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糖 代 谢 紊 乱. 第四章. 医学检验系 林勇平 2003-9-7. 糖及分类. 糖类 一类多羟基醛或酮、及其衍生物的总称。 分类 单糖 :丙糖(二羟丙酮、二羟丙醛)、戊糖(核糖、脱氧核糖)、己糖( 葡萄糖、果糖、半乳糖 ) ; 寡糖:乳糖、麦芽糖、蔗糖; 多糖:淀粉、糖原、纤维素等。. 糖的生理功能. 血糖及浓度. 血糖:一般指血液中的葡萄糖。 血糖浓度( FPG ): 4.4-6.7 mmol/L 或 80-120mg/dl 。 血糖浓度恒定的意义:机体组织尤其是脑、肾、红细胞、视网膜等需不断从血液摄取葡萄糖以氧化功能。. 第一节.
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糖 代 谢 紊 乱 第四章 医学检验系 林勇平 2003-9-7
糖及分类 • 糖类 • 一类多羟基醛或酮、及其衍生物的总称。 • 分类 • 单糖:丙糖(二羟丙酮、二羟丙醛)、戊糖(核糖、脱氧核糖)、己糖(葡萄糖、果糖、半乳糖); • 寡糖:乳糖、麦芽糖、蔗糖; • 多糖:淀粉、糖原、纤维素等。
血糖及浓度 • 血糖:一般指血液中的葡萄糖。 • 血糖浓度(FPG):4.4-6.7 mmol/L或80-120mg/dl。 • 血糖浓度恒定的意义:机体组织尤其是脑、肾、红细胞、视网膜等需不断从血液摄取葡萄糖以氧化功能。
第一节 血糖浓度的调节
第一节 血糖及血糖浓度的调节 一、血糖的来源与去路
二、血糖浓度的调节 • 激素对血糖浓度的调节作用: • 降糖和升糖激素相互作用,维持血糖恒定。 • 调节血糖浓度的激素有两类: • 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
降低血糖的激素 1、胰岛素(INSULIN) • 对糖代谢影响 • 促进肌肉、脂肪组织细胞膜对糖摄取,膜通透性↑ • 肝葡萄糖激酶活性↑,糖氧化分解↑ • 肝糖原合成↑ • 糖转化成脂肪、蛋白质↑ • 抑制糖异生(--) • 对脂肪、蛋白质代谢影响 • 促进脂肪、蛋白质合成
胰岛素的作用机制 受体 胰岛素+C肽←前胰岛素←胰岛细胞cAMP ATP (β细胞) 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↑
(3)释放 刺激胰岛素分泌: 高血糖、氨基酸、胰腺及胃肠激素(如胰高血糖素、促胃液素、促胰液素、胰酶分泌素、胃肠多肽等)和药物(如磺酰脲类、ß肾上腺素受体激动剂等) 抑制胰岛素释放的因素: 低血糖、生长抑素和各种药物(如а-肾上腺素受体激动剂, ß肾上腺素受体激动剂,二氮嗪,苯妥因,吩噻嗪类,烟酸等)。
2、胰岛素样生长因子(IGF) • 多肽,结构上与胰岛素相似。 • 具有类似于胰岛素的代谢作用和促生长工作用,主要IGFI和IGFII。 • IGFI又称为生长调节素C,是细胞生长和分化的主要调节因素之一,但IGFII的生理作用尚不清楚。
升高血糖的激素 1、胰高血糖素(glucagon) 胰高血糖素由a细胞分泌的一种29aa氨基酸残基的多肽。其作用通过与特异性受体结合,增加细胞内cAMP和Ca2+浓度。 • 对糖代谢影响 • 促进肝糖原分解成血糖;促进糖异生 • 释放因素 • 低血糖、低氨基酸、促胰酶素
升高血糖的激素 2、肾上腺素 • 对糖代谢影响 • 促进肝糖原分解成血糖;促进肌糖原酵解;促进糖异生 • 释放因素 • 交感神经兴奋、低血糖 3、糖皮质激素 • 对糖代谢影响 • 促进肝外组织蛋白质分解;促进肝内糖异生 • 释放因素 • 应激
升高血糖的激素 生长素 • 对糖代谢影响 • 早期:胰岛素样作用 • 晚期:抗胰岛素作用 • 释放因素 • 低血糖、运动应激 甲状腺素 • 对糖代谢影响 • 促进肝糖原分解;增加糖的肠吸收 • 释放因素 • 低血糖、低氨基酸
糖 尿 病 第二节
糖尿病(diabetes millitus,DM) • 一种慢性、复杂的代谢紊乱性疾病,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。 • 一种家族性疾病,我国发病率:80年0.67%,94年 2.51%,96年 3.21%,成为继心脑血管病、肿瘤后的第三大疾病。
糖尿病的分类和分型 • 按发病病因分类:1型糖尿病、2型糖尿病和特殊类型的糖尿病和妊娠期糖尿病
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
四、糖尿病的主要代谢紊乱 • 代谢紊乱症群(典型临床表现)? • 急性并发症? • 慢性并发症?
