علم وظائف الأعضاء

استقلاب الكربوهيدرات ، استقلاب السكريات

والغلوكوز هي السكريات والغرض من توازنها (أي التوازن) هو توفير النسيج العصبي (الدماغ) ، في ظروف الاستهلاك غير الغذائي ، وكمية من الجلوكوز كافية لتشغيلها. النسيج العصبي ، في الواقع ، للعمل بشكل صحيح ، يعتمد بشكل صارم على الجلوكوز. هناك غرض آخر لاستتباب الغلوكوز هو تخزين بعض المواد الفائضة من مواد الطاقة ، خاصة الجلوكوز ، مع الطعام ، ومنع الزيادة المفرطة في سكر الدم (أي تركيز الجلوكوز في الدم).

بعد ليلة من الصيام ، يتم استخدام جلوكوز الدم في الغالب من قبل الدماغ ، إلى خلايا الدم الحمراء بدرجة أقل ، والأمعاء والأنسجة الحساسة للأنسولين (الأنسجة العضلية والنسيج الدهني) ، وهو الهرمون الذي يسمح لهذه الأنسجة نفسها بالاستفادة من الجلوكوز وتخزينها بداخلها. يستطيع الكبد تخزين الجلوكوز على شكل جلايكوجين (الكثير من جزيئات الجلوكوز "المعبأة") وإطلاقه كجلوكوز. يلعب البنكرياس دورًا أساسيًا في توازن السكر. في الواقع ، يتم تنظيم إنتاج الجلوكوز من الكبد بواسطة هرمونيين ، أنسولين وجلوكاجون. يؤدي نقص الأنسولين إلى إطلاق الجلوكوز من الكبد إلى الدم ، مما يؤدي إلى زيادة نسبة السكر في الدم ( فرط سكر الدم ) في الدم نفسه. في نقص الغلوكاغون يتم حظر توقف الكبد عن الجلوكوز مع ما يترتب على ذلك من انخفاض في الدم ( نقص السكر في الدم ). وعلاوة على ذلك ، فإن استخدام الجلوكوز من قبل الأجهزة الأخرى ، يسمى الطرفية ، ينعكس أيضا في انخفاض في نسبة السكر في الدم. هذا يؤدي إلى انخفاض الأنسولين (كمية الأنسولين في الدورة الدموية) ، وزيادة في الجلوكاجون (كمية من الجلوكاجون في الدورة الدموية) وإعادة تعديل النظام من خلال زيادة انسحاب الجلوكوز الكبدي.

بجانب وتوازن مع نظام الأنسولين - الجلوكاجون ، يوجد ما يسمى بتنظيم مضاد أو نظام مضاد ، ممثل بالغدة النخامية والغدية الكظرية. من خلال إفراز الهرمونات مثل GH ، ACTH ، الكورتيزول والكاتيكولامين (الأدرينالين والنورادرينالين) ، هذا النظام له تأثير فرط سكر الدم ، أي أنه يزيد من إطلاق الجلوكوز في مجرى الدم.

بعد تناول الوجبة ، يؤدي الجلوكوز الذي تمتصه القناة المعوية إلى زيادة في نسبة السكر في الدم. يتم تخفيض الكربوهيدرات (التي هي السكريات ، أو التي تتكون من أنواع مختلفة من السكريات مجتمعة) ، بمجرد أن تكون في الأمعاء ، إلى السكريات الأحادية ، التي هي الجلوكوز (80 ٪) ، الفركتوز (15 ٪) والجالاكتوز (5 ٪). ثم يتم امتصاصها من قبل خلايا الغشاء المخاطي في الأمعاء ، ومن هنا ، يتم نقلها إلى الدم. بشكل عام ، بعد تناول وجبة مختلطة (50٪ كربوهيدرات ، 35٪ دهون ، 15٪ بروتين) يعود سكر الدم إلى مستويات ما قبل الأكل (تلك قبل الغداء) بعد حوالي 2-3 ساعات.

يؤدي مرور وامتصاص الطاقة للسكريات (ولكن أيضًا من البروتينات والدهون) عبر القناة الهضمية إلى إطلاق سلسلة من الإشارات التي تسمح بتخزين العناصر الغذائية في الأعضاء المختلفة. في الوقت نفسه ، يتم تحفيز إفراز الأنسولين ، وهو الهرمون المنظم الرئيسي لنقص السكر في الدم. تؤدي الزيادة في مستويات البلازما لهذا الهرمون إلى انخفاض مستويات الجلوكاجون ومضادها وتسبب انخفاض في انسحاب الجلوكوز الكبدي لأنه يثبط انشقاق الجليكوجين في الجلوكوز (تحلل الجليكوجين) وتوليف الجلوكوز الجديد من الأحماض الأمينية (جلوكونيوجينيسيس). ينقبض الكبد ، الذي ينفرد بحرية إلى الجلوكوز ، نحو 50٪ من الجلوكوز لتحويله إلى الجليكوجين (عمل يتحكم فيه الأنسولين). يتم توزيع الجلوكوز غير المحجوز من الكبد في الأنسجة العضلية والدهنية. عندما يميل السكر في الدم إلى النزول ، هناك زيادة تدريجية في إنتاج الجلوكوز الكبدي ، في نفس الوقت الذي تنخفض فيه مستويات البلازما من الأنسولين وزيادة في الهرمونات المضادة للفيروسات ، وخاصة الجلوكاجون.