糖代谢紊乱的ppt课件

.,第四章,糖代谢紊乱的生物化学检验,.,第一节：糖代谢及调节,血糖是指血液中的葡萄糖（Glucose,Glu），分子式为C6H12O6(MW180D)，是一种六碳醛基糖。是人体主要的能量来源，也是构成机体结构物质的重要组成部分，通过糖原生成与分解、糖的异生与酵解、脂肪的形成与分解作用之间的动态平衡，维持机体、尤其是脑、神经的正常生理功能有重要的意义。,.,一血糖的来源与去路,来源1食物的消化吸收唾液淀粉酶作用生成糊精和麦芽糖、胰酶作用生成二糖、在小肠生成单糖并以主动转运方式吸收、通过门静脉运至肝脏。,.,一血糖的来源与去路,来源1食物的消化吸收唾液淀粉酶作用生成糊精和麦芽糖、胰酶作用生成二糖、在小肠生成单糖并以主动转运方式吸收、通过门静脉运至肝脏。,2糖原的分解肝糖原在葡萄糖-6-磷酸酶分解成葡萄糖入血，为空腹血糖直接来源。肾脏也可分解糖原但肌肉不能分解糖原。,.,一血糖的来源与去路,来源1食物的消化吸收唾液淀粉酶作用生成糊精和麦芽糖、胰酶作用生成二糖、在小肠生成单糖并以主动转运方式吸收、通过门静脉运至肝脏。2糖原的分解肝糖原在葡萄糖-6-磷酸酶分解成葡萄糖入血，为空腹血糖直接来源。肾脏也可分解糖原但肌肉不能分解糖原。3糖的异生非糖物质如氨基酸、乳酸和甘油经肝脏糖异作用生成葡萄糖。,.,肝在血糖的来源与去路方面所发挥的作用较其他器官全面，所以它是维持血糖恒定的关键器官。当肝功能严重受损时，进食糖类或输注葡萄糖液都可发生一时性高血糖甚至糖尿，而饥饿时则可出现低血糖症状。,.,去路1氧化供能无氧酵解（生成乳酸）、有氧氧化生成丙酮酸、经三羧酸循环和经粒体呼吸链氧化磷酸化产生ATP、CO2和H2O。2合成糖原在肝脏、肌肉等组织合成糖原贮存。3转化为非糖物质或糖衍生物。4肾脏排出高于肾阀时从尿中排出。5磷酸戊糖途径生成NADPH和核糖,.,糖代谢总结,.,二血糖的调节,1降血糖的激素：胰岛素胰岛细胞粗面内质网合成前胰岛素原，经一系列酶解作用，最后成C肽和胰岛素（含51个氨基酸，分子量6000，pI5.3，由A、B两条链通过两个二硫键连接而成）。,.,基础胰岛素的分泌速度约1U/h，每天总分泌量为40U，受葡萄、糖氨基酸等剌激而增加分泌，升血糖因素减少其含量。主要在肝脏降解，亦有少量由肾小球滤过，近曲小管重吸收和降解；生物半衰期为45分钟。,.,通过细胞膜上胰岛素受体与胰岛素结合亚基，引起构象发生变化；亚基的酪氨酸蛋白激酶磷酸化而激活受体，激活酪氨酸激酶导致细胞内信转导。,.,胰岛素结构,.,胰岛素样生长因子(IGF)是一种多肽，结构、作用似胰岛素，主要有主IGF和IGF，后者生理机理不清楚，前者是细胞生长和分化的主要调节因子之一，由主要由肝脏产生，其它组织合成的不分泌入血液，在局部起作用。浓度较高，但绝大部分与蛋白质结合而不发挥作用。在正常糖代谢中作用不清楚，外源性注入可导致低血糖，缺乏可引起和长迟缓。胰腺外肿瘤可致生成过量，患者可有饥饿性低血糖。,.,2升血糖的激素：,通过促进肝糖原分解和糖异生，抑制葡萄糖的利用，升高血糖浓度。胰高血糖素最为重要，肾上腺素为次，生长激素和皮质醇在发生低血糖3-4小时后起作用。,.,胰高血糖素胰岛细胞分泌的29个氨基酸的多肽，通过与特异受体结合，增加胞内cAMP和Ca2+的浓度，促进肝糖原分解、糖异生、脂肪动员，在肝脏生成酮体。