胰岛素是由胰腺分泌的。胰腺是人体重要的消化腺,位于胃的后下方,重50~75克,在胰腺中有许多细胞群,称为胰岛。其中的B细胞分泌胰岛素,这种自身细胞分泌的胰岛素叫内生胰岛素。B细胞首先合成胰岛素原,是胰岛素的前身。胰岛素有很强的降血糖作用。我们经常把胰岛素比喻成一把钥匙,而胰岛素原就像还没有加工的钥匙胚,胰岛素原的降血糖作用仅为胰岛素的5%。
1.郾胰岛素的作用
循环在血流中的葡萄糖是人体主要的营养成分,但是,必须有胰岛素这把“钥匙”的帮助,打开胰岛受体这把“锁”,细胞壁上才可以让葡萄糖通过的“门”打开,血液中的葡萄糖进入细胞内,转变成能量,或转为有益物质。如果没有胰岛素的帮助,葡萄糖滞留在血液中,就会产生高血糖而发生疾病。这些不能被利用的葡萄糖从尿中排出,对人体来说是极大的能源浪费。在葡萄糖被利用的整个过程中,胰岛素起着至关重要的作用。
人在进食后,从消化道吸收的大量葡萄糖首先流入肝脏,随着血糖上升,胰腺分泌足量的胰岛素,当血糖超出6.1毫摩尔/升(100毫克/分升)时,胰岛素分泌量增加,超出基础分泌量4~10倍。一方面使葡萄糖进入组织细胞内被利用;另一方面,能使60%~70%的葡萄糖进入肝脏,聚合成肌糖原,在脂肪组织中转变成脂肪,不但降低了血液中的葡萄糖,还贮存了能源。
人体在空腹、饥饿状态或者运动的情况下,血液中没有及时补充葡萄糖,这时胰岛素分泌随之减少,贮存肝糖原可以根据需求迅速转成葡萄糖,进入血液循环来补充血糖,当饥饿超过几小时甚至持续2~3日,健康人不会发生低血糖,主要是依靠氨基酸、甘油、乳酸等非糖物质转换成葡萄糖来补充血糖的。
故此,胰岛素不但能使葡萄糖转换成人体所需的生命能源,还能使血糖保持在正常水平内。
2.郾胰岛素受体
胰岛素受体是一个大分子的糖蛋白体,在人体所有组织细胞,尤其是肝脏、肌肉、脂肪等组织的细胞膜上,有数目众多的胰岛素受体。胰岛素受体对胰岛素特别敏感,而且识别性极强,无论是人体内分泌的胰岛素,还是外源性注射的胰岛素,必须和这种胰岛素受体紧密结合在一起,形成胰岛素-受体复合物,胰岛素才能产生生理效应。把胰岛素比喻成钥匙,把胰岛素受体比喻成一把锁,只有胰岛素的“钥匙”才能打开胰岛素受体这把“锁”,胰岛素和胰岛素受体形成的复合物(内陷),进入细胞内,称之为胞饮作用,就好像用钥匙打开细胞之门,使血糖中的葡萄糖减少了,血糖随之下降。在胰岛素量不变的情况下,胰岛素和受体结合得越紧密,胰岛素的降血糖的作用也就越强,可以认为该人体对胰岛素的敏感性强。胰岛素与受体结合的紧密度称为亲和力。
胰岛素受体数量及其亲和力的大小直接影响胰岛素的敏感性。如果胰岛素受体的数量减少,或者和胰岛素的亲和力下降,则胰岛素降血糖作用的能力减弱,人体对胰岛素的敏感性下降或不敏感,甚至出现正常的胰岛素完全不能发挥降血糖作用而产生胰岛素抵抗。胰岛素敏感性下降,降血糖作用减弱后,需要比正常量更多的胰岛素才能调节血糖。
当人肥胖时,细胞表面的胰岛素受体数量就会明显减少,胰岛素的第三性明显下降。长期高血糖使胰岛素受体功能下降,加重胰岛素抵抗。使用强的松等药物及身体发热时也可使受体功能下降,使胰岛素作用减弱。人体酸中毒时胰岛素与受体的结合减少。而运动可以改善胰岛素受体的功能,提高胰岛素的敏感性。
胰岛素敏感性指数(LAI)=l/空腹血浆血糖(毫摩尔/升)×空腹血浆胰岛素(毫摩尔/升)。
3.郾胰岛素与糖尿病关系
糖尿病是一种以血糖增高,尿中有糖为主要特征的慢性疾病。由于胰岛素供需不平衡,使胰岛素和血糖调节失去平衡,可存在细胞分泌胰岛素的功能下降或者B细胞被破坏,分泌胰岛素的量减少而造成体内胰岛素缺乏,不能使血液中正常量的葡萄糖得到充分利用而造成高血糖。或者是由于食物尤其甜食吃得太多,产生过高的血糖,导致B细胞分泌的胰岛素相对不足。也可因为其他原因造成胰岛素受体功能下降,调节血糖平衡所需要的胰岛素量增加,超出B细胞的分泌能力,这时,血液中尽管出现较多的胰岛素,反而使胰岛素降血糖作用减弱,导致血糖升高,而发生糖尿病。
由于胰岛素和血糖调节失去平衡,不但使血糖升高,而且使蛋白质、脂肪、水和微量元素的代谢发生紊乱。长期慢性高血糖,可以使体内蛋白质缓慢发生糖化现象,形成糖化蛋白。糖化蛋白是发生糖尿病心脏、脑、眼、肾、神经等全身重要的脏器和组织的慢性并发症的病理基础,可导致严重的功能障碍、致残致死,是损害糖尿病患者劳动力,影响糖尿病患者的寿命和造成巨大医疗费开支的重要原因。高血糖可促进动脉粥样硬化的形成,加重高血压和血脂代谢异常,使血液黏滞度增高。高血糖对组织细胞的损伤效应,不但增加了血管内皮细胞的凋亡,还抑制了组织细胞上的胰岛素受体功能,从而损害外围组织利用葡萄糖的能力,加重周围组织对胰岛素的抵抗,从而使糖尿病患者常常发生心、脑、肾等慢性并发症。