口服葡萄糖耐量试验(OGTT)

口服葡萄糖耐量试验(OGTT)是检查人体血糖调节功能的一种方法,是诊断糖尿病和IGT的最主要方法,应用十分广泛,但对空腹血糖>11.1mmol/L者若能排除实验误差则不必做口服葡萄糖耐量试验。口服葡萄糖耐量试验亦可用于糖尿病高危人群的定期监测。例如,糖尿病是囊性纤维化(cystic fibrosis)的最常见并发症,囊性纤维化患儿应该每年复查1次口服葡萄糖耐量试验,以早期发现糖尿病。

使用口服葡萄糖耐量试验诊断糖尿病已经有几十年的历史,最近ADA建议废除口服葡萄糖耐量试验,而改用简单的空腹血糖试验筛选糖尿病,是否可行仍未明了。

口服葡萄糖耐量试验应于空腹10~16小时后进行

空腹时间10~16小时,可以饮水。因血糖有昼夜节律性变化,试验应于上午7~9时开始进行。试验时,试验者要尽量注意休息,严禁剧烈体力活动,并避免精神刺激及其他应激性刺激。为避免恶心及呕吐,葡萄糖可稀释成25%的浓度,但仍有10%的人有恶心。少数人(<5%)可因呕吐需停止试验,以后重做。空腹(0分钟)及服糖后30、60、120和180分钟共5次采血,或服糖120分钟共2次采血,若患者有低血糖史则应延长试验时间,并于第4小时及第5小时取血测血糖。在试验过程中,患者若有面色苍白、恶心及晕厥,应停止试验,另安排时间重做。

正常人1次食入大量葡萄糖后(国际标准剂量:成人为75g无水葡萄糖;儿童为1.75g/kg,最大剂量不超过75g),血糖浓度略有升高,一般不超过8.88mmol/L(160mg/dl),于2小时内恢复正常。若内分泌失调(如应激与某些内分泌疾病等)或神经系统功能紊乱而引起糖代谢失常,食入大量葡萄糖后,血糖浓度可急剧升高,2小时内不能恢复到正常水平。葡萄糖负荷量有100g、75g、50g及40g/m2体表面积等多种方法。儿童1~1.5岁为2.5g/kg,1.5~3岁2.0g/kg及3~12岁1.75g/ kg,最大量不超过75g。世界卫生组织(WHO,Geneva,1980)推荐非妊娠成人服75g无水葡萄糖,以减少100g葡萄糖引起的胃肠道反应(恶心和呕吐)及50g葡萄糖负荷量不足(2小时时血糖偏低)的缺点。但必须注意,药用的葡萄糖分子式中含1个水分子,故75g无水葡萄糖相当于82.5g药用的葡萄糖。

1980年以来,国际上通用WHO 1980~1985年的诊断标准,1997年美国糖尿病协会(ADA)提出修改糖尿病诊断标准的建议,1999年WHO专家委员会公布了协商性报告,中华医学会糖尿病学分会建议在我国人群中采纳1999年WHO的诊断标准。

WHO诊断标准

空腹血糖(fasting plasma glucose,FPG)≥7.8mmol/L(140mg/dl)或口服葡萄糖耐量试验 2小时的PG≥11.1mmol/L (200mg/dl)为糖尿病标准;FPG<7.8mmol/L、2小时 PG≥7.8mmol/ L,但<11.1mmol/L为糖耐量低减(impaired glucose tolerance,IGT);FPG <7.8mmol/L并且2小时PG<7.8mmol/L为正常糖耐量(normal glucose tolerance,NGT)。有糖尿病典型临床症状,FPG或2小时 PG只要1项达到上述标准即可诊断为糖尿病;若无典型糖尿病症状,则需2次实验室异常值达到上述糖尿病标准方可诊断为糖尿病。

