第一節(jié) 高血糖癥

高血糖癥（hyperglycemia）指空腹時(shí)血糖水平高于6.9mmol/L（125mg/dL）。當(dāng)血糖高于其腎閾值9.0mmol/L（160mg/dL）時(shí)，則出現(xiàn)糖尿。糖尿病（diabetes mellitus）是臨床上最常見(jiàn)的高血糖癥，由胰島素絕對(duì)或相對(duì)不足，或胰島素利用低下引起的，以糖、脂、蛋白質(zhì)代謝紊亂為主要特征的慢性代謝性疾病，可引發(fā)多系統(tǒng)損害，導(dǎo)致眼、腎、神經(jīng)、心臟、血管等組織、器官的慢性進(jìn)行性病變、功能減退及衰竭；病情嚴(yán)重或應(yīng)激時(shí)可發(fā)生急性嚴(yán)重代謝紊亂，如酮癥酸中毒、高血糖高滲狀態(tài)等。

案例5-1分析 患者空腹血糖升高，尿糖強(qiáng)陽(yáng)性，出現(xiàn)多飲、多食、多尿、消瘦等典型的“三多一少”癥狀，高血糖癥系由2型糖尿病所致。

一、病因與發(fā)病機(jī)制

（一）胰島素分泌障礙

胰島β細(xì)胞群的數(shù)量和其胰島素分泌功能是調(diào)控穩(wěn)定血糖水平的基本條件。任何引起胰島β細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能破壞的因素，均可導(dǎo)致胰島素分泌障礙，使血液中胰島素含量降低，從而引發(fā)高血糖癥。目前，已發(fā)現(xiàn)自身免疫因素、遺傳因素及環(huán)境因素與胰島β細(xì)胞的損害有關(guān)。以下主要介紹前3個(gè)因素。

1．免疫因素 胰島β細(xì)胞的進(jìn)行性損害是胰島素分泌不足的關(guān)鍵原因，其中90%的進(jìn)行性損害是由細(xì)胞免疫介導(dǎo)的。

（1）細(xì)胞免疫異常：細(xì)胞免疫異常在胰島自身免疫性損傷過(guò)程中尤為重要，可能的作用包括：①介導(dǎo)細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞針對(duì)胰島β細(xì)胞特殊抗原產(chǎn)生的破壞作用。②激活的T淋巴細(xì)胞使輔助性T淋巴細(xì)胞分泌針對(duì)相應(yīng)抗原的各種抗體。③激活的T淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞釋放多種細(xì)胞因子，在β細(xì)胞自身免疫損傷中起重要作用。白細(xì)胞介素-1（interleukin-1, IL-1）、腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor, TNF）和干擾素（interferon, IFN）等細(xì)胞因子的協(xié)同作用，進(jìn)一步惡化胰島β細(xì)胞自身免疫性損傷，并放大破壞性的炎癥反應(yīng)。

（2）自身抗體形成：胰島細(xì)胞自身抗體的產(chǎn)生與β細(xì)胞的損傷有關(guān)，其中起主要作用的抗體包括胰島細(xì)胞抗體（islet cell antibody, ICA）、胰島素自身抗體（autoantibody to insulin, IAA）、抗谷氨酸脫羧酶抗體（antibody to glutamic acid decarboxylase, GADA）、抗酪氨酸磷酸酶抗體（antibody to tyrosine phosphatases, IA-2）等。其可能機(jī)制為，多種因素導(dǎo)致抗原錯(cuò)誤提呈至輔助性T細(xì)胞，產(chǎn)生針對(duì)β細(xì)胞的特異性抗體，大量胰島β細(xì)胞出現(xiàn)自身免疫性損傷破壞。

（3）胰島β細(xì)胞凋亡：除自身免疫性損害造成的胰島β細(xì)胞壞死外，各種細(xì)胞因子如細(xì)胞因子IL-1β、INF-α、IFN-γ等可以通過(guò)誘導(dǎo)β細(xì)胞凋亡而損害胰島β細(xì)胞。

