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药源性糖代谢紊乱
药源性糖代谢紊乱
药源性糖代谢紊乱是指由应用某些药物引起的糖代谢异常,包括高血糖和低血糖,前者根据血糖升高的程度又分为糖尿病和糖耐量受损,严重时可引起糖尿病酮症酸中毒或糖尿病高渗性昏迷。
药源性糖代谢紊乱的特点,是在诱发药物停用后,血糖通常恢复正常或得到明显改善。
正常情况下,由于胰岛素的分泌与作用,使葡萄糖的产生与利用保持平衡,血糖维持在较窄的正常范围内。
其中肝脏糖异生,肝糖原合成与分解以及肌肉组织糖原合成与分解,葡萄糖氧化利用是主要的葡萄糖代谢过程。
多种常用的药物都可引起糖代谢紊乱,而且具有多种不同的作用机制,如药物作用在胰腺抑制胰岛素的合成与分泌,或药物作用于肝脏或外周组织,增加胰岛素抵抗。
主要影响胰岛素分泌的药物有:
某些免疫抑制剂,一些抗精神病类药物,噻嗪类利尿药物,二氮嗪,α-干扰素,苯妥英等。
主要影响胰岛素作用的药物有:
烟酸,糖皮质激素,β受体激动剂,甲状腺激素,雌激素等。
有些药物可能具有多种作用机制,作用于糖代谢的多个环节引起糖代谢紊乱。
同一种药物,既可导致高血糖,也可导致低血糖,如β受体阻断剂、加替沙星等,引起这种矛盾作用的影响因素有:
(l)患者因素:
年龄,营养状态,胰岛细胞储备功能,疾病严重程度;
(2)药物因素:
药物的剂量和剂型(缓释剂型与常规剂型),合并用药的情况等。
1药源性高血糖
1.1糖皮质激素类药物
糖皮质激素类药物引起高血糖的主要机制是引起胰岛素抵抗,包括增加葡萄糖异生,抑制葡萄糖摄取,刺激胰岛α细胞导致胰高糖素增加,促进外周脂肪分解,增加蛋白分解等。
糖皮质激素类药物引起的糖尿病属于类固醇性糖尿病(SDM)。
文献报告,在肾移植术后使用糖皮质激素类药物(抑制排斥反应)治疗1年或以上的患者中,SDM发生率为46%。
糖皮质激素类药物致血糖的升高呈剂量依赖性,全身用药更容易引起高血糖。
外用药物也可引起高血糖,尤其见于大面积较长期使用强效糖皮质激素者。
各种糖皮质激素均可引起高血糖,但是不同类型不同结构的糖皮质激素引起高血糖的程度不同,如11和17位被氧化(如氢化可的松),A环1,2位为双键(如泼尼松、泼尼松龙)的激素具有较强的致高血糖作用。
糖皮质激素类药物应用后是否发生血糖升高,还与患者胰岛β细胞的代偿能力有关。
胰岛β细胞功能越强,血糖升高的程度越小。
由于随年龄增加,患者胰岛β细胞的功能下降,因此,年龄增加是发生SDM的危险因素。
此外,阳性糖尿病家族史和肥胖也是发生SDM的危险因素。
临床资料统计显示,SDM发生的平均时间为药物治疗后6周,但也可以发生在治疗的任何时间。
一般在糖皮质激素类药物使用后(24h内)血糖迅速升高,药物停用后血糖很快恢复(多在停药后48h恢复)。
糖皮质激素类药物主要引起胰岛素抵抗,因此SDM的治疗应优先选择二甲双胍,噻唑烷二酮类药物等,严重高血糖可使用胰岛素。
SDM 以餐后高血糖为主,而且午餐和晚餐后血糖更高,因此降血糖治疗时应考虑这些特点。
使用糖皮质激素类药物的患者,应注意监测血糖尤其是餐后血糖,以便及时发现SDM,及时治疗。
1.2免疫抑制剂
他克莫司(tacrolimus)和环抱素A是广泛用于器官移植术后预防排斥反应的免疫抑制剂。
器官移植后由于使用免疫抑制剂,高血糖的发生率明显增加。
其引起高血糖的机制为对胰岛β细胞的直接毒性作用,引起高血糖呈剂量依赖性。
他克莫司抑制胰岛β细胞胰岛素基因转录。
美国的一个回顾性研究结果显示,在11659名器官移植术的患者,术后3个月,6个月,36个月,新发糖尿病的累计发病率分别为9.1%,16.0%和24.0%。