ADA/WHO诊断标准

  1. FPG≥7.0mmol/L(126mg/ dl)。空腹状态定义为至少8~12小时内无任何热量摄入。
  2. 有糖尿病症状,并且任意时间血浆葡萄糖≥11.1mmol/ L(200mg/dl)。任意时间是指1日内任何时间,无论上1次进餐时间及食物摄入量。典型的糖尿病症状是多尿、多饮和难于解释的体重减轻。
  3. 口服葡萄糖耐量试验 2小时血浆葡萄糖(PG)≥11.1mmol/L(200mg/dl)。口服葡萄糖耐量试验采用75g无水葡萄糖负荷。

符合上述标准之一的患者,在次日复诊仍符合3条标准之一者即诊断为糖尿病。④FPG≥6.1mmol/L(110mg/dl)且<7.0mmol(126mg/dl)为空腹葡萄糖受损(IFG)。2003年11月,国际糖尿病专家委员会建议将IFG的标准由≥6.1mmol/L (110mg/dl)下调至5.6mmol/L(100mg/dl),其上限未变;口服葡萄糖耐量试验 2小时的PG≥7.8mmol/L(140mg/dl)且<11.1mmol/L(140mg/dl)为IGT。

影响口服葡萄糖耐量试验结果的因素

正常口服葡萄糖耐量试验

口服葡萄糖耐量试验时的血糖变化一般具有以下一些特征:

  1. 正常人服葡萄糖后,血糖迅速上升。30~60分钟内血糖上升达到最高峰,高峰血糖比空腹血糖高50%以上。
  2. 血糖峰值后浓度迅速下降,1.5~2小时下降到正常水平。
  3. 血糖继续下降,当低于空腹血糖水平10%~15%时,称为“低血糖”期,这是由于调节机制的惰性所致。但低血糖的程度很轻微,且可很快被自行纠正。
  4. 动、静脉血糖的改变有较大差异:服糖后动脉血糖上升的数值比静脉高;30~40分钟时,动脉血糖达到高峰,可比静脉血糖高20~70mg/dl;动脉血糖恢复到空腹水平(1.5~3小时)的速度不如静脉血糖迅速(这表明静脉血糖下降到空腹水平后,组织继续从动脉摄取葡萄糖,即葡萄糖的利用仍很活跃);2.5~3小时后动、静脉血糖曲线相互重叠。
  5. 正常人如果重复口服葡萄糖耐量试验,虽然各时间点的血糖、胰岛素和C肽浓度会有一些波动,有时口服葡萄糖耐量试验的重复性并不理想,但以上的一些变化规律是共有的,否则即应考虑为病理性反应。

饮食与体力活动的影响

试验前3天要摄入足够热量的糖类,一般应大于250g/d,特别是老年患者,否则易使糖耐量减低,出现假阳性。对严重营养不良者,要延长糖类的饮食准备时间1周甚至2周,食物中须额外增加糖类比例。试验前饮食中脂肪含量对口服葡萄糖耐量试验结果也有明显影响,进食脂肪较多者在口服葡萄糖耐量试验过程中,C肽和血糖曲线下面积高于低脂饮食者,血清非酯化脂肪酸较高,后者可影响糖耐量6小时以上。故必须同时注意脂肪摄入量的标准化,过高和过低均影响口服葡萄糖耐量试验结果。若口服葡萄糖后做剧烈体力活动,可使服糖后2.5~3小时发生的“低血糖”现象加剧,且持续时间延长。

生理精神因素的影响

情绪激动可使血糖升高,引起持续性高血糖,因此试验期间应注意避免精神刺激。妊娠时可出现生理性胰岛素抵抗和高胰岛素血症,对糖代谢有影响。妊娠糖尿病的诊断见本章第229节。老年人的糖代谢也有明显改变,易出现糖耐量减低。如果受试者的肠吸收功能异常应改为静脉葡萄糖耐量试验。

