Επίπεδο σακχάρου στο αίμα

Το επίπεδο σακχάρου στο αίμα, ή συγκέντρωση σακχάρου στο αίμα ή επίπεδο γλυκόζης στο αίμα είναι η ποσότητα γλυκόζης που υπάρχει στο αίμα ανθρώπων και ζώων (συντομογραφία bG από το αγγλικό "blood Glucose"). Η γλυκόζη είναι η απλή ζάχαρη (μονοσακχαρίτης) και αποτελεί την πρωταρχική πηγή ενέργειας για τους ιστούς του σώματος. Προσλαμβάνεται από την τροφή και μπαίνει στην κυκλοφορία του αίματος κατά τη διαδικασία της πέψης στο έντερο. Κατά τη διαδικασία της πέψης η ποσότητα της γλυκόζης στο αίμα αυξάνεται σε ανεπιθύμητα για τον οργανισμό επίπεδα. Σε αυτό το στάδιο επεμβαίνει η λειτουργία της μεταβολικής ομοιόστασης για να αποθηκεύσει τη γλυκόζη, που δεν χρησιμοποιείται άμεσα, στο ήπαρ και στους σκελετικούς μύες έτσι ώστε να κατεβάσει τα επίπεδα σε επιθυμητά για τον οργανισμό επίπεδα. Σε κατάσταση νηστείας ή έντονης άσκησης, η τόσο απαραίτητη για την λειτουργία των ιστών γλυκόζη, πέφτει σε ανεπιθύμητα χαμηλά επίπεδα. Η έλλειψη της ενέργειας που περιέχει μπορεί να σκοτώσει τους ιστούς και σαν επακόλουθο τον ίδιο τον οργανισμό. Πάλι επεμβαίνει η μεταβολική ομοιόσταση, για την αντίστροφη διαδικασία, την απελευθέρωση γλυκόζης από εκεί που προηγουμένως αποθήκευσε. Αυτή η διαδικασία ρυθμίζει το επίπεδο της γλυκόζης στο αίμα σε συγκεκριμένα όρια που να μην είναι βλαβερά για τον οργανισμό. Τα επιθυμητά επίπεδα για το ανθρώπινο σώμα, αλλά και με μικροδιαφορές από άτομο σε άτομο, κυμαίνονται μεταξύ 72 και 110 mg ανά 100 ml (dl) αίματος. Μετά τη λήψη τροφής το επίπεδο γλυκόζης μπορεί να αυξηθεί πάνω από τα 110mg αλλά σε δύο με τρεις ώρες επανέρχεται στα όρια του με την αποθήκευση της γλυκόζης. Σταθερά χαμηλά ή υψηλά επίπεδα είναι ένδειξη πάθησης. Συχνή πάθηση στις μέρες μας είναι ο σακχαρώδης διαβήτης που χαρακτηρίζεται από υψηλά επίπεδα γλυκόζης. Τα όρια μπορεί να είναι διαφορετικά σε ειδικές περιπτώσεις, όπως κατά την διάρκεια της εγκυμοσύνης, γιαυτό πάντα πρέπει να υπάρχει καθοδήγηση από τον γιατρό.

Ιδανική καμπύλη διακύμανσης γλυκόζης και ινσουλίνης στον άνθρωπο κατά τη διάρκεια μιας ημέρας που περιέχει τρία γεύματα: πρωινό (στις 8:00), μεσημεριανό (12:30) και βραδινό (18:00).

Μετάφραση σημειώσεων: breakfast=πρωινό, lunch=μεσημεριανό, dinner=βραδινό, glucose blood levels=επίπεδα γλυκόζης αίματος, insulin blood levels=επίπεδα γλυκόζης αίματος, starch-rich food=φαγητό πλούσιο σε άμυλο, sucrose-rich food=φαγητό πλούσιο σε σάκχαρα.

