宏觀調控之——血糖波動

抽一管血,看看血液裏的糖分的濃度就足夠了。

按照世界衛生組織的標準:一個正常人在空腹的時候,血糖濃度不會超過6.1mmol/L (110mg/dL)。喫完飯兩小時之後,糖分消化吸收進入血液,血糖濃度會有所升高,但是也不會超過7.8mmol/L(140mg/dL)。這個濃度其實很低。如果這兩個數字分別超過了7和11.1(126和200mg/dL),那麼就可以明確的診斷爲糖尿病。如果血糖指標介於正常人和糖尿病患者之間,我們一般認爲是糖尿病前期,即介於健康和疾病之間的灰色地帶。

人的血液裏爲什麼居然會有糖?

實際上不光人的血液有糖,可能所有複雜生物的循環系統裏都有糖。小老鼠的血管裏有糖,魚的血管裏有糖,就連昆蟲的循環系統裏也有糖。而且更有意思的是,生物循環系統裏的糖,其實本質上都是同一種化學分子——葡萄糖。

任何生物體想要生存,都需要持續不斷的獲得能量的輸入。對於植物來說,能量來自太陽光;對於動物來說,能量就是來自食物。

就拿人體來說,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。得多麼精密的計算和分配,才能保證每個細胞都恰到好處的獲得足夠而且及時的能量供應呢?這件事從理論上就很難實現。

那怎麼解決這個問題呢?

現實世界裏,一個現成的解決方案就是市場經濟嘛。在純粹的市場經濟裏,所有社會單元都在價格信號的指揮下分別完成自己的生產和消費過程。什麼東西貴了,就會有更多的人生產;什麼東西便宜了,就會有更多的人消費。價格這個宏觀信號就能通過“看不見的手”,讓微觀的每個人、每家公司都活動起來,而且彼此協作。

其實血液裏的葡萄糖分子,起到的也是這個作用。它通過一種類似價格信號的宏觀調節機制,來保證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細胞吸收,分解成二氧化碳和水分。在這個過程裏,會釋放大量的能量。因此,人體就在血管裏儲存了一定量的葡萄糖分子,隨着血液在全身循環流動。

一個成年人的血管裏,總是穩定的流動着5克左右的葡萄糖。

哪個身體細胞缺能量了,直接從附近的血液裏抓葡萄糖來用就行。與此同時,我們的身體只需要密切監控血液裏葡萄糖的總體水平,就像監控市場裏的價格信號一樣,就足夠了。

如果血糖低了,說明身體有很多細胞需要能量,需求大於供給,那就趕緊多喫點東西,多釋放一些葡萄糖到血管裏去。反過來,如果血糖高了,那說明供給大於需求,那就少喫東西,同時趕緊把多出來的葡萄糖從血液裏回收、儲存起來就行了。

只需要維持血糖濃度的穩定,我們就可以保證,身體的每一個細胞,都獲取了它所需的能量,不多也不少。借用葡萄糖這麼一個分子作爲信號,我們的身體就可以實現對能量的宏觀調控,不需要關注任何一個具體細胞的能量需求,也不需要操心到底怎麼把能量運送到某一個特定的細胞裏去。

人體血糖水平如何保持穩定?

一是負責升高血糖。如果檢測到血糖太低,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。

二是負責降低血糖的。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。

拿人體說事,這兩個功能相反的系統,主要位於人體的同一個地方——人體胰腺上的胰島。胰島上有兩種功能相反,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慾,增強營養物質的吸收,也能讓肝臟釋放更多的葡萄糖進入血液,從而讓血糖快速上升。

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,它會抑制食慾,也能夠促進血糖的回收,從而快速降低血糖。

當你劇烈運動之後,身體能量消耗得比較多,血糖水平降低。這個時候,alpha細胞就會釋放胰高血糖素進入血液,讓你感覺到飢餓,所以趕緊找點喫的填飽肚子;同時它會讓你的肝臟趕緊生產更多的葡萄糖,進入血液供給身體細胞。

而反過來,等你大喫一頓之後,米飯和麪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細胞就會釋放胰島素進入血液,讓你的大腦知道自己已經喫飽了,不要再喫更多東西了;同時讓你的身體細胞,特別是肌肉細胞趕緊把多餘的葡萄糖吸收進去,不要讓別的細胞喫得太撐。

我們一生當中,這兩個系統每天都頻繁的交替開關,就像汽車的油門和剎車一樣,保證我們以一個安全的速度,在人生的道路上前進。

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