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Hyperglykämisches Koma (Coma diabeticum)

Abstract

Das hyperglykämische Koma (Coma diabeticum) ist eine schwere Komplikation des Diabetes mellitus; je nach Diabetestyp werden zwei Formen unterschieden: Bei Typ-1-Diabetikern mündet die hyperglykämische Entgleisung in eine diabetische Ketoazidose. Auslöser sind eine fehlende Insulinzufuhr (bspw. bei Erstmanifestation) oder Zustände eines gesteigerten Insulinbedarfs (bspw. Operationen, Infektionen). In Abgrenzung hierzu verläuft eine hyperglykämische Entgleisung bei Typ-2-Diabetikern als hyperosmolares Koma. Pathophysiologisch unterscheiden sich beide Formen in der Entstehung von Ketonen bei Typ-1-Diabetikern, die bei Typ-2-Diabetikern aufgrund einer Restsekretion von Insulin ausbleibt. Die Blutzuckerbestimmung ist bei jeder Bewusstlosigkeit sinnvoll und erlaubt die Sicherung einer Hyperglykämie. Bei beiden Formen des diabetischen Komas ist eine bedarfsgerechte Rehydratation und die Balancierung der Elektrolyte vordergründig. Die Senkung des erhöhten Blutzuckers darf in diesem Zusammenhang nur langsam unter engmaschiger klinischer und laborchemischer Überwachung erfolgen.

Ätiologie

Ein Diabetes mellitus manifestiert sich häufig zuerst als hyperglykämisches Koma (dies ist bei ca. 25% der hyperglykämischen Komata der Fall) - meist wird dieses ausgelöst durch eine Infektion!

Pathophysiologie

Ketoazidotisches Koma (vorwiegend bei Typ-1-Diabetiker)

Insulinmangel führt zu einer Hyperglykämie sowie einer gesteigerten Lipolyse. Beide Mechanismen gehen mit einem progressiven Volumenverlust einher. Die Lipolyse mit Bildung von Ketonkörpern aus den freigesetzten Fettsäuren führt außerdem zur Ausbildung einer metabolischen Azidose .

Die Hypovolämie kann infolge einer glomerulären Minderperfusion zum akuten Nierenversagen führen! Ebenso ist die Ausbildung eines Volumenmangelschocks möglich!

Hyperosmolares Koma (vorwiegend bei Typ-2-Diabetiker)

Die Pathogenese ist ähnlich wie beim ketoazidotischen Koma, jedoch reichen die geringen Mengen des noch vorhandenen Insulins aus, um die Lipolyse zu hemmen und somit eine Ketose zu verhindern . Das Erkrankungsbild wird von einer ausgeprägten Dehydratation (und einem Elektrolytverlust) bestimmt.

Dehydratation und Elektrolytmangel

Die Lebensbedrohlichkeit eines diabetischen Komas in der akuten Behandlungsphase ist insb. durch die Wasser- und Elektrolytverluste infolge der Polyurie zu erklären.

Symptome/Klinik

Bei einem Patienten mit bekanntem Diabetes mellitus, der sich mit Übelkeit und Erbrechen vorstellt, sollten sofort entsprechende Laboruntersuchungen veranlasst werden! Aufgrund des Restinsulins bei Typ-2-Diabetikern sind im Vergleich zu Typ-1-Diabetikern eine deutlich längere Latenz bis zur Erstmanifestation und daher deutlich höhere Blutzuckerwerte zu erwarten (>600mg/dl bzw. 33,3mmol/l vs. >350mg/dl bzw. 19,4mmol/l)!

Diagnostik

Labordiagnostisches Programm

Blutglucose

  • Diabetische Ketoazidose (Typ-1-Diabetiker): I.d.R. Werte um 400-700 mg/dl (22,2-38,9 mmol/l), jedoch auch tiefere (und normale) Blutglucosewerte möglich
  • Hyperosmolares Koma (Typ-2-Diabetiker): I.d.R. sehr hohe Werte um 600-1200 mg/dl (33,3-66,6 mmol/l)
  • Orientierende Faustregel

Blutgasanalyse

  • Statusbestimmung: Prüfung auf das Vorliegen einer metabolischen Azidose und den Stand der Kompensation
  • Venöse BGA: Zur Beurteilung des pH und des Bikarbonatstatus ausreichend

Die Ketoazidose ist durch die charakteristische Trias aus Hyperglykämie, Ketonnachweis und metabolischer Azidose mit positiver Anionenlücke charakterisiert!

