El nivel de azúcar en sangre , la concentración de azúcar en sangre , el nivel de glucosa en sangre o la glucemia es la medida de la glucosa concentrada en la sangre . El cuerpo regula estrictamente los niveles de glucosa en sangre como parte de la homeostasis metabólica . [2]
Para un humano de 70 kg (154 lb), aproximadamente cuatro gramos de glucosa disuelta (también llamada "glucosa en sangre") se mantienen en el plasma sanguíneo en todo momento. [2] La glucosa que no circula en la sangre se almacena en los músculos esqueléticos y las células del hígado en forma de glucógeno ; [2] en individuos en ayunas , la glucosa en sangre se mantiene a un nivel constante liberando la glucosa suficiente de estas reservas de glucógeno en el hígado y el músculo esquelético para mantener la homeostasis. [2] La glucosa puede transportarse desde los intestinos o el hígado a otros tejidos del cuerpo a través del torrente sanguíneo. [2] La captación celular de glucosa está regulada principalmente por la insulina , una hormona producida en el páncreas . [2] Una vez dentro de la célula, la glucosa ahora puede actuar como una fuente de energía mientras se somete al proceso de glucólisis .
En los seres humanos, los niveles de glucosa mantenidos adecuadamente son necesarios para el funcionamiento normal de varios tejidos, incluido el cerebro humano , que consume aproximadamente el 60% de la glucosa en sangre en individuos sedentarios y en ayunas. [2] Una elevación persistente de la glucosa en sangre conduce a toxicidad de la glucosa, que contribuye a la disfunción celular y la patología agrupada como complicaciones de la diabetes . [2]
Los niveles de glucosa suelen ser más bajos por la mañana, antes de la primera comida del día, y aumentan después de las comidas durante una o dos horas, unos pocos milimoles por litro.
La glucemia anormalmente alta y persistente se denomina hiperglucemia ; los niveles bajos se denominan hipoglucemia . La diabetes mellitus se caracteriza por una hiperglucemia persistente debida a diversas causas y es la enfermedad más importante relacionada con la falla de la regulación del azúcar en sangre. La diabetes mellitus también se caracteriza por episodios frecuentes de niveles bajos de azúcar o hipoglucemia . Existen diferentes métodos para analizar y medir los niveles de azúcar en sangre.
El consumo de alcohol provoca un aumento inicial del nivel de azúcar en sangre y, posteriormente, tiende a provocar una caída de los niveles. Asimismo, determinados medicamentos pueden aumentar o disminuir los niveles de glucosa. [3]
Existen dos formas de medir los niveles de glucosa en sangre: en el Reino Unido y los países de la Commonwealth (Australia, Canadá, India, etc.) y los países de la ex Unión Soviética, la concentración molar , medida en mmol/L (milimoles por litro, o milimolar, abreviado mM). En los Estados Unidos, Alemania, Japón y muchos otros países, la concentración másica se mide en mg/dl (miligramos por decilitro ). [4]
Dado que la masa molecular de la glucosa C 6 H 12 O 6 es de aproximadamente 180 g/mol, la diferencia entre las dos unidades es un factor de aproximadamente 18, por lo que 1 mmol/L de glucosa es equivalente a 18 mg/dL. [5] [ se necesita una mejor fuente ]
El nivel normal de glucosa en sangre (medido en ayunas) para personas no diabéticas debe ser de 3,9 a 5,5 mmol/L (70 a 100 mg/dL). [6] [7] [8]
Según la Asociación Estadounidense de Diabetes , el rango objetivo de glucosa en sangre en ayunas para diabéticos debe ser de 3,9 a 7,2 mmol/L (70 a 130 mg/dL) y menos de 10 mmol/L (180 mg/dL) dos horas después de las comidas (medido con un monitor de glucosa en sangre). [6] [7] [9]
Los rangos de valores normales pueden variar levemente entre laboratorios. La homeostasis de la glucosa , cuando funciona normalmente, restablece el nivel de azúcar en sangre a un rango estrecho de aproximadamente 4,4 a 6,1 mmol/L (79 a 110 mg/dL) (medido mediante una prueba de glucosa en sangre en ayunas ). [10]
El nivel medio global de glucosa plasmática en sangre en ayunas en humanos es de aproximadamente 5,5 mmol/L (100 mg/dL); [11] [5] sin embargo, este nivel fluctúa a lo largo del día. Los niveles de azúcar en sangre para las personas sin diabetes y que no están en ayunas deben ser inferiores a 6,9 mmol/L (125 mg/dL). [12]
A pesar de los intervalos muy variables entre las comidas o del consumo ocasional de comidas con una carga sustancial de carbohidratos , los niveles de glucosa en sangre humana tienden a permanecer dentro del rango normal. Sin embargo, poco después de comer, el nivel de glucosa en sangre puede aumentar, en personas no diabéticas, temporalmente hasta 7,8 mmol/L (140 mg/dL) o un poco más.
