【医学课件】 糖代谢异常及糖代谢紊乱疾病

1、糖代谢异常及糖代糖代谢异常及糖代谢紊乱疾病谢紊乱疾病生物化学与分子生物学教研室生物化学与分子生物学教研室 调节葡萄糖、果糖、半乳糖、糖原等调节葡萄糖、果糖、半乳糖、糖原等代谢的激素或酶的结构、功能、浓度异常代谢的激素或酶的结构、功能、浓度异常或组织、器官的病理生理变化造成的疾病或组织、器官的病理生理变化造成的疾病称为称为糖代谢紊乱疾病糖代谢紊乱疾病。糖有哪些生理功能？糖有哪些生理功能？第一节第一节 正常糖代谢概况正常糖代谢概况一、代谢概况一、代谢概况 机体有哪些主要的糖代谢途径？你能机体有哪些主要的糖代谢途径？你能说出每一条代谢途径的反应阶段、产物、说出每一条代谢途径的反应阶段、产物、关键酶、

2、能量变化环节以及生理意义吗？关键酶、能量变化环节以及生理意义吗？二、主要的糖代谢途径二、主要的糖代谢途径（一）糖酵解（一）糖酵解（二）糖的有氧氧化（二）糖的有氧氧化（三）磷酸戊糖途径（三）磷酸戊糖途径（四）糖原的合成与分解（四）糖原的合成与分解（五）糖异生（五）糖异生e1:己糖激酶己糖激酶 e2: 6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 e3: 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 nad+ 乳乳 酸酸 糖酵解的代谢途径糖酵解的代谢途径glug-6-pf-6-pf-1, 6-2patp adp atpadp1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 丙酮酸丙酮酸磷酸二羟丙酮

3、磷酸二羟丙酮 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 nad+ nadh+h+ adp atp adp atp磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸e2e1e3nadh+h+ 糖的有氧氧化糖的有氧氧化第一阶段：酵解途径第一阶段：酵解途径 第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧第三阶段：三羧酸循环第三阶段：三羧酸循环 g（gn）第四阶段：氧化磷酸化第四阶段：氧化磷酸化丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰coaco2nadh+h+ fadh2h2o o atp adptac循环循环 胞液胞液线粒体线粒体coashnadh+h+nad+nad+nadh+h+fadfadh2nadh+h+nad+h2oh2oh2ocoa

4、shcoashh2o柠檬酸合酶柠檬酸合酶顺乌头酸梅顺乌头酸梅异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶-酮戊二酸脱氢酶复合体酮戊二酸脱氢酶复合体琥珀酰琥珀酰coa合成酶合成酶琥珀酸脱氢酶琥珀酸脱氢酶延胡索酸酶延胡索酸酶苹果酸脱氢酶苹果酸脱氢酶gtpgdpatpadp核苷二磷酸激酶核苷二磷酸激酶atpatp atp氧化磷酸化偶联部位氧化磷酸化偶联部位nadhfmn(fe-s)琥珀酸琥珀酸fad(fe-s)coqcyt bcyt ccyt ccyt aa3o2 第一阶段：氧化反应第一阶段：氧化反应磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径n反应过程可分为二个阶段反应过程可分为二个阶段: : 第二阶段：非氧化反应第二阶段：非氧化反

5、应 生成生成磷酸戊糖，磷酸戊糖，nadph+h+及及co2。包括一系列基团转移。包括一系列基团转移。催化第一步脱氢反应的催化第一步脱氢反应的6-磷酸葡萄糖脱氢酶磷酸葡萄糖脱氢酶是此代谢途径的关键酶。是此代谢途径的关键酶。两次脱氢脱下的氢均由两次脱氢脱下的氢均由nadp+接受生成接受生成nadph + h+。反应生成的磷酸核糖是一个非常重要的中反应生成的磷酸核糖是一个非常重要的中间产物。间产物。g-6-p5-磷酸核糖磷酸核糖nadp+nadph+h+nadp+nadph+h+co2n糖原的合成与分解糖原的合成与分解udpg焦磷酸化酶焦磷酸化酶 g-1-p utp udpg ppi 糖原糖原n+1

