癥酸中毒（英文：ketoacidosis）是指體內酮酸增加而引起體液H+增加而血漿HCO3-濃度減少導致的酸堿平衡紊亂，是陰離子間隙（AG）增高型代謝性酸中毒的一種。酮體是肝臟中脂肪酸分解利用的中間代謝產物，包括乙酰乙酸、β-羥丁酸和丙酮三種成分，其中乙乙酸和β-羥丁酸屬酸性物質，是引起酸中毒的主要成分。糖尿病、嚴重饑餓和酒精中毒等使脂肪大量動員，形成過多的酮體(其中以β-羥丁酸、乙酰乙酸為酸性物質)，超過了外周組織的氧化能力及腎臟排出能力時可發生酮癥酸中毒。依據引起酮癥酸中毒的原因，其可以分為：糖尿病酮癥酸中毒、酒精性酮癥酸中毒和饑餓性酮癥酸中毒。患者表現為嘔吐、腹痛和Kussmaul 呼吸及脫水，呼出氣體可能會有“爛蘋果味”。實驗室檢查可見血酮體升高，尿酮體陽性，血pH下降。治療以對因治療為主，同時應補液、補堿和補鉀治療。
臨床分型
酮癥酸中毒是代謝性酸中毒的一種，依據發生原因可分為糖尿病酮癥酸中毒、酒精性酮癥酸中毒和饑餓性酮癥酸中毒：
病因
酮癥酸中毒是由于各種原因導致體內酮體（主要是乙酰乙酸和β-羥丁酸）生成過多，超過機體代謝速度而出現酮體積累使體液H+增加，進而出現機體代謝紊亂。酮體是葡萄糖代謝受限時機體組織的主要供能物質，由肝臟細胞在激素調節作用下分解脂肪酸而成。病情嚴重程度與酮酸生成速率、持續時間、酮酸代謝速率、尿液排酸速率等有關。
糖尿病酮癥酸中毒
胰島素活性的重度或絕對缺乏和升糖激素過多(如胰高血糖素、兒茶酚胺類、皮質醇和生長激素) 是DKA 發病的主要原因。胰島素和胰高血糖素比率下降促進糖異生、糖原分解和肝酮體生成，肝的酶作用底物( 游離脂肪酸、氨基酸)產生增加，導致高血糖、酮癥和酸中毒。
酒精性酮癥酸中毒
酒精性酮癥酸中毒通常發生于有過度飲酒史的慢性酒精中毒伴營養不良患者。該類患者在飲酒期間因酒精代謝多發生輕度酮癥酸中毒，而當停止飲酒后，因酒精水平下降導致兒茶酚胺和皮質醇增加，從而引起胰島素降低而胰高血糖素升高，會明顯增加脂肪分解，出現重度酮癥酸中毒。此類患者可能有低血糖或高血糖、低鉀血癥、低磷血癥、低鎂血癥、血清滲透間隙升高以及混合性酸堿平衡紊亂。
饑餓性酮癥酸中毒
在機體禁食超12～14小時后出現，此時機體以脂肪為主要功能物質，從而使酮酸在體內蓄積，大部分表現為“酮癥”，此時稱為“禁食酮癥”，而當機體有持續較大量的葡萄糖需求的人持續饑餓時，如嬰兒饑餓狀態，妊娠或哺乳期婦女禁食，會使酮體積累更明顯，當血HCO3- 濃度低于18mEq/L時，則稱為饑餓性酮癥酸中毒。
流行病學
DKA多發生于1型糖尿病患者，當2型糖尿病患者出現感染、創傷、心血管或其他急癥時也可發生，多為小于65歲的患者。
病理生理
正常情況下，血中僅含少量酮體為0.03 ~ 0.5mmol/L（0.3 ~ 5mg/dl）。在饑餓或糖尿病時，由于脂肪動員加強，酮體生成增加。嚴重糖尿病患者血中酮體含量可高出正常人數10 倍，導致酮癥酸中毒。血酮體超過腎閾值，便可隨尿排出，引起酣尿。此時，血丙酮含量也大大增加，通過呼吸道排出，產生特殊的“爛蘋果”氣味。
