Zahăr din sânge
Sub zahăr din sânge se înțelege, în general, cantitatea de glucoză din sânge . Glucoza este o sursă importantă de energie pentru organism. Creier , celulele roșii din sânge și medulara rinichi sunt dependente de glucoza pentru producerea de energie, toate celelalte celule ale corpului obține energia în principal în metabolismul de grăsime . Glucoza este capabilă să traverseze bariera hematoencefalică și astfel alimentează creierul.
În medicină, nivelul zahărului din sânge ( nivelul zahărului din sânge , nivelul glucozei ) este o valoare importantă măsurată. Dacă este crescut permanent, poate fi prezent diabetul zaharat .
Un nivel scăzut de zahăr din sânge poate reduce funcția creierului care provoacă convulsii, creșterea adrenalinei și a mâinilor și transpirațiilor tremurate. În formă pronunțată, hipoglicemia duce la șoc . Se găsește în mod obișnuit în insulinomul foarte rar , dar, în unele cazuri, și ca simptom timpuriu al diabetului de tip 2, rareori chiar și fără alte boli după o masă cu carbohidrați rapid absorbabili . Este o complicație obișnuită a unor medicamente în tratamentul diabetului zaharat.
Testarea glicemiei
Glicemia este măsurată dintr-o probă de sânge , de obicei din sânge capilar . Din punct de vedere al acurateței măsurătorilor, trebuie făcută o distincție între măsurătorile efectuate de pacientul însuși folosind glucometre și măsurători de calitate superioară în laborator.
Ca unitate în majoritatea țărilor, unitatea conformă cu SI (va fi sistemul internațional de unități ) mmol / L ( milimoli pe litru). În partea de vest a Germaniei (și a Berlinului), ca și în SUA, Polonia, Franța, Italia, Japonia sau Austria, unitatea mai veche (dar și conformă cu SI) mg / dl (miligrame pe decilitru, sinonim cu aceasta nu este) Unitatea conformă cu SI mg% ) este utilizată.
Nivelul zahărului din sânge poate fi determinat foarte rapid și în mare măsură fiabil cu ajutorul dispozitivelor de măsurare a zahărului din sânge care sunt disponibile opțional cu unități de măsură programate de producător fie în mmol / l, fie în mg / dl. Sunt utilizate diferite principii active, a se vedea secțiunea Principii active. Sistemele de măsurare a zahărului din sânge pot fi prescrise dacă se stabilește o indicație și sunt rambursate de companiile de asigurări de sănătate.
Pentru o vreme, au fost disponibile dispozitive de măsurare care puteau afișa rezultatul fie în mg / dl, fie în mmol / l. Potrivit Institutului Federal pentru Medicamente și Dispozitive Medicale , acest lucru a dus la confuzii ale unității de măsură subiacente în mai multe cazuri, ceea ce a dus la o doză greșită de insulină . Din acest motiv, dispozitivele convertibile au fost scoase de pe piață încă din al patrulea trimestru al anului 2006. A existat o problemă similară în Elveția .
Conversia mmol / l ↔ md / dl:
Valorile normale
La om, valorile normale sunt:
- post: 70-99 mg / dl, corespunzând la 3,9-5,5 mmol / l
- după o masă bogată în carbohidrați:
- maxim până la 160 mg / dl, corespunzător la 8,9 mmol / l
- sub 140 mg / dl după 2 ore, corespunzând la 7,8 mmol / l
Cu toate acestea, valorile diferă în funcție de sursa din literatură și de materialul testat (plasmă venoasă, sânge venos integral sau sânge integral capilar - vezi tabele). Valorile glicemiei la jeun (NBZ)> 5,5 mmol / l sau> 99 mg / dl (conform altor surse> 6,1 mmol / l sau 110 mg / dl) indică o toleranță redusă la glucoză, valorile la jeun> 125 mg / dl dl sau> 6,9 mmol / l la diabetul zaharat . Ca o complicație, valorile semnificativ crescute în contextul tratamentului plăgii duc la vindecarea prelungită sau afectată a rănilor. Dacă este necesar, atunci când este diagnosticat diabetul zaharat, insulina trebuie utilizată pentru a sprijini vindecarea rănilor .
