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······糖原_百度百科
糖原（glycogen）（C24H42O21）又称肝糖或糖元，是一种动物淀粉，由葡萄糖结合而成的支链多糖，其链为α型。动物的贮备多糖。哺乳动物体内，糖原主要存在于（约占整个身体的糖原的2/3）和肝脏（约占1/3）中，其他大部分组织中，如心肌、肾脏、脑等，也含有少量糖原。低等动物和某些微生物（如：真菌）中，也含有糖原或糖原类似物。
肌糖原和肝糖原的功能
糖原贮藏于肝细胞及肌细胞浆中，其形状为大小不等的颗粒，遇碘则变褐色，易溶于水，机体坏死后，糖原即受到破坏，因此须采取新鲜标本，并及时固定。糖原不等于糖类，只是糖类的一种。糖类从技术的角度分类与生物化学的分类并非一致。从组织化学的角度，糖类可略分为多糖、糖液物质和酸性粘液物质及粘蛋白和粘脂质。多糖主指糖原，是由许多葡萄糖分子以糖苷键组成的聚合体。当机体死亡，即很快分解为葡萄糖。
动物和细菌细胞内贮存的多糖，完全由葡萄糖组成。在动物体内以肝脏和中储量最丰富，与淀粉在植物中的作用相当。糖原在体内酶促作用下的合成和分解可维持正常水平，细菌中糖原用于供能和供碳。干燥状态下为白色无定形粉末，无臭，有甜味。与碘显棕红色，在430-490nm下呈现最大光吸收。部分溶于水而成，不溶于乙醇。结构与相似，主要是α-D-葡萄糖，按α（1→4）糖苷键缩合失水而成，另有一部分支链通过α（1→6）糖苷键连接。用细算后淀粉酶时生成麦芽糖和葡萄糖。可用30%氢氧化钠处理动物肝脏，再加乙醇沉淀制备。
糖原是由多个葡萄糖组成的带分枝的大分子多糖，分子量一般在106-107道尔顿，可高达108道尔顿，是体内糖的贮存形式，分子中葡萄糖主要以α-1，4-糖苷键相连形成直链，其中部分以α-1，6-糖苷键相连构成枝链，糖原主要贮存在肌肉和肝脏中，肌肉中糖原约占肌肉总重量的1-2%约为400克，肝脏中糖原占总量6-8%约为100克。肌为肌肉自身收缩供给能量，肝糖原分解主要维持血糖浓度。
植物及动物（消化道中）的均能作用于糖原，产生麦芽糖及。在内，糖原的降解是从非末端开始，逐个切下，生成D-葡萄糖-1-磷酸，再通过等途径进一步分解产生能量和提供合成其他生物分子所需要的碳架。由于高度的分支状构造，使得糖原分子中约8～10%的葡萄糖处于可被利用的非，这就便于在需要时可短时间内快速大量动用，不需要时快速恢复贮存。例如：肌肉收缩运动时，所需要的以ATP形式提供的能量，为静止时的几千至几万倍，这些ATP主要依赖糖原的分解来提供。葡萄糖、乳酸、脂肪酸、甘油，某些都可以通过适当的转变为贮存的糖原；体内由葡萄糖合成糖原的过程称为作用，由非糖物质生成葡萄糖或糖原的过程称为。
人体内糖原的贮存或消耗是一个受激素及控制的过程。通过调节参加合成及降解过程的酶的活性，机体的糖原代谢和血糖水准得到恰当的控制。糖原的不正常代谢，表现为糖原蓄积症，其原因常是由于缺乏有关的酶。例如，葡萄糖-6-缺乏的患者，肝及肾含有较多量结构正常的糖原，临床症状为肝肿大、极度低血糖、高脂血、高尿酸血、酮中毒以及生长停滞等。
糖原物化性质
中文名称：糖原
中文别名：alpha-1,6-葡聚糖
英文名称：Glycogen
分子结构图
英文别名：alpha-D-glucopyranose, O-alpha-D-glucopyranosyl-(1-& 4)-O-[alpha-D-glucopyranosyl-(1-& 6)]-O-alpha-D-glucopyranosyl-(1-& 4)-; alpha-D-glucopyranosyl-(1-& 4)-[alpha-D-glucopyranosyl-(1-& 6)]-alpha-D-glucopyranosyl-(1-& 4)-alpha-D- alpha-D-glucopyranosyl-(1-&4)-[alpha-D-glucopyranosyl-(1-&6)]-alpha-D-glucopyranosyl-(1-&4)-alpha-D-glucopyranose
EINECS号：232-683-8
分子式：(C6H10O5)n
分子量：666.5777
糖原的分子结构与支链淀粉相似。主要由D-葡萄糖通过α-1，4联接组成糖链，并通过α-1，6连接产生支链。糖原分子中分支比支链淀粉更多，平均每间隔12个α-1，4联接的葡萄糖就是一个（支链淀粉分子中平均间隔约为20～25个葡萄糖）。分子量范围从几百万至几千万。提纯的糖原为白色无定形颗粒，极弱，易溶于水而产生乳白色胶体溶液，比旋约为+200°，对碱耐受性比较强，与碘反应呈褐色，在醇中溶解度小，加乙醇于中可使糖原沉淀析出。
糖原基本原理
糖原由D-葡萄糖的分支或直链组成，在肝和肌肉最丰富。过是一种强氧化剂，能将葡萄糖中乙二醇基（CHOH-CHOH）氧化成二个游离（—CHO），游离醛基与Schiff's试剂反应生成紫红色产物，颜色深浅与多糖含量成正比。由于在固定、脱水和包埋等操作过程中被抽提掉，故一般组织标本上所能显示的糖类主要是多糖，包括糖原、、粘蛋白、糖蛋白和糖脂等。因此要确定此红色物质是否糖原还需要同时进行。糖原可被水解，先用唾液淀粉酶作用再进行PAS显色，若反应为阴性，则表明是糖原，反之则为其他多糖。
