代謝疾病和營養疾病

總論

新陳代謝指在生命機體中所進行的眾多化學變化的總和,是人體生命活動的基礎。通過新陳代謝,使機體與環境之間不斷進行物質交換和轉化,同時體內物質又不斷進行分解、利用與更新,為個體的生存、勞動、生長、發育、生殖和維持內環境恒定提供物質和能量。新陳代謝包括物質合成代謝和分解代謝兩個過程。合成代謝是營養物質進入人體內,參與眾多化學反應,合成為較大的分子並轉化為自身物質,是需要能量的反應過程,其中三大營養物質以糖原、蛋白質和脂肪的形式在體內合成和儲存;分解代謝是體內的糖原、蛋白質和脂肪等大分子物質分解為小分子物質的降解反應,是產生能量的變化過程。中間代謝指營養物質進人機體後在體內合成和分解代謝過程中的一系列化學反應。營養物質不足、過多或比例不當,都能引起營養疾病。中間代謝某一環節出現障礙,則引起代謝疾病。營養疾病和代謝疾病關係密切,往往並存,彼此影響。例如維生素D缺乏症屬營養病,但常表現為鈣磷代謝失常;糖尿病為代謝病,常伴同蛋白質和能量缺乏。

 

【營養和代謝的生理】:

(一)營養物質的供應和攝取

人類通過攝取食物以維持生存和健康,保證生長發育和各種活動。這些來自外界以食物形式攝取的物質就是營養素。

 中國營養學會《中國居民膳食營養素參考攝取量-Chinese DRIs》對營養素分類如下:

  宏量營養素:包括糖類、蛋白質和脂肪,它們在消化時分別產生葡萄糖及其他單糖、肽和氨基酸、脂肪酸和甘油。宏量營養素是可以互相轉換的能源,脂肪產熱37.7kJ/g(9kcal/g),碳水化合物和蛋白質產熱16.7kJ/g(4kcal/g)。

  微量營養素:指礦物質,包括常量元素和微量元素,是維持人體健康所必需,消耗甚微,許多微量元素有催化作用。

  維生素:分為脂溶性和水溶性。

  其他膳食成分:膳食纖維、水等。

 人體所需要的營養物質見表8-1-1,其中一些必須由外界供給,主要來自食物,另一些可在體內合成。食物的營養價值指食物中所含營養素和熱能是否能滿足人體需要。營養價值高低決定於其所含營養素的種類是否齊全、數量多少、各種營養素之間比例是否合適,是否容易被人體消化吸收等。同一種食物的營養價值還因貯存、加工和烹調方法不同而異。必需營養物質需要量指正常情況下維持機體正常組織結構與生理功能,並可防止因缺乏而出現相應生理、生化或病理變化所需的最少量。為維持體重穩定,能量的供給和消耗必須平衡。每日所需能量為基礎能量消耗、特殊功能活動和體力活動等所消耗能量的總和。基礎能量消耗可因性別、年齡、身高和體重而異。特殊功能活動指消化、吸收所消耗的能量,可因生長、發育、妊娠、哺乳等特殊生理需要而增加。體力活動所需能量因活動強度而異,輕、中、重體力活動所需能量分別為基礎能量的30%、50%、100%或以上。生物效價為80以上的蛋白質,成人每日每公斤理想體重約需1g左右。蛋白質生物效價的順序依次為:動物製品、豆類、穀類、根類等。牛奶與雞蛋蛋白質的生物效價為93,牛肉為76,麥片和米為65,玉米為50。如供應的食物中蛋白質的生物效價較低,則每日所需蛋白質的量應增加。脂肪所供應的能量不宜超過總能量的30%。在供應的脂肪中,飽和脂肪、多價不飽和脂肪與單價不飽和脂肪的比例應為1:1:1,每日膽固醇攝人量宜在300mg以下。每日所需總能量除由蛋白質和脂肪所供應外,餘下的由糖類供應。

(二)營養物質的消化、吸收、代謝和排泄

食物進入胃腸道在消化液、酶等作用下,轉變為單糖、氨基酸、短鏈和中鏈脂肪酸、甘油,與水、鹽、維生素等一起被吸收入血,中性脂肪和多數長鏈脂肪酸則經淋巴人血,到達肝和周圍組織被利用,合成物質或提供能量。機體自身的物質,亦隨時被分解提供能量或合成新的物質。各種營養物質的中間代謝受基因控制,在酶、激素和神經內分泌水準進行調節。代謝底物的質和量,輔因數、體液組成、離子濃度等反應環境,以及中間和最終產物的質和量等對調節中間代謝亦起一定作用。中間代謝所產生的物質,除被機體儲存或重新利用外,最後以水、二氧化碳、含氮物質或其他代謝產物的形式,經肺、腎、腸、皮膚黏膜等排出體外。

 

【營養病和代謝病的病因和發病機制】:

(一)營養病

機體對各種營養物質均有一定的需要量、允許量和耐受量,因此營養病可因一種或多種營養物質不足、過多或比例不當而引起,其病因和發病機制可分為以下兩類:

1.原發性營養失調:攝取營養物質不足、過多或比例不當引起。例如攝取蛋白質不足引起蛋白質缺乏症,能量攝取超過消耗引起肥胖症。

2.繼發性營養失調:器質性或功能性疾病所致。

(1)進食障礙:如口、咽、食道疾病所致攝食困難,精神因素所致攝食過少、過多或偏食。

(2)消化、吸收障礙:消化道疾病或某些藥物如新黴素、考來烯胺等所致。

(3)物質合成障礙:如肝硬化失代償期白蛋白合成障礙引起的低白蛋白血症。

(4)機體對營養需求的改變:如發熱、甲狀腺功能亢進症、腫瘤、慢性消耗性疾病、大手術後以及生長發育、妊娠等生理性因素,使機體需要營養物質增加,如供應不足可致營養缺乏。中年以後,體力活動減少,如攝食量不相應降低,能量過多可致肥胖。

(5)排泄失常:如多尿可致失水,腹瀉可致失鉀,長期大量蛋白尿可致低白蛋白血症。

 


 

(二)代謝病

指中間代謝某個環節障礙所引起的疾病。

1.遺傳性代謝病(先天性代謝缺陷):基因突變引起蛋白質結構和功能紊亂,特異酶催化反應消失、降低或(偶然地)升高,導致細胞和器官功能異常。

2.獲得性代謝病:可由環境因素引起,或遺傳因素和環境因素相互作用所致。不合適的食物、藥物、理化因素、創傷、感染、器官疾病、精神疾病等是造成代謝障礙的常見原因,如常見的水、電解質和酸鹼平衡紊亂、大手術後的氮代謝負平衡,慢性腎衰竭時的鈣磷代謝障礙等。血脂異常常見於甲狀腺功能減退症、腎病綜合徵、膽道梗阻等。肥胖和糖尿病顯然是遺傳因素和環境因素共同作用的結果。

此外,有些遺傳性代謝病以環境因素為其發病誘因,如苯丙酮尿症是由於苯丙氨酸羥化酶缺乏引起,如能在出生後3周內確診,限制攝取含苯丙氨酸的食物,則可以不出現智慧障礙。

 

【營養病和代謝病的分類】:

(一)營養病

一般按某一營養物質的不足或過多分類。

1.蛋白質營養障礙:蛋白質和氨基酸不足,如蛋白質一能量營養不良症、蛋白質缺乏症、賴氨酸缺乏症;氨基酸過多,如肝硬化肝功能失代償期酪氨酸、蛋氨酸過多可誘發肝性腦病。

2.糖類營養障礙:糖類攝取過多易引起肥胖症,攝取不足伴有能量不足時常致消瘦。

3.脂類營養障礙:脂類攝取過多易引起肥胖症或血脂異常,攝取過少易引起脂溶性維生素缺乏。

4.維生素營養障礙:各種維生素缺乏症或過多症。

5.水、鹽營養障礙:水、鹽不足或過多。

6.無機元素營養障礙:微量元素不足或過多。

7.複合營養障礙:多種營養物質障礙的不同組合。

(二)代謝病

一般按中間代謝的主要途徑分類。

1.蛋白質代謝障礙

(1)繼發於器官疾病:如嚴重肝病時的低白蛋白血症,澱粉樣變性的免疫球蛋白代謝障礙。

(2)先天性代謝缺陷:如白化病、血紅蛋白病、先天性氨基酸代謝異常等。

2.糖代謝障礙

(1)各種原因所致糖尿病及糖耐量減低以及低血糖症等。

(2)先天性代謝缺陷:如果糖不耐受症、半乳糖血症、糖原貯積症等。

3.脂類代謝障礙:主要表現為血脂或脂蛋白異常。可為原發性代謝紊亂或繼發於糖尿病、甲狀腺功能減退症等。

4.水、電解質代謝障礙:多為獲得性,亦可見於先天性腎上腺皮質增生症等。

5.無機元素代謝障礙:如銅代謝異常所致肝豆狀核變性,鐵代謝異常所致含鐵血黃素沉著症等。

6.其他代謝障礙:如嘌呤代謝障礙所致痛風,卟啉代謝障礙所致血卟啉病等。

 

【營養病和代謝病的臨床特點】:

1.營養病多與營養物質的供應情況、飲食習慣、生活條件與環境因素、消化功能、生理或病理附加因素等有關。先天性代謝病常有家族史、環境誘發因素以及發病年齡和性別特點等,如痛風主要見於男性,苯丙酮尿症在新生兒期即可檢出。

2.營養病和代謝病早期常先有生化、生理改變,逐漸出現病理變化。早期治療可能使病理變化逆轉。

3.營養病和代謝病可引起多個器官、系統病理變化,但以某些器官或系統受累的臨床表現較為突出。

4.長期營養和代謝障礙影響個體的生長、發育、衰老過程,甚至影響下一代。

 

