
血糖値、血糖濃度、血糖値、またはグリセミアは、血液中に濃縮されたグルコースの尺度です。体は代謝恒常性の一部として血糖値を厳密に調節しています。[ 2 ]
体重 70 kg (154ポンド) の人間の場合、血漿中には常に 約 4 グラムの溶解したグルコース (「血糖値」とも呼ばれる) が維持されています。 [ 2 ]血液中に循環していないグルコースは、骨格筋と肝細胞にグリコーゲンの形で貯蔵されます。[ 2 ]絶食状態の人では、恒常性を維持するために、肝臓と骨格筋のこれらのグリコーゲン貯蔵庫から十分な量のグルコースを放出することで、血糖値は一定のレベルに維持されます。[ 2 ]グルコースは、腸または肝臓から血液を介して体内の他の組織に輸送されます。[ 2 ]細胞によるグルコースの取り込みは、主に膵臓で産生されるホルモンであるインスリンによって調節されます。[ 2 ]細胞内に入ると、グルコースは解糖の過程を経てエネルギー源として機能します。
ヒトでは、脳を含む多くの組織の正常な機能には、適切な血糖値の維持が必要であり、脳は絶食状態の運動不足の人では血糖の約60%を消費する。[ 2 ]血糖値の持続的な上昇はグルコース毒性を引き起こし、細胞機能障害や糖尿病の合併症としてまとめられる病態につながる。[ 2 ]
血糖値は通常、1日の最初の食事前の朝が最も低く、食後1~2時間かけて1リットルあたり数ミリモル上昇する。
異常に高い血糖値が持続的に続く状態を高血糖症、低い血糖値を低血糖症と呼びます。糖尿病は、さまざまな原因による持続的な高血糖を特徴とし、血糖調節の障害に関連する最も顕著な疾患です。糖尿病はまた、低血糖症の頻繁な発作も特徴とします。血糖値を検査および測定する方法はいくつかあります。
アルコールを飲むと、最初は血糖値が急上昇し、その後低下する傾向があります。また、特定の薬は血糖値を上昇または低下させる可能性があります。[ 3 ]
英国および英連邦諸国(オーストラリア、カナダ、インドなど)と旧ソ連諸国では、血糖値はモル濃度mmol/L(mMと略記)で表されます。米国、ドイツ、日本、その他多くの国では、質量濃度mg/dL(ミリグラム/デシリットル)で表されます。[ 4 ]
糖尿病でない人の正常な血糖値(空腹時に測定)は3.9~5.5 mmol/L(70~100 mg/dL)であるべきです。[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]
米国糖尿病協会によると、糖尿病患者の空腹時血糖値の目標範囲は3.9~7.2 mmol/L(70~130 mg/dL)で、食後2時間後の血糖値は10 mmol/L(180 mg/dL)未満であるべきである(血糖測定器で測定)。[ 5 ] [ 6 ] [ 8 ]
正常値の範囲は検査機関によって若干異なる場合があります。グルコース恒常性が正常に機能している場合、血糖値は約4.4~6.1 mmol/L(79~110 mg/dL)の狭い範囲に回復します(空腹時血糖値検査 で測定)。[ 9 ]
ヒトの空腹時血漿グルコース値の世界平均は約 5.5 mmol/L (100 mg/dL) ですが、[ 10 ] [ 11 ]この値は一日を通して変動します。糖尿病ではなく、空腹時でない人の血糖値は通常 6.9 mmol/L (125 mg/dL) 未満です。[ 12 ]
食事の間隔が大きく変動したり、炭水化物を多く含む食事を時折摂取したりしても、人間の血糖値は正常範囲内にとどまる傾向があります。しかし、糖尿病でない人でも、食後すぐに血糖値が一時的に7.8mmol /L(140mg /dL)またはそれ以上に上昇することがあります。
血液や体液中の実際のグルコース量は非常に少ない。体重75kg (165ポンド)、血液量5Lの健康な成人男性の場合、血糖値5.5mmol /L(100mg/dL)は5gに相当し、砂糖小さじ1杯分に匹敵する。[ 13 ]この量が非常に少ない理由の一つは、細胞へのグルコースの流入を維持するために、酵素がグルコースにリン酸基やその他の基を付加することでグルコースを修飾しているからである。