长期高血糖降低其反应性，增加低血糖发生率。应激、运动和氨基酸可诱导其释放，胰岛素抑制欺分泌。,.,肾上腺素肾上腺髓质分泌的儿茶酚胺类激素。促进肝糖原分解并降低葡萄糖利用、抑制胰岛素分泌、促进胰高血糖素分泌。在型糖尿病人中起着关键作用。运动和应激可促进其分泌。肾上腺髓质肿瘤可分泌过量引起高血糖。,.,生长激素垂体分泌的多肽，促进糖异生和脂肪分解，拮抗胰岛素。皮质醇在促肾上腺皮质激素的剌激下由肾上腺皮质分泌的，促进糖异生，糖原、蛋白质、脂肪分解,.,3其他影响代谢的激素甲状腺素剌激糖原分解、促进小肠吸收葡萄糖。生长激素释放抑制激素由胃肠道和胰岛细胞分泌的14个氨基酸的多肽类激素。抑制生长激素释放，调节胰高血糖素和胰岛素的分泌。,.,第二节：高血糖与糖尿病,糖尿病（Diabetesmellitus,DM）是以高血糖为特征的代谢性疾病，常伴有脂质代谢和蛋白质代谢紊乱。典型症状为多尿、烦渴多饮、多食和体重减轻“三多一少”。长期高血糖易造成广泛的微小血管病变，继发视力下降乃致失明、高血压、心脑血管疾病、肾功能衰竭等等。,.,一定义：,糖尿病是一组由于胰岛素分泌不足或（和）作用低下而引起的代谢性疾病。绝对不足/相对不足发病机制：胰腺细胞的自身免疫性损害；机体对的作用产生抵抗。,.,二分类、分型,1型糖尿病2型糖尿病特殊类型糖尿病妊娠期糖尿病,.,1型糖尿病,特发性糖尿病特点：具有1型糖尿病表现（易发生酮症酸中毒，依赖胰岛素生存）。缺乏自身免疫证据，无HLA基因相关，好发于非裔和亚裔。,.,免疫介导糖尿病胰岛细胞的破坏引起胰岛素绝对不足。特点：1典型病例常见于表少年。2起病较急。3血浆胰岛素和C肽低，糖耐量曲线平。4自身免疫损伤是重要发病机制，多可检出自身抗体。5治疗依赖胰岛素。6易发生酮症酸中毒。7遗传因素有重要作用，与HLA某些基因有很强关联。,.,2型糖尿病：胰岛细胞功能减退，患者对胰岛素不敏感。特点：常见于肥胖的中老年成人；起病较慢；胰岛素绝对值不低，但糖剌激后延迟释放；自身抗体阴性；单用降糖药可以控制；发生酮症酸中毒比例低；有遗传倾向，但与HLA无关。,.,特殊类型的糖尿病：细胞基因缺陷：常染色体显性遗传，表现为胰岛素分泌的轻度受损和胰岛素作用缺陷。胰岛素作用基因缺陷：胰岛素受体变异。胰岛素的外分泌疾病：各种原因继发糖尿病。内分泌疾病所致：拮抗激素过量。,.,妊娠期糖尿病：妊娠期糖尿病是指妊娠期发生或发现的糖尿病，孕前已有糖尿病的孕妇不包括在内，其发病率约为孕妇的1%-2%。妊娠其糖尿病有以下特点：1、孕前未发现糖尿病或糖耐量减低。2、妊娠期糖尿病对胎儿的影响以自然流产，胎死宫内，早产及围产期死亡为多见，分娩巨大儿较多。,.,糖尿病相关知识,1遗传因素糖尿病发病率在血统亲属中与非血统亲属中有显著差异，前者较后者高出5倍。在糖尿病型的病因中遗传因素的重要性为50%，而在糖尿病型中其重要性达90%以上。,病因：,.,病因：,2精神因素认为伴随着精神的紧张、情绪的激动及各种应激状态，会引起升高血糖激素的大量分泌，如生长激素、去甲肾上腺素、胰升糖素及肾上腺皮质激素等。