Ketonkörper – Ketoazidose: Das kann gefährlich werden

Marcel M. ist 27jährig und hat seit acht Jahren einen Diabetes vom Typ 1, der mit Basis- und Mahlzeiteninsulin gut eingestellt ist. – Heute wird er von den Angehörigen in kaum noch ansprechbarem Zustand mit Atemnot ins Spital gebracht. Alles begann am Vortag mit Übelkeit, Erbrechen, Bauchschmerzen und Fieber. Da Marcel M. nicht in der Lage war, etwas zu essen, verzichtete er auf die morgendlichen Insulinspritzen. Darauf verschlimmerten sich die Bauchbeschwerden, und sein Zustand verschlechterte sich rapide. – Im Spital stellte man bei einem Blutzucker von 42 mmol/l die Diagnose einer sogenannten diabetischen Ketoazidose und nahm Marcel M. zur weiteren Behandlung auf die Intensivstation auf.

Diese Beschreibung schildert das Entstehen einer diabetischen Ketoazidose. Im Folgenden wird erklärt, was unter «Ketoazidose» zu verstehen ist, welche Bedeutung ihr beizumessen ist, wie man dieser vorbeugt. Zunächst ist es aber sinnvoll und nötig, auf den Begriff der «Ketonkörper» einzugehen. 

Der Text richtet sich vor allem an Leute mit Typ-1-Diabetes oder an Patienten/-innen mit Typ-2-Dia­betes, die unter einer Therapie mit Insulin und einem SGLT2-Hemmer stehen.

Was sind Ketonkörper? 

Ketonkörper sind energiereiche Substanzen, die in der Leber beim Abbau von Fett entstehen. Von der Leber werden die Ketonkörper über das Blut im ganzen Organismus verteilt, wo sie als Betriebsstoff genutzt werden können. 

Normalerweise werden nur wenig Ketonkörper gebildet und diese so rasch abgebaut, dass sie im Blut und im Urin praktisch nicht zu finden sind.

Nur wenn der Körper in grösserem Umfang auf die eigenen Fettreserven zurückgreifen muss, weil es ihm am wichtigsten Energielieferanten, der Glukose, fehlt oder er diese nicht als Betriebsstoff verwerten kann, findet man eine Anreicherung von Ketonkörpern im Blut und im Urin. 

Wieso kommt es im Körper zu Energiemangel?

Hauptenergielieferant bzw. Betriebsstoff für den Körper ist normalerweise der Zucker (Glukose). Wenn nicht genügend Glukose zugeführt wird, wie zum Beispiel im Hunger- oder Fastenzustand, bei Schlankheitskuren oder sportlichen Ausdauerleis­tungen (zum Beispiel Marathonlauf) erleidet der Körper einen Energiemangel und muss auf die eigenen  Reserven, das Fett, zurückgreifen. 

Bei Vorliegen eines Diabetes besteht ein Insulin­mangel. Dieser führt dazu, dass der Zucker (Glukose) nicht aus dem Blut in die Körperzellen aufgenommen werden kann. Deshalb ist die Zuckerkonzentration im Blut hoch. Die Zellen aber leiden unter Energiemangel, weil die Glukose als Betriebsstoff fehlt. Gefährdet, Ketonkörper in grösseren Mengen zu bilden, sind vorwiegend Typ-1-Diabetiker, weil sie zu 100 % auf Insulinzufuhr von aussen angewiesen sind. Seltener geraten Typ-2-Diabetiker in den Zustand der Ketonkörperbildung. Meistens sind dies schlanke Menschen und solche mit einem grossen Insulinbedarf.

Gesamthaft ist die Bildung von Ketonkörpern grundsätzlich eine sinnvolle Massnahme des Körpers, um die benötigte Energie trotz Zuckermangel bereitzustellen. Doch durch die sauren Eigenschaften der Ketonkörper kann eine gefährliche Keto­azidose entstehen (siehe unten). 

Schwangerschaft und Ketonkörper

In der Schwangerschaft ist die Ketonkörperproduktion häufig und auch unter Normalbedingungen leicht erhöht, so dass bei zirka 30 % aller schwangeren Frauen (mit und ohne Diabetes) im Morgenurin Ketonkörper nachgewiesen werden können. Dieses Phänomen wird natürlich durch Hungern und Fasten zusätzlich verstärkt. Ketonkörper sind wichtige Energiequellen für die Kindsentwicklung im Falle, wo zu wenig Glukose vorhanden ist.  

