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第四节 糖尿病的胰岛素治疗
胰岛素是人体胰岛B细胞分泌的一种肽类激素,其主要作用是降低体内血糖水平。正常人胰岛素的生理分泌有两部分:基础胰岛素和餐时胰岛素。两者各占其总量的50%左右。基础胰岛素的主要生理作用是抑制肝脏葡萄糖的输出和促进餐时吸收的葡萄糖的利用和储存,使非进餐状态下的血糖维持正常;餐时胰岛素的分泌,主要是促使细胞有效利用葡萄糖,从而降低体内的血糖水平,使体内血糖浓度处于一个正常的范围之内。如果胰岛素分泌减少或胰岛素的作用不足,都会使无法被利用的葡萄糖积存在我们的血液当中,从而造成体内血糖升高,久而久之就会导致肾脏并发症及全身各器官的损害。
一、胰岛素的诞生
1921年,Banting、Best、Collip和MacLeod四人小组首次在多伦多大学成功地从狗的胰腺中分离出胰岛素,并证明了其生物效应 [1]。1922年1月11日,在多伦多综合医院,一个名叫Leonard Thompson的糖尿病患者接受了胰岛素的首次注射 [1]。之后,随着胰岛素提纯技术的不断进步,胰岛素广泛应用于糖尿病患者的治疗。
二、胰岛素的种类
(一)根据药物动力学特点分类
1.超短效胰岛素
不含鱼精蛋白,可皮下、肌内、静脉注射,起效时间10~15分钟,作用高峰时间30~60分钟,持续作用时间3小时左右。
2.短效胰岛素(R)
不含鱼精蛋白,可皮下、肌内、静脉注射,起效时间30分钟,作用高峰时间1~3小时,效力持续时间5~7小时。
(1)国产普通胰岛素:
猪胰岛素。
(2)国产人工基因合成胰岛素:
甘舒霖R。
(3)进口单组分人胰岛素:
诺和灵R、优泌林R。
3.中效胰岛素(NPH)
含鱼精蛋白,胰岛素与鱼精蛋白比例为1∶1,又称低精蛋白锌胰岛素,中性,可单独或与短效类合用,各自发挥其作用。仅可皮下或肌内注射,起效时间1.5小时,高峰时间6~9小时,效力持续18~24小时。
(1)低精蛋白锌胰岛素:
甘舒霖N、诺和灵N、优泌林N。
(2)预混胰岛素:
由不同比例的短、中效胰岛素预混而成,如甘舒霖30R、诺和灵30R、诺和灵50R、优泌林70/30。
4.长效胰岛素
含过量鱼精蛋白,中性,胰岛素与鱼精蛋白比例为1∶(1.5~2),起效时间3~4小时,高峰持续时间10~16小时,效力持续时间28~36小时。
(二)根据药物来源分类
1.牛胰岛素
牛胰腺提取而来。
2.猪胰岛素
猪胰腺提取而来。与人胰岛素结构最接近,故疗效较高,抗原性较低。
3.人胰岛素
甘舒霖系列及进口胰岛素均为人胰岛素,是我国目前胰岛素制剂的主要来源。
(1)半合成:
自猪胰岛素改变B链第30位氨基酸而成。
(2)DNA重组:
用大肠杆菌或酵母菌人工合成A、B链后组合或先生成胰岛素原再切除C-肽而来。
因与人自身胰岛素无异,故抗原性低,疗效高。人胰岛素吸收快,作用也快,故作用时间短,效力集中,单用时有可能引起作用高峰时出现低血糖症或清晨高血糖。
4.人胰岛素类似物
(1)速效胰岛素类似物:
赖脯胰岛素(Insulin Lispro),商品名为优泌乐;门冬胰岛素(Insulin Aspart),商品名为诺和锐。
(2)长效胰岛素类似物:
重组甘精胰岛素(Insulin Glargine),地特胰岛素(Insulin Detemir)。
(3)速效胰岛素类似物的优点:
降低空腹及餐后血糖,更好地降低HbA1c;低血糖发生较少;餐前即刻注射,依从性好;更灵活的生活方式;在胰岛素泵中使用,较普通胰岛素对血糖的控制更有效。
(4)长效胰岛素类似物的优点:
无峰值效应,模拟生理性基础胰岛素分泌;24小时作用保持相对恒定,每天只需注射1次,依从性好;低血糖(尤其夜间低血糖)较少;呈溶液状态,注射时无需再次混匀。
临床试验证明,胰岛素类似物在模拟生理性胰岛素分泌和减少低血糖的危险性方面优于动物胰岛素和人胰岛素 [2]。