年龄增加(>40岁),非白裔种族,体重增加,阳性糖尿病家族史,高血压,高甘油三酯血症均为致高血糖的危险因素。
较大剂量的他克莫司>0.2Omg/(kg·d)比环抱素A和较小剂量的他克莫司0.154.2mg/(kg·d)更易诱发糖尿病。
“2003移植术后新发糖尿病国际指南”建议,器官移植术的患者,均应在术前对患者进行血糖、血脂的检查,对于具有糖尿病高危因素的患者,术后应选择对血糖影响小的免疫抑制剂如环抱素A,术后患者应常规监测血糖,术后第4个月应每周查血糖4次,术后第4年应每3个月查血糖4次,以后每年监测血糖。
移植术后新发糖尿病的治疗包括控制饮食,生活方式改善,口服降糖药物或使用胰岛素治疗,应避免使用对移植器官有损害的口服降糖药物。
文献报告1例他克莫司在移植术后诱发糖尿病酮症酸中毒,停用他克莫司,换用环抱素A后患者血糖和胰岛功能完全恢复正常。
1.3抗精神病类药物
抗精神病类药物分为第一代抗精神病类药物(又称为典型抗精神病类药物〉和第二代抗精神病类药物(又称为非典型抗精神病类药物)。
前者包括吩噻嗪类(如氯丙嗪),丁酰苯类(如氟哌定醇)和硫杂蒽类(如三氟噻吨)。
后者包括氯氮平,奥氮平,利培酮,喹硫平,齐拉西酮和阿立哌唑等。
非典型抗精神病类药物由于较少副反应,有效的抗精神病作用,临床应用逐渐增多。
但是,无论是典型抗精神病类药物,还是非典型抗精神病类药物,均有诱发糖尿病的危险,严重时可发生糖尿病酮症酸中毒。
不同类型抗精神病类药物之间,诱发糖尿病的相对危险度不同。
最易诱发糖尿病的药物是氯氮平和奥氮平。
其次是喹硫平和吩噻嗪类(如氯丙嗪)。
而齐拉西酮,阿立哌唑,利培酮和氟哌定醇则不易诱发糖尿病。
服用氯氮平治疗1年的精神病患者,发生糖尿病的危险是未用抗精神病药物治疗患者的7.44倍。
在氯氮平治疗5年的精神病患者中,30%发生了糖尿病。
抗精神病药物诱发的糖尿病通常发生在药物开始治疗的6个月内。
抗精神病药物诱发糖尿病的机制包括:
(1)药物诱导体重增加。
文献报告,氯氮平治疗1年后,36%的精神病患者体重增加超过10%。
(2)通过拮抗下丘脑多巴胶受体抑制下丘脑对血糖的调节。
(3)药物诱发胰岛素抵抗。
(4)通过阻断毒覃碱M3受体活性抑制胆碱能神经诱导的胰岛素分泌。
由于抗精神病类药物存在诱发糖尿病的危险,ADA(美国糖尿病学会)建议在应用抗精神病类药物前,应对患者的血糖,血脂,血压,体重进行检测,同时对于是否存在糖尿病的高危因素进行评价。
药物治疗后12周,上述指标应再次评价,以后每年检测一次。
抗精神病类药物诱发糖尿病的治疗原则与2型糖尿病相同,但是饮食控制,生活方式的改变,服用降糖药物或注射胰岛素的依从性均为治疗的难点。
抗精神病类药物诱发的糖尿病在停用相关药物后,血糖可在2~3d内较快恢复正常,较慢的在2-3周内也恢复正常或明显改善。
但在药物重新应用时,血糖会再次升高。
一般来说,停用相关的抗精神病类药物不利于原发疾病的控制,可考虑选择换用利培酮等对血糖影响较小的药物治疗精神病。
总之,精神科医生应与内分泌科医生合作,选择合理的降血糖治疗方案,使患者达到较好的治疗依从性,将血糖控制在正常水平。
1.4烟酸
烟酸可能增加胰岛素抵抗,使机体对高血糖刺激的反应性下降,或引起肝实质损害,从而导致高血糖。
烟酸引起血糖的升高是暂时的,血糖升高的幅度较小。
在已有糖尿病或糖耐量异常的患者,烟酸容易引起血糖升高,但在血糖原本正常的个体,烟酸不易引起血糖升高。
