Behandlung verbessert die Gewebeperfusion und die Nierenfunktion und führt damit zu einer vermehrten Ausscheidung saurer Valenzen. Mit Beginn der Insulinsubstitution kommt es zum Abbau von Ketonsäuren und zur endogenen Bicarbonatproduktion. Eine zusätzliche Bicarbonatsubstitution wird im Gegensatz zu früheren Vorgehensweisen nicht mehr empfohlen. Ausnahmen sind Patienten mit schwerer DKA und herabgesetzter kardialer Kontraktilität sowie ausgeprägter peripherer Vasodilatation. In den meisten Fällen überwiegen jedoch die Gefahren eines aktiven Azidoseausgleichs durch die Bicarbonatgabe wie Verstärkung der Hypokaliämie oder das Auftreten einer paradoxen ZNS-Azidose (Althoff et al. 2001). Wegen der fehlenden Notwendigkeit einerseits und der Risiken andererseits wird deshalb von einer Bicarbonatgabe abgeraten (Wolfsdorf et al. 2014).

ᅟ

In Anbetracht der Gefahren, die mit einer DKA im Kindesalter einhergehen, muss das vorrangige Ziel sein, solche Situationen zu vermeiden.

Mit Blick auf die DKA im Rahmen der Diabetesmanifestation können Aufklärungskampagnen in der Öffentlichkeit dazu beitragen, die Symptomatik rechtzeitig zu erkennen und die Diagnosestellung zu beschleunigen.