Case Special Conference

Metabolic Acidosis : Diabetic Ketoacidosis

(ส่�วนที่�� 2)

จั�ดทำ��โดย

กลุ่��มทำ�� 371. นส่พ.เอฬิ ณา คำ�าออน รหั�ส่น ส่ ต514611452. นส่พ.Phub Dorji รหั�ส่น ส่ ต514611763. นส่พ.Sonam Wangdi รหั�ส่น ส่ ต514611834. นส่พ.อาที่ ตย์� เชย์คำ�าดี� รหั�ส่น ส่ ต52460459

ร�ยง�นน��เป็�นส่�วนหน��งของร�ยว�ช�ระบบข�บถ่��ยป็#ส่ส่�วะ 1 (499213)

คณะแพทำยศ�ส่ตร* มห�ว�ทำย�ลุ่�ยนเรศวรป็+ก�รศ�กษ� 2552

Case ทำ�� 6 แลุ่ะ 7 Metabolic Acidosis : Diabetic Ketoacidosis

จ่�อย์ อาย์� 21 ปี�ไดี�ร�บการว น จ่ฉั�ย์จ่ากแพที่ย์�ว�าเปี$น Type I diabetes mellitus

ต�%งแต�อาย์� 12 ปี� จ่�อย์ส่ามารถคำวบคำ�มระดี�บน�%าตาลในเล,อดีดี�วย์การคำวบคำ�มอาหัารและ ฉั�ดี Insulin มาตลอดี ม�อาการกระหัาย์น�%าบ�อย์ ดี,�มน�%า 3-4 ล ตรต�อว�น ปี-ส่ส่าวะบ�อย์ที่�ก 30-40

นาที่� ตอนกลางคำ,น ต,�นขึ้/%นมาปี-ส่ส่าวะ 4 คำร�%ง ย์ �งไปีกว�าน�%นจ่�อย์ร�บปีระที่านอาหัารไดี�มาก แต�น�%าหัน�กต�วลดี น�%าหัน�กปี-จ่จ่�บ�น 56 ก โลกร�ม(ก�อนหัน�าที่��จ่ะม�อาการ น�%าหัน�ก 65 ก โลกร�ม)

ส่�วนส่1ง 165 เซนต เมตรปี-จ่จ่�บ�นจ่�อย์เปี$นน ส่ ตแพที่ย์�ช�%นปี�ที่�� 4 ต�องขึ้/%นฝึ4กปีฏิ บ�ต งาน การขึ้/%นฝึ4กปีฏิ บ�ต งานที่�าใหั�

จ่�อย์ไม�ส่ามารถคำวบคำ�มอาหัารและ ฉั�ดี Insulin ไดี�ตามปีกต เช�าว�นหัน/�งจ่�อย์ล,มฉั�ดี Insulin

เวลาต� 5 เน,�องจ่ากเหัน,�อย์จ่ากการเขึ้�า case ศั�ลย์กรรม ก�อนไปีตรวจ่เย์��ย์มผู้1�ปี8วย์ ในตอนเช�าจ่�อย์ดี,�มน�%าส่�ม 1 แก�วและขึ้นมโดีน�ที่ 2 ช %น เวลา 7.00 น. และหัล�งจ่ากน�%นจ่�อย์ก9ดี,�มน�%าส่�มอ�กหัลาย์แก�วเพราะร1 �ส่/กกระหัาย์น�%า จ่�อย์บอกเพ,�อนที่��ย์,นอย์1�ขึ้�างๆว�าร1 �ส่/ก อ/ดีอ�ดีและหั�วใจ่เต�นเร9วขึ้/%น หัล�งจ่ากน�%นจ่�อย์ก9เปี$นลม หัมดีส่ต จ่�อย์จ่/งถ1กน�าส่�งหั�อง emergency room พบ decreased skin turgor , ตาโบ; , ปีากแหั�ง ผู้ลการตรวจ่ที่างหั�องปีฏิ บ�ต การพบ

Blood pressure 90/40 mmHg(ที่�านอน), 75/45

mmHg (ที่�าย์,น)Pulse rate 130/minRespiration 32/min, deep and rapidPlasma ConcentrationGlucose 560 mg/dL (normal fasting,

70-110 mg/dL)Na+ 130 mEq/L (normal, 135-140

mEq/L)K+ 5.8 mEq/L (normal, 3.5-4.5

mEq/L)

Cl- 96 mEq/L (normal, 90-105 mEq/L)

HCO3- 8 mEq/L (normal, 24-32

mEqL)Ketone ++ (normal,none)Arterial bloodPo2 112 mmHg(normal, 100 mmHg)Pco2 20 mmHg (normal, 40 mmHg)pH 7.22 (normal, 7.4)Urine glucose 4+(normal, none)Urine ketones 2+(normal, none)Urine Na+ 120 mEq/L (increased)