烟酸引起血糖的升高呈剂量依赖性,小剂量(≤1.5g/d)短期使用烟酸对糖代谢的影响较小,较大剂量(3~4.5g/d)的烟酸则会引起血糖的增加。
烟酸引起血糖的升高与其产品剂型也有关,烟酸有三种剂型(速效型,缓释型和长效型),速效型和缓释型烟酸可能引起血糖升高,但长效型烟酸衍生物能够改善糖代谢。
阿昔莫司,为烟酸衍生物,在糖尿病患者短期使用能明显改善血糖水平,但长期使用对血糖水平的改善不明显。
1.5干扰素α
干扰素α临床用于多种疾病的治疗,如慢性丙型肝炎,多发性硬化症和肿瘤等。
干扰素α本身是调节免疫的细胞因子,治疗中可能诱发免疫系统的异常,诱导机体产生器官特异或非特异的自身抗体,从而诱发自身免疫性疾病。
文献报告干扰素α治疗后,诱发胰岛细胞抗体或抗谷氨酸脱羧酶抗体的生成,导致胰岛β细胞破坏,使患者发生糖尿病(1型)。
1.6性激素与口服避孕药物
性激素对糖代谢的影响比较复杂,观点较不一致。
女性月经周期的不同时间以及妊娠阶段,由于性激素的变化对糖代谢的影响是不争的事实。
天然雌激素能够改善糖代谢,改善胰岛素敏感性。
雌激素增加脂肪细胞和肝细胞对胰岛素的结合。
孕酮单独使用时有类似作用,但是与雌激素同时应用则拮抗雌激素的这种作用。
孕酮和孕激素类药物可能减少胰岛素受体数量和亲和力。
睾酮对糖代谢的影响较小。
但在高雄激素女性,脱氢表雄酮与睾酮的比例决定胰岛素敏感性。
口服避孕药物者中糖耐量受损的发生率高于未服用口服避孕药物者。
口服避孕药物对糖耐量的影响呈剂量依赖性,但在停用药物后,糖耐量能够恢复正常。
口服避孕药物增加胰岛素抵抗,但可能随着用药时间的延长而有所改善。
有报道认为美雌醇比炔雌醇更易引起高血糖,而天然结合型雌激素对糖耐量影响最小。
但有的研究并未观察到美雌醇和炔雌醇对糖代谢的影响。
雌激素增高生长激素和皮质醇的水平,从而引起肝脏糖异生的增加,导致血糖升高。
不同口服避孕药物中所含的孕激素类药物种类有差别。
有证据表明去甲睾酮衍生的孕激素要比孕酮衍生物更易引起高血糖。
一般使用小剂量的口服避孕药物不会引起明显的血糖变化。
含有左炔诺孕酮和乙炔雌二醇的三相新型口服避孕药物对糖代谢的影响较小。
含有低至中等固定剂量的雌激素-醋酸炔诺酮的口服避孕药物要比类似的含有左炔诺孕酮的口服避孕药物对糖代谢的影响更小。
1.7噻嗪类利尿药
有报道在噻嗪类利尿药物治疗的高血压患者中高血糖的发生率为30%。
高血糖很少在用药后立即发生。
该类药物诱发高血糖的可能性与剂量有关,剂量越大,发生高血糖的可能性越大。
噻嗪类利尿药物可能对胰岛β细胞具有直接毒性作用。
另外,此类药物能引起低血钾,进一步抑制胰岛素分泌,同时引起游离脂肪酸的增加和血脂的升高。
其引起高血糖的其他可能机制还包括药物导致胰岛素敏感性下降,肝糖产生增加,儿茶酚胺分泌与作用增强,抑制磷酸二酯酶的活性。
另外,药物对于胰岛α细胞可能具有直接剌激作用。
1.8β受体阻断剂
β受体阻断剂抑制胰岛素分泌与释放,严重时可以诱发糖尿病高渗性昏迷。
β受体阻断剂亲脂性越强,对β受体选择性越低,则对胰岛素分泌的抑制作用越强,越易诱发高血糖。
β受体阻断剂还可能抑制肝脏和外周组织对葡萄糖的摄取,并直接增加肌肉组织的糖原分解,这些作用均能引起血糖升高。
β受体阻断剂不仅引起高血糖,还可引起低血糖。
1.9β受体激动剂
β受体兴奋后虽然增加胰岛素分泌,但同时增加肝糖和脂肪分解,从而引起血糖升高。
大剂量静脉注射沙丁胺醇(舒喘灵)可能诱发糖尿病酮症酸中毒。
口服特布他林(间羟舒喘宁)可能引起血糖升高。
1.10钙通道阻断剂
体外试验表明,胰岛素的释放依赖于细胞内钙离子浓度的增加,钙通道阻断剂曾用于胰岛素瘤的治疗。