Επεξήγηση εικόνας: Κάτω οριζόντια είναι οι ώρες της ημέρας. Αριστερά κάθετα έχουμε τις μετρήσεις σε mmol/L και σε mg/L. Η κόκκινη γραμμή είναι η διακύμανση της γλυκόζης και η μπλε της ινσουλίνης. Η διακεκομμένη γραμμή είναι η περίπτωση μεσημεριανού πλούσιου σε ζάχαρη. Τα μέγιστα της γλυκόζης είναι μετά τα γεύματα και ανέρχονται στα 6,25 mmol/L ή 113 mg/L. Τα ελάχιστα είναι μερικές ώρες μετά τα γεύματα και κατέρχονται στα 4,5 mmol/L ή 81 mg/L. Όταν το γεύμα είναι πλούσιο σε ζάχαρη έχουμε λίγο μεγαλύτερη άνοδο της γλυκόζης αλλά και μεγαλύτερη κάθοδο γιατί παράγεται περισσότερη ινσουλίνη.

Μονάδες μέτρησης

Ο διεθνής καθιερωμένος τρόπος μέτρησης των επιπέδων γλυκόζης στο αίμα είναι σε γραμμομοριακότητα κατ΄ όγκο, μετρούμενη σε $mmol/l$ (χίλια μόρια ανά λίτρο, συντομογραφία $mM$) και ανήκει στο SI σύστημα μονάδων. Στις Ηνωμένες Πολιτείες, τη Γερμανία, την Ελλάδα και άλλες χώρες, μετράται η μάζα της γλυκόζης που υπάρχει σε συγκεκριμένο όγκο αίματος, με μονάδα μέτρησης το $mg/dl$ (σε χιλιοστόγραμμα ανά δεκατόλιτρο, που είναι το 1/10 του λίτρου). Δεδομένου ότι το μοριακό βάρος της γλυκόζης C₆H₁₂O₆ είναι 180,16, η διαφορά μεταξύ των δύο μονάδων είναι ο συντελεστής 18,016, έτσι ώστε $1\;mmol/l$ γλυκόζης ισοδυναμεί με 18,016 $mg/dl$.

$1\,\mathrm {mmol/l} =18{,}016\,\mathrm {mg/dl} \thickapprox 18\;\mathrm {mg/dl} \qquad$ή αλλιώς$\qquad 1\,\mathrm {mg/dl} ={\frac {1}{18{,}016}}\,\mathrm {mmol/l} \thickapprox 0,055\;\mathrm {mmol/l}$, δηλαδή πολλαπλασιάσουμε τα $mmol/l$ με 18 για να έχουμε τα αντίστοιχα $mg/dl$ και τα $mg/dl$ με 0,055 για να έχουμε τα αντίστοιχα $mmol/l$.

Αίμα και γλυκόζη

Η κυκλοφορία της γλυκόζης στο αίμα

Η γλυκόζη εισέρχεται στη κυκλοφορία του αίματος μέσω της πέψης με την αφομοίωση των υδατανθράκων που υπάρχουν στις τροφές. Με την κυκλοφορία του αίματος διαχέεται σε όλους τους ιστούς του σώματος και χρησιμοποιείται όπου υπάρχει άμεση ανάγκη, όπως για παράδειγμα μετά από νηστεία. Όση γλυκόζη δεν απορροφηθεί άμεσα αποθηκεύεται στο ήπαρ και στα κύτταρα των σκελετικών μυών σαν γλυκογόνο. Επειδή αυτοί οι «αποθηκευτικοί χώροι» είναι περιορισμένοι και για άμεση χρήση, αν και πάλι περισσέψει γλυκόζη αποθηκεύεται στον λιπώδη ιστό, που αποτελεί «απεριόριστο» και μακροπρόθεσμο αποθηκευτικό χώρο. Όταν έχει τελειώσει η αφομοίωση της τροφής, που διαρκεί λίγες ώρες, η ποσότητα της γλυκόζης στο αίμα ελαττώνεται λόγο της κατανάλωσης της από τα κύτταρα. Τότε οι μύες χρησιμοποιούν το γλυκογόνο που έχουν αποθηκεύσει. Σε έντονη σωματική δραστηριότητα το γλυκογόνο αυτό μπορεί να καταναλωθεί σε μερικές ώρες και χρειάζεται περίπου 48 ώρες, μετά από καλή διατροφή για να αποκατασταθεί. Για τον ίδιο λόγο το ήπαρ μετατρέπει το δικό του αποθηκευμένο γλυκογόνο σε γλυκόζη, που τη διαθέτει στην κυκλοφορία του αίματος. Αυτή η γλυκόζη καλύπτει τις ανάγκες των κυττάρων όσο χρόνο δεν αφομοιώνεται τροφή και ιδιαίτερα των κυττάρων που δεν μπορούν να καταναλώσουν λίπος ή δεν αποθηκεύουν γλυκογόνο, όπως συμβαίνει με τα κύτταρα του εγκεφάλου. Σημαντικό ρυθμιστικό ρόλο σε όλη αυτή τη διαδικασία έχουν η ινσουλίνη και η γλυκαγόνη, ορμόνες που παράγεται στο πάγκρεας. Η ινσουλίνη βοηθάει στην απορρόφηση της γλυκόζης από τα κύτταρα του σώματος και του ήπατος, ενώ αντίθετα η γλυκαγόνη συντελεί στην αποσύνθεση του γλυκογόνου στο ήπαρ ώστε να ελευθερωθεί γλυκόζη στην κυκλοφορία του αίματος.