药物的影响

口服避孕药、烟酸及某些利尿剂可使糖耐量减低。应在试验前1周停避孕药,在试验前3~4天停烟酸和利尿剂。口服降血糖药、水杨酸钠或普萘洛尔(心得安)应于试验前3天停用。使用单胺氧化酶抑制剂者应停药1个月以上。影响口服葡萄糖耐量试验结果的其他因素还有降脂药、乳化脂肪溶液或饮用大量咖啡等。

应激与疾病的影响

各种生理性应激(过度兴奋和过度体力活动)及各种病理性应激(发热、感染、大出血、创伤、手术、麻醉和昏迷等)均会对口服葡萄糖耐量试验产生明显影响,因此应激时不能作口服葡萄糖耐量试验。

影响口服葡萄糖耐量试验变化的病理情况和疾病很多:

  1. 肝脏疾病:肝脏功能减退时,可出现高血糖或低血糖反应,肝病患者的口服葡萄糖耐量试验多有异常。肝硬化时,产生胰岛素抵抗,形成 “肝源性糖尿病”(hepatogenous diabetes)。由于肝糖原贮存减少,口服葡萄糖耐量试验延长试验又往往出现低血糖症。门脉高压患者的肝血流下降,胰岛素在肝中代谢障碍,可引起糖耐量减退,行分流术后可有不同程度的改善。
  2. 心脏疾病:冠心病的发病与胰岛素抵抗有密切关系,患者易发生高血压和糖尿病。
  3. 肾脏疾患:肾脏是葡萄糖和胰岛素代谢的主要器官之一。慢性尿毒症患者常伴糖耐量减退、胰岛素抵抗和胰岛β细胞功能障碍。
  4. 胰腺疾病:胰腺内分泌细胞被大量破坏后(胰腺炎等)可导致糖尿病或糖耐量减低,称为胰源性糖尿病。囊性纤维化常导致糖尿病,又称为囊性纤维化相关性糖尿病(cystic fibrosis-related diabetes,CFRD)。胰源性糖尿病的特点是口服葡萄糖耐量试验或口服葡萄糖后血中胰高血糖素样肽-1(GLP-1)升高。
  5. 骨骼肌疾患:进行性肌萎缩可伴糖尿病和胰岛素抵抗。
  6. 急、慢性代谢紊乱:失水、水中毒和电解质平衡紊乱都对口服葡萄糖耐量试验有影响。如镁摄入过少或低镁血症可致糖耐量减低和胰岛素抵抗。
  7. 内分泌疾病:如肾上腺皮质功能亢进、肾上腺皮质功能减退、甲亢、甲减、嗜铬细胞瘤、性腺功能减退、性早熟和多囊卵巢综合征等可伴有糖代谢紊乱,出现口服葡萄糖耐量试验异常,见各有关章节。

口服葡萄糖耐量试验用于胰岛功能和其他疾病的诊断

胰岛功能评价和胰岛素抵抗分析

主要有以下几种:①胰岛素释放试验:在口服葡萄糖耐量试验同时采血测定血浆胰岛素和(或)C肽,可用于计算β细胞胰岛素释放的量及有无胰岛素抵抗(或缺乏)存在,有助于T1DM和T2DM的鉴别。②向量自动回归模型(vector autoregressive modeling,VARM)分析系统:正常情况下,血糖和血胰岛素之间存在一种反馈调节关系。Ito等建立了以口服葡萄糖耐量试验/胰岛素释放试验数据为基础的VARM分析系统,用于分析胰岛素抵抗的程度及原因。③胰岛素敏感指数(insulin sensitivity indices,ISI):血糖的ISI=2/[INSp×GLYp+1];血非酯化脂肪酸的ISI=2/ [INSp×FFAp+1]。上式中,GLYp为口服葡萄糖耐量试验曲线下葡萄糖面积,INSp为口服葡萄糖耐量试验曲线下胰岛素面积,FFAp为口服葡萄糖耐量试验曲线下非酯化脂肪酸面积。