2．遺傳因素 在發(fā)生胰島素分泌障礙時(shí)，遺傳易感性可能起重要作用，某些相關(guān)的基因突變可促發(fā)或加重胰島β細(xì)胞自身免疫性損傷。

（1）組織相容性抗原基因：位于6號(hào)染色體上的組織相容性抗原（histocompatibility antigen, HLA）基因?qū)σ葝u素分泌障礙具有促進(jìn)作用。HLA-Ⅰ類(lèi)分子由H LA-A、H LA-B和H LA-C基因編碼，表達(dá)于絕大多數(shù)有核細(xì)胞；而H LA-Ⅱ類(lèi)分子由H LA-D P、H LA-DQ和HLA-DR基因編碼，主要表達(dá)于抗原遞呈細(xì)胞，如巨噬細(xì)胞、樹(shù)突細(xì)胞等。此二類(lèi)分子的主要功能是向CD4+T和CD8+T細(xì)胞遞呈已被處理為肽段的抗原。現(xiàn)已明確，H LA-DQβ鏈和HLA-DQα鏈等位基因?qū)σ葝uβ細(xì)胞免疫損傷的易感性有決定性作用，其作用機(jī)制分別與57位和52位的氨基酸種類(lèi)影響抗原表位與抗原的結(jié)合力有關(guān)。

（2）細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞相關(guān)性抗原4基因（cytotoxic T lymphocyte-associated antigen-4, CT-LA-4）：該基因位于人類(lèi)染色體2 q33，它編碼T細(xì)胞表面的一個(gè)受體，參與控制T細(xì)胞增生和調(diào)節(jié)T細(xì)胞凋亡。該受體位于特異性T淋巴細(xì)胞表面，參與了多種T細(xì)胞介質(zhì)的自身免疫紊亂。

（3）叉頭蛋白3基因：叉頭蛋白3基因表達(dá)異常，CD4+CD25+Treg細(xì)胞減少，不足以維持自身免疫耐受，經(jīng)由T細(xì)胞介導(dǎo)可引起胰島β細(xì)胞選擇性破壞。臨床上可見(jiàn)因叉頭蛋白3基因突變導(dǎo)致的X染色體連鎖的多發(fā)性內(nèi)分泌腺疾病，帶有該突變基因的新生兒在出生幾天內(nèi)就可發(fā)生1型糖尿病。

（4）胸腺胰島素基因表達(dá)：位于8號(hào)染色體上的胰島素啟動(dòng)區(qū)內(nèi)的糖尿病易感基因，影響胸腺中胰島素基因表達(dá)，從而影響胸腺對(duì)胰島素反應(yīng)性T細(xì)胞的選擇。

3．環(huán)境因素 與胰島β細(xì)胞破壞有關(guān)的環(huán)境因素主要包括病毒、化學(xué)因素、飲食因素等，其中以病毒感染最為重要。已發(fā)現(xiàn)柯薩奇B4病毒、巨細(xì)胞病毒、腮腺炎病毒、肝炎病毒、風(fēng)疹病毒等與胰島β細(xì)胞損傷有關(guān)。其機(jī)制可能是：①病毒直接破壞胰島β細(xì)胞，在病毒損傷胰島β細(xì)胞后，自身免疫反應(yīng)被激發(fā)，使胰島β細(xì)胞進(jìn)一步損傷。②病毒作用于免疫系統(tǒng)，誘發(fā)自身免疫反應(yīng)。③分子模擬作用使胰島細(xì)胞失去免疫耐受，或刺激調(diào)節(jié)性T細(xì)胞及效應(yīng)性T細(xì)胞，引發(fā)胰島β細(xì)胞的自身免疫反應(yīng)。遺傳因素可能廣泛參與發(fā)病，使胰島β細(xì)胞免疫系統(tǒng)易受病毒侵襲，或使免疫系統(tǒng)對(duì)病毒感染產(chǎn)生有害的應(yīng)答反應(yīng)。化學(xué)因素如四氧嘧啶、噴他脒，可通過(guò)對(duì)胰島細(xì)胞的直接毒性作用，選擇性使胰島β細(xì)胞快速被破壞；或通過(guò)化學(xué)物質(zhì)中的—SH基直接使胰島β細(xì)胞產(chǎn)生自身免疫反應(yīng)，導(dǎo)致胰島β細(xì)胞進(jìn)一步損傷。飲食因素主要針對(duì)攜帶HLA-DQ/DR易感基因的敏感個(gè)體。例如，牛奶蛋白與胰島β細(xì)胞表面的某些抗原相似，可以通過(guò)分子模擬機(jī)制，即當(dāng)抗原決定簇相似而又不完全相同時(shí)，誘發(fā)交叉免疫反應(yīng)，出現(xiàn)胰島β細(xì)胞的自身免疫性損害。

