1、血浆糖代谢紊乱血浆糖代谢紊乱糖代谢的意义与临床检验1第三章糖代谢紊乱第三章糖代谢紊乱 糖类的营养价值主要是供给能糖类的营养价值主要是供给能量，此外糖也是人体的重要组成成量，此外糖也是人体的重要组成成分之一。正常人体内糖代谢的中心分之一。正常人体内糖代谢的中心问题之一是维持血糖浓度的相对恒问题之一是维持血糖浓度的相对恒定。临床上重要的糖代谢紊乱也主定。临床上重要的糖代谢紊乱也主要是血糖浓度过高（高血糖症）和要是血糖浓度过高（高血糖症）和过低（低血糖症）。过低（低血糖症）。糖代谢的意义与临床检验2第一节概述第一节概述 糖代谢的意义与临床检验3一、糖的主要生理功能 氧化功能氧化功能 1g1g葡萄糖在
2、体内完全氧化可释放葡萄糖在体内完全氧化可释放16.7kJ16.7kJ的能量。的能量。糖类所供给的能量是机体生命活糖类所供给的能量是机体生命活动主要的能量来源（正常情况下约动主要的能量来源（正常情况下约占机体所需总能量的占机体所需总能量的505070%70%）。下页下页糖代谢的意义与临床检验4构成组织细胞的基本成分构成组织细胞的基本成分 1 1、核糖和脱氧核糖是核酸的基本组成成分；、核糖和脱氧核糖是核酸的基本组成成分；2 2、糖与脂类或蛋白质结合形成糖脂或糖蛋、糖与脂类或蛋白质结合形成糖脂或糖蛋白白/蛋白聚糖（统称糖复合物）。蛋白聚糖（统称糖复合物）。糖复合物糖复合物不仅是细胞的结构分子，而且是
3、信息分子。不仅是细胞的结构分子，而且是信息分子。3 3、体内许多具有重要功能的蛋白质都是糖、体内许多具有重要功能的蛋白质都是糖蛋白，如抗体、许多酶类和凝血因子等。蛋白，如抗体、许多酶类和凝血因子等。氧化功能氧化功能下页下页糖代谢的意义与临床检验51 1、糖是合成脂类、糖是合成脂类(脂肪酸、脂肪脂肪酸、脂肪)的的重要前体；重要前体；2 2、糖在体内可转变成非必须氨基、糖在体内可转变成非必须氨基酸的碳骨架。酸的碳骨架。氧化功能氧化功能构成组织细胞的基本成分构成组织细胞的基本成分转变为体内的其它成分转变为体内的其它成分返回返回糖代谢的意义与临床检验6二、血糖及其来源与去路二、血糖及其来源与去路 血糖
4、的来源有：食物中的糖类物血糖的来源有：食物中的糖类物质经消化吸收进入血中，这是血糖的主质经消化吸收进入血中，这是血糖的主要来源；肝贮存的糖原分解成葡萄糖要来源；肝贮存的糖原分解成葡萄糖入血，这是空腹时血糖的直接来源；入血，这是空腹时血糖的直接来源；在禁食情况下，以甘油、某些有机酸及在禁食情况下，以甘油、某些有机酸及生糖氨基酸为主的非糖物质，通过糖异生糖氨基酸为主的非糖物质，通过糖异生作用转变成葡萄糖，以补充血糖。生作用转变成葡萄糖，以补充血糖。糖代谢的意义与临床检验7红细胞、骨髓红细胞、骨髓肾髓质、神经肾髓质、神经视视网网膜膜糖异生与血糖浓度糖异生与血糖浓度消耗消耗100-150g葡萄糖葡萄糖
5、/天天消耗消耗40g葡萄糖葡萄糖/天天人体储存的可供全身利人体储存的可供全身利用的糖仅用的糖仅150g左右左右（不到（不到12小时全部耗尽）小时全部耗尽）正常情况下正常情况下血糖浓度：血糖浓度：4.56.7mmo/L禁食数周时禁食数周时血糖浓度：血糖浓度：3.9mmo/L 在饥饿情况下糖异在饥饿情况下糖异生对保证血糖浓度的相生对保证血糖浓度的相对恒定具有重要的意义对恒定具有重要的意义即使在饥饿时，机体也需即使在饥饿时，机体也需消耗一定量的消耗一定量的葡萄糖葡萄糖（200g/天天)糖代谢的意义与临床检验8二、糖的消化1 1、口腔消化、口腔消化 次要次要 淀粉淀粉 麦芽糖麦芽糖 +麦芽三糖麦芽三糖