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
糖代谢紊乱机制 • INS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 • →高血糖症。
脂代谢紊乱机制 • 胰岛素/胰高血糖素比值↓ • ↓ 肝TG合成↑→合成>释放→脂肪肝 • 脂解↑ VLDL↑→高脂血症(Ⅳ型) • 乙酰辅酶A↑→高胆固醇血症 • 酮体↑→酮症酸中毒
蛋白质代谢紊乱机制 • 胰岛素/胰高血糖素比值↓ • 促进合成代谢激素活性↓→蛋白合成、脂肪合成↓→分解↑→体重减轻和生长迟缓; • 肌肉和肝脏蛋白质合成↓,分解↑,糖异生↑→血中成糖氨基酸↓,成酮氨基酸↑↑→酮症酸中毒原因之一。
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;
糖尿病并发症机制 • 急性并发症机制 • 慢性并发症机制
急性并发症机制 • 反应性低血糖:药物使用不当引起。 • 酮尿、酮血症、酮症酸中毒:酮体生成量超过了肝外组织利用能力时,则发生酮尿症,严重时可发展为酮症酸中毒。 • 糖尿、高渗性高血糖昏迷:血糖极度升高,使细胞外液的渗透压急剧上升,引起脑细胞脱水→可出现高渗透高血糖昏迷。 • 水、电解质平衡紊乱:因渗透性利尿引起。
慢性并发症 • 大血管病变:AS • 微小血管病变:糖尿病视网膜、肾病、心肌病(广泛灶性坏死) 及神经组织; • 神经病变:周围神经病变与自主神经病变; • 其他眼病:白内障、青光眼、曲光不正、黄斑病变等; • 糖尿病足
慢性并发症机制 • 蛋白质非酶糖基化作用 • 蛋白质-NH2+葡萄糖-CHO→醛亚胺(shiff碱)→酮胺化合物,如糖化血红蛋白和血清蛋白。 • 多元醇代谢途径活性增加 • G+NADPH→山梨醇+NADP+ • 山梨醇+NAD+→果糖+NADH • 细胞因子与自由基生成过多
五、糖尿病的诊断 (一)诊断标准 (二)空腹血糖 (三)口服葡萄糖耐量试验(OGTT) (四)静脉葡萄糖耐量试验
六、实验室检测及评价 糖代谢有关的生化检查 糖尿病并发症有关检查 糖尿病病因检查
糖代谢有关的生化检查 • 尿糖测定:重要线索。注意肾糖阈! • 空腹血糖:主要依据,以血浆为准。 • G耐量试验(OGTT和IGTT):用于可疑患者的确诊。 • 应急G耐量试验 • 糖化蛋白测定(HbA1C和果糖胺):
糖尿病并发症有关检查 • 酮体 • 水、电解质、血气分析 • 血脂质紊乱
糖尿病病因检查 • 血清胰岛素和C肽的测定 • 检查β细胞分泌胰岛素的反应性和储备能力; • 能指导治疗,非诊断DM依据。 • 自身抗体测定 • 谷氨酸脱羧酶抗体 • 胰岛细胞抗体、胰岛细胞表面抗体 • 胰岛素抗体、胰岛素原抗体 • 基因分析
临床意义 • 常用于健康检查、普查、以对糖尿病者进行筛选,也可作为该病药物或食物治疗后的监测指标