在遺傳因素的控制和環(huán)境因素的影響下，機(jī)體胰島β細(xì)胞發(fā)生的自身免疫性炎癥反應(yīng)和進(jìn)行性損害是導(dǎo)致血液中胰島素含量絕對(duì)降低的中心發(fā)病環(huán)節(jié)。

（二）胰島素抵抗

胰島素抵抗（insulin resistance）是指胰島素作用的靶組織和靶器官（主要是肝臟、肌肉和脂肪組織）對(duì)胰島素生物作用的敏感性降低，引起高血糖癥，而血液中胰島素含量可正常或高于正常。胰島素抵抗的發(fā)病與遺傳缺陷高度相關(guān)，根據(jù)這種缺陷相對(duì)于胰島素受體的位置，可分為受體前、受體和受體后三個(gè)水平。

1．受體前缺陷 受體前缺陷主要指胰島β細(xì)胞分泌的胰島素生物活性下降，失去對(duì)受體的正常生物作用。

（1）胰島素基因突變：胰島素基因點(diǎn)突變可引起一級(jí)結(jié)構(gòu)的改變；C肽裂解點(diǎn)的氨基酸不正常，可使胰島素原轉(zhuǎn)變成胰島素不完全。變異胰島素與受體的結(jié)合能力或生物活性降低，如Chicago胰島素（Phe B25 Leu）、Los Angeles胰島素（Phe B24 Ser）、Wakayma胰島素（Val A3 Leu）、Providence胰島素（His B10 Asp）以及Tokyo胰島素原（Arg 65 His）。

（2）胰島素抗體形成：內(nèi)源性胰島素抗體可能系胰島β細(xì)胞破壞所產(chǎn)生，對(duì)胰島素生物活性有抑制作用。外源性胰島素抗體僅出現(xiàn)于接受胰島素治療的患者，與胰島素制劑的純度有關(guān)。

2．受體缺陷 受體缺陷是指細(xì)胞膜上的胰島素受體功能下降，或者數(shù)量減少，胰島素不能與其受體正常結(jié)合，使胰島素不能發(fā)揮降低血糖的作用。受體缺陷通常是由胰島素受體基因突變引起的胰島素受體異常或胰島素受體抗體形成所致。

3．受體后缺陷 胰島素受體與胰島素結(jié)合，可激活β亞單位上的酪氨酸蛋白激酶，并使酪氨酸殘基磷酸化，從而導(dǎo)致β亞單位活化，并與近膜區(qū)的胰島素受體底物（insulin receptor substrate, IRS-1）結(jié)合，引起后者多個(gè)酪氨酸殘基磷酸化，進(jìn)而IRS-1能與細(xì)胞內(nèi)某些靶蛋白結(jié)合，并使之激活，如激活多種蛋白激酶以及與糖、脂肪和蛋白質(zhì)代謝有關(guān)的酶系，調(diào)節(jié)細(xì)胞的代謝與生長(zhǎng)。胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的異常在胰島素抵抗發(fā)生中占主要地位（圖5-1）。例如，2型糖尿病的致病因素是由受體后缺陷引起的，而與胰島素受體基因突變無(wú)關(guān)。

