胰岛素在人体内如何发挥其生理作用,其生物学效应强弱受哪些因素的影响

作者&投稿:文浦 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
胰岛素的生理作用有哪些影响其分泌的主要因素是什么人体解剖学简答题?~

胰岛素是由人体胰岛β细胞分泌的一种 激素,能调节糖代谢,维持血糖水平正常,如 果胰岛β细胞的功能受损,则就会引起胰岛 素相对或绝对缺乏,而发生糖尿病。胰岛素的 生理作用主要以下三方面:
调节血糖代谢
胰岛素可以促进细胞摄取葡萄糖,如肌 肉组织在没有胰岛素的情况下,几乎不能摄 取葡萄糖。
血糖浓度升髙时,会迅速引起胰岛 素的分泌,从而使全身各组织加速摄取和储 存葡萄糖。肌细胞和肝细胞在胰岛素的作用 下大量吸收葡萄糖后,可加速肌细胞对葡萄 糖的利用和肌糖原的合成;而在肝脏,胰岛 素不仅使葡萄糖大量转化成糖原,还可以将 肝细胞内的葡萄糖转变成脂肪酸,转运到脂 肪组织贮存。
除以上两方面外,胰岛素还能通 过促进葡萄糖氧化生成高能磷酸化合物来降 低体内血糖的浓度。
胰岛素在使从食物中吸收进血液的糖分 进入肝脏、肌细胞等细胞或组织后,将血糖以 糖原的形式贮藏起来备用,并且同时也抑制 那些糖原不能轻易返回血液中,以免引起高 血糖。

调节脂肪代谢
胰岛素可促进脂肪的合成和贮存。胰岛素 能使肝脏加速葡萄糖合成脂肪酸,然后贮存到 脂肪细胞中,而且脂肪细胞本身在胰岛素作用 下也会产生少量的脂肪酸。胰岛促使葡萄糖进 入脂肪细胞后,使其使其转化成α-磷酸甘 油,并与脂肪酸形成甘油三酯贮存于脂肪细 胞中。
此外,胰岛素也抑制脂解酶(对激素敏 感)的活性,从而减少脂肪的分解。
因此,可以说胰岛素控制血糖和脂肪的 方法是一样的。胰岛素缺乏不但会引起糖尿 病,还可造成脂类代谢的严重紊乱、血脂升 高、动脉硬化,并常常导致心血管和脑血管系 统的严重疾病。

调节蛋白质代谢
胰岛素能促进氨基酸进入细胞,直接作 用于核糖体,促进蛋白质的合成。此外,氨基 酸还能抑制蛋白质的分解。
综上所述,胰岛素生理作用是通过调节 外周组织对葡萄糖的吸收和代谢,增加组织 细胞吸收葡萄糖的能力,加速细胞对葡萄糖 的摄取,尤其是肝细胞和肌细胞,以维持体内 葡萄糖的平衡。
此外,胰岛素对脂肪、蛋白质 的代谢、核酸的合成也有调节作用。
需要补充的是,胰岛素与组织细胞膜上 的胰岛素受体结合是降血糖的前提。只有在 与胰岛素受体结合后,胰岛素才能发挥它的 生理作用。人体内许多组织的细胞膜上都存 在胰岛素受体,如脂肪细胞、肌细胞、血细胞 等。
但不同细胞膜上胰岛素受体的数量不同, 脂肪细胞和肝细胞膜上的受体数量相对较多。

在人体胃的后下方有一个长形的器官,称之为胰腺,它具有内分泌和外分泌两种功能。外分泌功能主要在人体消化食物时发挥作用,而与糖尿病有关的是胰腺的内分泌功能。在显微镜下,胰腺细胞会结成一团团的构造,看起来就像一个小岛,因此被称为“胰岛”。胰岛素由“胰岛”中的“β细胞”分泌产生,是一种蛋白质激素。任何的蛋白质,要是遇到热,就好像煮过的鸡蛋一样,会变成固体,要是遇到胃酸,就好像牛奶发酵一样,变成乳酪状了。当然,原来所有的功能、药效也就消失了。因此,胰岛素是一种蛋白质,不能“吃”,只能注射,就是这个道理。 胰岛素是人体内唯一能降低血糖的激素,而能升高血糖的激素,在人体内有好几种。在正常情况下,血糖升高时,β细胞的胰岛素分泌增加,血糖下降,而后始终保持在一种相对恒定的水平上。体内肝、脂肪、肌肉组织的细胞都含有一种特殊的蛋白质,叫“胰岛素受体”,它能与胰岛素结合,受体与胰岛素的关系可比喻为锁与钥匙。胰岛素像一把钥匙,只有它才能使血中的葡萄糖顺利进入各器官组织的细胞中,为人体提供能量。正常时,进餐后人体胰岛分泌胰岛素增多,而在空腹时分泌胰岛素会明显减少,因此正常人血糖浓度虽然随进餐有所波动,但在胰岛素的调节下,这种波动保持在一定的正常范围内,处于均衡状态。如果缺少了胰岛素这把钥匙,或者是胰岛素受体这把锁生锈了,不能正常工作时,胰岛素这把钥匙就打不开胰岛素受体这把锁,或者是打开的锁不够多,就会使血中的葡萄糖无法敲开组织细胞的大门,无法进入细胞提供能量并转化为二氧化碳和水,一部分葡萄糖只好呆在门外,血糖因此会升高,就引起糖尿病。