钙通道阻断剂抑制胰岛素的分泌呈剂量依赖性。
另有研究结果显示维拉帕米(异搏定)通过抑制胰高糖素的释放,增加肝脏葡萄糖的摄取,能够改善糖耐量。
而另一些研究发现治疗剂量的维拉帕米可引起高血糖。
硝苯地平(心痛定)和地尔硫卓(硫氮唑酮)对糖代谢影响较小。
这些药物在临床使用中一般不引起严重高血糖。
1.11二氮嗪
短期使用二氮嗪即可引起较严重高血糖,甚至发生糖尿病高渗性昏迷。
直接抑制胰岛素的分泌是二氮嗪引起高血糖的主要作用机制。
此外,二氮嗪还可直接刺激肝脏葡萄糖的产生,增加肾上腺素分泌,降低胰岛素敏感性,促进胰岛素的代谢清除。
1.12其他诱发高血糖的药物
其他诱发高血糖的药物包括:
苯妥英,甲状腺激素,锂剂,左旋多巴,门冬酰胺酶(抗肿瘤药物),恩卡胺,茶碱,二羟丙茶碱(喘定),异烟肼(雷米封),乙酰唑胺,吗啡,喹喏酮类抗菌药加替沙星,利福平,吲哚美辛(消炎痛),氯氮卓(利眠宁),多沙普仑(中枢兴奋药),阿莫沙平(抗抑郁药),胺碘酮,奥曲肽(善得定)等。
2 药源性低血糖
药源性低血糖,较常见于糖尿病患者在使用磺脲类口服降糖药物或注射胰岛素治疗过程中。
但在少数情况下,无论是糖尿病或非糖尿病患者,其他类药物也可引起低血糖的发生。
临床由于对诱发低血糖的少数药物认识不足,导致患者持续使用致低血糖的药物,使得低血糖反复发生,低血糖持续时间较长,严重时导致昏迷和不可逆脑损害,甚至死亡。
如果对于药源性低血糖能够早期诊断,及时监测血糖,则可能避免严重后果。
以下对这些诱发低血糖的药物进行分述。
这些药物还可能增强磺脲类药物致低血糖的作用,因此在糖尿病患者合并用药中,特别值得注意。
在老年患者,肾功能不全的患者,发生药源性低血糖的危险更大。
另外,有些药物在不同临床情况下,既可引起高血糖,又可引起低血糖。
2.1氟喹诺酮类抗菌药物
文献报道,氟喹诺酮类抗菌药中的加替沙星可能诱发低血糖。
其他抗菌药物引起低血糖的报道较少。
文献报告加替沙星致低血糖的病例,多数是正在服用口服降糖药物或胰岛素治疗的糖尿病患者,或肾功能不全的患者或老年患者,这可能与加替沙星主要通过肾脏代谢清除有关。
在动物实验中发现,加替沙星能够增加大鼠胰岛β细胞释放胰岛素,而这种作用能够被拮抗ATP敏感的钾通道的药物所抑制。
目前认为加替沙星致低血糖的作用机制可能是通过阻断胰岛β细胞中的ATP敏感的钾通道,促进胰岛素释放,引发低血糖。
低血糖多在加替沙星开始治疗的3天内发生。
在加拿大一个较大样本的病例对照研究中发现,与大环内酯类抗生素治疗相比,加替沙星治疗引起低血糖的风险为4.3。
该研究同时发现,与大环内酯类抗生素治疗相比,加替沙星治疗引起高血糖的风险为16.7。
高血糖多在加替沙星开始治疗的4~10天之间发生。
其诱发高血糖的机制可能是因药物诱发胰岛日细胞空泡变性,胰岛素分泌下降,从而发生高血糖。
2.2喷他眯(pentamidine)
喷他眯是双胍类的衍生物,属于抗寄生虫病药物/抗黑热病药,临床用于治疗艾滋病患者发生卡氏肺囊虫性肺炎。
其引起低血糖的机制为,药物具有胰岛β细胞毒性,引起胰岛素释放,导致低血糖,由于胰岛β细胞的破坏,患者可能发生糖尿病。
喷他眯还可能具有双胍类药物的胰外作用导致低血糖。
文献报告在128名卡氏肺囊虫肺炎用喷他眯治疗的患者,7%发生低血糖,14%在低血糖后发生糖尿病,18%发生糖尿病不伴低血糖。
发生低血糖的危险因素有药物剂量大,疗程长,合并肾功能不全,既往有该药物治疗史。
2.3水杨酸盐(阿司匹林)
一般情况下,阿司匹林很少引起低血糖。
但无论是糖尿病还是非糖尿病的个体,大剂量的水杨酸盐可能诱发低血糖,通常见于日剂量高达4-6g/d时(如治疗类风湿性关节炎)。