胰島素抵抗的發(fā)生機(jī)制是錯(cuò)綜復(fù)雜的，涉及多因素的相互作用、相互影響（圖5-2）。胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)障礙則是胰島素抵抗和高血糖癥的主要發(fā)生機(jī)制，也是當(dāng)今研究的熱點(diǎn)。

（三）胰高血糖素分泌失調(diào)

胰高血糖素（glucagon）是由胰島α細(xì)胞分泌的由29個(gè)氨基酸殘基組成的直鏈多肽，與胰島素的作用相拮抗，也是維持血糖穩(wěn)態(tài)的關(guān)鍵性調(diào)節(jié)激素。血糖濃度是負(fù)反饋調(diào)節(jié)胰高血糖素分泌的主要因素。胰島素可通過(guò)降低血糖而間接促進(jìn)胰高血糖素分泌，也可通過(guò)旁分泌方式，直接作用于鄰近α細(xì)胞，抑制其分泌；交感神經(jīng)興奮亦可促進(jìn)胰高血糖素分泌。高胰高血糖素血癥所致的肝葡萄糖生成（糖原分解和糖異生）過(guò)多是高血糖發(fā)病機(jī)制的重要環(huán)節(jié)。

1．胰高血糖素分泌的抑制機(jī)制受損 胰島素是抑制胰島α細(xì)胞分泌胰高血糖素的主要因素，胰島素缺乏造成其通過(guò)IRS-1/PI3 K途徑對(duì)胰高血糖素分泌的抑制作用減弱。

2．胰島α細(xì)胞對(duì)葡萄糖的敏感性下降 長(zhǎng)時(shí)間的高血糖可降低胰島α細(xì)胞對(duì)血糖的敏感性，導(dǎo)致葡萄糖反饋抑制胰高血糖素分泌的能力下降或喪失。胰高血糖素對(duì)進(jìn)食刺激的反應(yīng)放大，其水平異常升高。高血糖可以使胰島α細(xì)胞產(chǎn)生近似于對(duì)血糖無(wú)反應(yīng)的狀況，原因可能是預(yù)先下調(diào)了葡萄糖敏感位點(diǎn)。

3．胰高血糖素對(duì)胰島β細(xì)胞的作用異常 胰高血糖素可以調(diào)節(jié)胰島β細(xì)胞的cAMP生成，cAMP可進(jìn)一步激活肝細(xì)胞內(nèi)的磷酸化酶、脂肪酶及與糖異生有關(guān)的酶系，加速糖原分解、脂肪分解及糖異生，同時(shí)減少胰島素分泌。胰高血糖素對(duì)胰島β細(xì)胞的這一刺激作用可能是通過(guò)胰高血糖素受體和胰高血糖素樣肽1（glucagon like peptide-1, GLP-1）受體的雙活化實(shí)現(xiàn)的。

4．胰島α細(xì)胞的胰島素抵抗 糖尿病時(shí)，高胰島素血癥與高胰高血糖素癥可以同時(shí)存在，胰島素水平的升高并不能抑制胰高血糖素的分泌，提示胰島α細(xì)胞存在胰島素抵抗。胰島α細(xì)胞胰島素抵抗是由胰島素受體后信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路受損所致，可能與血中的游離脂肪酸增加，脂毒性作用導(dǎo)致細(xì)胞的氧化應(yīng)激反應(yīng)有關(guān)。

