background image

1

 

 

Fifth stage 

Pediatrics 

Lec 3  

Dr. Athl

 

1/3/2017

 

Diabetic Keto Acidosis 

DKA is the end result of metabolic abnormalities resulting from a severe deficiency of 
insulin or insulin effectiveness, resulting in: 

 

:

DKA occur in the following conditions

 

1.  20-40% of children with new onset diabetes. 
2.  Omitted insulin doses. 
3.  Unsuccessful management of an intercurrent illness. 

 

Classification 

According to the severity, DKA can be classified into mild, moderate & severe DKA. 

 


background image

2

 

 

Physiology of DKA 

  Diabetic ketoacidosis is a superfasted state in which the body’s tissues are robbed of 

their normal energy substrate Glucose. 

  And the body resorts to catabolism of glycogen, protein and fat for energy : 

 

Glycogen is broken down to form glucose  (glycogenolysis) 

 

Protein is catabolized to amino acids which are converted to glucose  
(gluconeogenesis) 

 

Fats are broken down to free fatty acids, which are converted in the liver to glucose 
or ketoacids (ketogenesis) 

 

 

 


background image

3

 

 

Potassium 

  The most characteristic disturbance  in electrolytes is total body potassium loss
  K+ is largely an intracellular ion
  Both lack of insulin (catabolic predominance) and acidosis cause a shift of K+ 

extracellularly. 

  High urinary losses of K+ occur due to

 

compartmental shift. 

 

osmotic diuresis. 

 

kaliuretic effect of hyperaldosteronism. 

  This loss is not mirrored in serum potassium levels, which may be low, within the 

normal range, or even high.  

  Serum K+ levels are usually normal, even when total body K+  is depleted, because

 

The compartmental shift of K+ from inside to outside the cell 

 

Only extracellular K+ is measured 

 

Sodium 

  Initial serum sodium may be ‘low’ for several reasons: 

  Depletion secondary to urinary losses / vomiting 
  Hyperlipidemia displaces sodium in the most frequently used laboratory assay, 

factitiously lowering sodium values. 

  Hyperglycemia 

    High serum osmolarilty 

 Water driven from Intra to Extracellular 

space 

 Dilutional hyponatremia 


background image

4

 

 

  For each 100mg% increase of serum glucose above 100mg%, there is an expected 

decrease of about 1.6mEq/L in measured sodium. 

  The ‘true’ serum sodium level can be calculated as: 

[Na] + Glucose-100  x 1.6

 

     100 

 

  The sodium should increase by about 1.6 mmol/L for each 100mg/dL decline in glucose. 
  If the corrected value is >150 mmol/L, severe hypernatremic dehydration may be 

present and may require slower fluid replacement. 

  Declining sodium may indicate excessive water accumulation & risk of cerebral edema. 
  Electrolytes losses continue for several hours during therapy until catabolic state is 

reversed & diuresis is controlled. 

  Even though Sodium deficit may be repaired within  24 hours, intracellular Potassium & 

Phosphate may not be completely restored for several days. 

  The combined effects of serum hyperosmolarity, dehydration, and  acidosis ; result in 

increased osmolarity in brain cells  clinically manifests as an altered        consciousness

Presentation 

 

The acidosis and ketosis of DKA creates an ileus (in particular beta hydroxybutyrate), 
causing patients to develop nausea and vomiting, that consequently aggravate fluid 
and electrolyte loss already existing in DKA. Occasionally the ileus will produce pain 
severe enough to raise concern for an acute abdomen.  

 

The ketosis (Acetone ) can give patients a fruity breath. 

 

As the DKA becomes more severe, the patients will develope lethargy that can 
progress to coma. 

 

 

 

 


background image

5

 

 

Lab Abnormalities and Diagnosis 

  Serum glucose is elevated >250mg/dL 
  Serum bicarbonate  <20 mmol/L 
  Arterial pH <7.3 , depending on the severity of the acidosis.  
  Elevated serum osmolarity 
  Urine analysis : Glucosuria + Ketones 
  Blood Urea Nitrogen (BUN) may be elevated due to dehydration. 
  Complete Blood Counts: may reveal possible infectious etiology 

Treatment of DKA 

Aims  of  the  treatment: 

1.  Restore normal hemodynamic status 

 

2.  Restore normal acid-base balance 
3.  Correct blood glucose level 

 

Restore perfusion by giving fluids, which will increase glucose use in the periphery, 
restore GFR, and reverse the progressive acidosis. 

