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1、第十一章 糖代谢紊乱,桂林医学院医学检验系 龙艳,全国高等医药院校医学检验专业规划教材临床生物化学检验 （第二版）,2,教学目标与要求,掌握：糖尿病的定义，糖尿病的检验指标（空腹血糖、口服葡萄糖耐量试验、糖化蛋白、尿清蛋白排泄试验、胰岛素、C-肽、酮体、胰岛自身抗体）及其临床应用，血糖测定葡萄糖氧化酶法和己糖激酶法原理及方法学评价。 熟悉：血糖的来源及去路、血糖浓度的调节，糖尿病分型与诊断标淮，胰高血糖素、胰岛素原、乳酸和丙酮酸、胰岛素抵抗的临床应用，糖化蛋白、胰岛素、C-肽、胰岛素原、酮体的检测方法及评价。 了解：低血糖症的分类与常见病因，先天性糖代谢异常的病因，乳酸、丙酮酸、胰高血糖素和胰
2、岛自身抗体的检测方法。,3,糖代谢紊乱临床上是指血糖（blood glucose）浓度过高或过低，其中以糖尿病最为常见。,糖代谢紊乱,4,目 录,返回总目录,5,第一节 高血糖症与糖尿病,一、血糖浓度的调节机制 二、糖尿病与分型 三、糖尿病的主要代谢异常 四、代谢综合征 五、糖尿病的常见并发症,6,一、血糖浓度的调节机制,血糖定义：血糖是指血液中的葡萄糖。 正常人空腹血糖浓度：3.896.11mmol/L范围内。 调节血糖浓度的主要因素：神经、内分泌激素和肝脏。,7,血糖浓度的稳定取决于血糖的来源和去路的平衡。 血糖来源与机体进食有关，而血糖的去路取决于机体对血糖的利用。,血糖来源与去路,血液
3、中的葡萄糖来源主要有： 食物中糖类物质消化吸收 是机体葡萄糖的主要来源 肝糖原分解 是空腹血糖的直接来源 糖异生作用,血糖的来源,8,血糖的去路,组织细胞的摄取和利用是血糖的去路，主要有：氧化分解供能 是机体葡萄糖的主要去路。 合成糖原。 转变为其他非糖物质。 转变为其他糖及糖类衍生物。 血糖浓度超过肾糖阈时（8.910mmol/L），从尿液排出。,9,血液中葡萄糖的主要来源与去路,图11-1 血糖的来源与去路,10,降低血糖的激素：胰岛素、胰岛素样生长因子 升高血糖的激素：胰高血糖素、肾上腺素等,（一）内分泌激素调节,11,胰岛素（insulin，INS）是由胰腺的胰岛细胞合成和分泌的多肽激
4、素。人胰岛素含51个氨基酸残基，分子量为5808，由A、B两条链通过两个链间二硫键连接而成。,胰 岛 素,1. 降低血糖的激素,12,胰岛素的合成,首先在胰岛细胞粗面内质网上合成102个氨基酸残基的前胰岛素原，进入内质网后被酶切去信号肽，生成86个氨基酸残基的胰岛素原(PI)，PI在高尔基体内，在蛋白水解酶作用下，生成具有活性的51个氨基酸残基的胰岛素和无活性的31个氨基酸残基的C肽等摩尔数分泌入血。 PI是胰岛素的前体和主要的储存形式，生物活性只有胰岛素的10%。,13,正常人的胰岛素呈脉冲式分泌，每小时基础分泌量1U，每日约40U。 人体在生理情况下，胰岛素分泌有两种形式，一种是持续性基础
5、分泌，另一种是进餐刺激性增高分泌。 葡萄糖、氨基酸能刺激胰岛素分泌；高血糖等因素可以抑制胰岛素分泌。,胰岛素的释放,14,主要由肝脏摄取并降解，胰岛素半寿期为5 min 10 min。,胰岛素的降解,胰岛素主要作用的靶组织或靶器官是肝脏、骨骼肌和脂肪组织。 胰岛素作用机制是胰岛素与靶细胞膜特异性受体结合，通过胰岛素胰岛素受体胰岛素受体底物1-磷脂酰肌醇-3-激酶途径调节产生相应的生物学效应。,作用机制,15,促进细胞摄取葡萄糖，促进葡萄糖氧化利用、促进糖原合成，抑制糖异生，使血糖降低。 促进脂肪和蛋白合成，抑制其分解。,胰岛素的生理作用,16,胰岛素样生长因子(insulin-like gro