La cantidad real de glucosa en la sangre y los líquidos corporales es muy pequeña. En un hombre adulto sano de 75 kg (165 lb) con un volumen sanguíneo de 5 L, un nivel de glucosa en sangre de 5,5 mmol/L (100 mg/dL) equivale a 5 g, equivalente a aproximadamente una cucharadita de azúcar. [13] Parte de la razón por la que esta cantidad es tan pequeña es que, para mantener un flujo de glucosa hacia las células, las enzimas modifican la glucosa añadiéndole fosfato u otros grupos. [ cita requerida ]
En general, los rangos de azúcar en sangre en rumiantes domésticos comunes son más bajos que en muchos mamíferos monogástricos . [14] Sin embargo, esta generalización no se extiende a los rumiantes salvajes o camélidos . Para la glucosa sérica en mg/dL, se han reportado rangos de referencia de 42 a 75 para vacas, 44 a 81 para ovejas y 48 a 76 para cabras, pero 61 a 124 para gatos; 62 a 108 para perros, 62 a 114 para caballos, 66 a 116 para cerdos, 75 a 155 para conejos y 90 a 140 para llamas. [15] Se ha reportado un intervalo de referencia del 90 por ciento para la glucosa sérica de 26 a 181 mg/dL para cabras montesas capturadas ( Oreamnos americanus ), donde no fueron evidentes efectos de la persecución y captura en los niveles medidos. [16] En el caso de las ballenas beluga, se ha estimado que el rango de 25 a 75 por ciento para la glucosa sérica es de 94 a 115 mg/dl. [17] En el caso del rinoceronte blanco, un estudio ha indicado que el rango de 95 por ciento es de 28 a 140 mg/dl. [18] En el caso de las focas arpa, se ha informado de un rango de glucosa sérica de 4,9 a 12,1 mmol/l [es decir, de 88 a 218 mg/dl]; en el caso de las focas encapuchadas, se ha informado de un rango de 7,5 a 15,7 mmol/l [es decir, de 135 a 283 mg/dl]. [19]
El mecanismo homeostático del organismo mantiene los niveles de glucosa en sangre dentro de un rango estrecho. Está compuesto por varios sistemas que interactúan, de los cuales la regulación hormonal es el más importante. [20]
Hay dos tipos de hormonas metabólicas mutuamente antagónicas que afectan los niveles de glucosa en sangre:
Estas hormonas son secretadas por los islotes pancreáticos (haces de tejidos endocrinos), de los cuales hay cuatro tipos: células alfa (A), células beta (B), células delta (D) y células F. El glucagón es secretado por las células alfa, mientras que la insulina es secretada por las células beta. Juntas regulan los niveles de glucosa en sangre a través de retroalimentación negativa, un proceso en el que el producto final de una reacción estimula el comienzo de otra reacción. En los niveles de glucosa en sangre, la insulina reduce la concentración de glucosa en la sangre. El nivel más bajo de glucosa en sangre (un producto de la secreción de insulina) desencadena la secreción de glucagón y repite el ciclo. [22]
Para que la glucosa en sangre se mantenga estable, se realizan modificaciones en la insulina, el glucagón, la epinefrina y el cortisol. Cada una de estas hormonas tiene una responsabilidad diferente para mantener la glucosa en sangre regulada; cuando el nivel de azúcar en sangre es demasiado alto, la insulina le dice a los músculos que absorban el exceso de glucosa para almacenarla en forma de glucógeno . El glucagón responde a un nivel de glucosa en sangre demasiado bajo; informa al tejido que libere algo de glucosa de las reservas de glucógeno. La epinefrina prepara los músculos y el sistema respiratorio para la actividad en caso de una respuesta de "lucha o huida". Por último, el cortisol proporciona al cuerpo combustible en momentos de mucho estrés. [23]
Si los niveles de azúcar en sangre permanecen demasiado altos, el cuerpo suprime el apetito a corto plazo. La hiperglucemia a largo plazo causa muchos problemas de salud, entre ellos enfermedades cardíacas, cáncer [24] y daños en los ojos, los riñones y los nervios [25] .
