臨床生物化學/糖尿病的主要代謝紊亂
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糖尿病病人代謝異常主要表現在以下四方面：①糖代謝紊亂－高血糖和糖尿；②脂類代謝紊亂－高脂血症、酮症酸中毒；③體重減輕和生長遲緩；④微血管病變、神經病變等併發症。
在人類糖尿病患者中，除少數IDDM型糖尿病人血漿胰島素減少外，大多數NIDDM型糖尿病人血漿胰島素的含量正常或升高，這表明糖尿病代謝異常除因胰島素不足外，還有其它因素存在，其中特別是對胰島素有拮抗作用的激素如胰高血糖素、生長素、糖皮質激素、兒茶酚胺類激素的分泌過多。臨床上可以見到，糖尿病人不論男女，其晝夜生長素水平均高於正常人，這些病人有的在糖尿病前期就已出現生長素分泌增高的現象。此外，病人對一些能引起生長素分泌的刺激（如低血糖、運動等）也反應過高，在運動後兒茶酚胺的分泌也高於正常。所以，糖尿病雖然與胰島素缺乏的關係最大，但把糖尿病代謝異常產生的原因完全歸咎於胰島素缺乏顯然是不夠全面的。對胰島素有拮抗作用的激素，它們對上述四方面代謝變化也有明顯的影響。
（一）糖代謝紊亂
糖尿病時常見血糖升高，這是因為胰島素/胰高血糖素比值降低，肝的糖酵解、糖原合成及生脂作用等途徑不易啟動，使血糖的去路受阻，而肝糖原分解和糖異生加強，血糖來源增加。在IDDM型糖尿病人，由於胰島素缺乏，許多組織不能攝取並利用葡萄糖，使血糖進一步上升。糖尿病病人空腹時出現高血糖，主要是因為糖異生作用增強。一般糖異生的速度主要依賴於胰島素與胰高血糖素、皮質醇、兒茶酚胺等激素之間的平衡，其中胰高血糖素的作用最重要。有人認為糖尿病病人空腹高血糖有25％以上是由於胰高血糖素分泌過多引起，因此主張給病人生長素抑制胰高血糖素的分泌。由於胰島素/胰高血糖素比值降低，血糖的去路受阻，而糖異生作用卻不斷進行，肝失去了緩衝血糖水平的能力，因此飽食時造成高血糠。病人體內蛋白質降解為糖異生提供了大量原料，進一步促進糖異生作用，結果是病人在飢餓狀態下，血中葡萄糖濃度仍持續升高。
血糖過高可經腎臟排出，引起糖尿，併產生滲透性利尿。糖尿病病人在腎功能正常的情況下，血糖濃度一般不會超過28mmol/L(500mg/dl)。有些老年患者，不但血糖升高，同時伴有腎功能障礙，其血糖含量可極度升高超過33.6mmol/L(＞600mg/dl)，使細胞外液的滲透壓急劇上升，引起腦細胞脫水，出現高滲性高血糖昏迷。在糖尿病患者中，高滲性高血糖性昏迷的死亡率高於糖尿病酮症酸中毒。
（二）脂類代謝紊亂
糖尿病時，由於胰島素/胰高血糖素比值降低，脂肪分解加速，使大量脂肪酸和甘油進入肝臟。過多的脂肪酸再酯化成甘油三酯，並以VLDL的形式釋放入血，造成高VLDL血症（Ⅳ型高脂血症）。此外，LPL（脂蛋白脂肪酶）活性依賴胰島素/胰高血糖素的高比值，糖尿病時此比值低下，LPL活性降低，VLDL和CM難以從血漿清除，因此除VLDL進一步升高外，還可以出現高CM血症。糖尿病人由於存在高脂血症，所以容易伴發動脈粥樣硬化。
糖尿病病人血漿膽固醇常常升高，可能是由於生長素、腎上腺素、去甲腎上腺素增多，這些激素使膽固醇合成的限速酶－HMG-CoA還原酶增加，進而使膽固醇合成增加。