,3肥胖因素目前认为肥胖是糖尿病的一个重要诱发因，约有60%-80%的成年糖尿病患者在发病前均为肥胖者，肥胖的程度与糖尿病的发病率呈正比，另外，随着年龄增长，体力活动逐渐减少时，肌肉组织由占体重的47%减少到36%，而脂肪由20%增加到36%，此系老年人，特别是肥胖多脂肪的老年人中糖尿病明显增多的主要原因之一。,.,4长期摄食过多饮食过多而不节制，营养过剩，使原已潜在有功能低下的胰岛素细胞负担过重，而诱发糖尿病。,5感染幼年型糖尿病与病毒感染有显著关系，感染本身不会诱发糖尿病，仅可以使隐形糖尿病得以外显。,6妊娠有关专家发现妊娠次数与糖尿病的发病有关，多次妊娠易使遗传因素转弱诱发糖尿病。,.,7自身免疫：主要与胰岛素依赖型糖尿病者发病有关。,8胰岛素拮抗激素。,9胰岛细胞释放胰岛素异常：生物合成中胰岛素基因突变而形成结构异常的胰岛素导致糖尿病,10胰岛素受体异常、受体抗体和胰岛素抵抗,病因：,.,多饮原因,多饮：主要由于高血糖使血浆渗透压明显增高，加之多尿，水分丢失过多，发生细胞内脱水而加重高血糖，使血浆渗透压进一步明显升高，刺激口渴中枢，导致口渴而多饮，多饮进一步加重多尿。,.,多尿原因,多尿：由于血糖过高，超过肾糖阈，经过肾小球滤出的葡萄糖不能完全被肾小管重吸收，形成渗透性利尿，血糖越高，尿糖排泄越多，尿量越多，日尿量可达5000-10000ml,有肾脏疾病者，肾糖阈增高，尿糖排泄障碍，在血糖轻、中度增高时，多尿可不明显。,.,多食原因,多食：机制不清。多数学者认为是葡萄糖利用率（进出组织细胞前后动静脉血中葡萄糖浓度差）降低所致。正常人空腹时动静脉血中葡萄糖浓度差较小，刺激摄食中枢，产生饥饿感，反之，动静脉血中浓度差大于0.829mmol/l时，产生饱腹感。然而，糖尿病患者由于胰岛素的相对或绝对缺乏或组织对胰岛素不敏感，组织摄取利用葡萄糖能力下降，虽然血糖处于高水平，当动静脉血中葡萄糖的浓度差很小，组织细胞实际上处于“饥饿状态”，从而刺激摄食中枢引起饥饿、多食；另外，机体不能充分利用葡萄糖，大量葡萄糖从尿中排泄，因此，实际上处于半饥饿状态，能量缺乏亦引起食欲亢进。,.,体重下降原因,体重下降：糖尿病患者尽管食欲和食量正常，甚至增加，当体重却下降，主要是由于胰岛素绝对或相对缺乏或胰岛素抵抗，机体不能充分利用葡萄糖产生能量，导致脂肪和蛋白质分解加强，消耗过多，呈负氮平衡，体重逐渐下降，乃至出现消瘦。另外，血糖明显升高，大量葡萄糖经尿丢失，也是体重下降的重要原因。一旦葡萄糖经合理的治疗，获得良好控制后，体重下降可控制，甚至有所回升，如果糖尿病患者在治疗过程中，体重持续下降或明显消瘦，提示可能代谢控制不佳或合并其他慢性消耗性疾病。,.,乏力原因,乏力：由于葡萄糖不能被完全氧化，即人体不能充分利用葡萄糖和有效的释放出能量，同事组织失水，电解质失衡及负氮平衡等，因而感到全身乏力，精神萎靡。,.,视力下降原因,视力下降：高血糖导致晶状体渗透压改变，引起晶状体屈光度变化所致。,.,在什么情况下作检查,1、体重减轻且找不到原因；2、有糖尿病家族史且大于40岁者；3、分娩巨大儿（体重大于4000克）的母亲；4、有过妊期并发症者；5、有反应性低血糖；6、易患疥，痈及肢体溃疡持续不愈者；7、肥胖；,.,8、皮肤瘙痒，尤其是女性外阴瘙痒；9、易疲劳；10、反复尿路、胆道、肺部和其他感染；11、顽固性便秘或腹泻；12、出汗过多；13、男性龟头炎、性功能障碍者；14、过早出现白内障和视网膜病变；16、早起出现心绞痛和脑血管意外；17、心动过速、体位性低血压等。