6、 udp g-6-p g 糖原合酶糖原合酶 磷酸葡萄糖变位酶磷酸葡萄糖变位酶 己糖己糖(葡萄糖葡萄糖)激酶激酶 糖原糖原n pi 磷酸化酶磷酸化酶 葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶（肝）磷酸酶（肝） 糖原糖原n 6-磷酸果糖磷酸果糖 1,6-双磷酸果糖双磷酸果糖 6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 果糖双磷酸酶果糖双磷酸酶-1 adp atp pi 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 葡萄糖葡萄糖 葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶磷酸酶 己糖激酶己糖激酶 atp adp pi pep 丙酮酸丙酮酸草酰乙酸草酰乙酸 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶 adp atp co2+atp adp+pi gtp 磷酸烯

7、醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 羧激酶羧激酶gdp+pi +co2 糖异生糖异生1、肌糖原能补充血糖吗？为什么？、肌糖原能补充血糖吗？为什么？2、为什么有些人吃了蚕豆或者某些药物会诱、为什么有些人吃了蚕豆或者某些药物会诱 发黄疸？发黄疸？3、在禁食或饥饿时，体内的糖代谢会发生哪、在禁食或饥饿时，体内的糖代谢会发生哪 些改变？些改变？4、g-6-p在体内有哪些代谢去路？在体内有哪些代谢去路？5、为何剧烈运动后会感觉肌肉酸痛而几天后、为何剧烈运动后会感觉肌肉酸痛而几天后 酸痛感又会消失？酸痛感又会消失？第二节第二节 血糖及血糖浓度的调节血糖及血糖浓度的调节血糖，血糖，指血液中的葡萄糖。指血液中的葡萄糖

8、。血糖水平，血糖水平，即血糖浓度。即血糖浓度。n概念：概念：正常血糖浓度正常血糖浓度 ：3.896.11mmol/l一、血糖的来源与去路一、血糖的来源与去路主要调主要调节激素节激素降低血糖：胰岛素降低血糖：胰岛素(insulin)升高血糖：升高血糖：胰高血糖素胰高血糖素(glucagon)糖皮质激素糖皮质激素肾上腺素肾上腺素胰岛素的生物活性效应取决于：胰岛素的生物活性效应取决于：1 1、靶细胞上胰岛素受体的绝对或相对数量、靶细胞上胰岛素受体的绝对或相对数量2 2、到达靶细胞的胰岛素浓度、到达靶细胞的胰岛素浓度3 3、胰岛素与靶细胞受体的亲和力、胰岛素与靶细胞受体的亲和力4 4、胰岛素与受体结合

9、后的细胞内改变情况、胰岛素与受体结合后的细胞内改变情况胰岛素降低血糖的机制胰岛素降低血糖的机制1 1、加快葡萄糖转运速率、加快葡萄糖转运速率2 2、促进糖原合成、促进糖原合成3 3、加速糖氧化分解、加速糖氧化分解4 4、促进糖转化为脂肪、促进糖转化为脂肪5 5、抑制糖异生、抑制糖异生1 1、血糖浓度维持正常对哪些器官最为重要？、血糖浓度维持正常对哪些器官最为重要？ 为什么？为什么？2 2、为什么喜欢吃甜食的人容易发胖？、为什么喜欢吃甜食的人容易发胖？3 3、糖代谢异常对机体有何影响，可能会诱发、糖代谢异常对机体有何影响，可能会诱发 哪些疾病？哪些疾病？第三节第三节 糖尿病糖尿病（diabete

10、s millitus, dm）一、概念一、概念 糖尿病是一组由于胰岛素分泌不足或（和）糖尿病是一组由于胰岛素分泌不足或（和）胰岛素受体减少或敏感性降低导致的代谢性胰岛素受体减少或敏感性降低导致的代谢性疾病。疾病。发病机制：发病机制：1、胰腺、胰腺细胞的自身免疫性损伤细胞的自身免疫性损伤2、机体对胰岛素的作用产生抵抗、机体对胰岛素的作用产生抵抗临床特征：临床特征： 血糖浓度持续增高，伴有脂类、蛋白质血糖浓度持续增高，伴有脂类、蛋白质代谢紊乱和水、电解质、酸碱平衡紊乱。代谢紊乱和水、电解质、酸碱平衡紊乱。1、糖尿病患者有哪些典型的临床症状？、糖尿病患者有哪些典型的临床症状？2、为何糖尿病患者后期会