糖尿病時，肝合成甘油三酯的速度增加，如果合成的速度大於釋放的速度時，則甘油三酯可以在肝內堆積，形成脂肪肝。
糖尿病時，脂類代謝紊亂除能發生高脂血症外，還會造成酮血症。IDDM型糖尿病人較NIDDM型容易發生酮症。這是因為胰島素/胰高血糖素比值降低，脂肪酸合成明顯減少，而脂肪組織的脂解速度卻大大加速，血中脂肪酸升高，肝內脂肪酸氧化增強，酮體大量生成。當酮體生成量超過肝外組織氧化利用它的能力時，就發生酮體堆積，出現酮血症和酮尿症，嚴重時可發展為酮症酸中毒。
（三）體重減輕和生長遲緩
胰島素是一種以促進合成代謝為主的儲存激素。當胰島素不足時，體內蛋白質和脂肪的合成均下降，而分解則加速，這是病人體重減輕的重要原因。另一方面，葡萄糖由腎排出造成的滲透性利尿，大量失水，使體重進一步減輕。病人同時還可伴有水、電解質和酸鹼平衡失衡。
胰島素和生長素對促進蛋白質合成具有協同作用，而且生長素促進合成代謝所需要的能量也依賴於胰島素促進物質的氧化。缺乏胰島素的糖尿病患兒，即使體內生長素水平較高，仍可見到生長遲緩的現象。
（四）微血管、神經病變和白內障的發生
微血管病變是糖尿病人的嚴重並發病，其病變主要是肌肉和腎小球等組織的毛細血管基底膜增厚（膜上有大量糖蛋白沉著）以及視網膜血管異常。產生這種病變的原因還不清楚，多數人認為與生長素升高有關。因為糖尿病人血漿生長素水平的高低常與微血管病變有一致的關係，而且生長素介質有促進粘多糖合成的作用。由於高血糖時，許多蛋白質可發生糖基化作用，所以也有人提出，蛋白質的糖基化作用增強，可以促進糖尿病患者發生如冠心病、視網膜病變、腎病及神經病變等一系列併發症。蛋白質糖基化作用增強，是糖尿病患者血管損傷的原因。
糖尿病時，腦細胞中的葡萄糖含量隨血糖濃度上升而增加。葡萄糖在腦細胞中經醛糖還原酶和山梨醇脫氫酶催化、轉化為山梨醇和果糖。山梨醇和果糖不能被腦細胞利用，又不容易逸出腦細胞，從而造成腦細胞內高滲。
葡萄糖＋NADPH＋H+醛糖還原酶山梨醇＋NADP+
山梨醇＋NAD+山梨醇脫氫酶果糖＋NADH＋H+
當用胰島素使血糖突然下降時，細胞外液水分可因腦細胞內高滲而向細胞內轉移，使治療中的糖尿病酮症酸中毒病人發生腦水腫。此外，山梨醇可使神經纖維內的滲透壓升高，吸水而引起髓鞘損害，從而影響神經傳導。出現糖尿病周圍神經炎。同樣，過高的葡萄糖進入晶狀體後，形成的山梨醇和果糖不能再逸出晶狀體，致使晶狀體內晶體滲透壓升高，水進入晶狀體的纖維中導致纖維積水、液化而斷裂。再加上代謝紊亂、晶狀體中的ATP和還原型谷胱甘肽等化合物含量降低、α-晶體蛋白的糖基化等，最終使晶狀體腫脹，出現空泡，其中某些透明蛋白質變性，聚合或沉澱，導致白內障。
綜上所述，糖尿病可引起體內一系列的代謝紊亂，臨床上病人出現三多一少症状，即多尿、多飲、多食和體重減少。高血糖引起的高滲性利尿是多尿的根本原因；而多尿所致的脫水刺激機體產生口渴感又導致多飲；體內糖利用障礙，能量代謝紊亂所致的飢餓感使得病人多食；大量蛋白質和脂肪的分解及脫水使病人體重減輕。在IDDM人群中，三多一少症状比較明顯，重型病人更加突出。而在NIDDM病人中，往往沒有典型的這些症状。
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