Το εντυπωσιακό σε όλη αυτή τη διαχείριση της γλυκόζης όταν είναι σε περίσσεια ή όταν είναι σε έλλειψη, είναι ότι ο οργανισμός προσπαθεί να κρατήσει την ποσότητα της σταθερή μέσα στο αίμα. Ούτε πολύ γιατί προξενεί βλάβες στους ιστούς, αλλά ούτε και λίγη ώστε να μην καταστραφούν κύτταρα σημαντικών οργάνων, όπως αυτά του εγκεφάλου. Έχει υπολογιστεί ότι υπάρχουν στο αίμα ενός ανθρώπου 70 κιλών, περίπου 4 γραμμάρια γλυκόζης, ανά πάσα στιγμή. Είτε η γλυκόζη είναι άφθονη μετά από ένα καλό γεύμα, είτε είναι σε έλλειψη λόγο μη ύπαρξης τροφής, ο οργανισμός προσπαθεί να την κρατήσει σε συγκεκριμένη ποσότητα μέσα στο αίμα. Όλος αυτός ο μηχανισμός είναι μέρος της μεταβολικής ομοιόστασης και καταφέρνει να κράτα τα επίπεδα του σακχάρου σε αυστηρά όρια και όσο μπορεί για μεγαλύτερα χρονικά διαστήματα.

Γλυκόζη πηγή ενέργειας

Η γλυκόζη είναι η κύρια πηγή ενέργειας (μαζί με τα λίπη) και είναι σημαντική για την κανονική λειτουργία, των διαφόρων ιστών του ανθρώπινου σώματος. Άλλοι ιστοί όπως οι σκελετικοί μύες μπορούν να αποθηκεύσουν την γλυκόζη σε μορφή γλυκογόνου για να την χρησιμοποιήσουν αργότερα. Για τον εγκέφαλο είναι η μοναδική πηγή ενέργειας, γιατί δεν μπορεί να χρησιμοποιήσει τα λίπη, αλλά δεν μπορεί και να την αποθηκεύσει (π.χ. όπως τα μυικά κύτταρα σε μορφή γλυκογόνου). Ο εγκέφαλος καταναλώνει περίπου 6 γραμμάρια γλυκόζης, σε κατάσταση ηρεμίας συμμετέχει περίπου στο 15% του συνολικού μεταβολισμού και στην περίπτωση που ένα άτομο δεν έχει σωματική δραστηριότητα και ταυτόχρονα βρίσκεται σε κατάσταση νηστείας, ο εγκέφαλος καταναλώνει περίπου το 60% της γλυκόζης που κυκλοφορεί στο αίμα. Έτσι τα πρώτα συμπτώματα έλλειψης γλυκόζης είναι ανησυχία, ζάλη, κλπ. Ακολουθεί η δυσλειτουργία του νευρικού συστήματος με εφίδρωση, αύξηση καρδιακών παλμών, αίσθημα πείνας, τρέμουλο, κλπ. Σε ακόμα μεγαλύτερη υπογλυκαιμία ( < 45 mg/L) αρχίζει να υπολειτουργεί ο εγκέφαλος προκαλώντας νευρογλυκοπενικά συμπτώματα όπως σύγχυση, παραισθήσεις, προβλήματα στην όραση, υπογλυκαιμικό κώμα, φθάνοντας ακόμα και στο θάνατο.

