2022 年 11 月 29 日
全球有 5.37 亿人患有糖尿病,另有 5.41 亿人患有糖尿病前期。这意味着全世界每 10 个成年人中就有超过 2 人患有糖尿病或糖前期。
网上有很多关于血糖调节、胰岛素抵抗和糖尿病的不良或误导信息。因此,我写本文的目的是确保读者完全了解身体如何调节血糖水平、当患上糖尿病时这个过程出了什么问题,以及如何诊断糖尿病。
从最基本的东西开始:碳水化合物。
碳水化合物的基本组成部分是单糖 simple sugars,也称为monosaccharides.。术语“saccharide”简单地表示糖,而“mono”表示一。因此,单糖一词描述了具有一个糖分子的碳水化合物。
最重要的单糖是葡萄糖、果糖和半乳糖。作为单糖分子,在水果、蜂蜜或高果糖玉米糖浆中发现了葡萄糖和果糖。当我们吃含有单糖的食物时,身体可以将它们吸收到血液中,而不需要消化。
单糖也可以结合形成更复杂的碳水化合物。
例如,一个葡萄糖分子和一个果糖分子结合在一起形成蔗糖,通常称为食糖。因为现在有两个单糖相互结合,所以我们称之为双糖 disaccharide 。Di 代表二,因此双糖是由两个简单糖分子组成的碳水化合物。双糖的另一个例子是乳糖,即乳糖,由一分子葡萄糖和一分子半乳糖组成。
当我们吃双糖时,身体需要先消化成单糖才能被人体吸收。这里的消化意味着酶被分泌到小肠中,然后这些酶切断这些连接,以便单个糖分子可以被吸收。
然后有更大、更复杂的碳水化合物,其中含有许多单糖分子。这些被称为多糖 polysaccharides。poly 意味着很多。因此,多糖是由许多单糖分子组成的大分子。淀粉就是一个例子:是许多葡萄糖分子的链,可以简单地连接成直链或支链。淀粉在我们的饮食中非常常见,因为在土豆、淀粉类蔬菜和所有类型的谷物(如小麦、大米或玉米)中有。在淀粉中,葡萄糖分子的连接方式使得人类消化酶可以切断这种连结。这意味着如果吃小麦、大米或土豆,淀粉会在胃肠道中分解成单个葡萄糖分子,然后可以吸收到血液中。
另一种重要的多糖是糖原 glycogen。糖原与某些淀粉类似,是葡萄糖分子的高度支链,但存在于人类或动物细胞中,用于储存葡萄糖。
另一种常见的多糖是纤维素 cellulose 。与淀粉相似,由葡萄糖分子链组成。一个重要的区别是人类无法将这些链分开,因此无法消化纤维素。因此对我们来说,纤维素被认为是一种纤维 fiber。
我想谈的最后一组碳水化合物是低聚糖 oligosaccharides。Oligo 代表很少,这一类别描述的是具有 3-10 个简单糖分子的碳水化合物。低聚糖的例子包括低聚果糖和菊粉,可以在洋葱、韭葱和小麦等食物中找到。一般来说,人类缺乏消化低聚糖的酶,因此这些也被认为是纤维。
我们可以消化的碳水化合物以单糖分子成分的形式吸收到血液中,主要是葡萄糖、果糖和半乳糖。
有趣的是,血液循环中的果糖和半乳糖浓度通常非常低,可能是因为两者都被肝脏清除。虽然半乳糖的数据表明,有些人在摄入非常高剂量的分离半乳糖(即不含葡萄糖)时可能具有相对较高的血浆半乳糖浓度,但这在现实生活中通常不会发生,因为几乎所有半乳糖都以乳糖的形式摄入,即半乳糖和葡萄糖的比例为 1:1。
下次将讨论果糖、半乳糖和其他糖的变化。现在,我希望您记住的是,当我们谈论血糖时,真正指的是血液葡萄糖,因为葡萄糖始终占血液中所有糖分的 90% 以上,即使在吃了一餐很多果糖或半乳糖的餐后也是如此。。
我希望您从本文中学到的第二个是,如果我们健康的话,我们的血糖水平会受到身体的严格调节。
通常,在空腹状态下,正常血糖浓度在 80 至 100 mg/dL 范围内,就说 90 mg/dL。现在,即使不吃任何东西,血糖也会在相当长的时间内大致保持在这个范围内。即使身体组织,特别是大脑,不断地从血液中吸收一点葡萄糖,将其作为燃料燃烧。当不吃时,血糖水平通过一种叫做胰高血糖素的激素保持稳定,这种激素是由胰腺产生的。胰高血糖素刺激肝脏将葡萄糖持续释放到血液中。葡萄糖来自储存在肝脏中的糖原。因此,当不吃时,胰高血糖素会刺激肝细胞分解储存的糖原,释放葡萄糖以保持血液水平稳定。如果长时间不吃,肝脏还可以产生新的葡萄糖,主要来自氨基酸(蛋白质的组成部分)。
假设用一些面包、玉米片或燕麦片来开始吃。所有这些主要由淀粉组成,可能还添加了一些糖。因此,消化后,大部分葡萄糖分子从胃肠道进入血液,血糖水平就会上升。对于健康人来说,根据膳食中碳水化合物的数量和类型,混合膳食的血糖水平通常会在峰值时达到 140 mg/dL 左右。显然,血糖水平上升的程度取决于所吃碳水化合物的数量和类型,以及许多其他因素。这可能是一个非常小的增加,也可能是一个相当大的增加,可能高达 180 mg/dL 左右。然而,在达到这个峰值之前,就会感知到传入的葡萄糖,胰腺会停止产生胰高血糖素,而是立即将另一种激素释放到血液中:胰岛素。下图说明了健康人餐后典型血糖水平的潜在范围,以及(绿色)典型胰岛素水平可能的样子。
胰岛素的作用之一是告诉肝细胞停止将葡萄糖释放到血液中。这是有道理的,因为现在有大量的葡萄糖从胃肠道进入血液。
胰岛素的第二个主要作用是使肝脏、肌肉和脂肪细胞从血液中吸收更多的葡萄糖。在这些细胞中,胰岛素与胰岛素受体结合,导致一种称为 GLUT-4 的特定葡萄糖转运分子被转运到细胞膜。如下面的动画所示,葡萄糖可以通过这个 GLUT-4 转运蛋白从血液进入这些细胞。
(12/21/2022 更正 :在肝脏中,实际上是其他的葡萄糖转运蛋白,例如 GLUT-2,而不是 GLUT-4)。
由于胰岛素的所有这些作用,血糖水平开始下降,最终再次达到 90 mg/dL 左右的稳态水平。到那时,不再需要胰岛素,胰岛素水平也会下降到基线。根据进食量,这通常需要 1-3 小时,而且只有当代谢健康时。如果有糖前期或糖尿病,这些血糖和胰岛素曲线看起来可能会完全不同。
那么葡萄糖耐量是什么意思呢?与糖前期和糖尿病相比,正常的糖耐量是多少?