代償機制
體液的緩沖系統、細胞內外的離子交換、肺和腎的調節是維持酸堿平衡的重要機制，也是發生酸堿平衡紊亂后機體進行代償的重要環節。酮癥酸中毒時機體的代償調節表現為:
血液及組織細胞的緩沖調節
代謝性酸中毒時，血漿中增高的H+立即被血漿緩沖系統進行緩沖，HCO3- 及其他緩沖堿不斷被消耗，2～4 小時后，大約1/2 的H+ 可通過離子交換方式進入細胞內并被細胞內的緩沖系統緩沖，而細胞內液的K+ 轉移到內環境，引起高鉀血癥。
肺的代償調節
血液H+ 濃度增加，刺激頸動脈體和主動脈體化學感受器，反射性引起呼吸中樞興奮，通過增加呼吸的深度和頻率明顯地增加肺通氣量。當pH 由 7.4 降到 7.0 時，肺泡通氣量由正常的4L/min 增加到30L/min 以上。呼吸加深加快是代謝性酸中毒的主要臨床表現，稱為酸中毒Kussmal 深大呼吸。呼吸的代償反應非常迅速，一般在酸中毒10 分鐘后就出現呼吸增強，30 分鐘后即達代償，12～24h 達代償高峰，代償最大極限是PCO2可降到10mmHg。代謝性酸中毒越嚴重，呼吸的代償也越強。
腎的代償調節
除了腎功能障礙引起的代謝性酸中毒外，其他原因引起的代謝性酸中毒腎臟均可發揮重要的代償調節作用。代謝性酸中毒時腎臟通過加強泌H+、泌NH3-NH4+ 及回收HCO3- 使HCO3- 在細胞外液的濃度有所恢復。因為酸中毒時，腎小管上皮細胞巾的碳酸酐酶和谷氨酰胺酶等活性增強，使尿中可滴定酸和NH4+ 排出增加，并重新生成HCO3-。但腎臟的代償作用較慢，一般要3～5 天才能達高峰。酸中毒對鉀平衡常有較大影響：酸中毒早期腎對鉀排泄減少，但之后由于血鉀上升，刺激醛固酮分泌以及抑制近端小管對HCO3-的重吸收，使到達遠端小管濾液增加，尿鉀排出增加。
身體功能障礙
心血管系統功能障礙
嚴重代謝性酸中毒能產生致死性室性心律失常、心肌收縮力減弱以及血管對兒茶酚胺的反應性降低，從而導致心血管系統功能障礙。所以治療休克時，首先要糾正酸中毒，才能改善血流動力學障礙。
神經系統功能障礙
酸中毒時生物氧化酶類的活性受到抑制，氧化磷酸化過程減弱，致使ATP 生成減少，腦組織能量供應不足。同時，腦組織中谷氨酸脫羧酶活性增強，抑制性神經遞質 γ 氨基丁酸(GABA) 轉氨酶活性下降，使GABA 生成增多，轉化障礙，GABA 在中樞神經系統大量蓄積，引起抑制效應。從而導致疲乏，肌無力，感覺遲鈍，精神萎靡不振， 甚至意識障礙、昏迷，最后可因呼吸中樞和心血管運動中樞麻痹而死亡。
脫水
DKA 時，血糖和血酮濃度升高使血漿滲透壓增高，內環境高滲時細胞內液向細胞外轉移，細胞脫水伴滲透性利尿。蛋內質和脂肪分解加速，滲透性代謝物(經腎)與酮體(經肺)排泄帶出水分，加之酸中毒失代償時的厭食、惡心、嘔吐使水攝入量減少及丟失過多。這些因素相互和累加作用，引起患者脫水，嚴重者血容量不足，血壓下降，甚至出現循環衰竭。酒精性酮癥酸中毒和饑餓性酮癥酸中毒均存在水攝入不足的情況。
臨床表現