6、wth factors，IGF) 是一种多肽，与胰岛素结构相似，主要为IGF和IGF。,胰岛素样生长因子,IGF主要在生长激素的调控下由肝脏产生，又称为生长调节素C。血液中的IGF浓度约比胰岛素高1000倍，大部分以蛋白结合的形式存在，少量以游离形式存在。 其他组织也可产生IGF，主要在局部发挥作用。,合 成,17,IGF具有类似于胰岛素的代谢作用和促进生长作用。 IGF的生理作用尚不清楚。,生理作用,18,胰高血糖素（glucagon）是胰腺胰岛细胞分泌的一种多肽类激素。是体内升高血糖水平的主要激素。 生理作用是通过与特异性受体结合，激活依赖cAMP的蛋白激酶，增加细胞内cAMP的浓度，使肝
7、糖原分解增加，糖异生增加，抑制糖原合成，使血糖升高。,胰高血糖素,2. 升高血糖的激素,19,肾上腺素(epinephrine）是由肾上腺髓质分泌的儿茶酚胺类激素。 肾上腺素生理作用是使肝糖原分解增加，糖异生增加，抑制糖原合成，降低外周组织对血糖的利用，使血糖升高。,肾上腺素,20,生长激素、皮质醇、生长抑制素、甲状腺激素也具有拮抗胰岛素的作用。,3. 其他升高血糖的激素,生长激素,促进糖异生和脂肪分解，抑制组织细胞对葡萄糖的摄取。,皮质醇,促进糖异生，促进蛋白质和脂肪的分解。,21,图11-2 血糖调节的主要机制,（二）神经系统调节,神经系统主要通过下丘脑垂体靶腺轴和自主神经系统调控激素分泌
8、。,22,二、糖尿病与分型,（一）高血糖症 （二）糖尿病 （三）各种类型糖尿病的主要特点,23,（一）高血糖症,高血糖症（hyperglycemia）定义：血糖浓度高于空腹水平上限6.1mmol/L时称为高血糖症。 临床上常见的病理性高血糖有：空腹血糖受损（impaired fasting glucose，IFG）糖耐量减低（impaired glucose tolerance，IGT）糖尿病（diabetes mellitus，DM）,24,糖尿病（DM）是一组由胰岛素分泌不足和（或）作用缺陷所引起的以慢性血糖水平增高为特征的代谢性疾病。 在DM患者中，2型DM占90%95%，1型DM约为5
9、% 10%，其他类型占比例很少。,糖尿病的定义,（二）糖尿病,25,糖尿病典型的临床表现是“三多一少”，即多饮、多食、多尿、体量减轻 。青少年患者可出现生长发育迟缓。长期患病者常伴有视力下降，容易继发感染。有不良诱因时，可发生危及生命的糖尿病酮症酸中毒和非酮症高参性昏迷。,糖尿病的临床表现,26,采用1999年WHO糖尿病专家委员会提出的病因学分型标准，共分为四大类型即： 1型糖尿病 2型糖尿病 其他特殊类型糖尿病 妊娠期糖尿病,糖尿病分型,27,表11-1 糖尿病的病因学分类,28,表11-1 糖尿病的病因学分类,29,主要是因胰岛细胞的破坏引起胰岛素绝对不足。按病因和发病机制分为： 免疫介
10、导性1型糖尿病 特发性1型糖尿病,1. 1型糖尿病,（三）各种类型糖尿病的主要特点,30,遗传易感性：与人类白细胞组织相容性抗原（HLA）有很强关联。 环境因素：常见的有病毒感染（风疹病毒、柯萨奇B病毒等）、化学物质、生活方式、精神应激以及营养成分改变（如牛奶）等。 自身免疫机制：患者血清中存在一些自身抗体，这些抗体有的在发病前数年可以检测到，如血清胰岛细胞胞浆抗体（ICA）、胰岛素自身抗体（IAA）、谷氨酸脱羧酶自身抗体（GADA）等。,免疫介导性1型糖尿病病因,31,胰岛细胞的自身免疫性损伤是重要的发病机制，大多数患者体内存在自身抗体为特征。 血清胰岛素或C肽水平低。 胰岛细胞的破坏引起胰
11、岛素绝对不足，且具有酮症酸中毒倾向，治疗依赖胰岛素。,免疫介导性1型糖尿病主要特点,32,遗传因素在发病中起重要作用，特别与HLA某些基因型有很强关联。 任何年龄均可发病，但常见于儿童和青少年，起病较急。,免疫介导性1型糖尿病主要特点,33,该类型少见，主要见于非洲及亚洲人。 特点是具有很强的遗传性，胰岛素明显缺乏，容易发生酮症酸中毒，但缺乏自身免疫机制参与以及与HLA关联的特点。,特发性1型糖尿病,34,2型糖尿病是由多个基因及环境因素综合引起的复杂病。 2型糖尿病的病因是：遗传+环境因素 2型糖尿病有更强的遗传易感性，并有显著的异质性。 环境因素主要有人口老龄化、生活方式改变、营养过剩、体
