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代谢紊乱是身体的一种状态，是机体对物质的消化、吸收、排泄出现病理性，不协调的供需不平衡的状态。可以表现为一种物质也可以表现为多种物质的紊乱。各种代谢状态紊乱各不相同。糖代谢紊乱引起糖尿病，脂代谢紊乱引起高脂血症，尿酸代谢紊乱引起痛风等等。电解质也会出现代谢紊乱，引起相应的紊乱状态，如高钾、低钾血症等。导致发生代谢紊乱的机制即为代谢紊乱机制。 简介代谢紊乱是身体的一种状态，是机体对物质的消化、吸收、排泄出现病理性，不协调的供需不平衡的状态。可以表现为一种物质也可以表现为多种物质的紊乱。各种代谢状态紊乱各不相同。糖代谢紊乱引起糖尿病，脂代谢紊乱引起高脂血症，尿酸代谢紊乱引起痛风等等。电解质也会出现代谢紊乱，引起相应的紊乱状态，如高钾、低钾血症等。导致发生代谢紊乱的机制即为代谢紊乱机制。目前研究较多的为水与电解质代谢紊乱机制，糖代谢紊乱机制和蛋白质代谢紊乱机制等。 水与电解质代谢紊乱与机制体液代谢紊乱急性胰腺炎时，机体处于应激状态，由于各种血管活性物质、细胞因子等的参与，可导致机体严重的生理紊乱，机体多有轻重不同的脱水，重症急性胰腺炎常有明显脱水。主要原因有：①由于胰腺的炎性渗出物和大量的胰液外渗至胰周或皮下，胰性胸、腹水等，导致有效循环血容量不足。②频繁恶心呕吐、持续过久的胃肠减压，引起大量胃肠液的丧失。③胰腺炎症累及肠道，引起麻痹性肠梗阻，导致大量胃肠液在肠内丧失。④血容量不足、心肌灌注不良、激活的胰酶、细菌毒素对心肌的损害，引起心力衰竭和心律失常。⑤胰酶引起血凝异常，出现高凝状态，产生微循环障碍，导致肾缺血缺氧、急性肾衰竭。⑥应激性溃疡、黏膜糜烂、胃黏膜下多发性脓肿、胰腺穿透横结肠可引起消化道大出血。⑦由于毛细血管内皮受损，毛细血管产生渗漏，大量血浆蛋白漏出，间质水肿，导致第三间隙大量液体积聚。 上述原因所致脱水多为等渗性脱水，后期可因利尿、肾损害和治疗不当出现低渗性脱水。患者皮肤黏膜脱水明显，主要表现为血容量明显不足和脑水肿的症状和体征如倦怠、头晕、尿少等，严重者可出现晕厥、意识不清 [1] 。 低钠血症正常血清钠浓度为135-145 mmol/L，少于135 mmol/L以下称为低钠血症。当血清钠低于120 mmol/L时即可出现明显症状。低钠血症分为稀释性低钠血症和缺钠性低钠血症，在急性胰腺炎时以后者多见，主要表现为体内钠不足。主要原因有：①长期禁食，钠摄人不足。②频繁恶心呕吐、持续过久的胃肠减压，引起大量胃肠液的丧失。③肠道受累，引起麻痹性肠梗阻，导致大量胃肠液在肠内丧失。④并发急性肾衰竭，利尿剂的应用，尿钠排出增多。⑤并发高血糖、酮症酸中毒致钠排出增多。⑥继发感染、ARDS、长期TPN，钠补充不够，可引起稀释性低钠血症。 高钠血症若含钠高渗液输入过多，应用高钠透析液或补液不足，则可能发生高钠血症(血清钠>150 mmol/L)，l临床表现为淡漠、嗜睡或烦躁不安，严重者可发生昏睡、惊厥、抽搐甚至昏迷或死亡。 低钾血症钾离子是细胞内的主要阳离子，是维持细胞代谢，细胞内外渗透压及酸碱平衡的重要因素。正常血清钾浓度为3.5-5.5 mmol/L，当血清钾的浓度低于3.5 mmol/L即称为低钾血症。