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体液葡萄糖检验

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第九章. 体液葡萄糖检验. 医学检验系 林勇平. 2004-02-26. 教学目的与要求 :. 1. 复习血糖的来源与去路;掌握激素对血糖的调节作用 2. 掌握以糖尿病为代表的高血糖症的主要代谢紊乱及其机制 3. 掌握糖尿病的生化检测项目(血糖、尿糖、 OGTT 、 糖化蛋白和胰岛素等) 4. 熟悉低血糖症的常见原因;了解某些糖代谢先天性异常的生化机制. 第一节 概 述. 糖的重要生理功能. 1. 氧化供能 2. 人体的主要组成成分之一 糖蛋白、糖脂、蛋白多糖、核糖;转化成脂肪和某些非必需氨基酸等.

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第九章

体液葡萄糖检验

医学检验系 林勇平

2004-02-26

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教学目的与要求:

1.复习血糖的来源与去路;掌握激素对血糖的调节作用

2.掌握以糖尿病为代表的高血糖症的主要代谢紊乱及其机制

3.掌握糖尿病的生化检测项目(血糖、尿糖、OGTT、糖化蛋白和胰岛素等)

4.熟悉低血糖症的常见原因;了解某些糖代谢先天性异常的生化机制

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第一节 概 述

糖的重要生理功能

1.氧化供能

2.人体的主要组成成分之一

糖蛋白、糖脂、蛋白多糖、核糖;转化成脂肪和某些非必需氨基酸等

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一、血糖的来源、去路和调节(一)糖的来源与去路一、血糖的来源、去路和调节(一)糖的来源与去路
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(二)血糖浓度的调节

1.肝脏的调节

肝脏内糖代谢途径多,其中有的为其特有,它是调节血糖的主要器宫。

2.神经系统的调节

主要通过下丘脑和自主神经系统对所控制激素的分泌,后者再通过影响血糖来源与去路中关键酶的活性来实现。

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3.激素的调节作用

降低血糖的激素:胰岛素(insulin)

升高血糖的激素:胰高血糖素、肾上腺素、糖皮质激素、甲状腺素、生长素等。

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胰岛素的作用机制:

受体 胰岛素+C肽←前胰岛素←胰岛细胞

(β细胞)

cAMP ATP

膜通透性↑→G转运↑

氧化产能↑

糖原合成↑ —→降低血糖

酶活性↑ 脂肪合成↑

肝细胞 蛋白质合成↑

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胰岛素的生物活性:

①靶细胞上胰岛素受体的绝对数目或绝对数目。

②到达靶细胞的胰岛素浓度。

③胰岛素与靶细胞受体的亲和力。

④胰岛素与受体结合后的细胞内改变情况等。

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胰岛素的作用

①促进肌肉、脂肪组织细胞膜对糖摄

取,膜通透性↑

②促进肝糖原合成↑

③肝葡萄糖激酶活性↑,加速糖氧化

分解↑

④促进糖转化成脂肪、蛋白质↑

⑤抑制糖异生(--)

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(2)升高血糖的激素

①胰高血糖素和肾上腺素

胰高血糖素由a细胞分泌的一种29aa氨基酸残基的多肽。肾上腺素是肾上腺髓质分泌的一种胺类激素。其作用均是通过与特异性受体结合,增加细胞内cAMP和Ca2+浓度。均能促进肝糖原分解成血糖及促进糖异生。

②糖皮质激素:肾上腺皮质分泌的类固醇激素,主要促进糖异生和促进单糖的吸收。

③甲状腺激素 :具有双向作用,但总的趋势为升血糖。

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二、糖代谢紊乱

(一)、高血糖症与糖尿病

  • 1、概念高血糖症:指空腹血糖浓度超过7.3mmol/L,有生理性和病理性之分,临床上最常见的病理性高血糖症是糖尿病。
  • 糖尿病:是一种慢性、复杂的代谢紊乱性疾病,系胰岛素绝对不足或相对不足,以高血糖症为基本生化特点。同时伴有糖、脂类、蛋白质、水、电解质和酸碱平衡紊乱,甚至出现一系列并发症如眼、肾的微血管病变及神经病变等。
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2.糖尿病的诊断标准
  • 症状+随机血浆葡萄糖≥11.1mmol/L,或空腹血浆葡萄糖≥7.0mmol/L,或OGTT两小时血浆葡萄糖≥ 11.1mmol/L。症状不典型者,需另一天再次证实。随机血糖是指一天中的任一时间采血测得的血糖浓度。
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3.糖尿病的分类

