A vércukorszint szabályozása
A glükóz elengedhetetlen molekula a sejtek működéséhez, mivel ez a fő energiaforrás. Élelmezéssel a bélen keresztül jut be a testbe, és a véren keresztül eloszlik az egész testben. A vér glükózkoncentrációja (glikémia), egészséges embernél a vérplazmában mindig 0,8 és 1,2 g.L -1 között van. Ezt hívják a fiziológiai állandó (fiziológiai: a szervek működésének vizsgálata).
I. A vércukor szabályozott változó
A vércukorszint (= a glükóz koncentrációja a vérben) folyamatosan megkérdőjelezhető egy nap folyamán, de a vérplazmában mindig 0,8 és 1,2 g között van. Ez -1glikémiás homeosztázis.
A) Étkezés után a vércukorszint átmenetileg növekszik
Étkezés után egészséges embernél az étrendből származó szénhidrátok emésztéséből származó glükóz áthalad a bél falain a többi tápanyaggal és átjut a vérbe (a bélbolyhok szintjén).
A vércukorszint azonban nagyon keveset (néhány tized) emelkedik, és gyorsan visszatér körülbelül 1 g.L -1 értékre, ami azt mutatja, hogy a glükózfelesleg nagyon gyorsan eltávolul a vérből.
B) Étkezés között a vércukorszint nagyon csekély mértékben csökken
A glükózt a test minden sejtje elveszi a vérből, és energiaforrásként használja (ez az sejtlégzés).
A test óránként körülbelül 10-15 g glükózt használ fel, ha teljes nyugalomban van, és sokkal többet, ha aktív.
A vércukorszintet ezért a sejtek folyamatosan használják akik főnek használják energiaforrás (az idegsejtek és a vörösvértestek kizárólag a glükózt használják energiaforrásként), ennek ellenére a glükóz mennyisége csak kissé csökken az étkezés után. A vért ezért folyamatosan töltik fel glükózzal.
Éjszakai éhgyomri után is a vércukorszint csak 0,8 g.L -1-re csökken, ami bizonyítja állagát.
C) A hipoglikémia vagy a hiperglikémia súlyos következményekkel jár
Hipoglikémia: a normálnál alacsonyabb vércukorszint
A test mindent megtesz a hipoglikémia megelőzése érdekében, amely visszafordíthatatlan károsodást okozhat az agyban.
0,6 g.L -1 alatt az idegsejtek glükózhiánya különböző rendellenességeket okoz: remegés, verejtékezés, sápadtság. )
0,5 g.L -1 alatt az idegsejtek glükózhiánya görcsökhöz, kómához, agykárosodáshoz, majd halálhoz vezet, ha a helyzet túl sokáig tart.
Magas vércukorszint: magasabb, mint a normális vércukorszint
A hiperglikémia hosszú távon veszélyes: érrendszeri rendellenességeket (az erek megkeményedését), vese-, szem rendellenességeket okoz ... jellemző a cukorbetegségre.
A vérplazmában 0,8 és 1,2 g.L -1 közötti glikémia fenntartása ezért létfontosságú a test számára. Ennek a vércukorszintnek a fenntartása magában foglalja szabályozási mechanizmusok.
II. A máj a fő szerv, amely közvetlenül befolyásolja a vércukorszintet
A) A máj alapvető szerepe a vércukorszintben
Emlékeztető: az emberi emésztőrendszer
Tapasztalatai Claude Bernard, különösen a "mosott máj" néven ismert (1855) lehetővé tette a máj szerepének meghatározását. Claude Bernard bebizonyította, hogy a máj képes felszabadítani a glükózt a szervezetben.
A máj más természetű molekulákból (például zsírsavakból vagy aminosavakból) képes glükózt termelni.
A radioaktív glükóz beadásának köszönhetően követni lehet a glükóz sorsát a szervezetben. Néhányat a sejtek közvetlenül fogyasztanak, de néhányat a májban tárolnak.
B) Étkezés után a máj tárolja a glükózt
A beleket ellátó erek (májkapu véna) a májba utaznak, mielőtt a szívhez mennének. Étkezés után a bél szintjén a vérbe juttatott glükóz meghaladja az ereket a bél szintjén, de a máj felveszi és az enzimeknek köszönhetően glikogénné polimerizálódik: ez a folyamat glikogenogenezis (a glükóz polimerizációja glikogénné, a keményítőtől eltérő szerkezetű makromolekula).
n glükóz == (enzim: glükokináz) ==> n glükóz-foszfát == (enzim: glikogén szintetáz) ==> glikogén
Glikogén tartalék makromolekulának (a szénhidrátcsaládból) hívják, amely gömbként (apró szemcsék) található a májsejtek citoplazmájában. A máj legfeljebb körülbelül 100 g glikogént tartalmaz.
Más szövetek is tárolhatnak glükózt:
- izomszövet: mint glikogén,
- zsírszövet (zsír): trigliceridek (lipidek) formájában.
Jegyzet: Emberekben (ellentétben az egerekkel) a glükózt a máj átalakítja trigliceridekké, amelyeket aztán zsírsejtekben (adipocitákban) tárolnak: ezt lipogenezisnek nevezik.
C) A máj glükózt juttat a vérbe, amikor a vércukorszint csökken
Az ételbevitel között, amikor a vércukorszint csökken, a máj fokozatosan hidrolizálja glikogénkészleteit, hogy enzimekkel glükózzá alakítsa át, és ezáltal felszabadítsa a glükózt a vérbe, amely támogatja a vércukorszintet: ezt nevezik glikogenolízis.
glikogén == (enzim: glikogén-foszforiláz) ==> n glükóz == (enzim: glükóz-foszfatáz) ==> n glükóz-foszfát
Az izmok glikogenolízist is végeznek, de megtartja a saját használatra képződött glükózt, ami megtakarítja a vércukorszintet.
A zsírsejtek trigliceridjeiket is hidrolizálhatják: ezt ún lipolízis.
triglicerid + víz ===== (enzim) =====> glicerin + 3 zsírsav (A.G.)