糖原糖原的合成
由葡萄糖（包括少量和）合成糖原的过程称为糖原合成，反应在细胞质中进行，需要消耗ATP和UTP，合成反应包括以下几个步骤：
合成反应步骤
糖原合成的糖原合成反应不能从头开始合成第一个糖分子，需要至少含4个葡萄糖残基的α-1，4-多聚葡萄糖作为引物（primer），在其非末端与UDPG反应，UDPG上的葡萄糖基C1与糖原分子非C4形成α-1，4-糖苷链，使糖原增加一个葡萄糖单位，UDPG是活泼葡萄糖基的供体，其生成过程中消耗UTP，故糖原合成是耗能过程，糖原合成酶只能促成α-1，4-糖苷键，因此该酶生成为α-1，4-糖苷键相连构成的直链多糖分子如淀粉。
机体内存在一种特殊蛋白质称为glycogenin，可做为葡萄糖基的受体，从头开始如合成第一个糖原分子的葡萄糖，催化此反应的酶是糖原起始（glycogen initiaor synthase），进而合成一寡糖链作为，再继续由催化合成糖。同时糖原分枝链的生成需（branching enzyme）催化，将5-8个葡萄糖残基寡糖直链转到另一糖原子上以α-1.6-糖苷键相连，生成分枝，在其非末端可继续由糖原合成酶催化进行糖链的延长。多分枝增加糖原水溶性有利于其贮存，同时在时可从多个非还原性末端同时开始，提高分解速度。
糖原糖原的分解
不是糖原合成的逆反应，除外，其它酶均不一样，反应包括：
这样将糖原中1个转变为1分子葡萄糖，但是只作用于糖原上的α（1→4）糖苷键，并且催化至距α（1→6）糖苷键4个葡萄糖残基时就不再起作用，这时就要有脱枝酶（debranching enzyme）的参与才可将糖原完全分解。脱枝酶是一种双功能酶，它催化糖原脱枝的两个反应，第一种功能是4-α-基（4-α-D-glucanotransferase）活性，即将糖原上四葡聚糖分枝链上的三葡聚糖基转移到上，然后再交给同一糖原分子或相邻糖原分子末端具自由4羟基的葡萄糖残基上，生成α（1→4）糖苷键，结果直链延长3个葡萄糖（图5-6），而α（1→6）分枝处只留下1个葡萄糖残基，在脱枝酶的另一功能，即1，6-葡萄糖苷酶活性催化下，这个葡萄糖基被水解脱下，为游离的葡萄糖，在磷酸化酶与脱枝酶的协同和反复的作用下，糖原可以完全磷酸化和水解。
糖原的分解(图1)
糖原的分解(图2)
糖原糖原代谢的调节
糖原糖原代谢的别构调节
糖原合成和分解的调节
6-磷酸葡萄糖可激活糖原合成酶，刺激糖原合成，同时，抑制糖原磷酸化酶阻止糖原分解，ATP和葡萄糖也是糖原磷酸化酶抑制剂，高浓度AMP可激活无活性的糖原磷酸化酶b使之产生活性，加速糖原分解。Ca2+可激活进而激活磷酸化酶，促进。
糖原激素的调节
体内肾上腺素和胰高血糖素可通过cAMP连锁酶促反应逐级放大，构成一个调节糖原合成与分解的控制系统。
糖原合成的抑制(图1)
糖原合成的抑制(图2)
当机体受到某些因素影响，如血糖浓度下降和剧烈活动时，促进肾上腺素和胰高血糖素分泌增加，这两种激素与肝或肌肉等组织结合，由G蛋白介导活化，使cAMP生成增加，cAMP又使cAMP依赖（cAMp dependent protein kinase）活化，活化的蛋白激酶一方面使有活性的a为无活性的糖原合成酶b（图4?9）；另一面使无活性的磷酸化酶激酶磷酸化为有活性的磷酸化酶激酶，活化的磷酸化酶激酶进一步使无活性的糖原磷酸化酶b磷酸化转变为有活性的糖原磷酸化酶a（图4?0），最终结果是抑制糖原生成，促进，使分解为葡萄糖释放入血，使血糖浓度升高，肌糖原分解用于肌肉收缩。
糖原糖原生成作用
指生物体内由葡萄糖等单糖合成糖原的过程。为的逆过程。将更普遍的用低分子的乳糖等通过的逆过程而生成糖原的过程称以资与之区别。动物主要在肝脏或肌肉中进行，为能源储藏的一个主要过程。食物消化后由消化器官吸入血液中的葡萄糖，通过肝门脉而运到肝脏，在那里在已糖激酶和ATP的作用下先成6-磷酸葡萄糖，再经1-磷酸葡萄糖而成UDP葡萄糖，再在的作用下生成糖原。此时形成α－1，4-糖苷键，但其α－1，6键由称为的一种转的协同作用下而形成。另外为了引起这一反应需要有少量的多糖（如糖原本身）作引子。此反应在酵母菌等微生物中也进行，在中的淀粉储藏和细菌的形成多糖等也与此类似。但因生物的不同，其酶及反应途径有些不同。动物及植物分别以葡萄糖和蔗糖为组织的能源及体液的重要组成分，组织的正常机能是在这些物质浓度水平的良好调节状态下进行的，而糖原合成在此调节作用中具有重要意义。
糖原糖原的作用
糖类——碳水化合物，是人体最重要的供能物质，主要以葡萄糖的形式被吸收。葡萄糖迅速氧化，供应能量。糖类也是构成机体的重要原料，参与细胞的多种活动。例如糖类和糖蛋白，是抗体、酶类和激素的成分。糖类与脂类合成。是细胞膜和神经组织的原料。糖类对维持功能有特别作用。糖类有。肝糖原储备充足时，可增强抵抗力，食物供应足量糖类，可减少蛋白质作为供能的消耗。
肝脏是调节血糖浓度衡定的重要器官。肝脏原有糖原约占肝脏重量的5～6%，成人平均约有糖原100克左右。当长时间大量摄入糖类食物后，肝糖原可达150克左右，健康胖者甚至可达150～200克，当饥饿10余小时后，大部分肝糖原被消耗。