①IDDM:也称Ⅰ型糖尿病,好发于青春期,对胰岛素敏感。

②NIDDM:Ⅱ型,常见于中年肥胖病人,病变在于靶细胞膜上的胰岛素受体的数目减少或者缺陷,因而对胰对胰岛素不敏感。

③继发性糖尿病:如嗜铬细胞瘤、库欣病等,或其它因素。

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两类原发性糖尿病的特征

特 征 1型 2型

基本病因 遗传+环境

发病机制 自身免疫性疾病 生物活性降低

占DM% <15% >85%(可发展为1型)

发病年龄 通常<20岁 >40岁

身体肥胖 罕见 多见

血胰岛素  ↓↓(绝对不足) →或↑(相对不足)

病情及酮症 较重、常见 较轻、少见

治疗 胰岛素敏感 控制饮食、减肥

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4、糖尿病的代谢变化

糖尿病会导致糖、蛋白质和脂肪代谢的改变,表现为高血糖症、高脂血症和酮酸血症及乳酸血症等。

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(1)高血糖症
  • Insulin绝对/相对不足→胰岛素/胰高血糖素比值↓

利用葡萄糖减少;

肝糖原输出增多;肝、肾糖异生作用增强

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(2)糖尿、多尿及水盐丢失
  • 血糖过高超过肾糖阈时出现尿糖,严重者尿中可出现酮体。
  • 尿中的葡萄糖和酮体分泌增加产生渗透性利尿,引起多尿及水盐丢失。
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(3)高脂血症及高胆固醇血症
  • 胰岛素/胰高血糖素比值↓
  • TG ↑, VLDL↑→高脂血症(Ⅳ型)
  • 脂肪 游离脂肪酸↑
  • 分解 ↑ 乙酰辅酶A↑→高胆固醇血症
  • 酮体↑→酮症酸中毒
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(4)酮血症

  • 当酮体产生过多,超过肝外周织的氧化能力时,会形成酮血症和酮尿症。
  • 乙酰乙酸和β –羟丁酸均为酸性物质,产生过多进入血液可导致酸中毒。
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代谢紊乱及其联系图

血液 肝细胞 糖原(分解)

(高血糖) 磷酸戊糖+NADPH

葡萄糖 葡萄糖 G-6-P 蛋白质(动员)

(酮血症) 乳酸 丙酮酸 氨基酸

酮体 酮 体

(高Ch) 乙酰CoA 脂肪酸

胆固醇 胆固醇

TCA循环 甘油三脂(动员)

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代谢紊乱特点
  • 以高血糖症为基本生化特点,同时伴有糖、脂类、蛋白质、水、电解质和酸碱平衡紊乱的一组临床综合症。
    • 糖代谢紊乱:高血糖、糖尿;
    • 脂类代谢障碍:高脂血症;
    • 蛋白质代谢障碍:体重减轻,生长迟缓;
    • 水、电解质、酸碱平衡紊乱:酮症酸中毒,高渗透压;
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代谢紊乱症群(三多一少)
  • 高渗性利尿→多尿
  • 多尿→口渴→多饮
  • 糖利用障碍→能量代谢紊乱→饥饿→多食
  • Pro/Lipid分解和脱水→体重减轻
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(二)低血糖症

  • 概念:血糖浓度低于2.2mmol/L称为低血糖症,临床上出现一系列因血糖浓度过低的症侯群。
  • 原因①激素效应

②肝病变

③长期饥饿或剧烈运动

  • 分类①空腹性低血糖

② 刺激性低血糖

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第一节 体液葡萄糖的测定

一、血糖的测定

①无机化学法

②有机化学法

③酶法

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(一)无机化学法(氧化还原法)

方法 类型 原 理 用途及备注

班氏法  半定量 G+Cu+——→Cu2O↓ 尿糖测定

(Benedict)

磷钼酸法 定量 G+Cu+——→Cu2O↓ 历史意义

(Folin-Wu)分光 Cu+ 磷(砷)钼酸盐 操作复杂、

需制滤液、

砷钼酸法 同上 蓝色络合物    特异性差、

新铜试剂法 (660nm)  受还原物质影响

                   结果偏高10%

碱性高铁  同上 G+Fe(CN)6-3 →Fe(CN)6-4 历史意义

 氰化物法     黄色  无色 Technicon曾用

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(二)有机化学法(缩合法)
  • 方法 类型 原 理 用途及备注
  • 邻甲苯胺 定量G+邻甲苯胺→G基胺 操作简便、

