Elektrochemia cichym bohaterem w diagnostyce cukrzycy
Światowy Dzień Cukrzycy został ustanowiony w 1991 r. przez Międzynarodową Federację Diabetologiczną (International Diabetes Federation - IDF) oraz Światową Organizacją Zdrowia (World Health Organization - WHO) jako odpowiedź na wyraz obaw związanych z nasilającym się występowaniem przypadków cukrzycy na całym świecie. Przypada on na 14 listopada. A dlaczego akurat wtedy? Odpowiedź na to pytanie jest jedna – insulina!
Rysunek 1: Insulina składa się z dwóch łańcuchów peptydowych połączonych dwoma mostkami disiarczkowymi pokazanymi na żółto (trzeci mostek disiarczkowy nie odgrywa żadnej roli w wiązaniu); źródło: https://en.wikipedia.org/wiki/Insulin
Insulina – cząsteczka z Noblem
14 listopada 1891 roku w Kanadzie, przychodzi na świat Fredrick Banting. To właśnie on, wraz ze swoim uczniem Charlesem Bestem, wyizolował w 1921 roku insulinę z wątroby psa w laboratorium fizjologa Johna Macleoda. Banting i Macleod dostali za te odkrycie Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny w 1923 roku. Fredrick, będąc uczciwym, podzielił się zarówno nagrodą pieniężną, jak i zaszczytami z Beste. Ale czym tak właściwie ta cząsteczka jest?
Insulina to hormon, wytwarzany przez trzustkę, który odgrywa kluczową rolę w regulacji poziomu glukozy (cukru) we krwi. Można ją porównać do klucza, który otwiera drzwi do komórek, umożliwiając im pobieranie glukozy z krwi i wykorzystywanie jej jako źródła energii.
Cukrzyca – choroba XXI wieku
Zachorowanie na cukrzyce w XXI wieku jest tak duże, że jest ona czasem nazywana epidemią. Jest to choroba metaboliczna. Z powodu nieprawidłowego działania trzustki i wydzielania insuliny następuje hiperglikemia, czyli podwyższone stężenie glukozy we krwi. Istnieje kilka typów cukrzycy, a najczęstszy z nich to typ 2. Choroba wynika między innymi z niezdrowego stylu życia i diety, czemu w dużym stopniu można zapobiec. Oto po krótce opisane typy cukrzycy:
Cukrzyca typu 1
W tym przypadku organizm niszczy własne komórki produkujące insulinę. Jest to choroba autoimmunologiczna, co oznacza, że układ odpornościowy błędnie atakuje własne tkanki. Cukrzyca typu 1 zwykle pojawia się w dzieciństwie lub młodości i wymaga stałego podawania insuliny. Objawy obejmują: zwiększone pragnienie, częste oddawanie moczu, nieuzasadnioną utratę wagi, zmęczenie i zaburzenia widzenia.
Cukrzyca typu 2
Tutaj problem leży w oporności komórek na insulinę. Mimo że trzustka produkuje insulinę, komórki nie reagują na nią w odpowiedni sposób. Cukrzyca typu 2 często związana jest z otyłością, brakiem aktywności fizycznej i czynnikami genetycznymi. Objawy mogą rozwijać się stopniowo i początkowo być mało zauważalne. Należą do nich: zwiększone zmęczenie, częste infekcje, zaburzenia widzenia, problemy ze skórą i zaburzenia czucia.
Leczenie cukrzycy zależy od jej typu i indywidualnych potrzeb pacjenta. Cukrzyca typu 1 wymaga stałego podawania insuliny, zdrowej diety i regularnej aktywności fizycznej. W przypadku cukrzycy typu 2 leczenie może obejmować zmiany stylu życia, leki doustne obniżające poziom cukru oraz w zaawansowanych stadiach choroby, insulinoterapię. Nie bez powodu zatem insulina znajduje się na liście leków podstawowych WHO.
Regularne pomiary glukozy to klucz do skutecznej obserwacji i leczenia cukrzycy. Dzięki nim zarówno lekarz, jak i pacjent mogą śledzić, jak organizm reaguje na leczenie i wprowadzane zmiany w stylu życia. Zaleca się, aby zawsze używać tego samego glukometru, co zapewni najbardziej wiarygodne wyniki. Nakłucie wykonuje się w bocznej części palca, unikając opuszków palców. Jeśli wynik pomiaru wydaje się wątpliwy, powtarza się go po kilku minutach. Aby zapewnić prawidłowe funkcjonowanie urządzenia należy przechowywać je w suchym miejscu, z dala od źródeł ciepła i wilgoci. Ważne jest, aby data ważności pasków nie była przekroczona.
Ale jak to działa? Skąd wiemy po jednej kropli krwi jaki jest poziom cukru? Tutaj, cały na biało, wchodzi nasz cichy bohater – elektrochemia!
Glukometr
Glukometr paskowy to urządzenie medyczne, które służy do pomiaru stężenia glukozy we krwi. Jest to kluczowe narzędzie w diagnostyce i monitorowaniu cukrzycy, umożliwiając pacjentom i lekarzom ścisłe kontrolowanie poziomu cukru.
Zasada działania glukometru opiera się na reakcji enzymatycznej i elektrochemicznej.
- Pasek testowy: Sercem glukometru jest specjalny pasek testowy, na którego powierzchni znajduje się warstwa reagująca z glukozą. Ta warstwa zawiera enzym, najczęściej oksydazę glukozową.
- Pobranie próbki krwi: Podczas pomiaru niewielka ilość krwi jest nanoszona na pasek testowy. Glukoza zawarta we krwi wchodzi w reakcję z enzymem na powierzchni paska.
- Reakcja enzymatyczna: Enzym katalizuje utlenianie glukozy, w wyniku czego powstaje nadtlenek wodoru.
- Reakcja elektrochemiczna: Powstały nadtlenek wodoru reaguje z substancją znajdującą się na powierzchni paska, wywołując przepływ prądu elektrycznego.
- Pomiar prądu: Glukometr mierzy natężenie tego prądu, które jest proporcjonalne do stężenia glukozy we krwi.
- Wyświetlenie wyniku: Na podstawie zmierzonego prądu urządzenie oblicza i wyświetla wartość stężenia glukozy w jednostkach takich jak mg/dl lub mmol/l.
Cały proces pomiaru trwa zaledwie chwilę i jest bardzo prosty.
Uwaga - ten artykuł w żadnym stopniu nie zastępuje wizyty u lekarza! Celowo nie podajemy norm, aby uniknąć samodiagnozy. Po wartościową wiedzę można zajrzeć tutaj:
- https://pacjent.gov.pl/aktualnosc/cukrzyca-jak-jej-zapobiec
- https://pacjent.gov.pl/aktualnosc/cukrzyca-w-liczbach
- https://ezdrowie.gov.pl/portal/home/badania-i-dane/zdrowe-dane/raporty/nfz-o-zdrowiu-cukrzyca
Życzymy Wam dużo zdrowia i zachęcamy do regularnego badania się!
Tekst: Agnieszka Kicińska
Redakcja: Agnieszka Kicińska, Kinga Adamiec
Grafiki: Agnieszka Kicińska