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【中图分类号】Q53 【文献标识码】A 【文章编号】1004-7484(2010)03-0-02
1 血清葡萄糖测定
糖是人体的供能物质。食物中可消化的糖类主要是淀粉(还有蔗糖、乳糖、葡萄糖、果糖、麦芽糖等),在肠道消化为单糖吸收后经门静脉入肝,然后以葡萄糖(glucose)的形式经体循环运到各组织器官,被细胞摄取,以氧化供能或转为其他物质。人体内主要的糖类是糖原及葡萄糖。糖原是人体内糖类的贮存形式,葡萄糖是糖类的运输形式,显然血糖指人体内血液中的葡萄糖。每个个体全天血糖含量随进食、活动、兴奋等情况,时有波动,一般在空腹时血糖较为恒定,这是由于血糖的来源和去路保持动态平衡,所以空腹血糖的浓度能够反映糖的代谢水平,一旦糖代谢紊乱,血糖的来源和去路失去平衡,表现为高血糖症或低血糖症。
血糖浓度的恒定有重要的生理意义。如脑组织和血细胞没有糖原储存,必须不断摄取血液中的葡萄糖来获取能量,若大脑不能从血液获得葡萄糖,则发生低血糖昏迷。血糖浓度主要通过器官、激素及神经来调节。肝脏是调节血糖浓度最主要的器官,是通过糖原合成、糖的异生和糖原分解来调节的;肾脏则靠肾小管细胞对原尿中的葡萄糖重吸收能力的大小来调节血糖浓度。参与调节血糖的激素主要有胰岛素、肾上腺素、胰高血糖素、肾上腺皮质激素、生长激素和甲状腺素。除胰岛素是降低血糖外,其他激素均使血糖升高。在正常情况下,通过中枢神经系统的调节,这两类激素相互对抗,相互制约,使血糖的补充与消耗维持动态平衡,从而使血糖浓度恒定在一定范围。
1.1 标本采集与处理
测定标本以草酸钾-氟化钠为抗凝剂的血浆较好。取草酸钾6g,氟化钠4g,加水溶解至100mL。吸取0.1mL到试管内,在80℃以下烤干使用,可使2～3mL血液在3～4天内不凝固并抑制分解。若测定标本为血清,应尽快将血清与血细胞分离,以免因血液离体后红细胞仍进行无氧酵解分解葡萄糖而致结果偏低。
(1)葡萄糖氧化酶法(GOD-POD)
1)原理。在葡萄糖氧化酶的作用下,β-D-葡萄糖氧化生成过氧化氢和葡萄糖酸。过氧化氢在过氧化物酶的存在下与苯酚、4-氨基安替比林氧化缩合成红色醌类化合物。此物质在505nm处有最大吸收峰,其吸光度值与葡萄糖含量成正比。
2)试剂组成。液体双试剂。①磷酸盐缓冲液:磷酸盐、4-氨基安替比林、葡萄糖氧化酶(GOD)。②过氧化物酶(POD)、苯酚。
3)操作。手工操作:取数支16mm×100mm试管,按表2-1进行操作。
混匀,置37℃水浴中,保温15分钟,用分光光度计,波长505nm,比色杯光径1.0cm,以空白管调零,分别读取标准管及测定管吸光度。
4)参考值。空腹血清葡萄糖为3.89～5.6mmol/L。
5)注意事项。注意该反应曲线,在最后监测点时并未达终点。
(2)己糖激酶法(HK法)
1)原理。在己糖激酶催化下,葡萄糖和ATP发生磷酸化反应,生成葡萄糖-6-磷酸(G-6-P)与ADP。前者在葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G-6-PD)催化下脱氢,生成6-磷酸葡萄糖酸(6-GP),同时使NADP+还原成NADPH。
2)试剂组成。液体双试剂:①R1:PIPES缓冲液、ATP、NAD+、乙酸镁。②R2:PIPES缓冲液、己糖激酶、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶。
3)分析参数。①样本/试剂体积比:S∶]R1∶R2=3∶250∶50。②反应类型:终点法、反应方向向上。③主波长/副波长=340/405nm。
4)参考值。血清空腹血糖3.89～5.6mmol/L。
5)注意事项。己糖激酶法的特异性比葡萄糖氧化酶法高,是目前公认的测定血糖的参考方法,适用于自动分析仪。轻度溶血、脂血、黄疸、维生素C、肝素、EDTA和草酸盐等不干扰本法测定。因为从红细胞释放出的有机磷酸酯和一些酶能消耗NADP,故干扰本法测定。