如果身体有葡萄糖耐受性,这意味着无论一餐吃多少葡萄糖,身体都能将血糖水平保持在正常范围内。
那么当说正常范围时,到底是多少?让我们看看临床上如何定义正常糖耐量、糖尿病前期和糖尿病。
测试葡萄糖耐量的一种方法是进行口服葡萄糖耐量测试(OGTT)。OGTT 是一种临床程序,先禁食,然后饮用含有 75 克纯葡萄糖的饮料。那是15茶匙的糖!医生在饮用葡萄糖饮料之前抽血,即在患者处于禁食状态时抽血,然后在患者开始饮用葡萄糖饮料两小时后再次抽血。
根据美国糖尿病协会的标准,如果空腹血糖水平低于100 mg/dL,并且在OGTT的两小时时间点低于140 mg/dL,则糖耐量正常。
糖尿病前期定义为标准化 OGTT 中两小时时间点空腹血糖浓度在 100 mg/dL 至低于 126 mg/dL 之间,以及在 140 至低于 200 mg/dL 之间。
当空腹血糖为 126 mg/dL 或更高,或 OGTT 两小时后血糖水平为 200 mg/dL 或更高时,即可诊断为糖尿病。
还有另一种检测经常用于诊断糖尿病,或确定饮食或药物控制糖尿病的效果,那就是 HbA1c 或 A1c 检测。该检测基于以下事实:血液中漂浮的葡萄糖往往会附着在血液中的蛋白质上。平均血糖水平越高,血液蛋白上附着的葡萄糖就越多。血液中非常丰富的蛋白质是血红蛋白,是在身体各处输送氧气的蛋白质。HbA1c 检测,正式也称为糖化血红蛋白测试,是葡萄糖与血液中血红蛋白分子结合的程度。以百分比表示,低于 5.7% 表示糖耐量正常,介于 5.7% 至 6.4% 之间表示糖尿病前期,6.5% 或更高表示糖尿病。
HbA1c 值让我们了解过去 3 个月左右的平均葡萄糖浓度。正如您可以想象的那样,在 3 个月的时间里,血糖水平有很大的上升和下降,因此其平均值决定了 HbA1c。
例如,HbA1c 为 5.7%,意味着过去 3 个月血液中的平均葡萄糖浓度约为 117 mg/dL。HbA1c 为 6.5% 表示平均值为 140 mg/dL。
因此,如果一名优秀的临床医生怀疑某人可能患有糖尿病,会做的就是查看 HbA1c ,并进行 OGTT。如果检测结果完全在糖尿病范围内,就会诊断为糖尿病,立即开始治疗。同样,如果所有值都明显处于正常、健康范围内,那么可以确定患者没有患有糖尿病或糖前期。但很多时候,这些检测并不是那么具有决定性,部分原因是每次测量结果之间往往会略有不同。例如,某人的 HbA1c 可能提示患有糖尿病,但空腹和 2 小时 OGTT 数据处于临界状态。在这种情况下,医生可能会稍后再次进行这些检测。
血糖的神奇之处在于血糖调节效果非常好。这样想吧。一个成年男子大约有6升血液,可装满了一小桶。当空腹血糖浓度为 90 mg/dL(1 dL 为 100 mL)时,所有空腹血液中的糖含量总计为 5.4 克。大约是一个小桶里的一茶匙糖。
现在,假设一男子进行OGTT检测 ,饮用了含有 15 茶匙葡萄糖的饮料。血糖水平会上升多少?如果他健康的话,可能会达到 160 mg/dL。这相当于他全部血液中的 9.6 克糖。因此,在空腹状态下,他所有的血液中只含有大约一茶匙的糖,即使他吞下含有15茶匙葡萄糖,他所有血液中的葡萄糖含量一次也不会超过2茶匙。这是因为身体很快就能感觉到葡萄糖的进入,事实上,当葡萄糖进入口腔时,身体就已经感觉到了,并确保准备吸收所有膳食葡萄糖,身体已准备好从血液中吸收葡萄糖。这是一个很好的例子,说明健康的身体是多么神奇。如果这样想的话,即使对于糖尿病患者,这个过程仍然非常有效。
那么为什么有的人糖耐量超强,有的人患有糖尿病,只要吃一小餐,血糖就会像火箭一样飙升呢?
这是身体出现一些问题的结果。让我们首先谈谈胰岛素抵抗。
让我们来看看两个人:杰克Jack和本Ben。他们都完成了 OGTT,他们最终在检测期间的血糖水平完全相同。如下图所示,两人的空腹血糖均低于 100 mg/dL,2 小时血糖均低于 140 mg/dL。所以他们都有完全正常的葡萄糖耐量。
OGTT 期间的血糖 – 杰克
OGTT 期间的血糖 – 本Ben
然而,如果我们在这次测试中观察他们的胰岛素水平,我们会发现一些明显的差异。杰克的胰岛素水平一开始非常低,在整个检测过程中适度上升,然后回到基线。这与本的胰岛素水平有很大不同。这些在基线上已经略高了,但一旦他喝了葡萄糖饮料,就会像火箭一样起飞。这些都是极端情况,但来自真实的人(当然不叫杰克或本Ben,他们参加了我的团队几年前进行的一项临床试验)。
OGTT 期间的血胰岛素 – 杰克
OGTT 期间的血胰岛素 – 本Ben
这里发生了什么?他们摄入了完全相同数量的葡萄糖,同样能够将血糖水平控制在正常范围内。但本Ben的身体需要更多的胰岛素才能将血糖水平保持在正常范围内。这意味着本Ben比杰克更容易产生胰岛素抵抗。或者说, 如果反过来表达, 杰克比本Ben对胰岛素更敏感。杰克只需一点点胰岛素就能完美调节血糖水平。可以说,本Ben的身体组织在某种程度上已经对胰岛素麻木了,需要更多的胰岛素来清除血液中的葡萄糖。
这类似于,如果口味由于某种疾病而减弱,所有东西都开始变得有点淡,那么需要添加更多的盐才能感受到相同水平的咸味。
然而,胰岛素敏感和胰岛素抵抗是相对的,没有明确的临床阈值来诊断“胰岛素抵抗”,就像对血糖的诊断一样。
因此,在本Ben的身上发生了两件事:其中之一显然不是好事,因为他的高胰岛素水平表明他具有很强的胰岛素抵抗能力。另一个是积极的,那就是他的身体能够产生这么多的胰岛素。胰岛素是由胰腺中的β细胞产生的,我们想说的是,他胰腺中的β细胞非常健康。他具有良好的 β 细胞功能,因为如果有需要,他的 β 细胞能够产生更多的胰岛素。并非每个人都是如此。
如果我们想象杰克和本Ben对胰腺β细胞产生的胰岛素的敏感性,他们会相差相当远。杰克的胰岛素敏感非常高,因此他的β细胞不需要产生大量胰岛素。本Ben的胰岛素抵抗更强,因此他的 β 细胞需要产生大量胰岛素。请记住,尽管存在这些巨大差异,两人都具有完全的葡萄糖耐量。
事实上,如果测量一大群具有正常糖耐量的健康人的胰岛素敏感和胰岛素产量,会得到如下图所示的云。请注意它们如何涵盖胰岛素敏感测量的整个范围,从胰岛素非常敏感到胰岛素抵抗。共同点是胰腺中的β细胞可以产生足够的胰岛素以将血糖水平保持在正常范围内。需要产生多少胰岛素取决于他们的身体对胰岛素的敏感程度。右下角杰克所在的地方的这些人对胰岛素非常敏感,因此他们的β细胞不需要产生太多胰岛素。左上角(本Ben 所在位置)的人对胰岛素不太敏感,因此他们的 β 细胞需要产生大量胰岛素。他们能够胜任这项任务,因此大多数时候他们的胰岛素水平很高(高胰岛素血症),但他们的血糖水平仍保持在正常范围内。
所有这些人的血糖水平都在正常范围内,如果只测量他们的血糖水平,不会知道他们在达到正常血糖水平的方式上实际上有很大差异。让我们把这个区域变成绿色,表明只要某人的胰岛素敏感和β细胞胰岛素产生落在这个区域,他们就有正常的血糖调节。
由此非常清楚的是,胰岛素抵抗和葡萄糖不耐受不是一回事,胰岛素抵抗的增加不会自动导致糖尿病。很多时候,当人们讨论食物对葡萄糖代谢的影响时,会说“食物x导致胰岛素抵抗和葡萄糖不耐受”,就好像胰岛素抵抗自动导致葡萄糖不耐受一样。事实显然并非如此,因为尽管存在严重的胰岛素抵抗,许多人仍保持完全的葡萄糖耐量。这里的关键因素是胰腺β细胞是否可以通过产生更多的胰岛素来补偿胰岛素抵抗的程度。
作为对技术细节感兴趣的人的旁注,x 轴上的胰岛素敏感和对葡萄糖的急性胰岛素反应的乘积,这是 β 细胞胰岛素产生的衡量标准,显示在 y 轴上,通常称为处置指数。因此,本Ben和杰克虽然在胰岛素敏感上有很大差异,但可能具有相似的处置指数,因此具有相似的葡萄糖耐量。
