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網站製作:周建勳醫師

網站圖案:The Internet(各屬於其作者,不另註明)

胰島素的特性與運用

餐前胰島素給予時機:

更新於 2021 年 02 月 07 日

不論是採用一天多針或是幫浦治療,餐前胰島素都是使用『速效胰島素』,雖然速效胰島素已經接近人類胰島素的特性,實際的作用上則略有不同。

正常胰臟感受到的是食物中已經被消化道吸收後的血糖,然後分泌出適當的胰島素經由肝門靜脈送往重要血糖調節器肝臟,做最正確及快速的血糖調節。但 I-糖病患在治療當下就算所有的參數都正確,由週邊(臀部或其它部位)給予的進餐前胰島素會造成兩個最起碼的不同點:

1. 胰島素施打時食物還未被消化吸收

2. 胰島素在未到達肝臟前已有部份被周邊組織利用掉

另外,即使沒有出現特別的症狀,I-糖病患經常會出現不等程度胃排空延遲(delayed gastric emptying)的生理現象,且在疾病的早期就存在,碳水化合物輸送到小腸並被小腸吸收的速率會影響飯後血糖的曲線,這種胃排空障礙連同上述這些治療上原本存在的缺陷,總結起來讓血糖與飯前速效胰島素的作用峰值之間很不協調。

速效胰島素的作用高峰與進餐後的血糖高峰並非同步:

上圖:進餐同時施打胰島素,依 PK/PD 得知速效胰島素的「作用高峰」與飯後血糖高峰在時間軸上有非常明顯的偏離,前者延遲約 30-40 分鐘出現。為了讓飯後血糖與速效胰島素的作用能同步,則速效胰島素有必要在飯前 30 分鐘就給予,同時為了配合餐前胰島素的計算,也應該在餐前 30 分鐘測血糖。

一篇以「第一型糖尿病為了達到飯後血糖的最佳化,餐前胰島素給予的時機」為題的研究也顯示同樣的結論:只要餐前血糖 > 70 mg/dl,則餐前 20 分鐘給速效胰島素,比用餐時給或餐後 20 分鐘給,其飯後血糖的控制有顯著地改善(Diabetes Technol Ther. 2010 Mar.)。

事實上,每天生活的劇情都不相同,如果你配備了 CGM,在打完餐前胰島素後你就能依著即時的『血糖趨勢變化(或是血糖的轉折)』,穩穩地決定到底何時進餐最適宜。

餐前血糖過高時,打完餐前胰島素後,應延後進餐:

給完餐前胰島素,何時進餐能決定高血糖的暴露風險有多大。

上圖:餐前血糖為 300 mg/dl。曲線下面積(area under the curve;AUC)代表身體暴露在高血糖的累積量大小,此稱為「血糖暴露值(Glucose Exposure;GE)」,GE 越大則對身體越不利。

*紅色曲線:打完餐前胰島素後,立即進餐;綠色曲線:打完餐前胰島素 1 小時後,等血糖降至 200 mg/dl 左右才進餐;藍色曲線:打完餐前胰島素 1.5 小時後,等血糖降至 100 mg/dl 左右才進餐。

*很明顯地,馬上進餐時 GE 值最高,飯後的高血糖風險大。延後進餐時,其 GE 值相對都較小。延後進餐的好處不言可喻。

*上述例子也告訴我們,飯後血糖偏高常是進餐時間過快,特別是餐前血糖過高時,好的策略是打完餐前胰島素後延後用餐就足以改善飯後血糖過高的現象,並非一昧地調整 CIR。

臨床上的運用:

1. 基本上,速效胰島素可以在用餐當前注射是其特徵,因此不必一定要提前注射。如果是使用『超速效胰島素(Ultrafast-acting insulin)』,胰島素的作用高峰與進餐後的血糖高峰就可能同步,或可消弭此一議題。