6、 +少量含有少量含有4-94-9个葡萄糖基的寡糖个葡萄糖基的寡糖唾液淀粉酶唾液淀粉酶下页下页糖代谢的意义与临床检验9二、糖的消化淀粉淀粉 麦芽糖麦芽糖+麦芽寡糖麦芽寡糖(65%)+异麦芽糖异麦芽糖+-极限糊精极限糊精(35%)胰淀粉酶胰淀粉酶1 1、口腔消化、口腔消化 次要次要 2 2、小肠内消化、小肠内消化 主主要要 小肠粘膜刷状小肠粘膜刷状缘各种水解酶缘各种水解酶各种单糖各种单糖下页下页糖代谢的意义与临床检验10小肠中各种糖类水解酶的作用小肠中各种糖类水解酶的作用线形寡糖线形寡糖 n 葡萄糖葡萄糖肠粘膜上皮细胞刷状缘肠粘膜上皮细胞刷状缘-葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶蔗蔗 糖糖 葡萄糖葡萄糖+果糖果
7、糖肠粘膜上皮细胞刷状缘肠粘膜上皮细胞刷状缘 蔗蔗 糖糖 酶酶麦芽糖麦芽糖 2 葡萄糖葡萄糖肠粘膜上皮细胞刷状缘肠粘膜上皮细胞刷状缘 麦麦 芽芽 糖糖 酶酶乳乳 糖糖 葡萄糖葡萄糖+半乳糖半乳糖肠粘膜上皮细胞刷状缘肠粘膜上皮细胞刷状缘 乳乳 糖糖 酶酶 异麦芽糖异麦芽糖-极限极限/临界糊精临界糊精n 葡萄糖葡萄糖 肠粘膜上皮细胞刷状缘肠粘膜上皮细胞刷状缘 异麦芽糖酶异麦芽糖酶-极限极限/临界糊精酶临界糊精酶淀粉淀粉 麦芽糖麦芽糖+麦芽寡糖麦芽寡糖(65%)+异麦芽糖异麦芽糖+-极限糊精极限糊精(35%)胰淀粉酶胰淀粉酶下页下页糖代谢的意义与临床检验11糖的消化与临床糖的消化与临床 机体若缺乏蔗糖
8、酶或乳糖酶，会导致机体若缺乏蔗糖酶或乳糖酶，会导致糖吸收障碍而引起腹泻和胀气。糖吸收障碍而引起腹泻和胀气。In sucrase/lactase deficiency,malabsorption leads to diarrhea and flatuence.人不能通过食纤维素获取糖类物质人不能通过食纤维素获取糖类物质,因人体内缺乏水解因人体内缺乏水解-1,4-1,4-糖苷键的酶糖苷键的酶,但纤维素促进肠蠕动，可防止便秘。但纤维素促进肠蠕动，可防止便秘。返回返回糖代谢的意义与临床检验12三、糖的吸收方式方式：单纯扩散单纯扩散 主动吸收主动吸收 易化扩散易化扩散下页下页糖代谢的意义与临床检验13
9、血糖的去路有：血糖的去路有：葡萄糖在各组织细胞中氧化分解供葡萄糖在各组织细胞中氧化分解供能，这是血糖的主要去路；能，这是血糖的主要去路；餐后肝、肌肉等组织可将葡萄糖合餐后肝、肌肉等组织可将葡萄糖合成糖原，糖原是糖的贮存形式；成糖原，糖原是糖的贮存形式；糖代谢的意义与临床检验14转变为非糖物质，如脂肪、非必需基转变为非糖物质，如脂肪、非必需基酸等；酸等；转变成其它糖及糖衍生物，如核糖、转变成其它糖及糖衍生物，如核糖、脱氧核糖、氨基多糖、糖醛酸等；脱氧核糖、氨基多糖、糖醛酸等；当血糖浓度高于当血糖浓度高于8.9mmol/L8.9mmol/L（160mg/100ml160mg/100ml）时，则随尿
10、排出，）时，则随尿排出，形成糖尿。形成糖尿。糖代谢的意义与临床检验15四、糖吸收后的去向糖类物质糖类物质 单糖单糖口腔、小肠口腔、小肠消化消化门静脉门静脉肝脏肝脏单糖单糖在肝脏中在肝脏中进行代谢进行代谢肝静脉肝静脉血液循环血液循环单糖单糖在肝外组织在肝外组织进行代谢进行代谢返回返回糖代谢的意义与临床检验16糖代谢的意义与临床检验17E：EmbdenEmbden；M:MeyerhofMeyerhof；P:ParnasParnas糖的无氧分解途径，亦称为糖酵解途径糖的无氧分解途径，亦称为EMP途径CO2+H2O乳酸乳酸(glycolysis)丙酮酸丙酮酸葡萄糖葡萄糖乙醇乙醇糖代谢的意义与临床检验1
11、8葡萄糖葡萄糖转变为转变为乳酸乳酸糖酵解过程小结糖酵解过程小结葡萄糖葡萄糖6-磷酸果糖磷酸果糖 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛2 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2丙酮酸丙酮酸6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖ADPATP1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖ADPATP21,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸2Pi2NADH+2H+2NAD+2 