那么,如果出现胰岛素抵抗并且胰腺无法产生更多胰岛素怎么办?让我们来看看另一位男士 Fred 弗雷德。下图显示了 弗雷德在 25 岁至 55 岁之间胰岛素敏感性和 β 细胞胰岛素产生的变化。 弗雷德25 岁时,弗雷身体瘦削,经常参加运动,他的胰岛素敏感非常高,因此,他的胰岛素敏感非常高。 β细胞不需要产生大量胰岛素。他具有葡萄糖耐受性,这意味着无论他吃多少碳水化合物,他的血糖水平始终在正常范围内。
FRED 弗雷德胰岛素敏感和胰岛素产量的变化导致 2 型糖尿病
十年后,弗雷德体重增加了 20 斤。正如在另一篇博客文章中详细讨论的那样,体重尤其是脂肪量的增加是降低胰岛素敏感的因素之一。因此,现在随着身体脂肪量的增加,他对胰岛素的敏感降低,但他的β细胞能够满足更高的需求。他仍然具有完全的葡萄糖耐量,他的血糖水平与 25 岁时大致相同。因此,他的身体处理葡萄糖的方式显然发生了变化,但从临床角度来看,这种变化还不明显。
又过了 10 年,弗雷德已经 45 岁了,体重又增加了 20 斤。现在,需要明确的是,这可能会沿着这条假想线继续延伸到本Ben所在的位置,每当弗雷德变得更加胰岛素抵抗时,他的β细胞就能够产生更多的胰岛素。他甚至不知道这一切正在发生。
弗雷德就没那么幸运了。他的胰岛素抵抗再次比 35 岁时更强,但现在他的 β 细胞无法满足需求。还可以说,他的β细胞不再能够补偿他的胰岛素抵抗。所以现在的情况是,他的循环胰岛素水平相当高,可能比 25 岁或 35 岁的时候还要高,但对于他的胰岛素抵抗水平来说还不够高。他的身体现在无法将血糖水平保持在正常范围内,因此,他现在患有糖尿病前期。请注意,他的空腹血糖水平可能仍然正常,但如果他的医生进行 OGTT 或测量 HbA1c,这些血糖水平可能会略有升高。
又过了10年,弗雷德已经55岁了,体重又增加了20斤。现在他的胰岛素抵抗变得更加严重。现在,他的胰腺β细胞不仅无法满足需求,实际上产生的胰岛素比以前还少。现在他被诊断出患有2型糖尿病。
现在,最大的问题是:为什么本Ben的胰腺能够产生如此多的胰岛素,而弗雷德却不能?这个话题值得单独写一篇博文,但现在只能说,如果必须要说的话,胰腺β细胞是否能够增加胰岛素输出,在很大程度上与遗传因素有关。也就是说,很明显,可能影响的其他因素也会在这里发挥作用。
让我们看一下其他一些糖尿病的例子。
我们来看看丽莎Lisa。她今年 10 岁,身体健康,身体活跃。她患有 1 型糖尿病。1 型糖尿病是一种自身免疫性疾病,身体的免疫系统会破坏胰腺中的 β 细胞。至少从根本上来说,这不会影响她的胰岛素敏感水平。然而,几年后,她会失去大部分健康的β细胞。因为她对胰岛素非常敏感,所以她一开始也不会注意到任何事情,因为她可能有大量不需要的储备β细胞能力。然而,一旦她的胰岛素产生水平下降足够多,如图所示,她首先会发展为糖尿病前期,然后发展为1型糖尿病。
或者莫妮卡。她是一位超重的30岁女性。她患有胰岛素抵抗,但她的β细胞会产生更多的胰岛素,她仍然具有葡萄糖耐受性和健康。但现在她已经怀孕了。怀孕期就像青春期一样,是一个自然产生胰岛素抵抗的阶段。莫妮卡的胰岛素敏感大幅下降,她的β细胞无法满足更高的需求。她现在患有妊娠糖尿病。一旦她分娩,她的胰岛素敏感可能会大部分恢复,妊娠期糖尿病可能会再次消失。但对于莫妮卡来说,这表明她个人的最大 β 细胞输出量位于水平绿线附近,如果她因其他原因(例如体重增加)而在以后的生活中出现胰岛素抵抗,她很可能会患上 2 型糖尿病。
一般来说,任何改善胰岛素敏感或循环胰岛素量的干预措施都有望使人达到正常的葡萄糖耐量范围,如上图中绿色所示。
例如,弗雷德的医生可能建议他减肥。这将提高他的胰岛素敏感,并且(取决于减掉的脂肪量和速度)还可能适度提高他的β细胞产生胰岛素的能力。通过适度的体重减轻,这些预计至少会有所改善,他的血糖水平现在会得到更好的控制。
适度减肥对胰岛素敏感和胰岛素产生的影响
大幅减肥对胰岛素敏感和胰岛素产生的影响
如果他接受减肥手术并减重,比如说 50 斤以上,他可能会变得对胰岛素更加敏感,并有可能逆转他的糖尿病。如果他通过其他方式减轻体重,例如持续改变生活方式或药物治疗,情况也会如此。
弗雷德还可以服用一种药物,例如二甲双胍,以提高胰岛素敏感。
或者,可以给他服用磺酰脲类药物来改善胰岛素的产生。
或者可以直接注射胰岛素。这也将是对患有 1 型糖尿病的女孩丽莎的治疗,以替代她自己无法生产的胰岛素。
同样,所有这些提高胰岛素敏感或循环胰岛素水平的干预措施都有望提高身体调节血糖水平的能力。但这并不在所有情况下都会导致血糖水平完全正常。
显然,我们吃的东西也可以影响我们的血糖调节,既可以通过食物和膳食对血糖的直接影响,也可以通过整体饮食对葡萄糖耐量的长期影响。虽然这远远超出了本文的范围,但我计划就此主题发表更多博客文章。
到目前为止,我们已经讨论了胰岛素激素如何调节餐后血糖水平。我们已经看到,胰岛素直接作用于肝脏,阻止其释放葡萄糖,还直接作用于肌肉和脂肪细胞,导致这些细胞从血液中吸收葡萄糖。我们还讨论了细胞对胰岛素敏感因人而异,并且胰腺β细胞必须是健康的,如果细胞对胰岛素产生抵抗,则能够产生更多的胰岛素。
但是:直接作用于细胞的胰岛素实际上并不是餐后从血液中清除葡萄糖的主要机制。至少在健康人身上不是这样。因此,让我们最后讨论公式的另一部分:不依赖胰岛素的血糖调节。
这很少被讨论,但长期以来人们都知道细胞也可以通过不涉及胰岛素的机制从血液中吸收葡萄糖。一个突出的例子是正在锻炼的肌肉中葡萄糖的摄取。但这并不是唯一的例子。
现在很清楚,每当餐后血糖水平升高时,升高的葡萄糖本身就会促进血液中更大的清除,而胰岛素不会对这些细胞产生直接影响。我们主要通过餐后或 OGTT 期间血糖和胰岛素水平变化的数学模型了解这种现象。这些模型表明,血液中葡萄糖的清除只能部分地用胰岛素的作用来解释。使用这些模型,据估计,在健康人中,餐后葡萄糖的消耗只有 30-50% 可归因于胰岛素对外周细胞的直接作用。
葡萄糖刺激其自身处理的能力称为葡萄糖有效性。与葡萄糖本身调节血糖水平的有效性有关。不幸的是,我们在这一领域存在很多差距,因为许多关于葡萄糖有效性的研究都是在啮齿动物模型中进行的,并且啮齿动物与人类之间葡萄糖有效性的相对重要性和机制可能有所不同。为了研究人类的葡萄糖有效性,需要相当复杂的测试,这些测试从未在临床环境中进行过,甚至在临床研究中也很少进行。我们还需要进行复杂的数学模型来区分胰岛素介导的血糖水平调节和胰岛素非依赖性血糖水平调节的作用。
那么葡萄糖的有效性是如何发挥作用的呢?很明显,升高的血糖水平发挥了作用,而且可能还有多种激素。现在,我称其与胰岛素无关,但事实是,胰岛素实际上可能在葡萄糖有效性中发挥一定作用,只是不是通过直接作用于肝脏、肌肉或脂肪细胞,而是通过作用于大脑。葡萄糖也是如此,大脑可能会感觉到葡萄糖水平升高。其他也可能直接向大脑发出信号的激素可能包括FGF19以及肠促胰岛素激素 GIP 和 GLP-1。所有这些都是通过食物摄入以某种方式调节的激素,因此可以将它们视为大脑在调节血糖水平时可以考虑的额外食物摄入相关信号。
因此,与现有数据最一致的情况是,大脑感知到血糖水平升高,并且还接收来自所有这些激素的信号,然后大脑反过来调节身体细胞从体内吸收血糖的能力。哪些细胞具体参与其中也不清楚。如果需要的话,不依赖胰岛素的组织(例如大脑本身)可能会吸收更多的葡萄糖,但几乎可以肯定也会影响其他细胞。
总的来说,您可能会意识到这与我们之前讨论的完全不同:在经典的胰岛素依赖性葡萄糖摄取中,胰岛素与特定细胞上的胰岛素受体结合,然后该细胞摄取葡萄糖。葡萄糖有效性似乎是一个至少部分由大脑介导的过程。
我们还知道,肥胖人群的葡萄糖有效性明显降低,而葡萄糖有效性的降低几乎肯定是 2 型糖尿病的主要原因。
