Hladina cukru v krvi - Blood sugar level

Kolísání krevního cukru (červené) a hormonu snižujícího hladinu cukru inzulín (modrá) u lidí v průběhu dne se třemi jídly. Jedním z účinků a cukr -rich vs a škrob - je zvýrazněno bohaté jídlo.^[1]

The hladina cukru v krvi, koncentrace cukru v krvinebo hladina glukózy v krvi je koncentrace glukóza přítomný v krev lidí a jiných zvířat. Glukóza je a jednoduchý cukr a přibližně 4 gramy glukózy jsou vždy přítomny v krvi 70 kilogramů (150 liber) člověka.^[2] Tělo pevně reguluje hladinu glukózy v krvi jako součást metabolické homeostáza.^[2] Glukóza je skladována v kosterní sval a játra buňky ve formě glykogen;^[2] u jedinců nalačno se glykémie udržuje na konstantní úrovni na úkor zásob glykogenu v játrech a kosterním svalu.^[2]

U lidí je hladina glukózy v krvi čtyři gramy nebo asi čajová lžička kritická pro normální funkci v mnoha tkáních a lidský mozek spotřebovává přibližně 60% glukózy v krvi u lačných, sedavých jedinců.^[2] Trvalé zvýšení hladiny glukózy v krvi vede k toxicitě glukózy, která přispívá k dysfunkci buněk a patologii seskupené jako komplikace cukrovka.^[2] Glukóza může být transportována ze střev nebo jater do jiných tkání v těle krevním řečištěm.^[2] Příjem buněčné glukózy je primárně regulován inzulín, a hormon vyrobené v slinivka břišní.^[2]

Hladina glukózy je obvykle nejnižší ráno, před prvním jídlem dne, a po jídle stoupá po dobu jedné nebo dvou hodin milimoly Hladiny cukru v krvi mimo normální rozmezí mohou být indikátorem zdravotního stavu. Trvale vysoká úroveň se označuje jako hyperglykémie; nízké hladiny se označují jako hypoglykémie. Diabetes mellitus je charakterizována přetrvávající hyperglykemií z kterékoli z několika příčin a je nejvýznamnějším onemocněním souvisejícím se selháním regulace hladiny cukru v krvi. Existují různé metody testování a měření hladiny cukru v krvi.

Příjem alkohol způsobí počáteční nárůst hladiny cukru v krvi a později má sklon k poklesu hladiny. Některé léky také mohou zvyšovat nebo snižovat hladinu glukózy.^[3]

Jednotky

Mezinárodní standardní způsob měření hladin glukózy v krvi je vyjádřen jako a molární koncentrace, měřeno v mmol / L (milimoly na litr; nebo milimolární, zkráceně mM). Ve Spojených státech, Německu a dalších zemích hmotnostní koncentrace se měří v mg / dl (miligramy na decilitr).^[4]

Protože molekulární váha glukózy C.₆H₁₂Ó₆ je 180, je rozdíl mezi těmito dvěma jednotkami faktorem 18, takže 1 mmol / l glukózy odpovídá 18 mg / dl.^[5]

Normální hodnoty

Lidé

Normální rozsahy hodnot se může v jednotlivých laboratořích mírně lišit. Na hladinu cukru v krvi člověka má vliv mnoho faktorů. Tělo homeostatický mechanismus regulace cukru v krvi (známý jako homeostáza glukózy ) při normálním provozu obnovuje hladinu cukru v krvi na úzké rozmezí přibližně 4,4 až 6,1mmol / L (79 až 110 mg / dL) (měřeno a test glykémie nalačno ).^[6]

Normální hladina glukózy v krvi (testovaná nalačno) u nediabetiků je mezi 3,9 a 7,1 mmol / l (70 až 130 mg / dL). Globální průměrná hladina glukózy v krvi nalačno u lidí je přibližně 5,5 mmol / l (100 mg / dl);^[7][5] tato úroveň však během dne kolísá. Hladina cukru v krvi u osob bez cukrovky a nalačno by měla být pod 6,9 mmol / l (125 mg / dL).^[8] Cílové rozmezí glykémie u diabetiků by podle American Diabetes Association mělo být 5,0–7,2 mmol / l (90–130 mg / dL) před jídlem a méně než 10 mmol / l (180 mg / dL) dvě hodiny po jídle. jídla (měřeno monitorem glukózy v krvi).^[9][10]

