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第九章. 体液葡萄糖检验. 医学检验系 林勇平. 2004-02-26. 教学目的与要求 :. 1. 复习血糖的来源与去路;掌握激素对血糖的调节作用 2. 掌握以糖尿病为代表的高血糖症的主要代谢紊乱及其机制 3. 掌握糖尿病的生化检测项目(血糖、尿糖、 OGTT 、 糖化蛋白和胰岛素等) 4. 熟悉低血糖症的常见原因;了解某些糖代谢先天性异常的生化机制. 第一节 概 述. 糖的重要生理功能. 1. 氧化供能 2. 人体的主要组成成分之一 糖蛋白、糖脂、蛋白多糖、核糖;转化成脂肪和某些非必需氨基酸等.
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第九章 体液葡萄糖检验 医学检验系 林勇平 2004-02-26
教学目的与要求: 1.复习血糖的来源与去路;掌握激素对血糖的调节作用 2.掌握以糖尿病为代表的高血糖症的主要代谢紊乱及其机制 3.掌握糖尿病的生化检测项目(血糖、尿糖、OGTT、糖化蛋白和胰岛素等) 4.熟悉低血糖症的常见原因;了解某些糖代谢先天性异常的生化机制
第一节 概 述 糖的重要生理功能 1.氧化供能 2.人体的主要组成成分之一 糖蛋白、糖脂、蛋白多糖、核糖;转化成脂肪和某些非必需氨基酸等
一、血糖的来源、去路和调节(一)糖的来源与去路一、血糖的来源、去路和调节(一)糖的来源与去路
(二)血糖浓度的调节 1.肝脏的调节 肝脏内糖代谢途径多,其中有的为其特有,它是调节血糖的主要器宫。 2.神经系统的调节 主要通过下丘脑和自主神经系统对所控制激素的分泌,后者再通过影响血糖来源与去路中关键酶的活性来实现。
3.激素的调节作用 降低血糖的激素:胰岛素(insulin) 升高血糖的激素:胰高血糖素、肾上腺素、糖皮质激素、甲状腺素、生长素等。
胰岛素的作用机制: 受体 胰岛素+C肽←前胰岛素←胰岛细胞 (β细胞) cAMP ATP 膜通透性↑→G转运↑ 氧化产能↑ 糖原合成↑ —→降低血糖 酶活性↑ 脂肪合成↑ 肝细胞 蛋白质合成↑
胰岛素的生物活性: ①靶细胞上胰岛素受体的绝对数目或绝对数目。 ②到达靶细胞的胰岛素浓度。 ③胰岛素与靶细胞受体的亲和力。 ④胰岛素与受体结合后的细胞内改变情况等。
胰岛素的作用 ①促进肌肉、脂肪组织细胞膜对糖摄 取,膜通透性↑ ②促进肝糖原合成↑ ③肝葡萄糖激酶活性↑,加速糖氧化 分解↑ ④促进糖转化成脂肪、蛋白质↑ ⑤抑制糖异生(--)
(2)升高血糖的激素 ①胰高血糖素和肾上腺素 胰高血糖素由a细胞分泌的一种29aa氨基酸残基的多肽。肾上腺素是肾上腺髓质分泌的一种胺类激素。其作用均是通过与特异性受体结合,增加细胞内cAMP和Ca2+浓度。均能促进肝糖原分解成血糖及促进糖异生。 ②糖皮质激素:肾上腺皮质分泌的类固醇激素,主要促进糖异生和促进单糖的吸收。 ③甲状腺激素 :具有双向作用,但总的趋势为升血糖。
二、糖代谢紊乱 (一)、高血糖症与糖尿病 • 1、概念高血糖症:指空腹血糖浓度超过7.3mmol/L,有生理性和病理性之分,临床上最常见的病理性高血糖症是糖尿病。 • 糖尿病:是一种慢性、复杂的代谢紊乱性疾病,系胰岛素绝对不足或相对不足,以高血糖症为基本生化特点。同时伴有糖、脂类、蛋白质、水、电解质和酸碱平衡紊乱,甚至出现一系列并发症如眼、肾的微血管病变及神经病变等。
