Что такое кетоз, чем он полезен и как войти в состояние кетоза

Нормы

Организм человека черпает энергию в основном из глюкозы, которая накапливается в печени в виде особого вещества – гликогена. Если же запасов гликогена не хватает, энергия добывается из жиров, при расщеплении которых и образуются кетоновые тела. Они достаточно быстро выводятся с мочой, а благодаря малой концентрации практически не определяются лабораторными методами. В норме количество ацетона, выводимого с мочой, составляет 20-50 миллиграмм в сутки.

Выявить кетоновые тела можно с помощью общего анализа мочи. Для исследования нужна средняя порция утренней мочи, помещенная в стерильный контейнер. Полученные результаты расшифровываются следующим образом:

• Отрицательная реакция
  – количество кетонов не превышает 0,5 миллимоль (или 5 миллиграмм) на 1 литр мочи.
• Слабоположительная (+)
  – не более 1,5 миллимоль (15 миллиграмм) на литр мочи.
• Положительная (++ или +++)
  – концентрация ацетона составляет 1,5-4 миллимоль (15-40 миллиграмм) на литр.
• Резко положительная (++++)
  – уровень кетоновых тел достигает 10 миллимоль (100 миллиграмм) на литр мочи.

Также для определения концентрации кетоновых тел можно воспользоваться тест-полосками, которые следует окунуть в собранную мочу. Когда на индикаторную зону с нанесенным реагентом попадает ацетон, она окрашивается, после чего результат можно сравнить со специальной цветной шкалой. Удобство такого анализа в том, что его можно быстро проводить в домашних условиях.

Если концентрация кетонов слегка повышена, говорят о небольшом отклонении от нормы, не требующем лечения. При значительном увеличении уровня ацетона в моче необходимо выяснить причину патологии и определить действия для ее устранения.

Кетонурия – симптомы

В развитии ацетонурии выделяют три стадии, для каждой из которых характерна своя клиническая картина. Легкая форма сопровождается следующими симптомами:

• сильное чувство жажды;
• боль в животе;
• обильные и частые мочеиспускания;
• изо рта можно учуять едва уловимый запах ацетона.

Патологическое состояние средней формы характеризуется такими признаками:

• уменьшается количество мочи;
• падает артериальное давление;
• моча пахнет ацетоном;
• наблюдается расстройство в работе пищеварительного тракта (понос, сопровождающийся рвотой).

Тяжелая форма ацетонурии проявляется с такими признаками:

• хрипы при дыхании;
• потеря сознания;
• резь в глазах;
• пересыхание слизистых;
• увеличение печени в размерах;
• шелушение кожи;
• повышение температуры тела;
• почти полностью прекращается мочеиспускание.

Повышение значений

• Сахарный диабет декомпенсированный (чем выше уровень кетонов, тем выше риск развития гипергликемической комы);
• Неграмотно составленный рацион: низкоуглеводные или высокопротеиновые диеты, посты, голодания;
• Кахексия (истощение организма) в тяжелой форме;
• Обезвоживание;
• Воспалительные процессы в кишечнике, приводящие к нарушению всасывания пищи;
• Онкологические болезни: рак щитовидной железы, надпочечников, печени, кишечника, слизистой желудка, мозга, а также лейкемия, лейкозы;
• Анемия (малокровие), провоцирующая массовую гибель эритроцитов;
• Заболевания печени: цирроз, гепатиты, печеночная недостаточность и др.;
• Острая алкогольная интоксикация, которая приводит к поражению паренхимы печени;
• Отравление солями тяжелых металлов или атропином;
• Серьезные травмы (в т. ч. сотрясение мозга), массовые ожоги;
• Заболевания щитовидной железы, например, тиреотоксикоз (гиперсекреция йодированных гормонов);
• Токсикоз при беременности;
• Вирусные, бактериальные или инфекционные процессы, сопровождающиеся высокой лихорадкой;
• Недостаточное производство клеток крови: тромбоцито-, лимфоцито- и гранулоцитопения;
• Сужение привратника желудка.