I přes velmi variabilní intervaly mezi jídly nebo občasnou konzumaci jídla s podstatným uhlohydrát zatížení, hladiny lidské krevní glukózy mají tendenci zůstat v normálním rozmezí. Krátce po jídle však může hladina glukózy v krvi u nediabetiků dočasně vzrůst až na 7,8 mmol / l (140 mg / dL) nebo o něco více. Pro lidi s diabetem udržující „přísnou kontrolu diabetu“ je Americká diabetická asociace doporučuje hladinu glukózy po jídle nižší než 10 mmol / l (180 mg / dL) a plazmatickou hladinu glukózy nalačno 3,9 až 7,2 mmol / l (70–130 mg / dL).^[11]

Skutečné množství glukózy v krvi a tělesných tekutinách je velmi malé. U zdravého dospělého muže s hmotností 75 kg a objemem krve 5 litrů činí hladina glukózy v krvi 5,5 mmol / l (100 mg / dL) 5 g, což odpovídá asi lžičce cukru.^[12] Jedním z důvodů, proč je toto množství tak malé, je to, že k udržení přítoku glukózy do buněk enzymy upravit glukózu přidáním fosfát nebo jiné skupiny.

Ostatní zvířata

Obecně platí, že rozsahy cukru v krvi jsou běžné v domácnosti přežvýkavci jsou nižší než v mnoha monogastrický savci.^[13] Toto zobecnění se však nevztahuje na divoké přežvýkavce nebo velbloudovití. Pro hladinu glukózy v séru v mg / dl jsou referenční rozmezí 42 až 75 pro krávy, 44 až 81 pro ovce a 48 až 76 pro kozy, ale 61 až 124 pro kočky; Bylo hlášeno 62 až 108 pro psy, 62 až 114 pro koně, 66 až 116 pro prasata, 75 až 155 pro králíky a 90 až 140 pro lamy.^[14] U chycených horských koz (Oreamnos americanus) byl hlášen 90% referenční interval pro hladinu glukózy v séru 26 až 181 mg / dL, kde nebyly patrné žádné účinky pronásledování a odchytu na měřených úrovních.^[15] U velryb beluga se odhaduje rozmezí 25–75 procent pro hladinu glukózy v séru 94 až 115 mg / dL.^[16] Jedna studie u bílých nosorožců ukázala, že 95% rozmezí je 28 až 140 mg / dL.^[17] U tuleňů harfy se rozsah glukózy v séru pohybuje v rozmezí 4,9 až 12,1 mmol / l [tj. 88 až 218 mg / dl]; u těsnění s kapucí rozsah od 7,5 do 15,7 mmol / l [tj. přibližně 135 až 283 mg / dl].^[18]

Nařízení

Tělo homeostatický mechanismus udržuje hladinu glukózy v krvi v úzkém rozmezí. Skládá se z několika interagujících systémů, z nichž nejdůležitější je regulace hormonů.

Existují dva typy vzájemně antagonistických metabolických hormonů ovlivňujících hladinu glukózy v krvi:

• katabolický hormony (např glukagon, kortizol a katecholaminy ) které zvyšují hladinu glukózy v krvi;^[19]
• a jeden anabolický hormon (inzulín ), což snižuje hladinu glukózy v krvi.

Tyto hormony jsou vylučovány z pankreatické ostrůvky (svazky endokrinních tkání), z nichž existují čtyři typy: alfa (A) buňky, beta (B) buňky, Delta (D) buňky a F buňky. Glukagon je vylučován z alfa buněk, zatímco inzulín je vylučován beta buňkami. Společně regulují hladinu glukózy v krvi prostřednictvím negativní zpětné vazby, což je proces, při kterém konečný produkt jedné reakce stimuluje začátek další reakce. V hladinách glukózy v krvi snižuje inzulín koncentraci glukózy v krvi. Nižší hladina glukózy v krvi (produkt sekrece inzulínu) spouští vylučování glukagonu a opakuje cyklus.^[20]

