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高血糖与糖尿病_生物化学基础

时间:2020-02-09百科知识联系我们
血糖与糖尿病_生物化学基础

四、高血糖与糖尿病

空腹血糖浓度持续超过6.9mmol/L时,称为高血糖(hyperglycemia)。当血糖浓度超过肾糖阈(8.89~10.00mmol/L时,葡萄糖从尿中排出,称为糖尿。

引起高血糖和糖尿的原因有生理性和病理性之别。正常人偶尔也可出现高血糖和糖尿,如进食大量糖或情绪激动时交感神经兴奋引起肾上腺素分泌增加等均可引起一过性高血糖,甚至糖尿。病理性高血糖及糖尿多见于下列情况。

议一议:

糖尿病人为什么会出现持续性高血糖或糖尿,导致“三多一少”(多食、多饮、多尿、体重减轻)的临床症状?

1.糖尿病 以高血糖和糖尿为主要症状的疾病主要是糖尿病。引起高血糖的病理基础是胰岛β细胞功能障碍所广东省社会保险基金管理局致胰岛素相对或绝对缺乏;或胰岛素受体数目减少;或与胰岛素的亲和力降低,以致血糖不能充分被组织利用。近年来还发现胰岛素分子病,即由于胰岛素原分子中个别氨基酸被另外的氨基酸所取代致使胰岛素原不能转变为胰岛素。

2.肾性糖尿 由于肾病导致肾小管重吸收能力下降,使肾糖阈下降出现糖尿,称为肾性糖尿。这类患者空腹血糖一般都正常,体内糖代谢并无明显异常。

3.对抗胰岛素的激素分泌过多 垂体前叶、肾上腺皮质甲状腺功能亢进时,所分泌的生长素糖皮质激素、甲状腺素等对抗胰岛素的激素分泌过多,也可导致高血糖和糖尿。

【知识链接】

糖尿病

糖尿病是由胰岛素绝对或相对缺乏或胰岛素抵抗所致的一组糖、脂肪和蛋白质代谢紊乱综合症,以持续性高血糖和糖尿为特征。根据其病因目前分为1型、2型、其他特殊类型糖尿病和妊娠期糖尿病。1型糖尿病主要是患者胰岛B细胞破坏,引起胰岛素绝对缺乏所致;多发生于青少年,依赖外源性胰岛素补充以维持生命。2型糖尿病多见于中、老年人,其胰岛素的分泌量并不低,甚至还偏高,临床表现为机体对胰岛素不够敏感,即胰岛素抵抗。临床以2型糖尿广东省社会保险基金管理局病为多见。糖尿病的典型的症状为三多一少,即多饮、多尿、多食、体重减轻。但许多轻症或2型糖尿病患者早期常无明显症状,而是在普查、健康检查或其他疾病偶然发现,不少患者甚至以各种急性或慢性并发症而就诊。

小 结(www.anred.net.cn)

糖的主要功能是氧化供能,也是人体组织结构的成分,还参与构成某些生理活性物质。

食物中的淀粉经消化作用水解为葡萄糖后经门静脉吸收入血。血液中的葡萄糖称为血糖,是糖的运输形式。正常人空腹血糖的浓度为3.9~6.1mmol/L。血糖的主要来源是食物中经消化吸收的糖;其次是糖原分解、糖异生、肌糖原酵解间接补充血糖。血糖的主要去路是氧化分解供能,其次是合成肝、肌、肾糖原,转变为脂肪、某些非必需氨基酸和其他糖类。血糖浓度超过肾糖阈时可出现糖尿。

糖代谢主要是指葡萄糖在体内的复杂代谢过程,包括分解代谢与合成代谢。其分解代谢途径主要有糖酵解、有氧氧化和磷酸戊糖途径。

葡萄糖或糖原的葡萄糖单位在无氧或缺氧情况下分解为乳酸和ATP的过程称为糖酵解。酵解在胞液中进行,其代谢反应可分为两个阶段。第一阶段由葡萄糖转变为2分子磷酸丙糖,其特点是耗能;第二阶段由3-磷酸甘油醛转变为乳酸,其特点是产能和氧化还原反应。调节糖酵解的关键酶是6-磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶和己糖激酶(肝中为葡萄糖激酶)。1分子葡萄糖(或糖原的葡萄糖单位)经酵解可生成2分子(或3分子)ATP。糖酵解的生理意义是在机体缺氧情况下,迅速提供能量;又是某些组织生理情况下的供能途径。