(3)酶电极法测糖
美国Beckman公司生产的CX3全自动生化分析仪采用电极法测定生物体液中的葡萄糖。其采用的是离子选择电极法,原理是根据电化学原理,利用电势与溶液中给定离子活动度的对数呈线性关系,直接测定溶液中离子浓度。电极膜上接上生物酶后,更增加测定的专一性,使测定稳定、可靠、快速、并可避免样品中颜色、浊度的干扰。
(4)临床意义
血糖浓度受神经系统和激素的调节而保持相对稳定,当这些调节失去原有的相对平衡时,则出现高血糖或低血糖。空腹血糖低于3.3mmol/L为低血糖症;超过7.0mmol/L,可考虑诊断糖尿病。
1)生理性高血糖。见于餐后1～2小时,摄入高糖食物后,或情绪紧张肾上腺分泌增加时。
2)病理性高血糖。①内分泌腺功能障碍能引起高血糖,如胰腺细胞损害导致胰岛素分泌缺乏,血糖可超过正常,临床上称为糖尿病。其他内分泌疾病引起的各种对抗胰岛素的激素分泌过多也会出现高血糖。②颅内压增高刺激血糖中枢,如颅外伤、颅内出血、脑膜炎等,可使血糖升高。③由于脱水引起的高血糖,如呕吐、腹泻和高热等也可使血糖轻度增高。
3)生理性低血糖。饥饿和剧烈运动。
4)病理性低血糖。①胰岛细胞增生或瘤等,使胰岛素分泌过多对该类患者应同时测定血糖和胰岛素浓度。②对抗胰岛素的激素分泌不足,如垂体前叶功能减退、肾上腺皮质功能减退和甲状腺功能减退而使生长激素、肾上腺皮质激素、甲状腺素分泌减少。③严重肝病患者,由于肝脏储存糖原及糖异生等功能低下,肝脏不能有效地调节血糖。④药源性低血糖:药物是低血糖最常见的原因,许多药物如胰岛素等降糖药过量、普萘洛尔、水杨酸盐和丙吡胺都可导致低血糖。半衰期长的口服降糖药在药源性低血糖中最常见。⑤胰岛素自身抗体低血糖:抗胰岛素抗体引起的低血糖可见于Graves病、多发性骨髓瘤、系统性红斑狼疮和类风湿性关节炎患者,这类抗体不同于胰岛素治疗中产生的抗体和Ⅰ型糖尿病患者的自身抗体,其导致低血糖的原因尚不清楚。表现为餐后高血糖和空腹低血糖。实验室测定有低C肽和高胰岛素浓度。⑥无症状低血糖:血糖<2.8mmol/L时患者无自觉症状,称发生于非糖尿病患者和50%,和长期糖尿病患者。前者有时发生于妊娠妇女,机制与胎儿从母体不断摄取营养有关,后者的发生与肾上腺素对低血糖的反应降低有关,特别是胰岛素强化治疗Ⅰ型糖尿病,要求血糖浓度控制接近正常。
1.2 葡萄糖耐量试验
葡萄糖耐量试验(glucose tolerance test,GTF)是检测机体葡萄糖代谢及胰岛β细胞功能的试验,有静脉葡萄糖耐量试验(IVGTT)和口服葡萄糖耐量试验(OGTT)。现多采用世界卫生组织WHO推荐的75g无水葡萄糖标准OGTF。正常人口服一定量的葡萄糖后,升高的血糖会刺激胰岛素分泌,从而使血糖在短时间内降至空腹水平。当糖代谢紊乱时,口服一定量的葡萄糖后血糖明显升高,且短时间内不能降至空腹水平。
(1)OGTT的适应证
1)空腹或餐后血糖升高、但未达到糖尿病诊断标准的可疑糖尿病者。
2)40岁以上成人、有明显的糖尿病家族史、肥胖、曾分娩巨大胎儿的妇女等糖尿病高危人群。
3)原因不明的肾脏疾病或视网膜病变。
4)妊娠期糖尿病筛查。
(2)OGTT的方法
患者禁食8～12小时后,于5分钟内口服无水葡萄糖75g(稀释成250～300mL液体),于服糖前(即0小时)及服糖后0.5、1、2、3小时分别抽血测定血浆葡萄糖浓度,在每次抽血后留取尿标本同时送检。儿童按每千克体重1.75g计算,但总量不超过75g。
(3)参考值
空腹血糖3.9～5.6 mmol/L,0.5～1小时,血糖达高峰(一般为7.8～9.0mmol/L),两小时血糖<7.8mmol/L,3小时恢复至空腹水平;每次尿糖均阴性。
(4)临床意义
OGTF是一种葡萄糖负荷试验,用以了解机体对葡萄糖代谢的调节能力,是糖尿病和低血糖症的重要诊断性试验。临床上主要用于诊断糖尿病和糖调节异常,也可用于胰岛素和G-肽释放试验,用以了解胰岛β细胞功能。