Aby byla glukóza v krvi stabilní, provádějí se úpravy inzulínu, glukagonu, epinefrinu a kortizolu. Každý z těchto hormonů má jinou odpovědnost za udržování regulované hladiny glukózy v krvi; když je hladina cukru v krvi příliš vysoká, inzulín říká svalům, aby si přebytečnou glukózu uložily. Glukagon reaguje na příliš nízkou hladinu glukózy v krvi; informuje tkáň, aby produkovala více glukózy. Epinefrin připravuje svaly a dýchací systém na aktivitu v případě reakce „boj a útěk“. A konečně, kortizol dodává tělu palivo v dobách vysokého stresu.^[21]

Abnormality

Vysoká hladina cukru v krvi

Pokud hladina cukru v krvi zůstane příliš vysoká, tělo krátkodobě potlačuje chuť k jídlu. Dlouhodobý hyperglykémie způsobuje mnoho zdravotních problémů včetně srdečních chorob, rakoviny,^[22] poškození očí, ledvin a nervů.^[23]

Hladiny cukru v krvi nad 16,7 mmol / L (300 mg / dL) může způsobit smrtelné reakce. Ketony budou velmi vysoké (o stupeň vyšší než při stravě s velmi nízkým obsahem sacharidů) ketoacidóza. Klinika Mayo doporučuje ošetření na pohotovosti nad 16,7 mmol / L (300 mg / dL) krevní glukóza.^{[Citace je zapotřebí ]} Nejběžnější příčinou hyperglykémie je cukrovka. Pokud je příčinou cukrovka, lékaři obvykle doporučují antidiabetické léky jako léčba. Z pohledu většiny pacientů je léčba starým, dobře srozumitelným lékem na cukrovku, jako je metformin bude nejbezpečnější, nejúčinnější, nejméně nákladná a nejpohodlnější cesta ke zvládnutí stavu.^[24] Součástí léčebného plánu pro cukrovku mohou být také změny stravy a provádění cvičení.

Nízká hladina cukru v krvi

Pokud hladina cukru v krvi klesne příliš nízko, nazývá se potenciálně smrtelný stav hypoglykémie se vyvíjí. Příznaky mohou zahrnovat letargie, porucha duševního fungování; podrážděnost; třes, záškuby, slabost svalů paží a nohou; bledá pleť; pocení; ztráta vědomí.

Mechanismy, které po extrémě obnoví uspokojivou hladinu glukózy v krvi hypoglykémie (pod 2,2 mmol / l nebo 40 mg / dL) musí být rychlé a účinné, aby se zabránilo extrémně závažným následkům nedostatečné hladiny glukózy: zmatenost nebo nestabilita a v krajním případě (pod 0,8 mmol / l nebo 15 mg / dL) ztráta vědomí a záchvaty. Bez ohledu na potenciálně docela závažné podmínky a rizika způsobená nebo často doprovázející hyperglykémii, zejména z dlouhodobého hlediska (cukrovka nebo před cukrovkou, obezita nebo nadváha, hyperlipidemie, hypertenze atd.), je stále obecně nebezpečnější mít příliš málo glukózy - zejména pokud jsou její hladiny velmi nízké - v krvi než příliš mnoho, alespoň dočasně, protože glukóza je tak důležitá pro metabolismus a výživu a správné fungování tělesné orgány. To platí zejména pro orgány, které jsou metabolicky aktivní nebo vyžadují stálý regulovaný přísun cukru v krvi (játra a mozek jsou příklady). U zdravých jedinců jsou mechanismy regulující hladinu glukózy v krvi obecně docela účinné a symptomatická hypoglykemie se obvykle vyskytuje pouze u diabetiků užívajících inzulín nebo jinou farmakologickou léčbu a v hladovění nebo těžké podvýživě nebo malabsorpci (různých příčin) a stavech, jako je anorexie.^{[pochybný – diskutovat]} Hypoglykemické epizody se mohou u jednotlivých osob a čas od času velmi lišit, a to jak závažností, tak rychlým nástupem. V závažných případech je nezbytná rychlá lékařská pomoc, protože při dostatečně nízkých hladinách glukózy v krvi dojde k poškození mozku a dalších tkání a dokonce k úmrtí.