У здоровых людей кетоны также могут временно повыситься в случае:

• значительного потребления белка в течение нескольких суток подряд;
• недостаточного потребления жидкости;
• интенсивных физических нагрузок, подъема тяжестей, спортивных занятий;
• общего переохлаждения организма.

Лечение

Кетонурию лечат вместе с причинами, которые спровоцировали это состояние. При гипогликемии лечение ребенка начинают до приезда скорой помощи. Самый простой способ – дать 20 мл теплого 40% раствора глюкозы. Пить сладкий раствор надо небольшими глотками, чтобы не спровоцировать рвотный рефлекс. Глюкоза пресекает дальнейшее развитие патологического состояния, быстро включается в обмен веществ и при этом останавливает развитие кетоацидоза.

Для восстановления водно-солевого баланса дают много воды небольшими порциями. В стакан с водой добавляют 2 столовые ложки сахара и щепотку соли. Таким образом, восполняются электролитные и углеводные потери. В качестве альтернативы рекомендуют поить детей компотами.

В случае сахарного диабета лечебная помощь будет заключаться в коррекции уровня глюкозы в крови. Кетоны выводят в стационаре при помощи медицинских препаратов. Пациентам внутривенно вводят солевые растворы.

При кишечных инфекциях и обезвоживании проводится симптоматическая медикаментозная терапия, назначают антибиотики, солевые растворы, энтеросорбенты. При терапии тяжелых интоксикаций (отравление грибами) показан диализ и наблюдение пациента в отделении реанимации.

Что такое кетоновые тела?

Эти компоненты появляются в процессе естественного обмена. Сначала они поступают в кровь человека, а затем после почечной фильтрации попадают в урину. Кетоны в моче говорят о наличии в выделениях всего трех химических веществ – β-гидроксимасляной, ацетоуксусной кислоты и ацетона, которые являются составляющими жирных кислот. Эти продукты метаболизма появляются в урине после высвобождения глюкозы.

Когда все органы пациента нормально функционируют – кетоновые тела не выводятся с мочой, а полностью инактивируются. Они распадаются на необходимые организму элементы – двуокись углерода, воду. Увеличенное содержание таких компонентов в выделениях пациента и называют кетонурией. В лабораторных анализах данный показатель обозначают английскими словами trace или ket. Ацетонурия может проявиться у взрослого или ребенка в любом возрасте.

Если в моче обнаружились кетоновые тела – что это может значить? Каждый день организм здорового человека выделяет до 50 мг ацетоновых продуктов. Данные вещества выводятся в полном объеме, поэтому определить их в урине практически невозможно. Нормой кетонов в моче считают показатель 0 – 0,05 ммоль. Измеряют количество этих компонентов в миллимолях.

Увеличение содержания данных веществ в выделениях влияет на самочувствие человека. Состояние пациента изменяется следующим образом:

• 0-0,05 ммоль – это небольшое количество кетоновых тел, считается нормой;
• 0,05-1,5 ммоль – легкая степень тяжести, симптомы патологии проявляются незначительно;
• 1,5 -4 ммоль – средняя степень тяжести, у больного возникает большинство основных клинических признаков;
• 4-10 ммоль – тяжелая степень, характеризуется наличием основной симптоматики заболевания, которая дополняется другими опасными нарушениями.

Причины

У взрослых

Кетонурия – следствие нарушения жирового и углеводного обмена в организме, причинами которого могут являться:

• Повышенный расход энергии из-за чрезмерных физических, психических, эмоциональных нагрузок.
• Неправильное питание с большим количеством белковой пищи и недостатком углеводов.
• Употребление продуктов, содержащих кетогенные аминокислоты – фенилаланин, тирозин, изолейцин, лейцин.
• Обезвоживание организма. Может возникать при болезнях с повышением температуры тела, диетах или голоданиях, отравлениях с сильной рвотой или диареей.
• Недостаточность ферментативной функции печени и поджелудочной железы, которая приводит к нарушению обмена веществ и накоплению кетонов в крови и моче.
• Сахарный диабет в стадии декомпенсации. Обычно вместе с ацетоном в моче выявляют повышенный уровень глюкозы.