 

Stop ketogenesis by giving insulin, which will reverse proteolysis and lipolysis, and 
stimulate glucose uptake and processing, normalize blood glucose, and reverse acidosis. 

 

Correct electrolyte losses by electrolyte supplementation

 

Avoid the complications of treatment, including intracerebral complications, 
hypoglycemia, and hypokalemia. 

 

I. 

Correction of dehydration:

 

  It is prudent to approach any child in any hyperosmotic state with cautious rehydration 

due to the risk of cerebral edema. 

  Therefore, patients should not be allowed oral fluids until rehydration is well 

progressed and significant electrolyte shifts are no longer likely. All fluid intake and 
output should be closely monitored. 

  Calculation of fluid deficits using clinical signs is difficult in children with DKA because 

intravascular volume is better maintained in the hypertonic state. 

  The fluid deficit considered to be 8.5% of body weight ; 

Deficit= (8.5/100)x Body weight x 1000= 85ml/kg 

  Maintenance (24 hr) = 100 mL/kg (for the 1st 10 kg) + 50 mL/kg (for the 2nd 10 kg) + 

25 mL/kg (for all remaining kg) 

  This protocol corrects a deficit of 85ml/kg (8.5% dehydration) for all patients in the first 

24 hours. 


background image

6

 

 

  Children with mild DKA rehydrate earlier & can be switched to oral intake, whereas 

those with severe DKA and a greater volume deficit require 30-36 hours with this 
protocol. 

  The rehydration start by giving a bolus of 20ml/kg of normal saline or ringer lactate over 

a short time (20min-1hr) & can be repeated . This ensures quick volume expansion. 

  Subsequent fluid is hypotonic (like glucose saline ) to repair the free water deficit, to 

allow intracellular rehydration. Usually to start with it when blood glucose reaches 
250mg/dl or less. 

 

“Sodium” 

  The corrected sodium is usually normal or slightly elevated and indicates moderate 

hypernatremic dehydration.  

  If the corrected value is > 150 mmol/L, severe hypernatremic dehydration may be 

present and may require slower fluid replacement.  

  The sodium should steadily increase with therapy. Declining sodium may indicate 

excessive free water accumulation and the risk of cerebral edema 

“Potassium” 

  During treatment of DKA, the insulin that is given, as well as correction of the acidosis 

that occurs, both cause potassium to move intracellularly. Because of this hypokalemia 
is a potentially fatal complication during treatment of DKA

  Therefore, unless the patient is hyperkalemic or anuric, potassium is added to the 

intravenous fluids at the beginning of the second hour of therapy; otherwise it is added 
as soon as urine output is established or the hyperkalemia abates. 

  If the patient presents with hypokalemia, potassium replacement should be initiated 

immediately. 

  Most patients will require  40 mEq/L of potassium in the replacement fluids (given as 20 

mEq/L Kphos & 20 mEq/L Kac

  If K <3 mEq/L, give: 

  0.5 to 1.0 mEq/kg as oral K solution  
  OR increase IV K to 80 mEq/L, adjusted based on serum potassium levels 

measured every 1 to 2 hours.  

  If patient tolerate oral feeding potassium can given orally

“Phosphate” 

 

Clinical studies have not shown benefit from phosphate replacement during the 
treatment of DKA. 

 

Although phosphate replacement should be given if the level drops less than 1 mg/dL. 


background image

7

 

 

 

In the absence of severe hypophosphatemia, phosphate may be provided by giving half 
of the potassium replacement as potassium phosphate

 

II.Correction of hyperglycemia: 

  Insulin treatment is begun at the beginning of the second hour of therapy, with regular 

monitoring of blood glucose level. 

  It is given as a continuous intravenous infusion of regular insulin at a rate of 0.1 U/kg/h. 
  Short or rapid acting insulin injected intramuscularly every 2 hours can be used. 