代謝性酸中毒臨床表現由其基本病因、代償情況、嚴重程度以及是否合并其他水電解質酸堿紊亂等許多因素決定，會出現心血管系統、呼吸系統、神經系統及胃腸系統等癥狀。
心血管系統
酸中毒本身對心率的影響呈雙向性。當血pH 從 7.40 下降到 7.0 時，一般表現為心率過快；當 pH 繼續下降，心率逐漸減慢。酸中毒對小動脈及靜脈均有影響，以靜脈更為明顯，主要表現為持續性靜脈收縮。因此酸中毒時總的表現為各組織灌注減少， 回心血量增加，心臟負擔加重。嚴重酸中毒引起心律失常、心肌收縮力下降、周圍血管擴張而導致休克。
呼吸系統
呼出氣體可有爛蘋果味（丙酮味），而呼吸運動則表現為Kussmaul 呼吸，即患者呼吸加快加深，酸中毒可使O2 與血色素結合能力下降，使攜帶到組織的O2 釋放增多，對改善組織代謝有一定好處。但較長時間的酸中毒又可使紅細胞內2,3-二磷酸丙三醇(2,3-DPG) 含量減少，紅細胞攜帶O2 能力下降，后者最終抵消了前者的作用。
胃腸系統
可以出現輕微腹痛、腹瀉、惡心、嘔吐、胃納下降等，與引起酸中毒的基本病因、合并的其他水電解質酸堿失衡，以及酸中毒本身造成的自主神經功能紊亂有關。腹痛與酸中毒的嚴重程度有關，50%～75% 的 DKA 患者腹痛劇烈似急腹癥，臨床上容易誤診。DKA 的患者如有胃腸道出血可表現為嘔血。
神經系統
中樞神經系統功能障礙表現為疲乏，肌無力，感覺遲鈍，精神萎靡不振，甚至意識障礙、昏迷，最后可因呼吸中樞和心血管運動中樞麻痹而死亡。
其他
血 pH 下降時， K+ 容易從細胞內逸出到細胞外，可使血鉀輕度上升，但實際上許多產生代謝性酸中毒的情況常合并缺鉀，因此血鉀水平須綜合而定。酸中毒可使Ca2+ 與蛋白結合降低，從而使游離Ca2+ 水平增加。在糾正酸中毒時，有時可因游離Ca2+ 的下降而產生手足抽搐。血pH 下降可抑制腎1α-羥化酶，使活性維生素D3 產生減少。
診斷
酮癥酸中毒須依據癥狀、體征及實驗室檢查而進行全面診斷。可按以下程序完成診斷：
確定代謝性酸中毒的存在及病因分析
病史及臨床表現
進行全面的病史采集和體格檢查有助于判斷潛在的酸堿平衡紊亂，如病史中有糖尿病病史或糖尿病臨床表現、長期大量飲酒、饑餓等病史，出現腹痛、嘔吐、腹瀉、 Kussmaul 呼吸伴爛蘋果味則提示可能存在代謝性酸中毒。
實驗室檢查
酮癥酸中毒疾病診斷及病情監測需要一系列實驗室檢查，包括血生化檢測（包括血漿葡萄糖、血尿素氮/肌酸酐、血酮體、電解質），血滲透壓，尿常規（包括尿糖、尿酮體），動脈血氣分析和計算陰離子間隙（AG）等，DKA 患者還可能需要行血常規及血培養。
診斷標準
有酮癥酸中毒臨床表現；尿酮體陽性；血酮體升高；血 pH < 7.35，血 HCO3- < 22mmol/L 即可滿足酮癥酸中毒診斷。需結合病史及相關檢查明確其分型。
病因診斷
判斷呼吸代償系統是否反應恰當
一般情況下代謝性酸中毒所致的PCO2 代償范圍，可用簡單的公式進行估計，最常用的為Winter 公式：
PCO2 = 1.5 x [HCO3-] + 8 ± 2