| clasificare | Glicemia în post (NBZ, venoasă) |
Glicemia la 2 ore după masă (sau oGTT ) (venoasă) |
|---|---|---|
| normal | <110 mg / dl <6,1 mmol / l |
<140 mg / dl <7,8 mmol / l |
Glucoza anormală de post (IFG) |
110-125 mg / dl 6,1-6,9 mmol / l |
<140 mg / dl <7,8 mmol / l |
| Afectarea toleranței la glucoză (IGT) |
<126 mg / dl <7,0 mmol / l |
140-200 mg / dl, 7,8-11,1 mmol / l |
| Diabetul zaharat | ≥ 126 mg / dl ≥ 7,0 mmol / l |
≥ 200 mg / dl ≥ 11,1 mmol / l |
Abrevieri în tabelul de mai sus
- IFG = glucoză de post afectată (literal: tulburare de glucoză de post)
- IGT = toleranță la glucoză afectată (literal: toleranță la glucoză afectată)
| Controlul glicemiei | Metabolism sănătos |
|---|---|
| Glicemia sobră | 65-100 mg / dl 3,6-5,6 mmol / l |
| Glicemia după masă |
80-126 mg / dl 4,5-7,0 mmol / l |
| Zaharul din sange noaptea | 65-100 mg / dl 3,6-5,6 mmol / l |
|
Valoarea HbA 1c ( valoare standardizată conform studiilor DCC) |
<6,05 |
| Măsurare | Valorile normale | Suspectat / prediabet |
Diabet zaharat |
|
|---|---|---|---|---|
| sobru | <100 mg / dl <5,6 mmol / l |
100-126 mg / dl 5,6-7,0 mmol / l |
> 126 mg / dl > 7,0 mmol / l |
|
| La 2 ore după masă sau în OGTT |
capilar | <140 mg / dl <7,8 mmol / l |
140-200 mg / dl, 7,8-11,1 mmol / l |
> 200 mg / dl > 11,1 mmol / l |
| venos | <120 mg / dl <7,0 mmol / l |
120-180 mg / dl 7,0-10,0 mmol / l |
> 180 mg / dl > 10,0 mmol / l |
|
| HbA 1c | <6,5% | 6,5-7,5% | > 7,5% | |
Un nivel de zahăr din sânge prea mare se numește hiperglicemie și hipoglicemie prea scăzută . O formă specială de hemoglobină , HbA1c , este capabilă să reproducă cursul zahărului din sânge pe o perioadă de maximum trei luni și, prin urmare, este numită și „memorie de zahăr din sânge”. Hemoglobina este pigmentul de sânge roșu din eritrocite care transportă oxigenul. HbA1c este hemoglobina care a fost glicată non-enzimatic datorită unei concentrații excesiv de mari de zahăr din sânge . HbA1c oferă informații despre ultimele trei luni, deoarece durata de viață a eritrocitelor este de 120 de zile.
Metode de măsurare
În esență, există trei metode de măsurare care s-au stabilit pentru auto- monitorizarea glucometrelor .
Măsurare optică
Cu măsurarea optică , sângele din banda de testare este aspirat printr-un capilar către un câmp de test vizibil extern. Sunt stocate acolo diverse substanțe chimice care reacționează cu sângele și schimbă culoarea câmpului de testare. Această modificare a culorii este înregistrată de dispozitivul de măsurare și determinată de durata și puterea modificării valorii glicemiei.
Măsurarea amperometrică
Cu măsurarea amperometrică , sângele din banda de testare este aspirat într-un câmp de testare printr-un capilar . În câmpul de testare, sângele este în contact cu glucoza oxidaza și diferiți electrozi . Dispozitivul de măsurare aplică o tensiune electrică definită (aprox. 300–600 mV) acestor electrozi și măsoară curentul care curge peste electrozi în timp . Dispozitivul determină valoarea zahărului din sânge din curentul măsurat. Curentul este proporțional cu concentrația de glucoză a lichidului din izolare (zona senzorului capilarului). Aceasta este, de asemenea, metoda dominantă în aplicațiile comerciale atunci când se utilizează un senzor de măsurare continuă a glucozei .
Măsurare neinvazivă
În cazul așa-numitelor metode neinvazive fără leziuni, nivelul zahărului din sânge poate fi afișat, urmărit sau înregistrat în timp, fără a fi nevoie să extrageți sânge. Cu aceste metode de măsurare și similare, este posibilă înregistrarea permanentă sau afișarea cursului de timp (monitorizarea) nivelului zahărului din sânge.
- Cu un laser de bandă largă în domeniul infraroșu mediu (MIR), valoarea zahărului din sânge poate fi determinată prin piele fără rănire utilizând „densitometrie cu lungime de undă multiplă”.
- O analiză spectrală optică a fundului ochiului, care este foarte bine alimentat cu sânge, poate oferi valori foarte precise. Un microsenzor pasiv implantat în ochi poate crește, de asemenea, calitatea măsurătorilor.
- Cu un microspectrometru implantat permanent fără componente în mișcare, poate fi efectuată măsurarea spectroscopică a zahărului din sânge în domeniul infraroșu apropiat (NIR) ( spectroscopie IR ). Acest senzor își transmite valorile măsurate unui dispozitiv de afișare cu un transponder pasiv .