案例5-1分析 患者高血糖的發(fā)生與胰島素抵抗有關(guān)。胰島素抵抗參與2型糖尿病及其并發(fā)癥的發(fā)生、發(fā)展，導(dǎo)致胰島素抵抗的發(fā)生機(jī)制錯(cuò)綜復(fù)雜，包括遺傳性因素或稱(chēng)原發(fā)性胰島素抵抗如胰島素的基因突變、胰島素抗體形成、胰島素受體異常、胰島素受體抗體形成，以及胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)障礙。原發(fā)性胰島素抵抗大多數(shù)是由多基因突變所致，并常常是多基因突變協(xié)同導(dǎo)致胰島素抵抗。除了上述遺傳因素之外，許多環(huán)境因素也參與或?qū)е乱葝u素抵抗，稱(chēng)之為繼發(fā)性胰島素抵抗，如肥胖（是導(dǎo)致胰島素抵抗最主要的原因，尤其是中心性肥胖；這主要與長(zhǎng)期運(yùn)動(dòng)量不足和飲食能量攝入過(guò)多有關(guān)，2型糖尿病患者診斷時(shí)80%伴有肥胖）、長(zhǎng)期高血糖、高游離脂肪酸血癥、某些藥物（如糖皮質(zhì)激素、某些微量元素）缺乏、妊娠和體內(nèi)胰島素拮抗激素增多等。在治療時(shí)提高機(jī)體對(duì)胰島素的敏感性，對(duì)于2型糖尿病的治療，特別是對(duì)其并發(fā)癥的預(yù)防有重要意義。

（四）其他因素

1．肝源性高血糖 肝硬化、急慢性肝炎、脂肪肝等肝臟疾病可引起糖耐量減退，血糖水平升高。其主要機(jī)制是：①繼發(fā)性胰島功能不全；②胰高血糖素滅活減弱，糖代謝的酶系統(tǒng)破壞、功能結(jié)構(gòu)改變，糖吸收、利用發(fā)生障礙；③胰島素抵抗；④肝病治療中心使用過(guò)多的高糖飲食，大量皮質(zhì)激素和利尿劑的應(yīng)用等。

2．腎源性高血糖 尿毒癥、腎小球硬化等腎功能?chē)?yán)重障礙時(shí)，由于對(duì)胰島素有不同程度的抗拒，所以肝糖原分解增強(qiáng)；同時(shí)，腎糖閾的改變，也可引起高血糖。

3．應(yīng)激性高血糖 應(yīng)激性高血糖主要與體內(nèi)兒茶酚胺、皮質(zhì)激素及胰高血糖素分泌增高有關(guān)，可見(jiàn)于外科手術(shù)、嚴(yán)重感染、大面積創(chuàng)傷、燒傷、大出血、休克等。

4．內(nèi)分泌性高血糖 體內(nèi)除直接參與血糖調(diào)控的胰高血糖素外，腎上腺素、糖皮質(zhì)激素、生長(zhǎng)激素等均屬胰島素的拮抗性激素，這些激素水平升高，可明顯提高機(jī)體的能量代謝水平。可見(jiàn)于肢端肥大癥、嗜鉻細(xì)胞瘤、甲亢、庫(kù)欣綜合征等疾病。

5．妊娠性高血糖 妊娠時(shí)胎盤(pán)可產(chǎn)生雌激素、黃體酮、催乳素和胎盤(pán)生長(zhǎng)激素等多種拮抗胰島素的激素，還能分泌胰島素酶，加速胰島素的分解。

6．藥物性高血糖 重組人生長(zhǎng)激素（recombinant human growth hormone, rhGH）可明顯升高血糖水平，甚至引起難以控制的高血糖癥。使用抗精神病藥物治療的患者，胰島素抵抗指數(shù)上升。免疫抑制劑他克莫司可抑制鈣調(diào)磷酸酶的活性，驅(qū)動(dòng)蛋白重鏈的去磷酸化，進(jìn)而抑制葡萄糖刺激的胰島素分泌。

