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[有片]胰脏是什么?有什么功用

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胰脏的基础认识与历史探源

胰脏,这个隐居于人体腹腔深处的器官,自古以来便是医学探索的对象。其发现可追溯至西元前3世纪,古希腊解剖学家希罗菲卢斯(Herophilus)首次描述了这一腺体结构,但当时对其功能一无所知。数百年后,另一位古希腊医师盖伦(Galen)将其命名为”pancreas”,源自希腊文”pan”(全部)和”kreas”(肉),意即”全肉”,反映了当时对其结构的直观认识。

时至今日,我们已知胰脏是位于人体上腹部深处的细长腺体,横亘于后腹腔,长约12-15公分,重量仅70-100克,相当于一部智慧型手机的重量。其解剖位置极为隐蔽:前方有胃遮挡,后方紧贴脊柱,右侧被十二指肠环绕,左侧则延伸至脾脏附近(图1)。这种深藏不露的位置特点,既是其保护机制,也为临床诊断带来挑战。

胰脏解剖位置示意图

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图表显示人体腹部横切面,标注胰脏与周围器官的相对位置: 胃(前方)、十二指肠(右侧)、总胆管(穿越胰头)、脾脏(左侧)、脊柱(后方)

胰脏的双重身份:外分泌与内分泌系统

胰脏独特之处在于其兼具外分泌和内分泌双重功能,这种双重身份直到19世纪末才被完全阐明。 1889年,德国医师约瑟夫·冯·梅林(Joseph von Mering)和奥斯卡·明科夫斯基(Oskar Minkowski)在实验中移除狗的胰脏后,发现动物出现糖尿病症状,首次确立了胰脏与糖代谢的关联。 1921年,加拿大科学家弗雷德里克·班廷(Frederick Banting)和查尔斯·贝斯特(Charles Best)成功分离出胰岛素,彻底改变了糖尿病治疗的历史进程。

从结构上看,胰脏由两大功能组织构成:外分泌腺泡和内分泌胰岛。外分泌部分占胰脏组织的95%,负责生产消化酶;而内分泌的胰岛组织仅占1-2%,却担负着调节代谢的重要使命。这种功能分工的精巧设计,使胰脏成为人体消化与代谢系统的核心枢纽。

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胰脏的精密功能与运作机制

外分泌功能:消化系统的化学工厂

胰脏的外分泌功能可谓人体内最高效的化学工厂之一。每日,健康的胰脏会分泌约1.5-2升的胰液,其中包含大量消化酶和碳酸氢盐。这些消化酶分为三大类:

  1. 淀粉酶:负责分解碳水化合物
  2. 蛋白酶(如胰蛋白酶原、胰凝乳蛋白酶原):负责分解蛋白质
  3. 脂肪酶:负责分解脂肪
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这些酶最初以非活性形式(酶原)储存,进入十二指肠后才被激活,避免消化胰脏自身。这种自我保护机制若出现故障,便可能导致急性胰脏炎。

胰液的分泌调节是一个精密的过程,受神经和激素双重控制。食物进入十二指肠后,肠黏膜细胞分泌促胰液素和胆囊收缩素,通过血液循环刺激胰脏增加分泌。这种反应速度极快,通常在食物进入小肠后1-2分钟内即开始(表1)。

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胰脏外分泌反应时间表

阶段时间分泌特点刺激因素
头期0-2分钟酶丰富分泌嗅觉、味觉、咀嚼
胃期2-5分钟中等分泌胃扩张、食物化学成分
肠期5+分钟大量液体和酶分泌十二指肠内食糜酸度、脂肪含量

内分泌功能:血糖调控的指挥中心

胰脏的内分泌功能主要由散布于腺体中的100-150万个胰岛(Langerhans islets)完成。每个胰岛都是微型的生化调控中心,包含多种激素分泌细胞:

  • α细胞:分泌升糖素,提高血糖浓度
  • β细胞:分泌胰岛素,降低血糖浓度
  • δ细胞:分泌体制素,调节α和β细胞功能
  • PP细胞:分泌胰多肽,调节外分泌功能

