糖代謝紊亂,
輕則致病,重則喪命
血液中的葡萄糖稱為血糖。葡萄糖是我們生命須臾不能離開的營養(yǎng)素,是命根子。
但是誰會想到,血糖的濃度稍有波動上下幾十毫克,人體內(nèi)就會掀起軒然大波,因糖代謝的紊亂而造成嚴重后果,輕則致病,重則喪命。
如果血糖降到正常臨界點以下,持久的低血糖會使腦細胞因缺乏能量供給,立即導致臉色蒼白,出虛汗、心慌、意識模糊,甚至昏迷不醒,出現(xiàn)低血糖休克,甚至死亡。
相反,血糖持久升高,其水平超過了腎對葡萄糖重吸收的極限(腎糖閾),葡萄糖就會從尿中排出,形成糖尿。嚴重的糖尿病人死亡率是很高的!
因而,正常人體的血糖必須始終保持穩(wěn)態(tài),穩(wěn)定在3.3~6.1毫摩爾/升的范圍之內(nèi)。即使有人狼吞虎咽,飽餐一頓之后,血糖雖稍有上升的趨勢,但很快又回降到正常范圍之內(nèi)。
健康人為什么能如此精確地保持血糖的穩(wěn)定?這個難解之謎,經(jīng)過一個多世紀無數(shù)醫(yī)學家的探索,如今答案終于大白天下。
胰腺的巨大作用
胰腺是無名“英雄”
胰腺是人體內(nèi)的第二大消化腺,位于腹部深處,在胃的后面,肝、脾之間。胰腺長15~20厘米,重85~100克,質軟色粉紅。正因為深藏于腹后深處,所以胰腺的手術是外科醫(yī)師的難題之一。
難以想象,一條不到100克重的胰腺是由100萬~1 000萬個胰腺腺泡組成的。胰腺腺泡能分泌胰蛋白酶、胰脂肪酶及胰淀粉酶等品種豐富的酶,三大營養(yǎng)物質要是沒有了胰液的化學消化,就會以完全不被消化的狀態(tài)穿腸而過。又哪有血糖的來源可言?更令人意外的是,這條小小的胰腺,一晝夜能分泌出1~1.5升胰液。胰腺腺體雖小,卻有如此高產(chǎn),真是無名“英雄”!
郎格罕發(fā)現(xiàn)了胰島
1869年德國學者郎格罕用顯微鏡認真地觀察染色的胰腺切片,他發(fā)現(xiàn)在一大片一大片被染成紅色的胰腺泡細胞之間,有一些球形的細胞群,就好像在紅色的細胞海洋中分布著許多星星點點的小島。郎格罕大膽地將其命名為胰島(又稱郎氏小島)。正常的胰腺大約有10萬個胰島,約占全胰腺總重的1%,在每個胰島的周圍有特別豐富的毛細血管網(wǎng)。
神奇的葡萄糖分子
來自陽光的恩賜
葡萄糖分子是由6個碳、12個氫和6個氧原子組成,碳水化合物這個名詞,其原意是分子中含有碳和水。事實上,人類至今也還不能把碳和水在實驗室里變成糖(要是能行的話,也就不必種糧食了)。
神奇的是,在燦爛的太陽光作用下,綠色植物的葉綠素通過光合作用,能把水和二氧化碳相互作用,輕易地合成碳水化合物。據(jù)計算,通過植物的光合作用,全球每年合成的糖在千億噸以上。動物和人類體內(nèi)沒有葉綠素,當然也就無法進行光合作用產(chǎn)生糖。于是人和動物坐享其成吃植物合成的糖,以此來提供生命的能源和構成機體細胞的碳源。
就這樣,人吃五谷雜糧、雞鴨魚肉,通過胃腸消化,把無論是多糖(各種植物淀粉和動物糖原)、雙糖或單糖,統(tǒng)統(tǒng)變成單糖,才能吸收進入血液。吸收入血的葡萄糖,也就是血糖。血糖濃度高了,馬上將葡萄糖運送到肝臟及肌肉合成為肝糖原、肌糖原,寶貝似的貯存起來。所以,人類獲取了糖,不僅要感謝植物,更應當感恩太陽光的“恩賜”。
三大宏量營養(yǎng)素之中,糖在體內(nèi)儲量最少
盡管一日三餐,消化系統(tǒng)晝夜不停地辛勤工作,但由于一邊吸收大量的葡萄糖,而另一邊又快速地、不停頓地消耗糖,所以糖在人體內(nèi)的貯存量遠比蛋白質和脂肪儲存量要少得多。
據(jù)運動醫(yī)學家精確測定,一名體重80千克的運動員,其體內(nèi)碳水化合物總貯量僅有503克,其中肌肉內(nèi)的肌糖原400克,肝臟中的肝糖原100克,而血糖只有3~4克。這503克的糖只能提供2 012千卡的熱能,只能供一個正常人一天的能量消耗,是遠遠不夠耐力運動比賽的能量消耗的。難怪每每進行馬拉松長跑時,半路折返點上都有糖水供給,這絕不是運動員愛喝糖水,而是實在需要提供能量,以補充其急需!
