病理生理学(第3版)(全国高等学历继续教育“十三五”(临床专升本)规划教材)
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第二节 低血糖症

低血糖症(hypoglycemia)指空腹时血糖水平低于2.8mmol/L(50mg/dl)。低血糖症可由多种病因引起,是以血糖浓度过低、交感神经兴奋和脑细胞缺氧为主要表现的临床综合征,即:①血糖低于极限;②出现以神经、精神症状为主的综合征;③给予葡萄糖后,症状立即缓解。

一、病因及发病机制

低血糖症的中心发病环节为血糖的来源小于去路,包括机体的葡萄糖摄入减少、肝糖原分解和糖异生减少和(或)机体组织消耗利用葡萄糖增多两个方面。

(一)血糖来源减少
1.营养不良

①各种原因引起的机体脂肪大量消耗后,肝糖原储备减少,易致低血糖症发生;②严重肌肉萎缩的患者,由于肌肉蛋白含量减低,不能为肝脏的糖异生提供足够的原料,较难维持正常血糖浓度;③神经性畏食症患者病情发展出现严重肝功能损害时,可出现自发性低血糖。

2.肝功能衰竭

常见于重症肝炎、肝硬化、肝癌晚期。可能由于①肝细胞广泛损害致肝糖原合成储备严重不足,糖原分解减少、糖异生障碍;②肝细胞对胰岛素的分解灭活减少,使血浆胰岛素水平增高;③肝癌或肝硬化时对葡萄糖消耗增多。癌组织产生胰岛素样物质;④肝内雌激素灭活减弱,血中含量增高,拮抗生长激素及胰高血糖素的作用。

3.肾功能不全

肾脏在正常情况下糖异生能力只有肝脏的1/20,长期饥饿时肾糖异生能力则可大为增加,成为拮抗低血糖的主要器官之一。肾衰竭时肾糖异生减少,肾廓清胰岛素能力减低而易发生低血糖。慢性肾衰竭时糖代谢紊乱机制是多方面的,主要包括①血丙氨酸水平降低,致糖原异生底物不足;②肝葡萄糖输出增加;③胰岛素分泌异常;④肾脏对胰岛素清除率下降;⑤肾性糖尿病患者由尿路失糖过多。

4.升高血糖激素缺乏
(1)胰高血糖素缺乏:

胰高血糖素对低血糖的反应性下降,负反馈调节机制受损,引起低血糖症。如特发性反应性低血糖,可能与胰高血糖素受体的降解和受体敏感性下降及分泌障碍有关。

(2)糖皮质激素缺乏:

肾上腺皮质功能减退,糖皮质激素分泌减少,引起①抑制肌蛋白分解,氨基酸产生减少,肝脏糖异生原料减少,糖异生途径的关键酶——磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶的合成减少;②促进肝外组织摄取和利用葡萄糖;③抑制脂肪组织动员,血中游离脂酸减少,也可间接促进周围组织摄取葡萄糖,引起低血糖症。

(3)肾上腺素缺乏:

肾上腺素主要在应激状态下发挥其血糖调节作用,可以加速糖原分解,升高血糖水平。肾上腺素减少可以引起应激性低糖血症。

(二)血糖去路增加
1.血液中胰岛素增高
(1)胰岛素自身抗体和抗胰岛素受体自身抗体形成:

①抗胰岛素抗体可与胰岛素结合,形成无生物活性的复合物,使胰岛素的降解减少,当胰岛素与抗体突然解离释放出大量游离胰岛素即可造成低血糖症,如胰岛素自身免疫综合征(insulin autoimmunity syndrome,IAS),可能是继胰岛素瘤和胰腺外巨大肿瘤(分泌异常的胰岛素样生长因子-Ⅱ)之后,引起自发性低血糖的第三大原因;②抗胰岛素受体抗体具有很强的胰岛素活性,其活性比胰岛素强10倍,抗胰岛素受体抗体与胰岛素受体结合产生类胰岛素作用也可引起低血糖。

(2)自主神经功能紊乱:

如特发性功能性低血糖症,主要见于情绪不稳定和神经质的中年女性,精神刺激、焦虑常可诱发。其发病可能是由于自主神经功能紊乱时,迷走神经紧张性增高使胃排空加速及胰岛素分泌过多引起。

(3)与饮食相关的反应性低血糖:

可能与进食后神经体液对胰岛素分泌或糖代谢调节欠稳定有关。①胃切除术后食物从胃排至小肠速度加快,葡萄糖吸收过快;肝硬化患者营养物质的快速消化吸收,刺激胰岛素大量分泌,其分泌高峰晚于血糖高峰,多于进食后2小时左右出现;②早期2型糖尿病患者胰岛素快速分泌相出现障碍,胰岛素从胰腺β细胞释放延迟,表现为葡萄糖耐量试验(oral glucose tolerance test,OGTT)的早期为高血糖,继之发生迟发性低血糖。

2.胰岛素-葡萄糖偶联机制缺陷

胰岛β细胞磺酰脲类药物受体或谷氨酸脱氢酶缺乏引起β细胞内的胰岛素-葡萄糖偶联机制缺陷,β细胞的K通道由磺酰脲类药物受体(sulfonylurea receptor 1,SURl)和内向整流钾通道(KIR6•2)二种亚单位组成。SUR1和KIR6•2基因突变后,SUR1对Mg2+-ADP兴奋性反应下降,ADP拮抗ATP对K通道的抑制作用减弱,导致K通道关闭,细胞处于除极状态,Ca2+通道自动开放,β细胞内Ca2+增加,诱发胰岛素持续分泌,导致低血糖发生。

