115年:護理基礎醫學(2)

當血糖濃度高於正常範圍時,一般會產生下列何種調節反應?

A升糖素分泌增加
B血漿葡萄糖進入脂肪細胞
C肝臟進行糖質新生
D胰島素促使血糖進入腦細胞

詳細解析

本題觀念

血糖升高時,身體會啟動降低血糖的負回饋調節。胰臟 β 細胞感受到血糖上升後增加胰島素分泌,讓需要胰島素訊號的周邊組織增加葡萄糖攝取與利用,同時抑制肝臟釋放葡萄糖;在四個選項中,最直接符合這個調節反應的是血漿葡萄糖進入脂肪細胞。理解不同組織使用的葡萄糖轉運蛋白,能避免把腦細胞的持續攝糖誤認為胰島素作用。這是判斷本題的生理主軸。

選項分析

  • A 升糖素分泌增加:錯誤。 高血糖會促進胰島素分泌,並抑制胰島 α 細胞的升糖素分泌。升糖素主要在血糖偏低時增加肝糖原分解與糖質新生,將葡萄糖送入血液;若血糖已偏高,增加升糖素會與降低血糖的目標相反。
  • B 血漿葡萄糖進入脂肪細胞:正確。 胰島素作用於脂肪細胞,使細胞膜上的 GLUT4(glucose transporter 4,葡萄糖轉運蛋白 4)增加,促進血漿葡萄糖進入細胞。進入脂肪細胞的葡萄糖可供能量代謝,也可轉成甘油三酯的合成原料,有助於把餐後多餘能量儲存起來。
  • C 肝臟進行糖質新生:錯誤。 糖質新生是由乳酸、甘油與胺基酸等非醣類原料製造葡萄糖。高血糖及高胰島素狀態會抑制肝臟糖質新生與肝臟葡萄糖輸出;這項作用在低血糖或升糖素升高時才會被加強,所以 C 不是高血糖時的正常反應。
  • D 胰島素促使血糖進入腦細胞:錯誤。 腦部主要使用 GLUT1 與 GLUT3 運送葡萄糖,多數腦細胞的基礎葡萄糖供應不依賴胰島素促使 GLUT4 轉位。胰島素對腦部仍可能有其他代謝與訊號作用,但「促使血糖進入腦細胞」不是本題所考的典型胰島素調節機制。

答案解析

血糖高於正常範圍時,胰島素是主要的降血糖荷爾蒙。它一方面促進骨骼肌與脂肪細胞的 GLUT4 移到細胞膜,增加葡萄糖由血液進入細胞;另一方面促進肝臟與肌肉合成肝糖原或肌糖原,並抑制肝臟糖原分解與糖質新生。胰島素也會抑制脂肪分解,讓脂肪細胞把吸收的葡萄糖和脂肪酸用於能量儲存。

本題選項 B 的描述沒有直接寫出胰島素,但它符合高血糖後的胰島素作用:脂肪細胞使用胰島素敏感的 GLUT4 增加葡萄糖攝取。A 與 C 是低血糖時較典型的升血糖方向;D 則混淆了腦部主要使用 GLUT1、GLUT3 的胰島素非依賴性運輸與脂肪、骨骼肌的 GLUT4 調節。因此官方答案 B。

核心知識點

  • 高血糖 → 胰臟 β 細胞分泌胰島素增加 → 周邊組織攝取葡萄糖增加。
  • GLUT4 主要位於骨骼肌與脂肪組織,對胰島素反應敏感。
  • 高胰島素會抑制升糖素、肝糖原分解與糖質新生,降低肝臟葡萄糖輸出。
  • 腦部主要靠 GLUT1、GLUT3 持續運送葡萄糖,並非依靠胰島素促進 GLUT4 轉位。
  • 看到高血糖先判斷身體要「降血糖」;看到低血糖才聯想到升糖素、肝糖原分解與糖質新生。

參考資料

  1. Physiology, Insulin
  2. Intracellular organization of insulin signaling and GLUT4 translocation
  3. Physiology, Glucose Transporter Type 4
  4. Glucose Transporters in the Brain