Měření glukózy

Ukázkový zdroj

Testování glukózy u jedince nalačno vykazovat srovnatelné hladiny glukózy v arteriální, venózní a kapilární krvi. Ale po jídle může být hladina glukózy v kapilární a arteriální krvi významně vyšší než hladina žilní. Ačkoli se tyto rozdíly značně liší, jedna studie zjistila, že po konzumaci 50 gramů glukózy je „průměrná koncentrace glukózy v kapilární krvi vyšší než průměrná koncentrace glukózy v žilách o 35%.“^[25][26][27]

Typ vzorku

Glukóza se měří v plné krvi, plazma nebo sérum. Historicky byly hodnoty glukózy v krvi uváděny jako plná krev, ale většina laboratoří nyní měří a uvádí hladiny glukózy v plazmě nebo séru. Protože červené krvinky (erytrocyty) mají vyšší koncentraci bílkovin (např. hemoglobinu) než sérum, sérum má vyšší obsah vody a následně více rozpuštěné glukózy než plná krev. Chcete-li převést z glukózy v plné krvi, vynásobte 1,14^[28] Bylo prokázáno, že obecně poskytuje hladinu v séru / plazmě.

Aby se zabránilo kontaminaci vzorku intravenózní tekutiny, zvláštní pozornost by měla být věnována odběru vzorků krve z paže naproti té, do které je zavedena intravenózní linka. Alternativně může být krev odebrána ze stejného ramene pomocí IV linie poté, co byla IV vypnuta po dobu nejméně 5 minut, a rameno bylo vyvýšeno, aby vypustilo vyluhované tekutiny pryč z žíly. Nepozornost může vést k velkým chybám, protože pouze 10% kontaminace s 5% glukóza roztok (D5W) zvýší glukózu ve vzorku o 500 mg / dL nebo více. Skutečná koncentrace glukózy v krvi je velmi nízká, dokonce i při hyperglykemii.

Měřicí techniky

Tato sekce potřebuje další citace pro ověření. Prosím pomozte vylepšit tento článek podle přidávání citací ke spolehlivým zdrojům. Zdroj bez zdroje může být napaden a odstraněn. (Prosinec 2016) (Zjistěte, jak a kdy odstranit tuto zprávu šablony)

K měření glukózy byly použity dvě hlavní metody. První, která se na některých místech stále používá, je chemická metoda využívající nespecifickou redukční vlastnost glukózy v reakci s indikátorovou látkou, která při redukci mění barvu. Jelikož jiné krevní sloučeniny mají také redukční vlastnosti (např. Močovina, která může být u uremických pacientů abnormálně vysoká), může tato technika v některých situacích vést k chybným údajům (bylo hlášeno 5–15 mg / dL). Novější technika využívající enzymy specifické pro glukózu je méně náchylná k tomuto druhu chyb. Dva nejběžněji používané enzymy jsou glukózaoxidáza a hexokináza.^[29] Lze také měřit průměrné koncentrace glukózy v krvi. Tato metoda měří hladinu glykovaný hemoglobin, což je průměrná hladina glukózy v krvi za posledních 120 dní.^[29]

V obou případech je chemický systém běžně obsažen na testovacím proužku, který je vložen do měřiče a poté je aplikován vzorek krve. Tvary testovacích proužků a jejich přesné chemické složení se u jednotlivých měřicích systémů liší a nelze je zaměnit. Dříve byly některé testovací proužky čteny (po načasování a setření vzorku krve) vizuálním porovnáním s barevnou tabulkou vytištěnou na štítku lahvičky. Proužky tohoto typu se stále používají ke čtení glukózy v moči, ale pro hladinu glukózy v krvi jsou zastaralé. Jejich míra chyb byla v každém případě mnohem vyšší. Chyby při používání testovacích proužků byly často způsobeny věkem proužku nebo vystavením vysokým teplotám nebo vlhkosti.^[30] Přesnější měření glykémie se provádí v a lékařská laboratoř, za použití enzymů hexokinázy, glukózooxidázy nebo glukózodehydrogenázy.