Schweregrade und Differentialdiagnostik

  • Bestimmung des Schweregrades einer diabetischen Ketoazidose (DKA)
  • Differenzierung des hyperosmolaren Komas gegenüber den „echten“ diabetischen Ketoazidosen
  • Bestimmung der Anionenlücke!
Diagnostische Kriterien und Einteilung des Coma diabeticum
Schweregrad Leichtgradige DKA Mittelgradige DKA Schwere DKA Hyperosmolares Koma
Blutglucose >250 mg/dl (>13,9 mmol/l) >250 mg/dl (>13,9 mmol/l) >250 mg/dl (>13,9 mmol/l) >600 mg/dl (>33,3 mmol/l)
pH (arteriell) 7,25-7,3 7-7,24 <7 >7,3
Serumbikarbonat 15-18 mmol/l 10-15 mmol/l <10 mmol/l >18 mmol/l
Ketonnachweis Positiv Positiv Positiv Negativ bzw. minimal
Anionenlücke >10 >12 >12 Variabel
Vigilanz Wach Wach bis somnolent Somnolent bis komatös Somnolent bis komatös
in Anlehnung an Kitabchi et al., Hyperglycemic Crises in Adult Patients With Diabetes, DIABETES CARE, VOLUME 32, NUMBER 7, JULY 2009

Korrekturbedarf bei Elektrolyten

Jedes Coma diabeticum ist ein Ausnahmezustand, bei dem Verfälschungen aktuell gemessener Werte durch eine Azidose und/oder eine schwere Hyperglykämie in die Interpretation einbezogen werden müssen.

Interpretation des Serumkaliums

  • Risiko: Falsch-hohe Bewertung des Serumkaliums
    • Erhebliche Kaliumverluste bei Polyurie
    • Jedoch Zunahme des Serumkaliums durch Azidose, Hyperglykämie und Hyperosmolalität
  • Konsequenz: Entgegengesetzte Kaliumverschiebung mit Beginn der Therapie ist zu beachten!

Durch die Kaliumverschiebung vom Intra- in den Extrazellulärraum und den damit einhergehenden normwertig oder gar erhöht erscheinenden Serumkaliumspiegel kann ein Kaliummangel maskiert werden!

Interpretation des Serumnatriums/Korrigiertes Serumnatrium

  • Risiko: Falsch-niedrige Bewertung des Serumnatriums
  • Konsequenz
    • Das Serumnatrium kann nach Therapieeinleitung ansteigen
    • Ggf. muss die Zufuhr von Natrium mit der Infusionstherapie verringert werden
  • Berechnung des korrigierten Natriumwerts: Pro 100 mg/dl (5,6 mmol/l) Blutglucose oberhalb von 100 mg/dl (5,6 mmol/l) müssen 1,6 mmol/l auf das gemessene Serumnatrium addiert werden, der berechnete Wert entspricht dem korrigierten Natrium
    • Siehe auch: Korrekturrechner „Sodium Correction for Hyperglycemia“ (auch für mmol/l) unter Tipps & Links

Interpretation des Serumphosphats

  • Risiko: Falsch-hohe Bewertung des Serumphosphats
  • Konsequenz
    • Symptome der Hypophosphatämie: Muskelschwäche bis hin zur Atemdepression, Verschlechterung der Herzleistung
    • Regelmäßige Serumkontrollen

Kontrollen unter laufender Therapie

Differentialdiagnosen

Differentialdiagnose: Hyperglykämisches Koma vs hypoglykämischer Schock
Hyperglykämisches Koma Hypoglykämischer Schock
Entwicklung Langsam (Tage) Schnell (Minuten)
Appetit Kein Appetit ↑↑
Durst ↑↑ ∅ (unverändert)
Muskeltonus ↓↓ (keine Krämpfe!) ↑↑ (Tremor)
Transpiration ↓↓ (trockene Haut) ↑↑ (feuchte Haut)
Atmung ↑↑ (Kußmaul-Atmung bei Ketoazidose) ∅ (unverändert)

