代谢疾病、营养疾病
代谢疾病和营养疾病机体的能量储备包括糖原、蛋白质和脂肪。糖原的储备有限，可供能量仅占一天正常需要量的一半。全身蛋白质约6kg，均以功能性组织形式存在于体内，不能作为能源来考虑。脂肪是机体最大的能源仓库，储量是15kg，热量密度高，消耗与器官功能关系不大，是饥饿时最主要的内源性能源。新陈代谢是人体生命活动的基础，包括物质的合成代谢和分解代谢两个过程。通过新陈代谢，使机体与环境之间不断进行物质交换和转化，同时体内物质又不断进行分解、利用与更新，为个体的生存、劳动、生长、发育、生殖和维持内环境恒定提供物质和能量。合成代谢是营养物质进入人体内，参与机体众多的化学反应，在机体内合成为较大的分子并转化为自身的物质，其中三大营养物质以糖原、蛋白质和脂肪的形式在体内合成和储存，这一反应过程常需能量。分解代谢是体内的糖原、蛋白质和脂肪等大分子物质分解为小分子物质的降解反应，是一种产生能量的变化过程。中间代谢是指营养物质进入机体后在体内合成和分解代谢过程中的一系列化学反应。营养物质不足、过多或比例不当，都能引起营养疾病。中间代谢中如某一环节出现障碍，则引起代谢疾病。营养疾病和代谢疾病关系密切，往往并存，彼此又有一定影响。例如：维生素D缺乏症属营养病，但常表现为钙磷代谢失常；糖尿病为代谢病，常伴同蛋白质一能量缺乏。临床上要分清二者的因果关系或主次关系。（一）营养物质的供应和摄取：1.营养素是人体吸收、利用食物或营养物质的生物学过程。人类通过摄取食物以维持生存和健康，保证生长发育和活动（工作和学习）。这些来自外界以食物形式摄入的物质就是营养素。营养素由大营养素和微量营养素组成。大营养素包括碳水化合物、蛋白质和脂肪，它们在消化时分别产生葡萄糖及其他单糖，肽和氨基酸，脂肪酸和甘油。2.大营养素是可以互相转换的能源，脂肪产热37.7kJ/g（9kcal/g），碳水化合物和蛋白质产热16.7kJ/g（4kcal/g），乙醇产热29.3kJ/g（7kcal/g）。微量营养素包括维生素及某些元素，是维持人体健康所必需，一般消耗甚微，通常不经变化即可吸收，许多微量元素有催化作用。维生素分脂溶性（维生素A、D、E和K）和水溶性（维生素B族和维生素C）。人体所需要的营养物质按其化学特性和生理功能可归纳为6大类，其中一些必须由外界供给，主要来自食物，另一些则可在体内合成。食物的营养价值是指食品中所含营养素和热能是否能满足人体的需要。食物营养价值的高低的含义包括其所含营养素的种类是否齐全、数量多少、各种营养素之间比例是否合适，是否容易被人体消化吸收。同一种食品的营养价值高低还因贮存、加工和烹调方法不同而异。必需营养物质每日膳食供给量系指正常情况下，以最少量即能维持机体正常身高和体重、组织结构与生理功能，并可防止因缺乏营养物质而出现相应的生理、生化或病理解剖改变。中国营养学会制订了推荐膳食营养素供给量（recommendeddietaryallowance，简称RDA），并先后于1988、1998年再修订。为维持体重稳定，能量的供给和消耗必需平衡。能量的消耗主要包括基础和活动两部分。每日所需能量为基础能量消耗、特殊功能活动和体力活动等所消耗能量的总和。基础能量消耗可因性别、年龄、身高和体重的不同而异。特殊功能活动除包括消化、吸收所消耗的能量外，还可因生理特殊需要如生长、发育、妊娠、哺乳等情况而增加所需的能量。体力活动所需的能量因强度不同而异，轻、中、重体力活动所需能量分别为基础能量的30%、50%、100%或以上。生物效价为80以上的蛋白质，成人每日每公斤理想体重约需1g左右。蛋白质生物效价的顺序依次为：动物制品、豆类、谷类（米、小麦、玉米）、根类等。牛奶与鸡蛋的蛋白质，其生物效价为93，牛肉为76，麦片和米为65，玉米为50。如供应的食物中蛋白质的生物效价较低，则每日所需蛋白质的量应增加。脂肪所供应的能量不宜超过总能量的30%。每日所需总能量除由蛋白质和脂肪所供应外，余下的由糖类供应。在供应的脂肪中，饱和脂肪、多价不饱和脂肪与单价不饱和脂肪的比例应为1：1：1，每日胆固醇摄入量宜在300mg以下。