现在,为什么进化配备了两个互补的系统来调节血糖水平?通过大脑调节某些东西的一个好处是,大脑可以接收许多不同的输入,例如来自血糖水平本身以及不同激素的浓度,然后微调输出,在这种情况下是一定程度的糖从血液中清除。一种假设是,大脑比数百万个单个细胞之间的协调更擅长精细调节血糖水平,最终目标是将血糖水平保持在正常范围内,同时最大限度地降低低血糖的风险。低血糖是指血糖水平过低(<70 mg/dL),这可能危及生命。
总结一下有关葡萄糖有效性的了解的要点:
总而言之,身体竭尽全力确保血糖水平始终保持在某个相当窄的范围内。当吃含葡萄糖的碳水化合物(如糖或淀粉)时,多种机制共同作用,清除血液中的葡萄糖,防止血糖升高过多。同时确保血糖水平也不会下降太多。这些机制包括胰岛素依赖性和胰岛素非依赖性的血糖清除。
胰岛素依赖性清除的效果与组织对胰岛素的敏感以及胰腺β细胞可以产生多少胰岛素有关。有许多因素会影响胰岛素敏感以及胰腺产生所需胰岛素的能力。将在后续文章中介绍这些内容,这些内容应该非常有趣,因为其中许多因素可以通过饮食和生活方式来改变。
身体以独立于胰岛素的方式从血液中清除葡萄糖的能力也存在很大差异。细胞从血液中吸收糖的一种众所周知的不依赖于胰岛素的方式是在锻炼肌肉时。还有一个称为葡萄糖有效性的过程,可以帮助清除餐后血液中的糖分,而无需胰岛素直接与外周细胞结合。在葡萄糖有效性方面,升高的血糖水平与多种激素一起直接作用于大脑,使血糖水平恢复到正常的空腹范围。超重和肥胖会降低血糖有效性,但除此之外,目前对决定血糖有效性的因素知之甚少。
因此,2 型糖尿病的真正情况是葡萄糖有效性降低、胰岛素敏感降低,胰腺 β 细胞无法产生足够的胰岛素来满足不断增加的胰岛素需求。只有这样,才会在临床上发展为 2 型糖尿病。任何可以改善这些组成部分(葡萄糖有效性、胰岛素敏感性或β细胞功能)的干预措施都有望改善葡萄糖耐量。
在 1 型糖尿病中,主要缺陷在于胰腺产生胰岛素的能力大幅降低,这是由于自身免疫过程破坏了胰腺中的 β 细胞。在这种情况下发生高血糖和糖尿病的事实告诉我们,在低胰岛素水平的情况下,葡萄糖有效性也一定会受到损害(如果胰岛素在葡萄糖有效性中不起任何作用,那么单独的葡萄糖有效性可能足以在许多 1 型糖尿病患者中维持正常的葡萄糖水平)。
因此,本文介绍了血糖调节的基础知识。我计划写更多关于体重和脂肪量、饮食、睡眠、压力、运动、药物和减肥手术如何影响血糖调节的文章。饮食将是一个重点,我计划谈论不同食物或饮食因素对血糖水平的急性影响,以及饮食对胰岛素敏感性和葡萄糖耐量的长期影响。我们将介绍联系机制,看看体内到底发生了什么导致血糖调节缺陷。我还计划发布有关糖尿病的长期健康后果的内容,以及如何预防甚至逆转糖尿病的已知内容。
https://nourishedbyscience.com/regulation-of-blood-sugar/
Edit:2023.10.18
2023 年 5 月 10 日
在之前博文中,我分享了一些关于如何在食用富含碳水化合物的食物时避免血糖飙升的策略。
许多人对该文或其中视频有疑问,包括:
还有一些人还对回生和第二餐效应的影响有具体的疑问。
在本文中,将回答提出的七个最常见的问题。
因为本文与上文直接相关,所以强烈建议先阅读上一篇博文。
让我们一起深入探讨问题。从收到的最常见的一个开始。
让我们明确一点:如果您向医生询问血糖峰值的情况,可能会回答说没有这样的东西。这是因为血糖峰值没有明确的临床定义或诊断,甚至研究界迄今为止也没有明确定义什么是血糖峰值。
目前的临床指南并不过分关注餐后血糖水平的升降,只要空腹血糖正常、75g口服葡萄糖耐量试验(OGTT)2小时血糖正常、糖化血红蛋白(HbA1c)正常即可。
因此,让我明确一点,我在这里分享的是我在彻底研究之后对这个主题的看法。其他糖尿病专业人士很可能对此有不同的看法。
也就是说,我将可能希望避免的血糖峰值定义为餐后血糖水平升高至 10 mmol/L(180 mg/dL) 及以上(对于血糖,1 mmol/L 相当于 18 mg/dL)。
我是怎么想到这个的?为什么我觉得如果经常经历这样的峰值可能会对健康有害?
我对血糖峰值的定义基于两条证据。
首先,如果观察葡萄糖耐量完全正常的年轻、健康、瘦弱的人,在吃高升糖膳食或正常饮食时佩戴连续血糖监测仪,观察到血糖水平很少超过140 毫克/分升。事实上,如果考虑这类人的所有 CGM 数据(来自两个不同的文献),会发现大约 99% 的血糖读数都在下图中标记为绿色的范围内,从 70 到 140 mg/ dL。虽然偶尔他们的血糖水平可能在橙色范围内(140 至 180 mg/dL),但基本上从未经历过超过 180 mg/dL 的血糖水平。这与他们吃什么无关。
通过连续血糖仪 (CGM) 测量的年轻、健康、苗条男性和女性全天的正常血糖值
还有其他研究表明,一些既没有糖尿病也没有糖前期的参与者的血糖波动达到 180 mg/dL 或更高,一些研究人员将此解释为证据,表明这种波动是正常生理的一部分。我不同意这一评估,因为这种达到 180 mg/dL 或更高的水平仅发生在年龄较大的人群中,其中包括一些超重或肥胖的人,这表明这些人群中较高的餐后血糖水平可能反映出葡萄糖耐量略有降低,即使对于没有诊断出糖前期或糖尿病的人也是如此。有关此主题的更多详细信息以及所有相关参考资料,请参阅我写过单独的博客文章。
总体而言,现有数据强烈表明,完全耐受葡萄糖的身体会将血糖水平保持在 70-140 mg/dL 范围内,这就是为什么我建议这是人们应该努力维持大部分时间血糖水平的理想范围。我们还发现,身体始终尽力将血糖水平保持在 180 mg/dL 以下。这可能是有充分理由的,接下来会看到。
这就引出了第二点,即是否有证据表明血糖经常飙升至 180 mg/dL 以上与健康风险相关。
我们确信,长期升高的血糖水平(如糖尿病)与许多慢性疾病(例如心血管疾病和慢性肾病)的风险大幅增加有关。但是那些血糖水平大多正常但经常飙升至 180 mg/dL 或更高的人呢?如果我们能获得数万名长期佩戴 CGM 的人的数据,这样就能真正了解那些具有峰值模式的人是否会增加患病的风险,那就太理想了。不幸的是,没有任何此类数据。
正常葡萄糖耐量的健康后果,大部分是正常的血糖水平,但有规律的峰值,以及明显的糖尿病
然而,有一些基于称为 1,5-脱水葡萄糖醇 (1,5-AG) 的血糖峰值生物标志物的间接证据。大多数人可能都没有听说过这个生物标志物,所以让简要解释一下其含义,以帮助理解为什么在这种情况下很重要。
简而言之,1,5-AG 是所有人血液中都含有的一种糖。正常情况下,1,5-AG的血浓度相当稳定。但是,一旦血糖水平超过约 180 mg/dL,就会开始从尿液中排出一些 1,5-AG。
这是为什么?为了真正理解为什么每当血糖水平超过 180 mg/dL 时,血液中的 1,5-AG 水平就会下降,需要了解肾脏如何处理葡萄糖和 1,5-AG。
在上图中看到的是肾单位,即肾脏的过滤单位。血液流入肾小球,肾小球顶部呈圆形。血液中溶解的是葡萄糖和 1,5-AG 分子,类似于糖在咖啡或茶中的溶解方式。在第一步(称为过滤)中,肾小球仅过滤掉细胞和大分子,而大部分水和小分子(例如葡萄糖和 1,5-AG)最终会进入所说的原尿。平均而言,身体每天实际上产生约 170 升的原尿。为了能够做除了喝水和跑去卫生间之外的其他事情,原尿中的大部分水在步骤#2 中被重新吸收到血液中,称为重吸收。在此步骤中,肾脏通常还会重新吸收所有葡萄糖和大部分 1,5-AG。然后从尿液中排出的是少量的水,通常不含葡萄糖,仅含有极少量的 1,5-AG(步骤 #4)。
然而,葡萄糖的重吸收过程有其局限性。当血糖浓度超过 180 mg/dL 时,肾脏达到通常所说的肾葡萄糖阈值,这意味着肾脏无法从原尿中重新吸收所有葡萄糖。因此,一旦血糖水平达到180 mg/dL或更高,一些葡萄糖就会从尿液中排出。当这种情况发生时,更多的1,5-AG也会从尿液中排出。这就是为什么当血糖浓度超过 180 mg/dL 时,血液中 1,5-AG 浓度就会下降。