Differentialdiagnosen der metabolischen Azidose mit Anionenlücke

Als Differentialdiagnosen müssen stets bedacht werden :

Azetonämisches Erbrechen bei Kindern [1][2]

  • Definition: Beim azetonämischen Erbrechen handelt es sich um eine akut auftretende Symptomatik, in deren Rahmen es aufgrund eines Kohlenhydratmangels zu ketonkörperinduziertem Erbrechen mit ausgeprägter Exsikkose kommt.

Das azetonämische Erbrechen ist nicht durch das Vorliegen eines Diabetes mellitus bedingt, kann aber auch im Rahmen dessen auftreten!

  • Ätiologie: Folge einer verminderten bzw. fehlenden Nahrungsaufnahme bei Klein- und Schulkindern (2.-10. Lebensjahr)
  • Auslöser: Bei Kindern ist eine Nahrungsverweigerung bzw. Inappetenz ein häufiges Begleitsymptom akuter Erkrankungen, insb. bei viralen Atemwegsinfekten oder Durchfallerkrankungen
  • Pathophysiologie: Mangel an Kohlenhydraten → Vermehrte Lipolyse (Abbau von Triglyceriden) → Stimulation der Ketogenese → Hyperketonämie (und Ketonurie) → Induktion von Erbrechen → Elektrolytverlust und weitere Steigerung der Ketogenese → Zunahme der Hyperketonämie und Azidose → Teufelskreis mit Ausbildung schwerer Ketoazidose und Exsikkose

Beim Fasten ist die Ausscheidung von Ketonkörpern im Harn physiologisch!

  • Klinik: Leitsymptom ist sehr häufiges Erbrechen (bis zu 30-50×/Tag)
    • Übelkeit, Kopfschmerzen, allgemeines Unwohlsein
    • Vertiefte Atmung
    • Azetonischer Geruch der Ausatemluft (obstartiger bis Nagellackentferner-artiger Geruch)
    • Progrediente Verschlechterung des Allgemeinzustandes bis hin zur Vigilanzstörung
  • Diagnostik
    • Urin-Stix: Ketonurie (ohne erhöhte Glucoseausscheidung!)
    • Blutglucosespiegel erniedrigt oder normwertig
  • Differentialdiagnosen
  • Therapie
    • Rekompensation: Substitution von Volumen, Elektrolyten und Glucose
      • Intravenöse Rehydratationstherapie bspw. mit 1:1-Mischung aus NaCl 0,9% und Glucose 5%
      • Wechsel auf Flüssigkeitsgabe p.o. sobald wie möglich, z.B. mit Traubenzucker in Früchtetee oder Fruchtsaftschorle
    • Ggf. Antiemetika bei fortbestehendem Erbrechen trotz Infusion, z.B. Dimenhydrinat oder Diphenhydramin
      • Dimenhydrinat
        • Darreichungsformen: Sirup , Tabletten , Kautabletten Suppositorien und i.v.-Injektionslösung
        • Dosierungsempfehlungen [3]
          • Zugelassen für Säuglinge ab 6 Monate oder ab 6 kg Körpergewicht
          • Kinder 6-15kg
          • Kinder 16-25kg
          • Kinder >25kg
          • Kinder >60kg Körpergewicht bzw. ≥14 Jahre und Erwachsene
          • Zu beachten
            • Keine Dosisanpassung bei Niereninsuffizienz erforderlich
            • Nicht anzuwenden u.a. bei Herzrhythmusstörungen, Pylorusstenose, Epilepsie oder Hirndruck
            • Die i.v.-Injektionslösung kann in folgenden Infusionslösungen gegeben werden: Glucose 5/10%, isotonische Kochsalzlösung, Ringerlösung
      • Diphenhydramin (z.B. Emesan®-------)
        • Darreichungsformen Tabletten oder Suppositorien
        • Dosierungsempfehlungen [3]
          • Zugelassen für Säuglinge ab 6 Monate oder ab 6 kg Körpergewicht
          • Kinder 8-10kg
          • Kinder 10-20kg
          • Kinder >20kg
          • Kinder >12 Jahre und Erwachsene
          • Zu beachten
  • Komplikationen: Lebensgefährliche Exsikkose, Azidose und Elektrolytentgleisung, ketonämisches Koma

Bei Bewusstlosigkeit müssen andere Ursachen als Differentialdiagnosen bedacht werden! Insbesondere Intoxikationen und weitere endokrine Komata müssen ausgeschlossen werden!