葡萄糖或糖原的葡萄糖单位在有氧条件下,彻底氧化生成CO2、H2O,并产生大量能量的过程,称为糖的有氧氧化。它是体内糖氧化供广东省社会保险基金管理局能的主要方式,在胞液和线粒体中进行,包括三个阶段:第一阶段为葡萄糖循酵解途径分解为丙酮酸,在胞液中进行;第二阶段为丙酮酸进入线粒体,在关键酶丙酮酸脱氢酶复合体催化下氧化脱羧生成乙酰辅酶A;第三阶段是乙酰辅酶A进入三羧酸循环彻底氧化成CO2和H2O。1分子乙酰辅酶A经三羧酸循环运转一周,经2次脱羧、4次脱氢,消耗1个乙酰基,产生10个ATP。三羧酸循环是糖、脂肪、蛋白质彻底氧化的共同途径,又是三者相互转变、相互联系的枢纽,还为其他合成代谢提供前体物质。1mol葡萄糖彻底氧化可产生30或32mol ATP。糖有氧氧化的关键酶除与糖酵解相同的三个酶外,还有异柠檬酸脱氢酶、丙酮酸脱氢酶复合体、柠檬酸合成酶和α-酮戊二酸脱氢酶复合体。

磷酸戊糖途径在胞液中进行,其关键酶是6-磷酸葡萄糖脱氢酶(辅酶为NADP+),如先天缺乏此酶,可患蚕豆病。磷酸戊糖途径的重要性在于该途径可产生5-磷酸核糖和NADPH。5-磷酸核糖是合成核苷酸的重要原料。NADPH作为供氢体参与多种代谢反应。

糖原是体内糖的储存形式,肝和肌肉是储存糖原的主要组织。肝糖原合成途径广东省社会保险基金管理局有直接途径(由葡萄糖经UDPG合成糖原)和间接途径(由三碳化合物经糖异生合成糖原)。从葡萄糖合成糖原是耗能过程,在糖原引物上每增加1分子葡萄糖要消耗2分子ATP。肝糖原分解为葡萄糖的过程称为糖原分解,肝糖原是血糖的重要来源。肌糖原是由葡萄糖经UDPG合成;由于肌肉组织中缺乏葡萄糖-6-磷酸酶,肌糖原不能分解为葡萄糖,只能进行糖酵解或有氧氧化。因此肌糖原主要在肌肉收缩时经糖酵解迅速供能。糖原合成与分解的关键酶分别是糖原合成酶及磷酸化酶。糖原合成与分解的生理意义主要是维持血糖浓度的恒定。

糖异生是指非糖物质转变为葡萄糖或糖原的过程。糖异生的原料有乳酸、甘油和生糖氨基酸等。糖异生的主要场所是肝,其次是肾。糖异生的途径基本上是糖酵解的逆过程。糖酵解中三个关键酶催化的不可逆反应分别由糖异生的四个关键酶:丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶、果糖二磷酸酶和葡萄糖-6-磷酸酶催化。糖异生的生理意义在于饥饿时维持血糖浓度的恒定;也是肝补充或恢复糖原储备的重要途径;长期饥饿时,肾糖异生增强有利于维持酸碱平衡

血糖浓度的恒定受到神经、激素和器官水平三个层次的调节。胰岛素是降血糖激素,而胰高血糖素、肾上腺素、糖皮质激素和生长素是升高血糖的激素。肝通过肝糖原的合成、分解和糖异生维持血糖浓度的恒定。人体处理所给予葡萄糖的能力称为糖耐量。通过糖耐量曲线试验可判断机体有无糖代谢紊乱,常见临床症状有高血糖及低血糖。糖尿病是最常见的糖代谢紊乱疾病。

(程 伟)