III.Correction of acidosis: 

  Once insulin is infused at appropriate rates, ketoacid production stops, the bicarbonate 

buffers are regenerated leading to correction of acidosis without the need for sodium 
bicarbonate adminstration. 

  Urine testing for ketone bodies is not reliable because correction of acidosis leads to 

conversion of betahydroxybutyric acid to acetoacetic acid which gives a positive result 
on such test. 

  Hyperglycemia is corrected well before the correction of acidosis. Therefore, even after 

normal glucose levels are reached, insulin is still required to control fatty acid release. 

  The dose of insulin should remain at 0.1U/kg/h until the acidosis resolves (pH >7.3, 

bicarbonate > 18). 

  Clinical trials have failed to show any benefit of bicarbonate use during the treatment of 

DKA. Potential risks of bicarbonate therapy include paradoxical CNS acidosis and 
exacerbation of hypokalemia. Bicarbonate treatment has also been associated with 
cerebral edema, the most common cause of mortality for children with DKA.  

  Therefore, bicarbonate treatment should only be considered  in cases of extreme 

acidosis, such as: 

 

Those with pH less than 6.9 

 

When the acidosis may impair cardiovascular stability. 

 

As treatment of life-threatening hyperkalemia. 

  If bicarbonate is felt to be necessary, 1 to 2 mmol/kg (added to 0.45% saline) should be 

given over 1 to 2 hours. 

Monitoring 

  Vital signs and mental status are monitored frequently, at least every hour. If the 

patient is markedly obtunded, NGT should be placed to decrease the risk of 
aspiration. 

  The balance of total fluid intake and fluid output should also be calculated each 

hour. 

  Serum glucose and pH should be measured hourly


background image

8

 

 

  Serum electrolytes and urine ketones measured every 2 to 3 hours
  The goal for correction of hyperglycemia is a fall of 100 mg/dL per hour. The 

persistence of severe hyperglycemia suggests inadequate rehydration (or incorrectly 
mixed insulin), while too rapid a fall may be an indicator of too rapid a rate of 
rehydration. 

Transition to oral intake & sc insulin 

  Criteria for this transition include: 

 

normal sensorium. 

 

normal vital signs. 

 

an ability to tolerate oral intake, with no emesis. 

 

serum sodium 135-145mEq/L 

 

resolution of the acidosis reflected by: 

o  serum PH > 7.3. 
o  serum bicarbonate >15mEq/L. 
o  normal anion gap. 

  The IV insulin infusion is stopped & the 1st dose of insulin 0.2-0.4unit/kg is given s.c & 

repeated  every 6 hrs for the next 24-48hrs. 

 

Cerebral Edema (Imp.) 

  Cerebral edema is responsible for the majority of deaths related to DKA in children, 

and significant neurologic morbidity persists in many of the survivors. 

  While it typically presents 4 to 12 hours after treatment is begun, it can present later, 

or earlier, including before treatment is initiated.

 


background image

9

 

 

Risk factors for cerebral edema 

The cause of cerebral edema in DKA is not known, but there are some risk factors 
attributed to cerebral edema
. These include: 

  young age. 
  Rapid fluid replacement & insulin infusion. 
  Injudicious use of bicarbonate therapy. 
  Severe presentation

  pH < 7.2 
  lower serum bicarbonate concentration 
  higher serum glucose concentration 
  higher blood urea nitrogen concentration 
  hypernatremia 

Clinical features 

  severe headache. 
  sudden deterioration in mental status. 
  bradycardia (or a sudden, persistent drop in heart rate not attributable to improved 

hydration). 

  Hypertension. 
  depressed respiration 
  cranial nerve dysfunction. 
  posturing, and seizures 
  incontinence. 
  Papilledema is a late sign. 

Treatment 

 

The 1st thing to be excluded is hypoglycemia

 

Mannitol 0.5g/kg is infused over 30-60 min & can repeated if necessary. 

 

Fluid restricted to 2/3 maintenance & the total correction should made over 48-
72hrs. 

 

If the patient requires intubation, hyperventilation should be avoided, as it has been 
shown to be associated with worse outcomes 

 




رفعت المحاضرة من قبل: Abdulrhman_ Aiobaidy
المشاهدات: لقد قام عضوان و 85 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل