Regolazione della glicemia

• Diagnostica

A. Carboidrati contenuti nella dieta.

La maggior parte dei carboidrati entra nel corpo con idrolisi alimentare per formare glucosio, galattosio o fruttosio, che attraverso la vena porta entra nel fegato. Il galattosio e il fruttosio si trasformano rapidamente in glucosio nel fegato (vedi figura 21.2 e 21.3).

B. Vari composti che formano glucosio entrano nel percorso della gluconeogenesi (Figura 22.2). Questi composti possono essere divisi in due gruppi: (1) composti che si trasformano in glucosio e non sono prodotti del suo metabolismo, come aminoacidi e propionato; (2) composti che sono prodotti dal metabolismo parziale del glucosio in un certo numero di tessuti; vengono trasferiti al fegato e ai reni, dove il glucosio viene nuovamente sintetizzato da loro. Pertanto, il lattato prodotto nel muscolo scheletrico e nei globuli rossi dal glucosio viene trasportato nel fegato e nei reni, dove il glucosio viene nuovamente formato da esso, che quindi entra nel sangue e nei tessuti. Questo processo è chiamato ciclo di Korn o ciclo di acido lattico (figura 22.6). La fonte di glicerolo, necessaria per la sintesi di triacilgliceroli nel tessuto adiposo, è la glicemia, poiché l'uso di glicerolo libero in questo tessuto è difficile. I tessuti adiposi degli acilgliceroli sono sottoposti a costante

Fig. 22.6. Il ciclo dell'acido lattico (ciclo Corey) e il ciclo glucosio-alanina.

idrolisi, con conseguente formazione di glicerina libera, che si diffonde dal tessuto al sangue. Nel fegato e nei reni, entra nel percorso della gluconeogenesi e si trasforma nuovamente in glucosio. Quindi, un ciclo funziona costantemente in cui il glucosio dal fegato e dai reni viene trasportato nel tessuto adiposo e il glicerolo da questo tessuto entra nel fegato e nei reni, dove viene convertito in glucosio.

Va notato che tra gli aminoacidi trasportati durante il digiuno dai muscoli al fegato, predomina l'alanina. Questo ci ha permesso di postulare l'esistenza del ciclo di glucosio alanina (Fig. 22.6), attraverso il quale il glucosio proviene dal fegato ai muscoli e l'alanina dai muscoli al fegato, assicurando così il trasferimento dell'ammino azoto dai muscoli al fegato e "free energy" dal fegato ai muscoli. L'energia richiesta per la sintesi del glucosio dal piruvato nel fegato proviene dall'ossidazione degli acidi grassi.

B. Glicogeno epatico. Concentrazione di glucosio nel sangue

Nell'uomo, tra i pasti, la concentrazione di glucosio nel sangue varia da 80 a. Dopo un pasto ricco di carboidrati, la concentrazione di glucosio aumenta a. Durante il digiuno, la concentrazione di glucosio scende a circa. Nello stato normale del corpo, il livello di glucosio nel sangue varia entro i limiti specificati. Nei ruminanti, la concentrazione di glucosio è significativamente inferiore - vicino a pecore e nei bovini. Ciò è dovuto al fatto che, in questi animali, quasi tutti i carboidrati provenienti dal cibo sono scomposti in acidi grassi (volatili) più bassi, che sostituiscono il glucosio come fonte di energia nei tessuti durante la normale alimentazione.

Regolazione della concentrazione di glucosio nel sangue

Mantenere la glicemia ad un certo livello è un esempio di uno dei meccanismi più avanzati di omeostasi, nel cui funzionamento sono coinvolti il ​​fegato, i tessuti extraepatici e alcuni ormoni. Il glucosio penetra facilmente nelle cellule del fegato e relativamente lentamente nelle cellule dei tessuti extraepatici. Di conseguenza, il passaggio attraverso la membrana cellulare è uno stadio di limitazione della velocità quando il glucosio viene consumato dai tessuti extraepatici. Il glucosio che entra nelle cellule viene rapidamente fosforilato dall'azione di esochinasi. D'altra parte, è possibile che una maggiore influenza sull'assorbimento di glucosio da parte del fegato o sul rilascio di glucosio da questo organo sia esercitata dall'attività di alcuni altri enzimi e dalla concentrazione di prodotti intermedi chiave. Tuttavia, la concentrazione di glucosio nel sangue è un fattore importante che regola il tasso di consumo di glucosio da parte del fegato e dei tessuti extraepatici.

Il ruolo della glucocnasi. Va notato in particolare che il glucosio-6-fosfato inibisce l'esochinasi e, quindi, l'assorbimento di glucosio da parte dei tessuti extraepatici, che dipende dall'esochinasi, che catalizza la fosforilazione del glucosio ed è regolata dal feedback. Ciò non accade con il fegato, poiché il glucosio-6-fosfato non inibisce la glucochinasi. Questo enzima è caratterizzato da un valore più elevato (minore affinità) per il glucosio rispetto a esochinasi; l'attività della glucochinasi aumenta nelle concentrazioni fisiologiche di glucosio (Figura 22.7); dopo l'ingestione di alimenti ricchi di carboidrati, l'enzima viene "sintonizzato" su alte concentrazioni di glucosio che entrano nel fegato attraverso la vena porta. Si noti che questo enzima è assente nei ruminanti, in cui solo una piccola quantità di glucosio viene fornita dall'intestino al sistema delle vene portale.

Con una normale glicemia, il fegato sembra fornire glucosio nel sangue. Con un aumento del livello di glucosio nel sangue, il suo rilascio dal fegato si arresta e a concentrazioni sufficientemente elevate, il glucosio inizia a fluire nel fegato. Come dimostrato da esperimenti condotti su ratti, quando la concentrazione di glucosio nella vena porta del fegato, la velocità del glucosio nel fegato e il tasso di rilascio dal fegato sono uguali.

Il ruolo dell'insulina In uno stato di iperglicemia, l'assorbimento di glucosio aumenta sia nel fegato che nei tessuti periferici. L'ormone svolge un ruolo centrale nella regolazione della concentrazione di glucosio nel sangue.

Fig. 22.7. La dipendenza dell'attività glucosfosforilante di esochinasi e glucochinasi sulla concentrazione di glucosio nel sangue. Il valore del glucosio in esochinasi è 0,05 (0,9 mg / 100 ml) e in glucochinasi-10

insulina. È sintetizzato nel pancreas dalle cellule B delle isole di Langerhans e il suo ingresso nel sangue aumenta con l'iperglicemia. La concentrazione di questo ormone nel sangue varia in parallelo con la concentrazione di glucosio; la sua introduzione causa rapidamente l'ipoglicemia. Le sostanze che secernono insulina includono aminoacidi, acidi grassi liberi, corpi chetonici, glucagone, secretina e la tolbutamide farmaco; adrenalina e norepinefrina, al contrario, bloccano la sua secrezione. L'insulina provoca rapidamente un aumento dell'assorbimento di glucosio da parte del tessuto adiposo e dei muscoli a causa dell'accelerazione del trasporto del glucosio attraverso le membrane cellulari spostando i portatori di glucosio dal citoplasma alla membrana plasmatica. Tuttavia, l'insulina non ha effetti diretti sulla penetrazione del glucosio nelle cellule del fegato; ciò è coerente con l'evidenza che la velocità del metabolismo del glucosio nelle cellule epatiche non è limitata dalla velocità del suo passaggio attraverso le membrane cellulari. L'insulina, tuttavia, agisce indirettamente, influenzando l'attività degli enzimi coinvolti nella glicolisi e nella glicogenolisi (vedi sopra).