作者单位:1.黑龙江省集贤县第一人民医院155900
2.黑龙江省虎林市东方红人民医院 158400
1 血清葡萄糖测定
糖是人体的供能物质。食物中可消化的糖类主要是淀粉(还有蔗糖、乳糖、葡萄糖、果糖、麦芽糖等),在肠道消化为单糖吸收后经门静脉入肝,然后以葡萄糖(glucose)的形式经体循环运到各组织器官,被细胞摄取,以氧化供能或转为其他物质。人体内主要的糖类是糖原及葡萄糖。糖原是人体内糖类的贮存形式,葡萄糖是糖类的运输形式,显然血糖指人体内血液中的葡萄糖。每个个体全天血糖含量随进食、活动、兴奋等情况,时有波动,一般在空腹时血糖较为恒定,这是由于血糖的来源和去路保持动态平衡,所以空腹血糖的浓度能够反映糖的代谢水平,一旦糖代谢紊乱,血糖的来源和去路失去平衡,表现为高血糖症或低血糖症。
血糖浓度的恒定有重要的生理意义。如脑组织和血细胞没有糖原储存,必须不断摄取血液中的葡萄糖来获取能量,若大脑不能从血液获得葡萄糖,则发生低血糖昏迷。血糖浓度主要通过器官、激素及神经来调节。肝脏是调节血糖浓度最主要的器官,是通过糖原合成、糖的异生和糖原分解来调节的;肾脏则靠肾小管细胞对原尿中的葡萄糖重吸收能力的大小来调节血糖浓度。参与调节血糖的激素主要有胰岛素、肾上腺素、胰高血糖素、肾上腺皮质激素、生长激素和甲状腺素。除胰岛素是降低血糖外,其他激素均使血糖升高。在正常情况下,通过中枢神经系统的调节,这两类激素相互对抗,相互制约,使血糖的补充与消耗维持动态平衡,从而使血糖浓度恒定在一定范围。
1.1 标本采集与处理
测定标本以草酸钾-氟化钠为抗凝剂的血浆较好。取草酸钾6g,氟化钠4g,加水溶解至100mL。吸取0.1mL到试管内,在80℃以下烤干使用,可使2～3mL血液在3～4天内不凝固并抑制分解。若测定标本为血清,应尽快将血清与血细胞分离,以免因血液离体后红细胞仍进行无氧酵解分解葡萄糖而致结果偏低。
(1)葡萄糖氧化酶法(GOD-POD)
1)原理。在葡萄糖氧化酶的作用下,β-D-葡萄糖氧化生成过氧化氢和葡萄糖酸。过氧化氢在过氧化物酶的存在下与苯酚、4-氨基安替比林氧化缩合成红色醌类化合物。此物质在505nm处有最大吸收峰,其吸光度值与葡萄糖含量成正比。
2)试剂组成。液体双试剂。①磷酸盐缓冲液:磷酸盐、4-氨基安替比林、葡萄糖氧化酶(GOD)。②过氧化物酶(POD)、苯酚。
3)操作。手工操作:取数支16mm×100mm试管,按表2-1进行操作。
混匀,置37℃水浴中,保温15分钟,用分光光度计,波长505nm,比色杯光径1.0cm,以空白管调零,分别读取标准管及测定管吸光度。
4)参考值。空腹血清葡萄糖为3.89～5.6mmol/L。
5)注意事项。注意该反应曲线,在最后监测点时并未达终点。
(2)己糖激酶法(HK法)
1)原理。在己糖激酶催化下,葡萄糖和ATP发生磷酸化反应,生成葡萄糖-6-磷酸(G-6-P)与ADP。前者在葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G-6-PD)催化下脱氢,生成6-磷酸葡萄糖酸(6-GP),同时使NADP+还原成NADPH。
2)试剂组成。液体双试剂:①R1:PIPES缓冲液、ATP、NAD+、乙酸镁。②R2:PIPES缓冲液、己糖激酶、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶。
3)分析参数。①样本/试剂体积比:S∶]R1∶R2=3∶250∶50。②反应类型:终点法、反应方向向上。③主波长/副波长=340/405nm。
4)参考值。血清空腹血糖3.89～5.6mmol/L。
5)注意事项。己糖激酶法的特异性比葡萄糖氧化酶法高,是目前公认的测定血糖的参考方法,适用于自动分析仪。轻度溶血、脂血、黄疸、维生素C、肝素、EDTA和草酸盐等不干扰本法测定。因为从红细胞释放出的有机磷酸酯和一些酶能消耗NADP,故干扰本法测定。
(3)酶电极法测糖