  • Prognose [2]
    • Häufig Rezidive
    • Meist Sistieren mit Pubertätsbeginn

Die hier aufgeführten Differentialdiagnosen erheben keinen Anspruch auf Vollständigkeit.

Therapie

Säulen der Therapie

  • Intensivmedizinische Therapie!
  • Flüssigkeitssubstitution (unter Kontrolle der Flüssigkeitsbilanz)
    • NaCl-Lösung: 1000 ml NaCl 0,9 % in der 1. Stunde
      • Danach in Abhängigkeit von ZVD oder Urinausscheidung unter Beachtung des Serumnatriums im Verlauf
  • Insulingabe (unter engmaschigen Blutzuckerkontrollen)
    • Low-Dose-Schema mit Normalinsulin: Der Blutzucker sollte pro Stunde maximal um ca. 50 mg/dl (2,8 mmol/l) gesenkt werden und vorerst nicht unter 250 mg/dl (13,9 mmol/l) fallen
  • Engmaschige Elektrolytkontrolle ggf. -ausgleich
  • Bikarbonatgabe (unter Kontrolle des Säure-Basen-Status): In Ausnahmesituationen bei pH-Werten <6,9

Flüssigkeitsbilanz, Blutzucker, Elektrolyte und Säure-Basen-Status müssen in festen Zeitintervallen unter intensivstationären Bedingungen kontrolliert werden!

Bei Insulingabe und Azidoseausgleich ist stets auf die Kaliumwerte zu achten!

Flüssigkeitssubstitution bei Coma diabeticum

  • Bedeutung: Die Flüssigkeitssubstitution ist die wichtigste initiale Therapiemaßnahme!
  • Effekt
    • Besserung der Azidose und Hyperglykämie durch Dilution
    • Restitution des Kreislaufes und Verbesserung der Perfusion kritischer Organe (insb. der Niere!)
  • Voraussetzungen
    • Periphere Venenzugänge: Mindestens 2, möglichst großlumig (≤18G)
    • ZVK: Zur Messung des ZVD, ggf. zur zusätzlichen Applikation von Katecholaminen
    • Arterielle Blutdruckmessung: Zur direkten Blutdruckkontrolle und Therapiesteuerung
    • Bilanzierung: Ein- und Ausfuhr sollten stündlich dokumentiert und bilanziert werden (Blasenkatheter!)
  • Auswahl der Infusionslösung: Isotone Kochsalzlösung NaCl 0,9% (ggf. mit bedarfsgerechtem Zusatz von Elektrolyten)
    • Alternative Vollelektrolytlösung: Unter Therapie besteht (fast immer) eine Tendenz zu einem Kaliummangel, dem durch Vollelektrolytlösungen (Ringer-Acetat, Ringer-Malat) besser begegnet werden kann
  • Steuerung der Volumentherapie
    • I.d.R. sind mindestens 250-500 ml/h Infusionsgeschwindigkeit vonnöten
    • Steuerung nach MAP (Ziel >65 mmHg) und/oder ZVD (Ziel: 8-12 mmHg), bei beatmeten und zusätzlich komplex erkrankten Patienten ggf. Etablierung eines erweiterten hämodynamischen Monitorings (z.B. PiCCO®------)
      • In den ersten 2-3 Stunden häufig hohe Infusionsgeschwindigkeiten erforderlich, im folgenden sind orientierende Richtgrößen der Infusionsgeschwindigkeit nach ZVD angegeben.
        • ZVD <3 mmHg → Infusion mit 1000 ml/h
        • ZVD 3-8 mmHg → Infusion mit 500 ml/h
        • ZVD 8-12 mmHg → Infusion mit 250 ml/h
        • ZVD >12 mmHg → Infusion mit 100 ml/h
      • Im weiteren Verlauf: I.d.R. sind 100-200 ml/h Infusionsgeschwindigkeit ausreichend
      • ZVD-Kontrollen: Initial stündlich, bei Stabilisierungstendenz Lockerung der Überwachung auf 2-4-stündliche Messungen
  • Gefahren einer Übertherapie: Überwässerung vermeiden, da ein Hirnödem droht!