11、出现酮症酸中毒？、为何糖尿病患者后期会出现酮症酸中毒？糖糖尿尿病病二、糖尿病的类型及其特点二、糖尿病的类型及其特点 国际糖尿病学会推荐，依据糖尿病病因（国际糖尿病学会推荐，依据糖尿病病因（20012001年）年）分成四类：分成四类： 1 1型糖尿病型糖尿病 2 2型糖尿病型糖尿病 特殊类型糖尿病特殊类型糖尿病 妊娠期糖尿病（妊娠期糖尿病（gdmgdm）（一）糖尿病的分类（一）糖尿病的分类（二）（二）1型糖尿病型糖尿病 （免疫介导糖尿病、特发性糖尿病）（免疫介导糖尿病、特发性糖尿病） 胰岛素的绝对缺乏是因为分泌胰岛素的胰岛素的绝对缺乏是因为分泌胰岛素的胰岛胰岛 细胞受到免疫损伤。这可能是由于环细

12、胞受到免疫损伤。这可能是由于环境因素所致，例如病毒感染，遗传因素也参境因素所致，例如病毒感染，遗传因素也参与与型糖尿病的发病。型糖尿病的发病。1 1型糖尿病特点：型糖尿病特点： 典型病例常见于青少年典型病例常见于青少年 起病较急起病较急 血浆胰岛素及血浆胰岛素及c c肽含量低，糖耐量曲线呈低平状态肽含量低，糖耐量曲线呈低平状态 细胞自身免疫性损伤是重要的发病机制细胞自身免疫性损伤是重要的发病机制 治疗依赖胰岛素为主治疗依赖胰岛素为主 易发生酮症酸中毒易发生酮症酸中毒 遗传因素在发病中起重要作用，与遗传因素在发病中起重要作用，与hlahla基因型相关基因型相关（三）（三）2型糖尿病型糖尿病 表现

13、为胰岛素抵抗，即患者胰岛表现为胰岛素抵抗，即患者胰岛 细胞细胞对胰岛素不敏感，胰岛对胰岛素不敏感，胰岛 细胞功能减退。细胞功能减退。 胰岛素抵抗是指机体对正常浓度胰岛素胰岛素抵抗是指机体对正常浓度胰岛素的生物反应性降低。的生物反应性降低。2 2型糖尿病特点：型糖尿病特点： 常见于肥胖的中老年人常见于肥胖的中老年人 起病缓慢起病缓慢 血浆中胰岛素含量绝对值并不降低，但在糖血浆中胰岛素含量绝对值并不降低，但在糖 刺激后呈延迟释放刺激后呈延迟释放 icaica等自身抗体呈阴性等自身抗体呈阴性 单用口服降糖药一般可以控制血糖单用口服降糖药一般可以控制血糖 发生酮症酸中毒比例较发生酮症酸中毒比例较型低型

14、低 有遗传倾向，但与有遗传倾向，但与hlahla基因型无关。基因型无关。两类原发性糖尿病的特征两类原发性糖尿病的特征 特特 征征 1 1型型 2 2型型基本病因基本病因 遗传遗传+ +环境环境发病机制发病机制 自身免疫性疾病自身免疫性疾病 生物活性降低生物活性降低占占dm% dm% 15% 15% 85%85%（可发展为（可发展为1 1型）型）发病年龄发病年龄 通常通常2020岁岁 4040岁岁身体肥胖身体肥胖 罕见罕见 多见多见血胰岛素血胰岛素 （绝对不足）（绝对不足）或或（相对不足）（相对不足）病情及酮症病情及酮症 较重、常见较重、常见 较轻、少见较轻、少见 治疗治疗 胰岛素敏感胰岛素敏感