Il lobo anteriore della ghiandola pituitaria secerne ormoni, la cui azione è opposta a quella dell'insulina, cioè aumentano il livello di glucosio nel sangue. Questi includono l'ormone della crescita, l'ACTH (corticotro-pin) e, probabilmente, altri fattori "diabetogenici". L'ipoglicemia stimola la secrezione dell'ormone della crescita. Provoca una diminuzione dell'assorbimento del glucosio in alcuni tessuti, come i muscoli. L'effetto dell'ormone della crescita è mediato e mediato in parte perché stimola la mobilizzazione degli acidi grassi liberi dal tessuto adiposo, che sono inibitori del consumo di glucosio. La somministrazione prolungata dell'ormone della crescita porta al diabete. Provocando iperglicemia, stimola la secrezione costante di insulina, che alla fine porta alla deplezione delle cellule B.

I glucocorticoidi (-idrossisteridi) sono secreti dalla corteccia surrenale e svolgono un ruolo importante nel metabolismo dei carboidrati. L'introduzione di questi steroidi migliora la gluconeogenesi a causa dell'intensificazione del catabolismo proteico nei tessuti, dell'aumento dell'apporto di amminoacidi da parte del fegato, nonché dell'aumento dell'attività delle transaminasi e di altri enzimi coinvolti nel processo di gluconeogenesi nel fegato. Inoltre, i glucocorticoidi inibiscono l'utilizzazione del glucosio nei tessuti extraepatici. In questi casi i glucocorticoidi agiscono come antagonisti dell'insulina.

L'adrenalina è secreta dal midollo surrenale in risposta a stimoli stressanti (paura, alta ansia, sanguinamento, carenza di ossigeno, ipoglicemia, ecc.). Stimolando la fosforilasi, provoca glicogenolisi nel fegato e nei muscoli. Nei muscoli, a causa dell'assenza di glucosio-6-fosfatasi, la glicogenolisi raggiunge lo stadio del lattato, mentre nel fegato il prodotto principale della conversione del glicogeno è il glucosio, che entra nel flusso sanguigno, dove il suo livello aumenta.

Il glucagone è un ormone secreto dalle cellule A delle isole di Langerhans nel pancreas (la sua secrezione è stimolata dall'ipoglicemia). Quando il glucagone entra nel fegato attraverso la vena porta, esso, come l'adrenalina, attiva la fosforilasi e causa la glicogenolisi. La maggior parte del glucagone endogeno è trattenuto nel fegato. A differenza dell'adrenalina, il glucagone non influisce sulla fosforilasi muscolare. Questo ormone migliora anche la gluconeogenesi da aminoacidi e lattato. L'effetto iperglicemico del glucagone è causato sia dalla glicogenolisi che dalla gluconeogenesi nel fegato.

Va notato che l'ormone tiroideo influisce anche sui livelli di glucosio nel sangue. Dati sperimentali suggeriscono che la tiroxina ha un effetto diabetico e la rimozione della ghiandola tiroidea impedisce lo sviluppo del diabete. È stato osservato che il glicogeno è completamente assente nel fegato di animali con tireotossicosi. Nelle persone con funzionalità tiroidea potenziata, il contenuto di zucchero nel sangue durante il digiuno è aumentato e nelle persone con ridotta funzionalità tiroidea è ridotto. Nell'ipertiroidismo, il glucosio sembra essere consumato a una velocità normale o elevata, mentre nell'ipotiroidismo si riduce la capacità di utilizzare il glucosio. Va notato che i pazienti con ipotiroidismo sono meno sensibili all'azione dell'insulina rispetto alle persone sane e ai pazienti con ipertiroidismo.

Soglia del rene per glucosio, glicosuria

Quando il contenuto di glucosio nel sangue raggiunge un livello relativamente alto, i reni sono anche inclusi nel processo di regolazione. Il glucosio viene filtrato dai glomeruli e di solito viene completamente restituito al sangue a seguito del riassorbimento (riassorbimento) nei tubuli renali. Il processo di riassorbimento del glucosio è associato al consumo di ATP nelle cellule dei tubuli renali. La velocità massima di riassorbimento del glucosio nei tubuli renali è di circa 350. Con elevata glicemia, il filtrato glomerulare contiene più glucosio di quanto possa essere riassorbito nel tubulo. L'eccesso di glucosio viene escreto nelle urine, cioè si verifica la glicosuria. Nelle persone sane si osserva glicosuria se il contenuto di glucosio nel sangue venoso supera 170-180 mg / 100 ml; Questo livello è chiamato la soglia renale per il glucosio.

Negli animali da esperimento, la glicosuria può essere indotta usando la phloridzin, che inibisce

Fig. 22.8. Test di tolleranza al glucosio. Curve di glucosio nel sangue in una persona sana e diabetica dopo aver assunto 50 grammi di glucosio. Si prega di notare che una persona con diabete ha un livello iniziale di glucosio nel sangue. Un indicatore di tolleranza normale è un ritorno al livello originale di glucosio nel sangue entro due ore.

riassorbimento del glucosio nei tubuli renali. Tale glicosuria dovuta a compromissione del riassorbimento del glucosio è chiamata glicosuria renale. La causa della glicosuria renale può essere un difetto ereditario dei reni, oppure può svilupparsi a seguito di una serie di malattie. La glicosuria è spesso un'indicazione del diabete.

Tolleranza al glucosio

La capacità di un organismo di utilizzare il glucosio può essere giudicata dalla sua tolleranza ad esso. Dopo l'introduzione di una certa quantità di glucosio, vengono tracciate le curve glicemiche (Fig. 22.8), che caratterizzano la tolleranza al glucosio. Nel diabete, è ridotto a causa di una diminuzione della quantità di insulina secreta; in questa malattia, il contenuto di glucosio nel sangue aumenta (iperglicemia), si verifica glicosuria, possono verificarsi cambiamenti nel metabolismo dei grassi. La tolleranza al glucosio diminuisce non solo nel diabete, ma anche in certe condizioni che coinvolgono disfunzione epatica, in una serie di malattie infettive, obesità, l'azione di un numero di farmaci e talvolta nell'aterosclerosi. Ridotta tolleranza al glucosio può anche essere osservata con iperfunzione della ghiandola pituitaria o surrenale a causa dell'antagonismo tra gli ormoni secreti da queste ghiandole endocrine e l'insulina.

L'insulina aumenta la tolleranza del corpo al glucosio. Con la sua introduzione, il contenuto di glucosio nel sangue diminuisce e il suo consumo e il contenuto sotto forma di glicogeno nel fegato e nei muscoli aumentano. Con l'introduzione di un eccesso di insulina, può verificarsi grave ipoglicemia, accompagnata da convulsioni; se il glucosio non viene introdotto rapidamente in questo stato, potrebbe verificarsi la morte. Nell'uomo, le convulsioni ipoglicemiche compaiono con una rapida diminuzione della glicemia a 20 mg / 100 ml. La tolleranza aumentata del glucosio si presenta con funzione insufficiente della corteccia pituitaria o surrenale; questa è una conseguenza di una diminuzione dell'effetto antagonista degli ormoni secreti da queste ghiandole in relazione all'insulina. Di conseguenza, aumenta il "contenuto relativo" dell'insulina nel corpo.

