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高渗性高血糖状态(HHS)发病机制和病理生理(内分泌学 糖尿病急性并发症)

导语:高渗性高血糖状态(HHS)发病机制和病理生理属于内分泌学下的糖尿病急性并发症分支内容。本篇围绕内分泌学 高渗性高血糖状态(HHS)发病机制和病理生理主题,主要讲述高渗性高血糖状态,高血糖,糖尿病,糖尿病病因等方面医学知识。

高渗性高血糖状态(hyperosmolar hyperglycemic state,HHS)又称为高渗性非酮症高血糖性昏迷(hyperosmolar nonketotic hyperglycemic coma,HNKHC)综合征、高渗性昏迷(hyperosmolar coma)、非酮症高渗性糖尿病昏迷(non-ketotic hyperosmolar diabetic coma)、高渗性非酮症酸中毒糖尿病昏迷(hyperosmolar non-ketoacidosis diabetic coma)和糖尿病高渗性昏迷(diabetic hyperosmolar coma)等。HHS是糖尿病的严重急性并发症之一。最早于1886年被描述,但直到1957年Sament和Schuarty报道后才有大系列病例报告见诸于医学文献。国内在1973年由中科院首都医院内分泌组首次报告了3例。

HHS以严重高血糖、高血浆渗透压、严重失水和中枢神经系统症状,而无酮症酸中毒为特征。以老年T2DM患者多见,偶见于儿童T2DM患者,无性别差异。约1/3的患者病前无糖尿病病史或只有糖耐量异常,少数与糖尿病酮症酸中毒(DKA)合并存在。HHS和DKA属于急性糖代谢紊乱谱的两极,两极之间有许多中间型。值得注意的是,虽然从1985~2002年,美国的成年急性高血糖危象(DKA和HHS)死亡率有所下降(每年下降4.4%),但全球范围内的儿童糖尿病(最小年龄为11岁)并发HHS较以前反而增多。

HHS患者一般丢失水分100~200ml/kg,钠7~13mmol/kg,氯化物3~7mmol/kg,钾5~15mmol/kg,无机磷70~140mmol/kg,钙50~100mEq/kg,镁50~100mEq/kg。

严重失水和脑细胞脱水造成HHS

大多数患者胰岛β细胞残留一定的功能。Henry等测定了2例HHS患者的血浆胰岛素分别为5μU/ml和12μU/ml,胰岛残留多少功能才会发生HHS并无截然分界线,其共同点是胰岛β细胞残留的功能能抑制脂肪分解,但不能使葡萄糖被组织正常利用。因此,大多数患者只有血糖明显升高,而无DKA。与DKA一样,HHS的发生还有诱因的参与,常见诱因有:

  1. 各种应激:应激时有儿茶酚胺和糖皮质激素分泌增多,前者可促进肝糖原分解,释放葡萄糖增加,并抑制胰岛素释放;后者有拮抗胰岛素的作用并促使肝糖异生。因此,两种激素都可使血糖升高。常见的应激为急性感染(如肺炎、胃肠炎和胰腺炎等)、严重外伤、大手术、中暑、脑血管意外和心肌梗死等。
  2. 水摄入不足或失水。
  3. 糖负荷(如摄取大量糖)可诱发HHS的发生。
  4. 某些抑制胰岛素分泌或拮抗胰岛素作用的药物,如二氮嗪、奥曲肽、利尿剂、苯妥英钠、糖皮质激素、氯丙嗪、甲氰米胍和普萘洛尔等。
  5. 肾功能减退(病前存在或病后发生)对HHS的发生有明显促进作用。

HHS的发病机制可能主要涉及3个因素:①血钠明显增高:因口渴中枢不敏感,饮水欲望降低,失水相当严重,致血钠明显增高。②升糖激素和胰岛素抵抗:在感染、外伤、脑血管意外和手术等应激状态下,儿茶酚胺和糖皮质激素分泌增加,进一步抑制胰岛素的分泌,加重胰岛素抵抗,使血糖和血渗透压显著升高。失水和低血钾既刺激皮质醇、儿茶酚胺和胰高血糖素分泌,又进一步抑制胰岛素分泌。③失水与脑细胞脱水:严重高血糖致渗透性利尿,失水多于失盐,低血容量又引起继发性醛固酮增多,使尿钠排出进一步减少。以上病理生理改变导致高血糖、高血钠和高血浆渗透压,以及低血容量和细胞内脱水。脑细胞脱水和脑供血不足使HHS的神经精神症状远比DKA明显。

HHS和DKA的病理生理与临床表现相差悬殊

胰岛素不足导致HHS与DKA,但两者的病理生理和临床表现差别显著的解释是:①HHS时胰岛素不足相对较轻,足以抑制脂肪分解和酮体生成,但不能阻止诱因作用下的血糖升高。②升糖激素(胰高血糖素、儿茶酚胺、生长激素和糖皮质激素等)升高血糖的程度明显,而促进脂肪分解及生酮作用较弱,加上严重失水,不利于酮体生成;部分HHS患者的血浆非酯化脂肪酸(FFA)水平很高而无酮症,提示肝脏还存在酮体生成缺陷;另一方面,高血糖加重失水,不利于糖从肾脏排出又进一步升高血糖。③严重高血糖与酮体生成之间可能存在拮抗作用。

HHS不发生酮症的机制除有残余的胰岛素分泌外,可能还有其他原因,如:①严重失水抑制酮体的产生;②严重高血糖拮抗酮体的产生。在DKA与HHS之间有中间型。究竟胰岛素的残余量多少时,才会发生DKA或HHS,至今尚无定论。HHS与DKA可合并存在。不少HHS患者同时有酮症和DKA,也有不少DKA患者的血浆渗透压明显升高。HHS的病理生理和发病机制见下图。

高渗性非酮症性高血糖昏迷的病理生理与发病机制