胰腺疾病的生化改变

胰腺疾病包括胰腺炎、胰腺创伤、肿瘤、假性囊肿和脓肿等,但最常见的是胰腺炎。胰腺炎是多种病因导致胰酶被激活所致的胰腺自身消化性疾病,可分为急性和慢性两类。急性胰腺炎指急性发病,表现为胰腺水肿、出血、坏死等炎性损伤,伴血、尿胰酶升高;而慢性胰腺炎指有持续症状,并导致胰腺功能和形态改变。无论是急性胰腺炎还是慢性胰腺炎,患者常处于高代谢状态,如不及时采取正确的营养治疗措施,常会延长胰腺炎的病程,甚至出现病情反复或恶化等。同时,由于胰腺兼有内、外分泌两种功能,因此在胰腺疾病的发生、发展过程中,可出现某些激素代谢紊乱或内分泌失调。

(一)能量代谢变化

急性胰腺炎的能量代谢变化主要包括三个方面:①高代谢状态;②分解代谢旺盛;③高动力循环。

1.糖代谢变化 急性胰腺炎诱导的应激状态可导致胰高血糖素与胰岛素比率升高,引起糖异生增加、葡萄糖氧化利用减少,最终引起血糖和乳酸升高。40%~90%的急性胰腺炎患者糖耐量降低,80%的无糖尿病既往史的患者需要应用胰岛素治疗。

2.脂肪代谢变化 主要特征是分解代谢明显增强,表现为脂肪组织分解和氧化增加。12%~15%的急性胰腺炎存在高脂血症,尤其是高三酰甘油血症。

3.蛋白质代谢变化 主要表现为骨骼肌蛋白质分解代谢增强,导致血浆芳香族氨基酸升高,而支链氨基酸相对下降。

(二)电解质代谢变化

急性胰腺炎尤其是重症患者,电解质代谢发生明显变化,其原因:①胰腺及周围组织出血、坏死,导致腹腔大量渗液;②呕吐、腹泻等造成电解质丢失;③休克、呼吸功能不全和肾衰竭等并发症;④各种治疗措施,如禁食、胃液抽吸、腹腔灌洗等。

1.水、钠和氯代谢 胃肠液中含有大量的Na+和Cl-。急性胰腺炎因呕吐和胃液抽吸,导致胃液大量丢失;同时胰腺出血、坏死和肠麻痹引起腹腔大量渗液,均造成水、Na+和Cl-丢失。急性胰腺炎早期,血容量改变不明显。如果Na+继续丢失,体液总Na+水平明显下降,导致血容量减少。进一步减少刺激肾素-血管紧张素系统,反射性刺激抗利尿激素分泌增加,使口渴加剧,饮水增加,血浆渗透压下降,最终造成低渗性脱水。

若胃液丢失量>小肠液丢失量,由于HCl大量丢失,出现代谢性碱中毒;若小肠液丢失量>胃液丢失量,由于小肠液内HCO-3大量丢失,导致明显的代谢性酸中毒。

2.钾代谢 急性胰腺炎既可引起低血钾,也可出现高血钾。如禁食导致钾摄入减少、胃液抽吸或反复呕吐使消化液中钾大量丢失;由于治疗输入大量葡萄糖溶液,促进细胞内糖原合成,均可造成低钾血症。重症急性胰腺炎患者,由于休克、严重感染、弥散性血管内凝血等,导致急性肾衰竭,引起高钾血症。

3.钙代谢 急性胰腺炎患者常发生低钙血症,但一般不低于2.12mmol/L,重症患者可低于1.75mmol/L。低钙血症可持续至临床症状消失后4周。低钙也可刺激降钙素分泌增加,抑制肾小管对钙的重吸收。急性胰腺炎患者体内大量钙沉积于脂肪坏死区,与脂肪酸结合形成钙皂是低钙血症的主要原因。由于甲状旁腺功能亢进引起的急性胰腺炎,可出现高钙血症。

4.镁代谢 重症急性胰腺炎患者进行腹腔灌洗治疗时,因使用大量无镁透析液,使体内镁从透析液中丢失。胰周脂肪组织坏死时,脂肪酸与镁结合形成脂酸镁(镁皂),也可引起镁缺乏症。由甲状旁腺功能亢进引起的急性胰腺炎,因血钙过高使镁从尿中丢失。

