第十一章胃肠胰疾病的临床生物化学检验

第十一章胃肠胰疾病的临床生物化学检验,卫生部“十二五” 规划教材 全国高等医药教材建设研究会规划教材,第四军医大学 郝晓柯 岳乔红北京大学医学部 徐国宾,教学内容,摄入食物并将其消化分解成小分子，从中吸收营养成分，后者经肝脏加工成为体内自身的物质供机体需要。未被吸收的残余剩物排出体外。,协调运动,各种物质的分泌,消化系统的基本功能：,第一节 功能概述,一、胃,二、胰腺,三、肠,四、胃肠道激素,胃具有贮存、消化食物及分泌功能,一、胃,贲门：贲门腺,胃底,胃体,幽门：幽门腺,胃腺（泌酸腺）,主要分泌碱性黏液,主要分泌碱性黏液,壁细胞：分泌盐酸,主细胞：分泌胃蛋白酶原,黏液细胞：分泌黏液,其他内分泌细胞：G细胞（促胃泌素）、D细胞（生长抑素）、肥大细胞（组胺）等。,（一）胃液成分,pH为0.91.5的无色酸性液体 正常人每日分泌量为1.5 2.5 L 成分：除水分外，主要含有盐酸消化酶碱性黏液内因子,胃 酸,即壁细胞分泌的HCl。正常人胃液总酸度（滴定终点pH7.0或8.4）为1060mmol/L，其中游离酸度（滴定终点pH3.5）为030mmol/L。胃酸的酸度：用中和100ml胃酸所需0.1mmol/L NaOH的毫升数来表示。作用：杀菌、激活胃蛋白酶原。进入小肠的胃酸可促进胰液和胆汁的分泌。造成的酸性环境还有助于小肠对铁和钙可溶性盐的形成，促进其吸收。但胃酸分泌过多对胃和十二指肠脂黏膜有侵蚀作用。,胃蛋白酶,胃蛋白酶原在pH5的酸性环境中转化而来。最适作用pH为23。 作用：可将食物中的蛋白水解为眎，胨及少量多肽和氨基酸。,碱性黏液,润滑胃内食糜。 形成“黏膜- HCO3-”屏障，可保护胃黏膜免受高浓度胃酸的侵蚀。 胃酸，乙醇，阿司匹林及耐酸的幽门螺杆菌均可破坏和削弱胃黏膜屏障引起胃炎和溃疡。,内因子,由壁细胞分泌的一种糖蛋白，分子量为50,00060,000。 与VitB12结合形成复合物，保护VitB12在小肠不被破坏，并在VitB12与回肠细胞刷状缘特异受体介导的结合、摄取过程中发挥作用。当胃黏膜丧失分泌内因子能力或胰腺胰蛋白酶分泌障碍时，可因VitB12吸收障碍而发生大红细胞性贫血。,消化道水解酶类及部分的吸收功能,（二）胃液分泌的调节,刺激胃液分泌的内源性物质 乙酰胆碱 促胃液素：胃和十二指肠黏膜内的G细胞分泌。 组织胺 其他因素：Ca2+、低血糖、酒精、咖啡因等。,组胺、胃泌素、乙酰胆碱对壁细胞的作用及其相互关系,（二）胃液分泌的调节,抑制胃液分泌的内源性物质 精神情绪因素。 HCl、脂肪和高涨溶液。 生长抑素、前列腺素以及上皮细胞生长因子。抑制壁细胞。通过抑制G细胞及ECL细胞释放促胃液素和组胺，间接抑制壁细胞分泌HCl。,二、胰腺,胰腺具有内分泌和外分泌两种功能。 内分泌功能主要与代谢调节有关。 外分泌为通过腺泡细胞和小导管细胞产生和分泌具消化作用的胰液。,（一）胰岛的内分泌,（二）胰腺的外分泌,胰液无色无臭，pH7.88.4。 正常每日分泌量约1L2L。 