（二）营养物质的消化、吸收、代谢和排泄：食物进入胃肠道在消化液、酶、激素等作用下，转变为单糖、氨基酸、短链和中链脂肪酸、甘油，与水、盐、维生素等被吸收入血，中性脂肪和多数长链脂肪酸则经淋巴入血，到达肝和周围组织被利用，以便合成物质或提供能量。机体自身的物质，亦随时分解提供能量或合成新的物质。糖、蛋白质、脂肪、水和无机元素等中间代谢一系列生化反应受基因控制，从酶、激素和神经内分泌等3个水平进行调节。代谢底物的质和量，辅因子、体液组成、离子浓度等反应环境，中间和最终产物的质和量等对调节中间代谢亦起一定作用，中间代谢所产生的物质，除被机体储存或重新利用外，最后以水、二氧化碳、含氮物质或其他代谢产物的形式，经肺、肾、肠、皮肤粘膜等排出体外。（一）营养病：机体对各种营养物质均有一定的需要量、允许量和耐受量，因此营养病可因一种或多种营养物质不足、过多或比例不当而引起。营养病的病因容易寻找，其发病机制多已清楚。根据发病的条件，可分为以下两大类：1.原发性营养失调：是由于摄取营养物质不足、过多或比例不当引起，而非由于器质性或功能性疾病所致。例如：摄取蛋白质不足引起蛋白质缺乏症，摄取能量超过机体消耗引起的单纯性肥胖症。2.继发性营养失调：是由于器质性或功能性疾病所致的营养失调，而非营养物质供给不恰当引起。常见原因有：（1）进食障碍：如口、咽、食管疾病所致的摄食困难，精神因素所致的摄食过少、过多或偏食。（2）消化、吸收障碍：消化道疾病，运输维生素B12的球蛋白先天性缺乏，一些药物如新霉素、考来烯胺（cholestyramine）等均可引起。（3）物质合成障碍：如肝硬化失代偿期，由于白蛋白合成障碍引起的低白蛋白血症。（4）机体对营养需求的改变：如发热、甲状腺功能亢进症、肿瘤、慢性消耗性疾病、手术后，以及一些生理性因素如生长发育、妊娠等，机体需要营养物质增加，如供应不足可致营养缺乏；中年以后，体力活动减少，如摄食量不相应降低，结果能量过多而致肥胖。（5）排泄失常：如多尿可致失水，腹泻可致失钾，长期大量蛋白尿可致低蛋白血症。（二）代谢病：一般是指由于中间代谢某个环节障碍为主所致的疾病，由于原发器官疾病为主所致的代谢障碍则归入该器官疾病的范围。但这种划分是人为的，有时没有明确的界限。如糖尿病，可根据其以糖代谢障碍为主所引起的病变归入代谢病，也可根据其胰岛素相对或绝对不足而归入内分泌疾病。中间代谢受很多因素调控，在导致中间代谢某个环节障碍的诸因素中，大致可分为先天性代谢缺陷和环境因素两大类。1.先天性代谢缺陷和遗传因素：大多数是由于细胞内酶系缺陷或膜转运异常所致，具有遗传倾向。酶系缺陷可使代谢途径流向改变和（或）合成途径的反馈调节紊乱，导致代谢产物缺失或过多，中间产物堆积，或转变为毒性代谢物，产生相应的病理改变和临床表现。如半乳糖血症，是由于第17、9和1染色体上基因异常，在半乳糖转变为葡萄糖过程中，缺乏半乳糖激酶或半乳糖-1-磷酸尿苷酰转移酶、或尿核苷二磷酸-4-表异构酶引起。其结果导致血液、尿液和组织中的半乳糖及其代谢产物水平升高，并有白内障、肝硬化、。肾小管功能异常和智能障碍等临床表现。膜转运异常多为特定功能的膜载体蛋白缺陷所致，如胱氨酸尿症、肾性糖尿、家族性高胆固醇血症等。2.环境因素：不合适的食物、药物、理化因素、创伤、感染、器官疾病、精神疾病等，是造成代谢障碍的常见原因。如大手术后的氮代谢负平衡，慢性肾衰竭时的钙磷代谢障碍，常见的水、电解质和酸碱平衡紊乱等。这类代谢障碍疾病的病因较易寻找，发病机制亦多清楚。上述先天性代谢缺陷和环境因素在不少代谢病的发病中关系密切，环境因素常为其发病的诱因。如苯丙酮尿症是由于苯丙氨酸羟化酶缺乏引起，食物中如富含苯丙氨酸可导致高苯丙氨酸血症，使特异组织或器官受损，出现智能障碍。但如在出生后3周确诊，限制摄入含苯丙氨酸的食物，则智能障碍可不出现。（一）营养病：一般按某一营养物质的不足或过多分类，又根据发病的原因再分为原发性和继发性。1.蛋白质营养障碍：（1）蛋白质和氨基酸不足：如蛋白质-能量营养不良症，蛋白质缺乏症，赖氨酸缺乏症。