一般的に、一般的な家畜反芻動物の血糖値の範囲は、多くの単胃哺乳類よりも低い。 [ 14 ]しかし、この一般化は野生の反芻動物やラクダ科動物には当てはまらない。血清グルコース(mg/dL)の基準範囲は、ウシでは42~75、ヒツジでは44~81、ヤギでは48~76だが、ネコでは61~124、イヌでは62~108、ウマでは62~114、ブタでは66~116、ウサギでは75~155、ラマでは90~140と報告されている。[ 15 ]捕獲されたアメリカヤギ( Oreamnos americanus )の血清グルコースの90パーセント基準範囲は26~181 mg/dLと報告されており、追跡と捕獲が測定値に及ぼす影響は明らかではなかった。[ 16 ]シロイルカの場合、血清グルコースの 25 ~ 75 パーセントの範囲は 94 ~ 115 mg/dL と推定されています。[ 17 ]シロサイの場合、ある研究では 95 パーセントの範囲が 28 ~ 140 mg/dL であることが示されています。[ 18 ]タテゴトアザラシの場合、血清グルコースの範囲は 4.9 ~ 12.1 mmol/L [つまり 88 ~ 218 mg/dL] と報告されています。ズキンアザラシの場合、7.5 ~ 15.7 mmol/L [つまり約 135 ~ 283 mg/dL]の範囲が報告されています。[ 19 ]
体の恒常性維持機構は、血糖値を狭い範囲内に維持します。これはいくつかの相互作用するシステムで構成されており、その中でホルモン調節が最も重要です。[ 20 ]
血糖値に影響を与える、互いに拮抗する2種類の代謝経路が存在する。
これらのホルモンは膵島(内分泌組織の束)から分泌され、膵島にはアルファ(A)細胞、ベータ(B)細胞、デルタ(D)細胞、F細胞の4種類があります。グルカゴンはアルファ細胞から分泌され、インスリンはベータ細胞から分泌されます。これらは、ネガティブフィードバックと呼ばれるプロセスによって血糖値を調節します。ネガティブフィードバックとは、ある反応の最終産物が別の反応の開始を刺激するプロセスです。血糖値に関しては、インスリンは血液中のグルコース濃度を低下させます。血糖値の低下(インスリン分泌の産物)がグルカゴンの分泌を促し、このサイクルが繰り返されます。[ 23 ]
血糖値を安定させるために、インスリン、グルカゴン、エピネフリン、コルチゾールが調節されます。これらのホルモンはそれぞれ、血糖値を調節する上で異なる役割を担っています。血糖値が高すぎると、インスリンは筋肉に余分なグルコースを取り込んでグリコーゲンとして貯蔵するように指示します。グルカゴンは血糖値が低すぎる場合に反応し、組織にグリコーゲン貯蔵庫からグルコースを放出するように指示します。エピネフリンは、「闘争または逃走」反応の場合に備えて筋肉と呼吸器系を活動に備えさせます。最後に、コルチゾールは強いストレス時に体にエネルギーを供給します。[ 24 ]
血糖値が高すぎる状態が続くと、体は短期的には食欲を抑制します。長期にわたる高血糖は、心臓病、癌[ 25 ]、眼、腎臓、神経の損傷[ 26 ]など、多くの健康問題を引き起こします。
血糖値が 16.7 mmol/L (300 mg/dL) を超えると、致命的な反応を引き起こす可能性があります。ケトン体は非常に高くなり (非常に低炭水化物の食事をしているときよりも桁違いに高い)、ケトアシドーシスが始まります。ADA (米国糖尿病協会) は、血糖値が 13.3 mmol/L (240 mg/dL)に達したら医師の診察を受けることを推奨しており[ 27 ] 、ケトン体が存在する場合は、血糖値が15 mmol/L (270 mg/dL)で緊急治療を受けることを推奨しています[ 28 ] 。高血糖の最も一般的な原因は糖尿病です。糖尿病が原因の場合、医師は通常、治療として抗糖尿病薬を推奨します。大多数の患者の視点からすると、メトホルミンなどの古くからよく知られている糖尿病薬による治療が、この状態を管理する最も安全で効果的で、最も安価で快適な方法になります。糖尿病の治療法は、糖尿病の様々な形態によって異なり、治療に対する反応によって個人差が生じる可能性があります。[ 29 ]食事療法や運動療法も、糖尿病の治療計画の一部となる場合があります。[ 30 ]
コルチゾン、ヒドロコルチゾン、プレドニゾロン、プレドニゾン、デキサメタゾンなどのステロイド薬など、一部の薬剤は糖尿病患者の血糖値を上昇させる可能性があります。[ 31 ]
