(二)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 。
(三)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 。
(四)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 。
胰岛素是与C肽以相等分子分泌进入血液的 。临床上使用胰岛素治疗的病人,血清中存在胰岛素抗体,影响放射免疫方法测定血胰岛素水平,在这种情况下可通过测定血浆C肽水平,来了解内源性胰岛素分泌状态 。
【胰岛素的作用】
〖药理作用〗
治疗糖尿病、消耗性疾病 。
〖生理作用〗
胰岛素是机体内唯一降低血糖的激素,也是唯一同时促进糖原、脂肪、蛋白质合成的激素 。作用机理属于受体酪氨酸激酶机制 。
(一)调节糖代谢
胰岛素能促进全身组织对葡萄糖的摄取和利用,并抑制糖原的分解和糖原异生,因此,胰岛素有降低血糖的作用 。胰岛素分泌过多时,血糖下降迅速,脑组织受影响最大,可出现惊厥、昏迷,甚至引起胰岛素休克 。相反,胰岛素分泌不足或胰岛素受体缺乏常导致血糖升高;若超过肾糖阈,则糖从尿中排出,引起糖尿;同时由于血液成份中改变(含有过量的葡萄糖), 亦导致高血压、冠心病和视网膜血管病等病变 。胰岛素降血糖是多方面作用的结果:
(1)促进肌肉、脂肪组织等处的靶细胞细胞膜载体将血液中的葡萄糖转运入细胞 。
(2)通过共价修饰增强磷酸二酯酶活性、降低cAMP水平、升高cGMP浓度,从而使糖原合成酶活性增加、磷酸化酶活性降低,加速糖原合成、抑制糖原分解 。
(3)通过激活丙酮酸脱氢酶磷酸酶而使丙酮酸脱氢酶激活,加速丙酮酸氧化为乙酰辅酶A,加快糖的有氧氧化 。
(4)通过抑制PEP羧激酶的合成以及减少糖异生的原料,抑制糖异生 。
(5)抑制脂肪组织内的激素敏感性脂肪酶,减缓脂肪动员,使组织利用葡萄糖增加 。
(二)调节脂肪代谢
胰岛素能促进脂肪的合成与贮存,使血中游离脂肪酸减少,同时抑制脂肪的分解氧化 。胰岛素缺乏可造成脂肪代谢紊乱,脂肪贮存减少,分解加强,血脂升高,久之可引起动脉硬化,进而导致心脑血管的严重疾患;与此同时,由于脂肪分解加强,生成大量酮体,出现酮症酸中毒 。
(三)调节蛋白质代谢
胰岛素一方面促进细胞对氨基酸的摄取和蛋白质的合成,一方面抑制蛋白质的分解,因而有利于生长 。腺垂体生长激素的促蛋白质合成作用,必须有胰岛素的存在才能表现出来 。因此,对于生长来说,胰岛素也是不可缺少的激素之一 。
(四)其它功能
胰岛素可促进钾离子和镁离子穿过细胞膜进入细胞内;可促进脱氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸(RNA)及三磷酸腺苷(ATP)的合成 。
【影响胰岛素分泌的因素】
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 。
【胰岛素的发现】
胰岛素于1921年由加拿大人F.G.班廷和C.H.贝斯特首先发现 。1922年开始用于临床,使过去不治的糖尿病患者得到挽救 。至今用于临床的胰岛素几乎都是从猪、牛胰脏中提取的 。不同动物的胰岛素组成均有所差异,猪的与人的胰岛素结构最为相似,只有B链羧基端的一个氨基酸不同 。80年代初已成功地运用遗传工程技术由微生物大量生产人的胰岛素,并已用于临床 。
1955年英国F.桑格小组测定了牛胰岛素的全部氨基酸序列,开辟了人类认识蛋白质分子化学结构的道路 。1965年9月17日,中国科学家人工合成了具有全部生物活力的结晶牛胰岛素,它是第一个在实验室中用人工方法合成的蛋白质 。稍后美国和联邦德国的科学家也完成了类似的工作 。70年代初期,英国和中国的科学家又成功地用X射线衍射方法测定了猪胰岛素的立体结构 。这些工作为深入研究胰岛素分子结构与功能关系奠定了基础 。人们用化学全合成和半合成方法制备类似物,研究其结构改变对生物功能的影响;进行不同种属胰岛素的比较研究;研究异常胰岛素分子病,即由于胰岛素基因的突变使胰岛素分子中个别氨基酸改变而产生的一种分子病 。这些研究对于阐明某些糖尿病的病因也具有重要的实际意义 。
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