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2ADP2ATP2磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸2H2O2烯醇式丙酮酸烯醇式丙酮酸2ADP2ATP2乳酸乳酸糖代谢的意义与临床检验19糖原转变为乳酸2丙酮酸丙酮酸2烯醇式丙酮酸烯醇式丙酮酸2ADP2ATP2乳酸乳酸6-磷酸果糖磷酸果糖
12、1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖ADPATP21,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛2Pi2NADH+2H+2NAD+2 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2ADP2ATP2 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸2H2O糖原糖原(Gn)6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖PiGn-1糖代谢的意义与临床检验20一、糖有氧氧化的概念 葡萄糖葡萄糖 彻底氧化分解生成彻底氧化分解生成COCO2 2和和H H2 2O O的过程。的过程。糖的有氧氧化是指糖的有氧氧化是指：体内组织在有氧条件下，体内组织在有氧条件下，有氧氧化是糖氧化的主要
13、方式，有氧氧化是糖氧化的主要方式，绝大多数组织细胞都通过有氧氧化绝大多数组织细胞都通过有氧氧化获得能量。获得能量。C C6 6H H1212O O6 6+6O O2 2 6 COCO2 2+6 H H2 2O O +36/38 ATP糖代谢的意义与临床检验21糖有氧氧化概况糖有氧氧化概况葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸乙酰乙酰CoACoACO2+H2O+ATP三羧酸循环三羧酸循环糖的有氧氧化糖的有氧氧化乳酸乳酸糖酵解糖酵解线粒体内线粒体内胞浆胞浆糖代谢的意义与临床检验22乳酸乳酸乳酸的利用乳酸的利用糖原糖原葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸葡萄糖葡萄糖血糖血糖血乳酸血乳酸糖原糖原丙酮酸丙酮酸乳酸乳酸
14、6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖糖代谢的意义与临床检验23乳酸循环乳酸循环(cori cycle)+定义：定义：+意义：意义：防止乳酸堆积引起酸中毒防止乳酸堆积引起酸中毒 避免乳酸的浪费（有利于乳酸的再利用）避免乳酸的浪费（有利于乳酸的再利用）促进肝糖原的不断更新促进肝糖原的不断更新肌糖原肌糖原血乳酸血乳酸肝糖原肝糖原血糖血糖乳酸循环乳酸循环返回糖代谢的意义与临床检验24糖的有氧氧化糖的有氧氧化与与糖酵解糖酵解细胞细胞胞浆胞浆线粒体线粒体葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸乳酸乳酸(糖酵解糖酵解)葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸CO2+H2O+ATP(糖的有氧氧化）糖的有氧氧化）丙酮酸丙酮酸糖代谢的意义与临床检验25O