（2）氨基酸过多：某些氨基酸过多可引起症状，如酪氨酸、蛋氨酸在肝硬化肝功能失代偿期可诱发肝性脑病。此种情况一般只在原有器官疾病的基础上发生。2.糖类营养障碍：（1）糖类摄取过多：易引起肥胖症。（2）糖类摄取不足：伴有能量不足时常致消瘦。3.脂类营养障碍：（1）脂类摄取过多：易引起肥胖症或促发血脂异常。（2）脂类摄取过少：易引起脂溶性维生素缺乏。缺少必需脂肪酸可致病，但临床上罕见。4.维生素营养障碍：各种维生素缺乏症，维生素过多症。5.水、盐营养障碍：水、盐不足或过多。6.无机元素营养障碍：微量元素不足或过多。7.复合营养障碍：多种营养物质障碍的不同组合。（二）代谢病：一般按中间代谢的主要途径和先天性代谢缺陷与环境因素的主次来分类。1.蛋白质代谢障碍：（1）继发于器官疾病：如严重肝病时的低蛋白血症，淀粉样变性的免疫球蛋白代谢障碍。（2）先天性代谢缺陷引起蛋白质合成、降解或转运等异常：如白化病、各型血红蛋白病、无纤维蛋白原血症等。其中白化病是由于体内酪氨酶缺乏，黑素细胞的黑素体不能催化酪氨酸生成黑素，以致皮肤呈白色或白斑。先天性氨基酸代谢异常疾病种类较多，但多属少见或罕见病。2.糖代谢障碍：（1）各种原因所致的低血糖症，糖尿病及糖耐量减低等。（2）先天性酶系缺陷所致的糖代谢异常：如果糖不耐受症、半乳糖血症、糖原贮积症等。3.脂类代谢异常：主要为血脂异常，以血浆胆固醇和（或）甘油三酯浓度升高为标志，可为原发性先天性代谢紊乱，亦可继发于其他疾病。前者有家族性高胆固醇血症、家族性异常β脂蛋白血症、家族性高甘油三酯血症等。后者见于糖尿病、甲状腺功能减退症和肾病等。4.水、电解质异常：多为获得性，亦可见于先天性缺陷如先天性肾上腺皮质增生症。5.无机元素代谢异常：如铜代谢异常所致的肝豆状核变性，铁代谢异常所致的含铁血黄素沉着症等。6.其他代谢异常：如嘌呤代谢障碍所致的痛风，卟啉代谢障碍所致的血卟啉病。（一）详细的查询病史可发现这类疾病。营养病多与营养物质的供应情况，饮食习惯，生活条件与环境因素，消化功能，生理或病理附加因素等有关。先天性代谢病还常有家族史和环境诱发因素，以及发病年龄和性别等特点。如原发性痛风主要见于男性，女性仅占少数且大部分于经绝期后出现；苯丙酮尿症在新生儿即可检出。（二）营养病和代谢病的早期常先有生化、生理改变，久后出现病理解剖改变。早期治疗，病理多可逆转。（三）营养病和代谢病可引起多个器官、系统病理改变，但临床表现则可以某些器官或组织受累较为突出。（四）长期营养和代谢异常，将影响个体的生长、发育、成熟、衰老等过程，甚至影响下一代。遗传性代谢病种类较多，临床意义不一；有的完全无害，如戊糖尿症；有的十分严重，如半乳糖血症、苯丙酮尿症；有的则介乎二者之间，如痛风、血卟啉病。诊断上要求尽可能找出病因和诱因，发病的主要环节，疾病的发展阶段和具体病情。营养病和代谢病常有其特有的症状和体征，是提供诊断的首要线索。因此须进行详细的病史询问和体格检查。实验室检查是确诊营养病和代谢病的依据，对临床前期患者更有价值，例如有些无症状的糖尿病患者可通过检测血浆葡萄糖而确诊。除一般常规检查外，可根据拟诊线索进行有关检查。在临床实践中对一些不明原因的症状和体征还应进行观察和随访。（一）病史：除了解症状的发生、发展和相互间的关系外，还必须从现病史和个人史中详细了解发病因素、病理特点、每日进食情况（包括所进食物、质量、形式、饮食习惯和嗜好等）。家族史应作详细的家系调查，包括男女双方前后3～4代人和旁系亲属情况。（二）体格检查：需注意发育营养状态、体型和骨骼、神经精神状态、智能、毛发、皮肤、四肢、眼结膜、视网膜、视力和听力，以及舌、齿、肝、脾等。（三）实验室检查：1.血、尿、粪及其他生化检查：包括其成分构成如血浆蛋白成分、糖、脂蛋白、无机元素、维生素、激素、酶、免疫球蛋白、补体、血容量和血气分析，以及物质代谢的正常或异常产物等，可提供线索进一步检查，并用于患者的筛选和疗效观察。2.