Γλυκοζυλίωση

Η γλυκόζη είναι πηγή ενέργειας αλλά και μη αναστρέψιμων βλαβών για τον ζωντανό οργανισμό. Όσο περισσότερη τόσο περισσότερες και οι βλάβες που προξενεί.

Αλληλεπίδραση με πρωτεΐνες

Γλυκοζυλίωση είναι η βλαβερή βιοχημική αλληλεπίδραση της γλυκόζης με τις πρωτεΐνες, που είναι τα βασικά στοιχεία που απαρτίζουν ένα ζωντανό οργανισμό. Αυτή η αλληλεπίδραση δημιουργεί «τα τελικά προϊόντα προχωρημένης μη ενζυματικής γλυκοζυλίωσης (αγγλικά: Advanced Glycation End products - AGEs)», που δεν είναι τίποτε άλλο από πρωτεΐνες που χάνουν τις φυσικοχημικές ιδιότητες τους και καθίστανται μη λειτουργικές. Αυτές οι μεταβολές στις πρωτεΐνες είναι μόνιμες και μη αναστρέψιμες, διάσπαρτες σε όλους τους ιστούς του οργανισμού. Σε αυτές τις μόνιμες βλάβες αποδίδονται νοσήματα του μεταβολισμού, αγγειακά, εκφυλιστικά νοσήματα, η ρευματοειδής αρθρίτιδα και πολλά άλλα. Τελικά, η γλυκόζη, που παρέχει ενέργεια και ζωή σε έναν οργανισμό, δημιουργεί βλάβες. Όσο περισσότερη τόσο μεγαλύτερες οι βλάβες. Οι επιπλοκές της νόσου του διαβήτη είναι αποτέλεσμα της περίσσιας γλυκόζης που κυκλοφορεί μέσα στο αίμα. Ενοχοποιείται ακόμα και για την γήρανση, όπου οι βλάβες, όσο αυξάνει η ηλικία, μοιάζουν με αυτές του διαβήτη μόνο που εξελίσσονται με περισσότερο αργούς ρυθμούς.

Αλληλεπίδραση με την αιμοσφαιρίνη

Η αιμοσφαιρίνη είναι πρωτεΐνη που βρίσκεται στα ερυθρά αιμοσφαίρια. Είναι η πρωτεΐνη που δεσμεύει το οξυγόνο για να το διοχετεύσει σε ολόκληρο το σώμα και αντίστοιχα το διοξείδιο του άνθρακα για να το αποβάλει. Σαν πρωτεΐνη που έρχεται σε επαφή με τη γλυκόζη υφίσταται και αυτή γλυκοζυλίωση και δημιουργεί την γλυκοζυλιωμένη αιμοσφαιρίνη. Το καλό είναι ότι η αιμοσφαιρίνη δεν είναι δομική πρωτεΐνη. Είναι το κύριο συστατικό των ερυθρών αιμοσφαιρίων που η διάρκεια ζωής τους είναι 100-120 ημέρες και όταν πεθάνουν στη θέση τους δημιουργούνται καινούργια. Αυτή η συνεχής ανανέωση δεν δημιουργεί μόνιμες βλάβες από την γλυκόζη στο αίμα. Η γλυκοζυλιωμένη αιμοσφαιρίνη έχει φανεί χρήσιμη, διότι μπορεί να απομονωθεί και από την ποσότητά της να μετρήσουμε το επίπεδο της γλυκοζυλίωσης που έχει υποστεί ένας οργανισμός τις τελευταίες 100-120 μέρες. Δηλαδή όσες μέρες ζει το ερυθρό αιμοσφαίριο και έρχεται σε επαφή με τη γλυκόζη. Όσο περισσότερη η γλυκοζυλιωμένη αιμοσφαιρίνη τόσο περισσότερη και η γλυκόζη που κυκλοφορούσε στο αίμα τις τελευταίες 100-120 μέρες.