Aceste și alte metode neinvazive sunt încă în curs de cercetare sau sunt în aprobare clinică (în special în SUA). Un nanosenzor sensibil la glucoză a fost nou dezvoltat la Universitatea Americană de Nord-Est din Boston, ale cărui nanoparticule sunt injectate ca un tatuaj și fluoresc atunci când nivelul zahărului din sânge este ridicat. O metodă este dezvoltată la Universitatea Brown, care utilizează interferometrie cu plasmoni pentru a măsura conținutul de glucoză din salivă .
Lansarea pe piață a măsurării neinvazive a glucozei din sânge utilizând metode de măsurare spectroscopice în domeniul infraroșu apropiat (NIR) cu dispozitive de măsurare extracorporale a eșuat până acum, deoarece dispozitivele pot detecta zahărul tisular, i. H. Determinați glucoza pe volum a țesutului corporal iradiat și nu zahărul din sânge pe volum de sânge, deoarece fasciculul de măsurare trebuie să pătrundă în țesutul corpului pentru măsurare.
Determinarea glucozei în urină
De asemenea, este posibil să se măsoare valoarea glucozei în urină. Cu toate acestea, glucoza poate fi detectată în urină numai dacă concentrația de glucoză este mult crescută și a depășit o anumită valoare. Această valoare depinde de așa-numitul prag de rinichi al persoanei de testare respective . Cu toate acestea, acest prag al rinichilor este foarte puțin fiabil și ușor perturbator. În timpul sarcinii , de exemplu, pragul renal poate scădea sub 120 mg / dl (6,7 mmol / l), la persoanele sănătoase poate fi și peste 200 mg / dl (11,1 mmol / l). Chiar și bolile renale ușoare pot modifica pragul renal. Datorită fiabilității relativ ridicate și a disponibilității bune a dispozitivelor de măsurare a zahărului din sânge la aceleași prețuri ridicate pentru benzile de măsurare, determinarea zahărului din urină poate fi considerată învechită.
regulament
Nivelul de zahăr din sânge este reglementată de interacțiunea dintre doi hormoni peptidici din pancreas . Această glandă conține sisteme de senzori de zahăr din sânge în celulele sale α și β , care răspund după cum urmează:
- când scade nivelul zahărului din sânge („semnalul foamei”), se secretă glucagon . Acest hormon activează glicogen fosforilaza (PYG) în ficat , care inițiază descompunerea glicogenului în glucoză ( ramură catabolică ) (imaginea de sus)
- Când nivelul zahărului din sânge crește, se secretă insulină , care inițiază o serie de reacții consumatoare de glucoză, în special în ficat ( ramura anabolică ). O importanță centrală aici este activarea indirectă a glicogenului sintază (GYS), care utilizează excesul de glucoză pentru a construi glicogenul stocat de energie („amidon animal”) (imaginea de jos)
În plus, adrenalina activează glicogen fosforilaza în celulele musculare scheletice. Nivelurile crescute de adenozină monofosfat în ficat și mușchi activează, de asemenea, enzima, la fel ca și eliberarea de calciu din reticulul sarcoplasmatic cu legarea ulterioară de calmodulină .
Defalcarea și acumularea glicogenului sunt strict controreglate de fosforilarea enzimelor cheie glicogen fosforilază (PYG) și glicogen sintază (GYS), deci nu funcționează niciodată simultan. În situații de deficit energetic, ambele enzime sunt fosforilate de kinaze; acest proces stimulează fosforilaza, dar inhibă sintaza. Dacă există un exces de glucoză, situația este inversată prin acțiunea fosfatazelor : pierderea reziduurilor de fosfat inactivează PYG, dar activează GYS.
Atât semnalul de glucagon, cât și cel de insulină sunt amplificate prin cascade de semnal. Protein kinazele se află în centrul ambelor căi de semnal: fiecare kinază fosforilează mai multe molecule ale unei kinaze din aval.
- În cazul glucagonului sau al adrenalinei, se activează un receptor dependent de proteina G ( GPCR , tip helix transmembranar). Adenilat ciclaza , o enzimă care produce cel de- al doilea cAMP mesager , este activată prin intermediul proteinei G s . Aceasta inițiază cascada protein kinazei A (PKA), la capătul căreia se află glicogen fosforilaza (PYG). După fosforilare este activat (PYG a ). Aceasta eliberează glucoză-1-fosfat din glicogen, care este izomerizat în glucoză-6-fosfat și poate intra în glicoliză . În același timp, PKA fosforilează glicogen sintază (GYS a ), care este inactivă în forma sa fosforilată (GYS b ).