Los niveles de azúcar en sangre superiores a 16,7 mmol/L (300 mg/dL) pueden provocar reacciones fatales. Las cetonas estarán muy altas (una magnitud mayor que cuando se sigue una dieta muy baja en carbohidratos) iniciando la cetoacidosis . La ADA (Asociación Estadounidense de Diabetes) recomienda consultar a un médico si la glucosa en sangre alcanza los 13,3 mmol/L (240 mg/dL), [26] y se recomienda buscar tratamiento de emergencia si la glucosa en sangre es de 15 mmol/L (270 mg/dL) si hay cetonas presentes. [27] La causa más común de hiperglucemia es la diabetes . Cuando la diabetes es la causa, los médicos suelen recomendar un medicamento antidiabético como tratamiento. Desde la perspectiva de la mayoría de los pacientes, el tratamiento con un fármaco antiguo y bien conocido para la diabetes, como la metformina, será la vía más segura, más eficaz, menos costosa y más cómoda para controlar la afección. El tratamiento variará para las distintas formas de diabetes y puede diferir de una persona a otra en función de cómo reaccionen al tratamiento. [28] Los cambios en la dieta y la implementación de ejercicios también pueden ser parte de un plan de tratamiento para la diabetes. [29]
Algunos medicamentos pueden provocar un aumento del nivel de azúcar en sangre en los diabéticos, como los medicamentos esteroides, incluidos la cortisona, la hidrocortisona, la prednisolona, la prednisona y la dexametasona. [30]
Cuando el nivel de azúcar en sangre es inferior a 70 mg/dl, se habla de hipoglucemia. La hipoglucemia es muy frecuente entre los diabéticos tipo 1. Existen varias causas de hipoglucemia, entre ellas, tomar una cantidad excesiva de insulina, no consumir suficientes carbohidratos, beber alcohol, pasar tiempo a gran altura, la pubertad y la menstruación. [31] Si los niveles de azúcar en sangre bajan demasiado, se desarrolla una afección potencialmente mortal llamada hipoglucemia . Los síntomas pueden incluir letargo , deterioro del funcionamiento mental, irritabilidad , temblores, espasmos, debilidad en los músculos de los brazos y las piernas, palidez, sudoración y pérdida del conocimiento . [ cita requerida ]
Los mecanismos que permiten restablecer niveles satisfactorios de glucemia tras una hipoglucemia extrema (por debajo de 2,2 mmol/L o 40 mg/dL) deben ser rápidos y eficaces para evitar consecuencias extremadamente graves de una hipoglucemia: confusión o inestabilidad y, en casos extremos (por debajo de 0,8 mmol/L o 15 mg/dL), pérdida de conciencia y convulsiones. Sin descartar las afecciones y riesgos potencialmente muy graves debidos a la hiperglucemia o que a menudo la acompañan, especialmente a largo plazo (diabetes o prediabetes, obesidad o sobrepeso, hiperlipidemia , hipertensión , etc.), sigue siendo generalmente más peligroso tener muy poca glucosa en la sangre, especialmente si los niveles son muy bajos, que demasiada, al menos temporalmente, porque la glucosa es tan importante para el metabolismo y la nutrición y el buen funcionamiento de los órganos del cuerpo. Esto es especialmente cierto en el caso de los órganos que son metabólicamente activos o que requieren un aporte constante y regulado de azúcar en sangre (el hígado y el cerebro son ejemplos). La hipoglucemia sintomática se asocia con mayor probabilidad a la diabetes y a la enfermedad hepática (especialmente nocturna o posprandial), sin tratamiento o con un tratamiento inadecuado, posiblemente en combinación con malabsorción de carbohidratos, sobreesfuerzo físico o medicamentos. Muchas otras enfermedades menos probables, como el cáncer, también podrían ser una causa. La inanición, posiblemente debido a trastornos alimentarios, como la anorexia, también puede conducir eventualmente a la hipoglucemia. Los episodios de hipoglucemia pueden variar mucho entre personas y de un momento a otro, tanto en gravedad como en rapidez de aparición. En los casos graves, es esencial recibir asistencia médica inmediata, ya que los niveles de glucosa en sangre suficientemente bajos pueden causar daños al cerebro y a otros tejidos e incluso la muerte. [ cita requerida ]
