糖尿病とは　糖尿病を診断するためのブドウ糖負荷試験

血糖値の正常な範囲

食事により血糖値は上昇します。空腹時の正常な人の血糖値は70-110mg/dLとされています。食事をしてから3時間くらい経過すれば、この範囲に戻ります。食後2時間での上限としては140mg/dLが目安。食後2時間経っても血糖値が低下せず140㎎／dL以上の高い値が続く状態は、「食後高血糖」と呼ばれます。なお、空腹時血糖値の基準値は2008年に改定され、正常域の上限が110mg/dLから100mg/dLに引き下げられています。日本糖尿病学会によれば、100-109mg/dLを「正常高値」と呼ぶそう。また、110-125mg/dLは「境界型」と呼ばれます。

  1. 血糖値とは何か？正常値、上昇する仕組みを分かりやすく解説　大正製薬
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ブドウ糖負荷試験

糖尿病の診断を行うためのブドウ糖負荷試験というものがあります。空腹時にまず採血して血糖値を測定します。それから、ブドウ糖75gを溶かした水を飲み（ブドウ糖負荷）、その後採血をします。空腹時血糖値が110mg/dl未満かつ２時間後血糖値140mg/dl未満の場合は、正常型と判定。空腹時血糖値が126mg/dl以上または２時間後血糖値200mg/dl以上の場合は糖尿病型と判定。正常型にも闘病病型にも当てはまらない場合には、境界型と判定します。

  1. ブドウ糖負荷試験　やまもと内科クリニック

糖尿病とケトーシス

糖尿病性ケトアシドーシス（DKA）は糖尿病の急性代謝性合併症で，高血糖，高ケトン血症，および代謝性アシドーシスを特徴とする。DKAは主に1型糖尿病で生じ、2型糖尿病患者では比較的まれ。

  1. 糖尿病性ケトアシドーシス（DKA） 執筆者：Erika F. Brutsaert, MD, New York Medical College レビュー/改訂 2022年 9月　MSDマニュアルプロフェッショナル版

ChatGPT 4oに訊きました。

糖尿病における ケトーシス（とくにケトアシドーシス） が1型糖尿病で主に起こる理由を、代謝のメカニズムから簡潔に説明します。

🔍 ケトーシスが1型糖尿病で起こる理由：

✅ 1型糖尿病では「インスリンがほぼ完全に欠如」しているから

【詳しいメカニズム】

🍚 正常時：

  • 血糖値が上がるとインスリンが分泌され、
    → 細胞はブドウ糖を取り込み、
    → エネルギーとして使う or 脂肪として蓄える
  • インスリンには「脂肪分解を抑制する作用」もある

😷 1型糖尿病：

  • インスリンがまったく足りない
  • → ブドウ糖は血中にあるのに、細胞は「飢餓状態」と誤認
  • → 体は脂肪を分解してケトン体を大量生成
  • → それが進行すると**ケトアシドーシス（血液の酸性化）**になる

🧪 2型糖尿病では？

  • インスリン抵抗性があるが、ある程度は分泌されている
  • → 脂肪分解が完全には暴走しない
  • → よって、重度のケトーシスやケトアシドーシスはまれ

🧠 たとえ話で言うと…

状態 説明
1型糖尿病 🔒鍵（インスリン）が完全に失われている → 扉が開かず、エネルギー飢餓 → 脂肪分解暴走 → ケトン体大量発生
2型糖尿病 🔑鍵が壊れ気味だが、多少は動く → エネルギー不足は軽く、脂肪分解も部分的に抑制

💡 まとめ

  • ケトーシスが1型で主に起こるのは、インスリンの「絶対的欠乏」によって脂肪分解が抑えられなくなるから。
  • 2型はインスリン抵抗性があっても、分泌がある程度残っているため、ケトーシスは起こりにくい。

 

ケトアシドーシスが生じる理由（ケトン体産生で血液が産生に傾く理由）

ケトアシドーシス（ketoacidosis） が「酸性」になるのは、“ケトン体”のうち特定の物質が酸性を示すからです。

🔬 ケトン体（ketone bodies）とは？

肝臓で脂肪から作られる3つの物質の総称です：

  1. アセト酢酸（Acetoacetate）
  2. β-ヒドロキシ酪酸（β-Hydroxybutyrate）
  3. アセトン（Acetone）（揮発性で呼気からも排出される）

⚠️ 酸性の原因は？

主な「酸性物質」はこの2つ：

  • アセト酢酸（AcAc）
  • β-ヒドロキシ酪酸（β-HB）

これらはカルボン酸（-COOH）を含む弱酸性の物質であり、
血液中に大量にたまると pHが下がり、アシドーシス（酸性血症） になります。

💡 なぜこの2つが増えるの？

  • インスリン欠乏 → 脂肪分解が亢進 → 遊離脂肪酸が肝臓に流入
  • → 肝ミトコンドリアでβ酸化 → アセチルCoAが過剰に生成
  • クエン酸回路（TCA）が処理しきれず
    → 余ったアセチルCoAがケトン体に変換される

✨ 補足：アセトンは？

  • アセト酢酸の一部が自然分解で**アセトン（中性）**になる
  • 呼気から排出 → 甘酸っぱいにおい（フルーツ臭）

✅ まとめ

物質名 酸性度 ケトアシドーシスへの寄与
アセト酢酸 弱酸性 ⭕ 酸性に寄与
β-ヒドロキシ酪酸 弱酸性 ⭕ 酸性に大きく寄与（特にDKA）
アセトン 中性 ❌ 酸性に寄与しない