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Il livello di glucosio nel sangue e la sua regolazione

La concentrazione di glucosio nel sangue di un adulto è normalmente mantenuta entro 4,4-6,0 mmol l-1, o 80-120 mg% (per 100 ml di sangue) nonostante cambiamenti significativi nel suo consumo e assunzione durante il giorno (Fig. 4). Un livello costante di glucosio nel sangue è regolato principalmente dal fegato, che può assorbire o rilasciare glucosio nel sangue, a seconda della sua concentrazione nel sangue e in risposta agli effetti degli ormoni. Un aumento della glicemia dopo l'ingestione di alimenti a base di carboidrati attiva il processo enzimatico della sintesi di glicogeno nel fegato, e una diminuzione del suo livello aumenta la rottura del glicogeno nel fegato a livello di glucosio, seguita dal suo rilascio nel sangue.

Un ruolo importante nella regolazione del glucosio costante nel sangue è svolto dagli ormoni, principalmente insulina e glucagone, che manifestano effetti opposti. L'insulina è secreta pesantemente dal pancreas con un aumento della glicemia dopo un pasto e stimola l'assorbimento di glucosio nel muscolo scheletrico, nel fegato e nel tessuto adiposo, che attiva la sintesi di glicogeno o grasso (nel tessuto adiposo). Il glucagone viene secreto vigorosamente abbassando la glicemia e innesca il processo di scissione (mobilizzazione) del glicogeno nel fegato, rilasciando il glucosio nel sangue. Quando la concentrazione di glucosio nel sangue diminuisce, i muscoli scheletrici e il fegato iniziano a utilizzare gli acidi grassi come fonte di energia. Contribuisce anche a mantenere una certa concentrazione di glucosio nel sangue.

Figura 4. Schema della regolazione della glicemia

Con un apporto significativo di carboidrati dal cibo o un'intensa ripartizione del glicogeno nel fegato, il livello di glucosio nel sangue può superare il limite superiore del normale e raggiungere 10 mmol * L-1 o più, che è caratterizzato da uno stato di iperglicemia. L'iperglicemia può anche verificarsi con una diminuzione nell'uso del glucosio da parte dei tessuti, che si osserva in una grave malattia, il diabete mellito. Questa malattia è associata a una diminuzione della produzione dell'insulina ormonale nel pancreas (ipofunzione), che aumenta la penetrazione del glucosio nel tessuto o con la perdita della sensibilità dei recettori dell'insulina all'ormone. Un aumento temporaneo della glicemia immediatamente dopo un pasto saturo di carboidrati si chiama cibo o iperglicemia alimentare. Dopo 2 - 3 ore dopo un pasto, la glicemia viene normalizzata. Lo stato di iperglicemia può essere osservato in alcuni atleti prima dell'inizio: migliora le prestazioni dello sforzo fisico a breve termine, ma peggiora le prestazioni del lavoro a lungo termine. L'aumento della concentrazione di glucosio nel sangue a 8,8-10 mmol * L-1 (barriera renale per il glucosio) porta alla sua comparsa nelle urine. Questa condizione è chiamata glucosuria.

La diminuzione della glicemia a 3 mmol l-1 e inferiore (ipoglicemia) è molto rara, poiché il corpo è in grado di sintetizzare il glucosio da aminoacidi e grassi nel processo di gluconeogenesi. L'ipoglicemia può verificarsi quando le riserve di glicogeno nel fegato si esauriscono a causa di un intenso lavoro fisico a lungo termine, ad esempio durante una maratona o a digiuno a lungo termine. Una diminuzione della concentrazione di glucosio nel sangue a 2 mmol L-1 provoca un disturbo nell'attività del cervello, degli eritrociti e dei reni, per i quali il glucosio è il principale substrato energetico. In questo caso, la perdita di coscienza è possibile - shock ipoglicemico o addirittura morte. Per prevenire tale stato nella pratica degli sport, durante il lavoro fisico prolungato viene utilizzata un'ulteriore nutrizione di carboidrati.

Il glucosio ematico in misura maggiore (circa il 70%) viene utilizzato dai tessuti come fonte di energia e in misura minore (30%) per i processi plastici. Oltre il 5% del glucosio ingerito con il cibo viene depositato dal fegato nel processo di sintesi del glicogeno. Con uno stile di vita sedentario e un consumo significativo di carboidrati dal cibo, fino al 40% del glucosio viene convertito in grassi, compreso il colesterolo. Circa il 90% del glucosio nel sangue consuma il cervello, dove il glucosio è il principale substrato energetico. Durante l'attività muscolare, specialmente durante un lungo lavoro, è più utilizzato dai muscoli scheletrici, in cui l'apporto di risorse di carboidrati è esaurito.

Regolazione della glicemia

Uno degli indicatori integrali dell'ambiente interno, che riflette il metabolismo di carboidrati, proteine ​​e grassi nel corpo, è la concentrazione di glucosio nel sangue. Non è solo una fonte di energia per la sintesi di grassi e proteine, ma anche un substrato per la loro sintesi. Nel fegato, i carboidrati sono formati da acidi grassi e amminoacidi.

Il normale funzionamento delle cellule del sistema nervoso, muscoli striati e lisci, per i quali il glucosio è il substrato energetico più importante, è possibile a condizione che l'afflusso di glucosio ad essi garantisca il loro fabbisogno energetico. Ciò si ottiene quando il contenuto del sangue di una persona per persona è in media di 1 g (0,8-1,2 g) di glucosio (Figura 12.2). Dal diagramma di questa figura, ne consegue che a un normale livello di glucosio nel sangue si forma glicogeno nel fegato e nei muscoli, nella sintesi dei grassi e nel loro consumo da parte delle cellule cerebrali, dei muscoli e di altri tessuti. In condizioni di iperglicemia, il glucosio in eccesso viene rimosso dal sangue attraverso i reni, aumentando la sintesi del glicogeno. Quando l'ipoglicemia aumenta la glicogenolisi sotto l'influenza dell'adrenalina e del glucagone.

I cambiamenti nella concentrazione di glucosio nel sangue dai valori "predeterminati" (costanti) sono percepiti dai glutorecettori dell'ipotalamo, che realizzano i suoi effetti regolatori sulle cellule attraverso le divisioni simpatiche e parasimpatiche del sistema nervoso autonomo. Questi effetti causano un aumento o una diminuzione urgente della produzione di insulina, glucagone e adrenalina da parte dell'apparato endocrino del pancreas e delle ghiandole surrenali. L'effetto più lento degli effetti ipotalamici è attraverso gli ormoni della ghiandola pituitaria. Per mantenere un livello costante di concentrazione di glucosio, c'è un ciclo di feedback più breve - l'effetto del glucosio circolante nel sangue direttamente sulle cellule beta delle isole pancreatiche di Langerhans, che producono l'insulina ormonale.

