代谢疾病和营养疾病
　　第一章  总    论
　　新陈代谢指在生命机体中所进行的众多化学变化的总和，是人体生命活动的基础。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。新陈代谢包括物质合成代谢和分解代谢两个过程。合成代谢是营养物质进入人体内，参与众多化学反应，合成为较大的分子并转化为自身物质，是需要能量的反应过程，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；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，是产生能量的变化过程。中间代谢指营养物质进人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，常伴同蛋白质和能量缺乏。
　　【营养和代谢的生理】
　　（一）营养物质的供应和摄取
　　人类通过摄取食物以维持生存和健康，保证生长发育和各种活动。这些来自外界以食物形式摄入的物质就是营养素。中国营养学会《中国居民膳食营养素参考摄入量-Chinese DRIs》对营养素分类如下：①宏量营养素：包括糖类、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。宏量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）。②微量营养素：指矿物质，包括常量元素和微量元素，是维持人体健康所必需，消耗甚微，许多微量元素有催化作用。③维生素：分为脂溶性和水溶性。④其他膳食成分：膳食纤维、水等。人体所需要的营养物质见表8-1-1，其中一些必须由外界供给，主要来自食物，另一些可在体内合成。食物的营养价值指食物中所含营养素和热能是否能满足人体需要。营养价值高低决定于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等。同一种食物的营养价值还因贮存、加工和烹调方法不同而异。必需营养物质需要量指正常情况下维持机体正常组织结构与生理功能，并可防止因缺乏而出现相应生理、生化或病理变化所需的最少量。为维持体重稳定，能量的供给和消耗必须平衡。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、身高和体重而异。特殊功能活动指消化、吸收所消耗的能量，可因生长、发育、妊娠、哺乳等特殊生理需要而增加。体力活动所需能量因活动强度而异，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、根类等。牛奶与鸡蛋蛋白质的生物效价为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％。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，每日胆固醇摄人量宜在300mg以下。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。
　　（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、维生素等一起被吸收入血，中性脂肪和多数长链脂肪酸则经淋巴人血，到达肝和周围组织被利用，合成物质或提供能量。机体自身的物质，亦随时被分解提供能量或合成新的物质。各种营养物质的中间代谢受基因控制，在酶、激素和神经内分泌水平进行调节。代谢底物的质和量，辅因子、体液组成、离子浓度等反应环境，以及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、皮肤黏膜等排出体外。
　　【营养病和代谢病的病因和发病机制】
　　（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，其病因和发病机制可分为以下两类：
　　1．原发性营养失调  摄取营养物质不足、过多或比例不当引起。例如摄取蛋白质不足引起蛋白质缺乏症，能量摄取超过消耗引起肥胖症。
　　2．继发性营养失调  器质性或功能性疾病所致。
　　（1）进食障碍：如口、咽、食管疾病所致摄食困难，精神因素所致摄食过少、过多或偏食。
　　（2）消化、吸收障碍：消化道疾病或某些药物如新霉素、考来烯胺等所致。
　　（3）物质合成障碍：如肝硬化失代偿期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、大手术后以及生长发育、妊娠等生理性因素，使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，能量过多可致肥胖。
　　（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白蛋白血症。
　　（二）代谢病
　　指中间代谢某个环节障碍所引起的疾病。
　　1．遗传性代谢病（先天性代谢缺陷）  基因突变引起蛋白质结构和功能紊乱，特异酶催化反应消失、降低或（偶然地）升高，导致细胞和器官功能异常。
　　2．获得性代谢病  可由环境因素引起，或遗传因素和环境因素相互作用所致。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，如常见的水、电解质和酸碱平衡紊乱、大手术后的氮代谢负平衡，慢性肾衰竭时的钙磷代谢障碍等。血脂异常常见于甲状腺功能减退症、肾病综合征、胆道梗阻等。肥胖和糖尿病显然是遗传因素和环境因素共同作用的结果。
　　此外，有些遗传性代谢病以环境因素为其发病诱因，如苯丙酮尿症是由于苯丙氨酸羟化酶缺乏引起，如能在出生后3周内确诊，限制摄入含苯丙氨酸的食物，则可以不出现智能障碍。
　　【营养病和代谢病的分类】
　　（一）营养病
　　一般按某一营养物质的不足或过多分类。
