揭秘我們的身體是如何調節血糖平衡的
發佈時間: 2015-10-26 14:52:49 | 來源: 環球網 | 責任編輯: 許晴晴
原標題:糖尿病:過去、現在和未來(二):精密的血糖調節系統
出品:科普中國
製作:中國細胞生物學學會 王立銘
監製:中國科學院電腦網路資訊中心
上文説到,我們身體裏的細胞那麼多,不同的細胞對能量的需求又總是在變動當中,那麼我們的身體又是如何判斷什麼時候缺乏能量;又是怎麼通知肝臟和肌肉,並從中提取葡萄糖分子以供身體需要呢?
胰島素:血糖減壓閥
我們聰明的身體的應對思路是這樣的:他強由他強,清風拂山崗,他橫由他橫,明月照大江。
想要設計開發出(或者説,由進化發展出)一套信號收集系統,能夠實時監測身體上百萬億細胞的能量需求是不現實的,這套系統即便是能開發出來,可能需要消耗的細胞數量不會少於需要被監測的對象,這種疊床架屋的思路不是進化所擅長的。
我們身體的對策是,不需要專門照看每個細胞,只要設計一套血糖穩壓系統,能夠保證血液迴圈中的葡萄糖水準衡定即可。在這套系統的操縱下,身體所有的細胞,都可以穩定地從血液中汲取能量來源。如果所需能量很多,血糖穩壓系統可以為血液注入更多葡萄糖以滿足供應;如果細胞恰好不需要那麼多能量,那麼這套血糖穩壓系統也可以及時停止將更多的葡萄糖輸入血液中,防止血液中積累不必要的高濃度糖分子。
想像起來,這套系統的工作原理其實類似于我們用來熬粥的高壓鍋上的限壓閥,它可以將鍋內的氣壓維持在恒定範圍內:氣壓過高,高壓蒸汽可以通過限壓閥排泄而出,氣壓過低,那麼限壓閥起到封閉作用、從而繼續在鍋內積蓄氣壓。
高壓鍋限壓閥的簡單工作原理
氣體可以從氣孔2流出,直接接觸限壓閥。當氣壓未達到限定值時,蒸汽不足以頂起限壓閥,氣道封閉,壓力繼續升高。當氣壓達到限定值時,高壓蒸汽頂起限壓閥,氣體外泄,降低鍋內壓力。(圖片來自res.tongyi.com)
我們身體裏的這套血糖穩壓系統,主要就是兩個蛋白質分子的作用:胰島素(insulin)和胰高血糖素(glucagon)。