,.,三诊断标准,WHO(2001年）糖尿病诊断标准1出现糖尿病症状加上随机血浆葡萄糖浓度11.1mmol/L(200mg/dl)。随机是指一天内任何时间，不管上次用餐时间。典型的糖尿病症状包括多尿、烦渴多饮和不明原因的体重下降。2空腹血浆葡萄糖（FPG）7.0mmol/L(126mg/dl)。空腹指至少8h内无含热量食物的摄入。3囗服葡萄糖耐量试验（OGTT），2h血浆葡萄糖（2-hPG)11.1mmol/L(200mg/dl)。试验应按WHO的要求进行，受试者服用的糖量相当于溶于水的75g无水葡萄糖。注：三方法可单独诊断糖尿病，任何一种方法阳性结果，须用三方法中任一方法复查才能确诊；血浆葡萄糖指静脉葡萄糖。,.,糖耐量受损血浆FPG7.0mmol/L和2hPG7.8mmol/L,11.1mmol/L，为糖耐量减退（IGT）。血浆FPG6.1mmol/L，但7.0mmol/L,2hPG7.8mmol/L，为空腹血糖损害（IFT）。,.,妊娠期糖尿病（GDM）的诊断标准（2001年）_100g葡萄糖负荷75g葡萄糖负荷_空腹5.35.31h10.010.12h8.68.63h7.8_注：妊娠前已有糖尿病不属此病；至少满两项指标超标才能确诊；试验前三天不限制饮食；禁食8h后清晨坐位取血。,.,糖尿病相关实验室检查,临床症状实验室检查急性合并症葡萄糖、酮体、电解质、血气、渗透压诊断血糖、葡萄糖耐量监测血糖、酮体、糖化血红蛋白、糖化清蛋白糖尿病肾病尿总蛋白、尿微量白蛋白、肾功能试验,.,四糖尿病的主要代谢紊乱,人体细胞能量代谢凡要由糖供给，体内血糖处于动态平衡之中，糖尿病时三大物质代谢紊乱。酮症酸中毒,.,1糖尿病时体内代谢：糖代谢：糖利用减少、糖原分解和异生增加，使血糖升高；脂代谢：葡萄糖、甘油三酯摄入减少，合成减少，而脂肪酶活性增加，血浆游离脂肪酸和甘油三酯增加；脂动员产生大量酮体，进一步发展成酮症。蛋白质：合成减弱、分解加速，呈负氮平衡。,.,2并发症时体内代谢：急性并发症：感染、糖尿病性酮症酸中毒、乳酸酸中毒、非糖尿病性高渗昏迷。慢性并发症：微血管病变包括眼底、肾脏血管病变、神经病变及高血压等。大备管病变有动脉样硬化等,.,酮症酸中毒昏迷：酮体积聚、代谢性酸中毒、严重失水、电解质紊乱、pH下降，严重时致昏迷。机制：胰岛素绝对/相对不足，拮抗激素过多造成肝糖原分解加速，异生加强，但机体不能很好利用糖，各组织处于饥饿状态，脂肪分解加速，游离脂肪酸增多，酮体生成增加、利用减少而累积引起酮症。,.,非酮症高渗性昏迷：各种原因严重失水致血浆渗透压升高。常见诱因：使用利尿剂、糖皮质激素、透析尿崩症、甲亢，输入过多葡萄糖、腹泻、呕吐等脱水。特点：血糖极高而不易发生酮症酸中毒,.,乳酸酸中毒昏迷体内大量乳酸堆积。原因：组织不能有效利用血糖，糖代谢的中间产物丙酮酸大量还原成乳酸。（正常人乳酸/丙酮酸为10：1）,.,慢性并发症：机理：血糖使蛋白质发生非酶促糖基化反应，与未糖基化蛋白质交连，形成大分子糖化产物。后果：引起血管基底膜增厚、晶体浑浊变性和神经病变，导致眼、肾、神经、心脏和血管等多器官损害。,.,糖尿病性心脑血管病,糖尿病人常常伴有高血脂、高血压、血管粥样硬化，极易患心脑血管病。