Алкогольный кетоацидоз – при накоплении кетонов в крови из-за постоянного употребления алкоголя организм пытается вывести их с мочой.

Онкологические поражения и воспаления органов желудочно-кишечного тракта, кишечные инфекции влекут за собой нарушение всасывания полезных веществ, что негативно сказывается на обменных процессах в организме.
Опухоли надпочечников и щитовидной железы – повышенный уровень гормонов-кортикостероидов ускоряет обмен жиров и процесс образования из них глюкозы.
Тиреотоксикоз – избыток гормонов щитовидной железы способствует быстрому расходованию углеводов из крови.
Развитие стеноза пищевода – уменьшение диаметра его просвета, нарушающее нормальную проходимость пищи.
Восстановительный период после общего наркоза.

При беременности

Периодическое обнаружение следов кетонов в моче у беременной женщины не является патологией и может быть вызвано увеличением нагрузки на организм или токсикозом первой половины беременности, который сопровождается частыми рвотами.

В этом случае врач может посоветовать минимизировать активность, соблюдать питьевой режим, скорректировать диету. Питание должно быть дробным и частым, также необходимо увеличить потребление жидкости, желательно в виде растворов электролитов.

Появление ацетона в моче на поздних сроках, особенно в третьем триместре, может свидетельствовать о гестозе – серьезном осложнении беременности, требующем повышенного внимания со стороны врачей.

У ребенка

Запасы гликогена у детей намного меньше, чем у взрослых, поэтому расщепление жиров для получения энергии начинается при значительно меньшей потере энергии, в результате чего при анализе мочи нередко обнаруживается ацетонурия. Обычно это явление наблюдается у детей 1-12 лет, оно может быть спровоцировано нарушением усвоения углеводов и жиров, вирусными инфекциями, физической активностью, эмоциональным напряжением, стрессом, сильными эмоциями (даже положительного характера).

У новорожденных повышение кетоновых тел в моче почти всегда вызывается недостаточным кормлением. Также встречается редкое (1 на 120-300 тысяч детей) наследственное заболевание – лейциноз или разветвленноцепочечная кетонурия – при котором нарушен обмен веществ, наблюдается угнетение нервной системы, задержка развития, в крови обнаруживаются кетоновые тела, а запах мочи напоминает кленовый сироп. Такое заболевание протекает очень тяжело и часто заканчивается летально.

Кетонурия у детей может быть как постоянной, так и единичной. В последнем случае она часто сопровождается ацетонимической рвотой, особенностью которой является предшествующий запах ацетона из ротовой полости, от мочи, а затем от рвотных масс.

Кетоны в моче при беременности

При нормальном функционировании организма кетотела в моче в период беременности определяться также не должны. Но в ряде случаев отмечают их присутствие, что не всегда свидетельствует об каких-либо отклонениях в организме женщины. Например, зачастую повышенное содержание ацетоновых тел отмечают на 17 неделе гестации. Незначительное и кратковременное повышение кетоновых тел в моче в период беременности может указывать на то, что организм не успевает адаптироваться к происходящим в организме изменениям.

Статья в тему:

Оксалаты в моче — что это значит?

Следует более полно обследоваться, если обнаруживается резкий и внезапный подъем кетоновых тел до высоких цифр. В данном случае будет присутствовать клиническая симптоматика в виде:

• слабости;
• головокружений;
• тошноты;
• рвоты;
• головной боли.