2.糖尿病的诊断标准 • 症状+随机血浆葡萄糖≥11.1mmol/L,或空腹血浆葡萄糖≥7.0mmol/L,或OGTT两小时血浆葡萄糖≥ 11.1mmol/L。症状不典型者,需另一天再次证实。随机血糖是指一天中的任一时间采血测得的血糖浓度。
3.糖尿病的分类 ①IDDM:也称Ⅰ型糖尿病,好发于青春期,对胰岛素敏感。 ②NIDDM:Ⅱ型,常见于中年肥胖病人,病变在于靶细胞膜上的胰岛素受体的数目减少或者缺陷,因而对胰对胰岛素不敏感。 ③继发性糖尿病:如嗜铬细胞瘤、库欣病等,或其它因素。
两类原发性糖尿病的特征 特 征 1型 2型 基本病因 遗传+环境 发病机制 自身免疫性疾病 生物活性降低 占DM% <15% >85%(可发展为1型) 发病年龄 通常<20岁 >40岁 身体肥胖 罕见 多见 血胰岛素 ↓↓(绝对不足) →或↑(相对不足) 病情及酮症 较重、常见 较轻、少见 治疗 胰岛素敏感 控制饮食、减肥
4、糖尿病的代谢变化 糖尿病会导致糖、蛋白质和脂肪代谢的改变,表现为高血糖症、高脂血症和酮酸血症及乳酸血症等。
(1)高血糖症 • Insulin绝对/相对不足→胰岛素/胰高血糖素比值↓ 利用葡萄糖减少; 肝糖原输出增多;肝、肾糖异生作用增强
(2)糖尿、多尿及水盐丢失 • 血糖过高超过肾糖阈时出现尿糖,严重者尿中可出现酮体。 • 尿中的葡萄糖和酮体分泌增加产生渗透性利尿,引起多尿及水盐丢失。
(3)高脂血症及高胆固醇血症 • 胰岛素/胰高血糖素比值↓ • TG ↑, VLDL↑→高脂血症(Ⅳ型) • 脂肪 游离脂肪酸↑ • 分解 ↑ 乙酰辅酶A↑→高胆固醇血症 • 酮体↑→酮症酸中毒
(4)酮血症 • 当酮体产生过多,超过肝外周织的氧化能力时,会形成酮血症和酮尿症。 • 乙酰乙酸和β –羟丁酸均为酸性物质,产生过多进入血液可导致酸中毒。
代谢紊乱及其联系图 血液 肝细胞 糖原(分解) (高血糖) 磷酸戊糖+NADPH 葡萄糖 葡萄糖 G-6-P 蛋白质(动员) (酮血症) 乳酸 丙酮酸 氨基酸 酮体 酮 体 (高Ch) 乙酰CoA 脂肪酸 胆固醇 胆固醇 TCA循环 甘油三脂(动员)
代谢紊乱特点 • 以高血糖症为基本生化特点,同时伴有糖、脂类、蛋白质、水、电解质和酸碱平衡紊乱的一组临床综合症。 • 糖代谢紊乱:高血糖、糖尿; • 脂类代谢障碍:高脂血症; • 蛋白质代谢障碍:体重减轻,生长迟缓; • 水、电解质、酸碱平衡紊乱:酮症酸中毒,高渗透压;
代谢紊乱症群(三多一少) • 高渗性利尿→多尿 • 多尿→口渴→多饮 • 糖利用障碍→能量代谢紊乱→饥饿→多食 • Pro/Lipid分解和脱水→体重减轻
(二)低血糖症 • 概念:血糖浓度低于2.2mmol/L称为低血糖症,临床上出现一系列因血糖浓度过低的症侯群。 • 原因①激素效应 ②肝病变 ③长期饥饿或剧烈运动 • 分类①空腹性低血糖 ② 刺激性低血糖
第一节 体液葡萄糖的测定 一、血糖的测定 ①无机化学法 ②有机化学法 ③酶法
(一)无机化学法(氧化还原法) 方法 类型 原 理 用途及备注 班氏法 半定量 G+Cu+——→Cu2O↓ 尿糖测定 (Benedict) 磷钼酸法 定量 G+Cu+——→Cu2O↓ 历史意义 (Folin-Wu)分光 Cu+ 磷(砷)钼酸盐 操作复杂、 需制滤液、 砷钼酸法 同上 蓝色络合物 特异性差、 新铜试剂法 (660nm) 受还原物质影响 结果偏高10% 碱性高铁 同上 G+Fe(CN)6-3 →Fe(CN)6-4 历史意义 氰化物法 黄色 无色 Technicon曾用