將動脈血氣分析結果中的PCO2 和 [HCO3-] 數值代入此公式，如超出該范圍，常提示有混合性酸堿平衡紊亂障礙存在。
計算血清陰離子間隙(AG) 及 ΔAG/ΔHCO3-
鑒別診斷
乳酸酸中毒
乳酸的生成和清除失衡時，即產生乳酸酸中毒。乳酸酸中毒是住院患者代謝性酸中毒最常見的原因。可發生于休克(由低血容量、心力衰竭或服毒癥引起)或心肺驟停，局部組織缺血損傷、毒素或藥物中毒等。化驗血清乳酸鹽水平升高（ > 2mmol/L 為高乳酸血癥，> 4mmol/L 則定義為乳酸酸中毒），但尿糖、尿酮體陰性，血糖和血酮體多正常或輕度增高。詳細詢問病史結合患者實驗室檢查即可鑒別。
AG 正常、高氯型代謝性酸中毒
主要因 HCO3- 從腎或腎外丟失，或者腎小管泌 H+ 減少，但腎小球濾過功能相對正常引起。常見于大量腹瀉、尿道旁路手術后、慢性腎功能不全、酸性鹽進食過多等，根據患者病史可鑒別，完善血氣分析，計算 AG 值即可明確。
高滲性高血糖狀態
見于年齡較大的糖尿病患者，常有嘔吐、腹瀉病史，起病緩慢，患者呼吸急促。尿糖強陽性，血糖 33.3mmol/L，但尿酮體陰性或弱陽性，血酮體、血 pH 值、AG 正常，血滲透壓高于 330 mOsm/(千克H2O)。
低血糖昏迷
為糖尿病并發癥之一，應與糖尿病酮癥酸中毒昏迷鑒別，但該病發生于糖尿病患者進餐少、活動過度或注射胰島素后未進食者，起病急，有潮濕、多汗、蒼白表現，呼吸正常；化驗尿糖及尿酮體均陰性，血糖顯著下降，且血酸堿度正常。
治療
預防和治療原發病，去除引起代謝性酸中毒的病因是治療代謝性酸中毒的基本原則。酮癥酸中毒，一經診斷，應立即治療，并啟動代謝和心、腎功能監護，觀察神志變化。治療重點是糾正病理生理變化、補充液體和電解質，必要時糾正酸堿失衡，對于DKA 患者還需要控制血糖，去除誘因，防止可能導致復發的因素。
一般治療
患者應予臥床休息，監測生命體征，條件允許行心電監護，監測尿量，觀察神志變化。
及時清潔口腔、皮膚，預防褥瘡和繼發性感染。
藥物治療
適用于 DKA 患者，多采用普通胰島素小劑量持續靜脈滴注的方法，可以有效抑制肝糖異生和脂肪分解，且低血糖、低鉀血癥、低血磷、低鎂血癥等并發癥發生率低。絕大多數患者在補液的同時給予胰島素治療，先予靜脈負荷量，隨后采用生理鹽水+普通胰島素滴注。如患者合并休克或血鉀 < 3.3mmol/L，在使用胰島素治療之前需先補液或補鉀，待休克緩解，血鉀升至 3.3mmol/L 以上后，盡快使用胰島素。每1～2 小時檢測一次血糖、血酮、血鉀和其他電解質水平，必要時做腎功能生化檢查和血氣分析，及時調整治療措施。當血糖降至 13.9mmol/L 以下時，可改用 5% 葡萄糖或糖鹽水，按葡萄糖（g）與胰島素（U）比例2～4: 1 加入胰島素。當血糖降至 11.1mmol/L 以下，[HCO3-] > 18mmol/L，pH > 7.3，尿酮體陰性后，可以開始皮下注射胰島素治療方案。皮下注射短效胰島素后，靜脈胰島素仍需繼續維持 1～2 小時以防止血糖回升。