三、胰岛素治疗的目的
1.保持体内正常的葡萄糖、蛋白质、脂肪、水、盐及酸碱代谢水平。
2.防止或延缓糖尿病急、慢性并发症的发生与发展。
3.恢复良好的体力及精神状态,保证正常的生长、生活、工作与寿命。
四、影响每日胰岛素需要量的因素
1.饮食及活动量
饮食中热量高、运动量小则用量大。
2.病程长短
1型糖尿病患者病程很长者胰岛素需要量减少,可能与消瘦及胰岛素代谢清除率下降有关。
3.糖尿病肾病
肾脏是胰岛素代谢清除的重要场所,糖尿病肾病时,胰岛素需要量减少。
4.应激
应激时,尤其是感染发热时,胰岛素需要量增加。
5.妊娠及分娩
妊娠过程中,胰岛素的需要量逐渐增加。分娩后,胰岛素需要量常急剧下降,以后则逐渐增多至妊娠前的水平。
五、胰岛素治疗方法
(一)补充疗法
在口服药物的基础上,联合胰岛素治疗。一般睡前中效胰岛素(NPH),早晨空腹血糖(FPG)控制满意后,白天餐后血糖可以明显改善。为改善午餐后及晚餐前血糖,考虑早8时NPH皮下注射。
每日>2次胰岛素注射,可考虑停用胰岛素促分泌剂。
(二)替代疗法
1.2次注射/日
预混胰岛素注射液,早晚饭前皮下注射。
优点:简单,依从性好。
注意点:
(1)早餐后2小时血糖满意时,上午11点左右可能发生低血糖。
(2)午饭后血糖控制可能不理想,考虑加用口服药。
(3)晚餐前NPH用量过大,可能导致前半夜低血糖。
(4)晚餐前NPH用量不足,可导致FPG控制不满意。
2.3次注射/日
早餐前、午餐前短效胰岛素皮下注射,晚餐前预混胰岛素(R+NPH)皮下注射。
优点:接近生理状态,白天血糖控制较好。
注意点:
(1)NPH晚餐前量大时,凌晨0—3时易发生低血糖。
(2)NPH晚餐前量小时,早晨空腹血糖(FBG)控制不好。
3.4次注射/日
早餐前、午餐前、晚餐前短效胰岛素(R)餐前皮下注射,中效胰岛素睡前(10Pm)皮下注射。
每天4次注射胰岛素是目前临床上常用的胰岛素强化治疗方案,符合大部分胰岛素替代治疗的需要,用于糖尿病病程较长,并发症较多,尤其血糖数值波动较大患者的强化治疗。具体用药比例如下:
早餐前 中餐前 晚餐前 睡前
R 25%~30% R 15%~20% R 20%~25% N 20%~30%
4.5次注射/日
早餐前、午餐前、晚餐前R餐前皮下注射,NPH 8Am及睡前(10Pm)皮下注射。
优点:是皮下注射给药中非常符合生理模式的给药方式;
注意点:两次NPH占25%~30%日剂量,3次R占其余部分。
5.胰岛素泵治疗
持续皮下胰岛素输注是强化胰岛素治疗的方案之一。模拟内源性胰岛素分泌节律,分为基础量(basal)和餐前量(bolus),基础量占总量的40%~50%左右。超短效胰岛素类似物是理想的制剂。适用于1型糖尿病患者,以及血糖控制不理想,尤其是血糖波动较大的2型糖尿病患者。其费用较贵,目前北京市不在医保报销范围。
六、胰岛素强化治疗的益处
首先,外源性胰岛素治疗可缓解高糖毒性。
祝方等 [3]观察22例新诊断2型糖尿病患者接受2周短期胰岛素泵治疗前后胰岛B细胞对血糖刺激的胰岛素第一时相分泌的变化,探讨胰岛B细胞功能及其影响因素和随访短期胰岛素强化治疗对(不采用任何降糖药物)长期血糖控制的影响。外源性胰岛素替代治疗可以使B细胞得到休息,并减少已损伤B细胞的过度分泌。对新诊断2型糖尿病患者早期强化胰岛素治疗可以恢复并维持B细胞功能。《胰岛素泵治疗初诊2型糖尿病疗效评析》 [4]将62例初诊2型糖尿病按入院先后次序随机分为2组,持续皮下胰岛素输注(CSII, n=31)及多次皮下胰岛素注射(MSII, n=31)。观察治疗前后血糖、血脂变化。经过2周强化治疗,血糖、血脂均显著降低。随访达1.5年的19例患者12例未使用降糖药物,每月定期测空腹血糖(FBG)5mmol/L左右,餐后2小时血糖(PBG)7mmol/L左右,糖化血红蛋白(HbA1c)<6.5%。