胰液主要含有水，电解质和各种消化酶 电解质：多种阳离子，Na、K、C2、M2和阴离子,HCO3、Cl、SO42、HPO42。消化酶：胰淀粉酶、蛋白水解酶、脂类消化酶还有胆固醇酯酶、核糖核酸酶和脱氧核糖核酸酶等多种酶。,胰液分泌的调节,正常情况下胰液中的蛋白水解酶以酶原形式存在。胰腺还分泌胰蛋白酶抑制物，可阻止腺细胞、腺泡及胰导管内的胰蛋白酶原的激活。食物是刺激胰液分泌的重要天然调节因素。,进食时胰液分泌的调节,进食时胰液分泌受神经和体液的双重控制，但以体液调节为主。 胰液分泌可分为头期、胃期和肠期。头期和胃期胰液分泌： 食物色、香、味及食物对口腔、食道、胃和小肠的刺 激，均可通过神经反射引起胰液分泌，反射的传出神经 主要为迷走神经。头期和胃期胰液分别占消化期胰液分 泌量的20%和5% 10% 。 肠期胰液分泌： 食糜进入十二指肠和上段空场后,食糜中的HCL可刺激小 肠黏膜释放促胰液素（Sec）和胆囊收缩素（CCK），引 起胰液分泌。肠期胰液分泌占消化期胰液分泌量的 70%。,Sec通过血循环作用于胰腺导管上皮细胞上的特异性受体，通过cAMP信号转导途径引起细胞分泌大量的H2O和HCO3-。从而中和进入十二指肠的HCl，保护小肠不被HCL侵蚀，并给胰酶作用提供适宜的环境。CCK通过血循环作用于胰腺促进胰液的分泌和促进胆囊强烈收缩而排出胆汁。CCK对胰组织还有营养作用，它促进胰组织DNA和蛋白质的合成。引起CCK释放的因素由强至弱依次为： 蛋白质分解产物、脂酸钠、HCl、脂肪 影响胰液分泌的激素还有胃窦分泌的胃泌素和小肠分泌的血管活性肠肽。,三、肠,肠道各段在食物消化吸收的过程中发挥不同作用。 小肠： 是食物消化吸收的主要部位，食物通过小肠后，消化过程基本完成，未被消化和吸收的物质则从小肠进入大肠。 大肠： 人的大肠内没有重要的消化活动。其主要功能是吸收水分、无机盐及由大肠内细菌合成的维生素B、K等物质，为消化后的残渣提供暂时贮存的场所。,糖的消化,膳食中的糖主要为淀粉，其次为双糖。食入的糖必须水解为单糖，才能被消化道黏膜吸收。 淀粉的消化是从口腔开始的。,在小肠中，由于胰液和肠液中含消化糖的消化酶，故进一步被消化。,淀粉,麦芽糖,淀粉、麦芽糖,糖的吸收,食物中的糖消化成单糖后在小肠上部吸收。 单糖的吸收是通过黏膜细胞刷状缘上的载体蛋白介导的主动转运进行。果糖是通过易化扩散进入肠绒毛上皮细胞，进入细胞内的果糖大部分转化为葡萄糖，然后进入细胞间液。,蛋白质的消化,除食入的蛋白质外，进入胃肠道的还有消化酶、黏液、脱落上皮和血浆蛋白等内源性蛋白质。 蛋白质的消化是从胃开始的，胃蛋白酶为内切酶，水解蛋白质分子内部的肽键，它对肽键作用的特异性较差，能将各种水溶性蛋白质水解成多肽。蛋白质消化的主要部位是小肠，其过程分两个阶段：肠液中的胰酶对蛋白质的消化。肠黏膜细胞对寡肽的水解。,蛋白质的吸收,在小肠，蛋白质被消化为氨基酸、二肽或三肽后可被吸收。 通过与Na吸收偶联的载体介导的主动转运过程。中性氨基酸载体，碱性氨基酸载体，酸性氨基酸载体，亚氨基酸及甘氨酸载体。 通过“-谷氨酰基循环” 的转运方式。细胞膜上-谷氨酰转移酶催化下，谷胱甘肽完成对氨基酸的转运。