因此,这意味着患有糖尿病且血糖水平持续超过 180 mg/dL 的人,血液中 1,5-AG 的水平会非常非常低。但这也意味着,对于任何没有糖尿病甚至糖前期的人来说,如果血糖频繁飙升至 180 mg/dL 以上,血液 1,5-AG 水平将会降低。
糖耐量正常(血糖水平大多正常但频繁出现飙升)和糖尿病患者的健康后果和 1,5-脱水葡萄糖醇水平。
这很有趣,因为血液中较低的 1,5-AG 水平始终与心血管疾病、慢性肾病和癌症死亡率增加的风险密切相关,即使在没有糖尿病的人中也是如此,根据血糖调节传统标记进行了调整,例如 HbA1c 或空腹血糖。
现在,尽管有关 1,5-AG 的文献令人信服,但需要考虑到 1,5-AG 是血糖峰值的间接生物标志物。当然,其他情况也有可能降低血液中 1,5-AG 的浓度,这些可能会导致慢性疾病。例如,如果肾脏疾病的早期临床前阶段会影响 1,5-AG 的重吸收能力,那么这本身至少可以解释低1,5-AG 水平和慢性病风险之间观察到的一些关联。因此,我们必须清楚,正如我在这里所定义的那样,将血糖峰值与慢性疾病风险联系起来的证据目前肯定还不是决定性的。
总而言之,现有证据表明,年轻、瘦弱和完全健康的人的血糖水平几乎从未达到 180 mg/dL,这表明任何定期超过 180 mg/dL 的峰值都不属于正常生理的一部分。1,5-AG 的数据表明,经常出现超过 180 mg/dL 峰值的人患癌症、心血管疾病和慢性肾病的风险明显更高,这与空腹血糖或 HbA1c 值无关。因此,尽管需要承认,在正常的临床护理中通常不会考虑某人是否有血糖飙升,但我认为现有数据强烈表明,无论是否患有糖尿病,避免超过 180 mg/dL 的峰值都会使人受益。
让我在这里快速补充一下:社交媒体上一些网红认为,即使血糖升高 30 或 40 mg/dL 也是有害的。这意味着,如果您的空腹血糖为 90 mg/dL,并且您的血糖升高至 120 或 130 mg/dL,则这可能令人担忧。我完全不同意这一点。我不知道有任何科学证据表明血糖在正常范围内的这种小波动是有害的。我甚至可以说,对正常范围内如此小的波动发出警报是危言耸听,其本身可能比血糖的小幅波动更有害。根据我的解释,当前的科学证据表明:
与此同时,只要血糖水平大部分时间都在 70-140 mg/dL 范围内,我没有看到任何令人信服的证据,表明值得关注血糖水平的每一个小波动。
我上一篇博客文章和视频的标题是《如何避免血糖飙升(不减少碳水摄入量)》。这引发了许多人的评论,认为去掉全部或大部分碳水化合物会更好、更容易或更健康。
为了使这里的讨论保持相当简短,我不想对饮食中富含碳水的食物的利弊进行一般性讨论。我简单说一下:
首先,博客文章和视频的目的并不是建议人们需要吃高碳水饮食才能保持健康。我只是想承认高碳水食物是大多数人饮食的主食,我们的想法是提供一些策略来帮助人们在不升高血糖水平的情况下吃这些食物。我还非常明确地指出,如果某人患有糖尿病甚至糖前期,这些策略可能不足以避免所有峰值,可能有必要远离高升糖食物,甚至完全远离所有高碳水食物,或采取措施改善葡萄糖耐量。
其次,实际上从上面讨论的文献中可以清楚地看出,许多健康的人可以吃任何想要吃的碳水化合物,而不会出现血糖飙升,即使不使用我提出的任何策略。我不知道有任何令人信服的证据表明,对于血糖水平始终处于 70 至 140 mg/dL 正常范围内的人来说,食用富含碳水化合物的食物会对健康产生负面影响。如果你们中有人知道我忽略了一篇论文,我邀请您在评论部分发布该论文的链接。在我看到一些确凿的证据之前,我的看法是,只要有人完全耐受葡萄糖,就可以吃碳水化合物。对于那些有一点葡萄糖不耐症,并且偶尔会吃一些碳水食物的人来说,我认为使用我讨论的策略可能足以将血糖保持在正常范围内。
我们还需要考虑到,我提出的许多有助于避免血糖飙升的策略几乎肯定具有其他长期健康益处。这些措施包括远离高升糖指数食物,如蛋糕、果酱吐司、番茄酱炸薯条或苏打水,同时多吃蛋白质、蔬菜和沙拉,定期散步。在我看来,养成这种习惯很可能对大多数人有益,包括那些患有糖尿病或糖前期的人。
很多人都想知道这一点,很抱歉没有解释这一方面。回顾一下,煮米饭或土豆等淀粉类食物,立即食用时,几乎所有的淀粉都可以很容易地被消化成单个葡萄糖分子。这些小葡萄糖分子很容易被吸收,血糖水平很快就会上升。然而,如果先将食物冷却,最好是在冰箱中冷藏,一些淀粉会转化为抗性淀粉。身体无法消化抗性淀粉,因此进入血液的葡萄糖量会较低。这意味血糖对经过一轮烹饪+冷却的淀粉类食物的反应会降低。
淀粉回生导致抗性淀粉的形成,抗性淀粉不能被人体消化酶消化,导致血糖反应不太明显
现在,重要的部分是:一旦淀粉变成抗性淀粉,就不会转化回可消化淀粉,因此冷却后重新加热就可以了。
与回生有关的另一个问题是切碎和冷冻的面包是否也会发生回生。答案是肯定的。也许应该在食用前将其解冻或烘烤。
人们多次提出的一个相关问题是冷冻超市食品(例如冷冻炸薯条或冷冻披萨)中的某些淀粉是否可能发生回生。现在,这里免责声明:我不是食品化学家,也没有在食品行业工作过,也没有看过一篇特定的论文测量不同国家冷冻食品的抗性淀粉含量。我在这里做了一个有根据的猜测:任何冷冻,即使是生淀粉类食物,也可能会导致一些回生,但是如果食物在冷冻前煮熟,则几乎肯定会更明显。我的理解是,炸薯条等土豆产品通常在冷冻之前先煮熟或油炸,所以我预计含有相当多的抗性淀粉。另一方面,超市披萨通常是冷冻的而不是熟的,所以我认为这不太可能是有意义数量的抗性淀粉的来源。
这里有一个重要提醒:仅仅含有一点抗性淀粉并不能使食物成为健康食品,所以我不想让任何人声称我推荐炸薯条。含有一点抗性淀粉的炸薯条仍然是炸薯条,而不是健康的饮食成分。
许多人都想知道这一点,所以我想为之前对此解释太糟糕而道歉。再说一次:
想象一下你坐下来吃晚饭。晚餐的血糖反应很大程度上取决于晚餐吃的东西。如果吃了大量升糖指数较高的“光”碳水化合物,例如白米饭或烤土豆,血糖应该会大幅上升。如果有一小部分富含碳水化合物,而且升糖指数较低的食物(例如一些扁豆),将其与一些蛋白质、一点脂肪和大量富含纤维的非淀粉类蔬菜搭配,血糖水平可能只会上升很少。
现在,第二餐效应表明,对一餐的血糖反应也受到前一餐吃的东西的影响。因此,在这种情况下,前一餐就是午餐。如果午餐吃碳水化合物,那么显然会导致午餐后血糖升高,但午餐吃碳水化合物会降低身体对高碳水晚餐的血糖反应。我意识到这可能没有多大意义,但这是事实。在其他条件相同的情况下,如果午餐含有碳水化合物,对晚餐的血糖反应将低于午餐不含碳水化合物的情况。在较小程度上,蛋白质和纤维也是如此。如果在午餐时摄入蛋白质或纤维,会降低对晚餐的血糖反应。
因此,在其他条件相同的情况下,第一餐(在本例中为午餐)中摄入的碳水化合物、蛋白质和纤维会降低对第二餐(在本例中为晚餐)的血糖反应。因此,理想情况下,如果先知道晚餐将摄入大量碳水化合物,那么确保午餐也至少摄入一些碳水化合物,最好还有一些蛋白质和纤维。
这是一个很好的问题。醋是一种酸,因为含有约 5% 的乙酸。这听起来像是一种化学物质,但只是一种天然存在的有机酸。醋会降低餐后血糖反应,部分原因是消化复杂碳水化合物的酶在酸存在下运作效率较低。这意味着分解淀粉类食物需要更长的时间,因此淀粉中的葡萄糖分子被吸收得更慢,身体有更多的时间来适应传入的葡萄糖。
理论上,其他有机酸应该能够起到同样的作用,包括柠檬酸和乳酸。我没在原始视频中包含这些内容,因为关于柠檬酸或乳酸对血糖水平的急性影响的研究要少得多。下面简要讨论一下我们所做的一点研究。
首先是柠檬酸。在我们的饮食中,柠檬酸存在于柠檬和酸橙等柑橘类水果中,但橙子和葡萄柚中的柠檬酸含量也较低。至少有两项 研究表明,含有柠檬汁的餐后血糖水平较低。现在请注意,如果喝本身含有糖的柑橘类果汁,例如橙汁或葡萄柚汁,对血糖水平的净影响可能不会那么大。然而,柠檬或酸橙汁可能是不错的选择,所以如果喜欢用柠檬汁而不是醋做沙拉酱,或者如果喜欢在用餐时喝柠檬水,那么这也应该有效。
