당뇨병의 응급상황 - HHS

 당뇨병이라고 하면 오랜 생활습관과 식단문제로 발생하는 성인병의 하나로 만성적으로 당뇨합병증인 신부전, 망막병증, 신경병증 등만 유발한다고 생각하기 쉽다.
 하지만, 응급실에 마주 할 수 있는 당뇨병의 큰 합병증인 HHS, DKA에 대해 알아보도록 하겠다.
 

1. DKA - Diabetic Ketoacidosis, 당뇨병성 케톤산증
https://emdoc1988.tistory.com/104

당뇨병의 응급상황 - DKA

2. HHS - Hyperglycemic Hyperosmolar state, 고혈당 고삼투질 상태

 

---

#.  HHS - Hyperglycemic Hyperosmolar state, 고혈당 고삼투질 상태

 당뇨병의 치명적인 합병증으로 DKA와 형제 격인 HHS라는 질환이 있다. HHS는 당뇨 환자의 혈당이 조절되지 않으며 수분섭취가 제한되는 경우, 지속적인 고혈당상태와 고삼투질 상태가 지속되어 발생하게 된다. 때문에 주로 노인환자에서 발생하게 된다.
 

1. 병태생리

 1) 인슐린 저항성 또는 결핍
 2) 염증 상태 (inflammatory state)
 3) 신장에서의 삼투압성 이뇨작용(osmotic diuresis)
 HHS의 병태생리는 위 세 가지 작용으로 인하여 발생하게 된다. 
 일반적인 T2 DM(2형 당뇨) 환자가 인슐린 저항성 또는 결핍 상태에서 불충분한 수분 섭취로 인해 몸에 수분이 부족한 경우가 된다면, 혈액 내 glucose(포도당) 농도가 더욱 높아지게 되고, 이는 혈액(intravascular volume)과 세포질(intracellular volume) 사이의 삼투 경사를 유발하고, 세포에서 혈관 속으로 수분을 이동시키는 작용을 하게 된다. 그 결과 세포는 더욱 수분손실이 생기면서 말라간다. 이는 insulin의 counter regulatory hormone의 분비를 촉진시킨다.
 
 Hyperglycemia(고혈당)으로 신장에서는 지속적인 삼투성 이뇨작용이 발생하게 되는데, 대략 몸무게의 20~25% 를 초과하는 수분손실이 유발되기도 한다. (보통 70kg 성인 기준으로는 대략 8~12 L 정도의 수분손실이 생긴다고 한다.) 이러한 이뇨작용이 생기는 동안 수분손실만 생기는 것은 아니다. 다양한 전해질(Na, K, calcium, phosphate, magnesium 등)의 손실도 같이 유발된다. 또한 체내 수분량이 저하됨에 따라 결국엔 신장기능의 손상도 발생하게 된다. (초기에는 늘어난 혈장량으로 신기능 손실이 없을 수 있음.)
 
 HHS에서 ketoacidosis가 잘 일어나지 않는 기전은 정확히 밝혀지진 않았으나, DKA에 비해서 체내에서 분비된 인슐린(endogenous insulin)의 level이 높고, 이로 인해 counter-regulatory hormone의 분비가 적어 위 도포 좌측에 나온 lipolysis의 활성이 DKA보다 떨어진다고 이해하고 있다.
 
 

2. 임상양상

 HHS는 노령인구에서 많이 발생하고, 주로는 시설(요양원, 요양병원 등) 생활하는 경우, 인지기능에 장애가 있는 경우, 동반 질환이 많은 경우 잘 생기는 것으로 알려져 있다. 일반적으로 수일에서 수주일에 걸쳐 악화되는 경우가 많다. 혈압을 비롯한 활력징후의 악화, 의식 저하, 혈액 검사 결과의 악화를 보이게 된다. 환자는 미열, 위약감, 식욕저하, 피로, 오심/구토, 의식장애를 호소한다. HHS의 경우엔 탈수가 과도하게 진행되어 있으므로, 피부 탄력저하, 가라앉은 눈, 말라있는 구강점막, 저혈압, 빈맥 등의 검진 소견을 확인할 수 있다.
 
