Hyperglykemia tarkoittaa epänormaalin korkeaaverensokeria. Ihmisillä hyperglykemiana voidaan pitää tilaa, jossaveriplasmanglukoosipitoisuus on vähintään 8 tunninpaaston jälkeen yli 7millimoolia per litra plasmaa (mmol/l tai mM) eli yli 126milligrammaa per desilitra. Kyse on myös hyperglykemiasta, jos plasman glukoosipitoisuus on satunnaisena hetkenä mitattuna yli 11,1 mmol/l (yli 200 mg/dl).[1] Lapsilla ja aikuisilla ihmisillä normaali veriplasman glukoosipitoisuus on noin 3,5–5,5 mmol/l (63–100 mg/dl). Vastasyntyneillä vaihtelu voi syntymän jälkeisten ensimmäisten 72 tunnin aikana olla suurempaa, ja normaalit pitoisuudet noin 1,4–6,2 mmol/l (25–112 mg/dl).[2] Terveillä aikuisilla heti ruokailun jälkeen pitoisuus voi olla 7–8 mmol/l (126–144 mg/dl), muttei normaalisti yli 10 mmol/l (180 mg/dl).[3]
Hyperglykemia on oire, joka voi liittyädiabetes mellitus -oireyhtymiin. Yksi näistä ontyypin 2 diabetes mellitus, joka on monissa maissa myös eräs yleisimpiä syitä hyperglykemialle.Tyypin 1 diabetes mellitus on muihin maihin verrattuna hyvin yleinen Suomessa ja myös se aiheuttaa hyperglykemiaa. Edeltävät ovat aineenvaihduntasairauksia. Diabetes mellitus voi johtua myös lääkkeistä ja monista muista tekijöistä.[4]
Yleisiä hyperglykemian oireita ovat tihentynyt virtsaamistarve, väsymys, pahoinvointi, janoisuus (polydipsia) ja kehonpainon lasku.[4]
Merkittävä hyperglykemia voi lyhyellä aikavälillä aiheuttaa muun muassa tihentynyttä virtsaamistarvetta, janoisuutta (polydipsia), nälkäisyyttä ja näön sumentumista. Pahimmillaan hyperglykemia voi johtaa hengenvaaralliseenketoasidoosiin tai ei-ketoottiseen hyperosmolaariseen oireyhtymään.[5] Jälkimmäinen tarkoittaanestehukkaa ilman merkittävääketoaineiden läsnäoloa veressä, jossa kuitenkin ilmenee asidoosi. Ketoasidoosilla tai hyperosmolariteetilla on ominaisia hyperglykemiaan suoraan liittymättömiä oireita. Kummatkin voivat johtaa tajuttomuuteen,koomaan tai jopa kuolemaan.[4]
Usein toistuva tai jatkuva hyperglykemia lisää riskiä kuolla ennenaikaisesti useisiin eri sairauksiin, sillä se vaurioittaaverkkokalvoja,munuaisia,ääreishermostoa,sydäntä ja verisuonia lisäten esimerkiksiateroskleroosin kehittymistä. Se altistaa myösinfektioille,impotenssille, nivelvaurioille ja kroonisille haavoille esimerkiksi jaloissa, jotka voivat pahimmillaan vaatiaamputaation. Verkkokalvovauriot elidiabeettinen retinopatia voi johtaa sokeuteen ja munuaisvauriot elidiabeettinen nefropatiamunuaisten vajaatoimintaan.[5]
Hyperglykemia johtuu pääosininsuliinihormonin erityksen vähäisyydestä tai kehon heikosta kyvystä reagoida siihen eliinsuliiniresistenssistä. Näissä tilanteissa veren glukoosia ei enää oteta useimpiin soluihin tarpeeksi insuliinivälitteisestiselvennä. Muita hormoneja erittyy vereen insuliinipuutosperäisessä hyperglykemiassa. Näitä aineita ovatepinefriini,glukagoni,kortisoli jakasvuhormoni. Ne pahentavat hyperglykemiaa vähentämällä veren glukoosin käyttöä ja lisäämällärasvahappojen sekäaminohappojen hajotusta. Nämä hormonit ohjaavat kehon aineenvaihduntaa kohti verensokeria kohottavaa glukoosin tuottoa (glukoneogeneesiä), rasvojen hajotusta (lipolyysiä) jaketoasidoosille altistavien verta happamoivienketoaineiden tuottoa (ketogeneesiä). Lipolyysi lisää veren rasvahappo- ja muitalipidipitoisuuksia. Tällöin verenkierron lipidejä päätyy aiempaa enemmän maksaan. Maksassa niistä muodostuu lisääntyneen glukagonin vaikutuksesta vereen erittyviä ketoaineita ja glukoosia. Jälkimmäinen vaikutus pahentaa hyperglykemiaa entisestään.[4]
Virtsaamistarpeen tihentyminen johtuu veren glukoosiylimäärän päätymisestä virtsaan (glykosuria). Glukoosi lisää veden päätymistä virtsaanosmoosilla. Tämä voi johtaanestehukkaan ja kehonelektrolyyttien (suolojen) epätasapainoon. Nestehukasta johtuu myös hyperglykemiassa ilmenevä janoisuus. Nestehukka vähentää veren veden määrä. Siksi vereen liuenneiden aineiden pitoisuudet kasvavat ja veren osmoottinen paine kasvaa (hyperosmolariteetti). Täten myös veren ketoaineiden (joiden tuotto on muutenkin lisääntynyt) jalaktaatin pitoisuudet kasvavat. Nämä aineet happamoivat verta ja voivat siksi johtaa asidoosiin.[4]
