胰岛素的相关基础知识与围手术期的使用

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• 餐时给药,更适宜用于胰岛素泵控制血 糖
短效胰岛素作用时间
诺和锐®
赖脯胰岛素 诺和灵® R
起效时间 (min)
10- 20
达峰时间 (min )
40-50
最大作用 时间 (hr)
1-3
持续时间 (hr) 3-5
10 to 15 约 30
30- 90 80 -120
0.8 - 4 2.5 - 5
3- 5 6 —8
地特胰岛素
LysB29(N-tetradecanoyl)des(B30)human insulin
TLhyrs A1 Gly
Phe Phe Tyr Thr Pro
Lys
Gly Arg
B29
A21 Asn Cys
Tyr
Asn
Glu Gly Cys Val
Leu
Tyr
Ile
Glu
Leu
Val
Leu
Glu
临床常用的胰岛素制剂与特点
目前我国临床常用的胰岛素制剂有:
1、短效胰岛素:普通胰岛素或正规胰岛素 (regular insulin RI)国产猪胰岛素, 有中性胰岛素和单峰胰岛素
基因重组人胰岛素为高纯度胰岛素(诺 和灵R、优必林R和甘舒霖R) • 皮下注射后30分钟开始降糖,2—4(1— 3)小时作用高峰,作用持续5—7小时, 可用于皮下、肌肉注射和静脉注射
糖尿病手术死亡率是非糖尿病人的1.5倍
增加术后感染机会:
糖尿病患者细胞免疫和体液免疫力均降低
抗菌能力减弱
局部血循环差
血糖高本身是细菌繁殖的培养基
增加术后伤口愈合的难度:
糖代谢异常带来蛋白质分解增加
胶原合成减少
糖尿病手术治疗的基本原则
安全性:
确认患者对手术和麻醉的耐受性
简单性:
有多大的手术创伤,将会引起多大的内分泌 紊乱
中毒、酮症酸中毒或反复出现酮症者
⑵ 应激状态,如严重感染、创伤、手术、 发热、心肌梗死、脑血管意外等
⑶ 严重慢性并发症,如增殖性视网膜病 变、糖尿病肾脏病变、神经病变、心脏 病变
胰岛素治疗的适应证(二)
⑷ 严重的慢性消耗性疾病 ⑸ 肝功能及肾功能不全 ⑹ 妊娠期和哺乳期 ⑺ 口服降糖药失效或经饮食和口服降糖 药物治疗未获得良好控制 3、妊娠糖尿病 4、各种继发性糖尿病(胰腺切除、皮质醇 增多症等)
• 常用制剂有每毫升含40μ和100μ两种规 格,应注意注射器与胰岛素浓度相匹配
• 胰岛素有多种分类方法: • 按来源分为动物胰岛素(猪、牛)、合成
人胰岛素、胰岛素类似物 • 按起效作用快慢和维持作用时间分为超短
效、短效、中效和长效胰岛素 • 按制剂PH值不同分为酸性和中性胰岛素 • 其他还有纯度不同,如单峰胰岛素
⑴ 分子量5802,很难通过黏膜和内皮,在组 织中吸收缓慢 ⑵ 高浓度时胰岛素分子以可以形成二聚体和 六聚体,多以六聚体形式存在,进一步延缓了 其在组织中的吸收
二、胰岛素的分泌与代谢
• 分泌量:正常成人每天分泌约2mg(50U) • 内源性胰岛素分泌入血后随门脉血液首
先进入肝脏,经过肝脏时有40%—50%胰 岛素被灭活,其余部分通过体循环送往 全身作用于靶细胞 • 门静脉血胰岛素是外周动脉血的2—3倍, 静脉血的3—4倍
胰岛素的结构与化学特性
• 胰岛素由两条多肽链组成: A链含21个氨基酸 B链含30个氨基酸
两条肽链由两个二硫键连接起来(A7 , B7及A20,B19位上半胱氨酸) A链内部还有一个二硫键,将第6和第11 氨基酸残基连接 • 人与猪、牛的胰岛素氨基酸序列不同
胰岛素结构
胰岛素的结构与化学特性
• 胰岛素的化学特性决定其治疗特性
敏感性:
低血糖风险使代谢控制难以血糖安全正常化
围手术期危险评估
空腹血糖:术前FBS>13.9mmol/L增加并发症和死亡率 年龄:老年(>65岁)病人器官功能衰退、合并症及并
发症多、抵抗力降低、内稳态调节能力下降,手术 危险性增大 冠心病: 50%术后死亡为心血管疾病所致 病程:>5年,代谢紊乱对器官的影响增大,并发症多 手术时间:>90min和全麻醉
肾功能失代偿 →死亡率增加 肠道及中大型手术的围手术期禁食 手术前对血糖的严格控制要求 麻醉导致对低血糖反应性降低 胰岛素剂量未及时调整 → 低血糖发生增加
