糖尿病的病理生理及其护理

胰岛素功能及调节
胰岛素功能及调节
基本概念： 所有细胞都需要葡萄糖才能生存（通过葡萄糖的有氧氧 化和无氧酵解产生能量）。 葡萄糖来自于碳水化合物的分解：淀粉和复合糖被转化 为单糖－葡萄糖。 血糖与激素 激素 Insulin 糖皮质激素 胰高血糖素 生长激素 肾上腺素 作用 Glucose Glucose Glucose Glucose Glucose
糖尿病和肥胖
中国目前已经确诊的糖尿病患者有2000万， 另外还有将近同样数目的人已经有了糖尿病，但 却没有发现和诊断。
According to the WHO, 170 million people have diabetes worldwide and this number may well double by the year 2030.
胰岛素功能及调节
胰岛分泌的激素： α细胞（20％）：高血糖素,促分解激素
细胞（70%）：胰岛素(Insulin)
δ细胞（10%）：生长抑素，调节胰岛素和胰高血糖素的分泌 PP细胞（少量）：胰多肽，抑制胰腺分泌HCO3－和胰蛋白
胰岛素功能及调节
胰岛素的结构与主要功能： 促进葡萄糖的跨膜转移（入细胞） （主要进入肝脏、脂肪组织、肌肉，使血糖降低） 促进葡萄糖转化为甘油三酯（利用） 肝脏和骨骼肌生成糖原增多（糖异生）
糖尿病的发病机制
高渗性非酮症性糖尿病昏迷：见于2型糖尿病 （糖尿病非酮症性高渗综合症） 胰岛素不足以满足机体的需要，细胞无法利用葡萄 糖，葡萄糖积聚于血液中，因肾小管液渗透压增高而引 起渗透性利尿，过多的葡萄糖开始从尿液中排出，排水 多于排钠，带走过多的水分，导致严重脱水（伴有高钠 血症）。
细胞外液渗透压增高使脑细胞脱水时可引起一系列 中枢神经系统功能障碍的症状，容易引起昏迷、甚至死 亡。
糖尿病的发病机制
酮 症 酸 中 毒 发 生 机 制
脂肪酸
脂肪酰辅酶A
肉毒碱酰基转移酶 线粒体脂肪酰辅酶A 柠檬酸合成酶 柠檬酸
乙酰辅酶A
丙二酰辅酶A
- 酮戊二酸
草酰乙酸
酮体脂肪酸胰岛素源自肉毒碱酰基转移酶有抑制作用。糖尿病的发病机制
酮症酸中毒的表现： 1. 酸中毒：代谢性酸中毒；FFAs,蛋白分解产生有机 酸，糖酵解产生乳酸；库氏呼吸。 2. 脱 水：高渗性脱水，细胞内脱水严重；利尿，酮 症时摄水减少；循环衰竭，CNS功能障碍。 3. 电解质代谢紊乱：低钾，低钠；利尿丢失。 4. 酮血症：尿中出现酮体，呼吸有异味。 5. 缺 氧：2,3-DPG合成减少，氧解离困难； 轻度pH下调有一定代偿作用。 严重者昏迷，抢救治疗不及时可危及生命。胰 岛素发现以前，I型糖尿病患者常常死于酮症酸中毒。
糖尿病的发病机制
为什么是非酮症性的？(可能机制)
1. 2型糖尿病患者胰岛素分泌水平较1型的高，可
抑制脂解和酮体生成； 2. 高糖高渗脱水可抑制脂解激素的作用； 3. 高渗脱水循环不良使肝脏生酮减少； 4. 其它…..
糖尿病的发病机制
低血糖反应：糖尿病治疗过程中常见的一种并发症。
血液中胰岛素过量，病人摄取胰岛素但没有进食时易 发生，病人进食后呕吐（营养未被吸收）。 轻度低血糖时可有心慌、手抖、饥饿、出冷汗等表现。 严重时可昏迷、甚至死亡。 血糖浓度低于一定水平可引 起交感神经过度兴奋和脑功能障碍。严重者可昏迷。早期 及时补充葡萄糖可使之迅速缓解。如果持续将出现不可逆 的脑损伤甚至死亡。
difficult for glucose to enter cells.
To compensate, more insulin produced
initially. Hyperinsulemia and hyperglycemia occur later.