En el pasado para medir la glucemia era necesario tomar una muestra de sangre, como explicamos a continuación, pero desde 2015 también es posible utilizar un monitor continuo de glucosa , que consiste en un electrodo que se coloca debajo de la piel. Ambos métodos, a partir de 2023, cuestan cientos de dólares o euros al año en suministros necesarios. [ cita requerida ]
La prueba de glucosa en una persona en ayunas muestra niveles comparables de glucosa en sangre arterial, venosa y capilar. Pero después de las comidas, los niveles de glucosa en sangre capilar y arterial pueden ser significativamente más altos que los niveles venosos. Aunque estas diferencias varían ampliamente, un estudio encontró que después del consumo de 50 gramos de glucosa, "la concentración media de glucosa en sangre capilar es superior a la concentración media de glucosa en sangre venosa en un 35%". [32] [33]
La glucosa se mide en sangre completa, plasma o suero . Históricamente, los valores de glucosa en sangre se proporcionaban en términos de sangre completa, pero la mayoría de los laboratorios ahora miden e informan los niveles de glucosa en plasma o suero. Debido a que los glóbulos rojos (eritrocitos) tienen una mayor concentración de proteínas (p. ej., hemoglobina) que el suero, el suero tiene un mayor contenido de agua y, en consecuencia, más glucosa disuelta que la sangre completa. Para convertir la glucosa en sangre completa, se ha demostrado que la multiplicación por 1,14 [34] generalmente proporciona el nivel de suero/plasma.
Para evitar la contaminación de la muestra con líquidos intravenosos , se debe tener especial cuidado al extraer muestras de sangre del brazo opuesto a aquel en el que se insertó una vía intravenosa. Alternativamente, la sangre se puede extraer del mismo brazo con una vía intravenosa después de que la vía intravenosa haya estado apagada durante al menos 5 minutos y el brazo haya estado elevado para drenar los líquidos infundidos fuera de la vena. La falta de atención puede conducir a grandes errores, ya que una contaminación de tan solo un 10% con una solución de glucosa al 5% (D5W) elevará la glucosa en una muestra en 500 mg/dL o más. La concentración real de glucosa en la sangre es muy baja, incluso en pacientes con hiperglucemia. [ cita requerida ]
Se han utilizado dos métodos principales para medir la glucosa. El primero, que todavía se utiliza en algunos lugares, es un método químico que explota la propiedad reductora no específica de la glucosa en una reacción con una sustancia indicadora que cambia de color cuando se reduce. Dado que otros compuestos de la sangre también tienen propiedades reductoras (por ejemplo, la urea, que puede ser anormalmente alta en pacientes urémicos), esta técnica puede producir lecturas erróneas en algunas situaciones (se ha informado de 5-15 mg/dl). La técnica más reciente, que utiliza enzimas específicas de la glucosa, es menos susceptible a este tipo de error. Las dos enzimas empleadas con más frecuencia son la glucosa oxidasa y la hexoquinasa. [35] También se pueden medir las concentraciones medias de glucosa en sangre. Este método mide el nivel de hemoglobina glucosilada , que es representativa de los niveles medios de glucosa en sangre durante los últimos 120 días aproximadamente. [35]
En cualquier caso, el sistema químico suele estar contenido en una tira reactiva que se inserta en un medidor y luego se le aplica una muestra de sangre. Las formas de las tiras reactivas y su composición química exacta varían entre los sistemas de medidores y no se pueden intercambiar. Anteriormente, algunas tiras reactivas se leían (después de cronometrar y limpiar la muestra de sangre) mediante comparación visual con una tabla de colores impresa en la etiqueta del vial. Las tiras de este tipo todavía se utilizan para las lecturas de glucosa en orina, pero para los niveles de glucosa en sangre están obsoletas. Sus tasas de error eran, en cualquier caso, mucho más altas. Los errores al usar tiras reactivas a menudo se debían a la edad de la tira o a la exposición a altas temperaturas o humedad. [36] Las mediciones de glucosa en sangre más precisas se realizan en un laboratorio médico , utilizando enzimas hexoquinasa, glucosa oxidasa o glucosa deshidrogenasa.