Bei Diabetes sollte besonders in der Frühschwangerschaft eine zu starke Ketonkörperproduktion vermieden werden, da sonst Fehlbildungen beim Kind nicht sicher auszuschliessen sind. Im späteren Verlauf der Schwangerschaft besteht diese Gefahr ziemlich sicher nicht mehr. Eine leichte Ketonkörperbildung ist deshalb harmlos. Hingegen sollten deutlich erhöhte Werte die Schwangere veranlassen, mehr Kohlenhydrate zu essen, um den Energiemangel zu beseitigen.

Was bedeutet Ketoazidose?

Das Wort «Ketoazidose» setzt sich zusammen aus den Begriffen «Ketose» und «Azidose». 

Als «Ketose» wird der erhöhte Ketonkörpergehalt im Blut bezeichnet. Der Begriff «Azidose» bedeutet Übersäuerung. Eine solche kann durch eine Anhäufung von zu viel sauren Stoffwechselprodukten, wie zum Beispiel Ketonkörpern, entstehen

Normalerweise kann der menschliche Organismus in einem gewissen Rahmen eine Übersäuerung ausgleichen. Ist dies nicht mehr möglich, führt dies zu typischen Beschwerden und Symptomen, wie sie Marcel M. im Eingangsbeispiel erlebt hat und wie sie in Tabelle 1 und unten beschrieben sind.

Symptome einer Ketoazidose

Beschwerden aufgrund einer Ketoazidose entwickeln sich in der Regel langsam und über Tage hinweg. Bei Auftreten von Erbrechen kann es aber wie bei Marcel M. innert Stunden zu einer lebensbedrohlichen Situation kommen. Als typische Symptome gelten Übelkeit, Bauchschmerzen, Erbrechen und Fieber. Die Betroffenen verspüren zudem starken Durst bei gleichzeitig häufigem Wasserlassen. Typisch für eine Ketoazidose ist ein Atemmuster mit  tiefem Ein- und Ausatmen, da der Körper bei einer Übersäuerung versucht, die sauren Substanzen auszuatmen und so für Ausgleich zu sorgen. Man bezeichnet dieses Atemmuster als «Kussmaul’sche Atmung», benannt nach dem Heidelberger Arzt und Forscher Adolf Kussmaul, der von 1822 bis 1902 gelebt hat. Ausserdem kann die Ausatmungsluft azetonhaltig sein und somit süsslich und ein wenig wie faules Obst riechen. Eine Auflistung der Beschwerden findet sich in Tabelle 1. 

Die Übersäuerung kann zum Bewusstseinsverlust (Koma) und schlussendlich zum Tod führen. Die Ketoazidose ist also lebensgefährlich, wenn sie nicht umgehend und konsequent behandelt wird.

Therapie der Ketoazidose

Die Therapie der Ketoazidose erfolgt im Spital, meistens in einer Intensivstation, und beinhaltet die Gabe von Insulin, Glukose und Flüssigkeit unter Kontrolle der Blutsalze (Kalium, Natrium, Phosphat).

Wann soll bei Diabetes eine Kontrolle auf Ketonkörper durchgeführt werden?

Empfohlen wird die Durchführung der Ketonkontrolle bei

Krankheiten und Infekten

Symptomen, die für eine Ketoazidose typisch sind

anhaltendem Blutzuckerspiegel über 14 mmol/l

anhaltender starker Zuckerausscheidung im Urin

Schwangerschaft

weil dann die Gefahr einer Ketoazidose besteht. 

Wie erfolgt die Kontrolle auf Ketonkörper?

Zur Testung auf Ketonkörper ist die Kontrolle mittels Urinteststreifen die am häufigsten angewandte Methode: Nur ketonkörperhaltiger Urin verfärbt diese Teststreifen, entsprechend dem Ketongehalt schwach bis sehr stark. Normaler Urin macht keine Verfärbung. Allerdings ist zu beachten, dass man mit dieser Methode nur zwei von drei Sorten von Ketonkörpern nachweisen kann. Dies kann problematisch sein, weil bei einer Ketoazidose oft  gerade der mit dem Urinstreifentest nicht nachweisbare Ketonkörper, nämlich Beta-Hydroxybutyrat, in grossen Mengen vorhanden ist. Ausserdem ist der Urinnachweis  gegenüber dem Blutgehalt an Ketonkörpern um etwa zwei bis vier Stunden verzögert. Bei einem Verdacht auf eine Ketoazidose darf man sich deshalb nicht allein auf die Urinkontrolle stützen, sondern muss auch eine Blutkontrolle durchführen lassen. Wichtig ist in jedem Fall, dass man frisch gelassenen Urin verwendet, da sonst die Ketonkörper bereits als Gas (Azeton) entwichen oder durch Bakterien abgebaut worden sind. 

