糖代謝紊亂是怎么回事

糖類的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值主要是供給能量，此外糖也是人體的重要組成成分之一。正常人體內(nèi)糖代謝的中心問題之一是維持血糖濃度的相對(duì)恒定。臨床上重要的糖代謝紊亂也主要是血糖濃度過高(高血糖癥)和過低(低血糖癥)。下面，大家一起來看看吧。

目錄糖代謝紊亂是怎么回事糖代謝紊亂的生理作用糖代謝紊亂的來源與去路糖代謝紊亂的神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)糖代謝紊亂的激素的調(diào)節(jié)

1糖代謝紊亂是怎么回事

　　糖是一類化學(xué)本質(zhì)為多羥醛或多羥酮及其衍生物的有機(jī)化合物。在人體內(nèi)糖的主要形式是葡萄糖(glucose，Glc)及糖原(glycogen，Gn)。葡萄糖是糖在血液中的運(yùn)輸形式，在機(jī)體糖代謝中占據(jù)主要地位;糖原是葡萄糖的多聚體,包括肝糖原、肌糖原和腎糖原等，是糖在體內(nèi)的儲(chǔ)存形式。葡萄糖與糖原都能在體內(nèi)氧化提供能量。

　　食物中的糖是機(jī)體中糖的主要來源，被人體攝入經(jīng)消化成單糖吸收后，經(jīng)血液運(yùn)輸?shù)礁鹘M織細(xì)胞進(jìn)行合成代謝和分解代謝。機(jī)體內(nèi)糖的代謝途徑主要有葡萄糖的無氧酵解、有氧氧化、磷酸戊糖途徑、糖原合成與糖原分解、糖異生以及其他己糖代謝等。

　　各種代謝狀態(tài)紊亂各不相同。糖代謝紊亂引起糖尿病，脂代謝紊亂引起高脂血癥，尿酸代謝紊亂引起痛風(fēng)等等。電解質(zhì)也會(huì)出現(xiàn)代謝紊亂，引起相應(yīng)的紊亂狀態(tài)，如高鉀、低鉀血癥等。

2糖代謝紊亂的生理作用

　　糖類(主要是淀粉)是食物的主要成分。食物中的淀粉、糖原、蔗糖和乳糖等，在腸道經(jīng)消化成為單糖后再被吸收，然后由血液運(yùn)送到全身各組器官，供細(xì)胞利用或合成糖原貯存。糖的生理作用主要體現(xiàn)在兩方面：

　　1.氧化供能糖的主要生理功能是氧化供能，每g糖完全氧化可釋放16750J(4kcal)能量。我國(guó)一般膳食中，糖類所供給的能量約為總能量的75%左右，糖也是最易被消化吸收的能源物質(zhì)。要避免酮癥的發(fā)生必須保證每100g的膳食中至少要含5g糖類物質(zhì)，要阻止因肌餓或高脂膳食引起的酮癥，每日膳食中須有50～100g糖類。

　　2.人體的主要組成成分之一糖和蛋白質(zhì)結(jié)合形成的糖蛋白，是某些激素、酶、血液中凝血因子和抗體的成分，細(xì)胞膜上某些激素受體、離子通道和血型物質(zhì)等也是糖蛋白。結(jié)締組織基質(zhì)的主要成分-蛋白多糖，是由氨基多糖和蛋白質(zhì)所結(jié)合組成的。糖和脂類結(jié)合則形成糖脂，糖脂是神經(jīng)組織和生物膜的重要組份。糖在體內(nèi)可以轉(zhuǎn)化成為脂肪、非必需氨基酸，并以核糖形式參與核酸的組成。

　　在整個(gè)人體重中，糖占人體干重的2%。

　　所以，糖既是人體重要的人供能物質(zhì)，又是人體重要的組成成分之一。糖代謝障礙，首先導(dǎo)致機(jī)體能量供給障礙，由此可以產(chǎn)生一系列代謝變化，最終造成多方位的代謝紊亂，重者將危及生命。

3糖代謝紊亂的來源與去路

　　血糖是指血液中糖，由于正常人血液中糖主要是葡萄糖，且測(cè)定血糖的方法也主要是檢測(cè)葡萄糖，所以一般認(rèn)為，血糖是指血液中的葡萄糖。正常人空腹血糖濃度為4.4～6.7mmol/L(80～120mg/100ml)，它是糖在體內(nèi)的運(yùn)輸形式。全身各組織都從血液中攝取葡萄糖以氧化供能，特別是腦、腎、紅細(xì)胞、視網(wǎng)膜等組織合成糖原能力極低，幾乎沒有糖原貯存，必須不斷由血液供應(yīng)葡萄糖。當(dāng)血糖下降到一定程度時(shí)，就會(huì)嚴(yán)重妨礙腦等組織的能量代射，從而影響它們的功能。所以維持血糖濃度的相對(duì)恒定有著重要的臨床意義。