此外，肥胖、高脂血癥、某些肌病及遺傳病、有機(jī)磷中毒等也可引起高血糖。

二、高血糖對(duì)機(jī)體的影響

（一）代謝紊亂

1．高滲性脫水和糖尿 ①高血糖引起細(xì)胞外液滲透壓增高，水從細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)移至細(xì)胞外，可導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)液減少，引起細(xì)胞脫水。腦細(xì)胞脫水可引起高滲性非酮癥糖尿病昏迷。②血糖濃度高于腎糖閾，腎小球?yàn)V過(guò)的葡萄糖多于腎小管重吸收的葡萄糖，葡萄糖在腎小管液中的濃度升高，腎小管液的滲透壓明顯增高，阻止了腎小管對(duì)水的重吸收，丟失大量的細(xì)胞外液，從而出現(xiàn)滲透性利尿和脫水，臨床表現(xiàn)為糖尿、多尿、口渴。

2．酮癥酸中毒 高血糖癥時(shí)，機(jī)體不能很好地利用血糖，各組織細(xì)胞處于糖和能量的饑餓狀態(tài)，可引起脂肪分解加速，血中游離脂肪酸增加，酮體生成增加超過(guò)了酮體的利用，大量酮體堆積在體內(nèi)形成酮癥，發(fā)展為酮癥酸中毒和高鉀血癥（圖5-3）。

（二）多系統(tǒng)損害

長(zhǎng)期持續(xù)的高血糖患者，血紅蛋白發(fā)生糖基化，組織蛋白也發(fā)生非酶糖化，生成糖化終產(chǎn)物。糖化終產(chǎn)物刺激糖、脂及蛋白質(zhì)，自由基生成增多，引起：①膜脂質(zhì)過(guò)氧化增強(qiáng)。②細(xì)胞結(jié)構(gòu)蛋白酶的巰基氧化形成二硫鍵。③染色體畸變、核酸堿基改變或DNA斷裂。最終導(dǎo)致血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷，細(xì)胞間基質(zhì)增殖等，引起長(zhǎng)期高血糖患者的眼、心、腎、神經(jīng)等發(fā)生并發(fā)癥。長(zhǎng)期的高血糖會(huì)使蛋白質(zhì)發(fā)生非酶促糖基化反應(yīng)，糖化蛋白質(zhì)與未糖化分子相互結(jié)合交聯(lián)，使分子不斷加大，進(jìn)一步形成大分子的糖化產(chǎn)物。此反應(yīng)多發(fā)生在半衰期較長(zhǎng)的蛋白質(zhì)中，如膠原蛋白、晶體蛋白、髓鞘蛋白和彈性硬蛋白等，引起血管基底膜增厚、晶體混濁變性和神經(jīng)病變等病理變化，導(dǎo)致相應(yīng)的組織結(jié)構(gòu)變化，是多系統(tǒng)損害的病理基礎(chǔ)（圖5-4）。

1．高血糖對(duì)心血管系統(tǒng)的影響 高血糖對(duì)心血管系統(tǒng)的影響是多方面的：①急性高血糖可引起心肌細(xì)胞凋亡，進(jìn)而損傷心功能。②高血糖可引起血管內(nèi)皮細(xì)胞黏附性增加、新血管生成紊亂、血管通透性增加、炎癥反應(yīng)、血栓形成等，其損害程度與高血糖的峰值成正比。高血糖還通過(guò)誘導(dǎo)一氧化氮（NO）化學(xué)性失活而直接損傷血管內(nèi)皮細(xì)胞。③高血糖可以增加血液黏滯度、鈉尿肽水平。④高血糖引起血管基底膜增厚。微血管的典型改變是循環(huán)障礙和微血管基底膜增厚，病變主要表現(xiàn)在視網(wǎng)膜、腎、神經(jīng)和心肌組織，其中以高血糖腎病和視網(wǎng)膜病變最為重要；而大血管病變可導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生，主要侵犯主動(dòng)脈、冠狀動(dòng)脈、腦動(dòng)脈、腎動(dòng)脈和肢體外周動(dòng)脈等，引起冠心病、缺血性或出血性腦血管病、腎動(dòng)脈硬化、肢體動(dòng)脈硬化等。