Кислотность мочи

Патология во время беременности

У женщины в период вынашивания малыша ацетон в организме может появиться из-за того, что происходят гормональные изменения, а организм не всегда успевает быстро перестроиться и адаптироваться к переменам. Кетоновые тела не успевают нейтрализоваться из-за высокой нагрузки, которая создается при развитии ребенка в утробе матери. Этот процесс приводит к развитию кетонемии.

Все люди индивидуальны, и каждый организм адаптируется к переменам по-разному, однако практически у всех забеременевших женщин кетоновые тела остаются в норме. Если кетоны не нейтрализуются и во второй половине беременности, то могут быть подозрение на наличие гестоза. При гестозе и высоком содержании кетонов в моче могут наступить серьезные последствия. Если моча пахнет ацетоном — это первый признак наличия высокого числа кетоновых тел в организме. Обнаружить обычно тела можно на 17 неделе вынашивания ребенка.

Причины рвоты и резкого ухудшения состояния здоровья беременной женщины кроются как раз в очень высоком содержании кетоновых тел в моче. Появиться кетоны в организме могут из-за употребления женщиной жирной еды, от переедания и нарушенного рациона питания. Беременную женщину обязательно кладут в больницу и назначают ей следующие исследования:

• общий анализ крови;
• кровь на кетоновые тела;
• биохимию крови;
• тест на сахар;
• УЗИ щитовидки и внутренних органов.

Женщина обязательно должна посетить доктора, эндокринолога, который выявит основную причину увеличения кетонов в крови. В период вынашивания ребенка женщина может заболеть каким-либо инфекционным заболеванием, вследствие чего анализы тоже могут показать повышенный ацетон в организме.

Во время вынашивания ребенка у женщины может обостриться хроническое заболевание, из-за чего тоже будет повышен уровень кетонов в моче. Кетоновые тела могут появиться в моче и из-за развития обострения патологии надпочечников, щитовидной железы и гипофиза. Причины появления увеличенного уровня ацетона в моче у женщины следующие:

• наличие токсикоза в первом триместре, наличие гестоза во второй половине беременности;
• патологии печеночного органа;
• голодание;
• несбалансированное диетическое питание;
• интоксикация организма, в результате развития инфекционного заболевания;
• гормональный сбой;
• раковая опухоль.

В том случае, если женщина не будет принимать никаких мер по нейтрализации кетонов, то могут наступить серьезные последствия, например:

• отравление организма женщины и плода;
• преждевременное родоразрешение;
• потеря ребенка, выкидыш;
• кома;
• полное обезвоживание организма;
• летальный исход.

Нейтрализовать кетоновые тела из организма позволяет обильное употребление жидкости, то есть восстановление водного баланса, восстановление электролитного баланса. Но обильное питье может спровоцировать рвоту и дополнительное обезвоживание организма. В этом случае женщина должна пить специальные растворы для восполнения жидкости. Пить раствор надо небольшими порциями, не более 15 мл каждые четверть часа.

Показания для тестирования концентрации ацетона

Есть две клинические ситуации, когда врач может назначить тест на ацетон:

• Во-первых, анализы на ацетон назначаются, когда симптомы диабета типа 1 только появляются или уже ухудшаются, то есть когда в организме нет инсулина. В некоторых случаях кетоновые тела, присутствующие в крови, могут вызывать диабетический кетоацидоз и привести к коме. Чтобы диагностировать это состояние обычно достаточно анализа мочи. Однако при тяжелых состояниях, когда пациент не вырабатывает мочу, анализ крови на кетоновые тела чрезвычайно полезен.
• Во-вторых, следует оценить концентрацию ацетона в крови, если есть подозрение на отравление этим веществом. Вдыхание паров ацетона вызывает интоксикацию, состояние, похожее на алкогольное опьянение. Иногда происходит случайное употребление ацетона. Определенной дозы, вызывающей интоксикацию, не существует, но в крайних случаях возникает кома. 