15、 控制饮食、减肥控制饮食、减肥 三、糖尿病的主要代谢紊乱三、糖尿病的主要代谢紊乱（一）糖代谢紊乱（一）糖代谢紊乱高血糖和糖尿高血糖和糖尿 由于胰岛素绝对或相对不足，肝、肌肉、脂由于胰岛素绝对或相对不足，肝、肌肉、脂肪组织对葡萄糖的摄取及利用减少，肝糖原分肪组织对葡萄糖的摄取及利用减少，肝糖原分解和糖异生增多，引起血糖升高。当血糖浓度解和糖异生增多，引起血糖升高。当血糖浓度超过了肾小管的重吸收能力（肾糖阈），则可超过了肾小管的重吸收能力（肾糖阈），则可出现糖尿。出现糖尿。（二）脂代谢紊乱（二）脂代谢紊乱高脂血症高脂血症（三）蛋白质代谢紊乱（三）蛋白质代谢紊乱体重减轻及生长迟缓体重减轻及生长迟缓（

16、四）水、电解质、酸碱平衡紊乱（四）水、电解质、酸碱平衡紊乱1 1、渗透性利尿带走大量水分和电解质，造成脱水、渗透性利尿带走大量水分和电解质，造成脱水和电解质平衡紊乱。和电解质平衡紊乱。2 2、酮血症、酮尿症和代谢性酸中毒。、酮血症、酮尿症和代谢性酸中毒。 蛋白质合成减弱、分解加速，机体出现负氮平衡。蛋白质合成减弱、分解加速，机体出现负氮平衡。四、糖尿病的诊断标准四、糖尿病的诊断标准五、糖尿病的急性并发症五、糖尿病的急性并发症（一）糖尿病酮症酸中毒（一）糖尿病酮症酸中毒1、诱因、诱因 感染较为常见；胰岛素使用不当；其他等。感染较为常见；胰岛素使用不当；其他等。2、病理生理、病理生理（1）高血糖）

17、高血糖 血糖常明显升高，一般在血糖常明显升高，一般在13.933.3mmol/l之间之间 （2 2）酮症）酮症（3 3）代谢性酸中毒）代谢性酸中毒 乙酰乙酸，乙酰乙酸，-羟丁酸在体内堆积；羟丁酸在体内堆积； 乳酸等有机酸和硫酸、磷酸等无机酸同时乳酸等有机酸和硫酸、磷酸等无机酸同时生成增多，消耗体内大量储备碱；生成增多，消耗体内大量储备碱； 脱水造成机体排酸障碍，加重酸中毒程度。脱水造成机体排酸障碍，加重酸中毒程度。（4）脱水）脱水 高血糖使渗透性利尿加重；高血糖使渗透性利尿加重； 大量酮体从肾、肺排出时带走大量水分；大量酮体从肾、肺排出时带走大量水分； 大量酸性代谢产物排出，加重水分丢失；大量

18、酸性代谢产物排出，加重水分丢失； 厌食、恶心、呕吐等可使体液丢失或水分摄入过少。厌食、恶心、呕吐等可使体液丢失或水分摄入过少。（5）电解质紊乱）电解质紊乱 渗透性利尿使大量电解质丢失，酸中毒时钾向细渗透性利尿使大量电解质丢失，酸中毒时钾向细胞外转移使肾小管胞外转移使肾小管k+-na+交换增加，体内缺钾更加交换增加，体内缺钾更加明显。由于失水多于失盐，血液浓缩，以及酸中毒明显。由于失水多于失盐，血液浓缩，以及酸中毒等情况，使实际检测时电解质不一定呈减少改变。等情况，使实际检测时电解质不一定呈减少改变。 （6）其他）其他 循环功能、肾功能、中枢神经系统功能障碍。循环功能、肾功能、中枢神经系统功能障

19、碍。糖尿病酮症酸中毒糖尿病酮症酸中毒3、临床表现、临床表现 三多一少、胃肠道症状、呼吸改变、脱水和休三多一少、胃肠道症状、呼吸改变、脱水和休克症状、精神神经系统表现、诱发疾病的表现。克症状、精神神经系统表现、诱发疾病的表现。4、实验室检查、实验室检查（1）尿：尿糖、尿酮体一般呈强阳性。）尿：尿糖、尿酮体一般呈强阳性。（2）血）血血糖：多数在血糖：多数在16.7 33.3mmol/l，若超过，若超过33.3mmol/l 应考虑存在血浆高渗及有肾功能障碍。应考虑存在血浆高渗及有肾功能障碍。血酮体升高，常血酮体升高，常4.8mmol/l。血血co2结合力降低，严重者结合力降低，严重者10 mmol/