- În cazul insulinei, se activează o receptor tirozin kinază (RTK). Pe drumul unei transducții complexe a semnalului, printre altele protein kinaza B (PKB) este activat ( a se vedea panoul inferior, A). PKB fosforilează glicogen sintaza kinaza 3 , GSK3, care este astfel inactivată. GSK3 este o kinază care fosforilează glicogen sintaza și, astfel, o inactivează (GYS b ). GSK3 concurează cu o fosfatază, proteina fosfatază 1 (PP1). Deoarece GSK3 nu mai poate funcționa, există din ce în ce mai mult glicogen sintază în forma sa defosforilată (GYS I, vezi imaginea de mai jos, B). PKB activează, de asemenea, o fosfodiesterază, PDE, care hidrolizează AMPc la AMP. Ca urmare, calea semnalului pentru PKA este, de asemenea, stinsă.
Vezi si
Link-uri web
Dovezi individuale
- ↑ Mark E Daly: Efecte acute asupra sensibilității la insulină și a profilurilor metabolice diurne ale unei zaharoze bogate în comparație cu o dietă bogată în amidon . (PDF) În: American Society for Clinical Nutrition (Ed.): Am J Clin Nutr 1998 . Nr. 67, 1998, pp. 1186-1196. Adus pe 19 februarie 2011.
- ↑ Ghid pentru controlul diabetului postprandial (PDF; 920 kB) Federația Internațională a Diabetului . P. 22, 2008. Arhivat din original la 28 iunie 2011. Accesat la 30 iulie 2011.
- ↑ Definiția și diagnosticarea diabetului zaharat și a hiperglicemiei intermediare ( engleză , PDF; 1,6 MB) În: Organizația Mondială a Sănătății . cine.int. P. 36. 2006. Adus la 20 februarie 2011.
- ↑ a b M. A. Rahim, AK Azad Khan, Q. Nahar, SM Ali, A. Hussain: afectarea glucozei la jeun și toleranța la glucoză afectată în populația rurală din Bangladesh. În: buletinul Bangladesh Medical Research Council , volumul 36, numărul 2, august 2010, pp. 47-51, PMID 21473200 , ISSN 0377-9238 .
- ↑ Paul-Martin Holterhus și colab.: Diagnostic, terapie, controlul progresului diabetului zaharat la copii și adolescenți (PDF), deutsche-diabetes-gesellschaft.de, 2010, p. 18 (accesat la 20 februarie 2011).
- ↑ W. Kerner, J. Brückel: Definiție, clasificare și diagnostic al diabetului zaharat (PDF; 846 kB) DDG. 1 octombrie 2012. Adus 1 aprilie 2013.
- ^ EF Pfeiffer: senzorul de glucoză: veriga lipsă în terapia diabetului. În: Horm Metab. Rez. Vol. 24, 1990, pp. 154-164.
- ^ Către laserele IR cu câștig larg . (PDF; 1,7 MB) Institutul Fraunhofer IAF, 2003.
- ↑ Testarea neinvazivă a glicemiei . ( Memento din 6 iulie 2007 în Arhiva Internet ) Universitatea din Karlsruhe, Institutul pentru Tehnologie și Prelucrarea Informației, 2004.
- ↑ Măsurarea in vivo și reglarea nivelului zahărului din sânge . RWTH Aachen, președinte pentru tehnologia informației medicale.
- ↑ Clark Lab | Nanosenzori. În: nuweb9.neu.edu. Arhivat din original la 27 iulie 2011 ; Adus pe 27 iulie 2011 .
- ^ Vince S. Siu, Jing Feng, Patrick W. Flanigan, G. Tayhas R. Palmore, Domenico Pacifici: O „cuvă plasmonică”: chimia coloranților cuplată la interferometria plasmonică pentru detectarea glucozei . În: Nanofotonic . bandă 3 , nr. 3 , 6 mai 2014, p. 125-140 , doi : 10.1515 / nanoph-2013-0057 .
- ^ J Feng, VS Siu, A Roelke, V Mehta, SY Rhieu, GT Palmore, D Pacifici: Interferometre plasmonice la scară nanometrică pentru detectare biochimică multispectrală, cu randament ridicat . În: Nano Lett. bandă 12 , nr. 2 , 8 februarie 2012, p. 602-609 , doi : 10.1021 / nl203325s , PMID 22200183 .
- ↑ a b c Gisela Boeck, Ulrike Bommas-Ebert, Timo Brandenburger: Examination Knowledge Physikum . Georg Thieme, Stuttgart 2009, ISBN 978-3-13-152131-6 , p. 521.
- ↑ Horace Robert Horton: Biochimie . Pearson Germania, 2008, ISBN 978-3-8273-7312-0 , p. 504.