　　正常人血糖濃度雖有波動(dòng)，但可保持相對(duì)恒定在4.4～6.7mmol/L范圍內(nèi)。這些神經(jīng)、肝臟等組織和激素對(duì)血糖的調(diào)節(jié)作用，使血糖的來源和去路達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡的結(jié)果。

　　血糖的來源有：①食物中的糖類物質(zhì)經(jīng)消化吸收進(jìn)入血中，這是血糖的主要來源;②肝貯存的糖原分解成葡萄糖入血，這是空腹時(shí)血糖的直接來源;③在禁食情況下，以甘油、某些有機(jī)酸及生糖氨基酸為主的非糖物質(zhì)，通過糖異生作用轉(zhuǎn)變成葡萄糖，以補(bǔ)充血糖。

　　血糖的去路有：①葡萄糖在各組織細(xì)胞中氧化分解供能，這是血糖的主要去路;②餐后肝、肌肉等組織可將葡萄糖合成糖原，糖原是糖的貯存形式;③轉(zhuǎn)變?yōu)榉翘俏镔|(zhì)，如脂肪、非必需基酸等;④轉(zhuǎn)變成其它糖及糖衍生物，如核糖、脫氧核糖、氨基多糖、糖醛酸等;⑤當(dāng)血糖濃度高于8.9mmol/L(160mg/100ml)時(shí)，則隨尿排出，形成糖尿。正常人血糖雖然經(jīng)腎小球?yàn)V過，但全部都被腎小管吸收，故尿中糖極微量，常規(guī)檢查為陰性。只有在血糖濃度高于8.9mmol/L，即超過腎小管重吸收能力時(shí)，尿糖檢查才為陽性。糖尿多見于某些病理情況，如糖尿病等。

4糖代謝紊亂的神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)

　　神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)血糖濃度的調(diào)節(jié)作用主要通過以下丘腦和自主神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)所控制激素的分泌，后者再通過影響血糖來源與去路關(guān)鍵酶的活性來實(shí)現(xiàn)。神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)最終通過細(xì)胞水平的調(diào)節(jié)來達(dá)到目的。

　　下丘腦一方面通過內(nèi)臟神經(jīng)作用于腎上腺髓質(zhì)，刺激腎上腺素的分泌;另一方面也作用于胰島α-細(xì)胞，使其分泌胰高血糖素;同時(shí)還可以直接作用于肝。三方面共同作用的結(jié)果是使肝細(xì)胞的磷酸化酶活化，使糖原分解加速;糖異生關(guān)鍵酶的活性增加，糖異生作用增加，從而使血糖濃度升高。

　　下丘腦可通過迷走神經(jīng)興奮，使胰腺β-細(xì)胞分泌胰島素，同時(shí)還可直接作用于肝，使肝細(xì)胞內(nèi)糖原合成酶活化，促進(jìn)肝糖原的合成;此外還抑制糖異生途徑，促進(jìn)糖的氧化和轉(zhuǎn)化，總體上使血糖的去路增加，來源減少，最終達(dá)到使血糖濃度降低的目的。

5糖代謝紊亂的激素的調(diào)節(jié)

　　調(diào)節(jié)血糖濃度的激素可分為兩大類，即降低血糖濃度的激素和升高血糖濃度的激素。各類激素調(diào)節(jié)糖代謝反應(yīng)從而影響血糖濃度的機(jī)制在表3-1中簡(jiǎn)要說明。

　　1.胰島素胰島素是胰島β細(xì)胞分泌的一種蛋白類激素，由51個(gè)氨基酸組成。血中葡萄糖或氨基酸濃度高時(shí)，可促進(jìn)胰島素的分泌。

　　胰島素對(duì)血糖的調(diào)節(jié)機(jī)制，首先是使肌肉和脂肪組織細(xì)胞膜對(duì)葡萄糖的通透性增加，利于血糖進(jìn)入這些組織進(jìn)行代謝。胰島素還能誘導(dǎo)葡萄糖激酶、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶的合成，加速細(xì)胞內(nèi)葡萄糖的分解利用。胰島素通過使細(xì)胞內(nèi)cAMP含量減少，激活糖原合成酶和丙酮酸脫氫酶系，抑制磷酸化酶和糖異生關(guān)鍵酶等，使糖原合成增加，糖的氧化利用、糖轉(zhuǎn)變?yōu)橹镜姆磻?yīng)增加，血糖去路增快;使糖原分解和糖異生減少或受抑制，使血糖來源減少，最終使血糖濃度降低。

　　近年來從人血清中分離出的類胰島素生長(zhǎng)因子(insulin-likegrowthfactor，IGF，也稱somatomedins)其化學(xué)結(jié)構(gòu)和生物學(xué)特性類似胰島素，但I(xiàn)GF的免疫學(xué)性質(zhì)與胰島素完全不同。IGF通過IGF受體和胰島素?相當(dāng)于胰島素的一部分，例如：①促進(jìn)脂肪細(xì)胞轉(zhuǎn)變、攝取和氧化葡萄糖，并合成脂肪的強(qiáng)度僅為胰島素的1/50或1/100;②對(duì)心肌細(xì)胞攝取葡萄糖的作用為胰島素的1/2或1/5;對(duì)骨骼肌攝取、氧化葡萄糖及合成糖原的作用只有胰島素的1/20。IGF的長(zhǎng)期效應(yīng)是促進(jìn)生長(zhǎng)。