Glukóza v moči naměřené hodnoty jsou mnohem méně užitečné. Ve správně fungujících ledvinách se glukóza neobjevuje v moči až do renální práh pro glukózu byla překročena. To je podstatně nad jakoukoli normální hladinou glukózy a je to důkaz existujícího závažného hyperglykemického stavu. Jelikož je však moč uložena v močovém měchýři, mohla se v ní od jakéhokoli posledního vyprázdnění močového měchýře vytvořit jakákoli glukóza. Vzhledem k tomu, že metabolické podmínky se rychle mění v důsledku kteréhokoli z několika faktorů, je to zpožděná zpráva a neposkytuje varování před vznikajícím stavem. Monitorování glukózy v krvi je mnohem výhodnější, a to jak klinicky, tak pro domácí monitorování pacientů. Hladiny zdravé glukózy v moči byly poprvé standardizovány a publikovány v roce 1965^[31] podle Hans Renschler.

Neinvazivní metoda odběru vzorků ke sledování hladin glukózy se objevila pomocí metody kondenzát vydechovaného dechu. Tato metoda však vyžaduje vysoce citlivé biosenzory glukózy.^[32]

I. Chemické metody
A. Oxidačně-redukční reakce
${ displaystyle mathrm {Glukóza} + mathrm {Alkalický měď ​​ tartarát} { xrightarrow { mathrm {Redukce}}} mathrm {Měďnatý oxid}}$
1. Redukce alkalické mědi
Metoda Folin-Wu	${ displaystyle mathrm {Cu} ^ {2 +} + mathrm {fosfomolybdenová kyselina} { xrightarrow { mathrm {oxidace}}} mathrm {fosfomolybden oxid}}$	Modrý konečný produkt
Benediktova metoda	Modifikace metody Folin – Wu pro kvalitativní glukózu v moči.
Nelson – Somogyiho metoda	${ displaystyle mathrm {Cu} ^ {2 +} + mathrm {Arsenomolybdic kyselina} { xrightarrow { mathrm {Oxidace}}} mathrm {Arsenomolybdenum oxid}}$	Modrý konečný produkt.
Neocuproinová metoda	${ displaystyle mathrm {Cu} ^ {2 +} + mathrm {Neocuproine} { xrightarrow { mathrm {Oxidace}}} mathrm {Cu} ^ {2 +} mathrm {neocuproin komplex}}$*	Žlutooranžová barva neocuproinu[33]
Shaeffer – Hartmann – Somogyi	Používá princip jód reakce s mědným vedlejším produktem. Přebytek I2 se potom titruje thiosíran.
2. Redukce alkalického ferricyanidu
Hagedorn – Jensen	${ displaystyle mathrm {Glukóza} + mathrm {Alkalický ferricyanid} longrightarrow mathrm {Ferokyanid}}$	Bezbarvý konečný produkt; jiné redukční látky interferují s reakcí.
Kondenzace
Metoda orto-toluidinu	Použití aromatické aminy a horký octová kyselina. formuláře glykosylamin a Schiffova základna, která má smaragdově zelenou barvu. Toto je nejkonkrétnější metoda, ale použité činidlo je toxické.
Anthronová (fenolová) metoda	V horké kyselině octové tvoří hydroxymethylfurfural
II. Enzymatické metody
A. Glukózaoxidáza
${ displaystyle mathrm {Glukóza} + mathrm {O} _ {2} { xrightarrow [{ mathrm {Oxidation}}] { mathrm {glukóza oxidáza}}} { textrm {D-glukono-1, 5-lakton}} + mathrm {H_ {2} O_ {2}}}$
Saifer – Gerstenfeldova metoda	${ displaystyle mathrm {H_ {2} O_ {2}} + { textit {O}} { text {-dianisidin}} { xrightarrow [{ mathrm {Oxidation}}] { mathrm {peroxidáza}} } mathrm {H_ {2} O} + mathrm {oxidovaný chromogen}}$	Inhibováno redukcí látek jako BUA, bilirubin, glutathion, kyselina askorbová.
Trinderova metoda	Použití 4-aminofenazon oxidačně spojený s fenolem. S výhradou menšího rušení zvýšením sérových hladin kreatinin, kyselina močová nebo hemoglobin. Blokováno kataláza.
Kodak Ektachem	Metoda suché chemie. Použití spektrofotometrie k měření intenzity barvy prostřednictvím spodního průhledného filmu.
Glukometr	Domácí monitorovací metoda stanovení glukózy v krvi. Používá proužek impregnovaný reagentem glukózooxidázy.
B. Hexokináza
${ displaystyle { begin {alignedat} {2} & mathrm {Glucose} + mathrm {ATP} { xrightarrow [{ mathrm {Phosphorylation}}] {{mathrm {Hexokinase} + mathrm {Mg} ^ { 2 +}}} { textrm {G-6PO}} _ {4} + mathrm {ADP} & { textrm {G-6PO}} _ {4} + mathrm {NADP} { xrightarrow [ { mathrm {Oxidation}}] { textrm {G-6PD}}} { textrm {6-fosfoglukonát}} + mathrm {NADPH} + mathrm {H} ^ {+} konec {alignedat} }}$
NADP jako kofaktor. NADPH (redukovaný produkt) se měří při 340 nm. Specifičtější než metoda glukózooxidázy díky G-6PO4, který inhibuje interferující látky, kromě případů, kdy je vzorek hemolyzován.