在胞浆中一系列酶的作用下谷胱甘肽再合成。 仅少数氨基酸可通过易化扩散的方式进入肠上皮细胞。,脂类的消化,脂类消化和吸收的主要场所在小肠上段。胆汁能使脂肪变成微小的颗粒，从而增加了脂肪与消化 酶的接触面积，有利于脂肪的消化。胰液中含有胰脂肪酶、磷脂酶A2、胆固醇酯酶及辅脂酶 等可对食物中脂类分别进行消化。,脂肪,脂肪微粒,甘油 + 脂肪酸,脂类的吸收,脂类消化产物主要在空肠被吸收。 各种消化产物，如甘油一酯、脂肪酸、胆固醇及溶血磷脂等可被胆汁酸盐乳化成更小的混合微团，易于穿过小肠黏膜细胞表面的水屏障，为肠黏膜细胞吸收。 甘油、中链及短链脂肪酸被黏膜细胞吸收后直接进入门静脉。 长链脂肪酸及其他产物随混合微团被吸收入肠黏膜后，可再酯化生成甘油三酯和磷脂等。,核酸的消化和吸收,食物中的核酸多以核蛋白的形式存在。核蛋白在胃中受胃酸的作用，分解成核酸和蛋白质。 核酸进入小肠后，受胰液和肠液中各种水解酶的作用逐步水解为核苷和磷酸，核苷可进一步水解为碱基和戊糖。 戊糖被吸收后参加体内的戊糖代谢；嘌呤和嘧啶碱则主要在肠黏膜被分解而排出体外。,水、离子和维生素的吸收,四、胃肠道激素,在胃肠道黏膜散布有数十种内分泌细胞，它们分泌的激素统称为胃肠激素。 胃肠激素作用包括影响胃肠道的运动、分泌、消化和吸收，调节胆汁和胰腺激素分泌，影响血管壁张力、血压和心输出量等。 作用方式： 内分泌、旁分泌、外分泌、神经分泌、腔分泌、 自体分泌。,主要胃肠激素的分布、作用及释放的刺激物,第二节 胃肠胰病理,一、胃黏膜屏障损害与消化性溃疡,二、胰腺炎,三、营养、吸收和消化不良,四、胃肠胰内分泌肿瘤,一、胃黏膜屏障损害与消化性溃疡,胃黏膜屏障损害是溃疡发生的病理基础。该屏障的结构包括胃黏膜上皮细胞顶部的类脂质细胞膜及紧密联结的上皮细胞构成的脂蛋白层（细胞屏障），和覆盖于黏膜表面的碱性黏液（黏液屏障）。,（一）胃黏膜屏障的保护机制,胃黏膜脂蛋白与磷脂分子层结构 碱潮 黏液层防护与快速修复 丰富的血液供给 胃黏膜激素：前列腺素,（二）胃黏膜屏障损害的原因及机制,原因： 内因：应激、胃黏膜供血不足、胃酸和胃蛋白酶的异常增高等。外因：某些食物和许多药物、生物因素如幽门螺杆菌感染。 机制： 当损害因子过强和/或保护机制减弱时，将引起黏膜损害而形成溃疡。 消化性溃疡 应激性溃疡,急性应激性溃疡,急性应激性溃疡是指先前无慢性溃疡者，因强烈的应激反应或某些急性疾病，而突然发生急性胃、十二指肠溃疡或糜烂, 可并发消化道出血或穿孔。主要病变为胃黏膜溃疡、糜烂和出血。应激引起的多发性溃疡常见于胃底或胃体，单个溃疡多见于十二指肠，溃疡或糜烂亦可发生于食道下段。主要机制是高酸和胃黏膜缺血。,消化性溃疡,消化性溃疡是胃或十二指肠的黏膜缺损，是由于正常黏膜的防御能力下降或胃酸及胃蛋白酶等攻击因子作用过强造成的。胃黏膜屏障功能减弱在胃溃疡的发病中较重要；而胃酸、胃蛋白酶过多则在十二指肠溃疡发病中较重要。 主要病因有： 服用非甾体抗炎药、慢性幽门螺杆菌感染及高胃酸状态如Zollinger-Ellison综合征。