那么乳酸呢?我们从经过乳酸菌发酵的食物中摄取乳酸,例如酸菜、泡菜、酸奶或开菲尔。
我找不到任何研究来测试:在碳水含量高的膳食中添加酸菜或泡菜,是否会急剧降低对膳食的血糖反应。现在,如果我必须猜测的话,我会说,与淀粉类食物一起食用的大量酸菜或泡菜可以很好地降低血糖反应,部分原因是这些食物的酸性,部分原因是富含维生素B1的纤维。
也没有已发表的研究测试膳食添加酸奶或开菲尔是否会影响血糖反应。猜测在膳食中添加这些食物会如何影响血糖反应有点棘手。一方面,呈弱酸性(尽管比醋甚至酸菜弱得多),含有一些蛋白质,这两个因素可能会降低血糖反应。但也确实含有一些碳水化合物。最重要的是,酸奶和开菲尔含有热量,因此,如果对这些食物对血糖水平的净影响感到好奇,必须询问将酸奶/开菲尔与哪些其他含热量的食物进行比较。如果少吃面包而吃一些原味酸奶,这肯定会降低血糖反应。如果用酸奶代替三文鱼,最终的效果可能是血糖反应增加。因此,换句话说,含热量食物对任何生物标志物的影响,如果对此感兴趣,问题就会变得更加复杂。
此外,如果经常食用这些发酵食品,尤其是未加热的、含有活菌的益生菌状态的食品,也可能有益于葡萄糖耐量。当讨论改善葡萄糖耐量的方法时,将更详细地讨论所有这些。
许多人都想知道这个问题,诚实的答案是,不确定为什么有些人会血糖飙升,而另一些人则不会。然而,确实看到很多人在进食后很快就出现血糖升高,有时仅在餐后 15-30 分钟,而且通常情况下,血糖不会长时间保持升高状态。这对我来说,表明飙升并不是主要由于胰岛素抵抗造成的。相反,飙升更有可能是胃排空加速的结果,这意味着食物在吃完后很快就离开了胃;或者是胃排空加速的结果。或者飙升是胰岛素反应相对缓慢的标志。我们称之为第一阶段胰岛素反应的缺陷。
如果您从未听说过第一阶段胰岛素反应,了解一下,因为这是理解糖尿病,以及饮食对糖耐量影响的重要核心概念。对于这一点,我强烈建议您首先阅读关于《血糖调节》的博客文章,或者观看关于血糖调节的视频。如果还没,请先看了再继续下面。
因此,假设完全健康,定期吃含有碳水化合物的混合饮食。假设刚起床,现在吃一些含有葡萄糖的东西,例如糖或淀粉。身体很快就能感知到这种进入的葡萄糖,几分钟之内,胰腺中的β细胞就会分泌预先形成的胰岛素。可以想象的是,β细胞储存一定量的胰岛素,可以很快地分泌胰岛素。这就是所说的第一阶段胰岛素反应。随后,胰岛素的产生和分泌会在较长时间内减慢。称之为第二阶段胰岛素反应。
糖尿病患者以及糖耐量受损 (IGT) 患者的第一阶段胰岛素反应会发生变化
现在,这是相关的,因为第一阶段胰岛素反应是糖尿病患者的一个主要缺陷(见上图)。通常,患有明显糖尿病的人没有任何第一阶段胰岛素反应。第一阶段胰岛素反应缺乏被认为是2 型糖尿病最早的缺陷之一。
现在,有一种情况也可能导致第一阶段胰岛素反应暂时缺陷,那就是如果采用低碳水饮食,或者最近的一餐或多餐碳水含量较低。参见上面第二餐的效果。假设晚餐不吃碳水化合物,那么 β 细胞会减少储存的预制胰岛素量,这意味着对下一餐高碳水膳食的第一阶段胰岛素反应会稍微减弱有点减少了。如果长期采用低碳水饮食,那么第一阶段胰岛素反应将大大减弱。这可能是暂时的,但有研究表明,定期吃高碳水食物可能需要几周的时间,直到第一阶段胰岛素反应完全恢复。我在这里说“建议”是因为大多数研究没有单独测量第一阶段胰岛素反应。只是表现出持续一段时间的葡萄糖不耐受,这可能至少部分与第一阶段胰岛素反应受损有关。
那么,如何知道第一阶段胰岛素反应是否存在缺陷呢?对于普通人来说,几乎不可能找出答案,因为必须进行一些非常复杂的检测,通常在临床护理中不会进行。然而,想象一下有人吃了大量的高升糖指数碳水化合物,例如面包、大米或土豆。光吃这些东西,也就是说,没有任何蛋白质或脂肪,想象一下他们的第一阶段胰岛素反应有缺陷。会发生什么?我预计血糖会飙升,因为需要一段时间才能分泌出足够大量的胰岛素。
因此,如果我经常出现血糖飙升,我会尝试减慢胃排空速度,确保最大限度地提高第一阶段胰岛素反应。减缓胃排空的策略是在膳食中加入一些蛋白质、脂肪和纤维,还包括一些醋或柠檬汁。
最大化第一阶段胰岛素反应的主要策略与第二餐效应有关。如果在一餐(例如午餐)中吃碳水化合物,那么胰腺 β 细胞将准备好在下一餐(本例为晚餐)中摄入更多碳水化合物。在这里做好准备仅仅意味着β细胞将预先制备储存更多的胰岛素,以便身体在感觉到葡萄糖进入时,可以立即做出良好的第一阶段胰岛素反应。
我在上图中写了“定期吃碳水”,并不认为每个人都需要吃高碳水饮食。这仅仅意味着定期吃碳水可以最大限度地提高第一阶段胰岛素反应。因此,如果吃高碳水膳食,并且上一餐或多餐也含有一些碳水化合物,那么血糖反应将会较低。
如果喜欢遵循低碳水饮食,请注意,对偶尔吃碳水的第一阶段胰岛素反应可能会较低,这可能会导致血糖飙升。因此,要么坚持所有餐点都吃低碳水,要么——如果偶尔吃一顿高碳水餐——使用在之前文章中讨论的一种或多种策略来防止血糖飙升。
无论是否经历血糖飙升,仍然可能存在胰岛素抵抗,因此我不想表明胰岛素抵抗不会成为问题。我们将在接下来的许多视频中讨论胰岛素抵抗是什么,如何测量,主要原因和主要影响因素是什么,以及可以采取什么措施。
最后一个问题:
刚刚讨论了血糖飙升可能是第一阶段胰岛素反应不足的结果。由于餐后最初几分钟内胰岛素太少,无法帮助清除血液中的葡萄糖,因此血糖水平会大幅上升,然后这些非常高的血糖水平可能会导致第二阶段胰岛素反应的胰岛素峰值。然后,这些胰岛素将葡萄糖从血液快速驱动到组织中,从而使血糖水平骤降,有时骤降得太多太快,以至于可能会陷入血糖水平太低的低血糖状态。
一旦血糖水平低于70 mg/dL,就是所说的低血糖。如果低血糖继发于血糖飙升,称之为反应性低血糖。一旦血糖低于 60 mg/dL,通常会感觉到:心跳加快、头晕、发抖、紧张或焦虑,尤其是强烈渴望吃东西。这并不令人愉快,如果血糖太低,实际上可能会很危险。反应性低血糖可能是继血糖升高后胰岛素升高的直接结果,通常发生在餐后 45 分钟至 2 小时左右。
因此,如果在吃了富含碳水餐后两小时内出现上述任何症状,可能需要考虑血糖飙升后可能出现反应性低血糖。使用我之前分享的一些策略来避免这种血糖飙升也应该大大降低反应性低血糖的风险。
Edit:2023.11.02
发布于 2023 年 2 月 1 日
2023 年 4 月 22 日和 2023 年 11 月 14 日更新
在最近的视频和博客文章中,我分享了我的观点,即血糖水平“正常”的人是否会从进一步“优化”血糖水平中受益存在相当大的不确定性,并表示对长期慢性病风险的任何益处可能都很小。在这种情况下,我认为“正常”水平意味着血糖大部分时间在 70 到 140 mg/dL(3.9-7.8 mmol/L)之间(下图中的绿色条),而血糖经常飙升至 180 mg/dL(10 mmol/L)或更高可能是葡萄糖不耐受的早期迹象(下图中最左边的橙色条)。
血糖范围包括糖耐量正常人群、糖耐量正常但血糖频繁飙升人群、糖尿病前期人群和糖尿病人群。
这篇文章引起了一些人的讨论,他们认为按照临床标准,他们的葡萄糖耐受度是完全正常的,但吃某些食物后血糖峰值会超过 180 mg/dL (10 mmol/L)。
在这篇博文中,我想提供更多有关我的想法的信息,并讨论相关文献,以专门解决这个问题:对于葡萄糖耐受能力正常的人群来说,血糖经常性峰值超过 180 mg/dL (10 mmol/L) 是否是标准化临床测试无法捕捉到的早期葡萄糖不耐受的征兆,或者这种峰值是否是即使在最健康的人中进食高血糖食物的正常结果。
如果你还没有看过我之前关于这个主题的博客文章,你可能会想知道我为什么要写关于正常血糖水平的内容。这难道还不够清楚吗?