Con una diminuzione del glucosio in un litro di sangue ad un livello inferiore a 0,5 g, causato dalla fame, dal sovradosaggio di insulina, c'è una mancanza di approvvigionamento energetico delle cellule cerebrali. La violazione delle loro funzioni si manifesta con aumento della frequenza cardiaca, debolezza e tremore dei muscoli, vertigini, aumento della sudorazione, sensazione di fame. Con un'ulteriore diminuzione della concentrazione di glucosio nel sangue, questa condizione, denominata ipoglicemia, può trasformarsi in un coma ipoglicemico, caratterizzato dalla soppressione delle funzioni cerebrali o persino dalla perdita di coscienza. L'introduzione di glucosio nel sangue, la somministrazione di saccarosio, l'iniezione di glucagone, prevengono o riducono queste manifestazioni di ipoglicemia. Un aumento a breve termine del glucosio nel sangue (iperglicemia) non rappresenta una minaccia per la salute umana.

Il sangue del corpo umano contiene solitamente circa 5 g di glucosio. Con un consumo medio giornaliero di cibo da parte di un adulto impegnato nel lavoro fisico, 430 g di carboidrati in condizioni di riposo relativo, circa 0,3 g di glucosio sono consumati dai tessuti ogni minuto. Allo stesso tempo, la fornitura di glucosio nel sangue circolante è sufficiente per fornire i tessuti per 3-5 minuti e l'ipoglicemia è inevitabile senza che venga reintegrata. Il consumo di glucosio aumenta con lo stress fisico e psicoemozionale. Poiché l'assunzione di carboidrati periodici (più volte al giorno) con il cibo non fornisce un flusso costante e uniforme di glucosio dall'intestino nel sangue, ci sono meccanismi nel corpo che compensano la perdita di glucosio dal sangue in quantità equivalenti al suo consumo dai tessuti. Con un livello sufficiente di concentrazione di glucosio nel sangue, viene parzialmente convertito in una forma immagazzinata - il glicogeno. A un livello di oltre 1,8 g per litro di sangue, viene escreto dal corpo con l'urina.

L'eccesso di glucosio dall'intestino che penetra nel sangue della vena porta viene assorbito dagli epatociti. Con l'aumento della concentrazione di glucosio in essi, vengono attivati ​​gli enzimi del metabolismo dei carboidrati del fegato, che convertono il glucosio in glicogeno. In risposta ad un aumento del livello di zucchero nel sangue che scorre attraverso il pancreas, aumenta l'attività secretoria delle cellule beta delle isole di Langerhans. Più insulina viene rilasciata nel sangue - l'unico ormone che ha un effetto drammatico che riduce la concentrazione di zucchero nel sangue. Sotto l'influenza dell'insulina, le membrane plasmatiche delle cellule muscolari e del tessuto adiposo aumentano la permeabilità del glucosio. L'insulina attiva la conversione del glucosio in glicogeno nel fegato e nei muscoli, migliora il suo assorbimento e assorbimento da parte dei muscoli scheletrici, lisci e cardiaci. Il grasso viene sintetizzato dal glucosio sotto l'influenza dell'insulina nelle cellule del tessuto adiposo. Rilasciato simultaneamente in grandi quantità, l'insulina inibisce la disgregazione del glicogeno e della gluconeogenesi del fegato.

Il contenuto di glucosio nel sangue è valutato dai glucocettori dell'ipotalamo anteriore, così come i suoi neuroni polisensoriali. In risposta ad un aumento dei livelli di glucosio nel sangue al di sopra di un "set point" (> 1,2 g / l), l'attività dei neuroni ipotalamici aumenta, il che, attraverso l'influenza del sistema nervoso parasimpatico sul pancreas, aumenta la secrezione di insulina.

Quando il livello di glucosio nel sangue diminuisce, il suo assorbimento da parte degli epatociti diminuisce. Nel pancreas, l'attività secretoria delle cellule beta diminuisce, la secrezione di insulina diminuisce. I processi di conversione del glucosio al glicogeno nel fegato e nei muscoli sono inibiti, l'assorbimento e l'assimilazione del glucosio da parte dei muscoli scheletrici e lisci e le cellule adipose sono ridotte. Con la partecipazione di questi meccanismi, un'ulteriore diminuzione del livello di glucosio nel sangue, che potrebbe portare allo sviluppo di ipoglicemia, viene rallentata o impedita.

Quando la concentrazione di glucosio nel sangue diminuisce, aumenta il tono del sistema nervoso simpatico. Sotto la sua influenza, la secrezione nel midollo allungato dell'adrenalina e della norepinefrina aumenta. L'adrenalina, stimolando la disgregazione del glicogeno nel fegato e nei muscoli, provoca un aumento della concentrazione di zucchero nel sangue. La norepinefrina ha una leggera capacità di aumentare i livelli di glucosio nel sangue.

Sotto l'influenza del sistema nervoso simpatico è produzione stimolata di cellule alfa pancreatiche glucagone che attiva la ripartizione del fegato glicogeno stimola la gluconeogenesi e porta ad un aumento dei livelli di glucosio nel sangue.

La diminuzione della concentrazione di glucosio nel sangue, che è per il corpo uno dei substrati energetici più importanti, causa lo sviluppo di stress. In risposta ad una diminuzione del glucosio nel sangue glyukoretseptornye neuroni ipotalamici liberando ormoni stimolano la secrezione di ormone della crescita ipofisario nel sangue e ormone adrenocorticotropo.

Sotto l'influenza dell'ormone della crescita, la permeabilità delle membrane cellulari per il glucosio diminuisce, aumenta la gluconeogenesi, si attiva la secrezione di glucagone, a seguito della quale aumenta il livello di zucchero nel sangue.

I glucocorticoidi secreti dall'ormone adrenocorticotropo nella corteccia surrenale attivano gli enzimi della gluconeogenesi e quindi contribuiscono ad un aumento della glicemia.

La regolazione del metabolismo e dell'energia nel corpo è controllata dal sistema nervoso e dalle sue più alte divisioni. Ciò è evidenziato dai fatti delle variazioni dei riflessi condizionati nell'intensità del metabolismo negli atleti nello stato di pre-partenza, nei lavoratori prima di eseguire lavori fisici pesanti, nei sub prima che siano immersi nell'acqua. In questi casi, la velocità con cui il corpo consuma ossigeno aumenta, il volume minuto della respirazione aumenta, il volume minuto del flusso sanguigno aumenta e aumenta lo scambio di energia.

La sensazione di fame che si sviluppa quando il glucosio nel sangue, gli acidi grassi liberi e gli amminoacidi diminuiscono, provoca una risposta comportamentale volta a trovare e mangiare cibo e a reintegrare i nutrienti nel corpo.

Meccanismi di base per mantenere normali livelli di glucosio nel sangue

Durante il giorno, la ricezione e il dispendio del corpo di una persona nel corpo umano oscilla in modo significativo. Tuttavia, il livello di glucosio nel sangue di solito non supera i 8,0 mmol / l e non scende al di sotto di 3,5 mmol / l.