这些细胞共同构成了精密的血糖反馈系统。当血糖升高时(如餐后),β细胞在10分钟内迅速释放胰岛素,促进细胞摄取葡萄糖;当血糖降低时,α细胞在5-15分钟内释放升糖素,促使肝脏释放储存的葡萄糖(图2)。

餐后血糖调控时间序列

时间(分钟)血糖水平(mg/dL)胰岛素浓度(μU/mL)生理阶段与说明
09512空腹基础状态:血糖和胰岛素均处于基础水平。
3016575快速反应期:血糖迅速上升;胰岛素分泌达到峰值,以应对飙升的血糖。
6018565血糖峰值期血糖浓度达到最高点;胰岛素维持高浓度分泌。
9015545回落期:胰岛素效应显现,血糖开始稳定下降;胰岛素分泌随之减少。
12012525关键诊断点:临床上常用120分钟的值作为糖尿病诊断的重要依据。
15010518恢复期:血糖接近正常范围,胰岛素分泌接近基础水平。
1809714恢复基础状态:血糖和胰岛素基本恢复至空腹状态。

数据解读与关键结论

  1. 胰岛素的快速反应:从表格可见,在血糖开始上升的30分钟内,胰岛素浓度急遽升高至峰值(75 μU/mL),这显示健康的胰脏β细胞功能非常灵敏和高效。
  2. 血糖的峰值与回落:血糖在60分钟左右达到峰值(185 mg/dL),之后在胰岛素的作用下持续下降,并在120分钟时大幅回落至125 mg/dL,在180分钟时几乎恢复空腹水平。这反映了体内有效的葡萄糖调节能力。
  3. 动态平衡:两组数据的变化趋势清晰展示了 「血糖升高→ 刺激胰岛素分泌→ 血糖被利用与储存→ 血糖降低→ 胰岛素分泌减少」 这一完美的负反馈调节机制,这正是胰脏最核心的功能之一。
这种动态平衡的维持对人体至关重要。研究表明,胰岛内各类细胞通过旁分泌作用相互调节,形成了一个高度自主的微调控系统,能够对血糖变化做出秒级反应。
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胰脏相关疾病与健康威胁

疾病发生率死亡率15 年趋势(2010→2025)主要危险因子
急性胰脏炎341.2↑ 22 %胆结石、酗酒
慢性胰脏炎90.8↑ 15 %长期酗酒、吸烟
胰脏癌7.26.6↑ 30 %吸烟、肥胖、糖尿病
胰岛素依赖型糖尿病(新发)150.2↑ 18 %自体免疫、环境触发
第2 型糖尿病(新发)52012↑ 40 %肥胖、久坐、高热量饮食
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胰脏发炎性疾病:急性与慢性胰脏炎

胰脏炎是胰脏最常见的疾病之一,可分为急性和慢性两类。急性胰脏炎通常是突然发作的炎症反应,全球年发病率约为每10万人13-45例。其主要成因包括胆结石(40%)和酒精滥用(35%),其余原因包括高三酸甘油酯血症、某些药物和遗传因素。

急性胰脏炎的临床过程可分为三个时间阶段:

  1. 初期(0-7天):局部炎症反应,可能导致器官功能衰竭
  2. 中期(1-2周):坏死组织形成,可能继发感染
  3. 后期(2周以上):并发症出现或逐渐恢复

慢性胰脏炎则是长期、不可逆的炎症过程,特征是胰脏实质纤维化和功能丧失。长期酗酒是主要风险因素,占病例的70-80%。慢性胰脏炎患者胰脏癌风险显著增高,较普通人高出15-20倍。

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急性与慢性胰脏炎比较

特征急性胰脏炎慢性胰脏炎
病理改变可逆性炎症不可逆纤维化
主要症状剧烈上腹痛反复腹痛、脂肪泻
内分泌功能通常保留后期丧失(糖尿病)
外分泌功能暂时受影响进行性丧失
发病高峰年龄50-60岁40-50岁

代谢性疾病:糖尿病与胰脏的关联

糖尿病作为最著名的胰脏相关疾病,已成为全球健康危机。根据国际糖尿病联盟(IDF)2021年数据,全球约有5.37亿成年人患有糖尿病,预计到2045年将上升至7.83亿。糖尿病主要分为两类:

  1. 第1型糖尿病:由自身免疫破坏胰岛β细胞导致,通常发生在儿童和青少年期,占糖尿病病例的5-10%。
  2. 第2型糖尿病:由胰岛素抵抗和β细胞功能逐渐衰退导致,占90-95%病例。

糖尿病发展的时间序列可长达数年甚至数十年。在第2型糖尿病前期,胰岛β细胞会代偿性增生和过度分泌胰岛素,以克服胰岛素抵抗。随时间推移,β细胞逐渐衰竭,胰岛素分泌不足,最终导致空腹血糖升高和糖尿病确诊(图3)。

图3:从健康到糖尿病的多阶段生理演变过程

阶段时间跨度血糖状态胰岛素敏感性胰岛β细胞功能胰岛素水平关键特征与说明
1. 正常葡萄糖耐量正常正常正常正常身体能够有效处理葡萄糖,血糖始终维持在正常范围内。这是理想的健康状态。
2. 胰岛素抵抗起始期
(可能持续多年)
正常 (空腹及餐后)开始下降代偿性增强轻微升高肌肉、脂肪和肝脏细胞对胰岛素的反应变差。为了将血糖维持正常,胰脏必须更努力地工作。此阶段通常无明显症状,但可能伴有肥胖、高血压等代谢问题。
3. 代偿性高胰岛素血症代偿期
(可持续5-10年或更久)
正常 (空腹)
轻微异常 (餐后)
明显下降过度代偿显著升高胰岛β细胞通过分泌超量的胰岛素来克服胰岛素抵抗,勉强将空腹血糖维持在正常范围,但餐后血糖可能开始出现轻微波动和升高。
4. β细胞功能衰退失代偿前期空腹血糖异常
(IFG)

糖耐量异常
(IGT)
严重下降开始衰退从高点逐渐下降由于长期超负荷工作,胰岛β细胞开始疲劳、功能减退,甚至凋亡。分泌胰岛素的能力下降,无法再抑制肝脏葡萄糖输出,导致空腹血糖升高。此阶段称为「糖尿病前期」。
5. 糖耐量异常
(糖尿病前期)
失代偿期IFG + IGT严重抵抗持续衰退下降血糖明显高于正常水平,但尚未达到糖尿病的诊断标准。这是预防糖尿病的最后关键机会窗口。
6. 明显糖尿病确诊与进展期糖尿病诊断标准
(空腹≥126 mg/dL
餐后≥200 mg/dL)
严重抵抗显著衰竭低下胰岛β细胞功能严重受损,胰岛素分泌严重不足,无法控制血糖。空腹和餐后血糖均持续超标,出现典型「三多一少」等糖尿病症状,需透过生活方式干预和药物治疗来控制血糖。

此表格清晰地展示了为什么第2型糖尿病是一种进行性疾病,并强调了在症状出现之前进行早期筛查和干预的极端重要性。

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关键要点

  1. 漫长的潜伏期:第2型糖尿病的发展是一个长达数年甚至数十年的渐进过程,这为早期干预和预防提供了宝贵的时间窗口。
  2. 胰岛素抵抗是起点:通常这是整个过程的触发因素,与肥胖、缺乏运动、遗传等密切相关。
  3. β细胞衰竭是关键转折点:从「代偿性高胰岛素血症」到「β细胞功能衰退」是从血糖正常走向异常的关键转折点。一旦β细胞功能衰退到一定程度,糖尿病几乎不可避免。
  4. 糖尿病前期是可逆的:在「糖耐量异常」阶段,通过强化的生活方式改变(减重、运动、饮食调整),有很大机率可以延缓或逆转病程进展,防止发展为明显的糖尿病。
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胰脏肿瘤:沉默的杀手

胰脏肿瘤中最令人担忧的是胰脏导管腺癌,因其极高的死亡率被称为「沉默的杀手」。根据全球癌症统计数据(GLOBOCAN 2020),胰脏癌年发病例约为49.6万,死亡例达46.6万,死亡率与发病率几乎持平,反映了其极差的预后。

胰脏癌的危险因素包括:

  • 吸烟(风险增加2-3倍)
  • 慢性胰脏炎(风险增加15-20倍)
  • 糖尿病(风险增加1.5-2倍)
  • 家族史(5-10%病例有遗传因素)
  • 肥胖和高龄

胰脏癌的发展通常经历多年的潜伏期。从初始基因突变到形成可检测的肿瘤,平均需要10-15年时间。然而,一旦形成临床可识别的肿瘤,疾病进展往往迅速而凶险。由于早期症状不明显,超过80%的患者在确诊时已处于晚期,失去了手术根治的机会。

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胰脏癌分期与5年生存率

分期肿瘤范围手术可行性5年相对生存率
I期局限于胰脏可切除25-30%
II期局部扩散可能可切除10-12%
III期重要血管侵犯边缘可切除6-8%
IV期远处转移不可切除1-3%
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胰脏健康的维护与疾病预防

生活方式与胰脏健康

维护胰脏健康需要采取综合性措施,涉及饮食、运动和生活习惯多方面。以下关键策略基于大量流行病学研究:

  1. 戒烟限酒:吸烟是胰脏癌最确定的风险因素,戒烟10年后风险可降低30%。酒精摄入应限制在每日标准饮用量内(男性≤2杯,女性≤1杯)。
  2. 均衡饮食:采取地中海式饮食模式,富含水果、蔬菜、全谷物和健康脂肪。特别注意控制红肉和加工肉类的摄入,这些与胰脏癌风险增加相关。
  3. 体重管理:肥胖(BMI≥30)使胰脏癌风险增加20%,维持健康体重(BMI 18.5-24.9)对胰脏保护至关重要。
  4. 血糖控制:即使非糖尿病患者,维持稳定血糖水平也能减轻胰脏负担。避免高糖饮食和快速升糖食物。
面向建议
饮食地中海饮食(高纤、橄榄油、深海鱼)、限酒(男<20 g/日,女<10 g/日)、避免高油炸与加工肉。
运动每周≥150 分钟中等强度有氧+ 2 次阻力训练,可降低胰岛素阻抗25 %。
体重管理BMI 维持18.5–24;腰围男<90 cm、女<80 cm。
戒烟吸烟者胰脏癌风险增70 %,戒烟10 年后风险降至非吸烟者水平。
筛检家族史或遗传突变者:每年EUS + MRI;慢性胰脏炎患者每6 个月影像+ CA-19-9。
早期症状警觉持续上腹痛、黄疸、新发糖尿病、油便,应即早就医。

早期筛查与高危人群监测

对于胰脏癌高危人群,早期筛查可能挽救生命。高危人群包括:

  • 一级亲属有胰脏癌家族史
  • 已知携带相关基因突变(如BRCA1/2、CDKN2A)
  • 患有遗传性胰脏炎
  • 新发糖尿病且年龄>50岁伴体重减轻

目前推荐的筛查策略包括定期影像学检查(内视镜超音波或MRI/MRCP)和血液标志物检测(CA19-9等)。筛查通常从50岁开始,或比家族中最年轻患者年龄提前10年。

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医学进展与未来展望

胰脏医学领域正在快速发展。在诊断方面,液体活检技术通过检测血液中的循环肿瘤DNA和外泌体,有望实现早期无创诊断。在治疗领域,免疫疗法、靶向治疗和个体化医疗策略为晚期患者带来新希望。

人工智能辅助诊断系统也开始应用于胰脏疾病领域,通过分析医学影像提高早期病变的识别率。研究表明,AI系统检测早期胰脏癌的敏感性可达90%以上,高于经验丰富的放射科医师。

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珍视沉默的器官

胰脏虽是体内默默无闻的器官,却担负着消化与代谢的双重使命。其精巧的结构和功能反映了人体生理的奇妙设计,而其易受疾病侵袭的脆弱性则提醒我们关注这一直被低估的器官。

透过了解胰脏的功能、疾病和保护措施,我们能够更好地维护这一重要器官的健康。未来随着医学进步,相信我们将能更有效应对胰脏疾病,破解这一「沉默器官」的更多奥秘,为人类健康带来新福祉。

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