Заподозрить отравление ацетоном обычно несложно, потому что запах изо рта пациента хорошо заметен и характерен (запах яблока). Анализ крови подтверждает подозрение на отравление ацетоном. В этом случае, в отличие от диабета, необходимо определить концентрацию самого ацетона, а не других кетоновых тел.

Запах ацетона изо рта

Тестирование на концентрацию ацетона в крови при подозрении на диабетическую кетоновую кому назначается на специальной основе и обычно проводится в условиях больницы – например, у больного без сознания. 

При диабете это вспомогательная диагностика: обычно достаточно определить уровень глюкозы в крови и моче, чтобы поставить диагноз. Однако, как осложнение диабета, могут возникать несколько типов комы, и диагноз кетоацидоза и кетоацидоза при диабете важен для дальнейшего лечения. 

Пациенту с высоким содержанием ацетона в крови проводят гидратацию и внутривенное введение инсулина, предотвращающие симптомы шока, ацидоза и нарушений электролита. Как правило, состояние больного быстро улучшается после приема соответствующей дозы инсулина. Следует помнить, что нелеченая диабетическая кетоновая кома напрямую угрожает жизни.

При подозрении на отравление ацетоном, тест имеет важное значение: он подтверждает или исключает его. Однако конкретного противоядия не существует, и поведение врача направлено на поддержание жизненно важных функций пациента, обычно в отделении интенсивной терапии

Изредка кетоновые тела обнаруживаются в моче взрослых, находящихся на жесткой диете, голодающих или по какой-либо причине не принимающих пищу (постоянная рвота, анорексия и т. д.). Особенно быстро появляются кетоновые тела у детей при кратковременном пищевом отравлении с рвотой. Однако, состояние пациента в этом случае (в отличие от диабета) совершенно иное – нет нарушений сознания, особенно комы, глюкоза в норме или даже слегка снижена, и, конечно, она отсутствует в моче. 

Положительный результат теста на ацетон является вспомогательным указанием на необходимость интенсивного лечения, например, пищевого отравления или сальмонеллеза.

Что делать в случае обнаружения большого количества вещества?

Как было сказано выше, кетонурия не является синдромом либо заболеванием. Это всего лишь клинический симптом повышенного уровня кетоновых тел в организме. Для того чтобы он исчез, необходимо избавиться от вызвавшей это негативное состояние причины. Как это делается? В первую очередь базовое отклонение от параметров фиксируется на основании результатов специальных тестов, в том числе их экспресс-вариантов, которые можно применять даже в домашних условиях.

При подозрении на кетонурию желательно сдать общий анализ мочи, который покажет не только наличие в урине ацетона, но и также обозначит иные биохимические показатели сопутствующего спектра, которые позволят более четко коррелировать потенциальную причину развития проблемы.

При обнаружении в биоматериале сахара обычно рассматривают вопрос о постановке первичного диагноза при виде диабетического ацидоза. В случае отсутствие глюкозы в моче можно говорить о наличии недиабетической формы кетоацидоза.

Базовые мероприятия по терапии и предотвращению повышение уровня кетоновых тел включают в себя следующие мероприятия:

• Парентеральное введение жидкости в организм либо же пероральный прием аналогов по типу Регидрона. Данная процедура помогает восстановить водно-электролитный баланс;
• Инъекции инсулина либо употребление. Актуально при диабетических формах кетоацидоза, которые связаны с нарушением углеводного обмена на фоне абсолютной либо относительной нехватки инсулина;
• Употребление иных лекарственных средств, назначенных профильным специалистом. Это может быть абсорбент, Церукал, противовоспалительные средства, антибиотики и прочие группы препаратов, исходя из причины развития синдрома недиабетического кетоацидоза, а также индивидуальных особенностей организма пациента;
• Диета. Эффективным механизмом снижения уровня кетонов является соблюдение строгого режима питания. Из суточного рациона исключаются вся копченая, жареная и консервированная пища, жирные сорта мяса и рыбы, субпродукты, сладости, грибы, бобовые культуры, фастфуд, алкоголь, кофе и какао, а также жирные изделия на основе молока. Рекомендуется дополнять обычное питание блюдами на основе нежирной говядины, индюшатины, ягодными морсами, простыми кашами на воде, бульоном из овощей.