美国Beckman公司生产的CX3全自动生化分析仪采用电极法测定生物体液中的葡萄糖。其采用的是离子选择电极法,原理是根据电化学原理,利用电势与溶液中给定离子活动度的对数呈线性关系,直接测定溶液中离子浓度。电极膜上接上生物酶后,更增加测定的专一性,使测定稳定、可靠、快速、并可避免样品中颜色、浊度的干扰。
(4)临床意义
血糖浓度受神经系统和激素的调节而保持相对稳定,当这些调节失去原有的相对平衡时,则出现高血糖或低血糖。空腹血糖低于3.3mmol/L为低血糖症;超过7.0mmol/L,可考虑诊断糖尿病。
1)生理性高血糖。见于餐后1～2小时,摄入高糖食物后,或情绪紧张肾上腺分泌增加时。
2)病理性高血糖。①内分泌腺功能障碍能引起高血糖,如胰腺细胞损害导致胰岛素分泌缺乏,血糖可超过正常,临床上称为糖尿病。其他内分泌疾病引起的各种对抗胰岛素的激素分泌过多也会出现高血糖。②颅内压增高刺激血糖中枢,如颅外伤、颅内出血、脑膜炎等,可使血糖升高。③由于脱水引起的高血糖,如呕吐、腹泻和高热等也可使血糖轻度增高。
3)生理性低血糖。饥饿和剧烈运动。
4)病理性低血糖。①胰岛细胞增生或瘤等,使胰岛素分泌过多对该类患者应同时测定血糖和胰岛素浓度。②对抗胰岛素的激素分泌不足,如垂体前叶功能减退、肾上腺皮质功能减退和甲状腺功能减退而使生长激素、肾上腺皮质激素、甲状腺素分泌减少。③严重肝病患者,由于肝脏储存糖原及糖异生等功能低下,肝脏不能有效地调节血糖。④药源性低血糖:药物是低血糖最常见的原因,许多药物如胰岛素等降糖药过量、普萘洛尔、水杨酸盐和丙吡胺都可导致低血糖。半衰期长的口服降糖药在药源性低血糖中最常见。⑤胰岛素自身抗体低血糖:抗胰岛素抗体引起的低血糖可见于Graves病、多发性骨髓瘤、系统性红斑狼疮和类风湿性关节炎患者,这类抗体不同于胰岛素治疗中产生的抗体和Ⅰ型糖尿病患者的自身抗体,其导致低血糖的原因尚不清楚。表现为餐后高血糖和空腹低血糖。实验室测定有低C肽和高胰岛素浓度。⑥无症状低血糖:血糖<2.8mmol/L时患者无自觉症状,称发生于非糖尿病患者和50%,和长期糖尿病患者。前者有时发生于妊娠妇女,机制与胎儿从母体不断摄取营养有关,后者的发生与肾上腺素对低血糖的反应降低有关,特别是胰岛素强化治疗Ⅰ型糖尿病,要求血糖浓度控制接近正常。
1.2 葡萄糖耐量试验
葡萄糖耐量试验(glucose tolerance test,GTF)是检测机体葡萄糖代谢及胰岛β细胞功能的试验,有静脉葡萄糖耐量试验(IVGTT)和口服葡萄糖耐量试验(OGTT)。现多采用世界卫生组织WHO推荐的75g无水葡萄糖标准OGTF。正常人口服一定量的葡萄糖后,升高的血糖会刺激胰岛素分泌,从而使血糖在短时间内降至空腹水平。当糖代谢紊乱时,口服一定量的葡萄糖后血糖明显升高,且短时间内不能降至空腹水平。
(1)OGTT的适应证
1)空腹或餐后血糖升高、但未达到糖尿病诊断标准的可疑糖尿病者。
2)40岁以上成人、有明显的糖尿病家族史、肥胖、曾分娩巨大胎儿的妇女等糖尿病高危人群。
3)原因不明的肾脏疾病或视网膜病变。
4)妊娠期糖尿病筛查。
(2)OGTT的方法
患者禁食8～12小时后,于5分钟内口服无水葡萄糖75g(稀释成250～300mL液体),于服糖前(即0小时)及服糖后0.5、1、2、3小时分别抽血测定血浆葡萄糖浓度,在每次抽血后留取尿标本同时送检。儿童按每千克体重1.75g计算,但总量不超过75g。
(3)参考值
空腹血糖3.9～5.6 mmol/L,0.5～1小时,血糖达高峰(一般为7.8～9.0mmol/L),两小时血糖<7.8mmol/L,3小时恢复至空腹水平;每次尿糖均阴性。
(4)临床意义
OGTF是一种葡萄糖负荷试验,用以了解机体对葡萄糖代谢的调节能力,是糖尿病和低血糖症的重要诊断性试验。临床上主要用于诊断糖尿病和糖调节异常,也可用于胰岛素和G-肽释放试验,用以了解胰岛β细胞功能。
作者单位:1.黑龙江省集贤县第一人民医院155900
2.黑龙江省虎林市东方红人民医院 158400