Per un breve periodo dopo un pasto, il livello di glucosio nel sangue aumenta, poiché gli zuccheri nel cibo vengono assorbiti dall'intestino nel sangue. Immediatamente, una porzione di glucosio inizia a essere catturata dalle cellule di organi e tessuti e viene utilizzata per il fabbisogno energetico. Allo stesso tempo, le cellule del fegato e del mouse immagazzinano il glucosio in eccesso sotto forma di glicogeno. Tra i pasti, quando il livello di glucosio nel sangue diminuisce, viene mobilizzato dal deposito (glicogeno) per mantenere il livello richiesto nel sangue. Se la capacità del deposito è insufficiente, il glucosio può essere ottenuto da altre fonti, ad esempio le proteine ​​(questo processo è chiamato gluconeogenesi) o i grassi.

Tutti questi processi forniscono il mantenimento del livello richiesto di glucosio nel sangue. Tuttavia, sia il flusso di glucosio nella cellula e il suo dispendio, sia tutte le sue trasformazioni metaboliche (cat afide - ecl, glicogenolisi) sono sotto costante controllo.

I più importanti regolatori del glucosio nel sangue sono il sistema nervoso pettorale e gli ormoni pancreatici. È stato ora stabilito che i meccanismi centrali di regolazione del metabolismo dei carboidrati sono nell'ipotalamo.

La concentrazione di glucosio nel sangue ha un ruolo centrale nel comportamento alimentare. Il suo livello riflette molto accuratamente il fabbisogno energetico dell'organismo e la differenza tra il contenuto di os nel sangue arterioso e venoso è strettamente correlata alla sensazione di fame o sazietà. Nel nucleo laterale dell'ipotalamo sono presenti i glucocettori, che vengono inibiti quando il livello di glucosio nel sangue aumenta e si attivano quando diminuisce, portando ad una sensazione di fame. I glutorecettori ipotalamici ricevono informazioni sul glucosio e altri tessuti corporei. Ciò è segnalato dai glucocettori periferici trovati nel fegato, nel seno carotideo e nella parete del tratto gastrointestinale.

Se il cibo non entra nell'OSH ", il livello di glucosio nel sangue diminuisce e il centro della fame incoraggia le persone a mangiare. Come risultato dell'assunzione di cibo nel sangue aumenta il contenuto di glucosio. Quando viene raggiunta una certa concentrazione, il glucosio stimola il centro di saturazione, che porta a una sensazione di sazietà. In parallelo, i segnali vengono inviati dal centro di saturazione, causando l'inibizione dell'attività del centro della fame.

Pertanto, i glucorecettori ipotalamici, che integrano le informazioni ottenute dai percorsi nervoso e umorale, sono coinvolti nel controllo dell'assunzione di cibo.

Oltre all'assunzione di cibo, gli ormoni pancreatici, l'insulina e il glucagone svolgono un ruolo importante nella regolazione dei livelli di glucosio nel sangue.

La funzione endocrina della ghiandola del podzhu è associata alle isole pancreatiche (isole di Langerhans). In un adulto, le isole di Langerhans costituiscono il 2-3% del volume totale del pancreas. L'isola contiene da 80 a 200 cellule, che sono funzionali, strutturali e indicatori istochimiche sono suddivisi in tre tipi :. A-, (3- e cellule 8-isolotto costituiscono la maggior parte del (B-Ketkov - 85%, e le cellule sono 11 %, 8-cellule 3% Nelle 3-cellule dell'istima di Langerhans - insulina e nelle a-cellule, il glucagone viene sintetizzato e rilasciato.

Il ruolo principale della funzione endocrina del pancreas è di mantenere un livello normale di glucosio nel sangue, ruolo svolto dall'insulina e dal glucagone.

L'insulina, l'ormone primario dell'apparato endocrino (cioè, che ormoni secernono direttamente nel flusso sanguigno) del pancreas, è un polipeptide, la cui forma monomerica è costituita da due catene; A (da 21 aminoacidi) e B (da 30 amminoacidi). È secreto dai cuscinetti pancreatici in risposta ad un aumento della concentrazione di glucosio nel sangue. L'effetto dell'insulina si realizza legandosi ai recettori dell'insulina sulla superficie delle membrane delle cellule leganti l'insulina. L'insulina fornisce una diminuzione della glicemia e quindi:

* Facilita trasporto del glucosio dal sangue nelle cellule di organi e tessuti - tessuti insulino-dipendente (assorbimento di glucosio nelle cellule del sistema nervoso centrale e del fegato è indipendente dell'insulina - insulino dipendente tessuto);

• stimola il metabolismo intracellulare del glucosio a piccolo acido (glicolisi);

• attiva la formazione di glicogeno dal glucosio nel fegato e nei muscoli (glicogenesi);

• migliora il trasporto del glucosio nel tessuto adiposo, aumenta la velocità di sintesi degli acidi grassi, inibisce la lipolisi e promuove un aumento delle riserve di grasso;

• inibisce la formazione di glucosio dagli amminoacidi (gluconeogenesi).

L'insulina è relativamente veloce (entro 5-10 minuti) viene distrutta nel fegato

(80%) e rene (20%) sotto l'azione dell'enzima glutatione insulina-rashydrogenase.

Se regolazione dei livelli di glucosio nel sangue effettuata solo insulina, questo livello verrebbe continuamente oscillato notevolmente superiore fisiologica (non superiore a 8,0 mmol / l e inferiore a 3,5 mmol / L) Come risultato, i tessuti insulino dipendenti (cervello ) sperimenterebbe una mancanza, un eccesso di glucosio.

Il glucagone è un polipeptide costituito da 29 residui di amminoacidi. È prodotto dalle a-cellule delle isole di Langerhans e ha, anche come l'insulina, una breve emivita (diversi minuti). In contrasto con l'effetto dell'insulina, l'effetto del glucagone è quello di aumentare il livello di glucosio nel sangue. Migliora la resa di glucosio dal fegato in tre modi: per inibire la sintesi di glicogeno e stimola la glicogenolisi (la formazione di glucosio dal glicogeno) e enez glkzhoneo1 (formazione di glucosio da amminoacidi). Questi meccanismi sono una garanzia che il glucosio sarà disponibile per i tessuti glucosio-dipendenti tra i pasti. Il fegato è il principale organo bersaglio del glucagone.

La dinamica dell'insulina e del glucagone nel sangue dopo un pasto, a seconda del livello di glucosio, è presentata n? riso, 5-4. Dimostra che la concentrazione di glucosio nel sangue aumenta dopo aver mangiato a causa dell'assorbimento di carboidrati negli alimenti.I livelli aumentati di glucosio stimolano la secrezione di insulina da parte del pancreas. Il segnale che l'insulina invia alle cellule è "glucosio in eccesso", può essere utilizzato come fonte di energia o depositato. L'insulina promuove l'utilizzo del glucosio come fonte di energia, stimolando il suo trasporto ai muscoli e al tessuto adiposo. Fornisce anche la deposizione di glucosio sotto forma di glicogeno nel fegato e nei muscoli, come i trigliceridi nel tessuto adiposo, contribuisce alla cattura di aminoacidi da parte dei muscoli e alla sintesi delle proteine ​​in essi contenuti. Come conseguenza dell'azione dell'insulina, il livello di glucosio nel sangue diminuisce. A sua volta, l'ipoglicemia porta all'induzione della secrezione di glucagone, che contribuisce ad aumentare i livelli di glucosio nel sangue. Glucagon supporta la disponibilità di glucosio depositato in assenza di glucosio dal cibo, stimolando il rilascio di glucosio dal fegato (dal glicogeno), gluconeogenesi da lattato, glicerolo e amminoacidi e, in combinazione con un ridotto livello di insulina, stimolando la mobilizzazione degli acidi grassi dai trigliceridi. Il segnale che il glucagone invia è "senza glucosio".