血糖过低或食欲消失时，可口服或静注葡萄糖。口服后葡萄糖经门脉吸收后直接入肝，较静脉输入更为有利。肝病患者若糖耐量降低，而血糖升高，有肝原性糖尿病时，则不宜静注葡萄糖，也不必口服葡萄糖。
肝病患者应供给足量糖类，以确保蛋白质和热量的需要，以促进肝细胞的修复和再生。肝内有足够糖原储存，可增强肝对感染和毒素的抵抗力，保护肝脏免遭进一步损伤，促进肝功能的恢复。但肝内糖原储存有一定限度，过多供给葡萄糖，也不能合成过多糖原，因此，强调限制热量过剩导致肥胖，对肝病是有着至关重要的作用。
强调食疗的意义在于此，针对自身疾病和营养情况选择补充食品，改善人体各器官的功能，各种食品都将对人体的某种器官发挥一定的作用。如果饮食得当则可维持生理平衡，一般认为，米、面、肉、蛋多属，蔬菜、水果以碱性居多，适当调理有利于人体代谢的酸碱平衡。
肝病患者或兼有高血压、动脉硬化、肥胖的人应少食动物脂肪，食用肉类时宜用鱼、虾、瘦肉；平素兼有脾胃虚弱的人可多吃白扁豆和豆制品，因为这类食品区脾胃、除湿热，且富含蛋白质，可调节并增强消化系统的功能。了解每种食品的基本营养成分和性味作用，实现自我疗养的真正意义。
糖原相关疾病
糖原糖原累积病
是一类由于先天性酶缺陷所造成的糖原代谢障碍疾病，多数属，发病因种族而异。根据欧洲资料，其发病率为 1/（2万～2.5万）。糖原合成和中所必需的各种酶至少有8种，由于这些酶缺陷所造成的临床疾病有12型，其中Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ、Ⅸ型以肝脏病变为主；Ⅱ、Ⅴ、Ⅶ型以肌肉组织受损为主。这类疾病有一个共同的生化特征，即是糖原贮存异常，绝大多数是糖原在肝脏、肌肉、肾脏等组织中贮积量增加。仅少数病种的糖原贮积量正常，而糖原的分子结构异常。
糖原是由葡萄糖单位构成的高分子多糖，主要贮存在肝和肌肉中作为备用能量，正常肝和肌肉分别含有约4%和2%糖原。摄人体内的葡萄糖在、葡糖磷酸变位酶和的催化下形成尿苷二磷酸葡萄糖（UDPG）。然后由将UDPG提供的葡萄糖分子以α-1，4-糖苷键连接成一个长链；每隔3～5个葡萄糖残基由将1，4位连接的葡萄糖转移成1，6位连接，形成分支，如是扩展，最终构成树状结构的大分子。糖原的分子量高达数百万以上，其最外层的葡萄糖直链较长，大多为10～15个葡萄糖单位。糖原的分解主要由磷酸化酶催化、从糖原分子中释放1-磷酸葡萄糖。但磷酸化酶的作用仅限于1，4糖苷键，并且当分枝点前仅存4个葡萄糖残基时就必须由脱枝酶（淀粉1，6-葡糖苷酶，amyol-1，6-glucosidase）将其中的三个残基转移至其他直链以保证磷酸化酶的作用继续进行。与此同时，脱枝酶可以解除α-l，6-糖苷键连接的一个葡萄糖分子，这样反复进行便保证了机体对葡萄糖的需求。存在于中的α-1，4葡糖苷酶（酸性）也能水解不同长度的葡萄糖直链，使之成为麦芽糖等低聚糖分子。GSD是由于患者缺乏上述糖原合成和分解过程中任一酶的缺陷使糖原合成或分解发生障碍，导致糖原沉积于组织中而致病。由于酶缺陷的种类不同，造成多种类型的糖原代谢病，常见类型见表。其中Ⅰ、Ⅲ、Ⅵ、Ⅸ型以肝脏病变为主，Ⅱ、Ⅴ、Ⅶ型以肌肉组织受损为主。
该病系遗传性疾病，患儿出生时就有肝脏肿大。随着年龄的增长，出现明显低血糖症状，如软弱无力、出汗、呕吐、惊厥和昏迷，并可以出现酮症酸中毒。
患儿生长发育迟缓 ，智力无障碍，体型矮小、肥胖，皮肤颜色淡黄，腹部膨隆，肝脏显著增大，质地坚硬，肌肉发育差，无力，尤其以下肢最为显著。多数患此病症者不能存活至成年，往往死于酸中毒昏迷。轻症病例在成年后可以获得好转。本病可区分为十多个亚型，其中以Ⅰ型最为常见。
该病需与糖尿病相鉴别：
糖尿病患者也有酸中毒，低血糖的症状，但糖尿病患者有典型的症状是“三多一少”，即多饮、多尿、多食及消瘦，根据次症状可鉴别。
用高蛋白、高葡萄糖饮食，多次喂养，以维持血糖正常水平，尤应于午夜加餐1次，以避免次晨低血糖。其他治疗包括防止感染，纠正酸中毒（可用NaHCO3，禁用乳酸钠）。纠正低血糖后如果血脂仍继续升高，可用安妥明50mg/（kg·d）。高尿酸血症如采用饮食疗法不能控制时，可用别嘌呤醇5～10mg/（kg·d）。激素治疗有益于维持正常血糖水平、提高食欲。胰高血糖素、各种类固醇激素、对改善症状皆可有暂时的疗效。外科方法如作门-腔静脉吻合术，使肠吸收的葡萄糖越过肝，直接进入血循环，可能术后肝缩小，生长加速，但长期效果并不肯定。亦有报告作肝移植者，效果不明且不易推广。其他有采用酶替代治疗等，但效果并不佳。
Ⅳ型：糖原无特效疗法，高蛋白低糖饮食，加食玉米油未能阻止进程。用纯化的葡萄糖素未能取得肯定效果。曲霉菌属提取物可使肝糖原急剧减少，因而是一个有研究前途的治疗方法。此外，可施行肝移植。
总之，对本症主要是饮食治疗和对症处理，使患儿能渡过婴幼儿期，因4岁后机体逐步适应其他，临床症状可减轻。
糖原Ⅰ型糖原储存疾病