【營養病和代謝病的診斷原則】:

要求盡可能瞭解疾病的病因和誘因、發病機制的主要環節、發展階段和具體病情。營養病和代謝病常具有特殊的症狀和體徵,是提供診斷的首要線索,須進行詳細的病史詢問和體格檢查。實驗室檢查是確診依據,對臨床前期患者更有價值,例如有些無症狀的糖尿病患者可通過檢測血糖而確診。除常規檢查外,可根據擬診線索進行有關特殊檢查。對一些不明原因的症狀和體徵應進行隨訪觀察。

(一)病史

詢問症狀的發生、發展和相互關係,並從現病史和個人史中瞭解發病因素、病理特點、每日進食情況等。必要時作詳細的家系調查。

(二)體格檢查

需注意發育和營養狀態、體型和骨骼、神經精神狀態、智慧、毛髮、皮膚、視力和聽力、舌、齒、肝、脾以及四肢等。

 


 

(三)實驗室檢查:

1.血、尿、糞和各項生化檢查以及激素、物質代謝的正常或異常產物等。

2.溶血及凝血檢查:如血紅蛋白電泳、凝血因數檢查等,主要用於遺傳性血液病的鑒別診斷。

3.代謝試驗:如糖耐量試驗,氮平衡試驗,水、鈉、鉀、鈣、磷平衡試驗等。

4.影像學檢查:骨密度測定、CT和MRI等。

5.組織病理和細胞學檢查以及細胞染色體、酶系檢查等。

6.血氨基酸分析:診斷氨基酸異常所引起的先天性代謝病。

7.基因診斷:診斷遺傳性代謝病。

在診斷營養病時,如同一群體在同一時期內發現相同的病例,則提示可能有相當數量臨床前期患者。代謝病(如糖尿病、痛風等)常與種族、遺傳、體質等因素有關,診斷一個病例常可追查發現另一些病例。對某些特殊類型的糖尿病,如青年人中的成年發病型糖尿病(MODY)和線粒體基因突變糖尿病,可對其家族成員在出現生化紊亂和臨床症狀前發現基因異常。一些遺傳性代謝病,在症狀出現前已有生化改變。應對這些疾病進行臨床前期診斷,包括有計劃的調查、檢出雜合子攜帶者等。

 

【營養病和代謝病的防治原則】:

(一)病因和誘因的防治

對營養病和以環境因素為主引起的代謝病,多數能進行病因防治。中國營養學會《中國居民膳食指南》指導推廣平衡飲食、合理攝取營養和促進健康。以先天性代謝缺陷為主的代謝病,一般只能針對誘因和發病機制進行治療,但目前基因治療已顯示出一定前景。此外,有報導用肝、脾、骨髓等移植以治療肝豆狀核變性、免疫球蛋白缺乏症和其他免疫缺陷等。

(二)臨床前期和早期防治

早期診斷和採取防治措施可避免不可逆的形態和功能改變,使病情不致惡化,甚至終身不出現症狀,如苯丙酮尿症、半乳糖血症。糖尿病如在早期使病情得到良好控制,可避免出現嚴重併發症。

(三)針對發病機制的治療

1.避開和限制環境因素:例如G-6-PD缺乏症患者應避免進食蠶豆和對乙醯氨基酚、阿司匹林、磺胺、伯氨喹等藥物;苯丙酮尿症患者限制進食含苯丙氨酸的食物等。

2.替代治療:例如對蛋白缺乏症患者補充蛋白質,對血友病患者給予抗血友病球蛋白等。有些代謝病是由於作為酶反應輔助因數的維生素合成不足,或由於酶缺陷以致與維生素輔酶因數的親和力降低所致,補充相應維生素可糾正代謝異常。例如胱硫醚β-合成酶缺乏所致的高胱氨酸尿症,須給予低蛋氨酸飲食,並試用大劑量維生素B6及葉酸。

3.調整治療:例如用皮質醇治療先天性腎上腺皮質增生症;用別嘌醇抑制尿酸生成以治療痛風;用青黴胺促進肝豆狀核變性患者銅排出等。

(四)遺傳諮詢和生育指導

對已生育過遺傳性代謝病患兒、具有X連鎖隱性遺傳病家族史或某些遺傳性代謝病高發區的孕婦進行產前羊水檢查,對防治遺傳性代謝病有重要價值。

祖國醫學對營養病和代謝病早有記載。例如對腳氣病、糖尿病的病因、發病機制、臨床表現、預防和治療等,均有論述,並提出很有實用價值的食餌療法,不少沿用至今。目前原發性營養缺乏病已少見,但繼發性營養缺乏病仍較常見。代謝病種類很多,其中糖尿病、血脂異常、肥胖症、代謝綜合徵、骨質疏鬆症等較為常見且患病率逐漸上升,將於本篇介紹。(程樺)

 

 

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