I livelli di insulina e glucagone fluttuano continuamente secondo la dieta, che consente di mantenere una concentrazione ottimale di glucosio nel sangue. Ma solo loro prendono parte a questi processi.

L'adrenalina, la norepinefrina, il cortisolo e l'ormone somatotropo (GH) possono anche aumentare i livelli di glucosio nel sangue, ad es. possedere attività controcorrente.

L'adrenalina e la norepinefrina sono sintetizzate dal midollo surrenale e sono ormoni dello stress. Nel fegato, gli adipociti, i muscoli scheletrici, hanno un effetto diretto sulla mobilizzazione del glucosio dal deposito (dal glicogeno), contribuendo ad un aumento dei livelli di glucosio nel sangue da utilizzare come fonte di energia in situazioni stressanti (stress -> adrenalina -> glicogeno -> glucosio). Allo stesso tempo, sopprimono la secrezione di insulina, ad es. creano la base per il glucosio che continua a fluire nel luogo in cui viene utilizzato, mentre gli impulsi di stress agiscono.

I glucocorticoidi (ormoni della corteccia surrenale, il principale rappresentante è il cortisolo) inibiscono l'assorbimento di glucosio da parte di molti tessuti. Nei muscoli, i glucocorticoidi stimolano l'ossidazione degli acidi grassi, nel fegato, per l'energia, il glicerolo e gli amminoacidi sono diretti alla sintesi del glucosio (gluconeogenesi), che viene convertito in glicogeno e depositato, vale a dire sono in preparazione riserve di glucosio prontamente disponibili. Quando si verifica una situazione stressante e una grande quantità di adrenalina entra nel sangue, queste riserve sono facilmente utilizzabili,

L'ormone della crescita (ormone della crescita) inibisce la cattura e l'ossidazione del glucosio nel tessuto adiposo, nei muscoli e nel fegato, e quindi aumenta i livelli di glucosio nel sangue. Inoltre, contribuisce alla sintesi del glicogeno nel fegato da altre fonti (gluconeogenesi).

Pertanto, 4 ormoni (glucagone, adrenalina, cortisolo, ormone somatotropo) aumentano il livello di glucosio, impedendogli di scendere troppo, e solo un'insulina previene un eccessivo aumento della concentrazione di glucosio nel sangue.Questa circostanza riflette l'importanza di un livello costante di glucosio in Afice Kyovi normale funzionamento del cervello.

Tuttavia, questa circostanza determina che la normale risposta ormonale a un aumento del livello di glucosio nel sangue dipende da due fattori:

• secrezione in una situazione adeguata, la quantità di insulina, cioè dal normale funzionamento delle cellule del pancreas;

• il numero e l'attività funzionale (sensibilità) dei recettori dell'insulina sulla superficie delle cellule insulino-sensibili.

Se la secrezione di insulina è inadeguata (insufficiente) o l'attività funzionale dei recettori dell'insulina diminuisce, la concentrazione di glucosio nel sangue aumenterà, il che può trasformarsi in una malattia - diabete mellito. A sua volta, un'eccessiva secrezione di insulina (per esempio, in caso di un tumore delle cellule pancreatiche del pancreas - insulinoma) porterà allo sviluppo di una grave ipoglicemia - una condizione che minaccia la vita del paziente.

La glicemia è strettamente controllata.

La regolazione nervosa della concentrazione di glucosio nel sangue si esprime nell'effetto positivo di n.vagus sulla secrezione di insulina e sull'effetto inibitorio su questo processo di innervazione simpatica. Inoltre, il rilascio di adrenalina nel sangue è soggetto a influenze simpatiche.

I principali fattori di regolazione ormonale sono glucagone, adrenalina, glucocorticoidi, ormone somatotropo da un lato e insulina dall'altro. Tutti gli ormoni, ad eccezione dell'insulina, che colpiscono il fegato, aumentano la glicemia.

La diminuzione della concentrazione di glucosio nel sangue da parte dell'insulina si ottiene nei modi seguenti:

• la transizione del glucosio nelle cellule - attivazione delle proteine ​​trasportatrici GluT 4 sulla membrana citoplasmatica,
• coinvolgimento del glucosio nella glicolisi - un aumento della sintesi della glucochinasi, un enzima chiamato "trappola del glucosio", stimolazione della sintesi di altri enzimi chiave della glicolisi - fosfofuctokinasi, piruvato chinasi,
• aumento della sintesi del glicogeno - attivazione della glicogeno sintasi e stimolazione della sua sintesi, che facilita la conversione del glucosio in eccesso in glicogeno,
• attivazione della via del pentoso fosfato - induzione della sintesi di glucosio-6-fosfato deidrogenasi e 6-fosfogluconato deidrogenasi,
• aumento della lipogenesi - il coinvolgimento del glucosio nella sintesi di triacilgliceroli o fosfolipidi.

Molti tessuti sono completamente insensibili all'azione dell'insulina, sono chiamati insulino-indipendenti. Questi includono tessuto nervoso, corpo vitreo, lente, retina, cellule renali glomerulari, cellule endoteliali, testicoli e globuli rossi.

Il glucagone aumenta la glicemia:

• aumentare la mobilizzazione del glicogeno attraverso l'attivazione del glicogeno fosforilasi,
• stimolazione della gluconeogenesi - aumentando il lavoro degli enzimi piruvato carbossilasi, fosfoenolpiruvato carbossibinasi, fruttosio-1,6-difosfatasi.

L'adrenalina causa iperglicemia:

• attivazione della mobilizzazione del glicogeno - stimolazione della glicogeno fosforilasi,

I glucocorticoidi aumentano la glicemia

• sopprimendo la transizione del glucosio nella cellula,
• stimolazione della gluconeogenesi - aumentare la sintesi di enzimi piruvato carbossilasi, fosfoenolpiruvato carbossibinasi, fruttosio-1,6-difosfatasi.

La tabella riassume gli aspetti principali delle influenze ormonali:

Regolazione della glicemia

Mantenere una concentrazione ottimale di glucosio nel sangue è il risultato di molti fattori, una combinazione del lavoro coordinato di molti sistemi corporei. Il ruolo principale nel mantenimento dell'equilibrio dinamico tra i processi di formazione e l'utilizzazione del glucosio appartiene alla regolazione ormonale.

In media, il livello di glucosio nel sangue di una persona sana, a seconda dell'età del mangiare, varia da 2,7 a 8,3 (norma a stomaco vuoto 3,3 - 5,5) mmol / l, ma immediatamente dopo un pasto, la concentrazione aumenta bruscamente per un breve tempo.