疾病特征：Ⅰ型糖原储存疾病（GSD1）的疾病特征是肝脏肾脏糖原和脂肪的积聚，导致肝肿大和肾肿大。一些未接受治疗的新生儿有严重的低血糖；未接受治疗的新生儿更常见的症状是在3至4个月时出现的肝肿大、乳酸酸中毒、高尿酸血症、高脂血症和/或低血糖癫痫。患病儿童通常有两颊肥胖的娃娃脸，四肢相对细，身材短小和小腹突起。也可能出现黄瘤和腹泻。血小板功能障碍可能导致频繁鼻衄的出血倾向。未经治疗的GSDIb生命最初几年伴有中性粒细胞和单核细胞的功能障碍和慢性中性粒细胞减少症，这些都会导致复发性的细菌感染和口腔及肠粘膜溃疡。未经治疗的GSD1的长期并发症包括生长迟缓及其导致的身材矮小、骨质疏松、青春期推迟、痛风、肾脏疾病、肺动脉高血压、有恶化倾向的肝腺瘤、多囊卵巢、胰腺炎和脑功能变化。接受了治疗的儿童应该有正常生长和青春期。许多患者存活到成人期。
诊断/检测：GSD1的诊断是基于临床表征、异常的血液/血浆中葡萄糖、乳糖、尿酸、甘油三酯和脂类的浓度和分子遗传血检测的。G6PC基因（GSD1a）的突变导致了80%的GSD1；SLC37A4基因（GSD1b）的突变导致了20%的GSD1。对这两个基因的检测临床都有提供。
治疗：症状的治疗：医疗性的的营养疗法来保持正常的葡萄糖浓度，防止低血糖，也为生长发育提供最优化的营养。当食疗不能完全控制血中尿酸浓度，使用别嘌呤醇预防痛风；在有代谢控制情况下脂类水平仍升高应使用降低脂类药物；补充柠檬酸盐帮助预防发展出尿结石或改善肾钙质沉着；用（ACE）抑制剂治疗微白蛋白尿；治疗末期肾病采用肾移植；手术或其它干预，如皮下注射和射频消蚀治疗肝腺瘤；对医疗措施不应的或同时有肝细胞癌的病人采取肝移植；用人类（G-CSF）治疗GSD1b的复发性感染。对并发症的预防：改善高尿酸血症和高脂血症保持正常肾功能预防肾脏疾病。监控： 十岁以后每年对肾脏和肝脏进行超声检查；发现肝腺瘤后每3－6个月进行肝脏超声检查。应避免的药剂/情况：饮食中果糖和蔗糖都应该是低量的；半乳糖和乳糖摄入量应该被限制在每天一剂量。高危的检测：分子遗传血检测（如果家族特异突变已知）和/或出生后即由代谢医生进行评估（如果家族特异突变未知）可以帮助对GSD1的高危兄弟姐妹的早期诊断和治疗。
企业信用信息肝脏是人体内具有多种生理功能的器官，它既是物质代谢的中心，又是重要的分泌、排泄、生物转化和屏障器官。肝脏的多种复杂功能，主要由肝实质细胞来完成。枯否细胞虽仅占肝脏体积的2％，却承担着机体单核吞噬细胞系统功能的80％～90％，在维持机体内环境稳定上起着相当重要的作用。
一般而言，肝实质细胞发生功能障碍时，首先受损的是分泌功能（高胆红素血症），其次是合成功能障碍（凝血因子减少、低白蛋白血症等），最后是解毒功能障碍（灭活激素功能低下，芳香族氨基酸水平升高等）。枯否细胞除具有强大的吞噬功能外，尚有调节肝内微循环，参加某些生化反应（如合成尿素与胰岛素降解等），并可分泌多种细胞因子和炎症介质，对机体的防御、免疫功能有着极其重要的作用。枯否细胞受损或功能障碍将会导致肠源性内毒素血症的发生，后者又可加重肝脏损害，并引起多种肝外并发症，如 DIC、功能性肾衰竭、顽固性腹水等。
凡各种致肝损伤因素使肝细胞（包括肝实质细胞和枯否细胞）发生严重损害，使其代谢、分泌、合成、解毒与免疫功能发生严重障碍，此种情况称之为肝功能不全（hepatic in-sufficiency)，患者往往出现黄疽、出血、继发性感染、肾功能障碍、肝性脑病等一系列临床综合征。肝功能衰竭（hepatic failure）一般是指肝功能不全的晚期阶段，临床的主要表现为肝性脑病与肝肾综合征（功能性肾功能衰竭）。
第一节 肝功能不全的病因与分类
( Etiology and clssification of hepatic insufficiency)
肝功能不全根据其发病经过有急、慢性之分。
肝功能不全的病因与分类
急性肝功能不全
慢性肝功能不全
1、发病急，病情重
2、12～24小时后出现黄疸
3、2～4天即从嗜睡转为昏迷
4、伴有出血倾向
故又称暴发性肝功能衰竭
1、病程较长，病情进展缓慢
2、病情多在某些诱因作用下迅速加剧，重者昏迷
暴发性病毒性肝炎、药物或毒物中毒、妊娠期脂肪肝等
肝硬化失代偿期和部分肝癌晚期
第二节 肝功能不全对机体的影响(Influences of hepatic insufficiency on the body)
一、物质代谢障碍（Metabolic disorder）
肝脏是物质代谢的中心,因此，当肝功能不全，特别是肝功能衰竭时，可出现多种代谢紊乱。
（一）低糖血症
肝脏是合成和储存糖原、氧化葡萄糖和产生能量的场所，肝糖原在调节血糖浓度以及维持其稳定中起重要作用。低糖血症的发生机制为：
1.当肝功能衰竭时，因大量肝细胞坏死可导致肝内糖原储备锐减；
2.肝脏内残存的肝糖原在肝细胞内质网上的葡萄糖-6-磷酸酶受到破坏后难以分解为葡萄糖；
3.胰岛素在肝严重受损时灭活减弱，形成高胰岛素血症（hyperinsulinemia）。严重肝功能衰竭患者常因低糖血症而出现肝性脑病。但部分肝功能衰竭病人可出现类似糖尿病患者的糖耐量降低，在病人摄入较多葡萄糖时,易导致高血糖（hyperglycemia），这有可能是血浆中来自胰腺α细胞的胰高血糖素比胰岛素更多的缘故。
（二）脂类代谢障碍
肝内脂肪酸是在线粒体内进行分解的。通过β-氧化反应，脂肪酸被氧化为乙酸辅酶A，并产生大量能量；肝脏还能合成甘油三酯和脂蛋白，参与磷脂和胆固醇的代谢等。因此，当肝功能受损时，肝内脂肪氧化障碍或脂肪合成增多，而又不能有效地运出，中性脂肪在肝细胞内堆积导致脂肪肝。此外，当肝细胞受损时，血浆胆固醇的酯化作用减弱，血浆胆固醇酯浓度下降。
