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■ 당뇨병성 케톤산 혈증

인슐린을 발명한 1921년 인슐린치료가 시작되기 전까지는 제1형 당뇨병환자의 주된 사망원인은 당뇨병성 케톤산혈증이었다. 인슐린치료가 시작되면서 케톤산혈증이 생기는 경우가 급격하게 줄어들었지만, 발생하면 아주 빠르게 진행해서 사망에 이르게 하기 때문에 아직도 케톤산혈증은 가장 경계해야 할 합병증 중의 하나이다.

당뇨병성 케토산혈증은 인슐린이 부족하게 되면 발생한다. 인슐린이 부족하게 되면 몸에서 포도당을 에너지원으로 사용하지 못하게 되고, 사용되지 못한 포도당이 혈액 속에 쌓이기 시작하면서 혈당이 올라가게 된다. 그러면 우리 몸은 포도당 대신 에너지원으로 사용할 수 있는 대체 에너지를 찾기 시작하는데 그것이 바로 지방이다.  그래서 우리 몸에서는 몸에 저장되어 있는 지방을 날라다가 잘게 쪼개서 연료로 사용하기 시작하는데 이때 남는 찌거기가 케톤산이다. 케톤산이 나올 정도로 지방이 과도하게 사용되면 인슐린이 제지해 주어야 한다. 하지만 인슐린은 이미 부족된 상태이기 때문에 몸은 케톤산의 무법천지가 되어 버린다.
결국 혈당이 올라가면서 소변의 양이 많아지고 몸은 탈수가 되게 되고 동시에 전해질이 빠져 나가면서 몸은 많은 양의 전해질도 잃어버린다. 케톤산이 많아지면서 혈액은 점점 산성으로 바뀌게 되는데 혈액의 산도가 높아지면 몸은 아주 위험한 상황으로 빠지게 되며 결국 교정되지 못하면 사망하게 된다.


당뇨병성 케톤산증(DKA)은 인슐린 결핍에 의해 당뇨병이 심하게 조절되지 않은 상태로, 인슐린 및 정맥 내 수액공급 등 응급치료가 필요하며, 고혈당증, 케톤증, 대사성 산증이 특징적으로 나타난다. 당뇨병성 케톤산증은 서구에서 사망률이 5~10%에 이르는 심각한 질환이며, 전문화되지 않은 센터나 노인에서 사망률이 증가한다. 제1형 당뇨병을 가진 어린 환자에서 특징적으로 케톤산증이 나타나지만, 극도의 심한 감염이나 다른 질환을 가진 제2형 당뇨병환자에서도 나타난다.

1) 당뇨병성 케톤산혈증의 원인

당뇨병성 케톤산혈증의 원인은 절대적 또는 상대적인 인슐린의 결핍이다.

a) 치료태만 - 제1형 당뇨병환자가 주사 맞는 것을 깜박 잊어버린다거나 또는 자신의 병에 대한 비관 등으로 인해 의도적으로 인슐린 주사를 맞지 않게 되면 당뇨병성 케톤산혈증이 발생하게 된다. 소아의 경우에는 관심을 끌기 위해 인슐린치료를 소홀히 하는 경우가 있고 사춘기 소녀의 경우에는 체중을 줄이기 위해서 인슐린을 중단하여 당뇨병성 케톤산혈증에 빠지는 경우도 있다. 인슐린 펌프를 사용하는 사람이 펌프를 잘 점검하지 못하여 펌프가 작동을 잘 하지 않는데도 모르고 지내다가 당뇨병성 케톤산혈증에 빠지는 경우도 있다.

b) 질병이나 스트레스 - 몸이 아프거나 심한 정신적 스트레스에 빠지면 혈당을 올리는 작용을 가진 아드레날린과 같은 호르몬이 많이 분비되게 된다. 이런 경우에는 평상시와 같이 인슐린치료를 하고 있는데도 불구하고 당뇨병성 케톤산혈증이 생길 수 있다. 당뇨병성 케톤산혈증은 주로 제1형 당뇨병에서 발생하지만 이와 같은 경우 제2형 당뇨병환자도 인슐린의 상대적인 결핍으로 인해, 즉 몸의 질병으로 인해 혈당이 올라가고 인슐린이 더 많이 필요해지는데 췌장이 필요한 양만큼의 인슐린을 공급해주지 못하게 되면서 당뇨병성 케톤산혈증이 발생하게 된다. 일부환자는 교통사고와 같은 큰 사고를 당하여 수술하는 과정에서 병원에서 당뇨병이라는 사실을 발견하지 못하여 당뇨병성 케톤산혈증이 발생하기도 한다.

c) 제1형 당뇨병의 첫 증상으로 - 어떤 경우에는 환자 본인이 제1형 당뇨병을 가지고 있다는 것을 알지 못한 채로 지내다가 병이 점점 심해져서 당뇨병성 케톤산혈증에 빠지고 나서야 본인이 제1형 당뇨병을 가지고 있다는 것을 알게 되는 경우도 있다.