常由于体内缺钾，其主要原因有：(1)钾盐摄人不足：急性胰腺炎的患者由于长期禁食、肠外营养，致使钾的摄入不足。(2)体内钾的丢失过多：①频繁恶心呕吐，持续过久的胃肠减压致胃肠液的丧失；②麻痹性肠梗阻，导致大量胃肠液在肠内丧失；③并发急性肾衰竭，利尿剂的应用，而未同时使用保钾利尿剂或注意补充钾盐；④肾素一血管紧张素(RAS)被激活，醛固酮分泌的增加使钾的排泄增多；(3)钾从细胞外向细胞内转移：正常情况下，细胞内钾浓度(140-150 mmol/L)远较细胞外液(血清中的钾浓度3.5～5.5 mmol/L)高，但在异常情况下，细胞外的钾可逆离子浓度进入细胞内，此种转移并不造成体内钾的丢失，但可使血清钾浓度降低。主要见于：①急性胰腺炎时患者交感神经兴奋性增强，儿茶酚胺分泌增多，β2受体被激活，细胞外的钾可逆离子浓度进入细胞内；②急性胰腺炎患者可出现代谢性碱中毒，通过H+-K+交换，钾由细胞外进入细胞内；③急性胰腺炎患者在出现高血糖或酮症酸中毒时，胰岛素的使用可加速钾从细胞外向细胞内转移。 低钾血症时患者不仅可出现乏力、腱反射降低或消失、腹胀、恶心、嗜睡、昏迷等症状，还可出现多种心律失常，甚至引起心室纤颤或死亡。 但在急性胰腺炎处于超高分解代谢阶段时，随着溶血或骨骼肌等组织分解，大量钾离子自细胞内释出，血钾水平上升，若肾功能正常，则多余钾离子可由尿中排泄，但当肾功能障碍时即可出现高钾血症；或医源性补充过多(如输入陈旧库存血、钾盐、非甾体类消炎药或血管紧张素转换酶抑制剂等)，超过肾脏代偿功能时，也可出现高钾血症，患者可出现腹胀、恶心、呕吐、四肢麻木、烦躁不安、意识模糊、心律失常；严重者可出现心搏骤停。 低钙血症钙主要在上段小肠，特别是在十二指肠被吸收。钙在细胞内外分布是很不均衡的，细胞外的钙浓度高于细胞质内约10 000倍。血钙的浓度是受严格调控的，日问的变化幅度不超过平均值的5%。游离钙是血钙发挥生理效应的主要形式，其主要受甲状旁腺素的调控。在急性胰腺炎时，因钙的消耗和长期禁食，30%一60%的患者可出现低钙血症，血钙<2 mmoL/L；当血钙<1.75 mmol/L时，且持续数天，提示预后不良。 胰腺炎时引起低钙血症的主要原因有：①长期禁食或胃肠减压，钙或维生素D摄入减少；②皂化理论：重症胰腺炎时大量脂肪组织坏死，分解出大量的脂肪酸与血钙相结合形成脂肪酸钙即钙皂沉淀，而使血钙降低；③胰腺炎时胰高血糖素释放，刺激甲状腺分泌降钙素，引起血钙下降；④胰腺炎时钙一甲状旁腺轴失去平衡，甲状旁腺分泌减少，对低血钙的反应性减弱；⑤严重的低蛋白血症，可使总钙测定降低；⑥由于酸碱失衡，钙被转移至脂肪、肌肉和肝组织中。 低钙血症时，患者神经肌肉兴奋性增高，可出现包括头痛、腹痛、喘息、手足抽搐筹症状和心律不齐、精神异常等，严重者可出现严重的精神错乱、严重的骨骼肌和平滑肌痉挛、惊厥、低血钙危象，甚至引起呼吸、心搏骤停。 低镁血症镁是体内含量位于第4位的阳离子，在细胞内液阳离子的含量中仅次于钾而居第2位，但在细胞外液量仅为体内镁总量的1%。离子镁是血浆镁的活性形式。正常血清内镁浓度为0.83-1.25 mmol/L。血清镁低于0.7 mmoL/L即为低镁血症。 急性胰腺炎时产生低镁血症的原因有：①急性胰腺炎时长期禁食或胃肠减压，镁的摄入缺乏或丢失过多；②胰腺时消化酶分泌不足，脂肪消化障碍，使镁吸收不足；③重症胰腺炎时，大量脂肪坏死分解产生脂肪酸，与镁离子、钙离子形成镁皂、钙皂，导致镁离子、钙离子吸收减少；④并发肾衰竭或钙一甲状旁腺素失去平衡时，镁离子重吸收障碍；利尿剂使用过频亦可使尿镁排泄增加；⑤代谢性碱中毒或胰腺炎恢复期合成代谢增强，均可使大量镁离子进入细胞内。 低镁血症可引起神经肌肉兴奋性增强、心律失常和顽固性电解质紊乱等，严重时可出现惊厥、昏迷、心室颤动或停搏。 低磷血症正常血清无机磷约为0.7-1.4 mmol/L，主要以HPO42-和H2PO-离子形式存在，其血浓度间接由钙调节激素维持。血磷浓度低于正常值的低限称为低磷血症，多为磷酸盐的真正缺乏，少数为磷的一过性向细胞内转移，而总体磷正常。低磷血症主要见于：①恶心呕吐、胃肠减压致磷丢失过多；禁食致磷的摄入减少；过多使用氢氧化铝等抗酸剂可使磷酸盐从肠道吸收减少。②代谢性碱中毒或分解代谢增强时，葡萄糖的代谢加速，6一磷酸葡萄糖、6一磷酸果糖等中间代谢产物增加，磷消耗明显增多，导致血清中磷酸盐向细胞内转移，产生转移性低磷血症。③并发高血糖或酮症酸中毒使用胰岛素可产生低磷血症；TPN时输入葡萄糖或胰岛素，可促使葡萄糖和磷进入骨骼肌和肝脏细胞，致血磷水平下降。 由于磷广泛影响代谢活动，特别是能量代谢，故严重低磷血症可引起红细胞和其他血细胞功能障碍、中枢神经系统功能障碍等，导致死亡。 低氯血症糖代谢紊乱的机制慢性肝病时糖代谢紊乱的机制肝脏疾病时的严重低血糖：在严重肝细胞功能衰竭和肝细胞癌的病人，可出现严重的空腹低血糖(<1.94 mmoL/L)。造成血糖水平严重异常的相关机制包括：①胰岛素分泌增多，对不同阶段肝病病人的胰腺内分泌功能的研究显示急、慢性肝炎和肝硬化病人的空腹血清胰岛素及C肽水平的测定均高于正常对照人群；②肝细胞数量和功能的严重受损，肝糖原的合成和储备不足，造成对血糖的调节能力显著障碍；③肝细胞对胰高血糖素的反应降低，细胞内的粗面内质网上葡萄糖一6一磷酸激酶活性低下使糖原分解下降，糖异生作用明显减低；④肝内胰岛素受体和降解酶活性低下，降低了对胰岛素的灭活能力；⑤肝癌病人血中有一种胰岛素样活性因子，其分子量约为7000的多肽分子，能与胰岛素受体有强亲和力，结合后发挥胰岛素的活性。 慢性肾衰竭时糖代谢紊乱机制(一)胰岛素分泌及代谢异常 胰岛素是合成激素，可以促进蛋白质的合成。血浆胰岛素水平取决于胰岛素分泌及代谢清除率。有研究报道，CRF患者体内胰岛素分泌是减少的。其原因可能与CRF继发性甲状旁腺功能亢进，血PIM升高有关，后者通过影响胰岛细胞基础钙离子浓度而影响胰岛素的分泌。L一亮氨酸和钾均可刺激胰岛分泌胰岛素，但在CRF患者，二者刺激胰岛分泌胰岛素的能力明显减弱。 CRF患者肾脏清除胰岛素的能力亦明显下降。正常情况下，肾小球对胰岛素的滤过与小管周围组织对胰岛素的摄取保持动态平衡。当GFR下降时，胰岛素从肾小球滤过减少，管周对胰岛素的摄取增加，当GFR继续下降到15～20ml/min时，胰岛素的代谢清除率就明显减少。而且，尿毒症患者由于体内可透析的毒素的堆积，抑制了胰岛素的降解系统各种酶的活性，导致肾外组织(肝、肌肉)内胰岛素的降解受到损害，肾外组织对胰岛素的清除减少。 (二)胰岛素抵抗 胰岛素抵抗泛指胰岛素在周围组织摄取和清除葡萄糖的作用减低。