　　1．蛋白质营养障碍  蛋白质和氨基酸不足，如蛋白质一能量营养不良症、蛋白质缺乏症、赖氨酸缺乏症；氨基酸过多，如肝硬化肝功能失代偿期酪氨酸、蛋氨酸过多可诱发肝性脑病。
　　2．糖类营养障碍  糖类摄取过多易引起肥胖症，摄取不足伴有能量不足时常致消瘦。
　　3．脂类营养障碍  脂类摄取过多易引起肥胖症或血脂异常，摄取过少易引起脂溶性维生素缺乏。
　　4．维生素营养障碍  各种维生素缺乏症或过多症。
　　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：如严重肝病时的低白蛋白血症，淀粉样变性的免疫球蛋白代谢障碍。
　　（2）先天性代谢缺陷：如白化病、血红蛋白病、先天性氨基酸代谢异常等。
　　2．糖代谢障碍
　　（1）各种原因所致糖尿病及糖耐量减低以及低血糖症等。
　　（2）先天性代谢缺陷：如果糖不耐受症、半乳糖血症、糖原贮积症等。
　　3．脂类代谢障碍  主要表现为血脂或脂蛋白异常。可为原发性代谢紊乱或继发于糖尿病、甲状腺功能减退症等。
　　4．水、电解质代谢障碍  多为获得性，亦可见于先天性肾上腺皮质增生症等。
　　5．无机元素代谢障碍  如铜代谢异常所致肝豆状核变性，铁代谢异常所致含铁血黄素沉着症等。
　　6．其他代谢障碍  如嘌呤代谢障碍所致痛风，卟啉代谢障碍所致血卟啉病等。
　　【营养病和代谢病的临床特点】
　　1．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。先天性代谢病常有家族史、环境诱发因素以及发病年龄和性别特点等，如痛风主要见于男性，苯丙酮尿症在新生儿期即可检出。
　　2．营养病和代谢病早期常先有生化、生理改变，逐渐出现病理变化。早期治疗可能使病理变化逆转。
　　3．营养病和代谢病可引起多个器官、系统病理变化，但以某些器官或系统受累的临床表现较为突出。
　　4．长期营养和代谢障碍影响个体的生长、发育、衰老过程，甚至影响下一代。
　　【营养病和代谢病的诊断原则】
　　要求尽可能了解疾病的病因和诱因、发病机制的主要环节、发展阶段和具体病情。营养病和代谢病常具有特殊的症状和体征，是提供诊断的首要线索，须进行详细的病史询问和体格检查。实验室检查是确诊依据，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糖而确诊。除常规检查外，可根据拟诊线索进行有关特殊检查。对一些不明原因的症状和体征应进行随访观察。
　　（一）病史
　　询问症状的发生、发展和相互关系，并从现病史和个人史中了解发病因素、病理特点、每日进食情况等。必要时作详细的家系调查。
　　（二）体格检查
　　需注意发育和营养状态、体型和骨骼、神经精神状态、智能、毛发、皮肤、视力和听力、舌、齿、肝、脾以及四肢等。
　　（三）实验室检查
　　1．血、尿、粪和各项生化检查以及激素、物质代谢的正常或异常产物等。
　　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等。
　　5．组织病理和细胞学检查以及细胞染色体、酶系检查等。
　　6．血氨基酸分析  诊断氨基酸异常所引起的先天性代谢病。
　　7．基因诊断  诊断遗传性代谢病。
　　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患者。代谢病（如糖尿病、痛风等）常与种族、遗传、体质等因素有关，诊断一个病例常可追查发现另一些病例。对某些特殊类型的糖尿病，如青年人中的成年发病型糖尿病（MODY）和线粒体基因突变糖尿病，可对其家族成员在出现生化紊乱和临床症状前发现基因异常。一些遗传性代谢病，在症状出现前已有生化改变。应对这些疾病进行临床前期诊断，包括有计划的调查、检出杂合子携带者等。
　　【营养病和代谢病的防治原则】
　　（一）病因和诱因的防治
　　对营养病和以环境因素为主引起的代谢病，多数能进行病因防治。中国营养学会《中国居民膳食指南》指导推广平衡饮食、合理摄取营养和促进健康。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，但目前基因治疗已显示出一定前景。此外，有报道用肝、脾、骨髓等移植以治疗肝豆状核变性、免疫球蛋白缺乏症和其他免疫缺陷等。
　　（二）临床前期和早期防治
　　早期诊断和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，甚至终身不出现症状，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，可避免出现严重并发症。
　　（三）针对发病机制的治疗
　　1．避开和限制环境因素  例如G-6-PD缺乏症患者应避免进食蚕豆和对乙酰氨基酚、阿司匹林、磺胺、伯氨喹等药物；苯丙酮尿症患者限制进食含苯丙氨酸的食物等。
　　2．替代治疗  例如对蛋白缺乏症患者补充蛋白质，对血友病患者给予抗血友病球蛋白等。有些代谢病是由于作为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，补充相应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，须给予低蛋氨酸饮食，并试用大剂量维生素B6及叶酸。
　　3．调整治疗  例如用皮质醇治疗先天性肾上腺皮质增生症；用别嘌醇抑制尿酸生成以治疗痛风；用青霉胺促进肝豆状核变性患者铜排出等。
　　（四）遗传咨询和生育指导
　　对已生育过遗传性代谢病患儿、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。
　　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。目前原发性营养缺乏病已少见，但继发性营养缺乏病仍较常见。代谢病种类很多，其中糖尿病、血脂异常、肥胖症、代谢综合征、骨质疏松症等较为常见且患病率逐渐上升，将于本篇介绍。