糖尿病对手术的影响
增加患者围手术期的死亡率:
病程长、平时血糖控制不佳、老年患者 合并心脑肾等各种慢性并发症 手术时间长、操作不规范、出血量大、不监测血糖等
Tyr
Phe
Phe
Gly
Arg
Glu
Gly Cys
B30 Thr Lys B28 A21 Asn Cys
Val
Tyr
Leu
A1 gly
Asn
Glu
Lie
Val
Leu
Glu
Gln
Gln Cys Cys Thr
Ser
Tyr Lie Cys Ser Leu
Tyr Leu Ala Glu Val Leu His
方法:
手术日停原有的口服降糖药
术中避免静脉输糖,必要时按1:3给予胰岛素
进食后再恢复原治疗
糖尿病手术患者降糖方案 2 -胰岛素应用
对象: 1型糖尿病 正在使用胰岛素治疗的2型糖尿病 血糖控制不良 需禁食的手术 椎管内麻醉或全麻 中大型手术 需要进行急诊手术的糖尿病患者
围手术期的胰岛素使用
• 是混悬液,抽取前要摇匀,只可皮下或肌肉注 射,不可静脉点滴
临床常用的胰岛素制剂与特点
• 3、长效胰岛素:精蛋白锌胰岛素 (protamine zinc insulin, PZI,鱼精 蛋白锌胰岛素)起效3—6小时,作用高 峰12—20小时,作用持续24—36小时
• 亦为混悬液,不可静滴 • PZI可与短效胰岛素混合使用,一般
*Glucose-lowering action after sc injection.
临床常用的胰岛素制剂与特点
• ⑵ 特慢胰岛素类似物: • 甘精胰岛素(glargine insuline)将A链21位天
门冬氨酸换成甘氨酸(Gly),在B链末端加 两分子精氨酸(B31Arg,B32Arg),胰岛素在 皮下吸收缓慢,稳定性增加
五、围手术期糖尿病人的血糖管理
糖尿病人与外科手术的现状
50%的糖尿病患者一生中要接受1次外科手术 外科手术病人中约5%~10%合并糖尿病,老年 病人更高 急诊手术病人23%合并糖尿病 糖尿病人白内障、截肢、肾移植等手术几率高
手术对糖尿病的影响
手术创伤→应急状态→升糖激素↑
下丘脑及垂体:生长激素、血管加压素、ACTH等
Ser
Gly B1 Phe Val Asn Gln His Leu Cys
赖脯胰岛素分子结构
S
S
A-chain
1
21
S S
1
B-chain
S S
B28位赖氨酸,B29位脯氨酸
B28
PRO B28
B29 30
LYS B29
LYS PRO
临床常用的胰岛素制剂与特点
• 特点:改变了胰岛素分子的自聚力,使 从六聚体胰岛素变成单体或二聚体胰岛 素的速度较人胰岛素快,通常皮下注射 15分钟起效,血浆达峰时间30—60分钟, 作用持续3—5小时
术前HbA1c>9%,或FBG>10.0mmol/L, 或随机血 糖>13.9mmol/L者的非急诊手术应予推迟 并发症的筛查
了解有无心脑和肾脏损害、自主神经损伤、 增殖期视网膜病变
糖尿病手术患者降糖方案 1 -原治疗方案不变
对象: 单纯饮食或口服降糖药血糖控制良好 (FBS<8mmol/L,HbA1c<7.2%) 无明显并发症 手术时间小于1小时、局麻、不需禁食
一、胰岛素的结构与化学特性
• 胰岛素化学本质——小分子蛋白质(51氨基酸)
• 胰岛素的合成部位——胰岛B细胞内
• 合成过程:前胰岛素原(粗面内质网一种长链
水解掉信号肽
多肽,分子量11500)
胰岛素原(分子量9000,86氨基酸)
高尔基体内裂解
(释放出两个二肽)
胰岛素和C肽 (C肽由31个氨基酸构
成,与胰岛素等分子分泌,无胰岛素活性)
胰岛素的分泌模式
800
胰 岛 700
素 600
分 500 泌 速 400
率 300
(pmo 200
l/min
)
100
6am
10am 2pm
Polonsky KS et. al N. Engl. J. Med. 1988
健康对照(n=14) 2型糖尿病患者 (n=16)
6pm 10pm 2am 6am
RI∶PZI约为2—4∶1使用,如 RI∶PZI =1∶1作用持续时间相当于NPH • 可按病情需要皮下注射每日1—2次
临床常用的胰岛素制剂与特点
4、预混胰岛素:短效和中效预先混合的制剂。
