血液濃度能維持相對恒定是由于機體內(nèi)存在一整套高效率的調(diào)節(jié)機制,精細地控制著血糖的來源與去路,使之達到動態(tài)平衡。
(一)神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用
神經(jīng)系統(tǒng)對血糖濃度的調(diào)節(jié)作用主要通過以下丘腦和自主神經(jīng)系統(tǒng)對所控制激素的分泌,后者再通過影響血糖來源與去路關(guān)鍵酶的活性來實現(xiàn)。神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)最終通過細胞水平的調(diào)節(jié)來達到目的。
下丘腦一方面通過內(nèi)臟神經(jīng)作用于腎上腺髓質(zhì),刺激腎上腺素的分泌;另一方面也作用于胰島α-細胞,使其分泌胰高血糖素;同時還可以直接作用于肝。三方面共同作用的結(jié)果是使肝細胞的磷酸化酶活化,使糖原分解加速;糖異生關(guān)鍵酶的活性增加,糖異生作用增加,從而使血糖濃度升高。
下丘腦了可通過迷走神經(jīng)興奮,使胰腺β-細胞分泌胰島素,同時還可直接作用于肝,使肝細胞內(nèi)糖原合成酶活化,促進肝糖原的合成;此外還抑制糖異生途徑,促進糖的氧化和轉(zhuǎn)化,總體上使血糖的去路增加,來源減少,最終達到使血糖濃度降低的目的。
(二)激素的調(diào)節(jié)作用
調(diào)節(jié)血糖濃度的激素可分為兩大類,即降低血糖濃度的激素和升高血糖濃度的激素。各類激素調(diào)節(jié)糖代謝反應(yīng)從而影響血糖濃度的機制在表3-1中簡要說明。
降低血糖的激素 | 升高血糖的激素 | ||||
激素 | 對糖代謝影響 | 促進釋放的主要因素 | 激素 | 對糖代謝影響 | 促進釋放的主要因素 |
胰島素 | 1.促進肌肉、脂肪組織細胞膜對葡萄糖通透性,使血糖容易進入細胞內(nèi)(肝、腦例外) | 高血糖、高氨基酸、迷走神經(jīng)興奮、胰泌素、胰高血糖素 | 腎上腺素 | 1.促進肝糖分解為血糖 | 交感神經(jīng)興奮,低血糖 |
2.促進肝葡萄糖激酶活性,使血糖易進入肝細胞內(nèi)合成肝糖原 | 2.促進肌糖原酵解 | ||||
3.促進糖氧化分解 | 3.促進糖異生 | ||||
4.促進糖轉(zhuǎn)變成脂肪 | 胰糖高血素 | 1.促進肝糖原分解成血糖 | 低血糖、低氨基酸、促胰酶素(肝囊收縮素) | ||
5.抑制糖異生 | 2.促進糖異生 | ||||
糖皮質(zhì)激素 | 1.促進肝外組織蛋白質(zhì)分解生成氨基酸 | 應(yīng)激 | |||
2.促進肝內(nèi)糖異生 | |||||
生長素 | 早期:有胰島素樣作用(時間很短) | 低血糖,運動,應(yīng)激 | |||
晚期:有抗胰島素作用(主要作用) |
1.胰島素胰島素是胰島β細胞分泌的一種蛋白類激素,由51個氨基酸組成。血中葡萄糖或氨基酸濃度高時,可促進胰島素的分泌。
胰島素對血糖的調(diào)節(jié)機制,首先是使肌肉和脂肪組織細胞膜對葡萄糖的通透性增加,利于血糖進入這些組織進行代謝。胰島素還能誘導(dǎo)葡萄糖激酶、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶的合成,加速細胞內(nèi)葡萄糖的分解利用。胰島素通過使細胞內(nèi)cAMP含量減少,激活糖原合成酶和丙酮酸脫氫酶系,抑制磷酸化酶和糖異生關(guān)鍵酶等,使糖原合成增加,糖的氧化利用、糖轉(zhuǎn)變?yōu)橹镜姆磻?yīng)增加,血糖去路增快;使糖原分解和糖異生減少或受抑制,使血糖來源減少,最終使血糖濃度降低。
近年來從人血清中分離出的類胰島素生長因子(insulin-likegrowthfactor,IGF,也稱somatomedins)其化學(xué)結(jié)構(gòu)和生物學(xué)特性類似胰島素,但IGF的免疫學(xué)性質(zhì)與胰島素完全不同。IGF通過IGF受體和胰島素受體而發(fā)揮作用。但IGF促進血糖降低的快速效應(yīng)僅相當(dāng)于胰島素的一部分,例如:①促進脂肪細胞轉(zhuǎn)變、攝取和氧化葡萄糖,并合成脂肪的強度僅為胰島素的1/50或1/100;②對心肌細胞攝取葡萄糖的作用為胰島素的1/2或1/5;對骨骼肌攝取、氧化葡萄糖及合成糖原的作用只有胰島素的1/20。IGF的長期效應(yīng)是促進生長。
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