糖尿病科普講座 02:血糖波動是能量調節的過程
在今天的人類世界,糖尿病是一種不折不扣的流行病、常見病。也有很多人說,這是一種和現代生活方式密切相關(guan) 的現代病、富貴病。
在咱們(men) 中國,有10%的成年人患有糖尿病。這個(ge) 比例意味著你的身邊,在你的親(qin) 戚朋友同事當中,一定有糖尿病患者。
糖尿病的特點和確診標準
糖尿病有一個(ge) 很有意思的特點:症狀非常複雜,但病因非常簡單。複雜症狀,醫生們(men) 喜歡用“三多一少”來概括,也就是說吃得多、喝水多、排尿多,同時體(ti) 重下降。
如果長期患有糖尿病,又沒好好治療和管理,慢慢地還會(hui) 出現全身性並發症,影響全身好多個(ge) 器官和組織,比如視力模糊、皮膚瘙癢、腎病,以及所謂的“糖尿病足”。
但是在這些複雜症狀的背後,糖尿病的診斷標準卻可以說非常的簡單直接:抽一管血,看看血液裏的糖分的濃度就足夠了。
正常人的空腹血糖濃度不會(hui) 超過 6.1mmol/L
按照世界衛生組織的標準:一個(ge) 正常人在空腹的時候,血糖濃度不會(hui) 超過 6.1 mmol / L ( 110 mg / dL )。吃完飯兩(liang) 小時之後,糖分消化吸收進入血液,血糖濃度會(hui) 有所升高,但是也不會(hui) 超過 7.8 mmol / L( 140 mg / dL )。這個(ge) 濃度其實很低,大概相當於(yu) 可樂(le) 含糖量的兩(liang) 百分之一。
如果這兩(liang) 個(ge) 數字分別超過了 7 和 11.1( 126 和 200 mg / dL ),那麽(me) 就可以明確的診斷為(wei) 糖尿病。如果血糖指標介於(yu) 正常人和糖尿病患者之間,我們(men) 一般認為(wei) 是糖尿病前期,也就是介於(yu) 健康和疾病之間的灰色地帶。
這麽(me) 一分析,你可能就看出點什麽(me) 了。糖尿病那麽(me) 多複雜的症狀,居然都能對應到血糖濃度高低這麽(me) 一個(ge) 簡單直接的單一指標上。這本身其實就說明,糖尿病的複雜症狀,其實歸根結底都是血糖上升導致的。
血液裏麵的糖分太多了,就會(hui) 讓人出現“三多一少”的症狀,就會(hui) 讓人的視力模糊、皮膚瘙癢、腎髒和腳出現嚴(yan) 重的病變等等。
在這裏,先不討論太多的血糖怎麽(me) 就會(hui) 導致這些看起來毫無關(guan) 係的症狀。我們(men) 先來解決(jue) 兩(liang) 個(ge) 更底層的問題:
1. 人的血液裏為(wei) 什麽(me) 居然會(hui) 有糖?
2. 這些糖為(wei) 什麽(me) 有時候會(hui) 變得太多、以至於(yu) 導致糖尿病呢?
人的血液裏為什麽會有糖?
我們(men) 先說第一個(ge) 問題。實際上不光人的血液有糖,可能所有複雜生物的循環係統裏都有糖。小老鼠的血管裏有糖,魚的血管裏有糖,就連昆蟲的循環係統裏也有糖。更有意思的是,生物循環係統裏的糖,其實本質上都是同一種化學分子——葡萄糖。
這就有意思了。我們(men) 知道,人、小鼠、魚類、昆蟲,在生物進化曆史上已經分開了好幾億(yi) 年了,但是它們(men) 居然都會(hui) 在自己的循環係統裏儲(chu) 備一定量的葡萄糖。
這本身就說明,血液裏的葡萄糖,一定有著極其重要的生物學功能,即便曆經億(yi) 萬(wan) 年的自然選擇,依然堅挺。那這種功能到底是什麽(me) 呢?簡單總結一下,血液裏的葡萄糖,是生物體(ti) 內(nei) 部能量的一種宏觀調控手段。
血液裏的葡萄糖,是生物體(ti) 內(nei) 部能量的一種宏觀調控手段
任何生物體(ti) 想要生存,都需要持續不斷的獲得能量的輸入。對於(yu) 植物來說,能量來自太陽光;對於(yu) 動物來說,能量就是來自食物。
如果是一個(ge) 非常簡單的單細胞生物,獲取能量這件事其實非常直接了當,這個(ge) 細胞自己通過光合作用或者通過吞噬環境中的養(yang) 分,把自己喂飽就足夠了。
但是如果是一個(ge) 比較複雜的多細胞生物,身體(ti) 裏有大量的細胞,而且不同的細胞功能還可能不一樣,那獲取能量這件事就變得比較微妙了。
就拿人體(ti) 來說,不同的細胞需要的能量的份額可能很不一樣;不同的細胞需要的能量的類型也可能很不一樣;而且不同的細胞位置不一樣,把能量運輸過去的時間和成本也不一樣。
葡萄糖,每個身體細胞的能量供應
葡萄糖是一種富含能量的分子,這種分子能夠被人體(ti) 細胞吸收,分解成二氧化碳和水分。在這個(ge) 過程裏,會(hui) 釋放大量的能量。