,二、胰腺炎,急性胰腺炎 由于胰酶逸入胰腺组织内使胰腺自我消化而引起的急性出血性坏死。临床特点为突然出现的上腹部深部疼痛、恶心、呕吐、出汗、休克等。实验室检查可见血液淀粉酶和脂酶升高。,（一）急性胰腺炎,病 因,病因有多种，主要与胆道疾病或过量饮酒有关梗阻因素过量饮酒暴饮暴食高脂血症高钙血症创伤,胰腺缺血其他：药物，如雌激素、口服避孕药、硫唑嘌呤等。病毒感染少数找不到原因，称为特发性胰腺炎,发病机制与病理生理,在正常情况下，胰液中的胰蛋白酶原在十二指肠内被胆汁和肠液中的肠激酶激活变成有活性的胰蛋白酶，具有消化蛋白质的作用。如胆汁和十二指肠液逆流入胰管，大量胰酶被激活，胰蛋白酶又能激活其他酶，使胰腺充血、出血和坏死。而磷酯酶A被激活后，引起胰腺和胰周组织的广泛坏死。 消化酶和坏死组织又通过血液循环和淋巴管运送到全身，引起多脏器损害，成为急性胰腺炎的多种并发症和致死原因。,实验室检查,血清淀粉酶在起病后612小时开始升高，48小时时开始下降，持续35天。淀粉酶的高低不一定反映病情的轻重，出血坏死型胰腺炎淀粉酶值可正常或低于正常。尿淀粉酶浓度受尿量的影响，尿淀粉酶升高稍迟但持续时间比血清淀粉酶长。血清脂肪酶常在病后2472小时开始上升，持续710天，对病后就诊较晚的急性胰腺炎患者有诊断价值，其诊断的特异性较淀粉酶高。 其他项目：包括白细胞增高，高血糖，肝功能异常，低血钙、血气分析及DIC指标异常等。,慢性胰腺炎 是指胰实质的反复性或持续性炎症，胰体有部分或广泛纤维化或钙化，腺泡萎缩，胰导管结石形成，假囊肿形成，有不同程度的胰腺外、内分泌功能障碍。临床特点 为消化不良症状、腹痛、腹部包块、腹泻、消瘦、黄疸、糖尿病等。,（二）慢性胰腺炎,病 因,发病因素与急性胰腺炎相似 常见原因为过多饮酒，特别是西方国家，发生的危险与酗酒的时间和饮酒量有关。在我国则以胆道疾病为主要病因。代谢障碍（如高钙血症、高脂血症）、遗传因素和免疫疾病也可引发慢性胰腺炎。少数原因不明：特异性慢性胰腺炎。,三、营养、吸收和消化不良,严重营养不良 定义是指营养物供应不足，但当消化和吸收功能障碍时均可致营养物的摄入不足，最终呈现共同的病理特征：机体营养缺乏及功能异常。,（一）营养不良,主要病理改变,营养物不良导致体重减轻，乏力，并可伴继发性垂体功能低下和闭经。低清蛋白血症致周围性水肿。维生素D、钙和镁缺乏导致骨质脱钙和手足搐搦。铁、叶酸、维生素B12缺乏出现贫血。维生素K缺乏和低凝血酶原致出血倾向。B族维生素缺乏继发外周神经病，舌炎和口角炎。维生素A缺乏继发夜盲症，皮肤过度角化等。,（二）消化不良和吸收不良,消化不良 是指由于消化酶缺乏或胃肠功能紊乱，以致肠腔内营养物不能被很好地裂解或水解为适合吸收的物质。吸收不良从广义上讲应包括消化和吸收两方面。 各种疾病所致小肠对营养物的消化和吸收不良可造成临床和实验室检查相类似的表现，称为吸收不良综合征。 主要病理机制有三个方面：肠腔内消化不良，各种原因致吸收不良和淋巴血运障碍致运送异常。病理改变包括两个方面：特异疾病的病理改变和吸收不良与营养不良的病理改变。