有不同比例,短效胰岛素占30%,中效胰岛素 占70%的(30/70)制剂,称为“30R”;短效与中 效胰岛素各占50%的(50/50)制剂,称为“50R”。 • 短效胰岛素主要控制1餐饭后高血糖;中效胰 岛素主要控制2餐饭后高血糖,第二餐为主 • 长效胰岛素主要提供基础水平胰岛素 • 预混胰岛素作用相当于两种胰岛素作用的叠加
肾上腺:糖皮质激素、儿茶酚胺(NE、E、DA等)
其他:白介素、肿瘤坏死因子等细胞因子
→肝糖产生↑ 、GLU利用↓
→IR ↑
→血糖↑
手术对糖尿病的影响
正常人每天需100-125g外源性葡萄糖 围手术期禁食或没有及时补充GLU导致蛋白质、脂肪分解 升糖激素、细胞因子等刺激脂肪分解 →糖尿病酮症倾向 应激、失血、麻醉及术后用药可使原来处于边缘状态的心
时间
胰岛素的分泌与代谢
• 血浆胰岛素以游离和结合两种形式存在, 大部分以与血浆β球蛋白结合的形式存 在,并与游离部分保持平衡
• 胰岛素半衰期为5分钟,体外注射的胰岛 素,一次静脉注射,其90%量在20分钟 内从血中消失
• 尿中排出不到20%,绝大部分被组织吸 收或肝脏灭活
三、胰岛素的制剂及其特点
• 起效时间1.5—2小Hale Waihona Puke Baidu,持续24小时,没有 峰值
甘精胰岛素结构
临床常用的胰岛素制剂与特点
• 地特胰岛素(Determir, 诺和平)是去掉 B30位的苏氨酸(Thr),在B链29位赖氨 酸(Lys)上连接了一个C14 脂肪酸链,可 与血液和组织中白蛋白结合而延长了其 半衰期(约14小时)
• 补充基础胰岛素分泌不足
糖尿病患者术前的血糖要求
术前血糖浓度强调个体化 择期手术一般在8-10mmol/L范围内为宜 急诊手术宜控制在14mmol/L以下 眼部手术宜正常化5.8-7.0mmol/L 酮症酸中毒、高渗昏迷病人禁忌手术
糖尿病手术治疗安全性的保障
术前应对患者的健康状况和血糖控制做全面评 估,术后感染、伤口不愈、心血管死亡不仅与 术前几天的血糖相关 手术时机的选择
胰岛素的分泌与代谢
• 生理情况下胰岛素分泌可分为: 持续的基础分泌和负荷后胰岛素分泌
• 基础状态下(血糖70—110mg/dl),胰 岛素分泌约每小时1U
• 高血糖时分泌每小时5U,低血糖时(血 糖<30mg/dl)停止分泌
• 正常人空腹血胰岛素含量10—20 uU/ml, 进餐后可立即升高到50—150uU/ml
Gln
Gln
Tyr
Cys
Leu
Cys Thr Ser Ile Cys Ser
Ala Glu Val Leu His
• 可溶
Ser Gly
• 自我聚合
Cys
B1
Phe Val Asn Gln His Leu
• 白蛋白结合
四、胰岛素治疗的适应证
1、1型糖尿病,必须终身替代治疗 2、2型糖尿病,发生下列情况时: ⑴ 糖尿病非酮症性高渗昏迷、乳酸性酸
临床常用的胰岛素制剂与特点
2、中效胰岛素:低精蛋白锌胰岛素(neutral
protamine Hagedorn, NPH,中性精蛋白锌胰岛 素)有动物胰岛素(万苏林)和人胰岛素,皮下 注射起效1.5—2小时,作用高峰4—12小时, 作用持续18—24小时
• 作用持续时间长短与注射剂量有关
• 可以单独使用,也可与短效胰岛素以所需要的 比例混合注射,每日1—2次
临床常用的胰岛素制剂与特点
• 新型的胰岛素类似物 ⑴ 超短效胰岛素 • 门冬胰岛素(Aspart, 诺和锐)是将人胰
岛素B链28的脯氨酸(Pro)被一个天冬 氨酸(Asp)残基替换 • 赖脯氨酸(Lispro, 优泌乐)是B链28位 脯氨酸和29位的赖氨酸次序倒位
门冬胰岛素
Pro
Thr -PArsop
胰岛素的相关基础知识 与围手术期的使用
兰州大学第一医院 内分泌科 汤旭磊
胰岛素的使用是必备技能
• 糖尿病的本质——胰岛素分泌不足和/或 作用缺陷
• 糖尿病的表现——慢性高血糖及并发症 • 治疗的根本——有针对性地改善胰岛素
的作用及分泌
• 胰岛素的发现和应用是糖尿病治疗史上 的里程碑
• 全球应用胰岛素的人数达3000万人 • 胰岛素治疗具有不可替代的重要作用
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