口服葡萄糖耐量试验用75g葡萄糖口服。计算各变量的面积均取0及2小时两点值(亦可用0、1和2三点值)。单位为容量/小时。0、1和2小时下面积=0小时值/2+1小时值+2小时值/2。0、2小时面积=0小时值+2小时值。除用面积表示外,亦可用基础浓度来表示。如以正常平均值作为单位,那么正常人的ISI葡萄糖和ISI非酯化脂肪酸总是接近1,波动的最大范围为0~2。肥胖者、糖耐量减低者和T2DM患者ISI葡萄糖和ISI非酯化脂肪酸下降。实验证明,ISI与正常血糖钳夹试验结果有相关关系。由于ISI是在相对生理的状态下进行的,故优于后者,ISI主要用于胰岛素抵抗的评价。

口服葡萄糖耐量试验延长试验

用于能量代谢分析和低血糖症的鉴别,除用于早期T2DM患者餐后低血糖症和胰岛素瘤的鉴别外,口服葡萄糖耐量试验延长试验亦可用于能量代谢的检查。将口服葡萄糖耐量试验延长到4~5小时,测定血浆葡萄糖、胰岛素、GH、皮质醇、β-羟丁酸、非酯化脂肪酸、T4、T3、胆固醇和三酰甘油等,并计算间接热量(RQ)。如胰岛素分泌增加,可根据GH、T3、T4及血糖水平,估计有无胰岛素抵抗及抵抗发生的原因。口服葡萄糖耐量试验正常而空腹胰岛素升高可见于肥胖者,如血胆固醇和β-羟丁酸均升高,说明两者有病因关系。

胰岛素抵抗评价

在行经皮冠状动脉腔内成形术(PTCA)或冠状动脉球囊成形术(coronary balloon angioplasty)前,加作口服葡萄糖耐量试验可了解胰岛素抵抗的程度。因为高胰岛素血症和严重胰岛素抵抗是血管平滑肌增殖致动脉硬化的重要原因。糖负荷后胰岛素升高明显者术后血管再次闭塞的可能性较一般患者大得多。

在进行口服葡萄糖耐量试验同时测定睾酮、雌二醇、硫酸去氢异雄酮(DHEAS)及GH。分析糖刺激后GH及性激素的分泌情况,亦可计算口服葡萄糖耐量试验曲线下的各种激素分泌量(面积),以了解卵巢、睾丸及肾上腺的性激素分泌和GH、PRL的反应性。可协助多囊卵巢综合征、肥胖和胰岛素抵抗等的诊断

胰岛α细胞功能和低血糖病因鉴别

口服葡萄糖耐量试验/胰高血糖素(胰高血糖素样肽-1)试验用于胰源性糖尿病的诊断、胰岛α细胞的功能评价和低血糖的病因鉴别。口服葡萄糖耐量试验时,采血测血糖、血胰岛素和胰高血糖素。正常人胰岛素随血糖升高而分泌增多,而胰高血糖素分泌下降。病理情况下,胰岛素和胰高血糖素的分泌曲线可明显异常。例如,特发性反应性低血糖症(IRH)患者在服糖2.5小时左右时,可发生低血糖[(2.7±0.11)mmol/L],血糖高峰[(11.7±0.6)mmol/L]发生于(36±6)分钟。这说明IRH者的血糖峰值高于正常人[(8.8±0.4)mmol/L],伴服糖后2.5小时左右的低血糖症,存在糖耐量异常,同时血胰岛素分泌也高于正常人。本试验可用于胰岛α细胞的功能评价和低血糖的病因鉴别。当胰岛α细胞功能不足而发生低血糖时,胰高血糖素无反应性升高或升高不足(升高61%±15%,正常人152%±39%),在高蛋白餐后,低血糖可更明显。口服葡萄糖耐量试验/胰高血糖素样肽-1分泌试验还有助于胰源性糖尿病的诊断。此外,还可同时测定IGF-1、IGF-2和IGFBPs等来了解有无GH/IGFs/IGFBPs系统的分泌缺陷或调节障碍。

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