適用于酒精性酮癥酸中毒患者，取100mg 硫胺素靜脈注射，可有效預防 Wernicke's 腦病，應盡早用藥。
大多數酮癥酸中毒患者存在脫水和電解質丟失。補液不僅能糾正失水，對于 DKA 患者還有助于其血糖下降和酮體的清除。脫水和滲透壓糾正過快導致腦水腫的情況盡管少見，但是后果嚴重，而且在兒童中發生率相對較高。
通過補液，低鈉、低氯血癥一般都能夠糾正。DKA 時總體鉀丟失嚴重(估計損失量3～5mmol/kg) ，但補液、膜島素治療和糾正酸中毒使鉀離子向細胞內轉移，血鉀水平更低。酒精性酮癥酸中毒患者也存在低鉀血癥，在應用葡萄糖治療后使鉀離子向細胞內轉移，也會加重低鉀血癥。為了治療和防止低鉀血癥，在開始治療時，只要患者血鉀低于 5.5mmol/L，且尿量足夠，即應補鉀，并注意血鉀和心電監測。治療前已有高鉀血癥者，等補液等治療后血鉀降至正常范圍開始補鉀。為了防止血氯增加，可用磷酸三鉀或醋酸鉀替代氯化鉀治療。通過治療要使血鉀 >3.5mmol/L。如治療前血鉀低于 3.3mmol/L，在使用胰島素之前需先補鉀，血鉀升至3.3mmol/L 以上后，再開始使用胰島素。
輕至中度酮癥酸中毒患者經上述治療后，酸中毒隨代謝紊亂的恢復而糾正，一般不需要補堿。重度酸中毒時，血 pH 低至7.0，可抑制呼吸中樞和中樞神經功能，誘發腦損傷和心律失常，應予以搶救及補堿，但補堿應緩慢。當血 pH 降至6.9～7.0 時， 50mmol 碳酸氫鈉 稀釋于200ml 注射用水中；當 pH < 6.9 時，100mmol 碳酸氫鈉加 400ml 注射用水，以200ml/h 的速度靜脈滴注。此后，以 30 分鐘～2 小時的間隔時間監測血 pH，直到上升至7.0 以上停止補堿。
大多數研究未顯示DKA患者常規補磷有明顯的益處，且補磷治療血鈣可能降低甚至發生嚴重低鈣血癥，因此只有當血磷濃度低于0.3mmol/L 且血鈣正常時才考慮補磷，補磷時必須監測血鈣。此外，由于氯化鉀過量輸入可能會發生高氯性酸中毒，需補磷酸鹽者用氯化鉀+磷酸鉀按 2:1 配比方案應用; 磷酸鉀4.2～6.4g 加入輸被中使用。
對于酒精性酮癥酸中毒患者，約20%會出現低鎂血癥，部分患者雖初期鎂濃度正常，但因存在鎂缺乏而在補液治療后出現低鎂血癥。以上情況可補鎂治療，但該類患者存在胃腸道癥狀，口服用藥困難，應選擇靜脈給藥。
預后
早期和積極的搶救已使 DKA 的死亡率降至 5% 以下，但老年人和已有嚴重慢性并發癥者的死亡率仍較高。致死的主要原因為心肌梗死、腸壞死、休克和心、腎衰竭。
預防
糖尿病患者保持良好的血糖控制，預防和及時治療感染及其他誘因，加強糖尿病教育，增強糖尿病患者和家屬對糖尿病酮癥酸中毒的認識，是預防 DKA 的主要措施，井有利于DKA的早期診斷和治療。
參考資料 >
Approach to the adult with metabolic acidosis.UpToDate.2023-06-15
用于死因與疾病統計的ICD-11 (版本 : 01/2023).世界衛生組織（WHO）-中文.2023-06-15