Klinická korelace

Hladina glukózy v krvi nalačno, která se měří po půstu 8 hodin, je nejčastěji používanou indikací celkové homeostázy glukózy, zejména proto, že je zabráněno rušivým událostem, jako je příjem potravy. Podmínky ovlivňující hladinu glukózy jsou uvedeny v tabulce níže. Abnormality ve výsledcích testu jsou způsobeny problémy v mnohočetném kontrolním mechanismu regulace glukózy.

Metabolická odezva na provokaci sacharidy se běžně hodnotí postprandiální hladinou glukózy naměřenou 2 hodiny po jídle nebo načtením glukózy. Kromě toho se při diagnostice používá test tolerance glukózy, který se skládá z několika časovaných měření po standardizovaném množství perorálního příjmu glukózy. cukrovka.

Míra chyb v systémech měření glykémie se liší v závislosti na laboratořích a na použitých metodách. Techniky kolorimetrie mohou být ovlivněny změnami barev v testovacích proužcích (pravděpodobně z kontaminace přenášené vzduchem nebo prstem) nebo interferencí (např. Tónováním nečistot) se světelným zdrojem nebo světelným senzorem. Elektrické techniky jsou méně náchylné k těmto chybám, i když ne k ostatním. Při domácím použití není nejdůležitější otázkou přesnost, ale trend. Pokud je tedy systém měřiče / testovacího proužku trvale špatný o 10%, bude to mít malý důsledek, pokud budou správně sledovány změny (např. Kvůli cvičení nebo úpravám léčby). V USA musí být měřiče krevního testu pro domácí použití schváleny federálním úřadem Úřad pro kontrolu potravin a léčiv než mohou být prodány.

A konečně, kromě příjmu potravy existuje několik vlivů na hladinu glukózy v krvi. Například infekce má tendenci měnit hladinu glukózy v krvi, stejně jako fyzický nebo psychický stres. Účinek bude mít také cvičení, zejména pokud je delší nebo dlouho po posledním jídle. U typického člověka bude udržování hladiny glukózy v krvi na téměř konstantní úrovni docela účinné.^{[je zapotřebí objasnění ]}

Viz také

• Monitorování glukózy v krvi
• Rozpoznávání sacharidů boronovými kyselinami

Reference

Další čtení

• Henry JB (2001). Klinická diagnostika a léčba laboratorními metodami (20. vydání). Philadelphia: Saunders. ISBN  978-0721688640.
• Levine R (1986). "Monosacharidy ve zdraví a nemoci". Každoroční přehled výživy. 6: 211–24. doi:10.1146 / annurev.nu.06.070186.001235. PMID  3524617.
• Röder PV, Wu B, Liu Y, Han W (březen 2016). „Pankreatická regulace homeostázy glukózy“. Experimentální a molekulární medicína. 48 (3. března): e219. doi:10.1038 / emm.2016.6. PMC  4892884. PMID  26964835.

externí odkazy

• Média související s Hladina cukru v krvi na Wikimedia Commons
• Glukóza (krev, sérum, plazma): monografie analytu - Sdružení pro klinickou biochemii a laboratorní medicínu