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维生素B1缺乏最典型的表现为神经系统和心血管系统的异常症状，统称为脚气病。
在神经肌肉方面，最初出现烦躁、健忘、思想不集中、多梦、多疑、表情淡漠。稍后出现周围神经炎症状：足底感觉发生障碍、腓肠肌压痛和痉挛、腿沉重麻木并有蚁行感。触觉、痛觉先过敏，后减退，以至消失。腓肠肌萎缩、足和趾下垂，共济失调。四肢肌肉耗损、挛缩、不肿。呈现干型脚气病的典理特征。
在循环系统方面，可能表现是心悸、气喘、胸部胀满、血压低、脉搏缓慢，尤其是右心扩大。突然急性发作时可出现心动过速，心脏有杂音，心电图波形异常，横隔麻痹、呼吸困难、循环衰竭而死亡，即暴发型脚气病。
还有以浮肿为特征的湿型脚气病，最初发生于小腿后侧，逐渐蔓延波及全身，主要是水盐代谢失调，组织里贮积液体过多而引起。
在肠胃方面若缺乏维生素B1，可使胃肠蠕动减弱、便秘、消化液分泌减少，造成食欲不振、消化不良、呕吐、恶心等。
当母亲奶汁中缺乏维生素B1，或食品中缺乏又喂养不合理时，婴儿也会发生脚气病，在2岁以内，主要为2-6个月最为常见。病情往往急性暴发，常有发热史。患婴一般有食欲不振、消化不良、吐奶、腹泻或便秘、尿少、烦躁不安、眼不睁、头颈不能竖起、身体强直、脉博急速而不规律、浮肿、发绀、心音微弱。随病情加重，患儿出现嗜睡昏迷。如未及时抢救，可于数小时或1-2日内，因呼吸或心力衰竭而死亡。
由于酗酒等引起的长期慢性酒精中毒可导致维生素B1的严重缺乏，损伤中枢神经系统，称为“韦尼克脑病”。主要表现为眼球震颤、共济失调、记忆力消失、精神错乱。如未及时治疗，常死于心力衰竭（死亡率可达90％）。
青少年、儿童缺乏维生素B1生长发育严重受阻，
是由于催人有关代谢反庆的酶系统不能正常发挥作用，导致新陈代谢紊乱所致。
尽管维生素B1是水溶性物质，过多也会引起不良反应。有报道讲过量维生素B1能招致神经过敏、抽搐、头痛、乏力、震颤、神经肌肉麻痹、脉博加快、周围血管扩张、心律失常、水肿、肝脂肪变性等。肌肉注射中发生荨麻疹或过敏性休克。大量使用维生素B1还可引起另一种B族维生素——烟酸的缺乏。
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