Las lecturas de glucosa en orina , independientemente de cómo se tomen, son mucho menos útiles. En riñones que funcionan correctamente, la glucosa no aparece en la orina hasta que se ha excedido el umbral renal para la glucosa. Esto es sustancialmente superior a cualquier nivel de glucosa normal y es evidencia de una condición hiperglucémica grave existente. Sin embargo, como la orina se almacena en la vejiga, cualquier glucosa en ella podría haberse producido en cualquier momento desde la última vez que se vació la vejiga. Dado que las condiciones metabólicas cambian rápidamente, como resultado de varios factores, esto es una noticia tardía y no da ninguna advertencia de una condición en desarrollo. [37] El control de la glucosa en sangre es mucho más preferible, tanto clínicamente como para el control en el hogar por parte de los pacientes. Los niveles saludables de glucosa en orina fueron estandarizados y publicados por primera vez en 1965 [38] por Hans Renschler .
Ha surgido un método no invasivo de muestreo para controlar los niveles de glucosa utilizando un condensado del aliento exhalado . Sin embargo, este método requiere biosensores de glucosa de alta sensibilidad. [39]
El nivel de glucosa en sangre en ayunas, que se mide después de un ayuno de 8 horas, es el indicador más utilizado de la homeostasis general de la glucosa, en gran medida porque se evitan eventos perturbadores como la ingesta de alimentos. Las condiciones que afectan los niveles de glucosa se muestran en la siguiente tabla. Las anomalías en los resultados de estas pruebas se deben a problemas en el mecanismo de control múltiple de la regulación de la glucosa. [ cita requerida ]
La respuesta metabólica a una dosis de carbohidratos se evalúa fácilmente mediante un nivel de glucosa posprandial obtenido 2 horas después de una comida o una carga de glucosa. Además, la prueba de tolerancia a la glucosa, que consiste en varias mediciones cronometradas después de una cantidad estandarizada de ingesta oral de glucosa, se utiliza para ayudar en el diagnóstico de la diabetes . [ cita requerida ]
Los índices de error de los sistemas de medición de glucosa en sangre varían según los laboratorios y los métodos utilizados. Las técnicas de colorimetría pueden verse sesgadas por cambios de color en las tiras reactivas (por ejemplo, contaminación transmitida por el aire o por los dedos) o por interferencias (por ejemplo, contaminantes que tiñen) con la fuente de luz o el sensor de luz. Las técnicas eléctricas son menos susceptibles a estos errores, aunque no a otros. En el uso doméstico, la cuestión más importante no es la precisión, sino la tendencia. Por lo tanto, si un sistema de medidor/tira reactiva se equivoca constantemente en un 10 %, habrá pocas consecuencias, siempre que se realice un seguimiento adecuado de los cambios (por ejemplo, debido al ejercicio o a los ajustes de la medicación). En los EE. UU., los medidores de sangre para uso doméstico deben ser aprobados por la Administración de Alimentos y Medicamentos federal antes de que puedan venderse. [ cita requerida ]
Por último, existen varios factores que influyen en el nivel de glucosa en sangre, además de la ingesta de alimentos. Por ejemplo, las infecciones tienden a modificar los niveles de glucosa en sangre, al igual que el estrés, ya sea físico o psicológico. El ejercicio, especialmente si se prolonga o se realiza mucho después de la última comida, también tendrá un efecto. En una persona normal, mantener la glucosa en sangre en niveles casi constantes será, no obstante, bastante eficaz. [ Aclaración necesaria ]
{{cite web}}: Mantenimiento de CS1: postscript ( enlace )Estándares de atención médica: Tabla 6 y Tabla 7, Correlación entre el nivel de A1C y los niveles medios de glucosa plasmática en múltiples pruebas durante 2 a 3 meses
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