จ่�อย์ไดี�ร�บ saline และ insulin ที่างหัลอดีเล,อดีดี�า ภาย์หัล�งไดี�ร�บการร�กษา blood

glucose ลดีลงเปี$น 175 mg/dL , Plasma K+ เที่�าก�บ 4 mEq/L

ค��ถ่�มส่�วนทำ�� 2

7. Acid-base disorder ทำ��เก�ดข��นก�บจั�อยค-ออะไร แลุ่ะจั�กส่�เหต�ใด ม�ก�รป็ร�บต�วชดเชยหร-อไม� จังอธิ�บ�ย

จ่ากขึ้�อม1ลการตรวจ่ร�างกาย์ขึ้องจ่�อย์ ไดี�แก� pH = 7.22 (ม�คำ�าต��ากว�า 7.4 ), คำ�า Plasma HCO3

- Concentration อย์1�ที่�� 8 mEq/L (น�อย์กว�า 24 mEq/L) และคำ�า PCO2 ม�คำ�า 20 mmHg (น�อย์กว�า 40 mmHg)

แผนภ�พทำ�� 1 แส่ดีงแผู้นผู้�งการแย์กคำวามผู้ ดีปีกต ขึ้อง simple acid-base

disorder แบบต�างๆ (ภาพจ่ากหัน�งส่,อ Berne and Levy Physiology)

ดี�งน�%น จ่ากแผู้นภาพที่�� 1 Acid-base disorder ที่��เก ดีขึ้/%นก�บจ่�อย์ คำ,อ Metabolic acidosis

ส่าเหัต�เก ดีเน,�องมาจ่ากจ่�อย์ขึ้าดี Insulin จ่/งไม�ส่ามารถน�าน�%าตาลในเล,อดีไปีใช�ไดี� ที่�%งย์�งที่�าใหั�เก ดี ภาวะ counter-regulatory hormone (เช�น Glucagon ส่1งขึ้/%น ซ/�ง Glucagon จ่ะไปีเร�งกระบวนการ lipolysis และ Gluconeogenesis) ที่�าใหั�ร�างกาย์จ่/งต�องปีร�บเปีล��ย์นไปีส่ลาย์ไขึ้ม�น (Lipolysis) เพ �มมากขึ้/%นเพ,�อใหั�ไดี�พล�งงานแก�เซลล�ต�างๆ แต�การที่��ส่ลาย์ ไขึ้ม�นมากเก นไปีจ่ะที่�าใหั�ม� Acytyl-CoA เปี$นจ่�านวนมากจ่นเก นกว�าที่��จ่ะออกซ ไดีส่�ดี�วย์วงจ่รเคำร9บส่�ไดี�หัมดี Actyl-CoA จ่ะเคำล,�อนเขึ้�าส่1� ไมโตคำอนเดีร�ย์ขึ้องเซลล�ต�บและถ1กเปีล��ย์นเปี$น ketone body เพ,�อส่�งไปีใหั�เซลล�ต�างๆใช�เปี$นแหัล�งพล�งงาน Ketone

body เปี$นส่ารที่��ละลาย์น�%าไดี� ม� 3 ชน ดี ไดี�แก� Acetone, Acetoacetate และ Beta-

hydroxybutyrate แต�ปีร มาณ Ketone body แต�ละชน ดีใน Plasma ไม�เที่�าก�น โดีย์ 78% เปี$น Beta- hydroxybutyrate, 20% เปี$น acetoacetate และ 2% เปี$น acetone ซ/�ง Beta- hydroxybutyrate และ Acetoacetate ม�ฤที่ธิ์ @เปี$นกรดี (Beta- hydroxybutyric acid และ Acetoacetic acid) ซ/�งจ่�อย์ม�คำ�า Ketone ใน

Plasma ++ และปีร มาณ Urine ketones 2+ เปี$นคำ�าที่��ช�%ว�าม�การส่ร�าง Ketone

body ออกมาเปี$นจ่�านวนมาก ดี�งน�%นการที่��ม�กรดีคำ�โตนเพ �มส่1งขึ้/%นในร�างกาย์ จ่/งที่�าใหั�เก ดีภาวะ Metabolic acidosis ซ/�งในกรณ�ก9คำ,อ Diabetic Ketoacidosis

เม,�อเก ดีภาวะ Acidosis ขึ้/%น ร�างกาย์จ่�าเปี$นจ่ะต�องปีร�บส่มดี�ลกรดีดี�าง เพ,�อใหั�เซลล�ต�างๆในร�างกาย์ส่ามารถที่�างานไปีไดี�อย์�างปีกต โดีย์ปีกต แล�วร�างกาย์จ่ะม�ระบบ ปีร�บส่มดี�ลกรดีดี�าง ม� 3 ระบบคำ,อ Buffer, Lungs และ Kidney โดีย์ระบบแรกจ่ะเปี$นการใช� Buffer ซ/�ง Buffer ที่��ส่�าคำ�ญภาย์นอกเซลล�ก9คำ,อ Bicarbonate (HCO3

-) ซ/�งม�ปีร มาณ 23-25

mEq/L เปี$น Buffer ที่��ต�างจ่าก Buffer ชน ดีอ,�นตรงที่��ส่ามารถถ1กปีร�บไดี�ที่�%งที่��ปีอดีและไต จ่ากส่มการ