胰岛素是胰岛β细胞分泌的一种由51个氨基酸组成、分子结构相当复杂的蛋白质。

正常情况下,胰岛素在体内发挥着以下生理作用:

 1.胰岛素对糖代谢的作用

      促进葡萄糖进入细胞内:葡萄糖只有进入细胞内才能被利用。肝细胞膜对葡萄糖可以自由地通过,但进入肌肉和脂肪细胞膜时,需 要通过膜上的运糖载体(即载体蛋白),使细胞内外的糖加速平衡。胰岛素能增加糖载体的传递速度,加速葡萄糖进入细胞内。

      加线粒体内游离钙的浓度,激活磷酸酶,使丙酮酸脱氢酶活化,催化丙酮酸氧化脱氢,转变为乙酰辅酶 A ,从而加速葡萄糖的氧化。

      促进糖原合成:胰岛素能促进糖原合成酶的生成,在糖原合成酶的催化下,增加糖原合成。

      抑制糖异生作用:胰岛素一方面可使从肌肉释放的氨基酸和脂肪组织释放的甘油减少,从而减少肝内糖异生原料;另一方面胰岛素还能抑制与糖异生有关的一些重要酶类,对抗胰高糖素、肾上腺素和糖皮质激素等对糖异生的促进作用,使糖的异生受到抑制。


2. 胰岛素对脂肪代谢的作用

      促进脂肪的合成:胰岛素可促进脂肪细胞中 6- 磷酸葡萄糖的合成,经过糖氧化,使乙酰辅酶 A 和还原型辅酶 II 生成增多,增加合成脂肪酸的原料,还能增加脂肪酸合成的酶系,使脂肪酸合成加强。胰岛素因能促进糖的氧化,增加α - 磷酸甘油的生成,并能抑制脂酰辅酶 A 氧化,故有利于合成脂肪。

      抑制脂肪组织释放脂肪酸:胰岛素能降低脂肪细胞中环磷酸腺苷(cAMP)的浓度,从而抑制脂肪的活性,可使脂肪分解速度减慢。胰岛素不仅能抑制脂肪酶的活性,还能促进脂肪酸再脂化,脂肪酸再脂化所需的α - 磷酸甘油主要来自糖酵解,胰岛素能促进脂肪组织利用葡萄糖,供给较多的α - 磷酸甘油,加速脂肪酸再脂化。

      促进脂肪组织从血中摄取脂肪:胰岛素能增加脂蛋白脂酶的活性,使血浆脂蛋白中的脂肪水解为脂肪酸,脂肪酸进入脂肪细胞后再被脂化为脂肪而贮存,因此,胰岛素有降低血中脂肪含量的作用。

      减少酮体的生成:酮体是指乙酰乙酸、β - 羟丁酸和丙酮,这三种物质是肝脏分解脂肪酸的产物,胰岛功能正常时,肝脏生成的酮体量不多,经血液运往肝外组织进一步氧化。若胰岛素不足则导致糖代谢障碍,肝脏分解脂肪酸增加,使酮体产生增多,造成在体内蓄积。

       合成胆固醇:葡萄糖的氧化分解是胆固醇合成的必要条件,合成的原料是乙酰辅酶 A ,还原型辅酶 II 是胆固醇合成反应中主要的供氢体,胰岛素可通过磷酸戊糖途径提供还原型辅酶 II ,促进胆固醇的合成。


3.胰岛素对蛋白质代谢的作用

      胰岛素可促进蛋白质的合成,促进成长,又可抑制蛋白质分解,通过促进各种氨基酸进入细胞内和促进糖的氧化,为合成蛋白质提供原料和能量,更可促进各种核糖核酸(RNA)的合成。胰岛素还有稳定溶酶体的作用,避免溶酶体中组织蛋白酶类的释放,从而减少组织蛋白质的分解,抑制糖的异生作用。

      葡萄糖磷酸化:葡萄糖自由进入肝细胞内,在 ATP 的作用下,经葡萄糖激酶的催化,产生 6- 磷酸葡萄糖,称为葡萄糖的“活化”过程。胰岛素能诱导合成葡萄糖激酶,使酶的活性增加。在肌肉、脂肪组织中葡萄糖的磷酸化主要由己糖激酶催化。胰岛素可使己糖激酶的活性增高。

     促进葡萄糖的氧化:胰岛素能诱导合成磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶,并增加酶的活性,促进糖酵解等。


体内胰岛素的分泌主要受以下因素影响:

  (1)血糖浓度是影响胰岛素分泌的最重要因素。口服或静脉注射葡萄糖后,胰岛素释放呈两相反应。早期快速相,门静脉血浆中胰岛素在2分钟内即达到最高值,随即迅速下降;延迟缓慢相,10分钟后血浆胰岛素水平又逐渐上升,一直延续1小时以上。早期快速相显示葡萄糖促使储存的胰岛素释放,延迟缓慢相显示胰岛素的合成和胰岛素原转变的胰岛素。

  (2)进食含蛋白质较多的食物后,血液中氨基酸浓度升高,胰岛素分泌也增加。精氨酸、赖氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸均有较强的刺激胰岛素分泌的作用。

  (3)进餐后胃肠道激素增加,可促进胰岛素分泌如胃泌素、胰泌素、胃抑肽、肠血管活性肽都刺激胰岛素分泌。

  (4)自由神经功能状态可影响胰岛素分泌。迷走神经兴奋时促进胰岛素分泌;交感神经兴奋时则抑制胰岛素分泌。




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金阳县15010588022: 胰岛素对人体有何作用? -
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