,四、胃肠胰内分泌肿瘤,胃肠胰中广泛存在的内分泌细胞具有演变为肿瘤或病理性增生的潜能，由其形成的肿瘤可分泌胃肠激素所以称内分泌肿瘤或增生。 肿瘤的共同特点器官、组织的多源性肿瘤大多具有功能性临床表现的多样性和多变性部分肿瘤具有遗传性和家族性不少肿瘤属于生长缓慢的恶性肿瘤,（一）胰内分泌肿瘤,胰内分泌肿瘤是消化系统最常见的内分泌肿瘤 特点：某一种内分泌肿瘤，常以某一种激素分泌增高为主并伴有一种以上其他激素分泌。症状与该肿瘤分泌激素的生物作用相关，并且可能在临床上先于占位性表现。主要临床检验常直接测定该肿瘤分泌的激素，或对激素引起的特异生物化学改变进行检测。这些肿瘤中既有部分良性，亦有恶性。多为单个肿瘤，也可为多发性肿瘤。部分胰岛内分泌肿瘤细胞可分泌其他激素(异源性激素)，并产生相应的病理生物化学改变及临床综合征。,胰岛素瘤,胰岛素瘤 又称胰岛B细胞瘤，它是一种以分泌大量胰岛素而引起一系列发作性低血糖症候群为特征的疾病。 临床表现： 禁食易发生低血糖症状 血糖水平低于2.8mmol/L 给予口服或静脉注射葡萄糖后症状缓解，称为Whipple三联症,实验室检查,空腹或发作时血糖2.8mmol/L血胰岛素或C肽水平相对高于正常。 饥饿试验： 90%以上患者在禁食24小时后或禁食终止前2小时增 加运动，可激发低血糖。 刺激试验： 包括D680与胰升糖素试验、C肽抑制试验。,胰升糖素瘤,胰升糖素瘤是胰岛A细胞肿瘤。 报告的患者中多数为女性，这些患者皮肤有坏死溶解转移性红斑、口腔炎、贫血、体重下降及糖尿病，构成一特殊的临床症候群。,实验室检查,血象：可有正细胞正色素性贫血，其程度随病情进展逐渐加重，血清铁下降。 血浆胰升糖素水平：正常人空腹时为0100pg/ml,患者的血浆水平为3806750pg/ml。 肿瘤组织胰升糖素水平：正常人新鲜胰腺胰升糖素含量约为（9.32.3）g/g, 肿瘤组织中的含量高达21.2 g/g。 血浆氨基酸水平常低于正常，甚至低于糖尿病或蛋白质缺乏症患者。,生长抑素瘤,生长抑素瘤 是胰岛D细胞肿瘤，因释放大量生长抑素，从而使胰岛素、胰升糖素、胃泌素和促腺液素分泌受到抑制，而引起以糖尿病、胆石症及吸收不良为主的综合征。,实验室检查,生长抑素水平测定 常增高。在胰静脉和肝静脉处取血，生长抑素升高更明显，可达正常人的100倍。轻型患者可有间歇性高生长抑素血症，对生长抑素水平不高者，可静脉注射D680。激发试验 胃酸减低或缺乏。血浆胰岛素和胰升糖素水平降低：注射精氨酸或 葡萄糖后，血浆胰岛素水平无变化。,（二）卓-艾综合征,以显著的高胃酸分泌、严重的消化性溃疡和非胰岛细胞瘤为特征的综合征，因患者的胰腺肿瘤中提取出胃泌素样物质，本病亦称胃泌素瘤。,实验室检查,确定卓-艾综合征最敏感和最特异的方法是确认禁食时血清胃泌素浓度的升高（150pg/ml），测定应在患者24小时内未服用H2受体阻滞剂或6天内未服用奥美拉唑的情况下进行。在血清胃泌素水平大于1000pg/ml以及胃酸高分泌的患者，可以诊断卓-艾综合征。 在胃泌素水平较低（1501000pg/ml）和胃酸分泌较低的患者，应进行胰泌素刺激试验来区别卓-艾综合征和其他高胃泌素血症的原因。 