法(630nm) 无需滤液、

特异性较高,

中小医院使

用普遍,很

少用于自动

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(三)酶 法
  • 方法 类型 原 理 用途及备注
  • 己糖激酶 定量 G+ATP→G-6-P+ADP 血清尿液脑脊液、

(HK)法 分光 G-6-P + NADP+ 公认参考方法

      动态 →GA-6-P + NADPH 操作简便,特异

      终点  (340nm) 性和灵敏性均高

                  手工、自动化分析

  • 葡萄糖氧 同上 G+O2 → GA+H2O2 推荐常规方法

 化酶(POD) H2O2 + 染料→有色染料

 偶联法 (还原型) (氧化型) 可制试纸片定量

(Trinder)  (4-氨基安替比林+酚 半定量筛选试验

    →红色琨类化合物505nm)

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方法 类型 原 理 用途及备注
  • 葡萄糖氧 定量 G+O2 → GA+H2O2与HK法有最佳

 化酶氧消 电化学 用O2电极作极谱测定, 相关性

 耗法   动态 求O2的消耗量  (CX3生化仪)

   终点

  • 葡萄糖脱 定量 G + NAD+→GA + NADH 偶有使用

 氢酶(GDH)分光   (340nm)可自动化分析

 法   动态

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方法学评价与临床意义

①生理性或暂时性高血糖

②病理性高血糖

③生理性或暂时性高血糖

④病理性低血糖

⑤药物的影响

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二、糖耐量试验

(一)葡萄糖耐量试验

  • 耐糖现象:
  • 糖耐量下降:
  • 糖耐量试验:
  • 口服葡萄糖耐量试验(OGTT):
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口服葡萄糖耐量试验(OGTT)
  • 适应症

①空腹血糖水平在临界值而又疑似糖尿病患者

②空腹或餐后血糖水平正常,但有发展为糖尿病的可能。

③以前糖耐量试验异常的危险人群

④妊娠性糖尿病的诊断

⑤临床上出现肾病、神经病变和视网膜病而无法解释者

⑥ 流行病学研究的手段

  • 标准化
  • 参考范围
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糖化血红蛋白A1C

糖化血红蛋白A1C为血红蛋白A中2条ß链N端的缬氨酸与葡萄糖非酶化结合而成,其量与血糖浓度呈正相关,且为不可逆反应.

HbA1a HbA1a1 *

HbA(97%) HbA1a2 *

Hb HbA2(2.5%) HbA1b

HbF (0.5%) HbA1c

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GHb测定方法

阳离子树脂交换层析法*:常规方法,精密度高、操作简便、受HbF正干扰;GHb 5-8%

亲和层析:常规方法,灵敏度高、操作简便、高度特异、干扰少;GHb 5-8%、GHbA1 3-6%

HPLC:参考方法

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四、糖化血清白蛋白(GSP)

形成机制与糖化血红蛋白相似,蛋白质的糖化主要发生在赖氨酸的ε-氨基上,糖化的白蛋白和其他蛋白质即称为果糖胺。

  • 层析法:柱层析、亲和层析
  • 比色法:
    • 果糖胺 环状衍生物 有色化合物
    • 强酸 硫代巴比妥酸
    • 果糖胺
    • 四氮唑蓝(氧化型) 四氮唑蓝(还原型)
    • 紫红色 530nm
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五,六、 血浆胰岛素和C-肽测定
  • 血胰岛素测定对评价B细胞功能有重要意义.(RIA,ELISA)
  • C肽和Insulin以等分子数生成及释放,由于C肽清除率慢,肝对C肽摄取率低,且不受外源胰岛素影响,故能较准确反映胰岛β细胞功能.
  • 血浆胰岛素和C肽水平测定有助于了解β细胞功能和指导治疗,但不作为诊断糖尿病的依据.
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七、尿糖测定

(一)定性测定

1.班氏定性试验

2.葡萄糖氧化酶试纸法

(二)尿中糖的鉴别

(三)定量测定:邻甲苯胺法最为方便

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八、脑脊液测定
  • 脑脊液葡萄糖含量受下列因素影响:

①血浆葡萄糖浓度

②血脑屏障的通透性

③脑脊液中葡萄糖的酵解程度

  • 参考范围
  • 临床意义