胰島素是血流中調(diào)節(jié)血糖的主要激素,。這種激素是由β細胞產(chǎn)生的,,被持續(xù)釋放到血流中。β細胞存在于胰腺中,,而胰腺位于胃的后面,。血流中的胰島素水平被精細調(diào)節(jié)以維持正常的血糖水平。胰島素水平較低會導(dǎo)致葡萄糖和其他供能物質(zhì)被釋放到血流中,。 夜間以及兩餐之間,,血流中的胰島素水平低且相對穩(wěn)定。這些低水平的胰島素使得機體利用其儲存的能量來源(即糖原和脂肪),,而且使葡萄糖和其他能量物質(zhì)從肝臟中被釋放,。這種夜間以及兩餐之間的胰島素被稱為背景或基礎(chǔ)胰島素。如果有一段時間沒有進食,,機體血糖水平會維持在60~100 mg/dl,。 當進食時,胰島素迅速從胰腺中釋放,。伴隨著進食的胰島素水平釋放增多被稱為餐時胰島素,。進餐后的血糖水平峰值<140 mg/dl,然后恢復(fù)至基礎(chǔ)(餐前)水平,。增高的胰島素水平幫助葡萄糖從血流中出去,,被儲備供以后使用。 為了維持全天血糖水平處于一個較窄范圍,,夜間、空腹和餐間的胰島素呈較低水平的穩(wěn)定釋放狀態(tài),,餐時釋放顯著增加,。 另外,,還有其他激素與胰島素一起來調(diào)節(jié)血糖水平,,包括腸促胰素和血糖逆調(diào)節(jié)激素,但胰島素是其中最重要的激素,。 肝臟和血糖 肝臟既能存儲葡萄糖,,也能產(chǎn)生葡萄糖 肝臟作為人體葡萄糖(或能量)的存儲庫,可幫助維持循環(huán)中的血糖水平和其他能量物質(zhì)處于持續(xù)穩(wěn)定狀態(tài),。根據(jù)人體需求,,肝臟可儲存和生產(chǎn)葡萄糖。然而,,是儲存還是釋放葡萄糖,,則主要取決于胰島素和胰高血糖素產(chǎn)生的信號。 進餐時,,較高水平的胰島素和較低水平的胰高血糖素促使肝臟以糖原的形式儲存葡萄糖,,以備之后機體需要時使用。 在機體需要時,,肝臟可產(chǎn)生葡萄糖 不進食時,,尤其夜間以及兩餐之間,機體需要自己生產(chǎn)葡萄糖,。肝臟通過將糖原轉(zhuǎn)化為葡萄糖來維持血糖水平,,這個過程被稱為糖原分解,。肝臟也可利用氨基酸、副產(chǎn)物以及脂肪代謝產(chǎn)物來生成必需的葡萄糖,,這個過程被稱為糖異生,。 當葡萄糖供應(yīng)不足時,,肝臟也可產(chǎn)生另一種能量物質(zhì)——酮體 當糖原儲存減少,,機體開始向一直需要葡萄糖的器官提供葡萄糖,這些器官包括:大腦,、紅細胞和部分腎臟,。為了補充有限的葡萄糖供給,肝臟會使用替代能量物質(zhì)即肝臟中的酮體,,這個過程被稱為酮體生成,。酮體生成的激素信號為胰島素水平較低。酮體用于肌肉和其他人體器官的供能,,而葡萄糖用于需要其供能的器官使用,。 血糖和其他激素 除了胰島素以外,,其他激素如胰高血糖素,、胰淀素、GIP(葡萄糖依賴性促胰島素多肽),、GLP-1(胰高血糖素樣肽-1),、腎上腺素、皮質(zhì)醇和生長激素也會影響機體的血糖水平,。 胰高血糖素 胰高血糖素由胰腺中的胰島細胞(α細胞)產(chǎn)生,,控制肝臟中的葡萄糖和其他能量物質(zhì)、酮體的產(chǎn)生,。胰高血糖素在夜間和餐間釋放,,在維持機體血糖和其他能量平衡方面發(fā)揮了重要作用。它發(fā)出信號,,使肝臟分解淀粉或存儲的糖原,,幫助從其他物質(zhì)生成新的葡萄糖和酮體,也可促進脂肪細胞中的脂肪分解,。 進餐后,,當葡萄糖從消化的食物中進入血液,肝臟不需要生成葡萄糖,。結(jié)果是,胰高血糖素水平下降,。不幸的是,,在糖尿病患者中,,則出現(xiàn)相反現(xiàn)象。進食時,,患者的胰高血糖素水平升高,,導(dǎo)致了餐后血糖水平升高。 GLP-1,、GIP和胰淀素 GLP-1,、GIP和胰淀素是另外3種可調(diào)節(jié)餐時胰島素水平的激素。GLP-1和GIP屬于腸促胰素,,當從腸道中釋放時,,它們發(fā)出信號,使得β細胞增加胰島素釋放,,同時減少α細胞釋放胰高血糖素,。GLP-1也被證實可延緩胃排空,作用于大腦產(chǎn)生飽腹感,。 1型糖尿病患者的β細胞缺失或功能障礙,,故胰島素和胰淀素缺乏,GLP-1不能正常發(fā)揮作用,。這可部分解釋為何糖尿病患者進餐時的胰高血糖素分泌不被抑制以及餐后血糖升高,。 胰淀素伴隨著胰島素從β細胞中釋放,其作用與GLP-1相似,,可降低胰高血糖素水平,,從而降低肝臟中的葡萄糖生成,延緩胃排空,,增加飽腹感,。 這些激素的總體作用是降低進餐時的肝臟葡萄糖生成,防止血糖水平太高,。 腎上腺素,、皮質(zhì)醇和生長激素 腎上腺素,、皮質(zhì)醇和生長激素是能夠維持血糖水平的激素。它們和胰高血糖素被稱為“壓力”或“血糖逆調(diào)節(jié)”激素,,意味著能夠使血糖升高,。 腎上腺素是從神經(jīng)末梢和腎上腺釋放的激素,,直接作用于肝臟可促進葡萄糖生成(通過糖原分解途徑),。腎上腺素還能促進脂肪營養(yǎng)物質(zhì)分解并釋放至肝臟,被轉(zhuǎn)化成葡萄糖和酮體。 皮質(zhì)醇是腎上腺分泌的一種類固醇激素,,它使得脂肪和肌細胞抵抗胰島素的作用,,并增強肝臟生成葡萄糖的作用。在正常情況下,,皮質(zhì)醇與胰島素的作用平衡,。在壓力狀態(tài)或應(yīng)用合成皮質(zhì)醇藥物如強的松或可的松的情況下,皮質(zhì)醇水平會升高,,患者會出現(xiàn)胰島素抵抗,。若患有1型糖尿病,意味著可能需要使用更多胰島素來控制血糖,。 生長激素從垂體釋放,。和皮質(zhì)醇一樣,生長激素在肌肉和脂肪細胞中平衡胰島素的作用,。較高水平的生長激素可引起胰島素抵抗,。 |
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