กรณ�ขึ้องจ่�อย์ ซ/�งม�ภาวะ Acidosis ดี�งน�%นจ่ะเปี$นการเพ �มปีร มาณขึ้อง H+ จ่ะไดี�ผู้ลดี�งส่มการ

จ่/งที่�าใหั� H+ ถ1กเปีล��ย์นกล�บเปี$น H2CO3- เปี$น CO2 และน�%า ซ/�งร�างกาย์ก9จ่ะที่�าการขึ้�บ

CO2 ที่��เพ �มขึ้/%นน�% โดีย์การหัาย์ใจ่ ซ/�งร�างกาย์จ่ะตอบส่นองต�อ H+ ที่��เพ �มขึ้/%น น��นก9คำ,อ HCO3-

จ่ะถ1กใช� neutralize กรดี ที่�าใหั�ปีร มาณขึ้อง HCO3- ลดีลงอย์�างมาก และการที่�� CO2 จ่าก

ปีฏิ ก ร ย์าขึ้�างต�น ร�างกาย์จ่ะร�บร1 �ไดี�ที่�%งจ่าก Central chemoreceptors ในช�วงแรก(PCO2 เพ �มขึ้/%น ) และ Peripheral chemoreceptor ที่�าใหั� เพ �มอ�ตราการหัาย์ใจ่ (Hyperventilation) ส่�งผู้ลใหั� PCO2 ลดีลง

แผนภ�พทำ�� 2 แส่ดีงผู้ล จ่ากการเพ �มขึ้/%นขึ้อง H+ หัร,อการม�ภาวะ metabolic acidosis และการปีร�บต�วขึ้องร�างกาย์(ภาพจ่าก Color Atlas of Physiology 5th Ed. (A. Despopoulos et al, Thieme 2003))

นอกจ่ากน�%นที่��ไต ก9จ่ะเพ �มการดี1ดีซ/มกล�บขึ้อง HCO3- และเพ �มการขึ้�บออก titratable

acid and NH4+ ดี�งน�%

ก�รเพ��มก�รด3ดซึ�มกลุ่�บของ HCO3- โดยก�รเพ��มก�รข�บออกของ H+

ภาวะ Acidosis จ่ะที่�าใหั�เก ดีการ หัล��งขึ้อง H+ ไปีส่1� Tubular lumen มากขึ้/%นน�%นม�หัลาย์กลไก กลไกแรกคำ,อ เม,�อม�ภาวะ Acidosis เก ดีขึ้/%น จ่ะที่�าใหั� ภาย์ในเซลล� ม� pH ลดีลงส่�งผู้ลใหั�เก ดี cell-to-tubular fluid [H+] gradient ขึ้/%นที่�าใหั�การเคำล,�อนขึ้อง H+ ผู้�าน Apical membrane ไปีส่1� Tubular lumen เปี$นไปีไดี�ดี�ขึ้/%น (ม� energetically มากขึ้/%น ), กลไกที่��ส่อง การที่�� pH ภาย์ในเซลล�ลดีลงน�%นส่�งผู้ลใหั�เก ดีการเปีล��ย์นแปีลงขึ้อง Transporter protein ซ/�งกรณ�น�%พบที่�� Na+-H+ antiporter (NHE3) ขึ้อง

แผนภ�พทำ�� 4 แส่ดีงกลไก การดี1ดีซ/มกล�บขึ้อง HCO3

-

ที่��บร เวณ Collecting duct (ภาพจ่ากหัน�งส่,อ Berne and Levy Physiology)

แผนภ�พทำ�� 3 แส่ดีงกลไก การดี1ดีซ/มกล�บขึ้อง HCO3

- ที่��บร เวณ Proximal

tubule (ภาพจ่ากหัน�งส่,อ Berne and Levy

proximal tubule ที่�างานไดี�ดี�ขึ้/%น และส่�ดีที่�าย์ ภาวะ Acidosis จ่ะที่�าใหั� Intracellular

vesicle ที่��ม� transporter เคำล,�อนไปีที่�� apical membrane เพ,�อน�าเอา transporter

ไปี Insert เขึ้�าที่�� apical membrane ซ/�งที่�� Thin ascending limb และ Collecting

duct(intercalated cells) จ่ะพบ H+-ATPase ส่�วนที่�� Proximal tubule พบที่�%ง Na+-H+ antiporter และ H+-ATPase

นอกจ่ากน�% ผู้ลจ่ากการที่�� จ่�อย์เก ดีภาวะส่1ญเส่�ย์ น�%าและ โซเดี�ย์มออกจ่ากร�างกาย์ เก ดี Volume contraction ก9เปี$นผู้ลใหั�เพ �มการหัล��ง H+ มากขึ้/%นดี�วย์ โดีย์กลไกแรกจ่ะเก ดีขึ้/%นผู้�าน renin-angiotensin-aldosterone system ซ/�งเก ดีขึ้/%นเน,�องจ่ากเก ดี Volume contraction