CRF患者胰岛素抵抗主要是由于骨骼肌摄取葡萄糖减少所致。随着机体胰岛素敏感性的降低，功能正常的胰岛β细胞会代偿性的增加胰岛素的分泌，以克服组织的胰岛素抵抗，因此，尽管胰岛素作用严重受损，但在一段时间内糖耐量仍可维持正常，结果发生代偿性高胰岛素血症而血糖水平正常或仅轻度升高。随着时间推移，机体不能长期维持胰岛素的高分泌率，在严重胰岛素抵抗的情况下，胰岛素的分泌量反而减少，造成严重高血糖。CRF患者代谢性酸中毒亦影响胰岛素代谢，CRF合并严重代谢性酸中毒时，其胰岛素敏感性指数显著下降，当酸中毒纠正以后，机体胰岛素敏感性明显提高。其机制可能是代谢性酸中毒不仅抑制胰岛素分泌，而且抑制胰岛素与受体的结合及胰岛素受体后作用，导致胰岛素抵抗和糖耐量减低。另外，VitD是影响尿毒症患者胰岛素分泌和胰岛素抵抗的重要因素，代谢性酸中毒还通过影响VitD的代谢而影响胰岛素的代谢。 胰岛素抵抗在CRF的早期即可存在，它可先于尿毒症症状和体征之前出现，晚期肾衰和血透治疗的患者绝大多数均有胰岛素抵抗，其原因可能是尿毒症毒素所致。有研究证实：尿毒症患者经过10周规则透析治疗后，外周组织对胰岛素的抵抗有明显改善；而另一些患者予低蛋白饮食和补充酮酸、必需氨基酸治疗6月后，其胰岛素的敏感性也有所恢复。 (三)生长激素、胰高血糖素、皮质醇、儿茶酚胺等升糖激素的影响 CRF肾功能受损，生长激素、胰高血糖素、ACTH、儿茶酚胺等升糖激素在肾脏灭活减少，血浓度增加，导致血糖升高。 (四)透析对糖代谢的影响 、 蛋白代谢紊乱机制尿毒症蛋白代谢紊乱的机制尿毒症者急性间歇性并发疾病之发作可影响蛋白代谢，尤其是在不完全的蛋白和能量摄入和内源性激素环境的剧烈变异时。尿毒症时几种激素可改变蛋白代谢。INs为有力的组成代谢激素，作用在AA摄取的蛋白代谢，但多在ARF时紊乱，慢性肾病时不明显。RF时生长激素也增高，INs类生长因子I的生物活性及生长激素轴的主要组成效应低下。上述激素作用障碍可促使蛋白分解代谢。PTH也刺激蛋白分解，原发甲旁亢者甲状旁腺切除后可改善氮质平衡，但尿毒症时甲旁亢蛋白高代谢尚未见叙述。尿毒症者其他促分解代谢激素如胰高糖素、皮质醇、儿茶酚胺等均常增加。上述激素增加糖质新生作用和促使蛋白降解。在ACRF时均涉及上述激素之作用。此外，维生素D代谢，白细胞介素工与PG也起部分作用。尿毒症毒素也改变蛋白代谢，已证实尿毒症者血浆对蛋白综合起抑制作用，同时蛋白酶的活性增加，加上透析时可从血细胞中释放出蛋白酶。一次血透可有89游离和39结合的AA丢失于透析器中，CAPD者约每日丢失8～99血蛋白，与并发腹膜炎则丢失更多。 肾衰竭蛋白代谢紊乱的机制蛋白质和氨基酸代谢障碍CRF患者常表现为蛋白质及氨基酸合成下降、分解增加及负氮平衡。若不及时纠正，在儿童可出现生长发育迟缓，成人则表现为营养不良，严重影响患者康复和伤口愈合，并增加感染机会，是CRF患者发病率和病死率增加的重要因素。CRF发病过程代谢性酸中毒、胰岛素抵抗、继发性甲状旁腺功能亢进、类固醇水平增加、尿毒症毒素及IGF-1抵抗和一些细胞介质的作用都是引起或加重蛋白质代谢障碍的重要因素 [6] 。
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