临床研究证实,初发2型糖尿病患者在接受短期胰岛素强化治疗之后,大部分可获得相当长(8~16个月)的一段 “缓解期”,患者胰岛素分泌的第一时相和第二时相均呈一定程度的增加,甚至个别患者还恢复了明显的第一时相胰岛素分泌高峰。
其次,英国前瞻性糖尿病研究(UKPDS)血糖控制研究主要发现:在2型糖尿病被诊断后的10年期间内,强化的血糖控制可以使HbA1c水平维持在较低的范围内,并且降低糖尿病慢性并发症的风险。任何糖尿病相关的临床结果降低12%,微血管并发症降低25%,心肌梗死降低16%,白内障摘除术降低24%,在第12年时的视网膜病变降低21%,在第12年时的白蛋白尿降低33%。
七、胰岛素治疗的并发症
如过敏反应、浮肿、皮下脂肪萎缩、低血糖症、胰岛素抗药性和体重增加等。
(一)过敏反应
1.局部反应
如注射部位红热、刺痛、肿胀,使用精蛋白锌胰岛素(PZI)时较常见,多在3~4周内自然脱敏,如出现局部假性蜂窝织炎或弥漫性皮肤反应,则应使用抗组胺药及皮下注射1/1000的肾上腺素溶液,必要时口服氢化可的松。
2.全身反应
极少见,如荨麻疹、紫癜、皮肤黏膜水肿、采用上述抗过敏治疗措施。如仍必须使用胰岛素,可进行胰岛素脱敏,方法是从0.001U拟使用的胰岛素皮下注射开始,每15分钟注射1次,剂量加倍直至1U为止。如有可能,应改用单组分人胰岛素。
(二)浮肿
多见于面部,亦可发生于四肢,可能与控制不佳时的低钠血症及使用胰岛素后尿量减少、钠水潴留有关。多可自行消退,少数需用利尿药。
(三)皮下脂肪萎缩
将纯度不高的胰岛素注射到皮下脂肪内有时会导致注射部位的脂肪组织萎缩。在早期使用动物胰岛素时,时有发生。目前,临床中多用人工基因合成胰岛素,或胰岛素类似物,其纯度高,这种并发症极少见到。处理中可采用局部皮下注射氧气、地塞米松之法。患者可试用更换注射部位等方法防止其发生,如有可能,最好改用单组分人胰岛素。
(四)低血糖症
低血糖症是胰岛素治疗中最常见的危险并发症,而且可能会引起严重的后遗症 [1]。重者可致昏迷以至死亡。其发生多与患者进餐不节律、运动幅度不等以及不恰当的用药有关。临床中常见的原因:用药后未及时就餐,进餐量未变的情况下活动量加大,任意增加胰岛素用量。当然,个别患者血糖脆性非常大,血糖忽高忽低。
低血糖处理原则:
1.了解低血糖及低血糖症的表现,以便及时发现。
2.掌握饮食量、加餐量及运动量。
3.监测血糖、尿糖,血糖偏低及时调整药物用量。
4.随身携带糖尿病急救卡和应急食品。
(五)胰岛素抗药性
极少数患者表现为胰岛素抗药性,即在无酮症酸中毒和拮抗胰岛素因素存在的情况下,每日胰岛素需要量超过2U/kg [5]。胰岛素抵抗可能与肥胖、免疫机制障碍有关。抵抗可持续数周或数月后自行缓解,亦可持续十余年之久。如果无明显禁忌证,首先加胰岛素增敏剂,也可以改用口服药物。胰岛素与口服降糖药物交替使用,也是治疗过程当中的方案之一。
(六)体重增加
体重增加是胰岛素治疗的潜在副作用。糖尿病控制和并发症试验(DCCT)研究显示,经过平均6.5年的随访调查研究发现,在接受胰岛素强化治疗的糖尿病患者中有41.5%的患者体重增加 [1]。糖尿病患者胰岛素治疗后体重增加甚至肥胖,可处理如下:
1.重新分析胰岛素治疗的适应证,能不用即不用,能少用即少用。
2.控制饮食,增加运动量。
3.加双胍类,改善胰岛素敏感性。
4.加噻唑烷二酮类,改善2型糖尿病患者的胰岛素抵抗。
(七)屈光不正
胰岛素治疗初期,血糖迅速下降,影响晶状体及玻璃体内渗透压,使晶状体水分逸出而屈光率下降,产生远视,感到视物模糊 [6]。多在2~4周后血糖得到满意控制后完全消失。多见于血糖波动较大者。
八、胰岛素强化治疗方案举例
(一)一般原则
1.初始剂量的确定
按病情轻重估计:全胰切除患者需要40~50U/d,多数患者可从18~24U/d开始。国外主张,1型糖尿病:初始剂量按每千克体重0.5~0.8U/d;2型糖尿病:初始剂量按每千克体重0.3~0.8U/d。
