Ketoasidoosi on tapahtuma, jossa jotkin solujen ulkoiset nesteet happamoituvat, kun niihin kertyy liikaa happamia ketoaineita. Ketoasidoosit ovat metabolisia asidooseja. Ihmisillä ketoasidoosit jaetaan aiheuttajien mukaan muun muassa diabeettiseen ketoasidoosiin (DKA) ja alkoholiketoasidoosiin (AKA). Nämä johtuvat vastaavasti diabetes mellitus -sairauksista ja etanolin liikajuonnista.[1] DKA on yleisempi, ilmenee useimmin tyypin 1 diabeetikoilla ja johtaa hoitamattomana lähes poikkeuksetta kuolemaan. Hoidetuista potilaista noin 1–10 % kuolee.[2] AKA ilmenee useimmin alkoholisteilla, jotka ovat hiljattain juoneet tavallista enemmän etanolia. AKA:n hoito on myös suotavaa, vaikkei se yleensä ole yhtä vakava kuin DKA.[3] Ketoasidoosi voi hyvin harvoin ilmetä myös nälkiintymisen yhteydessä, sillä nälkiintyminen johtaa ketoaineita tuottavaan aineenvaihdunnan tilaan eli ketoosiin. Merkittävän ketoasidoosin ilmentyminen vaatii nälkiintymisen lisäksi myös muita tekijöitä ja vakavaa nälkään liittyvää ketoasidoosia ilmenee lähinnä vain raskauden aikana.[4]
DKA:n ja AKA:n yhteisiä oireita ovat muun muassa hyperventilaatio, oksentelu, mahakipu, sydämen tiheälyöntisyys ja matala verenpaine.[2][3] Usein DKA:ssa ilmenee korkea verensokeri, potilas on sekava ja hengitys haisee asetonilta (hedelmäiseltä). Verensokeritaso on AKA:ssa usein normaali tai matala, potilas on lähes tajuissaan ja hengitys ei juurikaan haise asetonilta.[1]
Diabeettinen ketoasidoosi (DKA) on usein hengenvaarallinen tila, jossa veri on happamoitunut, sillä siihen on kertynyt ylimäärin happamia ketoaineita. Asidoosi johtuu jostakin diabetes mellitus -sairaudesta. Asidoosi ilmenee useimmin tyypin 1 diabetesta potevilla ja eritoten lapsilla, joilla tätä sairautta ei ole vielä todettu.[2] Asidoosi ilmenee usein yhdessä korkean verensokeritason eli hyperglykemian kanssa. Hyperglykemia ei silti aina ilmene diabeettisessa ketoasidoosissa. Eritoten raskausdiabetesta potevilla verensokeritaso voi olla normaali.[5]
Diabeteksen huonon hoidon lisäksi erilaiset infektiot tai vammat voivat laukaista ketoasidoosin diabeetikoilla. Nämä tekijät voivat aiheuttaa stressihormonien eritystä, jotka lisäävät ketoaineiden tuottoa ja pahentavat hyperglykemiaa.[5] Esimerkkejä infektioista ovat virtsatieinfektio ja keuhkokuume. Esimerkkejä vammoista ovat sydäninfarkti, aivohalvaus ja haimatulehdus. Jotkin lääkkeet altistavat myös ketoasidoosille aiheuttamalla stressireaktion tai sitten jollakin muulla tavoin. Esimerkkilääkkeitä ovat kortikosteroidit, tiatsidi-tyypin diureetit ja sympatomimeetit.[2]
Diabeettisen ketoasidoosin kehittymisessä kestää usein yli 24 tuntia. Yleisimmät oireet ovat pahoinvointi ja oksentelu. Uloshengitysilma voi haista imelältä siihen päätyvän ketoaineisiin kuuluvan asetonin takia. Voi myös ilmetä haimatulehdusta muistuttavaa voimakasta mahakipua, sekavuutta, ruokahaluttomuutta ja Kussmaulin hengityksen tyyppistä hyperventilaatiota, jolla keho pyrkii poistamaan verestä sitä happamoivaa hiilidioksidia. Noin 1 %:lla asidoosipotilaista ilmenee akuuttia aivoturvotusta, joka ilmenee useimmin alle 5-vuotiailla diabeetikoilla.[2]
Asidoosissa usein liitännäisoireena ilmenevä hyperglykemia aiheuttaa runsasta virtsaamistarvetta, janoisuutta ja nestehukkaa. Nestehukan takia oireina voi myös olla matala verenpaine, sydämen tiheälyöntisyys ja väsymys. Usein ilmenee myös hypokalemiaa, hyponatremiaa, hypomagnesemiaa ja hypofosfatemiaa. Hypokalemia on näistä vajeista vakavin.[2]