12、力活动过少、应激、化学物质等。,2. 2型糖尿病,异质性疾病：病因不是很清楚，并且在现有的研究结果中，未发现一个很统一的病因与机制。,35,胰岛素抵抗（insulin resistance，IR）和胰岛细胞功能减退是2型糖尿病的主要发病机制。 胰岛素抵抗是指胰岛素作用的靶器官（主要是肝脏、肌肉和脂肪组织）对正常浓度的胰岛素不能产生正常的生物学反应，即胰岛素敏感性降低。 胰岛素抵抗的原因包括遗传和环境两方面因素。,2型糖尿病的发病机制,36,在DM发生发展过程中，出现的高血糖和脂代谢紊乱可导致胰岛素敏感性进一步降低和胰岛细胞功能损伤，分别称为葡萄糖毒性（glucotoxicity）和脂毒性(li
13、potoxicity)。,葡萄糖毒性和脂毒性,37,常见肥胖的中老年成人，偶见于幼儿。 起病较慢，在疾病早期阶段可无明显症状，常以并发症出现为首诊。 血清胰岛素水平可正常或稍高，在糖刺激后呈延迟释放。,2型糖尿病的主要特点,38,自身抗体呈阴性。 早期单用口服降糖药一般可以控制血糖。 自发性酮症酸中毒较少。 有遗传倾向，但与HLA基因型无关。,2型糖尿病的主要特点,39,这一类型糖尿病较少见，常继发于其他疾病。,3. 其他特殊类型糖尿病,妊娠期糖尿病（GDM）是指妊娠期首次发生或发现的糖尿病，包含了一部分妊娠前已患有糖尿病但孕期首次被诊断的患者。 妊娠前已确诊为DM者不属GDM，后者称为“糖尿
14、病合并妊娠”。 分娩6周后复查血糖，根据血糖水平重新确定其类型（DM 、IGT、IFG 、正常血糖），并长期追踪观察。,4. 妊娠期糖尿病,40,三、糖尿病的主要代谢异常,糖尿病患者由于胰岛素的绝对或相对不足，导致机体出现糖、脂肪、蛋白质、水及电解质等多种物质的代谢紊乱。,由于胰岛素的绝对或相对不足，葡萄糖在肝脏、肌肉和脂肪组织的利用减少，肝糖原分解和糖异生加速，糖原合成减少，引起血糖增高。 血糖过高如超过肾糖阈可产生渗透性利尿。 严重高血糖可使细胞外液的渗透压急剧升高，引起脑细胞脱水，出现高渗性高血糖昏迷。,糖代谢异常,41,由于胰岛素绝对或相对不足，脂肪合成减少，脂肪分解增加，血中游离脂肪
15、酸和甘油三酯浓度增加。 在胰岛素严重不足时，因为脂肪大量分解，生成酮体过多，当超过机体对酮体的利用能力时，造成酮血症，严重时引起酮症酸中毒。,脂代谢异常,由于胰岛素绝对或相对不足，蛋白质合成减少，分解加速，导致机体出现负氮平衡、体重减轻、生长发育迟缓等现象。,蛋白质代谢异常,42,代谢综合症（metabolic syndrome，MS）是与代谢异常相关的心血管病多种危险因素在个体内聚集的状态。 MS的基础是胰岛素抵抗（IR），其主要组成成分是肥胖症尤其是中心性肥胖、2型DM或糖调节受损、血脂异常和高血压。,四、代谢综合症,43,2007年我国卫生部心血管防治中心在CDS（2004）建议的基础上
16、，对MS诊断标准进行了修订，以下5项中具有3项或3项以上者可诊断为MS： 腹部肥胖：腰围男性90cm，女性85cm； 血TG1.7mmol/L； 血HDL-C1.04mmol/L； 血压130/85mmHg； FPG6.1mmol/L或糖负荷后2h PG7.8 mmol/L或有糖尿病史。,代谢综合症诊断标准,CDS：糖尿病学分会(Chinese Diabetes Society),44,糖尿病急性并发症 糖尿病酮症酸中毒昏迷 糖尿病高渗性非酮症昏迷 糖尿病乳酸酸中毒昏迷 糖尿病慢性并发症,五、糖尿病的常见并发症,45,诱因多为感染、治疗不当、各种应激如创伤、手术等和各种拮抗胰岛素的激素分泌增加。,（一）糖尿病酮症酸中毒,发病机制主要是由于胰岛素的绝对或相对不足，血糖利用障碍，脂肪分解增加，导致酮体生成增加超过利用，酮体在体内积蓄。,糖尿病急性并发症,46,血浆中酮体超过2.0mmol/L时称为酮血症，此时血酮从尿中排出，成为酮尿症。 酮体进一步积聚，消耗体内的储备碱，血pH7.35，发生代谢性酸中毒时称为糖尿病酮症酸中毒（diabetic ketoacidosis，DKA）。 病情进一步发展，出现昏迷，称为糖尿病酮症酸中毒昏迷。,