2.剂量分配
早餐前多,中餐前少,晚餐前中,睡前较多。
(二)应用举例
总量:20U/d,三餐前R 6U、4U、5U,睡前N 5U。剂量调整,初始剂量应先固定3~4天后,再根据血糖监测结果进行调整,先快后慢,每次上调量一般不超过10U/d。监测三餐前和三餐后2小时血糖及10Pm血糖,必要时监测夜间(3Am)血糖。
注意空腹血糖控制不良的原因:Somogyi效应,黎明现象。判定方法:对比3Am与7Am的血糖变化。
九、胰岛素注射部位的选择
常用的胰岛素注射部位有上臂外侧、腹部、大腿外侧、臀部。注意硬结、瘢痕、脐周5cm内不能注射。胰岛素注射部位应多处轮换,以2cm 2为一个注射区,而每一个注射部位可分为若干个注射区,每次注射,部位都应轮换,而不应在一个注射区几次注射。
注射的轮换可按照以下原则:选左右对称的部位注射,并左右对称轮换注射。待轮完,换另外左、右对称的部位;如先选左、右上臂,并左、右对称轮换注射。待轮完后,换左、右腹部。这样可避免因不同部位胰岛素吸收不同而造成的血糖波动。
人体在安静的情况下,注射的胰岛素的吸收速率从快到慢依次为腹部、上臂外侧、大腿外上1/4、臀部两侧。运动时以腿部对胰岛素的吸收速度最快 [7]。
十、胰岛素注射的方法
1.注射时胰岛素的温度应接近室温,以避免过低的温度造成注射时的不适感。
2.用乙醇溶液消毒注射部位后,应等到表皮上的乙醇溶液完全挥发后再进行注射,否则会引起注射部位的刺痛。
3.将针头以90°或45°角、捏起皮肤的方式,快速插入皮下层进行注射。
十一、重复使用胰岛素注射器/针头的危害
1.注射疼痛 会造成肉眼不易发现的针尖弯曲成钩形,导致注射部位流血,擦伤,增加了患者注射的疼痛感。
2.针头折断 多次重复使用使针尖部分可能折断在人体内而引起严重后果。
3.针头堵塞 使用过的针管内残留的胰岛素形成结晶造成阻塞,阻碍下一次注射。
4.重复使用的患者通常会在注射后不卸下针头,在笔芯和外界间建立起了开放的通道,从而导致:
(1)空气中和针尖上的细菌可通过针管进入笔芯,既污染了药液,也增加了患者注射部位感染的机会。
(2)温度升高时,胰岛素体积膨胀而从笔芯泄漏,浪费胰岛素并会改变混合胰岛素的浓度。
十二、胰岛素的储存
1.未启封的胰岛素,储存温度为4~12℃,注射有效期内使用。冷冻的胰岛素不能用。
2.已经开始使用的胰岛素可以放在室温中,以避免储存在冰箱中导致注射时因为温度低引起注射部位的疼痛不适 [8],同时避免光和热。
十三、注意事项
老年人外出时随身携带甜食和急救卡,急救卡正面填写姓名、住址、联系电话,背面填写 “我患有糖尿病,正在服用降糖药物,若发现我神志不清或行为反常,大汗淋漓,面色苍白,可能是低血糖反应,请给我甜食,并立即送我去医院及通知我的家人”。平时应定期监测血糖,并有详细记录。
(苗桂珍 陈子泮)
参考文献
[1]C.Ronald Kahn,Gordon C.Weir,George L.King,等. 糖尿病学[M].潘长玉主译.第14版.北京:人民卫生出版社,2007:678-688.
[2]中华医学会糖尿病学分会.中国2型糖尿病防治指南[M].2012:12.
[3]祝方,纪立农,韩学尧,等.短期胰岛素强化治疗诱导初诊2型糖尿病患者血糖长期良好控制的临床试验[J].中国糖尿病杂志,2003,11(1):5-9.
[4]苗桂珍,朱学敏,胡磊,等.胰岛素泵治疗初诊2型糖尿病疗效评析[J].实用糖尿病杂志,2007,3(3):24-25.
[5]许曼音.糖尿病学[M].上海:上海科学技术出版社,2010:275.
[6]关子安,孙茂欣,关大顺,等.现代糖尿病学[M].天津:天津科学技术出版社,2001:213.
[7]迟家敏.实用糖尿病学[M].北京:人民卫生出版社,2010:255.
[8]陈家伦.临床内分泌学[M].上海:上海科学技术出版社,2011:1062.