（三）低白蛋白血症
肝脏与蛋白质代谢的关系极为密切，它是人体蛋白质合成和分解的主要器官，也是血浆蛋白质（包括血浆白蛋白、凝血因子以及多种酶类）的重要来源。因此在肝硬变发生时，由于有效肝细胞总数减少和肝细胞代谢的障碍，白蛋白会成可减少一半以上，以致出现低白蛋白血症，是肝性腹水发病的机制之一。此外，肝脏受损时，某些氨基酸在肝内的分解代谢障碍，导致其在血浆中的含量升高，出现血浆氨基酸失衡，如芳香族氨基酸明显升高。
（四）低钾血症和低钠血症
肝功能衰竭时，患者常发生低钾血症和低钠血症。低钾血症的发生与醛固酮的作用增强有关，肝功能受损时，醛固酮灭活减弱；同时，因严重肝脏疾患常伴有腹水，导致有效循环血量减少引起醛固酮分泌增加，醛固酮含量增加导致钾随尿排出增多而引起低钾血症。低钾血症以及继发的代谢性碱中毒可诱发肝性脑病。低钠血症则由水潴留引起。在肝功能障碍时，ADH释放增加、灭活减弱，肾脏排水减少导致稀释性低钠血症。
二、排泌功能障碍（Excretory disorder）
肝脏的分泌和排泄功能，主要表现为肝细胞对胆汁酸的分泌、胆红素的排泄以及对药物和毒物的排泄作用。因此当肝功能受损时，常因肝脏对胆红素的排泄障碍，导致高胆红素血症（hyperbilirubinemia）和肝内胆汁淤积（introhepatic cholestasis），临床表现为黄疸。
三、凝血功能障碍（Reduced coagulation）
正常情况下，凝血与抗凝血保持着动态平衡，若平衡失调则发生出血或血栓形成。肝脏在这一动态平衡的调节中起着重要作用，因为肝脏
1.几乎合成全部的凝血因子（除凝血因子Ⅳ为无机钙离子外）；
2.是清除多种活化凝血因子的场所；
3.制造纤溶酶原；
4.制造抗纤溶酶，以免发生过度的纤维蛋白溶解；
5.清除循环中的纤溶酶原激活物，防止纤维蛋白过度溶解。
因此，多种严重肝病常伴有凝血和（或）纤维蛋白溶解异常，易发生出血倾向或出血。其凝血障碍主要表现为：
1.凝血因子合成减少；
2.凝血因子消耗增多：失代偿性肝硬化、急性肝功能衰竭时常并发DIC，DIC发生后，凝血因子消耗增多，出现出血倾向；
3.循环中抗凝血物质增多：肝病时血循环中类肝素物质、FDP产生增多；
4.易发生原发性纤维蛋白溶解：肝病时血循环中抗纤溶酶减少，不能充分地清除纤溶酶原激活物，从而增强了纤维蛋白溶解酶的活力；
5.血小板数量减少、功能异常：将近一半急性肝功能衰竭患者和肝硬变患者血小板数目严重减少。肝病时血小板功能异常表现为释放障碍、聚集性缺陷和收缩不良。
四、免疫功能障碍（Immmune dysfunction）
枯否细胞有很强的吞噬能力，能吞噬血中的异物、细菌、内毒素及其它颗粒物质。这种吞噬能力在纤维粘连蛋白协助下会变得更加强大。门静脉中的细菌约有99%在经过肝窦时被吞噬。因此，枯否细胞是肝脏抵御细菌、病毒感染的重要屏障。
（一）细菌感染与菌血症
枯否细胞能产生超氧阴离子以杀灭细菌,产生干扰素以抗病毒,还能合成补体成分和其它细胞毒性物质。补体系统和循环中的吞噬细胞是防御感染的关键。在严重肝功能障碍时，由于补体不足以及血浆纤维连接蛋白减少、枯否细胞的吞噬功能受损，故感染的几率增加。感染所致的死亡率可达20～30%。肝病并发感染常见于菌血症、细菌性心内膜炎、尿道感染等。
（二）肠源性内毒素血症
肠道革兰阴性细菌释放内毒素，在正常情况下小量间歇地进入门静脉，或漏入肠淋巴并转漏至腹腔，在进入肝脏后迅速被枯否细胞吞噬而被清除，故不能进入体循环。在严重肝病情况下往往出现肠源性内毒素血症（intestinal endotoxemia）。其原因与下列因素有关：①通过肝窦的血流量减少。严重肝病时，肝小叶正常结构遭到破坏，肝窦走行和排列失去常态，又由于门脉高压形成，出现肝内、外短路。由于部分血液未接触枯否细胞，内毒素便可通过肝进人体循环；②枯否细胞功能抑制：如伴有淤积性黄疽的肝病患者，肝内淤积的胆汁酸和结合胆红素可抑制枯否细胞功能，使内毒素血症得以发生；③内毒素从结肠漏出过多：结肠壁发生水肿时漏入腹腔的内毒素增多；④内毒素吸收过多。严重肝病时肠粘膜屏障可能受损，有利于内毒素吸收入血。
五、生物转化功能障碍（Reduced biotransformation）
对于体内物质代谢中产生的各种生物活性物质、代谢终未产物，特别是来自肠道的毒性分解产物（如氨、胺类等），以及由外界进入体内的各种异物（药物、毒物等），机体或将它们直接排出体外，或先经生物转化作用（氧化、还原、水解、结合等反应）将其转变成水溶性物质再排出。因此,当肝功能衰竭时，毒物、药物及各种生物活性物质的生物转化效率降低。
（一）药物代谢障碍
多数药物（或毒物）的第一期反应在肝细胞的滑面内质网上由一组药酶（或称混合功能氧化酶）所催化，进行各种类型的氧化作用。严重肝病时，肝代谢药物的能力下降，改变药物在体内的代谢过程，延长多种药物的生物半衰期，导致药物蓄积，因而增强某些药物，尤其是镇静药、催眠药等的毒性作用，而易发生药物中毒。此外，严重肝脏疾患还可通过改变血液灌注而影响药物或毒物的代谢。肝硬化时，肝血流量明显减少，同时又由于侧支循环形成，门脉血中的药物或毒物绕过肝脏进入体循环。血液中只有未与血浆蛋白结合的游离型药物可被组织利用，但肝病时蛋白质合成障碍，导致血清白蛋白减少，药物同血清白蛋白结合率降低，从而使药物在体内的分布、代谢与排泄也发生改变。