20、l。血气分析：血气分析：ph7.35，hco3-21 mmol/l，be负值增大。负值增大。其他：其他：血钠、氯常降低，由于血液浓缩，也可血钠、氯常降低，由于血液浓缩，也可为正常或升高；血钾可正常、降低或增高，治疗为正常或升高；血钾可正常、降低或增高，治疗后常迅速下降；后常迅速下降；bun多为轻度升高；外周血粒细多为轻度升高；外周血粒细胞和中性粒细胞水平升高。胞和中性粒细胞水平升高。（二）糖尿病高渗性昏迷（二）糖尿病高渗性昏迷1、诱因、诱因 感染、应激、服用某些药物、糖摄入过多、合感染、应激、服用某些药物、糖摄入过多、合并某种内分泌疾病、脱水及透析治疗、大面积烧并某种内分泌疾病、脱水及透析治疗

21、、大面积烧伤病人等。伤病人等。 多见于老年人，约多见于老年人，约2/3病人发病前无糖尿病病病人发病前无糖尿病病史，死亡率极高。本症特点是高血糖、血浆高渗、史，死亡率极高。本症特点是高血糖、血浆高渗、脱水与进行性意识障碍，而无明显酮症。脱水与进行性意识障碍，而无明显酮症。2、临床表现、临床表现（1）前驱期表现：）前驱期表现：口渴、多尿、倦怠无力、反应口渴、多尿、倦怠无力、反应迟钝、表情淡薄等。迟钝、表情淡薄等。（2）脱水和周围循环衰竭：）脱水和周围循环衰竭：严重脱水是高渗性昏严重脱水是高渗性昏迷的一个特征。迷的一个特征。（3）神经精神症状）神经精神症状3 3、实验室检查、实验室检查（1 1）尿：

22、尿糖强阳性，尿酮体阴性或弱阳性。尿：尿糖强阳性，尿酮体阴性或弱阳性。 （2 2）血糖明显升高，血糖明显升高，常在常在33.3mmol/l33.3mmol/l以上以上。 （3 3）血电解质紊乱血电解质紊乱（4 4）血血bunbun和肌酐（和肌酐（crcr）常显著升高。）常显著升高。 （5 5）酸碱平衡：近半数病人存在轻度或中度代谢酸碱平衡：近半数病人存在轻度或中度代谢 性酸中毒，性酸中毒，血血phph多高于多高于7.37.3，hcohco3 3- -多高于多高于 15mmol/l15mmol/l。（6 6）血浆渗透压显著升高：血浆渗透压显著升高： 血浆渗透压血浆渗透压350mosmkg350mo

23、smkg-1 -1hh2 2o o-1 -1， 或或血浆有效渗透压血浆有效渗透压320mosmkg320mosmkg-1 -1hh2 2o o-1 -1 1、对糖尿病酮症酸中毒应该采取哪些治疗措施？、对糖尿病酮症酸中毒应该采取哪些治疗措施？2、糖尿病有哪些慢性并发症？它们的发病机制是、糖尿病有哪些慢性并发症？它们的发病机制是 什么？有哪些临床表现？什么？有哪些临床表现？3、如何防止糖尿病患者出现急性和慢性并发症？、如何防止糖尿病患者出现急性和慢性并发症？第四节第四节 低血糖症低血糖症一、概念一、概念 指空腹血糖浓度低于正常参考值下限，通常空指空腹血糖浓度低于正常参考值下限，通常空腹血糖浓度低于腹血糖浓度低于3.333.333.89mmol/l3.89mmol/l称低血糖。称低血糖。 （一）生理性（一）生理性 长期饥饿、剧烈运动等引起的肝糖原过度消长期饥饿、剧烈运动等引起的肝糖原过度消耗、肝糖原释放受损等。耗、肝糖原释放受损等。（二）病理性（二）病理性 使用