つまり、ケトアシドーシスの原因は、「アセト酢酸」と「β-ヒドロキシ酪酸」という酸性ケトン体の蓄積です。
β-ヒドロキシ酪酸は特に、重症例ほど増えやすいとされています。

 

ケトーシスとケトアシドーシスの違い

ChatGPT 4oに訊きました。

それぞれの違いをわかりやすく整理すると以下の通りです：

✅ ケトーシス（ketosis）

  • 定義：体が炭水化物（糖質）不足の状態で、脂肪をエネルギー源として使うときにケトン体が生成される代謝状態
  • 原因：絶食・低炭水化物ダイエット（ケトジェニックダイエット）・運動・妊娠など
  • 血中ケトン体：やや上昇（通常1〜3 mmol/L程度）
  • pH（血液の酸性度）：正常（代謝的な適応で酸性化は抑えられる）
  • 症状：基本的に無症状か軽度（口臭、軽い吐き気など）
  • 生理的な状態：はい（＝病気ではない）

🚨 ケトアシドーシス（ketoacidosis）

  • 定義：ケトン体の過剰産生により血液が酸性化する、生命にかかわる病的状態
  • 代表的原因：
    • 糖尿病性ケトアシドーシス（DKA）：1型糖尿病のインスリン欠乏でよく見られる
    • アルコール性ケトアシドーシス（AKA）
    • 飢餓性ケトアシドーシス（極度の栄養不足時）
  • 血中ケトン体：著しく上昇（しばしば10 mmol/L以上）
  • pH：低下（アシドーシス）
    • 血液が酸性に傾く（pH < 7.35）
  • 症状：吐き気、嘔吐、腹痛、深く早い呼吸（クスマウル呼吸）、意識障害など
  • 治療が必要？：はい。緊急治療対象

📝まとめ（比較表）

特徴 ケトーシス ケトアシドーシス
状態 生理的 病的（緊急）
ケトン体 軽度上昇 著明に上昇
血液のpH 正常 酸性（pH低下）
主な原因 ダイエット、絶食 糖尿病、アルコール中毒等
症状 ほぼ無症状 吐き気、意識障害など重篤

 

インスリン抵抗性

In diabetes, especially type 2 diabetes, insulin resistance occurs when the body’s cells become less responsive to insulin’s action. This resistance affects multiple tissues, each at a different “action point” in glucose metabolism.

🔍 Main action points of insulin resistance:

1. Liver (Hepatic insulin resistance)

  • Normal insulin action: Suppresses hepatic glucose production (gluconeogenesis & glycogenolysis)
  • In insulin resistance:
    🔺 Liver continues to produce glucose even when blood glucose is high
    🔺 → Fasting hyperglycemia

2. Muscle (Skeletal muscle insulin resistance)

  • Normal insulin action: Stimulates glucose uptake via GLUT4 transporters
  • In insulin resistance:
    🔻 Glucose uptake is impaired
    🔻 Less glucose is stored as glycogen
    🔻 → Postprandial hyperglycemia

3. Adipose tissue (Adipocyte insulin resistance)

  • Normal insulin action:
    • Suppresses lipolysis (fat breakdown)
    • Promotes fat storage
  • In insulin resistance:
    🔺 Lipolysis is increased
    🔺 More free fatty acids (FFA) are released into the blood
    🔺 FFAs worsen hepatic insulin resistance and promote ketogenesis

4. Brain (Central insulin resistance, under debate)

  • Insulin may regulate appetite and energy balance in the hypothalamus
  • Resistance may impair satiety signaling, contributing to overeating and obesity

🧠 Summary Table

Tissue Normal Insulin Action Effect of Insulin Resistance
Liver Suppress glucose output ↑ Hepatic glucose production
Muscle Promote glucose uptake (GLUT4) ↓ Glucose uptake → ↑ blood glucose
Adipose Inhibit lipolysis ↑ Free fatty acids → ↑ insulin resistance
Brain Appetite regulation (Possible) ↑ Food intake, weight gain

 

 

糖尿病と腎臓との関係

高血糖状態が長期間続くと、糸球体が障害を受けてたんぱく尿が出るようになり、腎臓のろ過機能が低下します。https://www.adpkd.jp/yomoyama/vol06_02.html

なぜ高血糖だと腎臓が障害を受けるのでしょうか？

糖尿病で高血糖の状態が長く持続すると、組織のたんぱく質に血液中のブドウ糖が結合した物質が増えて、全身の小さな血管を傷めつけ血管が詰まったり破れたりします（糖尿病性細小血管症）。腎臓の濾過装置である糸球体は細い血管が多いのでこれが起こりやすく、その結果腎機能が低下したものを糖尿病性腎症と呼んでいます。

（糖尿病性腎症 e-ヘルスネット）

  1.  Vascular complications of diabetes: mechanisms of injury and protective factors Christian Rask-Madsen and George L. King Cell Metab. 2013 Jan 8; 17(1): 20–33. doi: 10.1016/j.cmet.2012.11.012  Overproduction of reactive oxygen species (ROS) as a result of altered glucose metabolism and formation of advanced glycation end-products (AGE) further amplifies this process by activating nuclear factor κB (NFκB) and other proinflammatory pathways.

  2. Inhibition of NADPH Oxidase Prevents Advanced Glycation End Product–Mediated Damage in Diabetic Nephropathy Through a Protein Kinase C-α–Dependent Pathway FEBRUARY 01 2008 Diabetes Diabetic nephropathy, as with other diabetic vascular complications, appears to be multifactorial in origin, involving a number of key pathways, including advanced glycation, activation of intracellular signaling molecules such as protein kinase C (PKC), and increased generation of reactive oxygen species (ROS).