是也不是。我们确实有明确的临床指导,说明正常的空腹血糖浓度应该是多少,在口服葡萄糖耐量试验 (OGTT) 中饮用 75 克葡萄糖饮料后 2 小时的正常血糖水平应该是多少,以及通过糖化血红蛋白或 HbA1c 测试测量的平均血糖应该是多少。例如,美国糖尿病协会已经确定了区分正常葡萄糖耐量、糖尿病前期和糖尿病的明确界限。其他国家和国际糖尿病组织也制定了类似的糖尿病前期和糖尿病诊断指南。
同时,我们对于什么样的血糖峰值与健康的血糖耐量相一致,以及全天血糖值的正常范围是多少,几乎没有明确的指导。
部分原因是上表所示的美国糖尿病协会标准是基于非常标准化的测试,具体来说是一种口服葡萄糖耐量测试,包括饮用含有 75 克纯葡萄糖的饮料。正常饮食对血糖的反应截然不同。
此外,这些标准并未告诉我们餐后 30 分钟或 1 小时的正常水平。例如,我们可能想知道,只要餐后两小时内血糖水平降至 140 mg/dL (7.8 mmol/L) 以下,那么血糖水平飙升至 180 mg/dL (10 mmol/L) 是否正常,是否仍符合正常的葡萄糖耐受性。
几项研究通过连续血糖监测仪 (CGM) 测量了血糖耐受正常、糖尿病前期或糖尿病(通过标准化临床测试)人群的全天昼夜循环糖浓度。
斯坦福大学的迈克尔·斯奈德 (Michael Snyder) 团队开展的一项研究经常被引用。他们研究了糖尿病前期或正常血糖耐受水平人群的 CGM 数据。大多数通过标准化临床测试血糖耐受水平正常的参与者的循环血糖水平变化幅度较小或中等,大多在 70-140 mg/dL (3.9-7.8 mmol/L) 范围内。然而,有些参与者表现出严重的变化,血糖水平经常超过 180 mg/dL (10 mmol/L)。
这项观察提出了我们感兴趣的问题:这些人是不是一直吃着不健康的高升糖负荷食物,这才导致他们经常出现血糖飙升?还是他们早期就有葡萄糖耐受性缺陷,正处于糖尿病前期?还是两者兼而有之?
Snyder 及其同事没有评估研究对象在那部分吃了什么,所以我们不知道血糖峰值 >180 mg/dL (10 mmol/L) 是否总是由高血糖负荷的食物引发。从这项研究来看,这当然是有可能的。
然而,关于研究人群的一个值得注意的观察是,他们招募了许多年龄较大的参与者,也有许多肥胖者。由于年龄较大和体脂水平较高都与胰岛素抵抗和葡萄糖不耐受有关,因此,那些血液中血糖峰值超过 180 mg/dL (10 mmol/L) 的人实际上可能处于葡萄糖不耐受的早期阶段,尚未过渡到糖尿病前期。
为了对后一种假设提供更多数据点,让我们看一下其他几项对健康人群的 CGM 数据进行分析的研究。
2007 年,Freckmann 及其同事发表了一篇特别有见地的文章。他们的研究表明,在健康、年轻、身材苗条的男性和女性中,即使在食用标准化的极高血糖负荷餐后,血糖峰值也达到 171 mg/dL (9.5 mmol/L)。即使在这些非常高的血糖负荷条件下,平均峰值血糖也在 130 到 140 mg/dL (7.2-7.8 mmol/L) 之间,这些健康参与者的 CGM 血糖浓度 99.2% 的时间低于 140 mg/dL (7.8 mmol/L)。
青少年糖尿病研究基金会 CGM 研究组也得到了非常相似的数据。根据他们的数据,在血糖耐受性正常的健康人群中,循环血糖浓度 >140 mg/dL (7.8 mmol/L) 并不常见,因为他们这一代青少年和年轻人中,只有 0.4% 的时间血糖水平 >140 mg/dL (7.8 mmol/L)。
Mazze 和同事在研究中得出的这个数字略高,他们发现,血糖耐受能力正常(根据临床标准)的人有 4% 的时间血糖处于 >140 mg/dL(7.8 mmol/L)的范围内,但只有 0.1% 的时间血糖处于 > 200 mg/dL(11.1 mmol/L)的范围内。
Rodriguez-Segade 和同事在 2018 年进行的另一项研究比较了糖尿病前期或糖耐量正常的男性和女性的 CGM 数据,这些结果由标准化临床测试确定。这两组的年龄和肥胖程度差异很大,即糖尿病前期组和糖耐量正常组都有一些年龄较大且体重较重的参与者。总体而言,健康组参与者的 97.4% 的时间都处于 70-140 mg/dL(3.9-7.8 mmol/L)范围内,但其中 5% 的人至少经历过一次超过 200 mg/dL(11.1 mmol/L)的血糖峰值。值得注意的是,与没有经历超过 200 mg/dL(11 mmol/L)的任何峰值的健康同龄人相比,那些峰值 >200 mg/dL(11.1 mmol/L)的 5% 的人表现出的整体 CGM 血糖浓度与糖尿病前期组更相似。类似地,CGM 血糖范围 >140 mg/dL (7.8 mmol/L) 时间最长的健康参与者是年龄较大且 BMI 较高的参与者。
Shah 等人在 2019 年发表了更多证据表明,只有少数血糖耐受能力正常的人会出现血糖飙升,而且这些人往往是年龄较大且体重较重的人。他们研究了 153 名年龄在 7 至 80 岁之间的参与者的 CGM 数据。18 岁以下的参与者中,只有 1.5% 的时间血糖水平 >140 mg/dL (7.8 mmol/L),而 60 岁以上的参与者中这一数字为 4.1%。
2015 年,Chan 及其同事提供了进一步的证据,表明体重增加会导致糖耐量受损,即使标准化临床试验尚未发现。他们研究了肥胖青少年的 CGM 数据,这些青少年的糖耐量正常,定义为空腹血糖 < 100 mg/dL (5.6 mmol/L),口服葡萄糖耐量测试期间 2 小时血糖 < 140 mg/dL (7.8 mmol/L),糖化血红蛋白 < 5.7%。在该组中,一些青少年的血糖飙升至 239 mg/dL (13.3 mmol/L),强烈表明存在糖耐量受损。
周等人在 2009 年发表的一项研究显示,在 434 名健康中国男性和女性中,CGM 数据显示,血糖水平 >140 mg/dL (7.8 mmol/L) 的持续时间平均为 4.1%,但只有 1.8% 的参与者出现血糖峰值 >200 mg/dL (11.1 mmol/L)。正如其他研究年龄影响的研究一样,平均 CGM 血糖水平和 >140 mg/dL (7.8 mmol/L) 的持续时间随着年龄增长而增加。
综合起来,这些数据表明,在健康、年轻、体型偏瘦且葡萄糖耐受性真正正常的人群中,CGM 葡萄糖浓度超过 140 mg/dL (7.8 mmol/L) 的情况很少见,而超过 180 mg/dL (10 mmol/L) 的情况几乎从未出现过。在所有研究中,那些葡萄糖水平 >140 mg/dL (7.8 mmol/L) 甚至 >180 mg/dL (10 mmol/L) 的人往往年龄较大或体重指数较高,这两个因素都与葡萄糖耐受性降低有关。这些数据支持以下观点:任何超过 180 mg/dL (10 mmol/L) 的增幅都表明葡萄糖耐受性降低,即使对于根据标准化临床测试没有前驱糖尿病或糖尿病的人也是如此。
血糖调节方面的重大缺陷,例如糖尿病甚至糖尿病前期,都不会在一夜之间发生。这些过程是渐进的,将葡萄糖耐受性视为连续变量而不是类别变量更为准确。换句话说,我们不会突然从 100% 健康状态跳到糖尿病前期再到糖尿病。对我来说,即使在我们能够根据目前的临床临界值进行临床诊断之前,糖尿病前期也会出现葡萄糖耐受性的恶化,这确实有道理。
现有的 CGM 数据与以下假设非常一致:在真正 100% 健康、葡萄糖耐受的个体中,循环葡萄糖水平很少会超过 140 mg/dL (7.8 mmol/L),也永远不会超过 180 mg/dL (10 mmol/L),并且全天长时间 > 140 mg/dL (7.8 mmol/L) 和任何 >180 mg/dL (10 mmol/L) 的增幅都应被视为轻度葡萄糖不耐受的早期迹象。正如我在之前的博客文章中提到的,这类人群可能会受益于佩戴 CGM 一段时间,以便能够识别这些超过 180 mg/dL (10 mmol/L) 的过度血糖峰值,并通过避免那些会导致血糖飙升的食物、以减轻其对循环糖水平影响的方式进食或提高血糖耐受性来采取措施。