Angiotensin II ออกฤที่ธิ์ @ที่�� Proximal tubule ที่�าใหั�เก ดีการเพ �มการดี1ดีซ/มกล�บขึ้อง Na+ โดีย์กระต��นการที่�างานขึ้อง Na+-H+ antiporter และ basolateral 1Na+-

3HCO3- symporter จ่/งที่�าใหั�ที่�%งเก ดีการหัล��ง H+ มากขึ้/%น และการดี1ดีกล�บขึ้อง HCO3

-

เก ดีขึ้/%นไดี�ดี�ดี�วย์ Aldosterone จ่ะออกฤที่ธิ์ @ที่�� distal tubule และ collecting duct โดีย์การกระต��น

Principal cell เพ �มการดี1ดีกล�บขึ้อง Na+ Aldosterone เปี$นผู้ลที่�าใหั� Transepithelial voltage เปี$นลบมากขึ้/%น จ่/งที่�าใหั�เก ดีการหัล��งขึ้อง H+ เพ �มมากขึ้/%นจ่าก Intercalated cell ส่�วนการออกฤที่ธิ์ @โดีย์ตรงต�อ Intercalated cell ขึ้อง Aldosterone น�%นย์�งไม�แน�ช�ดี

ดี�งน�%นการเก ดีภาวะ Acidosis จ่/งที่�าใหั�ม�การหัล��งขึ้อง H+ ไปีส่1� Tubular lumen มากขึ้/%นก9จ่ะที่�าใหั�เก ดีการ ดี1ดีซ/มกล�บขึ้อง HCO3

- เพ �มมากขึ้/%นตามไปีดี�วย์ แต�ในขึ้�%นตอนน�% H+ ย์�งไม�ถ1กขึ้�บออกจ่ากร�างกาย์ก�รก��จั�ด H+ โดย Buffer ในป็#ส่ส่�วะ (Titratable acid) แลุ่ะก�รส่ร5�ง HCO3

-

ข��นม�ใหม�

แผนภ�พทำ�� 5 แส่ดีงการขึ้�บ titratable acid ที่��บร เวณ Proximal tubules (Guyton textbook of medical physiology)

แผนภ�พทำ�� 6 แส่ดีงการขึ้�บ titratable acid ขึ้อง Intercalated cell (ภาพจ่ากหัน�งส่,อ Berne and Levy Physiology)

ในกรณ�ขึ้องจ่�อย์ จ่ะม�การขึ้�บขึ้อง H+ ออกมากขึ้/%น เน,�องจ่ากภาวะ acidosis กระต��นการที่�างานที่�%งขึ้อง Na+-H+ antiporter and H+-ATPase ที่�� Porximal tubule และ H+-ATPase ที่�� Intercalated cell ที่�าใหั� เก ดีการหัล��ง H+ เขึ้�าส่1� Lumen ก9มากขึ้/%น ที่�าใหั� H+ จ่�บก�บ Buffer ที่��อย์1�ในน�%าปี-ส่ส่าวะมากขึ้/%นโดีย์ Buffer ที่��พบมากในปี-ส่ส่าวะคำ,อ HPO4

-

ซ/�งจ่ะถ1กขึ้�บในร1ปี NaH2PO4

เพ��มก�รข�บกรดออกในป็#ส่ส่�วะในร3ป็ NH4+

แผนภ�พทำ�� 7 แส่ดีง การส่ร�าง, ขึ้นส่�ง และการหัล��ง NH4+ โดีย์ nephron (ภาพจ่าก

หัน�งส่,อ Berne and Levy Physiology)

การขึ้�บออก H+ ขึ้องร�างกาย์จ่ะอาศั�ย์การ NH4+ โดีย์ NH4

+ ที่��ไดี�เก ดีจ่ากการ metabolism ขึ้อง glutamine ผู้ลที่��ไดี�คำ,อ 2HCO3

- จ่ะถ1กส่�งเขึ้�ากระแส่เล,อดี และ 2

NH4+ ซ/�งจ่ะถ1กขึ้�บออกมาในปี-ส่ส่าวะ แล�ว NH4

+ จ่ะถ1กดี1ดีกล�บที่�� thick ascending limb

และถ1กเก9บไว�ที่�� medullary interstitium หัล�งจ่ากน�%น NH4+ เม,�อเขึ้�ามาที่�� medullary

interstitium จ่ะกลาย์เปี$น NH3 ซ/�งการก�าจ่�ดี H+ จ่ะเร �มจ่ากที่�� NH3 จ่ะแพร�ออกมาที่�� Collecting duct และจ่ะรวมก�นก�บ H+ ที่��ถ1กหัล��งออกมา โดีย์ H+ ATPase ซ/�ง NH3