Due gruppi di ormoni hanno l'effetto opposto sulla concentrazione di glucosio nel sangue:

l'unico ormone ipoglicemico è l'insulina

e gli ormoni iperglicemici (come il glucagone, l'ormone della crescita e gli ormoni surrenali) che aumentano il glucosio nel sangue

Quando i livelli di glucosio scendono al di sotto dei valori fisiologici normali, la secrezione di insulina da parte delle cellule beta diminuisce, ma normalmente non si ferma mai. Se il livello di glucosio scende a un livello pericoloso, vengono rilasciati i cosiddetti ormoni contigolici (iperglicemici) (i glucocorticoidi e il glucagone, il prodotto della secrezione delle cellule alfa delle isole pancreatiche, sono più noti), che causano il rilascio di glucosio nel sangue. L'adrenalina e altri ormoni dello stress inibiscono fortemente la secrezione di insulina nel sangue.

L'accuratezza e l'efficienza di questo complesso meccanismo sono una condizione indispensabile per il normale funzionamento dell'intero organismo, la salute. La glicemia elevata prolungata (iperglicemia) è il sintomo principale e l'essenza patogenetica del diabete mellito. L'ipoglicemia - abbassare la glicemia - spesso ha conseguenze ancora più gravi. Pertanto, un calo estremo dei livelli di glucosio può essere irto di sviluppo di coma ipoglicemico e morte.

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Regolazione della glicemia

Normalmente, poche ore dopo aver mangiato, la concentrazione di glucosio nel sangue umano è 3,33-5,55 mmol / l. Con il consumo di cibo a base di carboidrati, aumenta a 8-9 mmol / l, e dopo 2 ore torna alla normalità. Il digiuno per diversi giorni quasi non influisce sul livello di glucosio nel sangue.
La costanza della concentrazione di glucosio è molto importante, data l'alta probabilità di disfunzione del cervello durante l'ipoglicemia. Ciò è dovuto a una serie di circostanze:

• 1) il fabbisogno energetico del cervello è fornito solo con glucosio (nella fase avanzata della fame, con corpi chetonici);
• 2) le riserve di glicogeno nel cervello sono molto piccole;
• 3) mediante gluconeogenesi, il glucosio non viene sintetizzato nelle cellule cerebrali;
• 4) il glucosio entra nel sangue dal sangue nelle cellule cerebrali attraverso un gradiente di concentrazione indipendente dall'insulina, e durante l'ipoglicemia, l'assunzione diventa insufficiente per la normale funzione cerebrale. Il rapido sviluppo dell'iperglicemia può anche causare danni al cervello.

La concentrazione di glucosio nel sangue dipende dall'equilibrio tra l'ingresso nel sangue e il consumo di tessuto. Poiché l'uscita di glucosio dal corpo con l'urina è normalmente molto piccola, il mantenimento della consistenza della concentrazione in limiti relativamente stretti con significative fluttuazioni nell'assunzione di cibo è fornito dai processi di scambio nei tessuti. Il sistema di meccanismi regolatori comprende ormoni insulina, glucagone, adrenalina, glucocorticoidi, nonché le interazioni tra i tessuti (fegato, muscoli, cervello, ecc.).
Dopo il consumo di cibi a base di carboidrati, una maggiore concentrazione di glucosio nel sangue stimola il suo assorbimento da parte dei tessuti. Il tasso di ingresso nelle cellule del fegato, muscoli, cervello e altri tessuti è direttamente proporzionale alla concentrazione di glucosio nel fluido extracellulare. Inoltre, un'alta concentrazione di glucosio nel sangue circolante stimola la secrezione di insulina da parte delle cellule b del pancreas, aumenta la permeabilità del glucosio attraverso le membrane cellulari dei muscoli scheletrici, il tessuto adiposo.

Nelle cellule, l'insulina stimola l'utilizzo del glucosio in vari modi:
A. Nel fegato e nei muscoli, il glicogeno viene sintetizzato (l'insulina induce la sintesi della glucochinasi epatica, attiva l'esochinasi e la glicogeno sintasi).
B. Nel tessuto adiposo e nel fegato, il glucosio viene convertito in acidi grassi, che formano riserve di tessuto sotto forma di trigliceridi grassi.

B. Per tutti gli organi e i tessuti durante la digestione e l'assorbimento, il catabolismo del glucosio è la principale fonte di energia. La glicolisi e la decomposizione aerobica del glucosio a CO2 e H2O sono migliorate. Quindi, dopo aver mangiato, l'avvicinamento del coefficiente respiratorio all'unità indica una maggiore intensità dell'ossidazione del glucosio. La quantità di catabolismo dei carboidrati dipende dal bisogno di energia del corpo. Inoltre, durante questo periodo, un elevato rapporto insulina / glucagone nel sangue inibisce la gluconeogenesi. Di conseguenza, la concentrazione di glucosio nel sangue è quasi normale, a volte scende al di sotto del livello iniziale. La secrezione di insulina si interrompe gradualmente.

Con la cessazione dei carboidrati alimentari, la concentrazione di glucosio nel sangue per diversi giorni non diminuisce a causa di due processi: la scissione del glicogeno e della gluconeogenesi del fegato. La diminuzione della concentrazione di glucosio nel sangue al limite inferiore della norma avvia la secrezione di glucagone da parte del pancreas, che attiva la fosforilasi epatica. La rottura del glicogeno e il rilascio di glucosio nel sangue. La scissione del glicogeno epatico mantiene un normale livello di glucosio nel sangue non superiore a 24 ore, ma già dopo 5-6 ore dopo un pasto inizia un lento aumento della gluconeogenesi da amminoacidi e glicerina, e dopo 24 ore la gluconeogenesi procede con la massima attività. Insieme al glucagone, che attiva gli enzimi della gluconeogenesi, sono inclusi i glucocorticoidi, che stimolano la sintesi degli enzimi gluconeogenesi nel fegato e aumentano la degradazione delle proteine ​​in altri tessuti, fornendo il processo di gluconeogenesi mediante substrati. A causa della bassa percentuale di insulina / glucagone durante il digiuno, il glucosio non è dipendente dal fegato, dai muscoli scheletrici, dal miocardio e dal tessuto adiposo. Questi fattori forniscono in condizioni di digiuno la fornitura di glucosio al cervello nella quantità richiesta. Con il digiuno prolungato, il cervello, come altri tessuti, usa i corpi chetonici come fonte di energia.

Oltre al glucagone e ai glucocorticoidi, la concentrazione di glucosio nel sangue aumenta un numero di ormoni. L'adrenalina - l'ormone della parte cerebrale delle ghiandole surrenali - viene rilasciata in situazioni di stress e attraverso un meccanismo a cascata provoca una rapida e forte rottura del glicogeno epatico in glucosio libero. L'aumento dei livelli di glucosio nel sangue è accompagnato dall'azione dell'ormone della crescita, adrenocorticotropina e tiroxina. Pertanto, la concentrazione di glucosio nel sangue riduce solo l'insulina e aumenta il numero di ormoni. L'esistenza di un gruppo di meccanismi ridondanti affidabili sottolinea il fatto che i risultati immediati dell'ipoglicemia sono più pericolosi delle conseguenze dell'iperglicemia.
L'azione coordinata di vari ormoni porta alla perfezione della regolazione dell'omeostasi del glucosio, fornisce l'adattamento del metabolismo dei carboidrati in tutto il corpo ai cambiamenti nella nutrizione, nell'attività fisica e in altre condizioni fisiologiche.

