正常情况下，血糖浓度的相对恒定依赖于血糖来源与去路的平衡。这种平衡需要体内多种因素的协同调节，其主要的调节因素有神经、器官、激素和代谢物水平等方面。
（一）神经系统调节
神经系统对血糖的调节属于整体调节，通过对各种促激素或激素分泌的调节，进而影响各代谢中的酶活性而完成调节作用。如情绪亢奋时，交感神经兴奋，使肾上腺素分泌增加，促进肝糖原分解、肌糖原酵解和糖异生作用，最终使血糖升高；当处于静息状态时，迷走神经兴奋，胰岛素分泌增加，使血糖水平降低。正常情况下，机体在多种调节因素的相互作用下维持血糖浓度恒定。
（二）器官水平调节
肝脏具有特殊的组织化学结构，是物质代谢的核心器官。肝脏是体内调节血糖浓度的主要器官。血糖在肝脏中以葡萄糖－6－磷酸的形式被肝细胞俘获，葡萄糖－6－磷酸是糖代谢的枢纽。肝脏通过进行一系列的代谢活动维持血糖浓度的恒定。这不仅仅是因为肝内糖代谢的途径很多，关键还在于有些代谢途径为肝所特有。餐后食物中糖类经消化吸收，以葡萄糖形式大量进入血液，使血糖浓度暂时轻度升高。此时葡萄糖直接促进肝等组织摄取葡萄糖，使肝细胞内糖原合成明显增加，同时也抑制肝糖原的分解，减少其向血中释放葡萄糖，同时还使糖转为脂肪，结果是餐后血糖浓度仅轻度升高，并很快恢复至正常范围。饥饿时肝通过自己特有的葡萄糖－6－磷酸酶，将贮存的肝糖原分解成葡萄糖以提供血糖，而肌糖原则不能转为葡萄糖。肝是糖异生的主要器官，在生理情况下，甘油、氨基酸等非糖物质主要在肝细胞转变成葡萄糖，以补充因空腹所致血糖来源不足时的血糖。这是因为糖异生途径的关键酶：丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶的活性在肝中最高。饥饿或剧烈运动时，肝利用非糖物质转变成糖的作用尤为显著。由此可见，肝在血糖的来源与去路方面所发挥的作用较其他器官全面，所以它是维持血糖恒定的关键器官。
（三）激素水平调节
调节血糖的激素有两大类：一类是升高血糖激素，有胰高血糖素、糖皮质激素和肾上腺素等；另一类是降血糖激素，即胰岛素。
1．胰岛素 胰岛素（insulin）是体内唯一降低血糖的激素，由胰岛β细胞分泌。胰岛素的分泌受血糖控制（图3－18），血糖升高使胰岛素分泌加强，血糖降低使之分泌减少。胰岛素主要作用于3个组织：肝、肌肉和脂肪组织。胰岛素降低血糖的机制有如下几种：
图3－18 激素控制血糖的相对稳定
（1）促进肌肉、脂肪细胞的细胞膜载体将血液中的葡萄糖转运入细胞，从而降低血糖。
（2）通过降低cAMP水平、共价修饰增强磷酸二酯酶活性，从而使糖原合成酶活性增加，加速糖原合成；磷酸化酶活性降低，抑制糖原分解。
（3）通过激活丙酮酸脱氢酶磷酸酶而使丙酮酸脱氢酶激活，加速丙酮酸氧化为乙酰CoA，加快糖的有氧氧化。
（4）通过抑制磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶的合成，抑制糖异生。
（5）抑制脂肪组织内的激素敏感性三酰甘油（甘油三酯）脂肪酶，减缓脂肪动员，加速组织利用葡萄糖。
2．胰高血糖素 胰高血糖（glucagon）是胰岛α细胞合成和分泌的由29个氨基酸组成的肽类激素，分子量为3 500。其一级结构与一些胃肠道活性肽如胰泌素、肠抑制胃肽等类似。血糖降低时胰高血糖素分泌增加，高糖饮食后其分泌则减少。胰高血糖素是一种促进分解代谢的激素，产生代谢效应的靶器官是肝。胰高血糖素具有很强的促进糖原分解和糖异生作用，使血糖明显升高。胰高血糖素通过cAMP－PKA系统，激活肝细胞的磷酸化酶，并加速糖原分解。激素加速氨基酸进入肝细胞，并激活糖异生过程有关的酶系，糖异生增强。胰高血糖素还可激活三酰甘油（甘油三酯）脂肪酶，促进脂肪分解，同时又能加强脂肪酸氧化，使酮体生成增多。
胰岛素和胰高血糖素是调节血糖浓度的主要激素，两者相互拮抗。例如进食后血糖升高，使胰岛素分泌增多而胰高血糖素分泌减少，血糖水平趋于回落；但胰岛素分泌增加到一定程度又会促进胰高血糖素分泌，两者比例的动态平衡使血糖在正常范围内保持较小幅度的波动（图3－18）。
3．糖皮质激素 糖皮质激素（glucocorticoid）能增加肝糖原、肌糖原含量，并升高血糖。其机制为：促进肌肉蛋白质分解，以增加糖异生原料，促进糖异生为糖原；减慢葡萄糖分解为CO2的有氧氧化过程；促进脂肪动员，以减少机体组织对葡萄糖的利用。
4．肾上腺素 肾上腺素（adrenaline或epinephrine）主要在应激状态下发挥调节作用，对进食或饥饿引起的经常性血糖波动影响不大。肾上腺素升血糖的机制是引发肝和肌细胞内依赖cAMP的磷酸化级联反应，从而加速糖原分解。肝糖原分解直接补充血糖；肌糖原无氧酵解生成乳酸，为肌收缩提供能量。
（四）代谢物水平的调节
代谢物水平的调节是最基础的调节。主要调节点是关键酶的活性，关键酶活性决定整个代谢途径速度和方向。例如糖异生与糖酵解是方向相反的两条代谢途径，其中3个限速步骤分别由不同的酶催化底物互变。通常细胞内两组酶活性不相同，因此代谢朝着酶活性强的一方进行。要进行有效的糖异生，就必须抑制糖酵解；反之亦然。而关键酶的活性通过别构效应和共价催化来改变。别构效应剂往往是底物、产物或中间产物。
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