Hoitamattomana asidoosi johtaa koomaan tai kuolemaan pääasiallisesti verenkiertoshokin, hypokalemian, aivoturvotuksen tai liitännäissairautena ilmenevän infektion takia.[2]
Kylläisenä keho hajottaa normaalisti hiilihydraatteja energiaksi eli tapahtuu glykolyysiä. Hiilihydraattien alisaannissa (katso ketogeeninen ruokavalio) tai nälkiintymisessä rasvakudoksesta vapautuu normaalia enemmän vereen rasvahappoja eli tapahtuu lipolyysiä. Rasvahapot päätyvät maksan ketogeneesiin, jossa ne muuntuvat lähinnä asetoasetaatiksi ja 3-hydroksibutyraatiksi, mutta myös pieneksi määräksi asetonia. Monet ketoaineet ovat happamia ja laskevat siten veren pH-arvoa.[2] Ketoaineita tuotetaan, sillä aivot voivat käyttää energiaksi vain joko glukoosia eli verensokeria tai ketoaineita.[1]
Diabetes mellitus -sairauksissa ilmenee hyperglykemia, sillä kehon solut eivät pysty enää riittävissä määrin ottamaan verensokeria sisäänsä muun muassa energian tuottamiseksi. Energian tuoton takaamiseksi keho tuottaa runsaasti ketoaineita.[2]
Glukoosiylimäärää päätyy virtsaan, joten hyperglykemia johtaa myös osmoottisesti nestehukkaan. Nestehukka lisää stressihormonien eritystä, joista tärkeimpiä ovat kortisoli, tietyt katekoliamiinit ja kasvuhormoni. Näiden aineiden välittämät reaktiot eli stressi lisää ketoaineiden tuottoa ja glukoosin vapautumista maksasta. Nestehukka myös lisää ketoaineiden pitoisuutta veressä, jolloin veri happamoituu entisestään. Kaikki edeltävät vaikutukset yhdessä johtavat diabeettiseen ketoasidoosiin.[5]
Hoitamattomana diabeettinen ketoasidoosi tappaa poikkeuksetta. Hoidosta huolimatta noin 1–10 % asidoosia potevista kuolee ja ennuste on erityisen huono, jos potilas on hoidon alkaessa shokissa tai koomassa. Lapsista, joilla ilmenee asidoosin aiheuttama aivoturvotus, noin 20 % kuolee, noin 20 % jää potemaan joitakin hermostollisia häiriöitä ja loput 60 % paranee täysin.[2]
Diabeettista ketoasidoosia potevalle annetaan insuliinia (tai sen johdannaisia) suonensisäisesti. Tämä korjaa asidoosin ja hyperglykemian. Lisäksi annetaan infuusiona natriumkloridin vesiliuosta, joka korjaa nestehukan. Hyperglykemia korjautuu usein nopeammin kuin asidoosi. Siksi myöhemmin infuusioon saatetaan lisätä glukoosia, jotta insuliinin annostelua voidaan jatkaa, eikä insuliini aiheuta hypoglykemiaa. Hypokalemiaan annetaan suonensisäisesti kaliumsuoloja. Ainakin hyvin vakavaan hypofosfatemiaan tulee antaa fosfaattisuoloja, mutta lievempään hypofosfatemiaan ei välttämättä. Hypomagnesemia ja hypokalsemia ovat usein lieviä, eikä niitä tarvitse hoitaa.[2]
Alkoholiketoasidoosi (AKA) on mahdollisesti vaarallinen tila, jossa veri on happamoitunut, sillä siihen on kertynyt ylimäärin ketoaineita lähinnä liiallisen etanolin juonnin takia. Asidoosia pahentavat vähäinen veden juonti ja vähäinen hiilihydraattien syönti. Asidoosi ilmenee useimmin alkoholisteilla, jotka ovat juoneet kerralla normaalia enemmän etanolia. Eritoten alkoholisteilla voi ilmetä asidoosin yhteydessä alhainen verensokeritaso eli hypoglykemia. Verensokeritaso on usein normaali alkoholisteihin kuulumattomilla, jotka ovat juoneet paljon etanolia kerralla.[1]
Hoidon alettua alkoholiketoasidoosi paranee nopeasti. Hoitamattomana se voi joissain tapauksissa olla kuolettava.[3]