　　2.胰高血糖素是胰島α細(xì)胞合成和分泌的由29個(gè)氨基酸組成的肽類激素，分子量為3500。其一級(jí)結(jié)構(gòu)和一些胃腸道活性肽如胰泌素、腸抑制胃肽(GIP)等類似。血糖降時(shí)胰高血糖素分泌增加，高糖飲食后其分泌則減少。

　　胰高血糖素主要通過提高靶細(xì)胞內(nèi)cAMP含量達(dá)到調(diào)節(jié)血糖濃度的目的。細(xì)胞內(nèi)的cAMP可激活依賴cAMP的蛋白激酶，后者通過酶蛋白的共價(jià)修飾改變細(xì)胞內(nèi)酶的活性，即激活糖原分解和糖異生的關(guān)鍵酶，抑制糖原合成和糖氧化的關(guān)鍵酶，使血糖升高。該蛋白激酶還激活脂肪組織的激素敏感性脂肪酶，加速脂肪的動(dòng)員和氧化供能，減少組織對(duì)糖的利用，從而加重血糖升高。目前認(rèn)為，胰高血糖素是使血糖濃度升高的最重要的激素。

　　胰高血糖素的前體為無活性的胰高血糖素原。由腸道上皮細(xì)胞生成和分泌的類似胰高血糖素的物質(zhì)叫腸高血糖素。所以，用一般免疫法測(cè)得的高血糖素由胰高血糖素、胰高血糖素原、腸高血糖素3種形式組成，正常血漿中的基礎(chǔ)濃度為50-100ng/L。

　　在激素發(fā)揮調(diào)節(jié)血漿濃度的作用中，最重要的是胰島素和胰高血糖素。腎上腺素在應(yīng)激時(shí)發(fā)揮作用，而腎上腺皮質(zhì)激素、生長(zhǎng)激素等都可影響血糖水平，但在生理性調(diào)節(jié)中僅居次要地位。

　　綜上所述，胰島素和胰高血糖素是調(diào)節(jié)血糖濃度的主要激素。而血糖水平保持恒定則是糖、脂肪、氨基酸代謝協(xié)調(diào)的結(jié)果。

　　⒊肝在糖代謝調(diào)節(jié)中的作用肝是調(diào)節(jié)血糖濃度的主要器官，這不僅僅是因?yàn)楦蝺?nèi)糖代謝的途徑很多，而關(guān)鍵還在于有些代謝途徑為肝所特有。

　　餐后食物中糖類經(jīng)消化吸收，以葡萄糖形式大量進(jìn)入血液，使血糖濃度暫時(shí)輕度升高。此時(shí)葡萄糖直接促進(jìn)肝等組織攝取葡萄糖，使肝細(xì)胞內(nèi)糖原合成明顯增加，同時(shí)也抑制肝糖原的分解，減少其向血中釋放葡萄糖，同時(shí)還使糖轉(zhuǎn)為脂肪，結(jié)果是餐后血糖濃度僅輕度升高，并很快恢復(fù)至正常范圍。饑餓時(shí)肝通過自己特有的葡萄糖-6-磷酸酶，將貯存的肝糖原分解成葡萄糖以提供血糖，而肌糖原則不能轉(zhuǎn)為葡萄糖。

　　肝還是糖異生的主要器官(表3-2)，在生理情況下，甘油、氨基酸等非糖物質(zhì)主要在肝細(xì)胞骨轉(zhuǎn)變成葡萄糖，以補(bǔ)充血糖因空腹所致血糖來源不足。這是因?yàn)樘钱惿緩降年P(guān)鍵酶：丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙銅酸羧激酶的活性似肝最高。饑餓或劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，肝臟利用非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)變成糖的作用尤為顯著。此外，肝所具有的果糖二磷酸酶、葡萄糖-6-磷酸酶在其他單糖轉(zhuǎn)化為葡萄糖的方面也起著重要作用。

　　由此可見，肝在血糖的來源與去路方面所發(fā)揮的作用較其他器官全面，所以它是維持血糖恒定的關(guān)鍵器官。當(dāng)機(jī)體需要時(shí)，通過神經(jīng)-激素的作用，使肝細(xì)胞內(nèi)各種糖代謝途徑的酶活性改變，實(shí)現(xiàn)肝維持血糖濃度恒定的目的。當(dāng)肝功能嚴(yán)重受損時(shí)，進(jìn)食糖類或輸注葡萄糖液都可發(fā)生一時(shí)性高血糖甚至糖尿，而饑餓時(shí)則可出現(xiàn)低血糖癥狀。

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