2. 在現階段的進階治療中(使用速效胰島素),除非遇到餐前血糖 < 65 mg/dl 需要立即給予葡萄糖錠矯正低血糖,或血糖在 70 mg/dl 左右需要立即進餐,等進食含醣食材後才給胰島素;此外,餐前血糖在目標區內時,給胰島素 15~20 分鐘後才進餐;餐前血糖偏高時(特別是早餐),給胰島素 20~40 分鐘後才進餐(血糖越高,則進餐時間越往後延)。依現有的研究,餐前提早 20 分鐘施打胰島素能有效降低飯後高血糖的暴露風險達 50 mg/dl(註:這個原則也適用於『一天多針』者)。

3. 在日常生活中,胃輕癱(gastroparesis) 者、使用低 GI 、較油膩、富蛋白質的食物、混合式的中式餐點或用餐時間很長(不論是習慣或社交宴會的場合),你可以利用幫浦中「延長型」或稱「方型」 餐前大量模式(extended or square wave bolus)給予餐前胰島素,讓餐前胰島素總量平均在一段時間內輸入(時間自訂);或採用「雙波型」或稱「複合型」餐前大量模式 (dual wave or combination bolus),將餐前胰島素總量的一部份(%)在用餐前給予,其餘(%)平均在一段時間內輸入(% 及時間自訂)。這兩種餐前胰島素的給予方式,較能應付混合不同食材所造成的血糖波動,不過實際效果或運用方式(該用多少百分比?該延長多久的時間?)並未經過臨床上普遍性的驗證,可以是個人的選擇而已,事實上,其效果也因人而異。要調整治療參數時,為避免微調測試被干擾的方法是選擇少油膩的食物。

其他影響飯後血糖的因素:

*用餐含高 CHO 時,飯後早期無特別影響,但飯後晚期血糖較高。

*每個人對等量的油脂的代謝反應並不相同,只能用迥異來形容,維持正常血糖所需的胰島素介於 —17% ~ 108%,可以說差異極大。一般而言,食材中富含油脂時,主要是因為胃的排空變慢,有可能導致飯後初期(第 2~3 小時)血糖偏低,且飯後晚期(第 3~5 小時)血糖過高的現象。攝取油質超過 35 公克時,可能需要調整餐前胰島素。

*單獨使用蛋白質,一般(< 50 公克的蛋白質)不會影響血糖的管理,量大(75~100 公克的蛋白質)時,其影響約等於多加 20 公克 CHO 的效果,而這個效果在飯後晚期才出現。另外,蛋白質與碳水化合物(至少 30 公克)混合使用時,會造成飯後第 2.5~5 小時的晚期高血糖,其波動的程度與蛋白質含量成正相關(Diabet Med. Jun. 2017),當蛋白質 ≧ 75 公克時,血糖在這個期間內的波動最顯著,約增加 90 mg/dl。

*著眼於改善飯後血糖激增時,可以先吃含蛋白質的食物,15 分鐘後再吃含醣的食物,如此可以有效降低飯後第 30分、60分、120分的血糖及大幅降低 0~120分的 AUC(Diabetes Care 2015;38(7):e98–e99)。

*若蛋白質再加上油脂,則所造成的飯後第 3 小時之後的血糖偏高會有加成作用,技巧性地運用這些特質可以預防運動後低血糖,譬如:運動後給適量的牛乳當點心,能預防運動後半夜低血糖。

*在高海拔(> 2500 公尺)的地區活動時,大多數人會遭遇胃口變差且消化吸收變慢等因素的干擾,用餐胰島素比較適合餐後給予。

*胃弱或體質上胃排空較慢、在危險的環境下工作、無法保證能在注射完胰島素 20 分鐘後用餐或無法預估 CHO 攝取量者,這些情況下,為了避免可能餐後晚期的低血糖,可以考慮用餐後才給予胰島素。

*懷孕時的情況較特殊:早期在用餐前 15~20 分鐘施打,晚期則飯後血糖更不容易降低,提早 30~40 分鐘施打會更適合。

新的餐前胰島素:

『超速效胰島素 Fiasp(ultrafast-acting insulin)』為原速效胰島素-aspart 的進化版,其主要目標是改善飯後血糖,已於 2017 年在許多國家獲准上市,美國也於 2020 年初經 FDA 批准適用於兒童及成人,除餐前的皮下注射外也適用於胰島素幫浦治療。該胰島素的特點:施打後 2-3 分鐘即可作用,且其 70% 降低血糖的作用都在前 30 分鐘內,顯現它越來越貼近人體內胰島素的生理特質。Fiasp 是目前唯一可不必在用餐前預打的胰島素,這對於食量不定及用餐時間過長的兒童會是一個福音。另一款類似可替代的『超速效胰島素為 URLi(Ultra-Rapid Lispro)』,為原速效胰島素-lispro 的重新配方。

上圖:胰島素在用餐時的反應曲線。正常人胰臟分泌的胰島素(藍色線);超速效胰島素(橘色虛線);速效胰島素(黑色虛線); 短效胰島素維持在一個很長的高原(黑色鏈線)。超速效胰島素的反應曲線較接近正常胰臟的反應曲線。

另一款已經上市多年的『吸入式超速效胰島素(inhaled ultrafast-acting insulin)』 - AFREZZA - 只適合 18 歲以上的成年人搭配長效胰島素使用,有 4U、8U、12U 的劑量可以選擇,起始作用時間約是 12 分鐘,作用高峰在 35-45 分鐘,約在 1.5-3 小時後作用消失,真是有點來無影去無蹤的感覺。除有慢性肺病及吸煙者忌用外,比較貴也是他的特徵。

超大量(super bolus):

更新於 2017 年 10 月 04 日

超大量是胰島素幫浦在治療中的另一項專有的運用,John Walsh 解釋超大量時說:『把一些基礎胰島素的全部或部份停用,然後將此量加在餐前胰島素或矯正胰島素內成為一個超大量』。(註:使用一天多針者,其作為基礎胰島素的『長效胰島素』已經施打完畢後就無更正的可能性,因此沒有所謂超大量的運用。)

超大量運用一:

上圖:飯前血糖正常(約在100 mg/dl左右),治療的參數相同,基礎胰島素為每小時 1 單位,給一餐高升糖指數食物及餐前胰島素 6U,飯後 2 小時血糖偏高(> 300 mg/dl)。上左圖:給一般的餐前胰島素;上右圖:將往後的 3 小時基礎胰島素(1*3=3U)停用併入餐前胰島素成為超大量。說明如下:

。虛線:為正常人的用餐後血糖波動(glucose excurtion),即使是吃高升糖指數的食物,其血糖波動不大(曲線下面積很小)

。紅色線:相同情況下使用一般的餐前胰島素,I-糖患者其血糖波動很大(曲線下面積很大)

。藍色線:使用超大量,則血糖波動明顯變小(曲線下面積縮小)

超大量運用二:

上圖:飯前血糖正常(約在 100 mg/dl 左右),治療的參數相同,基礎胰島素為每小時 1 單位,給餐前胰島素 6U,沒想到飯後 2 小時血糖高達 350mdg/dl,額外給矯正胰島素。上左圖:只給矯正胰島素 2U;上右圖:將往後的 4 小時基礎胰島素(1*4=4U)停用併入矯正胰島素成為超大量。說明如下:

。紅色線:不給矯正胰島素,血糖波動最大

。橘色線:給一般的矯正胰島素,血糖波動略有改善

。藍色線:給超大量矯正。與前兩者相比,使用超大矯正量能使血糖的波動最少

註一:上兩例均是採用完全預支數小時內的基礎胰島素(基礎胰島素在數小時內歸 0)當成一個超大量以為試圖減少血糖波動的治療手段。在實際的運用上,可預支的基礎胰島素為 2~4 小時不等。如果沒有太大的把握,你可以選擇低量(如:50~80% 的 BI)且時數短(如:2 小時)的預支方式。

註二:完全預支基礎胰島素的方式有如使用數小時的『暫停』模式,速效胰島素在停滯許久未輸注的情況下,有可能在輸注軟管的末端因沈積而造成阻塞,因此不建議使用。最好是使用數小時『臨時基礎率』的模式,至少要保留最基本的每小時 0.05U(或 0.025U) 的基礎胰島素輸注率。

註三:鼓勵使用超大量矯正的另一個原因是,大量的輸注比較容易偵測到管線輸注的異常。