吃饭摄入的糖去哪儿了,为什么会出现糖尿病?

编者按:11月14日是世界糖尿病日,不少人可能对糖尿病还缺乏相应的了解:糖尿病是怎么来的?糖尿病是病因不明的不治之症吗?糖尿病患者进行锻炼会不会有低血糖的风险?使用口服药物降糖应当注意什么?……为了回答这些问题,较真策划糖尿病系列文章,今天是第一篇,介绍糖尿病的基础知识。

较真要点(赶时间?只看要点就够了!)

1、人体摄入的碳水化合物会被分解为单糖进入血液。当血糖浓度降低时,存储在肝脏和肌肉的糖原又被调动分解,维持血糖的动态平衡。

2、胰岛素在这个平衡过程中起着关键作用,当胰岛素出现分泌缺陷或作用缺陷时,就会导致代谢异常,最终出现慢性高血糖症状,也就是糖尿病。

3、现代医学已经确定肥胖、缺乏运动、膳食不平衡等因素都会导致糖尿病。不过,糖尿病也并不可怕,通过减肥、平衡膳食、戒烟等有效的生活方式干预,可以在很大程度上降低糖尿病的患病风险。

查证者:胡远东 | 主治医师、医学博士

一、吃饭摄入的糖都去哪儿了?

生理学上的“糖”由碳、氢、氧元素构成,大部分糖类的化学式都可以写作“碳(C)”与“水(H2O)”的聚合,因此糖类又常被称为碳水化合物。作为人体三大营养物质之一,糖不仅提供了人体所需要的70%左右的能量,还是构成机体组织和细胞正常发挥生理功能必不可少的物质。

除了就医时静脉输入的含糖液体,我们每日所需的糖类都来自于摄取的食物,食物中的糖类可以分为多糖(主要是淀粉)、低聚糖(蔗糖、乳糖等)和单糖(大名鼎鼎的葡萄糖以及果糖、半乳糖等等)。多糖和低聚糖由于分子结构较大,无法被机体直接摄取利用,必须在各种消化酶的参与下先逐步分解成单糖,方能被吸收进入血液,小肠上段是单糖被吸收的主要部位。

吃饭摄入的糖去哪儿了,为什么会出现糖尿病?

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图1. 食物被分解为单糖后在小肠被吸收入血,然后在胰腺分泌的胰岛素作用下被机体利用或存储,当血糖浓度下降时,之前存储在肝脏内的糖原又分解成葡萄糖并释放入血,从而维持血糖稳态。

进入血液之后的单糖,就像运送到工厂的煤炭一样,有几种不同的去向:

1. “直接烧锅炉”——被各种器官摄取提供能量;

2. “变成煤球儿堆仓库备用”——被肝脏、肌肉摄取后合成糖原存储备用;

3. “烧不了也堆不下的就运走”——血糖浓度较高时,一部分被肾脏排出;

4. “换成其他燃料存进另外的仓库”——转化成其他糖类和非糖类物质。

进餐一段时间后,直接来源于食物的单糖消耗殆尽,血糖浓度逐渐降低,这时存储在肝脏和肌肉中的糖原又会被调动分解生成葡萄糖,如果饥饿状态持续较久,机体还会将部分氨基酸、乳酸等物质转化为糖(糖异生机制)。

以上提到的血糖被机体摄取、利用、存储以及糖原分解、糖异生等机制始终处于动态平衡状态,使体内血糖值维持在一个特定范围之内(稳态)。和机体内的其他所有稳态机制一样,血糖的稳态也是通过神经-体液-内分泌机制调节的,而这个机制中作用最大也是被研究得最多的激素就是胰岛素。

二、什么是胰岛素?

胰岛素是由胰岛β细胞分泌的一种蛋白质激素,它在糖代谢中的作用主要是:

促进组织细胞对葡萄糖的摄取和利用;

促进糖原合成,抑制糖异生,使血糖降低。

我们回到刚才的那个比方,在人体这个大工厂中,胰岛素就是不知疲倦地把煤炭搬运到锅炉和仓库的搬运工。实际上,胰岛素是目前已知的唯一能直接使血糖降低的激素,英国科学家班廷和麦克劳德因发现胰岛素及其生理作用荣获1923年的诺贝尔生理学和医学奖。1958年,英国生物化学家桑格又因率先破译出牛胰岛素的基本结构荣获诺贝尔化学奖。两次诺贝尔奖均颁给了胰岛素相关发现,充分说明了胰岛素对于机体健康和人类社会的重要性,而人类开始真正对糖尿病的发生机制有所了解,也是从对胰岛素的研究开始的。

三、什么是糖尿病?

古代的各国医家很早就注意到一类疾病:患者的饮水和食量较常人显著增加,尿量也从一天数次增加到十余次,但部分病人的体重却不增反减。我国医学典籍中直接将这种病称为“消渴”,即该病的患者多有消瘦,饮水显著增加但仍有渴感。古印度医生则很早就描述了糖尿病患者的尿可以吸引蚂蚁。糖尿病(diabetes mellitus,DM)的两个英文单词就分别来自希腊文“多尿的”和拉丁文“极甜的”,但限于研究技术水平,古代医学只能把症状当成疾病本身,自然在治疗上也无法取得真正的进步。

直到上个世纪初,班廷等人发现,切除胰腺会导致动物出现糖尿病样症状,而给动物注射从胰腺组织匀浆中提取的液体能够使升高的血糖重新降低,后来又从胰腺匀浆中提纯出了胰岛素,这一系列的发现证明了胰腺和胰岛素在血糖调节中的关键作用。

随着细胞生物学和分子生物学技术的发展,现在我们已经知道,糖尿病和胰岛素直接相关,不同原因引起的胰岛素分泌缺陷和(或)胰岛素作用缺陷导致糖、蛋白质、脂肪代谢异常,最终体现为慢性高血糖症状。糖尿病的病因就是胰岛素的绝对量不足,或组织器官对胰岛素不敏感(相对不足),实际上两者在糖尿病患者往往同时存在。

四、如何诊断糖尿病?

目前我国的糖尿病诊断采用的是1999年世界卫生组织(WHO)颁布的标准,该方法需要在空腹(禁食8小时以上)和给予糖负荷(75g葡萄糖溶于水后一次性服下)时分别抽取静脉血测定血浆葡萄糖值。如果空腹血糖<6.1 mmol/L且糖负荷后2小时血糖<7.8mmol/L,则属于正常血糖。如果空腹血糖≥7.0 mmol/L或糖负荷后2小时血糖≥11.1 mmol/L,则考虑诊断为糖尿病,血糖高于正常范围但尚未达到糖尿病标准的称为糖调节受损,也称糖尿病前期。此外,糖化血红蛋白(HbA1c)在欧美国家已经广泛用于糖尿病的诊断,但由于我国的相关检验标准尚未统一,目前还只用于血糖控制的疗效评估。

现代医学已经确定肥胖、缺乏运动、膳食不平衡等几十个因素都会导致糖尿病的患病风险增加,因此它们被称为糖尿病的危险因素,不过,这和传染性疾病中常见的“乙肝病毒感染会导致肝炎”这样明确的因果关系不同,危险因素和慢性病之间的具体机制尚不明了。虽然具体机制不明确,但是大量研究已经证实,仅仅通过减肥、平衡膳食、戒烟等有效的生活方式干预,就可以在很大程度上降低糖尿病的患病风险,至于具体如何进行,那就是我们在下一期中将要介绍的内容了。