血糖値が70mg /dLを下回ると、低血糖と呼ばれます。低血糖は1型糖尿病患者によく見られます。低血糖の原因はいくつかあり、インスリンの過剰投与、炭水化物の摂取不足、飲酒、高地での滞在、思春期、月経などが挙げられます。[ 32 ]血糖値が低くなりすぎると、低血糖症と呼ばれる命に関わる状態になることがあります。症状としては、倦怠感、精神機能の低下、易怒性、震え、けいれん、腕や脚の筋肉の脱力、顔面蒼白、発汗、意識喪失などが挙げられます。
極度の低血糖(2.2 mmol/L または 40 mg/dL 未満)の後、適切な血糖値を回復させるメカニズムは、グルコース不足による極めて深刻な結果、すなわち錯乱やふらつき、そして極端な場合(0.8 mmol/L または 15 mg/dL 未満)には意識喪失や痙攣を防ぐために、迅速かつ効果的でなければなりません。高血糖によって引き起こされる、あるいはしばしば伴う潜在的にかなり深刻な状態やリスク、特に長期的な場合(糖尿病または糖尿病予備軍、肥満または過体重、高脂血症、高血圧など)を軽視するわけではありませんが、少なくとも一時的には、グルコースが代謝や栄養、そして身体の臓器の適切な機能にとって非常に重要であるため、血中のグルコースが少なすぎる(特に非常に低い場合)方が、多すぎるよりも一般的に危険です。これは、代謝が活発な臓器や、一定量の血糖の供給を必要とする臓器(肝臓や脳など)に特に当てはまります。症候性低血糖は、糖尿病や肝疾患(特に夜間や食後)に最も関連が強く、治療を受けていない場合や誤った治療を受けている場合、炭水化物の吸収不良、過労、または薬剤との併用が原因となる可能性があります。癌など、可能性は低いものの、他の多くの疾患も原因となる可能性があります。拒食症などの摂食障害による飢餓も、最終的には低血糖につながります。低血糖発作は、重症度と発症の速さの両方において、個人差や時期によって大きく異なります。重症の場合は、血糖値が十分に低くなると脳やその他の組織に損傷を与え、死に至る可能性もあるため、迅速な医療処置が不可欠です。
従来、血糖値を測定するには、後述するように採血が必要でしたが、2015年以降は、皮膚の下に電極を装着する持続血糖測定器を使用することも可能になりました。2023年現在、どちらの方法も必要な消耗品に年間数百ドルまたは数百ユーロの費用がかかります。
空腹時の血糖検査では、動脈血、静脈血、毛細血管血中の血糖値は同程度であることが示されています。しかし、食後には、毛細血管血と動脈血の血糖値は静脈血の血糖値よりもかなり高くなることがあります。これらの差は大きく異なりますが、ある研究では、50グラムのグルコースを摂取した後、「平均毛細血管血糖濃度は平均静脈血糖濃度より35%高くなる」ことがわかりました。[ 33 ] [ 34 ]
グルコースは全血、血漿、または血清で測定されます。歴史的に、血糖値は全血で示されていましたが、現在ではほとんどの検査室で血漿または血清のグルコースレベルを測定して報告しています。赤血球(赤血球)は血清よりもタンパク質(ヘモグロビンなど)の濃度が高いため、血清は水分含有量が高く、結果として全血よりも多くのグルコースが溶解しています。全血グルコースから変換するには、1.14 [ 35 ]を乗じることで、一般的に血清/血漿レベルが得られることが示されています。
静脈内輸液による検体の汚染を防ぐため、静脈ラインを挿入した腕とは反対側の腕から採血するよう特に注意を払う必要があります。あるいは、静脈ラインを少なくとも5分間停止し、輸液が静脈から排出されるように腕を挙上した後、静脈ラインを挿入した腕から採血することもできます。5%ブドウ糖溶液(D5W)がわずか10%混入するだけでも検体のブドウ糖濃度が500mg/dL以上上昇するため、注意を怠ると大きな誤差が生じる可能性があります。 高血糖の場合でも、血液中の実際のブドウ糖濃度は非常に低いのです。
グルコースを測定するために、主に 2 つの方法が用いられてきました。1 つ目は、一部の地域では今でも使用されている化学的方法で、グルコースの非特異的な還元性を利用して、還元されると色が変わる指示物質との反応を利用します。他の血液成分も還元性を持つため (例えば、尿毒症患者では異常に高くなることがある尿素)、この方法では状況によっては誤った測定値が出ることがあります (5~15 mg/dL という報告があります)。グルコースに特異的な酵素を使用するより新しい方法は、このようなエラーの影響を受けにくくなっています。最も一般的に使用される 2 つの酵素は、グルコースオキシダーゼとヘキソキナーゼです。[ 36 ]平均血糖値も測定できます。この方法は、過去約 120 日間の平均血糖値を代表するグリコヘモグロビンのレベルを測定します。 [ 36 ]
