揭秘我们的身体是如何调节血糖平衡的
发布时间: 2015-10-26 14:52:49 | 来源: 环球网 | 责任编辑: 许晴晴
原标题:糖尿病:过去、现在和未来(二):精密的血糖调节系统
出品:科普中国
制作:中国细胞生物学学会 王立铭
监制:中国科学院计算机网络信息中心
上文说到,我们身体里的细胞那么多,不同的细胞对能量的需求又总是在变动当中,那么我们的身体又是如何判断什么时候缺乏能量;又是怎么通知肝脏和肌肉,并从中提取葡萄糖分子以供身体需要呢?
胰岛素:血糖减压阀
我们聪明的身体的应对思路是这样的:他强由他强,清风拂山岗,他横由他横,明月照大江。
想要设计开发出(或者说,由进化发展出)一套信号收集系统,能够实时监测身体上百万亿细胞的能量需求是不现实的,这套系统即便是能开发出来,可能需要消耗的细胞数量不会少于需要被监测的对象,这种叠床架屋的思路不是进化所擅长的。
我们身体的对策是,不需要专门照看每个细胞,只要设计一套血糖稳压系统,能够保证血液循环中的葡萄糖水平衡定即可。在这套系统的操纵下,身体所有的细胞,都可以稳定地从血液中汲取能量来源。如果所需能量很多,血糖稳压系统可以为血液注入更多葡萄糖以满足供应;如果细胞恰好不需要那么多能量,那么这套血糖稳压系统也可以及时停止将更多的葡萄糖输入血液中,防止血液中积累不必要的高浓度糖分子。
想象起来,这套系统的工作原理其实类似于我们用来熬粥的高压锅上的限压阀,它可以将锅内的气压维持在恒定范围内:气压过高,高压蒸汽可以通过限压阀排泄而出,气压过低,那么限压阀起到封闭作用、从而继续在锅内积蓄气压。
高压锅限压阀的简单工作原理
气体可以从气孔2流出,直接接触限压阀。当气压未达到限定值时,蒸汽不足以顶起限压阀,气道封闭,压力继续升高。当气压达到限定值时,高压蒸汽顶起限压阀,气体外泄,降低锅内压力。(图片来自res.tongyi.com)
我们身体里的这套血糖稳压系统,主要就是两个蛋白质分子的作用:胰岛素(insulin)和胰高血糖素(glucagon)。