有人驚嘆,血糖在人體內(nèi)的總貯量只有3~4克(僅一個水果所含的糖),事實上,血糖僅僅是一個中間站,它不僅源源不斷地供人體消耗,又不斷地從食物獲得補充。有人把血糖比作市場上的現(xiàn)金(銀行的頭寸),現(xiàn)金對比之于銀行的儲備及企業(yè)的固定資產(chǎn)來說,那真是極少極微,但是,由于現(xiàn)金不斷地流動,所以正像市場上從來不會缺少現(xiàn)金那樣,人體也永遠不會缺糖。
血糖是最難平衡的營養(yǎng)物質
1.血糖的來源
血糖的來源主要有3條途徑:
(1)血糖主要來自食物中的糖類物質。米、面及甘薯所含的淀粉是多糖,白糖和紅糖中的蔗糖及牛乳中的乳糖是雙糖,水果中常見的單糖有葡萄糖、果糖。食物中的糖類只有消化成單糖,吸收入血液循環(huán),才是血糖的主要來源;
(2)空腹時血糖來自肝臟。肝臟中的肝糖原,需要時肝糖原可分解生成葡萄糖進入血液,使血糖不至于過低。而肌糖原不能分解成葡萄糖,只能供肌肉自身氧化供能,不能為全身提供血糖;
(3)從蛋白質消化吸收來的氨基酸或脂肪分解來的甘油及由肌肉生成的乳酸,都可通過糖的異生過程轉變?yōu)槠咸烟牵钱惿彩侵匾钠咸烟莵碓础?/p>
2.血糖的去路
血糖通過5個途徑進行著代謝轉化:
(1)血糖的主要去路是進入機體各器官組織,如大腦、心臟等,作為“燃料”為全身各組織細胞提供能量,維持生命活動;
(2)少部分進入各組織細胞,轉化為細胞的組成部分(碳源);
(3)進入肝臟,轉化為肝糖原儲存起來;
(4)進入肌肉組織,轉化為肌糖原儲存起來;
(5)進入脂肪組織,轉化為脂肪儲存起來(圖1)。
糖可以轉化為脂肪,所以,有些人雖然吃素,但是飯吃多了也照樣會長胖。
人體內(nèi)的血糖穩(wěn)定是來源與去路動態(tài)平衡的結果,事實上,血糖是人體內(nèi)最難平衡的營養(yǎng)物質,而人體內(nèi)平衡血糖的高手是胰島素。
血糖水平的穩(wěn)定
主要受到激素調(diào)節(jié)
血糖水平保持恒定是糖、脂肪、氨基酸代謝協(xié)調(diào)的結果,也是肝臟、肌肉、脂肪組織等各器官組織代謝協(xié)調(diào)的結果。機體的各種代謝以及各器官之間能這樣精確代謝調(diào)節(jié),以適應能量、燃料供求的變化,血糖水平穩(wěn)定主要依靠以下激素的調(diào)節(jié)。
胰島素是體內(nèi)唯一降低血糖的激素
胰島素不僅是體內(nèi)唯一能降低血糖的激素,也是體內(nèi)唯一同時促進糖原、脂肪、蛋白質合成的激素,所以胰島素又稱“貯存營養(yǎng)物質的激素”。有趣的是,胰島素的分泌,反過來又受血糖控制,血糖升高立即引起胰島素分泌增多;血糖降低,分泌即減少。
健康人的體內(nèi)時刻都在分泌著胰島素,稱為“基礎胰島素分泌”。進食后,胰島素的分泌量會大大增加,而飯后胰島素分泌量的增加,恰恰是人體得以保持血糖水平穩(wěn)定的關鍵,有足量的胰島素分泌,才能使人體血糖保持在正常范圍之內(nèi)。
總之,胰島素能有效地減少血糖的來源,增加血糖的去路,從而使血糖快速下降至正常水平。
機體有多個升高血糖的激素
1.胰高血糖素
這是體內(nèi)主要升高血糖的激素,又稱“動員營養(yǎng)物質的激素”。血糖降低會促進胰高血糖素的分泌。
2.糖皮質激素
糖皮質激素可間接抑制周圍組織攝取葡萄糖。
3.腎上腺素
