人体正常葡萄糖的平衡和血糖调节

糖的主要生理功能是供给机体生命活动所需的能量。一般情况下，人体所需能量的50%～70%由糖类物质的氧化分解提供。糖在体内的代谢途径可因供氧情况不同而有所不同。大多数组织细胞通常有足够的氧供，糖的分解供能以有氧氧化为主。在人体处于缺氧状态时，葡萄糖进行无氧酵解，虽然释放很少的能量，但糖酵解是人体内唯一不需要氧气的供能途径。然而正常成年脑组织主要依赖葡萄糖的有氧氧化供能，当发生低血糖或缺氧时，可引起脑功能活动的障碍，出现头晕等症状，重者可发生抽搐甚至昏迷。

糖原是葡萄糖的多聚体，是糖在体内的储存形式，主要有肌糖原和肝糖原两种形式。肌糖原为骨骼肌活动提供能量。由于肌糖原不含葡萄糖-6-磷酸酶，所以肌糖原分解后不能直接转变为葡萄糖，因此不能改变血糖水平。肝糖原则在维持机体血糖浓度的相对稳定中起重要作用。当空腹血糖浓度降低时，肝糖原可转变为葡萄糖，使血糖浓度升高到正常水平。反之，当血糖浓度升高时，血糖则在肝脏中合成肝糖原储存起来。但肝糖原的储存量较少，仅供正常机体维持血糖8～12小时。

在两餐之间或禁食状况下，血浆葡萄糖能维持在一定水平除糖原分解供能，还依赖于糖异生。一旦肝糖原被耗竭，主要通过糖异生生成葡萄糖。糖异生主要发生在肝脏，也可发生在肾脏。糖异生所需的前体来自肝脏、肌肉和脂肪组织。肌肉提供乳酸、丙酮酸、丙氨酸和其他氨基酸。脂肪分解为甘油和脂肪酸。甘油主要在肝脏被利用，经过磷酸化和脱氢进入糖的氧化分解途径供能，或转变为糖。游离脂肪酸为糖异生合成乙酰辅酶A。脂肪酸与辅酶A结合后，经过β氧化，逐渐分解为乙酰辅酶A而进入糖的氧化途径，并为大脑以外的其他组织提供替代性能量来源。

外周组织对葡萄糖的生成和摄取利用间的平衡基于激素、神经和基质的精确调节。调节血糖的激素分为降糖激素和升糖激素。降糖激素只有胰岛素，升糖激素有胰高血糖素、儿茶酚胺、生长激素、皮质醇。禁食时，胰岛素分泌受抑，允许肝脏、肾脏的糖异生增加和肝糖原分解促进葡萄糖输出。低浓度的胰岛素水平同时减少外周组织对葡萄糖的摄取和利用、允许脂肪和蛋白的分解以生成糖异生前体并提供能源替代物。进食后，胰岛素逆转上述过程，并促进能量储存。糖原分解和糖异生受抑，肝、肾葡萄糖输出减少，外周葡萄糖摄入和利用增加，脂肪和蛋白分解受限。胰高血糖素、肾上腺素、生长激素和皮质醇等其他激素在正常生理状况下对葡萄糖的调节作用相对较弱。但这些激素在机体对低血糖的防御反应中起着非常重要的作用。一旦血糖水平接近并要进入低血糖范围，就会发生一系列特征性的对抗低血糖的反调节激素反应。胰高血糖素是最早、最重要的反应激素，它促进糖原分解和糖异生。在对低血糖的急性反应中，肾上腺素也起着重要的作用，尤其在糖原储存不充分时，能刺激糖原分解和糖异生，限制胰岛素敏感组织对葡萄糖的利用。去甲肾上腺素作为神经递质，由肾上腺髓质和交感神经的节后纤维释放，也可抑制胰岛素的释放。生长激素和皮质醇在急性低血糖反应中作用较慢（图9-1）。(https://www.daowen.com)

图9-1　葡萄糖代谢和禁食、低血糖防御途径

另外，血糖高时刺激肝糖原生成，抑制糖输出；血糖低时则相反，葡萄糖的这种自身调节不依赖于神经和激素，也称之为肝的自身调节。