(三)胰腺炎与糖尿病

胰腺炎患者在病程中可出现一过性糖代谢紊乱,表现为高血糖和尿糖阳性,且高血糖(血糖>6.72mmol/L)较尿糖阳性更多见,称为胰源性糖尿病。可能与胰腺炎造成胰腺外分泌功能受损,继而引起内分泌功能紊乱有关。当血糖>7.84mmol/L时,常提示预后不良。预后最差的是胰腺坏死并发糖尿病酮症酸中毒,也可发生高渗性昏迷,甚至因严重的糖代谢紊乱而死亡。2%~10%的急性胰腺炎患者在治愈后出现永久性轻型糖尿病。

1.急性胰腺炎 患者糖代谢紊乱与胰岛素、胰高血糖素等变化有关。急性胰腺炎侵袭胰岛的A细胞和B细胞,导致胰高血糖素和胰岛素的合成、释放及相互间的平衡遭到破坏,使胰高血糖素分泌明显增加,胰岛素分泌减少,引起高血糖及尿糖阳性。复发性急性胰腺炎和慢性胰腺炎患者,胰高血糖素和胰岛素水平,以及对刺激试验的反应能力均降低,提示内分泌细胞的不可逆损伤。

2.慢性胰腺炎 因胰腺长期受刺激,首先影响胰腺的外分泌功能,发展到一定程度也会使胰岛B细胞变性,导致胰腺的内分泌功能受损,出现胰岛素分泌不足、糖耐量降低、血糖升高、尿糖阳性等继发性糖尿病的表现。乙醇引起的慢性胰腺炎和胰腺钙化症合并糖尿病者多见,且症状较严重。慢性胰腺炎继发的糖尿病也会引起视网膜病变、肾病变和神经损害等一系列糖尿病并发症。

3.重症急性胰腺炎 患者表现为血糖升高,甚至发生糖尿病酮症酸中毒,其原因可能为:患者处于应激状态,使胰高血糖素升高,胰岛素显著减少,造成血糖升高;同时脂肪动员分解加速,酮体生成增加,导致糖尿病酮症酸中毒。若在治疗过程中腹痛症状已好转,但“三多一少”持续存在,并伴有呼吸困难和昏迷等,应考虑糖尿病酮症酸中毒之可能。

(四)胰腺炎与高脂血症

胰腺炎与高脂血症相互联系、密不可分。高脂血症不仅是急性胰腺炎常见的致病因素,也是急性胰腺炎的并发症之一。

高脂血症性胰腺炎(HLP)的发病机制可能是:胰腺的毛细血管和细胞间质存在大量的胰脂肪酶,催化血液中的三酰甘油(TAG)水解,释放出大量的游离脂肪酸,从而损害毛细血管内皮,导致胰酶的继续释放,形成恶性循环。进入血液的胰脂肪酶作用于乳糜微粒(CM)表面加速其凝集,CM凝集和血液黏度增加,均可导致胰腺毛细血管淤积和微血栓形成,造成胰腺血液循环障碍。已凝集的CM被吞噬细胞迅速摄取后,使血脂质暂时减少,但被吞噬的大量脂肪可导致肝大、脾大,活检或骨髓检查发现单核-巨噬细胞内充满脂肪。

高脂血症时常释放淀粉酶抑制因子,从而抑制淀粉酶活性,故HLP患者血、尿淀粉酶活性多正常,这有别于单纯性胰腺炎。为鉴别患者血脂升高是胰腺炎并发高脂血症,还是高脂血症导致代谢性胰腺炎,在胰腺炎恢复后2个月检测血脂水平,以明确诊断。现普遍认为,高三酰甘油血症可诱发胰腺炎。家族性高脂蛋白血症也可伴发胰腺炎。某些引起血清三酰甘油升高的因素,如慢性肾病、高血糖,酗酒、服用雌激素类药物、妊娠等也可诱发胰腺炎发生。

急性胰腺炎可发生于任何年龄,但随年龄的增加其发病率迅速增加,65岁以上的老年人比15岁以下儿童的发病率增高约200倍。由于生活习惯不同,与病因相关的性别发病率有一定差异,与胆石症相关急性胰腺炎的发生率女性略高于男性,而与酒精相关的急性胰腺炎则以男性多见,但总体上男女性别的发病率大致相近。

急性胰腺炎病变本身,无论是病理生理还是病理解剖均有明显不同,因此临床表现变化各异,且多为非特异性,类似于其他胰外病变的临床表现。因此,对任何急腹症患者均应考虑本病之可能。在临床症状和体征的基础上,应尽快进行相关实验室和影像学检查,以便对临床诊断提供有力支持。