这里特别提及胰腺和胰岛素,因为它们对血糖的调节非常重要。
胰腺是人体中重要的消化腺,位于胃的后下方,重50~70g,在胰腺中有许多细胞群叫做胰岛。胰岛有100万~200万个,它们是胰腺的内分泌组织,胰岛中的B细胞分泌胰岛素。胰岛素是人体中唯一的降血糖激素,它的主要生理功能包括:
(1)促进葡萄糖、氨基酸、脂肪酸等营养物质穿过细胞膜进到细胞内;使葡萄糖氧化;促进肝脏细胞及肌肉细胞生成并储存糖原。
(2)抑制肝糖原分解成葡萄糖,抑制脂肪和蛋白质分解。由于胰岛素能够促进营养物质的利用与储存,从而具备降低血糖的作用。
正常健康者时刻都有胰岛素分泌,在基础状态下,分泌的胰岛素量较少,为每分钟分泌0.5~1.0单位,称为基础胰岛素分泌。任何食物都可以使胰岛素分泌量增加,一般可增加5~10倍。此时胰岛素呈双时相分泌,储存在胰岛细胞中的胰岛素受到食物刺激后呈快速相迅速分泌。10分钟后分泌量减少。在进食的过程中,B细胞新合成的胰岛素呈缓慢相持续分泌。分泌时间可达1~2小时之久,胰岛素这种快速相与缓慢相的双时相分泌,可以充分发挥其调节血糖的作用。所以正常人3顿饭后血糖就有3次升高,胰岛素的分泌也随之增多,2小时后血糖恢复到空腹水平,这时胰岛素的分泌也减少到饭前水平,血糖呈有规律性的变化如下页图1-3。
图1-3 正常人和糖尿病患者餐后血液中葡萄糖水平
上面谈的是胰岛素发挥正常作用,保持血糖动态平衡。但如果说受某些因素影响而影响胰岛素发挥作用,情况就不同了,有以下几种情况可以导致胰岛素的不正常工作。
(1)胰岛B细胞胰岛素的合成有其控制的基因,基因正常的话,生成的胰岛素是正常的,如果基因突变,生成不正常的胰岛素称之为变异胰岛素。
(2)B细胞遭到损坏,细胞数显著减少,当B细胞减少到不足正常的1/10时,合成的胰岛素很少或根本不能合成胰岛素。血中胰岛素水平降到极微量,这时体内的胰岛缺乏是绝对的,必须依靠外源性胰岛素,出现胰岛素依赖型糖尿病,称为1型糖尿病。
(3)B细胞在合成胰岛素之前,先合成前胰岛素原,再经过蛋白质水解生成胰岛素原,一小部分未经水解的胰岛素原(即不成熟的胰岛素)也会随着胰岛素进入血液,但其生物活性仅为胰岛素的5%左右。如果胰岛素原等物质增多,而血液中真正有效的胰岛素含量减少,就会影响胰岛素作用的发挥。
(4)胰岛素通过血液循环输送到靶细胞,与靶细胞上的胰岛素受体结合后,才能发挥其生理功能。胰岛素受体是一种糖蛋白,位于肝细胞、肌肉细胞等的膜上,受体数量处于合成与降解的动态平衡中。受体与胰岛素的结合有高度的特异性和亲和力。有人把胰岛素比喻为一把“钥匙”,受体就像与之匹配的“锁”,只有钥匙与锁对上了,才能打开细胞壁的“门”,使营养物质进入细胞,而且使细胞内产生介体,激活细胞内多种酶系统的活性,从而调节了糖、蛋白质、脂肪等的合成与代谢。由此可见,受体数量与亲和力,以及细胞内受体的后效应,均是胰岛素发挥正常生理作用的必要条件。例如肥胖者由于胰岛素受体减少,敏感性下降,尽管胰岛素分泌的量正常,但并不能很好地发挥降血糖作用而促进胰岛素抵抗。
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