2．高血糖對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的影響 高血糖引起的神經(jīng)病變包括外周神經(jīng)病變和自主神經(jīng)病變，其發(fā)生機(jī)制可能與高血糖所致的代謝紊亂或滲透壓張力的改變有關(guān)。高血糖還是急性腦損傷的促發(fā)因素之一，在導(dǎo)致腦缺血的同時(shí)還可繼發(fā)神經(jīng)元的損傷，增加腦卒中的概率。高血糖導(dǎo)致腦缺血損傷的可能機(jī)制是：①缺血缺氧時(shí)，無(wú)氧代謝活動(dòng)增強(qiáng)，高血糖使缺血已有的高乳酸濃度進(jìn)一步升高，而乳酸水平的升高與神經(jīng)元、星型膠質(zhì)細(xì)胞及內(nèi)皮細(xì)胞損傷密切相關(guān)。②高血糖可使細(xì)胞外谷氨酸鹽在大腦皮層聚集，谷氨酸鹽濃度的升高也可繼發(fā)神經(jīng)元的損害。③高血糖還可損傷腦血管內(nèi)皮，減少腦血流量，破壞血腦屏障，使嚴(yán)重低灌注半影區(qū)快速?gòu)?fù)極化及神經(jīng)組織中超氧化物水平升高。

3．高血糖對(duì)免疫系統(tǒng)的影響 高血糖對(duì)免疫系統(tǒng)的影響主要表現(xiàn)為使吞噬細(xì)胞的功能降低。其發(fā)生機(jī)制是：①高血糖減弱中性粒細(xì)胞和單核細(xì)胞的黏附、趨化、吞噬和殺菌等作用。②高血糖可升高血中超氧化物濃度及硝基酪氨酸（nitrotyrosine, NT）水平。升高的超氧陰離子可與NO發(fā)生快速非酶促化學(xué)反應(yīng)，生成過(guò)氧亞硝基陰離子（peroxynitriteanion, ONOO-），該反應(yīng)使NO失活的同時(shí)，還增加了ONOO-的濃度。后者是一種強(qiáng)氧化劑，是一氧化氮細(xì)胞毒效應(yīng)的主要中介物質(zhì)。ONOO-還能衍生多種其他氧化劑，在體內(nèi)過(guò)量產(chǎn)生時(shí)可導(dǎo)致氧化損傷，介導(dǎo)多種病理過(guò)程。血中升高的硝基酪氨酸則可誘導(dǎo)心肌細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞的凋亡。

4．高血糖對(duì)血液系統(tǒng)的影響 高血糖可引起血液凝固性增高，導(dǎo)致血栓的形成。其發(fā)生機(jī)制是：①高血糖在增加血纖維蛋白溶解酶原激活物抑制劑-1（plasminogen activator inhibitor 1, PAI-1）活性的同時(shí)，還可以降低血纖維蛋白及組織纖維蛋白溶解酶原激活物的活性。高血糖引起的IL-6水平升高與血漿纖維蛋白原的濃度及血漿纖維蛋白原的mRNA有關(guān)。②血糖水平增高，糖代謝紊亂。糖具有高黏度、不易水解的特性，又帶有少量電荷基團(tuán)，容易吸附于紅細(xì)胞的表面，遮蔽其表面部分電荷，從而導(dǎo)致表面電荷減少，紅細(xì)胞與血漿之間的電位降低，使全血黏度和血漿黏度增高。當(dāng)血漿黏度增高時(shí)，血流量減少，不利于組織灌流，造成組織缺血，易形成血栓性疾病，這是臨床上高血糖合并冠心病及其他慢性血管病變的重要病理基礎(chǔ)之一。③高血糖時(shí)，糖化血紅蛋白與氧的親和力升高，導(dǎo)致組織缺氧，血流減慢，血黏度增高，促使血栓的形成。④在高血糖的狀態(tài)下，血液高滲，血黏度升高，使血液在流動(dòng)過(guò)程中耗能增加；同時(shí)糖酵解過(guò)程中的關(guān)鍵限速酶活性明顯降低，糖酵解異常，紅細(xì)胞供能減少。能耗增加而供能又減少，使血流速度更加緩慢，故易導(dǎo)致微循環(huán)功能障礙，形成血栓或引起栓塞。