Die Volumentherapie ist der erste und essentielle Schritt in der Therapie eines jeden hyperglykämischen Komas!

Blutzuckermanagement bei Coma diabeticum

  • Zeitpunkt: Beginn innerhalb einer ½ Stunde
  • Ziele der Blutzuckersenkung
    • Nicht zu schnell senken (stündlich maximal 50 mg/dl, entspricht etwa 2,8 mmol/l)
    • Nicht zu tief absenken - Ziel: 250-300 mg/dl (13,9-16,7 mmol/l) innerhalb von 24 Stunden
  • Insulintherapie: I.d.R. intravenöse Applikation über einen Perfusor im Rahmen einer intensivstationären Behandlung
    1. Bolus zum Therapiestart: 0,1 IE/kg Körpergewicht
    2. Erhaltungsdosierung im Therapieverlauf: Insulinperfusortherapie nach der Bolusgabe einleiten, niedrig dosiert!
      • Insulinresistenz beachten: Ausgeprägte Insulinresistenz bei Typ-2-Diabetes eher zu erwarten als bei Typ-1-Diabetes, entsprechende Auswahl der Erhaltungsdosierung
      • Anpassung der Erhaltungsdosierung: BZ-Kontrolle stündlich
        • Bei zu geringen Abfall (<40 mg/dl/Stunde, entspricht 2,2 mmol/l): Erhöhung der Laufrate (1,5-fach) alle 2 Stunden
        • Bei zu schnellem Abfall (>70 mg/dl/Stunde, entspricht 3,9 mmol/l): Halbierung der Laufrate oder zeitweise Pausieren der Insulingabe
      • Beendigung der Perfusortherapie: Bei Erreichen der metabolischen Zielwerte - BZ <300 mg/dl (16,7 mmol/l), Bikarbonat >18 mmol/l, venöser pH-Wert >7,3
    3. Subkutane Insulintherapie
      • Beginn mit Gabe von 0,1 IE/kg Körpergewicht alle 2 Stunden
      • Hierbei über weitere 24 Stunden BZ-Senkung maximal bis 150-200 mg/dl (8,3-11,1 mmol/l) bei der Ketoazidose bzw. maximal bis 250-300 mg/dl (13,9-16,7 mmol/l) beim hyperosmolaren Koma
    4. Blutzucker moderat senken: Bei zu schnellem Abfall Infusion von Glucoselösung und Titration der Blutglucose
    5. Normnahe Blutzuckereinstellung: Erst im Verlauf, nachdem der hohe Zielspiegel auch unter der subkutanen Insulingabe lange genug aufrecht erhalten wurde, Einleitung einer Insulintherapie nach Basis-Bolus-Konzept mit einem nunmehr geringeren Tagesbedarf von 0,5-0,8 IE Insulin/kg Körpergewicht.
  • Gefahren der Übertherapie: Entwicklung eines Hirnödems (insbesondere Kinder und Jugendliche) und Induktion einer schweren Hypokaliämie!

Die Insulintherapie beim Coma diabeticum dient kurzfristig nicht der Etablierung normaler Blutzuckerwerte!

Lieber sollte eine initial schleppend verlaufende Blutzuckersenkung durch schrittweise Steigerung der Insulinzufuhr korrigiert werden, als in die Gefahr einer zu schnellen Blutzuckersenkung zu laufen!