+

จ่ะรวมก�บ H+ กลาย์เปี$น NH4+ และใน Lumen ม� pH ต��า (4.0 to 4.5) ซ/�ง NH4

+ จ่ะคำงต�ว (PKa ปีระมาณ 9.26) และในบร เวณน�% ม� Permeability ต�อ NH4

+ ต��า ดี�งน�%น NH4

+ จ่/งถ1กขึ้�บออกไปีที่างปี-ส่ส่าวะในกรณ�ขึ้องจ่�อย์ ซ/�งม�ภาวะ Metabolic acidosis ในภาวะน�%จ่ะม�การหัล��ง Cortisol

เพ �มมากขึ้/%น ซ/�ง Cortisol จ่ะกระต��นระบบ ammoniagenesis ที่�าใหั�การส่ร�าง HCO3-

และ NH4+ จ่าก glutamine มากขึ้/%น

ดี�งน�%นโดีย์รวมแล�ว ในภาวะ Acidosis ร�างกาย์จ่ะปีร�บต�วโดีย์การ เพ �มอ�ตราการหัาย์ใจ่ เพ �มการดี1ดีซ/มกล�บขึ้อง HCO3

- และเพ �มการขึ้�บ กรดี (H+) น��นเอง

8. ทำ��ไมจั�อยห�ยใจัเร6วแลุ่ะลุ่�ก ร3ป็แบบก�รห�ยใจัแบบน��เร�ยกว��อะไร ร1ปีแบบการหัาย์ใจ่แบบน�%เร�ย์กว�า Kussmaul respiration ซ/�งเปี$นร1ปีแบบหัน/�งขึ้อง

hyperventilation คำ,อ การหัาย์ใจ่ที่��ล/กและเร9ว เก ดีจ่ากภาวะ severe metabolic

acidosis โดีย์เฉัพาะในภาวะ diabetic ketoacidosis และ renal failure ที่�าใหั� CO2

ในเล,อดีเส่�ย์ไปี การหัาย์ใจ่แบบน�%จ่ะใช�กล�ามเน,%อ sternocleidomastiod และ scalene

เราจ่ะไม�พบการหัาย์ใจ่แบบ Kussmaul ใน respiratory acidosis

กลไกที่��ที่�าใหั�จ่�อย์หัาย์ใจ่ล/กและเร9ว เก ดีจ่ากในร�างกาย์ขึ้องจ่�อย์ม� ภาวะ Acidosis

( H+ ที่��ส่1งขึ้/%น) ซ/�งจ่ะไปีกระต��นที่�� Chemoreceptors คำ,อ aortic body และ carotid

body แต�โดีย์ส่�วนใหัญ�จ่ะอย์1�ที่�� carotid body (นอกจ่ากน�% หัา pH ต��ากว�า 7.5 H+ จ่ะส่ามารถผู้�าน Blood-brain barrier ไดี� จ่/งส่ามารถกระต��น Central chemoreceptor

ไดี�)จ่ากน�%นจ่ะส่�งส่�ญญาณไปีที่�� medulla oblongata ซ/�งเปี$นศั1นย์�คำวบคำ�มการหัาย์ใจ่ จ่ากน�%น medulla oblongata จ่ะส่��งการไปีที่��กล�ามเน,%อที่��ใช�ในการหัาย์ใจ่เขึ้�า คำ,อ external

intercostals muscle ,diaphragm และ accessory muscle of inspiration

คำ,อ sternocleidomastiod muscle และ scalene muscle ใหั�เก ดีการหัาย์ใจ่เขึ้�าล/กและเร9ว

แผนภ�พทำ�� 8 แส่ดีง Peripheral chemoreceptor(Gayton textbook of medical physiology)

9. ก�รทำ��จั�อยลุ่-มฉี�ด Insulin ทำ��ให5เก�ด acid-base disorder ได5อย��งไรInsulin ม�หัน�าที่�� เร�งใหั�ม�การขึ้นส่�งกล1โคำส่เขึ้�าเซลล� กระต��นการเก9บกล1โคำส่ในร1ปี

ไกลโคำเจ่น(Glycogen synthesis)ในต�บและกล�ามเน,%อ, กระต��นการส่�งเคำราะหั�และย์�บย์�%งการส่ลาย์ triglyceride ในเซลล�ไขึ้ม�น โดีย์เร�งการที่�างานขึ้องเอนไซม� Lipoprotein

lipase แต�ไปีย์�บย์�%งเอนไซม� hormone-sensitive lipase ที่�าใหั�ไขึ้ม�นในเซลล�ถ1กส่ลาย์(Beta-oxidation) น�อย์ลง กรดีไขึ้ม�นที่��จ่ะส่�งไปีต�บและกล�ามเน,%อน�อย์ลง กรดีไขึ้ม�นภาย์ในต�บถ1กเปีล��ย์นเปี$น Ketone body น�อย์ลง และกระต��นการส่ร�างไขึ้ม�น และ Insulin

ย์�งกระต��นการส่ร�างโปีรต�น และย์�บย์�%งการส่ลาย์โปีรต�นอ�กดี�วย์ ดี�งน�%นการที่��จ่�อย์ล,มฉั�ดี Insulin ที่�าใหั�เก ดีคำวามผู้ ดีปีกต ต�างๆ คำ,อ ไม�ส่ามารถน�า