（二）毒物解毒障碍
发生肝病时，从肠道吸收的蛋白质代谢终未产物（如氨、胺类等毒性物质）不能通过肝脏进行生物氧化作用，因而在体内蓄积引起中枢神经系统发生严重功能障碍，以至发生肝性脑病。
（三）激素灭活减弱
肝是许多激素作用的靶器官，也是激素降解、排泄、转化和贮存的主要场所。激素降解涉及许多特异酶，其中许多酶主要由肝制造。因此，肝功能衰竭时可见胰岛素、醛固酮与抗利尿激素等灭活减弱。
第三节 肝性脑病的发病机制（Pathogenesis of hepatic encephalopathy）
肝性脑病的概念与分期
肝性脑病（hepatic
encephalopathy）是继发于严重肝脏疾患的神经精神综合征。
分期与主要表现
轻微的性格和行为改变
精神错乱、睡眠障碍、行为失常
昏睡、精神错乱
鉴于多数肝性脑病病例脑组织无明显的特异性形态学改变，加之其神经病理学改变不能全部解释肝性脑病时的各种临床表现，因此，目前认为肝性脑病的发生与严重肝脏疾病时的物质代谢障碍和肝脏解毒功能障碍有关，即由于物质代谢障碍和毒性物质侵入神经系统导致脑细胞的代谢和功能发生障碍，从而引起肝性脑病的发生。迄今为止，共提出的肝性脑病发病机制的学说主要有：氨中毒学说、假性神经递质学说、血浆氨基酸失衡学说和γ-氨基丁酸学说。兹分述如下：
一、氨中毒学说（Ammonia intoxication hypothesis ） 肝硬化患者或有门－体分流的病人，在进食大量高蛋白或口服较多含氮物质后血氨水平升高，并可出现肝性脑病的各种临床表现。而限制蛋白摄入可缓解病情。临床上，肝性脑病发作时，多数患者血液及脑脊液中氨水平升高至正常的2～3倍，约占80%。这表明肝性脑病的发生与血氨升高密切相关。
正常情况下，血氨浓度稳定，一般不超过59μmol/L(100μg/dl)，这依赖于血氨来源和去路之间的动态平衡。血氨主要来源于肠道内含氮物质的分解，小部分来自肾、肌肉及脑。在肠腔内，食物蛋白质的消化终产物氨基酸以及由血液弥散人结肠的尿素，可分别在肠道细菌释放的氨基酸氧化酶和尿素酶作用下水解生成氨而被吸收入血。正常人每天肠内产生的氨约为4g，经门静脉人肝后，主要通过鸟氨酸循环生成尿素而被解毒，合成的尿素再由肾排出体外。在尿素的合成过程中，通常每生成1mol的尿素能清除2mol的氨，同时也消耗了3mol的ATP。此外，还需多种酶参与完成尿素的合成。肝脏通过鸟氨酸循环将氨转化为尿素是维持血氨来源与去路之间平衡的关键。因此当肝脏功能严重受损时，尿素合成发生障碍，致使血氨水平升高；增高的血氨通过血脑屏障进入脑组织，主要干扰脑细胞的功能和代谢，从而引起脑功能障碍，这就是氨中毒学说（ammonia intoxication hypothesis ）的基本论点。
（一）血氨升高的原因
氨生成过多或清除不足均可致血氨水平升高。一般而言，血氨水平升高多因肝脏清除氨的能力降低所致。
血氨升高的原因与机制
氨清除不足
见于严重肝脏疾患。由于ATP供给不足、肝内各种酶系统严重受损，故尿素合成能力显著降低导致氨清除不足。此外，在已建立肝内、外侧支循环的肝硬变病人和门-体静脉吻合术后的病例，来自肠道的氨有一部分或大部分通过分流直接进入体循环，成为血氨升高的主要原因。
氨产生过多
1.上消化道出血:肝硬化患者常发生上消化道出血，致使血液蛋白质在肠道内细菌作用下产氨增多；
2.肝硬变时,由于门静脉血流受阻、门脉高压，致使肠道粘膜淤血、水肿，或由于胆汁分泌减少，食物消化、吸收和排空都发生障碍，细菌大量繁殖，氨的生成显著增多；
3.肝硬变晚期可因合并肾功能障碍而发生氮质血症，使弥散至肠道的尿素大增，经肠内细菌尿素酶作用，产氨剧增；
4.肌肉中腺苷酸分解是产氨的重要方式:肝性脑病患者在前驱期出现烦躁不安与躁动，使肌肉活动增强，故产氨增多。
除产氨增多外，肠道中氨的吸收增加也可升高血氨水平。当肠道pH较低时，NH3,与H+结合成不被吸收的NH4+而随粪便排出体外。实验证明，当结肠内环境pH降至 5.O时，不但不再从肠腔吸收氨，反而可向肠道内排氨，此情况称为酸透析。反之，当肠道处于碱性环境时，肠道吸收氨增多，从而促进血氨浓度增高。
（二）氨对脑组织的毒性作用
一般认为，氨影响脑组织的生理功能并导致肝性脑病发生的机制可能与下列作用环节有关：干扰脑的能量代谢(由于血氨升高干扰了脑细胞葡萄糖生物氧化的正常进行，使脑中的ATP量减少，脑组织生理活动因而受到影响并出现肝性脑病。)；影响神经递质的产生和神经递质间的相互平衡(导致兴奋性递质减少、抑制性递质增多，加深对中枢的抑制作用)；干扰神经细胞的功能及其电活动（主要是干扰神经细胞膜上Na+-K+-ATP酶的活性，影响复极后细胞膜对离子的转运，以及Na+、K+在神经细胞膜内外的分布，导致静息电位和动作电位的产生异常，干扰神经的兴奋和传导过程）。
氨对脑组织的毒性作用
干扰脑组织能量代谢
