基础率的输出是泵特有的模拟正常人非进食状态下胰岛素分泌的给药方式。一个正常的人即使一天不吃东西,血液中的胰岛素也不会等于零,胰岛总是以极微小的数量连续不断地分泌胰岛素,其量因人而异,可小至0.1~0.3U/小时,如此微量的胰岛素却发挥了极重要的代谢调节作用。人的肝脏细胞内有很多糖原合成酶与糖原分解酶。人吃饭后食物经过消化最终转变成葡萄糖、氨基酸、三酰甘油、脂肪酸等被吸收入血,经过肠壁上的静脉直接流入肝脏的门静脉,也就是说,进食后进入肝内的静脉血液中含有高浓度的葡萄糖、氨基酸、脂肪酸、三酰甘油等营养物质,此时胰岛也在大量分泌胰岛素并直接进入门静脉血流中,与大量的营养物质一起进入肝脏。在肝内,大剂量的胰岛素激活了糖原合成酶,使单个的葡萄糖小分子重新连接在一起形成大分子糖原储存在肝细胞内,并促使血液中的葡萄糖进入机体各种组织细胞,激活细胞内的葡萄糖氧化代谢反应,产生大量能量,供生命活动的需要。但是人在不吃饭、饥饿或夜晚睡觉时,血液中的葡萄糖就不可能来自食物,血糖自然会降低,胰岛素的分泌也随之减少,当胰岛素水平降低到一定程度时,糖原分解酶就被激活了,于是储存在肝细胞内的大分子肝糖原开始大量分解成葡萄糖,源源不断释放到血液中去,同时,储存在脂肪细胞内的脂肪也开始分解为脂肪酸与三酰甘油,它们在肝内又被重新合成为葡萄糖(这就是内源性葡萄糖也称为肝糖),并被释放入血以升高血糖,于是血糖停止降低而升高达到正常的范围,但血糖一旦超过5.6mmol/L(100毫克/100毫升),胰岛素分泌又开始增加,又重新抑制肝内的糖原分解酶,激活糖原合成酶,使升高的葡萄糖重新又回到肝细胞内储存起来,停止脂肪分解。所以胰岛素就像一把开关,精确地、微细地调控着血液中的葡萄糖水平的升高与降低,使血糖始终在一个正常范围内波动。胰岛素泵的基础率就是模拟了在血糖降低状态下(空腹或禁食状态)胰岛素的微量分泌,在半夜人入睡后血糖降低时泵的基础率输出可以显著减少,从而使部分肝糖原分解成葡萄糖释放到血液中,使血糖不会降得太低,从而维持了血糖的恒定,当后半夜随着升糖的应激激素分泌的增加,肝糖原分解加快,肝糖输出增多,当血糖升高后,泵的基础率输出也相应增加,从而抑制肝糖原分解与糖异生作用,使内源性葡萄糖输出减少,使血糖下降并始终维持在正常范围。这就是胰岛素泵能使血糖正常化的原因。当人白天不进食时输入体内的微量基础率还可以避免低血糖发生,因为只有在胰岛素水平低下时糖原才分解,内源性葡萄糖才自动合成并被释放入血,所以采用胰岛素泵治疗后由于有了基础率输入,糖尿病患者不必再早上按时起床打胰岛素,也不必担心不吃饭可能会发生低血糖,更不必担心“半夜低血糖、黎明高血糖”的现象发生。正因为胰岛素泵的基础率输出方式就像正常胰岛细胞一样地“工作”,所以我们才能称胰岛素泵为“人工胰腺”,它与皮下注射长效或中效胰岛素是存在差异的,无论中效还是长效胰岛素,皮下注射起效都很慢,无论注射量的多与少,它们总有最强降糖时间,血液中达到最大降糖作用时间常在注射后的6~10小时,如果在睡前注射,虽然患者半夜血糖已不高,但中效或长效胰岛素最强的降糖作用恰在半夜时分,因此经常引起半夜低血糖,而到了黎明时分,血液中的胰岛素水平已显著降低,又导致黎明高血糖,为此在皮下注射胰岛素时,很多患者必须睡前加餐提高夜晚血糖,从而避免半夜发生低血糖,但空腹高血糖却难以控制。此外,短效胰岛素持续作用达6~8小时,为控制餐后高血糖,多次注射胰岛素治疗时绝大多数患者餐前剂量均超过10U,在胰岛素作用高峰时(注射后2~4小时)以及两餐之间常会引发低血糖,而胰岛素泵以基础率方式已输入了总量的一半,大大减少餐前胰岛素的用量,也减少了白天低血糖。这种持续不停地每小时向机体内输注的微量胰岛素即称为基础率。胰岛素泵均具有智能化的不同基础率设定程序,由医师根据患者的病情,将全天基础率以不同模式、按每小时或者若干个时间段输入,编好程序,这样,开机后泵就会自动按设计好的程序与指令,24小时不停地输出微量胰岛素进入糖尿病患者体内。
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