溶血及凝血检查：如血红蛋白电泳、凝血因子检查等，主要用于遗传性血液病的鉴别诊断。3.代谢试验：如糖耐量试验，氮平衡试验，水、钠、钾、钙、磷平衡试验等。4.影像学检查：骨密度测定、CT和MRI检查有助于了解骨骼和脏器的器质性或功能性改变。后两者对先天性代谢病仅有鉴别诊断意义。5.组织病理和细胞学检查：用组织化学、免疫组织化学等方法通过光学显微镜和电子显微镜观察来判断组织、器官病变。近年已用末梢血液红细胞和白细胞分离技术、细胞培养等方法进行染色体、酶系检查来诊断先天性代谢病。6.血氨基酸分析：用分析氨基酸的方法查出血中某种氨基酸增高，以诊断由某种氨基酸异常所引起的先天性代谢病。7.基因诊断：应用DNA重组技术对人体的遗传物质（DNA、RNA）进行分析，以确定某一特定的基因是否存在、有无DNA片段插入、缺失、点突变或其他变异情况。因此，可对遗传性疾病进行致病基因诊断。在诊断营养病时，如同一群体在同一时期内发现相同的病例，则提示可能有相当数量临床前期的患者。代谢病常与种族、遗传、体质等因素有关，诊断一个病可循而发现另一些病例，例如糖尿病、痛风等患者的家族中，往往可发现同病患者。对某些特殊类型的糖尿病例如青年人中的成年发病型糖尿病（MODY）和线粒体变异糖尿病可对其家族的成员在出现生化紊乱和临床症状之前发现其基因异常。一些遗传性代谢病，在症状出现前已有生化改变。因此对这些病应进行临床前期诊断，包括有计划的调查，以及杂合子携带者的检出等。（一）病因和诱因的防治：营养病和由环境因素所致的代谢病，多数能进行病因防治。大力推广平衡饮食，以摄取合理营养促进健康，1997年中国营养学会公布《中国居民膳食指南》有助于指导入民群众防病治病。以先天性代谢缺陷为主的代谢病，一般只能针对诱因和发病机制进行治疗。但随着细胞生物学和分子遗传学的进展，显示基因治疗的前景，近年已有用基因纠正疗法将外源性基因导入患者的DNA中，以代替或修复突变的基因。用肝、脾、骨髓等移植以治疗肝豆状核变性、丙种球蛋白缺乏症和其他免疫缺陷；用达那唑（danazol）诱导α1-抗胰蛋白酶以治疗α1-抗胰蛋白酶缺乏症等，亦有报道。（二）临床前期和早期防治：早期诊断，尽早采取防治措施，可避免不可逆的形态和功能改变，使病情不致恶化，甚或终生不出现症状，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，可避免出现严重的并发症。（三）针对发病机制的对症治疗：1.避开和限制环境因素：例如G6PD缺乏症的患者，不进食蚕豆和对乙酰氨基酚（paracetamol）、阿司匹林、磺胺、伯氨喹（primaquine）等药物；苯丙酮尿症患者限制进食含苯丙氨酸食物等。2.替代治疗：例如蛋白缺乏症补充蛋白质；血友病患者给予抗血友病球蛋白等。有些代谢病是由于酶反应辅助因子的维生素合成不足，或由于酶缺陷以致与维生素辅酶因子的亲和力降低所致，因此补充相应的维生素可纠正代谢异常。例如胱硫醚β-合成酶缺乏所致的高胱氨酸尿症，除给予低蛋氨酸饮食外，对维生素B6有反应的患者，可用大剂量维生素B6及叶酸治疗。酶替代疗法，使用以甘露糖残基修饰的纯化胎盘酶治疗Gaucher病，已取得良好的疗效。3.调整治疗：例如用皮质醇治疗先天性肾上腺皮质增生症；用别嘌醇（allopurinol）抑制尿酸生成以治疗痛风；以青霉胺促进肝豆状核变性患者铜排出等。（四）其他：1.遗传咨询和生育指导，对已生育过遗传性代谢病患儿，并具有X连锁隐性遗传病家族史或某些遗传性代谢病高发区的孕妇进行产前羊水检查，对防治遗传性代谢病有重要价值。2.祖国医学对营养病和代谢病早有记载。例如对脚气病、糖尿病的病因、发病机制、临床表现、预防和治疗等，均有论述，并提出很有实用价值的食饵疗法，不少沿用至今。原发性营养缺乏病现已少见，但继发于其他疾病的营养缺乏临床仍常见，且往往未能及时诊治，应予注意。代谢病种类很多，一些代谢病如糖尿病、血脂异常、肥胖症、骨质疏松症等较为常见且其患病率逐渐上升，而其他则较少见。叶任高：《内科学・第六版》，人民卫生出版社，2002，P781
