人体血糖的调节以体液的调节为主,同时又受到神经的调节。当血糖升高时,下丘脑的相关区域兴奋,通过副交感神经直接刺激胰岛β细胞释放胰岛素,并同时抑制胰岛α细胞分泌胰高血糖素,从而使血糖降低。当血糖降低时,下丘脑的另一个区域兴奋,通过交感神经作用于胰岛α细胞,并促进胰岛α细胞分泌胰高血糖素,同时作用于肝脏,促进肝糖原的分解,使血糖上升;另外,神经系统还通过控制甲状腺和肾上腺的分泌活动来调节血糖含量。但中枢神经系统通过激素对糖代谢的调节更为重要。以下着重介绍对糖代谢影响较大的几种激素的调节作用。
胰岛素对糖代谢的影响最大,是体内唯一能降低血糖的激素。注射胰岛素后,血糖明显下降,细胞利用葡萄糖增多,肝脏、肌肉组织内糖原的储存量亦增多。胰岛素的主要作用有以下5个方面:
(1)胰岛素能增加细胞对葡萄糖的通透性,使葡萄糖容易进入细胞内进行代谢。葡萄糖大量进入细胞,从而降低血糖。
(2)胰岛素有增强葡萄糖磷酸激酶活性的作用。葡萄糖磷酸激酶的作用是使葡萄糖磷酸化成为磷酸葡萄糖,磷酸葡萄糖不能自由进出细胞,胰岛素促进葡萄糖在细胞内转化为磷酸葡萄糖,有利于葡萄糖合成糖原或分解氧化,从而降低血糖。
(3)胰岛素可以加强糖原合成酶系的活性,特别是肝脏,因此有利于糖原的合成。
(4)胰岛素具有加强由磷酸甘油醛到丙酮酸的酶系的活性,因此有利于磷酸葡萄糖的分解。
(5)胰岛素具有抑制肝脏、肾脏组织的糖异生作用及对抗糖皮质激素的作用。
从以上可以看出,胰岛素对糖代谢的调节功能主要为促进葡萄糖进入细胞,并且加强对葡萄糖的利用,促进糖原的合成。
肾上腺素有升高血糖的作用,可以促进血糖和血中乳酸水平的增加,前者是因为肾上腺素加速了肝糖原的分解,后者是因为肾上腺素加速了肌糖原的分解。肾上腺素的这种作用是通过激活肝细胞和肌细胞中的磷酸化酶的活性,促进肝内和肌肉中糖原的分解。同时肾上腺素还具有抑制胰岛素分泌的作用,两种作用最终造成了血糖水平的升高。
肾上腺皮质激素包括糖皮质激素和盐皮质激素,其中前者具有升高血糖的作用。当注射糖皮质激素后,可引起血糖升高,甚至出现糖尿病。糖皮质激素对糖代谢的主要作用在于增强糖异生,表现在以下2个方面:
(1)糖皮质激素具有增强糖异生的作用,特别是促进氨基酸转化为葡萄糖。长期使用糖皮质激素时,肝脏可以选择性地增加与糖异生作用有关的酶系的活性,因而肝糖原储存量增加;糖皮质激素可增加肝脏中磷酸葡萄糖磷酸酶的活性,使血液中葡萄糖水平升高。与胰岛素对糖异生作用的有关酶系具有抑制作用相反,糖皮质激素对其具有刺激作用,在正常情况下,酶系的活性是这两种激素互相协调的结果。
(2)糖皮质激素可以加速脂肪组织分解,其甘油部分,通过糖异生作用,可转化为葡萄糖。
对于甲状腺激素分泌不足的患者,其血糖浓度与肝糖原的水平可保持正常。而对于甲状腺功能亢进的患者,其饭后甲状腺激素加速了肠道中葡萄糖的吸收,导致餐后血糖水平升高。甲状腺激素分泌过多,除可加速肝脏对葡萄糖的吸收外,还可加速肌肉组织对葡萄糖的利用,因而常表现出肝糖原与肌糖原低于正常水平,在饥饿时还可能出现低血糖的现象。
胰升糖素能激活肝磷酸化酶,而对肌肉的磷酸化酶没有作用,故胰升糖素只能促进肝糖原分解而引起血糖升高,对肌糖原无作用。血糖升高的同时,血中乳酸并不增加。
(冯晓丹)