(二)有机化学法(缩合法) • 方法 类型 原 理 用途及备注 • 邻甲苯胺 定量G+邻甲苯胺→G基胺 操作简便、 法(630nm) 无需滤液、 特异性较高, 中小医院使 用普遍,很 少用于自动
(三)酶 法 • 方法 类型 原 理 用途及备注 • 己糖激酶 定量 G+ATP→G-6-P+ADP 血清尿液脑脊液、 (HK)法 分光 G-6-P + NADP+ 公认参考方法 动态 →GA-6-P + NADPH 操作简便,特异 终点 (340nm) 性和灵敏性均高 手工、自动化分析 • 葡萄糖氧 同上 G+O2 → GA+H2O2 推荐常规方法 化酶(POD) H2O2 + 染料→有色染料 偶联法 (还原型) (氧化型) 可制试纸片定量 (Trinder) (4-氨基安替比林+酚 半定量筛选试验 →红色琨类化合物505nm)
方法 类型 原 理 用途及备注 • 葡萄糖氧 定量 G+O2 → GA+H2O2与HK法有最佳 化酶氧消 电化学 用O2电极作极谱测定, 相关性 耗法 动态 求O2的消耗量 (CX3生化仪) 终点 • 葡萄糖脱 定量 G + NAD+→GA + NADH 偶有使用 氢酶(GDH)分光 (340nm)可自动化分析 法 动态
方法学评价与临床意义 ①生理性或暂时性高血糖 ②病理性高血糖 ③生理性或暂时性高血糖 ④病理性低血糖 ⑤药物的影响
二、糖耐量试验 (一)葡萄糖耐量试验 • 耐糖现象: • 糖耐量下降: • 糖耐量试验: • 口服葡萄糖耐量试验(OGTT):
口服葡萄糖耐量试验(OGTT) • 适应症 ①空腹血糖水平在临界值而又疑似糖尿病患者 ②空腹或餐后血糖水平正常,但有发展为糖尿病的可能。 ③以前糖耐量试验异常的危险人群 ④妊娠性糖尿病的诊断 ⑤临床上出现肾病、神经病变和视网膜病而无法解释者 ⑥ 流行病学研究的手段 • 标准化 • 参考范围
糖化血红蛋白A1C 糖化血红蛋白A1C为血红蛋白A中2条ß链N端的缬氨酸与葡萄糖非酶化结合而成,其量与血糖浓度呈正相关,且为不可逆反应. HbA1a HbA1a1 * HbA(97%) HbA1a2 * Hb HbA2(2.5%) HbA1b HbF (0.5%) HbA1c
GHb测定方法 阳离子树脂交换层析法*:常规方法,精密度高、操作简便、受HbF正干扰;GHb 5-8% 亲和层析:常规方法,灵敏度高、操作简便、高度特异、干扰少;GHb 5-8%、GHbA1 3-6% HPLC:参考方法
四、糖化血清白蛋白(GSP) 形成机制与糖化血红蛋白相似,蛋白质的糖化主要发生在赖氨酸的ε-氨基上,糖化的白蛋白和其他蛋白质即称为果糖胺。 • 层析法:柱层析、亲和层析 • 比色法: • 果糖胺 环状衍生物 有色化合物 • 强酸 硫代巴比妥酸 • 果糖胺 • 四氮唑蓝(氧化型) 四氮唑蓝(还原型) • 紫红色 530nm
五,六、 血浆胰岛素和C-肽测定 • 血胰岛素测定对评价B细胞功能有重要意义.(RIA,ELISA) • C肽和Insulin以等分子数生成及释放,由于C肽清除率慢,肝对C肽摄取率低,且不受外源胰岛素影响,故能较准确反映胰岛β细胞功能. • 血浆胰岛素和C肽水平测定有助于了解β细胞功能和指导治疗,但不作为诊断糖尿病的依据.
七、尿糖测定 (一)定性测定 1.班氏定性试验 2.葡萄糖氧化酶试纸法 (二)尿中糖的鉴别 (三)定量测定:邻甲苯胺法最为方便
八、脑脊液测定 • 脑脊液葡萄糖含量受下列因素影响: ①血浆葡萄糖浓度 ②血脑屏障的通透性 ③脑脊液中葡萄糖的酵解程度 • 参考范围 • 临床意义