糖尿病性心脏病通常是指糖尿病人并发或伴发的冠状动脉粥样硬化性心脏病，糖尿病性心肌病，以微血管病变、植物神经功能紊乱所致的心律及心功能失常。,.,糖尿病性肾病,糖尿病性肾病，是对糖尿病患者危害极为严重的一种病症。病变可累及肾血管、肾小球、肾小管、和间质。常见的肾脏损害是糖尿病性肾小球硬化症，小动脉性肾硬化、肾盂肾炎、肾乳头坏死、尿蛋白等。其中糖尿病性肾小球硬化症是糖尿病特有的肾脏并发症，临床上通常称其为糖尿病性肾病。糖尿病性肾病是导致糖尿病患者死亡的一个重要原因。,.,糖尿病性肾病,1.蛋白尿是糖尿病性肾病的第一个标志。2.水肿和肾病综合症3.高血压4.肾功能衰竭,.,1.蛋白尿,是糖尿病性肾病的第一个标志。病人有早期的无蛋白尿仅在一定量的运动后出现蛋白尿间歇性蛋白尿经常性、持续性的蛋白尿，大部分病人的蛋白尿在“+”以上。当出现持续性蛋白尿后，肾小球的滤过率即开始下降。随着病程的进展，尿蛋白量逐年增多，尿蛋白量与肾脏病变严重程度相一致。当肾小球滤过率明显低于正常，出现大量蛋白尿后，能很快发展到肾功能衰竭；而24小时尿蛋白少于3克，尿蛋白量无明显增多者，肾功能衰竭出现缓慢。,.,2.水肿和肾病综合症,大约有一半左右的病人出现水肿，可能时糖尿病肾病从尿中丢失大量蛋白，久之引起低蛋白血症所致，但年龄越大，其他原因引起的水肿可能性也越多，20%左右的患者有肾病综合症的现。,.,3.高血压,是比较晚期的症状，出现在有蛋白尿时间较长的病人。初期仅于运动后血压增高，有持续性蛋白尿时，血压多持续增高，往往舒张压和收缩压均增高。高血压的出现加速了糖尿病性肾病患者肾功能的恶化,.,4.肾功能衰竭,早期，适应排糖的需要，肾小球滤过率增加，血中尿素氮和肌酐的水平正常，在出现持续性蛋白尿后，肌酐清除率约以每月下降1毫升的速度逐渐降低，血尿素氮和肌酐浓度增高，出现肾功能不全的临床表现，并在数年之内，可以发展到终末期肾功能衰竭。此外，糖尿病性肾病常伴有多种并发症，心衰与膀胱炎等并发症常影响肾功能，酮症酸中毒和高渗性昏迷伴循环衰竭时，还可发生急性肾功能衰竭。,.,糖尿病性眼病,糖尿病所并发的眼部疾病常见的有7种：糖尿病性视网膜病变、糖尿病性色素膜病变、糖尿病性白内障、糖尿病性视神经改变、糖尿病性视网膜脂血症、糖尿病性青光眼、糖尿病性屈光改变。其中最常见的是糖尿病性视网膜病变，它是糖尿病致盲的重要原因，其次是糖尿病性白内障，也是糖尿病破坏视力最常见的合并症。,.,糖尿病性神经病变,突出表现为双下肢麻木、胀痛、伴有针刺样、烧灼样异常感，很难忍受。有的患者可出现自发性疼痛闪电样痛或刀割样痛。,.,糖尿病下肢坏疽病变,糖尿病下肢坏疽,是由于糖尿病长期得不到很好控制,发生动脉硬化,出现了下肢大血管和微血管的病理改变。他的发生机理是：当糖尿病患者的下肢发生动脉硬化后，血管内皮细胞损伤，血液中的红细胞、血小板聚集功能增强，使血液呈高凝状态，促使血栓形成，引起管腔狭窄以致血管阻塞，造成下肢或中部缺血、缺氧以到坏疽发生。,.,第三节相关的实验室检测,一血液葡萄糖测定二酮体（-羟丁酸）检测三乳酸和丙酮酸测定四糖化蛋白测定五尿微量白蛋白测定六胰岛素和胰岛素抗体测定：七胰岛素原测定八C-肽测定九胰高血糖素的检测,.,血糖的一般性质,分子式：C6H12O6分子量：180D化学性质：属碳水化合物；是一种已醛糖；醛/烯二醇的平衡，使之易于氧化和还原。