น�%าตาลเขึ้�าส่1�เซลล�ไดี� น�%าตาลในเล,อดีส่1งขึ้/%น, เซลล�ที่��วไปีไม�ส่ามารถใช�กล1โคำส่เปี$นพล�งงานไดี� ร�างกาย์จ่/งเปีล��ย์นมาใช�ไขึ้ม�นและโปีรต�นแที่น การที่�� ขึ้าดี Insulin ย์�งส่�งผู้ลใหั�เก ดี Counter

regulatory hormone ขึ้/%น ซ/�งจ่ะเพ �มการหัล��ง Glucagon, Cortisol, Growth

hormone และ Epinephrine เปี$นต�น การเพ �มขึ้/%นขึ้อง Glucagon (เน,�องจ่ากการขึ้าดี Insulin ที่�าใหั�กล1โคำส่เขึ้�าส่1�เซลล� A ขึ้อง Islet ไดี�น�อย์ลง) จ่ะม�ผู้ลต�อ Carbohydrate

metabolism คำ,อที่�าใหั�เก ดีกระบวนการ Gluconeogenesis และ Glycogenolysis

เพ �มขึ้/%น ผู้ลตามมาก9คำ,อที่�าใหั� Blood Glucose เพ �มมากขึ้/%นอ�กจ่นที่�าใหั�เก ดีภาวะ Hyperglycemia ผู้ลต�อ Protein metabolism คำ,อที่�าใหั�การส่ร�างโปีรต�นน�อย์ลง เพ �มการขึ้นส่�ง amino acid ส่�วนผู้ลต�อ Lipid metabolism คำ,อ เพ �มกระบวนการ Lipolysis ที่�าใหั�ม� Fatty acid เพ �มขึ้/%น และเพ �มกระบวนการ Ketogenesis ที่�าใหั�ม� Ketone body เพ �มมากขึ้/%น ซ/�ง Ketone body ก9คำ,อกรดีอย์�างหัน/�งน��นเอง (Beta-

hydroxybutyric acid และ Acetoacetic acid)

จ่ะเหั9นไดี�ว�าการที่��จ่�อย์ล,มฉั�ดี Insulin ที่�าใหั� Blood amino acid, Fatty acid

และ Ketoacid เพ �มขึ้/%นอย์�างมาก จ่นที่�าใหั�เก ดีภาวะ Acidosis ที่��เร�ย์กว�า Diabetic

Ketoacidosis เก ดีขึ้/%น

แผนภ�พทำ�� 9 แส่ดีงผู้ลจ่ากการขึ้าดี Insulin แบบเฉั�ย์บพล�น(ภาพจ่าก Color Atlas of Physiology 5th Ed. (A. Despopoulos et al,

Thieme 2003))10.Serum anion gap ค-ออะไร serum anion gap ของจั�อยเป็�นเทำ��ไร อธิ�บ�ยได5ว��อย��งไร

Serum anion gap คำ,อ การคำ�านวณหัาคำ�าปีระจ่�ลบใน plasma ที่��เราไม�ไดี�ว�ดี(Unmeasured anions) เช�น protein anion ,PO4

3- , SO42- โดีย์น�าปีระจ่�บวก

หัล�กคำ,อ Na+ ก�บ K+มารวมก�น แล�วลบดี�วย์ปีระจ่�ลบหัล�กคำ,อ Cl- ก�บ HCO3 -รวมก�น ซ/�งคำ�า

ขึ้องปีระจ่�ลบในร�างกาย์จ่ะส่มดี�ลก�บปีระจ่�บวก โดีย์คำ�าปีกต ขึ้อง anion gap ใน plasma

ปีระมาณ 12 mEq/L ( 6-15 mEq/L ) Serum anion gap เอาไว�ที่�านาย์ส่าเหัต�ขึ้อง metabolic acidosis

Anion gap = ( [Na+] + [ K+] ) – ( [Cl-] +[HCO3 -] )

ถ�าคำ�านวณแล�วพบว�า anion gap

ม�คำ�ามากเก นปีกต แส่ดีงว�า HCO3- ลดีลง จ่ากการม�กรดีบางชน ดีเพ �มขึ้/%น เช�น lactic

acid ( ในกรณ� circulatory shock เน,%อเย์,�อขึ้าดีออกซ เจ่น ) , ketoacid ( ในผู้1�ปี8วย์เบาหัวานที่��ขึ้าดี insulin และใช�ไขึ้ม�นจ่นม�กรดีคำ��ง ) และจ่ากส่ารพ ษ เช�น methanol เปีล��ย์นเปี$น formic acid

ม�คำ�าปีกต อาจ่ม�ภาวะ hyperchloremic acidosis ม�กเก ดีจ่ากการส่1ญเส่�ย์ HCO3

– ไปีจ่ากร�างกาย์ เช�น ที่�องร�วง เส่�ย์ HCO3 – แต�ไตพย์าย์ามเก9บ Cl – ไว�แที่น หัร,อเส่�ย์