這是強有力的升高血糖的激素。給動物注射腎上腺素后血糖水平迅速升高,可持續(xù)幾小時之久。腎上腺素的作用機制是通過肝臟和肌肉的細胞膜受體,加速糖原分解,間接升高血糖水平。腎上腺素主要在應激狀態(tài)下發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。
專家最近指出,應當特別關注餐后血糖的波動。中國人與西方人飲食結構不同,尤其是北方人一日三餐多以碳水化合物為主,這種飲食習慣更易影響餐后血糖。因此,中國人的糖代謝異常特別表現(xiàn)為餐后高血糖(有80%以上患者存在餐后波動性高血糖)。這真是“舌尖上的高血糖”,是值得關注的問題。
胰島素抵抗與糖尿病
在人體的肝臟、肌肉、脂肪等組織細胞的細胞膜上,都存在有大量的胰島素受體。通俗地講,只有當胰島素與受體結合后,細胞膜的通道大門才能打開,葡萄糖才能大量地進入肝臟、肌肉等細胞內(nèi)。所以,胰島素只有與其受體良好地結合后,才能發(fā)揮出有效的降血糖的作用。一般來講,胰島素受體的數(shù)量越多,胰島素的親和力就越強,進而胰島素的敏感度也就越高。反之,如果人體內(nèi)胰島素受體數(shù)量不足或胰島素親和力較差,那么胰島素的敏感度也就越低,很難與受體良好地結合而共同產(chǎn)生降血糖效果。因此,這也就產(chǎn)生了胰島素抵抗的嚴重后果。
糖尿病是由于人體內(nèi)胰島素分泌相對或絕對不足,以及周圍組織細胞對胰島素的敏感性降低或稱胰島素抵抗(肝臟、肌肉及脂肪組織等外周細胞不再聽從胰島素指揮了),從而引起糖、蛋白質、脂肪代謝紊亂的一種全身性慢性進行性疾病。
糖尿病分為1型糖尿病和2型糖尿病。在糖尿病患者中,2型糖尿病所占的比例約為95%。1型糖尿病多發(fā)生于青少年,因胰島素分泌缺乏,依賴外源性胰島素補充以維持生命;2型糖尿病多見于中老年人,其胰島素的分泌量并不低,甚至還偏高,臨床表現(xiàn)為機體對胰島素不夠敏感,即胰島素抵抗。
醫(yī)學研究表明,2型糖尿病是胰島素抵抗(即機體對胰島素不敏感)和胰島B細胞功能缺陷(即機體胰島素分泌不足)共同作用的結果。病情進展主要分三步走:
早期:2型糖尿病發(fā)生之前,由于種種因素,機體已經(jīng)存在胰島素抵抗,迫使胰島B細胞代償性過度分泌胰島素,以克服胰島素抵抗而使血糖維持平衡,因而此時患者血中胰島素水平并不低,甚至還略高。
中期:長期的胰島素抵抗使胰島B細胞功能由過度代償轉為失代償(疲于分泌,而難以應付了),從而導致糖尿病的發(fā)生。此后,胰島素抵抗持續(xù)存在,而胰島B細胞功能則進一步衰退。
晚期:患者胰島B細胞功能趨于衰竭,胰島素缺乏便成為主要病因,并陸續(xù)出現(xiàn)各種急、慢性并發(fā)癥,危及生命。
糖尿病可波及人體的各個臟器,可伴有一個臟器的損傷,也可合并多個臟器、多個系統(tǒng)的病變。由長期的高血糖所導致的“糖毒性”、“脂毒性”、高胰島素血癥,以及血管內(nèi)皮受損、動脈硬化和微血管病變引起。
全身細胞的代謝紊亂除了導致血糖升高外,還同時存在高血壓、高血脂、高血黏、高脂肪肝、高血尿酸、高尿微量白蛋白、高炎癥反應、高胰島素血癥、高體重和免疫力低下等所謂的“十高一低”。至此,生命垂危。
由此可見,要保持血糖穩(wěn)定,不僅要有健康的胰島內(nèi)分泌,更重要的是全身細胞的胰島素受體必須對胰島素敏感,兩者缺一不可。