제1형 당뇨병에서 당뇨병성 케톤산증의 유발요소는 다양하다. 감염(약 30~40%)이 주된 요인이며, 약 10~20%(소아의 경우 40%)에서 당뇨병성 케톤산증에 의해 당뇨병이 진단된다. 인슐린 사용 오류, 투여중지나 낮은 순응도 등도 흔한 유발요소이다(15~30%). 명백한 원인이 밝혀지지 않는 경우도 흔하다.

2) 당뇨병성 케톤산증의 증상

당뇨병성 케톤산혈증이 생기면 흔히 위 장관 증상을 경험하게 된다. 즉 속이 메스꺼워지면서 복통과 구토를 경험하는 경우가 많다. 이렇게 되면 식사를 하기 힘들어 지는데 혈당이 올라가면서 소변양이 많아지기 때문에 몸은 심한 탈수증상을 경험하게 된다. 즉 갈증과 함께 입이 마르고 그러면서도 소변은 자주 보게 되고 체중은 급격하게 줄어들며 아이들은 눈이 쑥 들어간다. 일부환자는 머리가 아프다거나 눈이 흐려 보이는 증상을 호소하기도 한다. 동시에 환자는 아주 전신적으로 쇠약해지면서 1분에 40-50회 정도의 빠른 호흡을 하게 되는데 주위에 사람이 있다면 환자의 입에서 독특한 단 냄새가 나는 것을 감지할 수 있다. 이때 곧바로 처치가 되지 않으면 의식을 잃게 되고 아주 위험한 상황으로 빠지게 된다.


과다한 길항호르몬(글루카콘, 카테콜라민, 성장호르몬, 코르티솔)의 증가와 인슐린의 부족은 간에서 포도당과 케톤체의 생성을 증가시킨다. 스트레스 호르몬의 과다분비와 인슐린의 부족은 지방분해를 촉진하여 지방조직으로부터 비에스테르화 지방산(non-esterified fatty acids, NEFAs)을 혈중으로 방출한다. 방출된 지방산은 간에서 케톤체인 acetoacetic acid와 3-hydroxybutyric acid로 산화되며, 산증과 아세톤을 유발한다. 아세톤은 휘발성이며 케톤산증 환자의 호흡에서 냄새를 맡을 수 있다.
고혈당은 삼투성 이뇨작용을 일으켜 탈수와 전해질 이상을 초래한다. 인슐린 부족은 나트륨의 신 흡수를 줄여 나트륨의 부족을 더욱 조장시킨다. 대사성 산증은 세포내 칼륨을 수소이온과 교환하여 세포 밖으로 방출하여 세포내 칼륨을 감소시키고 혈장내 칼륨을 증가시킨다.

당뇨병성 케톤산증의 증상으로, 다뇨, 갈증, 체중감소, 전신 쇠약, 혼수(10%) 등이 나타난다. 복통은 특히 젊은 환자에서 발생한다. 임상 증후는 탈수, 저혈압, 빈맥, 저체온 등이 관찰된다. 산증은 연수의 호흡중추를 자극시켜 Kussmaul 호흡을 유발한다. 일부 환자에서는 숨쉴 때 아세톤 냄새가 나지만, 많은 환자에 아세톤 냄새는 나지 않는다.

3) 당뇨병성 케톤산혈증의 진단

당뇨병성 케톤산혈증은 환자의 증상과 검사를 통해서 쉽게 진단할 수 있다. 즉 위의 증상을 보이는 환자에서 혈당이 250mg/dl이상이고 소변 검사지를 통해서 케톤산검사를 해서 양성이면 당뇨병성 케톤산혈증을 생각하게 된다. 일단 당뇨병성 케톤산혈증이 진단되면 케톤산혈증을 일으키는 원인을 찾는 것도 아주 중요한 일이다. 간혹 눈에 띄지 않는 곳에서 발생한 염증이나 농양으로 인해 당뇨병성 케톤산증이 생긴 경우가 있기 때문이다. 그래서 이러한 상황이 의심되면 환자의 상태가 안정된 후에 방사선학적인 검사를 통해서 원발병소를 찾게 된다.

4) 당뇨병성 케톤산혈증의 치료

당뇨병성 케톤산혈증을 집에서 환자 자신이 치료한다는 것은 전혀 불가능한 일이며 자칫하면 생명을 잃을 수 있다. 당뇨병성 케톤산혈증의 증상이 있고 혈당검사나 소변검사를 통해 당뇨병성 케톤산혈증이 의심되면 즉시 병원을 찾아야 하며 병원에 도착하기 까지 시간이 많이 걸리는 경우에 환자의 의식이 있다면 그리고 구토증상이 없다면 우선 탈수를 막기 이해 충분한 양의 이온음료수나 물을 마시는 것이 도움이 된다.