Pitkäkestoisessa hyperglykemiassa ilmenevät elinvauriot aiheutuvat monimutkaisin mekanismein. Esimerkiksi tyypin 2 diabetes mellitus -oireyhtymässä usein ilmenevän lihavuuden yhteydessä veressä on normaalia enemmänrasvahappoja,sytokiinejä jadiasyyliglyserolia. Nämä estävät solujeninsuliinireseptorisubstraatti 1:ien (IRS-1)fosforylaatiota. Tällöin IRS-1:t eivät välitä solusignaalia, joka toisi insuliinista riippuvia ja glukoosia soluihin sisään ottaviaGLUT4-kuljetinproteiineja solujen pinnoille aiheuttaen siis insuliiniresistenssiä. Vähentynyt glukoosin otto kohottaa verensokeria. Glukoosia ohjautuu aiempaa enemmän insuliinista riippumattomienGLUT1- jaGLUT2-proteiinien kautta näitä proteiineja sisältäviin soluihin. Näitä soluja on muun muassa munuaisissa. Toistuvassa hyperglykemiassa GLUT1–2 tuotto munuaisissa myös lisääntyy kehon pyrkiessä alentamaan verensokeria.[6]
GLUT1–2 glukoosin otto ei ole säädeltyä ja soluihin päätyy liikaa glukoosia, joka ohjautuu munuaistenglykolyysiin ja tässä muodostuneet tuotteet sittenmitokondrioidenelektroninsiirtoketjuun. Ketjussa muodostuu glukoosiylimäärän hapetuksessa tavallista enemmän reaktiivisia typpi- jahappiradikaaleja, jotka voivat suoraan vaurioittaa mitokondrioita ja siten lopulta johtaa munuaistenendoteelisolujenohjelmoituun solukuolemaan. Mitokondriot eivät pysty käsittelemään kaikkea glukoosia ja osa ohjautuualdoosireduktaasille, jonka reaktiossa kuluuNADPH:ta. Tätä vaaditaanglutationidisulfidin pelkistykseen happiradikaaleilta suojaavaksiglutationiksi. NADPH:n ehtyminen siis osaltaan estää happiradikaalien neutralointia. Radikaalit ja glykolyysin tuotteet lisäävät osaltaan monivaiheisestiangiotensiinin II jaaldosteronin vapautumista vereen, jotka kohottavatverenpainetta supistamalla suonia ja kerryttämällä kehoonnatriumia. Paine taas vaurioittaa munuaisia mekaanisesti.[6]
Glukoosiylimäärä munuaisissa aiheuttaa niissä monia muitakin munuaisvaurioihin johtavia yhtaikaisia mekanismeja, joista monet tehostavat toisiaan tai itseään. Mekanismeihin liittyvät keskeisesti radikaalit ja verenpaine, mutta myös munuaisten rakenteen muuttuminen muun muassa arpikudoksen eli fibroosin kautta. Fibroosia aiheuttavat monet tekijät, muun muassakehittyneet glykaation lopputuotteet (AGE:t), joita muodostuu kehossa hyperglykemian takia normaalia tehokkaammin ylimääräisen glukoosin tai muiden yksinkertaisten hiilihydraattien (sokereiden) kiinnittyessäkovalenttisesti kehon proteiineihin ja moniin muihin aineisiin ei-entsymaattisesti. Munuaisten kautta poistuessaan AGE:t reagoivat edelleen munuaisten solujen pinnan proteiinien ja muiden aineiden kanssa. AGE:jen entsymaattinen hajotus kehossa heikkotehoista, joten niitä kertyy näiden solujen pinnoille hallitsemattomasti aiheuttaen siten fibroosia. Pitkällä aikavälillä hyperglykemia alentaa fibroosin ja muiden haitallisten muutosten kautta munuaistenhiussuonikerästen suodatusnopeutta (GFR-arvoa) ja kerästen suodatuskykyä aiheuttaenproteinuriaa. AGE:t vaikuttavat haitallisesti munuaisten toimintaan myös sitoutumalla munuaisten solujen pinnanRAGE-reseptoreihin. AGE:t vaikuttavat myös muihinkin kehon soluihin kovalenttisten reaktioiden ja RAGE-reseptorisitoutumisen kautta.[6]
Hyperglykemialle on monia syitä, joista monet jaetaan diabetes mellitus -oireyhtymien eri muotoihin. Yleisiä syitä hyperglykemialle ovattyypin 1 diabetes jatyypin 2 diabetes, jotka ovat aineenvaihduntasairauksia. Diabetes mellitukselle altistavat myös tietyt infektiot tai tulehdukset, kutenhaimatulehdus; lääkkeet, kutenstreptotsosiini; leikkaukset, kuten haiman poisto; kasvaimet, kutenfeokromosytooma.[4]