Elektrolytmanagement bei Coma diabeticum

  • Kaliummangel: Auch bei initialer Hyperkaliämie demaskiert sich im Laufe der Therapie nahezu immer ein Kaliummangel
    • Zu Therapiebeginn: Keine Kaliumsubstitution, wenn Serumkalium >5,2 mmol/l
    • Mit Therapieeinleitung: Engmaschige Kontrolle (2-stündlich!) und bedarfsgerechte Substitution über ZVK
      • Kalium <5,5 mmol/l: 10 mmol/Stunde
      • Kalium <5 mmol/l: 20 mmol/Stunde
      • Kalium <4 mmol/l: 30 mmol/Stunde
      • Kalium <3 mmol/l: 40 mmol/Stunde (Maximaldosis!)
    • Kaliumzielbereich: Hochnormal (4-5 mmol/l)
  • Phosphatmangel: Ein Phosphatmangel kann parallel zum Kaliummangel entstehen; die Empfehlungen zur Substitution sind jedoch zurückhaltender
    • Risikogruppe: Bei ausgeprägter Azidose ist die Gefahr eines Phosphatmangels am größten
    • Indikation zur Substitution
      • Klinische Symptomatik: Rhabdomyolyse (CK↑), Schwäche der Skelett- und Herzmuskulatur
      • Serumphosphat: Bei Werten <0,3 mmol/l Substitution zu erwägen, bei Werten <0,1 mmol/l mit Sicherheit zu empfehlen
      • Durchführung
        • Substitution von Kaliumphosphat als Zusatz zu Infusionslösungen
        • Maximal 10 mmol Phosphat/Stunde
    • Risiken: Eine zu schnelle bzw. auch eine überschießende Phosphatsubstitution birgt das Risiko der Hypokalzämie
      • Kontraindikation: Keine Phosphatsubstitution bei bestehender Hypokalzämie!
  • Weitere Elektrolyte: Substitution nicht regelhaft notwendig, der Status sollte aber regelmäßig kontrolliert werden

Bikarbonatsubstitution bei Coma diabeticum

  • Strenge Indikationsstellung: Nur bei pH <6,9!
  • Kaliumverschiebung beachten: Bikarbonatgaben und der schnelle Azidoseausgleich bewirken einen Einstrom von Kalium nach intrazellulär; es droht eine akute Hypokaliämie mit entsprechenden Komplikationen
  • Durchführung: Immer mit Kalium zusammen, langsame Infusion
  • Risiken
    • Hypokaliämie(!)
    • Hirnödem und zerebrale Azidose (osmotische Verschiebungen)
    • Verminderte Sauerstoffaufnahme im Gewebe

Bikarbonatsubstitution (Rechner)

Diabetologische Anbindung

  • Prävention weiterer Episoden: Nach erfolgter Therapie eines Coma diabeticum jedem Patienten eine diabetologische Betreuung empfehlen, ggf. anbieten

Komplikationen

Das Coma diabeticum ist selbst die schwerste Komplikation eines Diabetes mellitus. Komplikationen beim Coma diabeticum treten in den allermeisten Fällen infolge einer unzureichenden oder überschießenden Behandlung des Coma diabeticum auf.

Komplikationen des Coma diabeticum können durch die Therapie selbst entstehen - eine sorgfältige Beachtung der Therapieempfehlungen ist die beste Prophylaxe!

Es werden die wichtigsten Komplikationen genannt. Kein Anspruch auf Vollständigkeit.

Kodierung nach ICD-10-GM Version 2018

Diabetes mellitus (E10-E14)

Die folgenden vierten Stellen sind bei den Kategorien E10-E14 zu benutzen

  • .0: Mit Koma
    • Diabetisches Koma: hyperosmolar, mit oder ohne Ketoazidose, Hyperglykämisches Koma o.n.A.
    • Exklusive: Hypoglykämisches Koma (.6)
  • .1: Mit Ketoazidose
    • Diabetisch: Azidose, Ketoazidose, ohne Angabe eines Komas
  • .2†: Mit Nierenkomplikationen
  • .3†: Mit Augenkomplikationen
  • .4†: Mit neurologischen Komplikationen
  • .5: Mit peripheren vaskulären Komplikationen
  • .6: Mit sonstigen näher bezeichneten Komplikationen
  • .7: Mit multiplen Komplikationen
  • .8: Mit nicht näher bezeichneten Komplikationen
  • .9: Ohne Komplikationen

Quelle: In Anlehnung an die ICD-10-GM Version 2018, DIMDI.