L'aumento della concentrazione di glucosio nel sangue come conseguenza del consumo di carboidrati (iperglicemia alimentare) e di stress (iperglicemia emotiva) diminuisce rapidamente. Iperglicemia persistente può svilupparsi nel diabete mellito, che si verifica a seguito di carenza di insulina assoluta o relativa. Altre cause di iperglicemia sono la secrezione eccessiva di ormone della crescita, glucocorticoidi, a volte lesioni del SNC, disturbi della circolazione cerebrale, malattie del fegato, pancreas.
L'iperglicemia nel diabete mellito può essere considerata un utile strumento che promuove l'uso del glucosio da parte delle cellule cerebrali, del miocardio, degli eritrociti, cioè dei tessuti insulinici. Tuttavia, il glucosio non entra nei muscoli scheletrici, nel fegato e in altri tessuti insulino-dipendenti. Con un'alta concentrazione di glucosio nel sangue aumenta la velocità del legame con le proteine ​​(glicosilazione delle proteine), che porta a una violazione delle loro funzioni, quindi l'iperglicemia a lungo termine causa una serie di complicanze a lungo termine del diabete
Nella diagnosi del diabete, il sangue per l'analisi è meglio assumere dopo il digiuno per almeno 10 ore. La concentrazione di glucosio nel plasma sanguigno a stomaco vuoto, superiore a 8 mmol / l, indica la probabilità di diabete. Se la concentrazione di glucosio è compresa nell'intervallo 6-8 mmol / l, il sangue viene esaminato dopo il carico di zucchero (75 g di glucosio disciolto in acqua sono autorizzati a bere). La concentrazione 2 ore dopo un carico di 10 mmol / l e superiore indica il diabete mellito e la concentrazione da 8 a 10 mmol / l indica una ridotta tolleranza al glucosio. In termini di persone con ridotta tolleranza al glucosio, lo sviluppo del diabete è possibile.

Nei pazienti diabetici, il glucosio può essere escreto nelle urine, specialmente dopo i pasti, nelle forme gravi della malattia e durante il digiuno. È la glicosuria che è servita come base per il nome della malattia. Nelle urine di persone sane, la concentrazione di glucosio è molto bassa, inferiore a 0,8 mmol / l (150 mg / l), perché le cellule dei tubuli renali prossimali stanno quasi completamente riassorbendo il glucosio dall'urina primaria. Un livello così basso di glucosio nelle urine viene rilevato solo da metodi altamente sensibili. Quando la concentrazione di glucosio nel plasma sanguigno e nel filtrato glomerulare supera i 10 mmol / l, la capacità di riassorbimento dei tubuli renali diventa insufficiente e una certa quantità di glucosio viene escreta nelle urine. La glucosuria iperglicemica è osservata non solo nel diabete mellito, ma anche in tutte le malattie che coinvolgono l'iperglicemia, la soglia renale è più alta. Ma in alcuni casi, la glicosuria non si sviluppa, sebbene il contenuto di glucosio nel plasma sanguigno superi la soglia renale. Ciò si osserva quando il volume del filtrato glomerulare è piccolo, la quantità totale di glucosio che entra nei tubuli renali è bassa e completamente riassorbita.

La glucosuria può anche verificarsi con o leggermente aumentate concentrazioni di glucosio plasmatico, se si verifica un difetto nel meccanismo di trasporto della membrana nei tubuli (glucosuria renale). In questo caso, la soglia renale è ridotta. La glicosuria renale è talvolta osservata durante la gravidanza, insufficienza ereditaria dei tubuli renali prossimali, effetti di sostanze tossiche (metalli pesanti, solventi organici, ecc.) Sulle cellule dei tubuli prossimali
L'ipoglicemia si verifica quando tali condizioni patologiche:

• 1) contenuto di insulina eccessivamente alto a causa di tumori o iperplasia delle cellule delle isole pancreatiche;
• 2) ipofunzione surrenalica;
• 3) ipofunzione ipofunzione;
• 4) molti tipi di tumori maligni localizzati al di fuori del pancreas;
• 5) grave danno al fegato, al sistema nervoso, allo stomaco e all'intestino;
• 6) nella prima infanzia con disturbi ereditari del metabolismo dei carboidrati - galattosemia, intolleranza al fruttosio, alcuni tipi di glicogenosi.

Regolazione dei livelli di glucosio nel sangue.

Il mantenimento del livello di glucosio nel sangue e in altri tessuti viene effettuato dal sistema neuroumorale.

1. L'autoregolazione a livello cellulare è effettuata da meccanismi allosterici per modificare l'attività degli enzimi o dalla fosforilazione - defosforilazione. Ad esempio, ATP e ADP sono regolatori allosterici degli enzimi di glicolisi e gluconeogenesi: un'alta concentrazione di ATP attiva gli enzimi della gluconeogenesi e un'alta concentrazione di ADP attiva gli enzimi chiave della glicolisi. L'alta concentrazione di succinil-CoA è un attivatore allosterico dell'enzima piruvato carbossilasi (un sacco di acido succinico, il CTC è attivo, pertanto viene attivata la gluconeogenesi, che richiede costi ATP da CTC).

2. Il meccanismo ormonale di regolazione del metabolismo dei carboidrati consiste nell'alterare l'attività degli enzimi attraverso la via allosterica, o dalla fosforilazione - defosforilazione degli enzimi. Gli ormoni realizzano il loro effetto con la partecipazione di intermediari, per esempio, c-AMP.

L'adrenalina è un ormone della midollare surrenale. Recettori per l'adrenalina si trovano nel fegato, nel tessuto adiposo e nei muscoli. Ha un effetto iperglicemico attivando la scomposizione del glicogeno.

Il glucagone è un ormone pancreatico con azione iperglicemica. Il glucagone migliora la degradazione del glicogeno attivando la fosforolisi nel fegato.

Gli ormoni adrenalina e glucagone svolgono la loro azione secondo il seguente schema:

L'aumento del contenuto di c-AMP aumenta nell'attività

Le protein chinasi aumentano l'attività della fosforilasi

Aumentare il tasso di scissione del glicogeno per formare il glucosio.

L'insulina è un ormone proteico prodotto dal pancreas. Ha un effetto ipoglicemico (abbassamento dei livelli di glucosio nel sangue). L'insulina attiva la sintesi dell'enzima esochinasi attivo e aumenta la permeabilità cellulare al glucosio. Nelle cellule, il glucosio è usato per sintetizzare il glicogeno e la degradazione del glicogeno e la gluconeogenesi sono inibite.

La corticotropina, gli ormoni somatotropinici dell'ipofisi, hanno un effetto iperglicemico, cioè aumentare i livelli di glucosio nel sangue.

Cortisone, cortisolo (glucocorticoidi) - ormoni dello strato corticale delle ghiandole surrenali. Gli organi bersaglio sono muscolo, tessuto connettivo e fegato. Hanno un effetto iperglicemico dovuto all'attivazione del processo di gluconeogenesi.

Thyroxine, triiodothyronine - ormoni di tireoidny. Hanno un effetto iperglicemico dovuto all'attivazione della gluconeogenesi.

Data di inserimento: 2018-02-08; visualizzazioni: 73;