葡萄糖、果糖、胰岛素与糖尿病(二)
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上次我们了解了尿糖、血糖与胰岛素的关系,尿糖来源于血糖,而血糖又指的是血液中的葡萄糖。于是有人说,糖尿病的病人不能吃糖,但是可以吃果糖,因为果糖不会引起血糖升高,或者说过糖的代谢不需要胰岛素的参与。那么事实是否果真如此呢?
果糖与葡萄糖有何区别
要说果糖与葡萄糖的区别主要有以下两个方面:
1、吸收转运方式不同;
2、代谢方式不同;
1、吸收转运方式不同;
我们知道吸收的主要部位是在小肠,不仅仅是因为小肠特殊绒毛结构增大了它的吸收面积,正常人体小肠表面积可达200~250m2。也是因为食物运动到达小肠的时候已经与多种消化酶充分混合,经历了较长的消化过程。食物中人体需要的营养物质已经消化为较小体积容易被吸收的物质。并且小肠分布着丰富的血管和淋巴组织,便于吸收的营养素运至全身。
食物中的许多大分子碳水化合物,比如淀粉等,大多消化为葡萄糖后被吸收。能被人体吸收的糖类主要是葡萄糖、果糖和半乳糖这三类单糖(结构最简单的糖)。其中葡萄糖与半乳糖的吸收过程大致相同,而与果糖有明显的区别。
1.1葡萄糖的吸收
在小肠黏膜上皮细胞分布着许多能够转运葡萄糖的蛋白,它们的特点是结合一个葡萄糖分子的同时还要结合一个钠离子,然后一同转运至细胞内。在细胞的内部它们的结合力量减弱,于是都彼此分开。其中的钠离子,又被“钠泵”转运出细胞。由于“钠泵”的这种作用,不断的使钠离子出离细胞,造成了细胞内部的低钠和细胞外部的高钠。这样就形成了一个浓度差,这种转运蛋白就是借这种浓度差的“动力”而把葡萄糖转运进入小肠黏膜上皮细胞的。所以这种转运蛋白被称为钠+-葡糖协同转运蛋白——SGLT。这种转运的方式本身是不需要消耗能量的,但是由于它是继发与“钠泵”的转运,而“钠泵”的转运方式是一种逆浓度差的主动的消耗能量的转运方式,所以SGLT转运葡萄糖的转运被称为“继发性主动转运”。
1.2果糖的吸收
果糖的吸收与葡萄糖最大的不同就是依靠的转运体不同。果糖不需要通过SGLT,而是通过另一种蛋白,即葡萄糖转运体(GLUT)。葡萄糖转运体是一类物质,包括好多种。果糖在小肠吸收的过程是依赖葡萄糖转运体-5(GLUT-5)的作用。这种转运的特点是不需要消耗能量,并且是顺着浓度差进行的,也就是从多的地方向少的地方进行。这种转运方式与葡萄糖的转运方式相比首先速度要慢好多,其次当转运两方面的浓度趋近于相同的时候,转运就会减慢甚至停止。比如说两个地方的水位不一样高的时候,水会从高处流向地处。但是过了一段时间两面水位一样高的时候,水的流动就会停止。这种现象称为转运过程中的“饱和现象”。
通过比较吸收方式的不同我们可以看出来,葡萄糖吸收的速度本身要快过果糖。再加上果糖吸收还会有“饱和”现象。这就导致了果糖的吸收速度要远远低于葡萄糖。
1.3由血液进入细胞过程的不同
被吸收的果糖与葡萄糖进入血液,在由血液运输到全身各处组织。前面我们提到过,血糖的升高刺激了胰岛素的分泌,进而刺激了细胞中葡萄糖转运体的活动。这里我们说的转运葡萄糖的转运体就是葡萄糖转运体-4(GLUT-4)。这种转运体平时藏在细胞内部,受到胰岛素的刺激才“游”到细胞膜表面来开始转运葡萄糖。脂肪、骨骼肌和心肌这些消耗葡萄糖的“大户”通常都是用GLUT-4来转运葡萄糖进入细胞分解提供能量的,所以这些组织也被称为胰岛素敏感组织。
患有糖尿病的病人,他们体内的GLUT-4的数量常常会不足或功能下降了。受到相同量胰岛素的刺激后,转运葡萄糖的能力不足以降低血糖。于是血糖继续保持高位并继续刺激胰岛素分泌。这就是发生胰岛素抵抗的原因之一。
而果糖进入细胞的过程没有那么复杂,不需要胰岛素刺激GLUT-4,也就不需要胰岛素的分泌,所以它的到来不会加重胰腺负担。并且由于吸收较慢血中果糖的上升相对较为平和。
参考文献:
⑴ 朱大年.吴博威.樊小力.生理学[M].
北京.人民卫生出版社.2012.2
原创博文
国家高级公共营养师:李世阳
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