3.葡萄糖消耗过多

常见于哺乳期妇女、剧烈运动或长时间重体力劳动后,尤其是自主神经不稳定或糖原储备不足者。临床还见于重度腹泻、高热和重症甲状腺功能亢进者。

二、低血糖对机体的影响

低血糖症对机体的影响以神经系统为主,尤其是交感神经和脑部。

(一)对交感神经的影响

低血糖刺激交感神经受后,儿茶酚胺分泌增多,可刺激胰高血糖素的分泌导致血糖水平增高,又可作用于β肾上腺素受体而影响心血管系统。表现为烦躁不安、面色苍白、大汗淋漓、心动过速和血压升高等交感神经兴奋的症状,伴冠心病者常因低血糖发作而诱发心绞痛甚至心肌梗死。

(二)对中枢神经系统的影响

中枢神经系统对低血糖最为敏感。最初仅表现为心智、精神活动轻度受损,继之出现大脑皮质受抑制症状,随后皮质下中枢和脑干相继受累,最终将累及延髓而致呼吸循环功能障碍。其机制为:①神经细胞本身无能量贮备,其所需能量几乎完全依赖于血糖提供;②脑细胞对葡萄糖的利用无需外周胰岛素参与。中枢神经每小时约消耗6g葡萄糖,低血糖症时脑细胞能量来源减少,很快出现神经症状,称为神经低血糖(neuroglycopenia)。

(三)低血糖发作的警觉症状不敏感

反复发作的低血糖可减少低血糖发作的警觉症状,促发无察觉性低血糖产生。低血糖昏迷时,分泌物或异物误吸入气管可引发窒息或肺部感染,甚至诱发急性呼吸窘迫综合征。

三、低血糖症防治的病理生理基础

临床上低血糖症常由药物引起,故应加强合理用药。反复严重低血糖发作且持续时间较长者,易引起不可恢复的脑损害,故应及早识别和防治。

(一)病因学防治
1.积极寻找致病原因

若因药物引起应及时停药或调整用药品种和剂量,特别应注意胰岛素和半衰期较长的口服降糖药的用量。确诊的胰岛素瘤或胰外肿瘤可行肿瘤切除术。营养不良、肝肾疾病等所致的低血糖除对症处理外,应积极治疗原发病。

2.摄入足够碳水化合物

进餐应“定时、定量”,保证每餐摄入足量的复合碳水化合物(各类主食),防止血糖出现剧烈的波动。

3.避免过度疲劳及剧烈运动

当机体能量消耗急剧增高时,要及时加餐,补充营养;同时应注意适当减少降血糖药物的用量。

(二)低血糖发作时的处理原则

迅速补充葡萄糖,恢复正常血糖水平,维护重要脏器功能是决定预后的关键。因此,在低血糖发作的当时,应立即摄入含糖较高的食物,如糖果、饼干、果汁等。严重时应及时静脉推注50%葡萄糖40~60ml,可迅速升高血糖。

案例4-1

患者刘某某,女,57岁,身高1.62m,体重62kg,以“口渴、多饮、乏力2年余,加重1个月”为主诉。2年前因感口渴、多饮、乏力而到医院体检。查空腹血糖11.5mmol/L,诊断为“糖尿病”,予消渴丸5粒,3次/d口服,盐酸二甲双胍250mg,3次/d口服,症状逐渐减轻,血糖下降。后规律服用以上药物,病情控制较平稳。1个月前患者自感口渴、多饮、多尿症状明显加重,于当地医院查空腹血糖较前明显升高(14.1mmol/L),经加用降糖药治疗后,症状无明显改善,血糖下降不明显(11.8mmol/L)。来我院检查,患者食欲较差且饭后腹胀,饮水量为2500~3000ml,小便11~15次/d,每次200~300ml,睡眠较差。体重较前减轻约5kg。且伴有肢体末端麻木,呈针刺样及蚁爬感,双侧对称,偶有视力减退。有家族性糖尿病史。体重指数(BMI)为 23.6。空腹血糖:12.5mmol/L,餐后 1小时20.6mmol/L,餐后 2小时21.9mmol/L,餐后3小时18.8mmol/L。初步诊断为2型糖尿病,周围神经病变及视网膜病变。

试分析:

1.患者发病的原因与机制?

2.患者视网膜病变的机制是什么?

3.患者为什么多尿?

4.患者周围神经病变的机制是什么?

(姚素艳)

学习小结

糖是机体的主要能量来源,也是结构物质的重要组成部分。 正常的血糖浓度是3.89~6.11mmoL/L。糖代谢紊乱分为高血糖症和低血糖症。

高血糖症病因和发病机制包括:胰岛素分泌障碍、胰岛素抵抗、胰高血糖素分泌失调和其他因素。高血糖症可引起代谢紊乱、心血管系统损害、神经系统病变和眼晶状体的损伤等多系统的损害。 高血糖症防治措施主要包括:消除病因,运动疗法和药物治疗。

低血糖症的病因和发病机制包括:血糖来源减少和血糖去路增加。 低血糖症对神经系统影响为主,尤其是交感神经和脑部。 低血糖症主要防治措施是消除病因学和发作时的处理。

复习参考题

1.简述胰岛素抵抗的机制。

2.胰高血糖素失调引起高血糖症的机制是什么?

3.高血糖引起酮症酸中毒的机制是什么?

4.高血糖引起渗透性脱水的机制是什么?

5.高血糖对心血管系统有哪些影响?

6.高血糖对眼晶状体有什么影响? 为什么?

7.低血糖发作时的处理原则是什么?