Ημερήσιες διακυμάνσεις

Τα επίπεδα γλυκόζης είναι συνήθως χαμηλότερα το πρωί, πριν από το πρώτο γεύμα της ημέρας, αυξάνονται μετά από τα γεύματα και επανέρχονται σε μια ή δύο ώρες, κοντά στα επίπεδα προ του γεύματος, όσος είναι ο χρόνος που απαιτείται για να ρυθμίσει τα επίπεδά της η λειτουργία της ομοιόστασης. Κατά την διάρκεια του ύπνου, αφού έχει πέσει μετά το βραδινό γεύμα, παραμένει σε κατάσταση χαμηλής ισορροπίας λόγω και της γενικότερης πτώσης του μεταβολισμού. Αυτή η ισορροπία χάνεται και αρχίζουν πάλι οι διακυμάνσεις μετά το πρωινό γεύμα.

Αυτή η ιδανική διακύμανση είναι λίγο ή πολύ διαφορετική σε παθολογικές καταστάσεις. Στην περίπτωση που έχουμε περιορισμένη παραγωγή ινσουλίνης από το πάγκρεας (π.χ. διαβήτης) η γλυκόζη δεν μετατρέπεται γρήγορα σε γλυκαγόνη στο ήπαρ και τα μυικά κύτταρα με αποτέλεσμα να καθυστερεί η μείωση της γλυκόζης στο αίμα λίγο ή και πολύ περισσότερο από το ιδανικό. Το αντίθετο συμβαίνει σε παθολογικές καταστάσεις όπου έχουμε υπερινσουλιναιμία και ταυτόχρονα φυσιολογική ευαισθησία των κυττάρων στην ινσουλίνη. Τότε η ινσουλίνη που παράγεται είναι περισσότερη από όση χρειάζεται και η γλυκόζη πέφτει γρήγορα σε χαμηλά επίπεδα, ανεπαρκή να τροφοδοτήσουν με απαραίτητη ενέργεια τους ιστούς.

Επίπεδα διακύμανσης

Τα ιδανικά επίπεδα κατά τη διάρκεια των ημερήσιων γευμάτων, κατά προσέγγιση, είναι μεταξύ 70 mg/dL ( 3,89 mmol/L) και 120 mg/dL ( 6,7 mmol/L), με ένα μέσο όρο πολύ κοντά στα 90 mg/dL ( 5 mmol/L). Κατά τη διάρκεια του ύπνου, όταν ο μεταβολισμός ατονεί η γλυκόζη πρέπει να κυμαίνεται μεταξύ 75 mg/dL ( 4,16 mmol/L) και 85 mg/dL ( 4,72 mmol/L) και οι φυσιολογικές τιμές όταν γίνεται εξέταση στο εργαστήριο μετά από τουλάχιστον 8ωρη νηστεία μεταξύ 70 mg/dL (3.9 mmol/L) και 99 mg/dL (5.5 mmol/L). Αυτά τα επίπεδα εύκολα διαταράσσονται από παράγοντες που δεν έχουν σχέση με την πρόσληψη γλυκόζης, όπως κάπνισμα, ψυχολογική κατάσταση, μη ικανοποιητικός ύπνος, κλπ. Τα ιδανικά επίπεδα δεν συναντώνται εύκολα στην καθημερινότητα. Υπάρχουν αποκλείσεις, συνήθως ανοδικές, που οφείλονται στην κληρονομικότητα, στον τρόπο ζωής, στην αύξηση της ηλικίας, κλπ.

Ενήλικες

Τα επίσημα όρια για διάγνωση παθήσεων είναι διαφορετικά για την κάθε πάθηση. Για παράδειγμα στην πιο κοινή περίπτωση νόσου που είναι ο διαβήτης τα καθιερωμένα κριτήρια διάγνωσης (σύμφωνα με την Αμερικανική Διαβητολογική Εταιρεία), με εξαίρεση την περίπτωση των κυοφορούντων γυναικών, είναι:

• Γλυκόζη στο αίμα μεγαλύτερη ή ίση από 126 mg/dL (7.0 mmol/L), μετά από τουλάχιστον 8ωρη νηστεία,
• ή γλυκόζη μεγαλύτερη ή ίση από 200 mg/dL (11,1 mmol/L), οποιαδήποτε χρονική στιγμή μέσα στο πρώτο δίωρο στη δοκιμασία ανοχής στη γλυκόζη.
• ή όταν μετά από κάποια τυχαία εξέταση διαπιστωθεί ποσότητα γλυκόζης μεγαλύτερη ή ίση από 200 mg/dL (11,1 mmol/L).
• ή όταν το ποσοστό της γλυκοζυλιωμένης αιμοσφαιρίνης (HbAC1) βρεθεί μεγαλύτερο ή ίσο από 6,5%.

Το 1997 και 2003, η Επιτροπή Εμπειρογνωμόνων για τη Διάγνωση και Ταξινόμηση του Σακχαρώδους Διαβήτη αναγνώρισε ότι υπάρχει και μια κατηγορία που δεν πληρεί τα κριτήρια του διαβήτη, αλλά έχει επίπεδα γλυκόζης υψηλότερα των φυσιολογικών. Αυτά τα άτομα έχουν προδιάθεση (προδιαβήτη) και το πιθανότερο είναι στο μέλλον να αναπτύξουν διαβήτη. Τα κριτήριά διάγνωσης έχουν ως εξής:

• Γλυκόζη στο αίμα μεταξύ 100 mg/dL (5,6 mmol/L) και 125 mg/dL (6,9 mmol/L), μετά από τουλάχιστον 8ωρη νηστεία,
• ή γλυκόζη μεταξύ 140 mg/dL (7,8 mmol/L) και 199 mg/dL (11,0 mmol/L), οποιαδήποτε χρονική στιγμή μέσα στο πρώτο δίωρο στην δοκιμασία ανοχής στη γλυκόζη.
• ή όταν το ποσοστό της γλυκοζυλιωμένης αιμοσφαιρίνης (HbAC1) βρεθεί μεταξύ 5,7% και 6,4%.

Ο δείκτης της γλυκοζυλιωμένης δεν θεωρείται αξιόπιστος και έτσι δεν είναι αποδεκτός σαν μοναδικό κριτήριο.

Για να επιβεβαιωθούν οι διαγνώσεις πρέπει σε άτομα που δεν έχουν συμπτώματα διαβήτη να επαναλαμβάνεται η εξέταση τις επόμενες μέρες.

Νεογνά

Τα νεογέννητα το πρώτο 24ωρο μετά την γέννησή τους πρέπει να έχουν πάνω από 30 mg/dL (1,65 mmol/dL), αλλά τις επόμενες ώρες είναι επιθυμητό να έχουν γλυκόζη πάνω από 47 mg/dL (2,6 mmol/L). Την απαραίτητη γλυκόζη την λαμβάνουν από τον θηλασμό, ο οποίος μπορεί να γίνει μέσα σε μία ώρα από την γέννησή τους. Ειδική μέριμνα λαμβάνεται σε βρέφη που δεν έχουν φυσιολογική γέννηση, όπως στις περιπτώσεις που η κύηση ήταν λιγότερη από 8 μήνες ή που γεννήθηκαν με βάρος λιγότερο των 1,5 κιλών. Σε αυτές τις περιπτώσεις τρέφονται με υποκατάστατα μητρικού γάλακτος και αν δεν μπορούν, τους παρέχεται ενδοφλέβια γλυκόζη για να προληφθούν οι επιπτώσεις της υπογλυκαιμίας.

Πηγές

• (Αγγλικά) Wasserman David H. (2008) «Four grams of glucose» από American Journal of Physiology. Endocrinology and Metabolism. Δημοσιεύθηκε 07/10/2008. Αρχειοθετήθηκε 01/10/2017. Ανακτήθηκε 07/10//2018.
• Υπεύθυνος έκδοσης: Δρ. Γεροδήμος Βασίλειος, Αναπληρωτής Καθηγητής Πανεπιστημίου Θεσσαλίας (Τρίκαλα 2013). «Κεφάλαιο 5. Άσκηση και σακχαρώδης διαβήτης». Αρχειοθετήθηκε 14/10/2018. Ανακτήθηκε 14/10//2018.