糖尿病的发病机制
发病机制—胰岛素缺乏为什么会导致糖尿病？
Ⅱ型糖尿病已成 为一种全球流行病， 也是二十一世纪最具 挑战性的公众健康问 题之一。
糖尿病的病理生理学
糖尿病的病理生理学要解决什么问题？
病因和发病条件—胰岛素为什么会缺乏？ 发病机制—胰岛素缺乏为什么会导致糖尿病？ 胰岛素功能是什么? 糖尿病时机体功能代谢有什么变化 症状、体征、并发症及其机制
治疗原则
对于一个细胞来说，胰岛素缺乏（糖尿病）时： 葡萄糖不能及时进入细胞
早期细胞内葡萄糖减少，细胞代谢减弱（肌肉、肝脏）
细胞外葡萄糖过多，导致糖基化损伤，多羟基化合物堆积， 渗透性失衡 导致机体各种机能和代谢变化
糖尿病的发病机制
机体出现各种症状：高血糖，蛋白合成减少， 脂肪分解增多，消耗，体重减轻 三多一少（多饮、多尿、多食、消瘦） 多饮：细胞外液晶体渗透压过高，刺激下丘脑渴感中枢 多尿：血糖>肾糖阈，导致肾脏渗透性利尿，尿糖 多食：胰岛素直接通过脑神经抑制食欲 葡萄糖和游离脂肪酸是刺激饱腹和摄食中枢的物质 葡萄糖不能进入饱腹中枢神经元，饱感减弱
酮症酸中毒（DKA)：见于1型糖尿病 酮体：来源于脂肪酸的分解代谢，包括丙酮、β－ 羟丁酸、乙酰乙酸，后两者是有机酸，过量积聚可导 致代谢性酸中毒。这种酸中毒也是AG增加类正常血氯 性代谢性酸中毒。 酮体为什么会增多？ 当胰岛素缺乏时，胰岛素拮抗激素（脂解激素）如 ACTH、皮质醇、胰高血糖素及生长激素等的作用加强， 大量激活脂肪细胞内的脂肪酶，使甘油三酯分解为甘油 和脂肪酸的过程加强，脂肪酸大量进入肝脏，肝脏则生 酮显著增加。
胰岛素受体后信号转导过程任何环节的减弱
激酶活性 IRS-1、IRS-2、PI-3K活性减轻 GLUT4移位减少
Results of Insulin Resistance occurs when tissues do not respond to insulin and
glucose is not taken up by cells. More
胰岛素功能及调节
Cytoskeleton contraction
胰岛素分泌的过程（优降糖的作用原理）
胰岛素功能及调节
胰岛素的功能
糖代谢：促进葡萄糖入细胞，被利用，糖异生 脂肪代谢：通过促进糖代谢提供脂质合成的原料 抑制脂肪分解和酮体生成 蛋白质代谢：促进合成，抑制分泌 对CNS：抑制食欲和进食 对循环系统：通过NO介导血管舒张
糖尿病和肥胖
糖尿病的病理生 理及其护理
南方医科大学基础医学院
黄巧冰
病理生理教研室
糖尿病和肥胖
什么是糖尿病（Diabetes，Diabetes Mellitus）？ 一种内分泌疾病、慢性代谢性疾病 胰岛素绝对或相对缺乏
血中葡萄糖浓度升高 糖大量从尿中排出 多饮、多尿、多食、消瘦、头晕、乏力 全身各种严重的急、慢性并发症 中医：“消渴症”
A链（21 aa）：功能肽 B链（30 aa）：功能肽 C链（30 aa）：连接肽
胰岛素功能及调节
血浆葡萄糖 胃肠道激素 (+) （GLP－1，胃泌素等）
GLP-1：高血糖素样肽
胰高血糖素
胰岛素分泌
氨基酸
生长抑素
胰岛素分泌的调节
实线：促进；虚线：抑制
胰岛素功能及调节
胰岛素分泌的过程
1. 高血糖促进葡萄糖的摄取和ATP生成增多， ATP/ADP增高； 2. ATP的增高使KATP关闭（优降糖的作用原理）， 细胞去极化，静息膜电位升高至阈值，电压依赖 性Ca 2+ 通道开放； 3. 钙内流激发胰岛素和含C肽颗粒的细胞外释放， 钙离子还通过CREB，促进胰岛素的合成。
胰岛素功能及调节
Insulin signaling pathways
糖尿病的病因和发病学
胰岛素为什么会缺乏？－1
遗传性因素 环境因素（病毒、毒素和应激） 自身免疫反应（缺失）
破坏了胰腺β 细胞，导致胰岛素生成减少 胰岛素绝对缺乏
1型糖尿病（胰岛素依赖型糖尿病，IDDM)
糖尿病的病因和发病学
胰岛素为什么会缺乏？－2
胰岛素抵抗（Insulin Resistance, IR)
β 细胞对血糖水平反应迟缓，胰岛素分泌减少
胰岛素分泌反应缺陷，肝脏生成葡萄糖过多
胰岛素相对缺乏
2型糖尿病（非胰岛素依赖型糖尿病，NIDDM)
糖尿病的病因和发病学
胰岛素抵抗：正常剂量的胰岛素只产生 低于正常的生物学效应 原因：肥胖及生理活动减少等 (gene, age and life style) 导致IR的几种物质：
糖尿病的病理生理学
以上三种并发症有可能导致突然发生的昏迷
（糖尿病昏迷），如何鉴别和现场急救？
酮症酸中毒：库氏呼吸（酸中毒），有异味（烂苹果）
非酮症高渗性昏迷：无库氏呼吸，呼吸有甜味， 皮肤、口唇干燥 低血糖昏迷：手抖、出冷汗，呼吸无特殊气味
（仅供参考）
糖尿病的病理生理学
乳酸酸中毒： 1） 糖尿病控制不佳。 2） 糖尿病其他急性并发症：感染，其它急性并发症 3） 其他重要脏器的疾病：如脑血管意外、心肌梗塞 等，可加重组织器官血液灌注不良，导致低氧血症和乳 酸性酸中毒。 4） 大量服用降糖灵：双胍类药物尤其是降糖灵能增 强无氧酵解，抑制肝脏及肌肉对乳酸的摄取，抑制糖异 生作用，故有致乳酸性酸中毒的作用。 临床表现为不同程度的酸中毒症状。
糖尿病的病理生理学
低钾血症：多见于糖尿病酮症酸中毒患者，但普通
的糖尿病患者由于各种病理因素的影响，亦容易并发低 钾血症。发生机制： 酸中毒可使细胞内K +大量转移至细胞外，经肾小管 与H +竞争排出； 肾小球滤液中葡萄糖浓度高，产生渗透性利尿，原尿 流速加快，排钾增多； 高渗脱水使血液浓缩，刺激醛固酮分泌增多，排钾增 多。 高渗性利尿时可丢失体内总体K+量的20%。
抗体类：胰岛素抗体，胰岛素受体抗体，GLUT抗体
胰岛素拮抗激素：胰高血糖素、皮质醇… 游离脂肪酸、TNF-、leptin 和 resistin等