병원에 도착하면 수액을 통해 다량의 수분을 공급받게 되며 동시에 인슐린치료를 받게 된다. 특별한 합병증만 없다면 적절한 치료도 대부분의 환자가 회복되지만 치료가 늦어지거나 뇌부종과 같은 합병증이 있거나 동반된 감염증이 심한 경우는 위험할 수 있다.

당뇨병성 케톤산증에 의한 혼수의 기전은 명확하지 않으나 혈중 포도당 농도 및 오스몰 농도와 관련이 있다. 발병시 혼수가 발생하면 예후가 불량하다. 중풍, 두부손상, 약물 남용 등의 혼수를 일으킬 수 있는 다른 원인을 배제해야 한다. 치료 중에 의식상태가 나빠진다면 뇌부종을 고려해야 한다.  

당뇨병성 케톤산증은 응급치료가 필요하다. 응급실에서 신속한 병력청취, 신체검사, 혈청 및 요검사를 통하여 진단하고 치료를 바로 시작하여야 한다. 시약지를 이용한 응급 혈중 포도당 농도 및 요와 혈중 케톤검사를 시행한 후 검사실 기계를 통한 혈청 포도당, 요소, 나트륨, 칼륨, 중탄산염(음이온차이 계산), 동맥혈 가스검사, 혈구수 측정, 혈액 및 요 배양검사 등을 시행한다.

우선 등장성 식염수(칼륨 공급과 함께)로 수액공급을 시작하여 혈당이 270mg/dL 이하가 되면, 5% 포도당 용액으로 교환한다. 혈당이 270mg/dL가 될 때까지는 속효성 인슐린을 5단위/시간으로 지속적인 정맥주사하며, 이후 1~4단위/시간으로 감량한다. 다른 방법으로 혈당이 270mg/dL가 될 때까지 인슐린을 근육내 주입할 수 있다. 인슐린의 주입과 산증이 교정됨에 따라 세포 내로 칼륨이 이동되어 저칼륨증 및 심각한 부정맥, 호흡근육의 약화를 야기하기 때문에 칼륨의 교정이 필요하다. 대체적으로 정맥내 용액 1리터마다 20mEq/L의 칼륨을 공급한다. 중탄산염의 정맥내 공급은 산증 교정을 위해 필요로 할 것 같지만 실질적으로 예후에 영향이 없으며, 뇌부종을 유발할 수 있기 때문에 피하는 것이 좋다.

당뇨병성 케톤산증의 합병증으로 뇌부종이 발생할 수 있으며, 특히 소아에서 잘 발생된다. 막혀진 두 개골내 뇌부종의 압력으로 인하여 대후두공으로 뇌의 하부가 돌출되어 심폐정지를 일으킬 수 있다. 이것은 새로 발생된 당뇨병성 케톤산증의 사망 원인의 50%를 차지한다. 당뇨병성 케톤산증에서 뇌부종의 기전은 아직 정확히 밝혀지지 않았으나, 정맥내 수액공급과 인슐린 치료에 따라 더욱 악화되며, 의식의 저하가 심해져 혼수에 이르기도 한다. 뇌부종은 컴퓨터단층촬영 또는 자기공명단층촬영을 통하여 확진한다. 적절한 치료는 저장성 수액을 피하고 정맥내 수액 공급 속도를 줄이거나 만니톨의 정맥내 주입(30분에 걸쳐 0.2g/kg, 수시간 내에 반응이 없는 경우 1g/kg)이 시행될 수 있다. 기계적 호흡은 이산화탄소를 제거하고 산증을 교정하기 위해 필요할 수 있다.

성인호흡장애증후군이 당뇨병성 케톤산증에서 발생할 수 있는데, 대개 50세 이하에서 발생된다. 호흡곤란, 빈호흡, 청색증 및 저산소증 등의 특징을 갖는 다. 양측 폐에 폐수종 형태의 흉부방사선 소견을 보인다. 과도한 수액치료를 피하는 것과 양압의 기계호흡이 치료 방법이다. 혈전 색전증은 당뇨병성 케톤산증의 심각한 합병증으로 탈수에 의한 혈액 점성과 응고의 증가에 의해 발생된다. 그러나 당뇨병성 케톤산증에서 예방적인 항응고요법은 추천되지 않으며, 혈전 색전증 발생시 고식적으로 치료한다.

5) 당뇨병성 케톤산혈증의 예방

인슐린 치료만 적절히 되어 진다면 당뇨병성 케톤산혈증은 대부분 예방할 수 있다. 위험한 시기가 몸이 아플 때인데 이때는 2-4시간 간격으로 혈당검사와 소변검사를 하면서 당뇨병성 케톤산혈증이 오지 않는지 확인하고 혈당이 올라가면 거기에 맞추어 적절한 양의 인슐린을 투여해 주면 된다.

 
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