1.在脑细胞,氨与α-酮戊二酸结合形成谷氨酸，α-酮戊二酸因而减少使三羧酸酸循环受阻，ATP产生减少；同时消耗大量的还原型辅酶 1（NADH），妨碍了呼吸链中的递氢过程，以致 ATP生成不足。
2. 谷氨酸与氨结合生成谷氨酸胺,消耗了很多的ATP。
影响神经递质的产生与平衡
血氨升高导致兴奋性递质减少、抑制性递质增加，干扰了神经递质间的平衡，因而造成中枢神经系统的功能紊乱。
1.乙酸胆碱减少：高浓度的氨抑制丙酮酸氧化脱羧过程，导致脑组织内乙酸辅酶A的生成减少，乙酸胆碱的合成也随之减少。乙酸胆碱对中枢神经系统的作用以兴奋为主，故乙酸胆碱的减少，可能引起中枢神经系统抑制；
2. 谷氨酸减少，谷氨酰胺增加：当脑组织中氨浓度升高时，氨可以和脑中的兴奋性递质谷氨酸结合形成抑制性谷氨酰胺；
3.γ-氨基丁酸增加：血氨升高时一方面增强谷氨酸脱羧酶活性,增加抑制性神经递质γ-氨基丁酸生成,同时氨通过降低γ-氨基丁酸转氨酶的活性,抑制γ-氨基丁酸的分解代谢,导致脑组织中γ-氨基丁酸蓄积,加深神经中枢抑制。
干扰脑细胞膜的功能与电活动
氨通过干扰神经细胞膜上Na+-K+-ATP酶的活性，进而影响到复极后细胞膜对离子的转运，使电位变化和兴奋性难以维持。有人报道氨和K+有竞争作用，因而影响到Na+、K+在神经细胞膜内外的分布，并影响到正常静息电位和动作电位的产生，使神经的兴奋和传导过程受到干扰。
（三）氨中毒学说的不足之处
血氨水平升高虽与肝性脑病密切相关，但并不能完全解释肝性脑病的发病机制，而且缺乏足够的实验依据。临床观察发现，肝性脑病的患者中约有20％血氨仍保持在正常水平；并且有的肝硬化患者血氨水平虽明显增高，但并未发生肝性脑病。此外，还有的肝性脑病患者其昏迷程度与血氨水平无平行关系，当给昏迷病人采取减氨疗法后血氨虽降至正常水平，但病人的昏迷程度并无相应好转等等。总之，氨中毒学说不是解释肝性脑病发生的唯一机制。
二、假性神经递质学说(False neurotransmitter hypothesis）
Parkes于1970年首先以左旋多巴治疗肝性昏迷获得成功。因暴发性肝炎而昏迷的患者经左旋多巴治疗后其神志迅速恢复，虽然最终并未治愈，但这一发现为进一步探讨暴发性肝炎产生昏迷的机制提供了启示。其后Fischer等对肝性昏迷的发生提出了假性神经递质学说。假性神经递质学说(false neurotransmitter hypothesis）认为，肝性昏迷的发生是由于假性神经递质在网状结构的神经突触部位堆积，使神经突触部位冲动的传递发生障碍，从而引起神经系统的功能障碍而导致昏迷的。
（一）假性神经递质及其生成
蛋白质在肠道分解后，其中的芳香族氨基酸（即带有苯环的氨基酸，如苯丙氨酸和酪氨酸）经肠道中细菌脱羧酶的作用可生成苯乙胺和酪胺，这些生物胺被吸收后经门静脉入肝。在肝功能正常时，苯乙胺和酪胺可经单胺氧化酶作用被分解清除。在肝硬化伴有门脉高压时，由于胃肠道淤血水肿，食物的消化和吸收发生异常，蛋白质类食物在肠道下端经细菌作用产胺增加；同时由于肝功能严重受损，经肠道吸收进入门脉血中的生物胺在通过肝时不能被充分解毒或者由于门-体分流而使大量生物胺直接进入体循环中。酪胺与苯乙胺由血液进入脑组织，再经脑细胞内非特异性β-羟化酶作用而形成羟苯乙醇胺和苯乙醇胺，这些生物胺的化学结构与去甲肾上腺素和多巴胺等正常神经递质结构相似，但其生理效应远较正常神经递质为弱，故称为假性神经递质（false neurotransmitter）。
（二）假性神经递质对中枢功能的影响
脑干网状结构中的上行激动系统对于维持大脑皮质的兴奋性和觉醒具有极其重要的作用。上行激动系统能激动整个大脑皮质的活动，维持其兴奋性，使机体处于觉醒状态。当这一系统活动减弱时，大脑皮质就从兴奋转入抑制，进入睡眠。上行激动系统在网状结构中多次地更换神经元，所通过的突触特别多。突触在传递信息时需要神经递质，中枢神经递质有乙酰胆碱、单胺类（去甲肾上腺素、多巴胺和5-羟色胺）和氨基酸类（γ-氨基丁酸、谷氨酸、谷氨酰胺）。当脑干网状结构中假性神经递质增多时、则竞争性地取代正常神经递质而被神经末梢所摄取和贮存，当发生神经冲动时再释放出来。因假性神经递质作用效能远不及正常神经递质，使网状结构上行激动系统功能失常，因而到达大脑皮质的兴奋冲动受阻，大脑功能发生抑制，出现意识障碍和昏迷。
三、血浆氨基酸失衡学说（abnormal plasma amino acid）
研究发现，在肝性昏迷发生之前或发生之中，脑内假性神经递质和（或）抑制性神经递质增多，这种变化与血浆中氨基酸的改变有关。血浆支链氨基酸／芳香族氨基酸之比值在正常人、狗和大鼠接近3～3.5，而肝性脑病患者血中氨基酸含量有明显的改变，表现为支链氨基酸（亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸）减少，而芳香族氨基酸（苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸）增多，两者比值为0.6～1.20。若用中性氨基酸混合液将此比值矫正到3～3.5，中枢神经系统功能即会得到改善。
（一）支链氨基酸降低、芳香族氨基酸增多的机制