 * HHS로 이환되기 쉬운 조건
 : 당뇨병, 감염(특히, 폐렴이나 요로감염), 심근경색, 신기능 저하, 뇌졸중, 이외에도 환자에게 중증의 질병이 발생한 경우엔 환자가 HHS 일 수 있으니, 반드시 의심하고 검사해야 한다.
 

3. 진단

 1) severe hyperglycemia : 600 mg/dL 이상
 2) elevated plasma osmolality : > 315 mmol/kg (mOsm/kg)
  **  Serum osmolality = 2 × Na + (BUN / 2.8) + (glucose / 18)로 계산할 수 있다.
 3) serum bicarbonate > 15 mmol/L (mEq/L), pH > 7.3, serum ketone : negative or mild positive
 
 

 
 DKA와 HHS는 비슷한 성격의 질환이며, 때문에 임상에서 단순히 증상만 가지고 둘을 구분하기는 쉽지가 않다. 따라서 아래와 같은 여러 지표들을 활용하여 둘을 구분하게 된다.

(DKA와 HHS의 혈액검사 결과 비교)

 
 

4. 치료

 - 말단 조직의 perfusion을 효과적으로 회복시키는 것이 목표이다.

1) fluid resuscitation
- 혈관 내 체액량 증진과 말단조직 관류(tissue perfusion)를 호전시키기 위해 다량의 수액을 사용한다.
- HHS 환자는 보통 체액량의 20~25% 정도가 부족한 상태이며, 이는 8~12L 정도에 이른다.
- 초기 12시간 동안 부족한 체액량의 절반정도를 보충해줘야 한다.
- insulin 투여 전에는 주로 normal saline을 이용하여 처치를 시행하며, 처음엔 15~20 cc/Kg/h의 속도로 보충하고 이후 검사 결과에 따라 적절히 수액의 속도를 조절하게 된다.
- cerebral edema를 예방하기 위해 초기 4시간 동안 < 50 cc/Kg (70kg 기준 3.5L)으로 제한한다.

2) 전해질 교정
- hypokalemia가 쉽게 발생하므로, 혈액검사 결과를 확인 한 시점으로부터는 potassium(K+) 보충을 해줘야 한다.
- sodium, magnesium 등 부족한 다른 전해질도 적절히 보충하여 교정한다.

3) 인슐린 투약
- 초기 수액 처치가 끝나면, insulin 투약을 시작해야 한다. 인슐린 투약이 너무 빠르게 되면, intravascular volume에 있는 glucose가 각 세포로 이동하며 삼투압으로 인해 수분도 혈관 내에서 조직으로 이동하게 된다. 결과적으로 intravascular volume이 부족해지는 상황이 생길 수 있다. 따라서 초기 적절한 fluid resuscitation이 끝난 이후 insulin 투약을 시작해야 한다.
- 근육주사나 피하주사로 insulin을 투약하는 것은 작용시간 및 효과를 직관적으로 판단하기 어렵기에 IV route를 통해 insulin을 사용하게 된다. 초기 용량 0.1 unit/kg/h로 시작하여 혈중 glucose level이 시간당 50~75mg/dL/h의 속도로 낮아질 수 있도록 속도를 조절한다.

5. 관련 합병증

- 발생 가능성이 높지는 않으나 cerebral edema (뇌부종)이 흔하지 않은 HHS의 합병증으로 알려져 있다.
- 뇌부종을 예방하기 위해 초기 4시간 동안 투여하는 NS(normal saline)를 50 cc/Kg (70kg 기준 3.5L) 미만으로 제한
- 치료 도중 환자의 의식상태를 지속적으로 확인고 의식 상태가 악화된다면 brain CT나 MRI를 시행하고,
- arterial and venous thrombosis가 발생할 수 있으므로, contraindication이 없다면 예방적으로 anticoagulation을 한다.