いずれの場合も、化学システムは一般的にメーターに挿入されるテストストリップに含まれており、その後、血液サンプルが塗布されます。テストストリップの形状と正確な化学組成はメーターシステムによって異なり、互換性はありません。以前は、一部のテストストリップは、(時間を計って血液サンプルを拭き取った後)バイアルラベルに印刷されたカラーチャートと目視で比較して読み取られていました。このタイプのストリップは尿糖測定にはまだ使用されていますが、血糖値測定には使われなくなりました。いずれにしても、そのエラー率ははるかに高くなっています。テストストリップを使用する際のエラーは、ストリップの古さや高温多湿への曝露によって引き起こされることが多かったのです。[ 37 ]より正確な血糖値測定は、ヘキソキナーゼ、グルコースオキシダーゼ、またはグルコースデヒドロゲナーゼ酵素を使用して医療検査室で行われます。
尿糖の測定値は、どのように測定しても、あまり役に立ちません。腎臓が正常に機能している場合、尿中のグルコースは、グルコースの腎閾値を超えるまで現れません。これは、通常のグルコースレベルを大幅に上回っており、重度の高血糖状態が存在する証拠です。しかし、尿は膀胱に貯留されるため、尿中のグルコースは、膀胱が最後に空になった時からいつでも生成された可能性があります。代謝状態は、いくつかの要因のいずれかの結果として急速に変化するため、これは遅れた情報であり、進行している状態の警告にはなりません。[ 38 ]血糖値のモニタリングは、臨床的にも患者による自宅でのモニタリングにもはるかに好ましいです。健康な尿糖値は、1965年にハンス・レンシュラーによって初めて標準化され、発表されました。[ 39 ]
呼気凝縮液を用いた非侵襲的な血糖値モニタリング法が登場した。ただし、この方法では高感度のグルコースバイオセンサーが必要となる。[ 40 ]
8時間絶食後に測定される空腹時血糖値は、食事摂取などの妨害要因が排除されるため、血糖恒常性の指標として最も一般的に用いられています。血糖値に影響を与える疾患は、以下の表に示されています。これらの検査結果の異常は、血糖調節の多重制御機構に問題があることに起因します。
炭水化物負荷に対する代謝反応は、食事またはブドウ糖負荷から2時間後に採取した食後血糖値によって簡便に評価できる。さらに、一定量のブドウ糖を経口摂取した後、一定時間ごとに複数回の測定を行うブドウ糖負荷試験は、糖尿病の診断に用いられる。
血糖値測定システムの誤差率は、検査機関や使用される方法によって異なります。比色法では、試験紙の色の変化(空気中や指に付着した汚染物質などによるもの)や、光源や光センサーへの干渉(着色汚染物質など)によって誤差が生じる可能性があります。電気式測定法は、これらの誤差の影響を受けにくいものの、他の誤差の影響を受けやすいわけではありません。家庭での使用においては、最も重要なのは精度ではなく傾向です。したがって、測定器と試験紙のシステムが常に10%の誤差があっても、変化(運動や薬の調整などによるもの)が適切に追跡されていれば、大きな問題にはなりません。米国では、家庭用血糖測定器は販売前に連邦食品医薬品局(FDA)の承認を受ける必要があります。
最後に、食事摂取以外にも血糖値に影響を与える要因がいくつかあります。例えば、感染症は血糖値を変化させる傾向があり、身体的または精神的なストレスも同様です。運動、特に長時間にわたる運動や、直前の食事から時間が経ってからの運動も影響を与えます。しかし、一般的な人であれば、血糖値をほぼ一定に保つことは非常に効果的です。
{{cite web}}: CS1 maint: postscript (リンク)7、2~3か月にわたる複数回の検査におけるA1C値と平均血漿グルコース値の相関。
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