Следует понимать, что при некоторых заболеваниях у человека повышенный уровень кетоновых тел является вторичным явлением, который не требует специализированного лечения.

Так, ацетон в моче появляется в рамках терапии туберкулеза, скарлатины, гриппа, при нарушении работы центральной нервной системы, в случаях образования черепно-мозговых травм.

Обнаружены кетоны в моче при беременности или у ребенка – что это значит и как лечить, что делать в случае повышенного уровня ацетона в урине, как правильно подготовиться к исследованию – об этом вы узнаете далее в статье.

Реакции синтеза и утилизации кетоновых тел

Используются
кетоновые тела клетками всех
тканей,
кроме печени и эритроцитов. Особенно
активно, даже в норме, они потребляются
миокардом и корковым слоем надпочечников.

Реакции
утилизации кетоновых тел примерно
совпадают с обратным направлением
реакций синтеза. В цитозоле 3-гидроксибутират
окисляется, образующийся ацетоацетат
проникает в митохондрии, активируется
за счет сукцинил-SКоА и превращается в
ацетил-SКоА, который сгорает в ЦТК.

Регуляция
синтеза кетоновых тел. Регуляторный
фермент синтеза кетоновых тел — ГМГ-КоА
синтаза.

ГМГ-КоА-синтаза
— индуцируемый фермент; его синтез
увеличивается при повышении концентрации
жирных кислот в крови. Концентрация
жирных кислот в крови увеличивается
при мобилизации жиров из жировой ткани
под действием глюкагона, адреналина,
т.е. при голодании или физической работе.

• ГМГ-КоА-синтаза
  ингибируется высокими концентрациями
  свободного кофермента А.

• Когда
  поступление жирных кислот в клетки
  печени увеличивается, КоА связывается
  с ними, концентрация свободного КоА
  снижается, и фермент становится активным.

• Если
  поступление жирных кислот в клетки
  печени уменьшается, то, соответственно,
  увеличивается концентрация свободного
  КоА, ингибирующего фермент. Следовательно,
  скорость синтеза кетоновых тел в печени
  зависит от поступления жирных кислот.

Окисление
кетоновых тел в периферических тканях

При
длительном голодании кетоновые тела
становятся основным источником энергии
для скелетных мышц, сердца и почек. Таким
образом

408

глюкоза
сохраняется для окисления в мозге и
эритроцитах. Уже через 2-3 дня после
начала голодания концентрация кетоновых
тел в крови достаточна для того, чтобы
они проходили в клетки мозга и окислялись,
снижая его потребности в глюкозе.

β-Гидроксибутират
(рис. 8-34), попадая в клетки, дегидрируется
NAD-зависимой дегидрогеназой и превращается
в ацетоацетат. Ацетоацетат активируется,
взаимодействуя с сук-цинил-КоА — донором
КоА:

Ацетоацетат
+ Сукцинил-КоА → Ацетоацетил- КоА +
Сукцинат.

Рис.
8-34. Окисление кетоновых тел в тканях.

Реакцию
катализирует сукцинил-КоА-ацето-ацетат-КоА-трансфераза.
Этот фермент не синтезируется в печени,
поэтому печень не использует кетоновые
тела как источники энергии, а производит
их «на экспорт». Кетоновые тела —
хорошие топливные молекулы; окисление
одной молекулы β-гидроксибутирата до
СО₂ и
Н₂О
обеспечивает синтез 27 молекул АТФ.
Эквивалент одной макроэргической связи
АТФ (в молекуле сукцинил-КоА) используется
на активацию ацетоацетата, поэтому
суммарный выход АТФ при окислении одной
молекулы β-гидроксибутирата — 26 молекул.