在所有的卓-艾综合征的患者，应测定血清PTH、催乳素、LH-FSH及GH水平以除外型多发性内分泌肿瘤。,（三）型多发性内分泌肿瘤,型多发性内分泌肿瘤（MENI）又名Wermer综合征，累及垂体、胰腺和甲状旁腺。MEN I的临床表现多种多样，取决于各内分泌腺肿瘤所分泌的激素。 垂体受累者约占MENI的65% 甲状旁腺受累者约占MENI的88% 胰腺受累者占MEN I的81%,（四）类癌综合征,起源于肠嗜铬细胞和肠嗜铬样细胞的类癌所引起的临床综合征，由于肿瘤分泌5-羟色胺(5-HT)等多种生物活性介质和激素，使其临床表现复杂多样，包括腹泻、腹痛、皮肤潮红、支气管痉挛、心瓣膜病变等，许多类癌也同时产生肽类激素。血中5-HT显著升高为本病特征性实验室检查改变。 胃肠道类癌一般生长缓慢，只有在发生广泛转移特别是肝转移时才会出现类癌综合征。,第三节 胃肠胰疾病的生物化学检验,一、胃酸测定,二、胰腺外分泌功能评价试验,三、小肠消化与吸收试验,四、双标记Schilling试验,五、淀粉酶测定,一、胃酸测定,胃液中的胃酸有两种形式，即游离酸和与蛋白结合的盐酸蛋白盐(结合酸)。 方法：先将晨间空腹残余胃液抽空弃去。连续抽取1小时胃液后，一次皮下注射五肽胃泌素6g/kg。注射后每15min收集一次胃液标本，连续4次，分别测定每份胃液标本量和氢离子浓度。 基础胃酸分泌量（BAO）：注射胃泌素前1h胃液总量乘胃酸浓度（mmol/L）。最大胃酸分泌量( MAO）：取注射五肽胃泌素后的4次标本，分别计算其胃液量和胃酸浓度的乘积（胃酸量），4份标本胃酸量之和即为 MAO (mmol/h)。 参考范围：BAO：25mmol/h；MAO：1520mmol/h。,临床意义,胃酸增高： 可见于十二指肠球部溃疡、胃泌素瘤、幽门梗阻、慢性胆囊炎等。 胃酸减低： 可见于胃癌、痿缩性胃炎、继发性缺铁性贫血、口腔化脓感染、胃扩张、甲状腺功能亢进和少数正常人。 胃酸缺乏： 是指注射五肽胃泌素后仍无盐酸分泌，常见于胃癌、恶性贫血及慢性萎缩性胃炎。,影响胃液酸度有多种原因，如患者精神状态、神经反射、烟酒嗜好、便秘及采集方法等，因此，解释实验结果应综合分析。,二、胰腺外分泌功能评价试验,分为两大类：直接法和间接法 直接法为通过静脉给予一种或几种促胰分泌激素，收集胰液测定体积、成分和酶活性。 间接法为通过试验检测十二指肠引流物样本中胰酶的量，有关胰酶消化底物生成的产物，或测定血浆中相关激素的浓度及其他反映胰分泌功能不足的标志物。,三、小肠消化与吸收试验,131I标记脂肪消化吸收试验 给予受试者口服131I-甘油三酯，然后测定血及粪中的放射强度。均正常，则表明胰液、胆汁及肠管壁对脂肪的消化吸收均无异常。有异常，为鉴别其是由于肠外因素还是因肠管本身异常引起的，则需按上述方法进行131I-脂肪酸吸收试验。正常时，则其脂肪吸收异常是由于胰液、胆汁的分泌异常所致。如果血中放射活性低而粪便中放射活性高，则提示为小肠黏膜吸收异常所致。,右旋木糖吸收试验 右旋木糖与淀粉不同，不需消化即可在小肠直接被吸