HCO3 – ไปีในปี-ส่ส่าวะหัร,อส่ร�าง HCO3

– ไดี�น�อย์เก นไปี ม�คำ�าน�อย์กว�าปีกต แส่ดีงว�าม�ภาวะ hypoalbunemia การม� albumin ลดีลง ที่�าใหั�

ร�างกาย์ต�องปีร�บใหั�ม� Cl- และ HCO3 – มากขึ้/%นเพ,�อใหั�เก ดีส่มดี�ลระหัว�างปีระจ่�ลบก�บ

ปีระจ่�บวก เม,�อน�ามาคำ�านวณตามส่1ตรจ่/งพบว�า anion gap ม�คำ�าลดีลงSerum anion gap ของจั�อย

Anion gap = ( [Na+] + [ K+] ) – ( [Cl-] +[HCO3 -] )

= ( 130 + 5.8 ) – ( 96 + 8 ) = 135.8 – 104 = 31.8 mEq/L

อธิ์ บาย์ไดี�ว�าจ่�อย์เก ดีภาวะ metabolic acidosis จ่ากการที่��ม� HCO3- ลดีลง

เน,�องจ่าก ม� Ketone acid เพ �มขึ้/%น (ซ/�งเปี$น Unmeasured anions ใน Plasma ที่��เพ �มขึ้/%น)

แผนภ�พทำ�� 10 แส่ดีง Serum anion gap

11. ป็#จัจั�ยใดทำ��ม�ส่�วนทำ��ให5 plasma K+ ของจั�อยส่3งข��น( hyperkalemia )

ปี-จ่จ่�ย์ที่��ม�ส่�วนที่�าใหั� plasma K+ ขึ้องจ่�อย์ส่1งขึ้/%น คำ,อ1. acid - base balance

K+

Na+

Cl-

Anion gap

HCO3-

Unmeasured anion เช�น Protein anion, PO4

-, SO4

-,Organic anion

ร�างกาย์ขึ้องจ่�อย์ม�ภาวะ acidosis ที่�าใหั� H+ เพ �มขึ้/%น ซ/�ง จ่ะไปีย์�บย์�%ง Na+-K+

pump และ 1Na+-1K+- 2Cl+ symporter ม�ผู้ลที่�าใหั� Na+ ออกจ่ากเซลล�ไม�ไดี� และ K+ เขึ้�าเซลล�ไม�ไดี� K+ จ่/งคำ�างอย์1�ใน plasma

การที่��ม� H+ ใน Plasma มากขึ้/%น H+ จ่ะเขึ้�าส่1�เซลล�ไดี�มากขึ้/%น K+ ก9จ่ะออกส่1�เซลล�ไดี�มากขึ้/%น

2. insulin หัน�าที่��ขึ้อง insulin คำ,อ กระต��นและเพ �มการที่�างานขึ้อง Na+-K+ pump เร�ง

การน�าเขึ้�า K+ เซลล�กล�ามเน,%อ ต�บ กระดี1กและเม9ดีเล,อดีแดีง แต�ร�างกาย์ขึ้องจ่�อย์ขึ้าดี insulin ( ล,มฉั�ดี insulin เวลาต� 5 ) ที่�าใหั� Na+-K+ pump ที่�างานไดี�ไม�ดี� ส่�งผู้ลใหั� K+ เขึ้�าเซลล�ไม�ไดี� K+ จ่/งคำ�างอย์1�ใน plasma เก ดีภาวะ hyperkalemia

3. epinephrine receptors ขึ้อง epinephrine บนผู้ วเซลล� ม� 2 receptors คำ,อ α และ

β2 adrenergic receptors ถ�า epinephrine ไปีจ่�บก�บ α-adrenergic receptors จ่ะที่�าใหั� release

K+ ออกจ่ากเชลล� ถ�า epinephrine ไปีจ่�บก�บ β2 -adrenergic receptors จ่ะไปีกระต��น การ

ที่�างานขึ้อง Na+-K+ pump ที่�าใหั� K+ เขึ้�าเซลล�ไดี� ใน tubule ขึ้องจ่�อย์ม�คำวามเขึ้�มขึ้�นขึ้อง glucose มาก ที่�าใหั�ดี1ดีน�%าออกจ่าก plasma เขึ้�าส่1� tubule มากขึ้/%น ECV จ่/งลดีลง ซ/�งจ่ะม�ผู้ลไปีกระต��น sympathetic จ่ากน�%น sympathetic จ่ะส่�งส่�ญญาณไปีกระต��น adrenal

gland ใหั�หัล��ง epinephrine แล�ว epinephrine จ่ะม�ผู้ลดี�งที่��กล�าวไปีแล�วขึ้�างต�น4. plasma osmolarity