15、C COOHCH2COOH草酰乙酸草酰乙酸PCH2COSoA(乙酰辅酶乙酰辅酶A)OHCHCOOHCH2COOH苹果酸苹果酸CH2COOHCH2COOH琥珀酸琥珀酸CH2COOHCH2COSCoA琥珀酰琥珀酰CoACOOHCH2COOHCH2O=C-酮戊二酸酮戊二酸COOHCOOHCH2COOHCHHO-C异柠檬酸异柠檬酸COOHCOOHCH2COOHHO-CH2C柠檬酸柠檬酸CO22HCO22HGTPCHHOOCCHCOOH延胡索酸延胡索酸O C COOHCH2COOH三羧酸循环总图2H2H糖代谢的意义与临床检验26-酮戊二酸酮戊二酸氨基酸、糖及脂肪代谢的联系氨基酸、糖及脂肪代谢的联系草酰乙
16、酸草酰乙酸延胡索酸延胡索酸琥珀酰琥珀酰CoACoA柠檬酸柠檬酸乙酰乙酰CoA磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸甘油三酯甘油三酯葡萄糖或糖原葡萄糖或糖原磷酸丙糖磷酸丙糖乳酸乳酸丙酮酸丙酮酸酮体酮体磷酸甘油磷酸甘油脂肪酸脂肪酸乙酰乙酰乙酰乙酰CoAGlu Leu、Met、Ser、Thr、ValArgGlnHisPro Leu、Lys、Phe、Tyr、TrpIleLeuTrpAsp、AsnPhe、TyrAla、CysGly、SerThr、Trp蛋白质蛋白质糖代谢的意义与临床检验27糖浓度的调节糖浓度的调节（一）神经系统的调节作用（一）神经系统的调节作用 下丘脑一方面刺激肾上腺素的分泌；下丘脑一方面刺激
17、肾上腺素的分泌；另一方面也使胰岛另一方面也使胰岛-细胞分泌胰高血糖细胞分泌胰高血糖素；同时还可以直接作用于肝。素；同时还可以直接作用于肝。三方面共同作用的结果是使糖原分三方面共同作用的结果是使糖原分解加速；糖异生作用增加，从而使血糖解加速；糖异生作用增加，从而使血糖浓度升高。浓度升高。糖代谢的意义与临床检验28 下丘脑了可通过迷走神经兴奋，使下丘脑了可通过迷走神经兴奋，使胰腺胰腺-细胞分泌胰岛素，同时还可直接细胞分泌胰岛素，同时还可直接作用于肝，使肝细胞内糖原合成酶活化，作用于肝，使肝细胞内糖原合成酶活化，促进肝糖原的合成；此外还抑制糖异生促进肝糖原的合成；此外还抑制糖异生途径，促进糖的氧化和
18、转化，总体上使途径，促进糖的氧化和转化，总体上使血糖的去路增加，来源减少，最终达到血糖的去路增加，来源减少，最终达到使血糖浓度降低的目的。使血糖浓度降低的目的。糖代谢的意义与临床检验29（二）激素的调节作用（二）激素的调节作用调节血糖浓度的激素可分为两大调节血糖浓度的激素可分为两大类，即降低血糖浓度的激素和升高类，即降低血糖浓度的激素和升高血糖浓度的激素。各类激素调节糖血糖浓度的激素。各类激素调节糖代谢反应从而影响血糖浓度的机制代谢反应从而影响血糖浓度的机制在表在表3-13-1中简要说明。中简要说明。糖代谢的意义与临床检验30降低血糖的激素降低血糖的激素 胰胰 岛素岛素 1.1.促进肌肉、脂肪
19、组织细胞膜对葡萄促进肌肉、脂肪组织细胞膜对葡萄糖通透性，使血糖容易进入细胞内糖通透性，使血糖容易进入细胞内(肝、脑例外肝、脑例外)糖代谢的意义与临床检验312.2.促进肝葡萄糖激酶活性，使血糖促进肝葡萄糖激酶活性，使血糖易进入肝细胞内合成肝糖原易进入肝细胞内合成肝糖原 2.2.促进促进肌糖原酵解肌糖原酵解 3.3.促进糖氧化分解促进糖氧化分解 4.4.促促进糖转变成脂肪进糖转变成脂肪 5.5.抑制糖异生抑制糖异生糖代谢的意义与临床检验32糖代谢的意义与临床检验33类胰岛素生长因子类胰岛素生长因子 相当于胰岛素的一部分促进血糖相当于胰岛素的一部分促进血糖降低的效应：促进脂肪细胞转变、降低的效应：促进脂肪细胞转变、摄取和氧化葡萄糖，并合成脂肪的摄取和氧化葡萄糖，并合成脂肪的强度仅为胰岛素的强度仅为胰岛素的1/501/50或或1/1001/100；对心肌细胞摄取葡萄糖的作用为胰对心肌细胞摄取葡萄糖的作用为胰岛素的岛素的1/21/2或或1/51/5；对骨骼肌摄取、氧；对骨骼肌摄取、氧化葡萄糖及合成糖原的作用只有胰化葡萄糖及合成糖原的作用只有胰岛素的岛素的1/201/20。糖代谢的意义与临床检验343胰高血糖素 是胰岛细胞合成和分泌的 糖代谢的意义与临床检验35