因此,人體(ti) 就在血管裏儲(chu) 存了一定量的的葡萄糖分子,隨著血液在全身循環流動。具體(ti) 來說,一個(ge) 成年人的血管裏,總是穩定的流動著5克左右的葡萄糖。
這樣一來,身體(ti) 細胞的能量供應問題就解決(jue) 了。哪個(ge) 身體(ti) 細胞缺能量了,直接從(cong) 附近的血液裏抓葡萄糖來用就行。與(yu) 此同時,我們(men) 的身體(ti) 隻需要密切監控血液裏葡萄糖的總體(ti) 水平,就像監控市場裏的價(jia) 格信號一樣,就足夠了。
如果血糖低了,說明身體(ti) 有很多細胞需要能量,需求大於(yu) 供給,那就趕緊多吃點東(dong) 西,多釋放一些葡萄糖到血管裏去。反過來,如果血糖高了,那說明供給大於(yu) 需求,那就少吃東(dong) 西,同時趕緊把多出來的葡萄糖從(cong) 血液裏回收、儲(chu) 存起來就行了。
就這樣,隻需要維持血糖濃度的穩定,我們(men) 就可以保證,身體(ti) 的每一個(ge) 細胞,都獲取了它所需的能量,不多也不少。
你看,借用葡萄糖這麽(me) 一個(ge) 分子作為(wei) 信號,我們(men) 的身體(ti) 就可以實現對能量的宏觀調控,不需要關(guan) 注任何一個(ge) 具體(ti) 細胞的能量需求,也不需要操心到底怎麽(me) 把能量運送到某一個(ge) 特定的細胞裏去。
這套係統實在是太省事、太好用了,所以它在生物進化史上出現之後,就迅速被所有生物繼承了下來,包括我們(men) 人類在內(nei) 。
人體血糖水平如何保持穩定?
你可能會(hui) 問,好像問題還沒解決(jue) 啊?血糖作為(wei) 能量的市場化調節手段,雖然聽起來很管用,但是生物靠什麽(me) 保證血糖維持在一個(ge) 合理水平,不高也不低呢?這套精密的控製血糖水平的機製是什麽(me) 呢?
你想得沒錯,想要保證血糖的穩定,從(cong) 概念上說就一定需要兩(liang) 套相互製衡的作用機製。第一套是負責升高血糖的。如果它檢測到血糖太低,就要趕緊通過各種辦法釋放更多的葡萄糖到血液裏,讓血糖升上去。
第二套是負責降低血糖的。如果檢測到血糖太高,就要趕緊通過各種辦法吸收血液裏的血糖,讓濃度降下來。拿人體(ti) 來說,這兩(liang) 套功能相反的係統,主要位於(yu) 人體(ti) 的同一個(ge) 地方——人體(ti) 胰腺上的胰島。
胰島素對於(yu) 控製血糖水平起著非常重要的作用
胰島上有兩(liang) 種功能相反,但是彼此靠近的細胞,分別叫作alpha細胞和beta細胞。
alpha細胞的作用就是升高血糖:當它發現血糖太低,就會(hui) 釋放一種叫作“胰高血糖素”的化學分子進入血管,這種分子能夠增加食欲,增強營養(yang) 物質的吸收,也能讓肝髒釋放更多的葡萄糖進入血液,從(cong) 而讓血糖快速上升。
相反,beta細胞的作用就是降低血糖:當它發現血糖太高,就會(hui) 釋放一種叫作“胰島素”的物質進入血管,這種分子的功能和胰高血糖素恰好相反,它會(hui) 抑製食欲,也能夠促進血糖的回收,從(cong) 而快速降低血糖。
當你劇烈運動之後,身體(ti) 能量消耗得比較多,血糖水平降低。這個(ge) 時候,alpha細胞就會(hui) 釋放胰高血糖素進入血液,讓你感覺到饑餓,所以趕緊找點吃的填飽肚子;同時它會(hui) 讓你的肝髒趕緊生產(chan) 更多的葡萄糖,進入血液供給身體(ti) 細胞。
而反過來,等你大吃一頓之後,米飯和麵條裏大量的葡萄糖被吸收進入血液,一下子血液裏有太多的葡萄糖,用不完了,這時候beta細胞就會(hui) 釋放胰島素進入血液,讓你的大腦知道自己已經吃飽了,不要再吃更多東(dong) 西了;同時讓你的身體(ti) 細胞,特別是肌肉細胞趕緊把多餘(yu) 的葡萄糖吸收進去,不要讓別的細胞吃得太撐。
在一天當中,在我們(men) 一生當中,這兩(liang) 套係統頻繁的交替開關(guan) ,就像汽車的油門和刹車一樣,保證我們(men) 以一個(ge) 安全的速度,在人生的道路上前進。
說到這,你應該理解我們(men) 的身體(ti) 是怎麽(me) 調節血糖的水平了。但是新的問題又來了,人體(ti) 維持血糖平衡的功能如此強大和精密,那為(wei) 什麽(me) 又會(hui) 有人會(hui) 得糖尿病呢?
從(cong) 上麵的介紹裏,你應該能自己做個(ge) 判斷。一定是beta細胞和胰島素這套用來降低血糖的係統出了什麽(me) 問題,才會(hui) 讓血管裏的葡萄糖降不下去,總是維持在很高的水平。
那麽(me) 接下來,就為(wei) 你詳細介紹,看看這套係統出了什麽(me) 問題才會(hui) 導致糖尿病,而人類又是如何想辦法控製和延緩糖尿病的發作的。
完