จ่�อย์ไม�ไดี�ฉั�ดี Insulin จ่/งที่�าใหั�ปีร มาณ Glucose ในเล,อดีส่1ง และจ่ากการที่�� จ่�อย์ม�ปีร มาณ Glucose ในเล,อดีส่1ง (560 mg/dL) จ่/งที่�าใหั�ไตไม�ส่ามารถดี1ดีกล�บ Glucose ไดี�หัมดี(ม�ปีร มาณมากเก น Renal threshold)จ่/งม� Glucose เหัล,อคำ�างในปี-ส่ส่าวะเปี$นจ่�านวนมาก ส่�งผู้ลใหั�เก ดีการดี/งน�%าออกไปีที่างปี-ส่ส่าวะมาก ที่�าใหั�ปี-ส่ส่าวะมาก (Osmotic diuresis) ซ/�งผู้ลที่�%งการที่��ม�Glucose ในเล,อดีส่1ง และส่1ญเส่�ย์น�%าออกจ่าก Plasma ที่�าใหั� Plasma osmolarity เพ �มขึ้/%น และการที่�� Plasma

osmolarity ที่��ส่1งขึ้/%นน�%เองที่�าใหั�เร�งการปีลดีปีล�อย์ K+ ออกจ่ากเซลล�ส่1� Plasma

ที่�าใหั�เก ดี Hyperkalemia ไดี�

แผนภ�พทำ�� 11 แส่ดีงการคำวบคำ�ม Extracelluar K+ Concentration

(ภาพจ่าก Color Atlas of Physiology 5th Ed. (A. Despopoulos et al, Thieme 2003))

แผนภ�พทำ�� 12 แส่ดีงการผู้ลจ่ากภาวะ Acidosis ที่��ม�ต�อ Plasma K+ (ภาพจ่าก Boron Medical physiology 2006)

12. ก�รร�กษ�โดยก�รให5 Saline แลุ่ะ Insulin ทำ�งหลุ่อดเลุ่-อดด��แก5ไขภ�วะ fluid

and electrolyte disturbances ใน case น��อย��งไรจ่ากการที่�� จ่�อย์ม�ภาวะ Hyperglycermia ที่�าใหั�ส่1ญเส่�ย์ Na+ และน�%าไปีที่างปี-ส่ส่าวะ

เปี$นจ่�านวนมาก ดี�งน�%นการใหั� Saline ซ/�งก9คำ,อ 0.9% NaCl ซ/�งเปี$น isotonic solution

จ่/งที่�าใหั� จ่�อย์ไดี�ร�บ Na+ และน�%า ที่ดีแที่น เพ �ม volume ใน Plasma ร�กษาภาวะ Volume

contraction และย์�งไดี�ร�บ Insulin ดี�วย์ ซ/�ง Insulin จ่ะย์�บย์�%งการส่ร�าง Ketone body

ย์�บย์�%งการส่ลาย์โปีรต�นและไขึ้ม�น ที่�าใหั�การส่ร�างกรดีในร�างกาย์ ลดีน�อย์ลง และ Insulin ย์�งกระต��นการที่�างานขึ้อง Na+-K+ pump โดีย์ผู้ลจ่ากคำวามเปี$นกรดีในร�างกาย์น�อย์ลง และการที่�างานขึ้อง Na+-K+ pump ที่��ดี�ขึ้/%นจ่/งที่�าใหั� K+ เขึ้�าส่1�เซลล�ต�างๆไดี�มากขึ้/%น ระดี�บ K+ ใน Plasma ก9จ่ะลดีลง

ดี�งน�%นโดีย์ส่ร�ปีแล�ว ระดี�บกล1โคำส่ขึ้องจ่�อย์จ่/งลดีลง (175mg/dL) Plasma K+ ลดีต��าลง (4 mEq/L) และ Plasma Na+ ส่1งขึ้/%น

Reference 1. Agamemnon Despopoulos. Color Atlas of Physiology. 5th ed.

Acid-base homeostasis. Wemding, Germany;2003. P.142-144.2. Arthur C. Guyton and John E. Hall. Texbook of Medical

Physiology. 11th ed. The Body Fluids. and Kidneys. Philadelphia, Pennsylvania; 2006. P.348-400

3. Berne RM, Levy MN, Koeppen BM, Stanton BA, editors. Physiology. 6th ed. St. Louis: Mosby; 2008. P.555-650.

4. Boron WF, Boulpaep EL. Medical physiology. The urinary system. Philadelphia: Saunders; 2006. P. 817-818

5. Stefan Silbernagl. Color Atlas of Pathohysiology. Hormone. Wemding, Germany;2000. P.288-289

6. ว�ฒนา ว�ฒนาภา, ส่�พ�ตรา โล�หั�ส่ ร ว�ฒน�, ส่�พรพ มพ� เจ่�ย์ส่ก�ล. ส่ร�รว ที่ย์า 2. ระบบขึ้�บถ�าย์ปี-ส่ส่าวะ. ภาคำว ชาส่ร�รว ที่ย์า คำณะแพที่ย์ศัาส่ตร�ศั ร ราชพย์าบาล มหัาว ที่ย์าล�ย์มหั ดีล; 2548. หัน�า 644-689.