对于水杨酸盐诱发低血糖的机制目前存在不同的观点,如药物导致胰岛素代谢清除下降,肝糖生成减少,糖异生受到抑制,外周组织对葡萄糖的利用增加。
2.4β受体阻断剂
文献报道非选择性β受体阻断剂在糖尿病和非糖尿病个体都会引起严重低血糖,且低血糖持续时间较长。
但也有不同的临床观察结果显示,在50名1型糖尿病患者服用非选择性β受体阻断剂治疗过程中,并未出现严重低血糖的发生率增加。
β受体阻断剂引起低血糖发生的机制可能为药物增加胰岛素敏感性,导致外周葡萄糖摄取增加以及抑制脂肪分解等。
血液透析的患者,营养状态差和肝病的患者都是发生β受体阻断剂致低血糖的高危人群。
孕妇服用β受体阻断剂,其新生儿也可能发生低血糖。
有报告噻吗洛尔治疗青光眼局部用药时,在1型糖尿病患者可能诱发低血糖。
选择性β受体阻断剂较少引起低血糖。
2.5β2受体激动剂
临床在β2受体激动剂抑制宫缩的治疗过程中,孕妇与新生儿都可出现低血糖,而且低血糖可能反复发生,程度较重。
其主要的发生机制,是药物诱导胰岛素的分泌增加。
2.6乙醇
乙醇是引发低血糖常见的原因。
可见于长期饮酒者,也可见于偶尔饮用者。
乙醇的代谢产物乙醛和乙酸,消耗尼克酰胺腺嘌呤二核昔酸(辅酶I)一参与葡萄糖异生的众多前体物质的一个重要的辅因子,从而抑制葡萄糖异生而诱发低血糖。
乙醇还抑制机体对低血糖的调节反应(抑制皮质醇,生长激素和肾上腺素对低血糖的反应。
白酒较啤酒和葡萄酒(后两者含碳水化合物)更易引起低血糖。
在进食后,乙醇较少引起低血糖。
注射胰岛素治疗的患者,乙醇较易引起低血糖。
非糖尿病患者如果在大量饮酒的同时进食太少,则在饮酒后6~24h内较易发生低血糖,饮酒后低血糖可以非常严重,死亡率高达10%。
儿童饮酒后更易发生低血糖。
发生低血糖时,可在血中检测到乙醇,但乙醇浓度与血糖水平不平行。
乙醇还能影响肝脏药物代谢,可能加剧其他药物引起的低血糖。
2.7单胺氧化酶抑制剂
单胺氧化酶抑制剂类药物的肼基通过直接刺激胰岛素释放,可能诱发低血糖。
烷化剂类抗肿瘤药物甲苄肼更容易导致低血糖,这种低血糖可能持续数周的时间。
因此,相应的诊断试验应该在药物停用1个月后进行。
2.8血管紧张素转化酶抑制剂
糖尿病患者使用卡托普利这是由于缓激肽水平的增高所致。
血浆激肽水平的增高可能改善外周胰岛素的作用。
有报道显示,糖尿病患者用血管紧张素转化酶抑制剂治疗后,可以减少磺脲类药物或胰岛素剂量。
这类药物能够改善胰岛素敏感性约18%,因此建议糖尿病患者使用该类药物后监测血糖。
2.9纤维酸衍生物
氯贝特能够增加胰岛素敏感性,减少胰高糖素分泌,引起血糖下降。
苯扎贝特(必降脂〉和非诺贝特(力平之〉有类似降低血糖作用。
吉非罗齐〈诺衡〉则可能升高血糖。
2.10其他诱发低血糖的药物
其他诱发低血糖的药物包括:
奎宁,利多卡因,奎尼丁,哌唑嗪,锂剂,四环素,甲苯哒唑,对乙酰氨基酚,阿米替林等。
3结语
药源性糖代谢紊乱(高血糖或低血糖〉临床虽然并不常见,但严重时可引起内科急症,如糖尿病酮症酸中毒,糖尿病高渗昏迷或低血糖昏迷。
临床医生对于引起药源性糖代谢紊乱的药物,应有一个基本的全面的了解,尤其对于糖尿病患者,肾功能不全的患者和老年患者这类的特殊人群(发生药源性糖代谢紊乱的高危人群),应尽量避免使用己知能影响糖代谢的药物,如果必须应用时,应注意监测血糖,并告知患者出现高血糖或低血糖的症状,一旦出现应及时就诊。
资料来源:
药物不良反应杂志2006.8(4)
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