,.,正常值,3.616.11mmol/L(65110mg/dl)(葡萄糖氧化酶化、己糖激酶法、邻甲苯胺法、葡萄糖脱氢酶法)换算系数：mol/L18.02=mg/dl，mg/dl0.05551=mmol/L,.,测定方法,1Folin-Wu氏法2邻甲苯胺法（OT）3葡萄糖氧化酶法（氧电极法）4葡萄糖脱氢酶法（GDH）5葡萄糖氧化酶法（GOD-POD）6已糖激酶法（HK）,.,Folin-Wu氏法,原理：无蛋白血滤液中的葡萄糖，在碱性溶液中与硫酸铜共热，蓝色的二价铜（Cu2+)即还原成砖红色的氧化亚铜（Cu2O），氧化亚铜再使磷钼酸还原成钼蓝。淘汰原因：其它糖类、肌酐、维生素C等干扰；操作复杂，反应条件剧烈，不能自动化。,.,邻甲苯胺法,原理：葡萄糖在酸性介质中加热形成5羟基糖醛，分子中的醛基与邻甲苯胺（OT）等一级芳香胺缩合生成蓝绿色的Schiff碱，在630nm处测定其吸光度。淘汰原因：邻甲苯胺怀疑有致癌作用，其它糖类可导致结果阳性偏差；反应条件剧烈，不能自动化。,.,葡萄糖氧化酶(氧电极法）,原理：在葡萄糖氧化酶作用下，葡萄糖被氧化生成葡萄糖酸和过氧化氢，利用副反应消除过氧化氢，用氧电极作极谱测定，求得氧的消耗。特性：只能单项测定；结果偏差与O-T法相近；精密度高于其它方法；有发展前途。近期推出对过氧化氢有特异性的离子选择电极,.,葡萄糖脱氢酶法GDH）,原理：-D葡萄糖在葡萄糖脱氢酶作用下生成D-葡萄糖酸内脂，同时将氧化型辅酶还原成还原型辅酶，在340nm测定。特性：具有高度特异性；可采用动态法和终点法，适合自动化测定。目前尚未推广。,.,葡萄糖氧化酶法（GOD-POD）,原理：葡萄糖+O2GOD葡萄糖酸内脂+H2O22H2O2+4-AA+酚POD红色醌类化合物此反应称Trinder反应本法为国内推荐方法,.,葡萄糖氧化酶法GOD-POD）,备注1GOD-POD法以往采用无蛋白滤液测定，实际上直接用血清或血浆测定几乎无差别。2葡萄糖氧化酶仅作用于-D葡萄糖，无水葡萄糖结晶属型，溶于水后发生变旋光作用，需2小时才能达到平衡。3葡萄糖氧化的特异性强，但由于葡萄糖氧化酶制品中常混有过氧化物酶杂质，产生负偏差。,.,已糖激酶法（HK）,原理葡萄糖+ATPHK葡萄糖-6-磷酸+ADP葡萄糖-6-磷酸+NADP+G6PD6-磷酸葡萄糖酸+NADPH+H+NADPH在340nm处有一吸收峰，其吸光度增加与血糖浓度成正比。,.,已糖激酶法（HK）,特性：本反应两步反应均为特异反应，抗干扰能为强，灵敏度和准确性好，宜作为参考方法。是国际、国内的推荐方法。,.,注意事项,1标本收集宜使用含氟化钠的专用管，它可抑制血细胞对葡萄糖的酵解。2普通干燥管只适合于立即测定的标本，如不分离血清，4小时可降低20-30%。3未稍血结果高于静脉血，空腹时不明显，但2小时血糖明显。相差可达20%甚至以上。4全血浓度低于血浆浓度。,.,临床意义,1高血糖症：指血糖浓度7.3mmol/L(130mg/dl)，见于：生理性高血糖，如高糖饮食后12h，运动、情绪紧张等交感神经兴奋与应激状态。病理性高血糖，如各型糖尿病；颅脑外伤、颅内出血、脑膜炎等刺激血糖中枢；各种原因所致