如果您读过这篇文章,但从未佩戴过 CGM 设备,那么您可能会想知道自己是否也需要佩戴一段时间,以确定您是否属于血糖耐受性正常但血糖频繁飙升的群体。我不会阻止您这样做,但还有一些其他数据可以提供一些额外的指导。Barua及其同事在 2021 年发表了一篇论文,表明在有糖尿病风险的西班牙裔成年人中,血糖在 70-140 mg/dL(3.9-7.8 mmol/L)或 70-180 mg/dL(3.9-10 mmol/L)范围之外的任何时间都与 HbA1c 密切相关。这表明,HbA1c 处于正常范围的高端可能是血糖频繁飙升的征兆。同样,这并不奇怪,即使在尚未被诊断出患有糖尿病前期或糖尿病的人中,较高的年龄和较高的体重指数也应被视为葡萄糖不耐受的风险因素。如果您年轻、体重正常且 HbA1c 处于正常范围的低端,我认为没有理由担心血糖过度飙升。
现在,请记住,这种葡萄糖不耐症可能是暂时的,而且几乎肯定可以逆转。显然,人们可以尽量减少食用那些导致血糖大幅飙升的食物,或者以削弱其升高血糖水平的能力的方式食用它们。我将在接下来的几周和几个月内发布大量关于如何提高葡萄糖耐受性的内容,以及如何减弱高升糖负荷食物的葡萄糖影响。如果您对此感兴趣,请考虑在下面订阅我的时事通讯,这样我就可以随时通知您我发布新内容。
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著名期刊《细胞代谢》刚刚在线发表了一篇新论文。该论文的目的是描述 7,000 多名非糖尿病患者的 CGM 数据。该论文包含大量数据,但与我们在此讨论最相关的是他们的发现 - 在这个群体中 - 6% 的所有 CGM 读数大于 180 mg/dL (10 mmol/L)。鉴于没有参与者患有糖尿病,这可以解释为血糖飙升至 180 mg/dL (10 mmol/L) 或更高是血糖调节的正常部分。我不同意这种解释。 到目前为止,血糖水平从未超过 180 mg/dL (10 mmol/L) 的现象还未见过,甚至超过 140 mg/dL (7.8 mmol/L) 的血糖水平在健康、年轻和瘦弱的人群中也很少见,这一事实在我看来表明,对于那些葡萄糖耐受性 100% 正常的人来说,身体会抵御这种血糖水平。反之亦然,这表明血糖升高到 180 mg/dL (10 mmol/L) 或更高是早期葡萄糖不耐受的征兆。正如我上面强调的那样,年龄较大和体脂水平较高是糖耐量受损的危险因素。而且由于这项研究的对象包括糖尿病前期的男性和女性以及老年人和一些超重或肥胖的人,这些数据与之前发表和上面讨论的数据非常一致。血糖浓度超过 180 mg/dL 可能是早期葡萄糖不耐受的征兆。并且考虑到完全健康的身体能够抵御如此高的浓度(即不允许血糖水平升至 180 mg/dL 或 10 mmol/L),这表明如此高的水平是不受欢迎的且不符合生理要求的。 ===== 结论:我们如何定义血糖峰值? ===== 数据表明,对于年轻、健康、活跃且糖耐量 100% 正常的人群,血糖水平大部分时间在 70-140 mg/dL(3.9-7.8 mmol/L)范围内波动。因此,让血糖浓度在 95% 以上的时间内保持在这个范围内似乎是理想的选择。即使对于健康人来说,偶尔升至 140-180 mg/dL(7.8-10 mmol/L)范围似乎仍是正常生理现象的一部分,而几乎不会飙升至 180 mg/dL(10 mmol/L)。由于我们也有证据表明,血糖水平经常超过 180 mg/dL(10 mmol/L)与负面健康结果有关,因此我们建议避免任何此类飙升。 因此,我们建议要避免的血糖峰值的定义是血糖浓度增加到 180 mg/dL (10 mmol/L) 或更高。 ===== 参考 ===== - 美国糖尿病协会。诊断。2023 年 1 月 30 日访问。 - Hall 等人;糖型揭示葡萄糖失调的新模式。Plos Biology 2018;16:e2005143。 - Freckmann 等;健康受试者在日常生活条件下和不同餐后连续血糖概况。糖尿病科学与技术杂志 2007;1:695-703。 - 青少年糖尿病研究基金会连续血糖监测研究组。健康非糖尿病患者连续血糖监测仪评估的间质血糖测量变化。糖尿病护理 2010;33:1297-9。 - Mazze 等;使用连续血糖监测和动态血糖曲线分析来描述正常血糖耐受个体的血糖暴露情况。糖尿病技术与治疗 2008;10:149-159。 - Rodriguez-Segade 等人;在西班牙非糖尿病人群中,连续血糖监测在检测血糖异常方面比 HbA1c 和空腹血糖更敏感。糖尿病研究与临床实践 2018;142:100-9。 - Shah 等人;健康非糖尿病患者持续血糖监测概况:一项多中心前瞻性研究。《临床内分泌与代谢杂志》2019;104:4356-64。 - Chan 等人;肥胖和糖尿病前期青少年的连续血糖监测及其与糖化血红蛋白和口服葡萄糖耐量测试的关系。《临床内分泌与代谢杂志》2015;100:902-10。 - 周等;中国人群连续血糖监测的参考值。糖尿病护理2009;32:1188-93。 - Barua 等人;有非胰岛素治疗 2 型糖尿病风险的成年人的血糖紊乱:从持续血糖监测中获得的见解。E 临床医学 2021;35:100853。 - Keshet 等人;CGMap:表征数千名非糖尿病患者的连续血糖监测数据。《细胞代谢》2023;35:1-12。 ==== 11 个回复 ==== - c1a3afa04aedf1901af27156ea882672法里德·艾哈迈德 说道: 2023 年 5 月 1 日凌晨 1:44 分析得很透彻。很有帮助。 加载中… 回复 - 817b65aef60464c52350d63ab252bf96格洛丽亚 说: 2023 年 5 月 9 日上午 8:24 非常感谢您提供这些信息——simpky 在其他任何地方都找不到它,这篇文章增加了巨大的价值——谢谢! 加载中… 回复 - 7209fe756c543914dcc5b6dc9eafd49b马里奥·克拉茨 说道: 2023 年 5 月 10 日上午 6:22 谢谢你的反馈,Gloria!祝 你好运, Mario 加载中… 回复 - 7a6efbac12f9039c41c17970fa7db673朱莉娅 说: 2023 年 6 月 1 日下午 12:17 非常感谢你的出色工作 加载中… 回复 - da29a86b76e705825ba36628a504e4ff詹姆斯·斯图尔特·坎特 说道: 2023 年 7 月 20 日下午 7:12 我同意。我发现,糖尿病患者可以节食,并连续数周将血糖保持在 140 mg/dl 以下。我有很多天可以全天将血糖保持在 120 mg/dl 以下。 加载中… 回复 - 引用通告:实时血糖监测:令人不安的趋势还是健康黑客? – El Anuncio 杂志 - 9cedfa0a51fa43ca75dfec6a3620c54f诺玛 说: 2024 年 1 月 19 日下午 2:01 我怎样才能缓解血糖峰值? 加载中… 回复 - 7209fe756c543914dcc5b6dc9eafd49b马里奥·克拉茨 说道: 2024 年 2 月 8 日下午 1:46 嗨,Norma, 您可以从下面的博客文章/视频开始,然后浏览此网站上的其他内容,以提高您的胰岛素敏感性和葡萄糖耐受性。 <https://nourishedbyscience.com/avoidingspikes/> 干杯 马里奥 加载中… 回复**
https://nourishedbyscience.com/are-blood-sugar-spikes-normal-in-healthy-people/
Edit:2023.11.02