Mit gewissen Blutzuckermessgeräten kann man selbst und direkt die drei Ketonkörper im Blut nachweisen. Normalerweise liegen die Blutketonwerte unter 0,6 mmol/l. Was leicht darüber liegt, kann auf eine milde Ketoazidose hinweisen. Werte über 1,5 mmol/l sind bereits als gefährlich einzustufen.

Vorbeugung einer Ketoazidose

Beim Diabetes tritt die Ketoazidose typischerweise in Zuständen erhöhten Insulinbedarfs (zum Beispiel Krankheit) auf oder wenn aus irgendwelchen Gründen die Insulinzufuhr mit Pen oder Pumpe reduziert wird oder ganz ausfällt (siehe Tabelle 2). Deshalb darf im Krankheitsfall niemals auf die Insulinzufuhr verzichtet werden, wie Marcel M. dies im Eingangsbeispiel gemacht hat! Bei Krankheiten oder Infekten muss man meistens sogar mehr Insulin spritzen. Zudem sind mehrmals täglich durchgeführte Blutzucker- und Ketonkontrollen sinnvoll. 

Wenn schon ein leichter Ketonnachweis vorliegt, ist eine körperliche Belastung zu vermeiden, und es sollen im Laufe des Tages mehrere Liter Flüssigkeit in Form von Wasser aufgenommen werden. Hält der Zustand länger als acht Stunden an, ist eine Kontaktaufnahme mit einer Ärztin oder einem Arzt angebracht, um eine ketoazidotische Entgleisung zu vermeiden.

Verhalten bei beginnender Ketoazidose

An eine Ketoazidose ist zu denken, wenn der Blutzucker über 14 mmol/l liegt, typische Symptome auftreten, wie sie in Tabelle 1 aufgeführt sind, und Ketonkörper nachweisbar sind. Vorsicht bei der Urintestung auf Ketonkörper (siehe dort)! 

In einem solchen Fall unbedingt körperliche Aktivität wie Sport vermeiden, Insulinzufuhr nicht stoppen, sondern zusätzlich 10 – 20 % der gesamten Insulintagesmenge (= Basis- und Mahlzeiteninsulin zusammengezählt) als kurzwirksames Insulin spritzen, stündlich den Blutzucker und die Ketone kontrollieren und mindestens 1 Liter Wasser pro Stunde zuführen. Wenn nach spätestens 2 Stunden keine Besserung eintritt, unverzüglich (auch nachts und am Wochenende!) einen Arzt oder die Notfallstation des nächstgelegenen Spitals aufsuchen (siehe Notfallplan).

Ketoazidose unter SGLT2-Hemmern

Eine Ketoazidose kann gelegentlich auch bei Einnahme der neuen Tabletten gegen Typ-2-Diabetes  Forxiga®, Invokana® und Jardiance® auftreten. Diese Medikamente bewirken einen Zuckerverlust über die Nieren in den Urin, führen also quasi in einen Hungerzustand. Sie senken nicht nur den Blutzucker und den Insulinbedarf, sondern steigern auch die Freisetzung des Insulingegenspielers Glukagon. Dies alles zusammen kann eine Ketoazidose auch bei normalen oder nur leicht erhöhtem Blutzucker (meistens unter 12 mmol/l) auslösen, vor allem wenn gleichzeitig gefastet wird oder Brechdurchfall besteht. Eine Kontrolle bezüglich Ketoazidose drängt sich bei Einnahme solcher Tabletten also schon beim alleinigen Auftreten von verdächtigen oder typischen Symptomen auf (siehe Tabelle 1) und nicht erst bei einem Blutzucker über 14 mmol/l. Bei einer kohlenhydratarmen Ernährung, längerem Fasten oder Brechdurchfall ist die Einnahme dieser Tabletten vorsichtshalber zu pausieren.

und übrigens …

Die Bezeichnung «Ketonkörper» entstammt der organischen Chemie: Hier wird eine chemische Verbindung, die eine sogenannte Karbonylgruppe  enthält, die an zwei Kohlenwasserstoffatome gekoppelt ist, als «Keton» bezeichnet. Enthält die Verbindung auch eine sogenannte Karboxylgruppe, spricht man von einer «Ketonsäure» oder – in der Medizin – von einem «Ketonkörper». Es sind dies Azetoazetat, Azeton und Beta-Hydroxybutyrat, wobei letzteres mengenmässig am wichtigsten ist. 

Dr. med. Alexander Spillmann

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