5．高血糖對(duì)眼晶狀體的影響 高血糖時(shí)，晶狀體腫脹，出現(xiàn)空泡，某些透明蛋白變性、聚合、沉淀，導(dǎo)致白內(nèi)障。其發(fā)生機(jī)制是：①過(guò)高的葡萄糖進(jìn)入晶狀體后，形成的山梨醇和果糖不能再逸出晶狀體，致使晶狀體內(nèi)晶體滲透壓升高，水進(jìn)入晶狀體的纖維中，引起纖維積水、液化而斷裂。②代謝紊亂，致使晶狀體中的ATP和還原型谷胱甘肽等化合物含量降低、晶狀體蛋白糖基化等。

6．高血糖對(duì)其他器官、系統(tǒng)的影響 高血糖時(shí)，組織蛋白糖基化作用增加和血管病變，皮膚出現(xiàn)萎縮性棕色斑、皮疹樣黃瘤。

案例5-1分析 短時(shí)間、一次性的高血糖對(duì)人體無(wú)嚴(yán)重?fù)p害。比如在應(yīng)激狀態(tài)下或情緒激動(dòng)、精神高度緊張時(shí)，可出現(xiàn)短暫的高血糖。一次進(jìn)食大量糖類(lèi)，也可出現(xiàn)短暫高血糖，隨后血糖水平逐漸恢復(fù)正常。然而長(zhǎng)期的高血糖會(huì)使全身各個(gè)組織、器官發(fā)生病變，導(dǎo)致急慢性并發(fā)癥的發(fā)生。微血管的典型改變是微循環(huán)障礙和微血管基底膜增厚，以高血糖腎病和視網(wǎng)膜病變最為重要。大血管病變可導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生，引起冠心病、缺血性或出血性腦血管病、腎動(dòng)脈硬化等。高血糖引起的神經(jīng)病變包括外周神經(jīng)病變和自主神經(jīng)病變。對(duì)免疫系統(tǒng)的影響主要表現(xiàn)為吞噬細(xì)胞的功能降低。高血糖也可引起血液凝固性增高，血栓形成，以及白內(nèi)障的發(fā)生。

三、高血糖癥防治的病理生理基礎(chǔ)

（一）飲食治療

合理的飲食有利于控制高血糖，減輕體重，改善代謝紊亂；同時(shí)可以減輕胰島β細(xì)胞的負(fù)擔(dān)，使胰島組織得到適當(dāng)恢復(fù)；并可減少降糖藥物劑量。

（二）運(yùn)動(dòng)療法

長(zhǎng)期、合理地運(yùn)動(dòng)可降低機(jī)體兒茶酚胺的分泌，血漿胰島素水平降低，上調(diào)胰島素受體數(shù)，提高肌肉等組織對(duì)胰島素的敏感性和葡萄糖利用能力。同時(shí)，可以增強(qiáng)外周組織的脂蛋白酶活性，提高肌肉利用脂肪酸的能力，改善脂質(zhì)代謝紊亂，降低血脂水平，控制體重。

（三）藥物治療

1．降糖藥物 口服藥物包括增加胰島素敏感性或刺激胰島素分泌的藥物，如磺脲類(lèi)藥物格列本脲、格列吡嗪、格列齊特等，主要作用是刺激胰島β細(xì)胞分泌胰島素，其作用部位是胰島β細(xì)胞膜上的ATP敏感性鉀離子通道。

2．胰島素治療 應(yīng)用外源性胰島素可快速有效地降低血糖濃度，控制高血糖癥；或作為體內(nèi)胰島素絕對(duì)缺乏的終身替代治療，有可能延緩自身免疫對(duì)β細(xì)胞的損害。

3．其他治療 可進(jìn)行胰腺移植、胰島細(xì)胞移植、干細(xì)胞治療等，以替代損傷的胰島β細(xì)胞分泌胰島素。