造成两类氨基酸代谢异常的机制十分复杂。血中支链氨基酸的减少主要与血胰岛素增多有关。胰岛素具有促进肌肉和脂肪组织摄取、利用支链氨基酸的功能，在肝脏灭活。当肝功能障碍时，肝对胰岛素的灭活明显减弱，因而导致血浆胰岛素含量升高。因此，支链氨基酸在胰岛素含量增加后其摄取和利用增加，血中的含量减少。血中芳香族氨基酸增加除与肝功能障碍时芳香族氨基酸在肝内转化为糖的能力减弱有关外，尚与胰岛素／胰高血糖素的比值下降有关。实际上在肝功能障碍时，二者在血中均有增加，但以胰高血糖素增高更为显著，二者比值下降。由于胰高血糖素具有增强组织蛋白分解代谢的作用，致使大量芳香族氨基酸由肝脏和肌肉释放入血，而肝脏又失去降解芳香族氨基酸的能力，从而导致血中芳香族氨基酸增高。
（二）血浆氨基酸失衡对中枢的影响
支链氨基酸和芳香族氨基酸在生理pH情况下呈电中性、由同一载体转运通过血脑屏障，被脑细胞所摄取。在肝功能严重掌碍时，血浆中高浓度的芳香族氨基酸将抑制脑细胞对支链氨基酸的摄取，本身则大量进入脑细胞。脑内酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸增多时，或通过抑制酪氨酸羟化酶，或通过抑制多巴脱竣酶使多巴胺和去甲肾上腺素合成减少，同时在芳香族氨基酸脱竣酶作用下，分别生成酪胺和苯乙胺，并经羟化酶作用，最终生成假神经递质。色氨酸在脑内可先羟化形成5-羟色氨酸，再通过芳香族氨基酸脱羧酶生成5-羟色胺。5-羟色胺是中枢神经系统上行投射神经元的抑制性递质，同时5-羟色胺可被儿茶酚胺神经元摄取而取代储存的去甲肾上腺素，因此它也是一种假性神经递质。
总之，苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸大量进人脑细胞，使假性神经递质生成增多，并抑制去甲肾上腺素的合成，最终导致肝性脑病发生。血浆氨基酸失衡学说认为脑中的假性神经递质不单纯来自肠道，而脑组织本身在芳香族氨基酸浓度很高的情况下也可以合成假性神经递质。此外，肝性脑病的发生可能是由于假性神经递质的蓄积取代了正常神经递质，也可能是由于脑内去甲肾上腺素合成受抑制，亦可能是由于两者综合作用的结果。因此，血浆氨基酸失衡学说是假性神经递质学说的补充和发展。
四、GABA学说(GABA
hypothesis）
1980年Schafer等首先在家兔实验性肝昏迷中发现外周血GABA（γ-amino butyric acid）水平升高。在发生肝性昏迷的动物和患者均发现GABA受体数量增多。GABA被认为是哺乳动物最主要的抑制性神经递质。脑内GABA储存于突触前神经元的胞质囊泡内，在细胞内GABA是无生物活性的。突触前神经元兴奋时，GABA从贮存囊泡释放到突触间隙，并结合于突触后神经元特异性的GABA受体上。
在正常情况下，脑内GABA由突触前神经元利用谷氨酸合成，并在中枢神经系统内分解。中枢神经系统以外的GABA系肠道细菌分解的产物，GABA被吸收入肝脏，将在肝内进行代谢。血液中的GABA通常是不能穿过血脑屏障的，因而也不参与神经系统的神经生理过程。
肝功能衰竭时，GABA将会过多地通过肝脏或绕过肝脏进入体循环，使血中GABA浓度增高，通过通透性增强的血脑屏障进入中枢神经系统，导致神经元突触后膜上的GABA受体增加并与之结合，使细胞外氯离子内流，神经元即呈超极化状态，造成中枢神经系统功能抑制。
第四节 肝性脑病的防治原则(Treatment of hepatic
encephalopathy)
肝性脑病是肝功能不全发展至晚期失代偿阶段的最终临床表现，死亡率高。鉴于肝性脑病的发病机制较为复杂，而且其发病是多因素综合作用的结果，因此防治措施也应是综合性的，其中去除诱因和防治并发症尤为重要。
一、消除诱因（Obliteration of predisposing causes）
谨防诱因的出现，无论对尚未发生肝性脑病的肝功能严重障碍的患者，抑或是已经发生肝性脑病的病例，都是十分重要的。主要措施有：
1.严格限制蛋白质摄入量，在限制蛋白质的同时可增加葡萄糖和维生素等营养物质；
2.为防止食道下端静脉破裂出血，应严禁患者吃粗糙食物；
3.慎用镇静剂和麻*醉剂，即使使用最低量，也要警惕药物蓄积的可能；
4.掌握肝功能衰竭时机体物质代谢的表现形式，了解其机制；
二、降低血氨（Reduction of blood ammonia）
多年来临床上常用谷氨酸、精氨酸等药物来降低血氨。谷氨酸的作用在于可结合氨生成谷氨酸胺；精氨酸的作用则在于维持鸟氨酸循环，促进尿素合成，但效果均不理想。最近还有人应用口服乳果糖来控制肠道产氨。其作用是：
1.该药可在肠道细菌作用下形成乳酸和少量醋酸，从而抑制肠道细菌的产氨作用；
2.肠道pH下降，可减少氨的吸收；
3.肠道pH下降，还可吸引血中氨向肠道扩散，以利排出。这样既可降血氨，又可清除氨。
三、增强正常神经递质的功能（Improvement of normal
neurotransmitter）
补充正常神经递质，使其与脑内假性神经递质竞争，从而恢复正常的神经系统功能。目前多采用左旋多巴，因为它易于通过血脑屏障进入中枢神经系统，并转变为正常神经递质而发挥效应。
此外，也可应用含有高支链氨基酸、低芳香族氨基酸再加精氨酸的混合氨基酸制剂，通过恢复血氨基酸平衡来治疗肝性脑病。}