Regulace krevního cukru - Blood sugar regulation
Regulace krevního cukru je proces, při kterém tělo udržuje hladinu krevního cukru , především glukózy , v úzkém rozmezí. Tato přísná regulace se označuje jako glukózová homeostáza . Inzulín , který snižuje hladinu cukru v krvi, a glukagon , který ho zvyšuje, jsou nejznámějšími zahrnutými hormony, ale novější objevy dalších glukoregulačních hormonů rozšířily porozumění tomuto procesu. Žláza zvaná pankreas vylučuje dva hormony a ty jsou primárně zodpovědný za regulaci hladin glukózy v krvi.
Mechanismy
Hladina cukru v krvi je regulována negativní zpětnou vazbou , aby bylo tělo v rovnováze . Hladiny glukózy v krvi jsou monitorovány mnoha tkáněmi, ale buňky na pankreatických ostrůvcích patří mezi nejrozumnější a nejdůležitější.
Dokování granulí je důležitým krokem glukózy závislým na sekreci lidského inzulínu, který nefunguje správně u diabetu 2. typu .
Glukagon
Pokud hladina glukózy v krvi klesne na nebezpečně nízké hladiny (jako při velmi těžkém cvičení nebo dlouhodobém nedostatku jídla), alfa buňky pankreatu uvolňují glukagon , hormon, který cestuje krví do jater, kde se váže na glukagon receptory na povrchu jaterních buněk a stimuluje je k rozkladu glykogenu uloženého uvnitř buněk na glukózu (tento proces se nazývá glykogenolýza ). Buňky uvolňují glukózu do krevního oběhu a zvyšují hladinu cukru v krvi. Hypoglykémie , stav s nízkou hladinou cukru v krvi, se léčí obnovením normální hladiny glukózy v krvi požitím nebo podáním dextrózy nebo uhlohydrátových potravin. Často je diagnostikována sama a léčena ústně požitím vyvážených jídel. V závažnějších případech se léčí injekcí nebo infuzí glukagonu.
Inzulín
Když stoupne hladina krevního cukru, ať už v důsledku přeměny glykogenu nebo při trávení jídla, z beta buněk nacházejících se na Langerhansových ostrůvcích ve slinivce břišní se uvolňuje jiný hormon . Tento hormon, inzulín , způsobuje, že játra přeměňují více glukózy na glykogen (tento proces se nazývá glykogeneze ) a přinutí přibližně 2/3 tělesných buněk (především buněk svalové a tukové tkáně) přijímat glukózu z krve prostřednictvím GLUT4 transportér, čímž se sníží hladina cukru v krvi. Když se inzulín váže na receptory na buněčném povrchu, puchýřky obsahující transportéry GLUT4 přicházejí na plazmatickou membránu a fúzují dohromady procesem endocytózy, což umožňuje usnadněnou difuzi glukózy do buňky. Jakmile glukóza vstoupí do buňky, je fosforylována na glukóza-6-fosfát, aby byl zachován koncentrační gradient, takže glukóza bude nadále vstupovat do buňky. Inzulin také poskytuje signály několika dalším tělesným systémům a je hlavním regulátorem metabolické kontroly u lidí.
Existuje také několik dalších příčin zvýšení hladiny cukru v krvi. Mezi ně patří „stresové“ hormony, jako je epinefrin (také známý jako adrenalin), několik steroidů, infekce, trauma a samozřejmě požití jídla.
Diabetes mellitus 1. typu je způsoben nedostatečnou nebo žádnou produkcí inzulínu, zatímco typ 2 je primárně důsledkem snížené reakce na inzulín v tkáních těla ( inzulínová rezistence ). Oba typy diabetu, pokud nejsou léčeny, mají za následek příliš mnoho zbývajícího cukru v krvi ( hyperglykémie ) a mnoho stejných komplikací. Také příliš mnoho inzulínu a/nebo cvičení bez dostatečného příjmu odpovídající stravy u diabetiků může mít za následek nízkou hladinu cukru v krvi ( hypoglykémii ).
Hormony, které ovlivňují hladinu glukózy v krvi
| Hormon | Tkáň původu | Metabolický efekt | Účinek na hladinu glukózy v krvi |
|---|---|---|---|
| Inzulín | Pankreatické β buňky | 1) Zlepšuje vstup glukózy do buněk; 2) Zlepšuje ukládání glukózy jako glykogenu nebo přeměnu na mastné kyseliny; 3) Zlepšuje syntézu mastných kyselin a bílkovin; 4) Potlačuje štěpení bílkovin na aminokyseliny, tukové tkáně na volné mastné kyseliny. | Snižuje |
| Amylin | Pankreatické β buňky | 1) Potlačuje sekreci glukagonu po jídle; 2) Zpomaluje vyprazdňování žaludku ; 3) Snižuje příjem potravy. | Snižuje |
| GLP-1 | Střevní L buňky | 1) Zvyšuje sekreci inzulínu závislou na glukóze; 2) Potlačuje sekreci glukagonu po jídle; 3) Zpomaluje vyprazdňování žaludku; 4) Snižuje příjem potravy. (Funguje pouze tehdy, když je jídlo ve střevě) | Snižuje |
| GIP | Střevní K buňky | 1) Indukujte sekreci inzulínu 2) Inhibuje apoptózu beta buněk pankreatu a podporuje jejich proliferaci 3) Stimuluje sekreci glukagonu a akumulaci tuku | Snižuje |
| Glukagon | Buňky pankreatu α | 1) Zlepšuje uvolňování glukózy z glykogenu ( glykogenolýza ); 2) Zlepšuje syntézu glukózy ( glukoneogeneze ) z aminokyselin nebo tuků. | Zvyšuje |
| Asprosin | Bílá tuková tkáň | 1) Zvyšuje uvolňování jaterní glukózy během půstu. | Zvyšuje |
| Somatostatin | Pankreatické δ buňky | 1) Potlačuje uvolňování glukagonu z α buněk (působí lokálně); 2) Potlačuje uvolňování inzulinu, tropických hormonů hypofýzy, gastrinu a sekretinu . | Snižuje |
| Epinefrin | Dřeň nadledvin | 1) Zvyšuje uvolňování glukózy z glykogenu; 2) Zlepšuje uvolňování mastných kyselin z tukové tkáně. | Zvyšuje |
| Kortizol | Kůra nadledvin | 1) Zlepšuje glukoneogenezi ; 2) Antagonizuje inzulín. | Zvyšuje |
| ACTH | Přední hypofýza | 1) Zlepšuje uvolňování kortizolu; 2) Zlepšuje uvolňování mastných kyselin z tukové tkáně. | Zvyšuje |
| Růstový hormon | Přední hypofýza | Antagonizuje inzulín | Zvyšuje |
| Thyroxin | Štítná žláza | 1) Zvyšuje uvolňování glukózy z glykogenu; 2) Zvyšuje vstřebávání cukrů ze střeva. | Zvyšuje |