Alkoholiketoasidoosin oireet ovat osin samat kuin diabeettisessa ketoasidoosissa, mutta tästä poiketen alkoholiketoasidoosia potevat ovat usein lähes tajuissaan, eikä heillä ilmene hyperglykemiaa, vaan normaali tai matala verensokeritaso. Muita alkoholiketoasidoosin oireita ovat muun muassa hyperventilaatio, sydämen tiheälyöntisyys, matala verenpaine, korkea veren lipidipitoisuus tai hypokalemia. Asidoosia potevilla on myös usein veressä suhteessa paljon enemmän 3-hydroksibutyraattia kuin asetoasetaattia. Diabeettista ketoasidoosia potevilla asetoasetaatin pitoisuus taas on suurempi. Se voidaan havaita nitroprussidilla, joka reagoi asetoasetaatin kanssa, muttei 3-hydroksibutyraatin. Negatiivinen nitroprussidikoe ei siis sulje pois alkoholiketoasidoosia.[3]
Etanoli hapettuu pääosin maksassa asetaldehydiksi alkoholidehydrogenaasilla kuluttaen NAD+:n per reaktio. Asetaldehydi muuntuu asetyyli-CoA:ksi asetaldehydidehydrogenaasilla. Asetyyli-CoA voi NAD+:n kuluttaen yhtyä toiseen asetyyli-CoA:han asetoasetaatiksi. Tämä ketoaine voi muuntua toiseksi ketoaineeksi, 3-hydroksibutyraatiksi. Asetyyli-CoA voi tosin vaihtoehtoisesti päätyä rasvahapposynteesiin tai hajota hiilidioksidiksi ja vedeksi. Kustakin NAD+:sta muodostuu edeltävissä reaktioissa NADH:ta. NADH:n suhteellinen määrä maksassa kasvaa estäen maksassa glukoosia tuottavaa glukoneogeneesiä, joka altistaa hypoglykemialle.[3]
Eritoten alkoholisteilla etanoli korvaa muita energiaravintoaineita, kuten hiilihydraatteja, joiden alisaanti ehdyttää glykogeenivarantoja ja altistaa hypoglykemialle. Etanoli voi myös oksentelun takia aiheuttaa nestehukkaa, joka laskee verenpainetta. Paineen lasku lisää stressihormonien eritystä, jotka lisäävät ketoaineiden tuottoa. Kaikki edeltävät vaikutukset yhdessä johtavat alkoholiketoasidoosiin.[3]
Alkoholiketoasidoosia hoidetaan antamalla infuusio, jossa on natriumkloridia ja glukoosia. Tällä estetään nestehukkaa ja hypoglykemiaa. Lisäksi annetaan tiamiini-infuusio,[3] sillä alkoholisteilla voi ilmetä tiamiinipuutos. Tiamiini tehostaa glukoosin käyttöä aivoissa ketoaineiden sijaan, joiden saatavuus alkaa huveta hoidon alettua. Tiamiini myös estää Wernicken enkefalopatiaa. Tiamiinipuutos myös altistaa alkoholiketoasidoosia pahentavalle laktaattiasidoosille.[1] Kaliumsuolojen antaminen on usein suotavaa, vaikkei potilaalla ilmenisi hypokalemiaa.[1] Magnesium- tai fosfaattisuoloja, jos potilaalla ilmenee vakava hypomagnesemia tai hypofosfatemia.[3] Ketoaineiden liikatuotto loppuu etanolin saannin loputtua, joten verta emäksisemmiksi tekeviä karbonaattisuoloja ei yleensä tarvitse antaa. Niiden antaminen voi myös olla vaarallista jos potilaalla ilmenee hypokalemia.[1]
Nälkiintyminen tai paasto aiheuttaa ketoosiksi kutsutun aineenvaihduntatilan, jossa muodostuu normaalia enemmän ketoaineita. Nälkä voi siksi johtaa vakavaankin ketoasidoosiin, mutta hyvin harvoin ja vain jos läsnä on muita ketoasidoosille altistavia tekijöitä. Vakavaa nälän pääosin aiheuttamaa ketoasidoosia ilmenee lähinnä raskauden yhteydessä. Useammin on kuitenkin kyse raskausdiabeteksessa ilmenevästä diabeettisesta ketoasidoosista, eikä pääosin nälän aiheuttamasta ketoasidoosista. Raskaus altistaa ketoasidoosille muun muassa siksi, että sen aikana kehossa erittyy normaalia enemmän insuliinin toimintaa heikentäviä hormoneita. Näitä ovat muun muassa glukagoni, kortisoli ja istukan somatomammotropiini. Insuliinin vaikutuksen esto aiheuttaa hyperglykemiaa, joka lisää ketoaineiden tuottoa. Raskauden lisäksi nälän aiheuttama ketoasidoosi voi ilmetä muun muassa jossakin syömishäiriössä tai ketogeenistä dieettiä noudattavalla.[4]