Organizmo degalai - kas jie tokie?

Norint įvertinti diabeto patologiją, svarbu suprasti, kaip organizmas paprastai naudoja maistą energijai gauti. Gliukozė, riebalai ir baltymai yra maisto produktai, kurie maitina kūną. Žinodami, kaip kasos, virškinimo ir žarnyno hormonai dalyvauja maisto apykaitoje, galite suprasti normalią fiziologiją ir tai, kaip atsiranda diabeto problemų.

Viso kūno ląstelės naudoja gliukozę kaip tiesioginės energijos šaltinį. Kad organizmas veiktų sklandžiai, būtina nuolatinė 60–100 mg/dl gliukozės koncentracija kraujo plazmoje. Treniruotės ar streso metu organizmui reikia didesnės koncentracijos, nes raumenys energijai naudoja gliukozę. Iš trijų kūno kuro rūšių pirmenybė teikiama gliukozei, nes ji gamina energiją ir vandenį per Krebso ciklą (mitochondrijų matrikse ratu vykstančios medžiagų apykaitos grandininės reakcijos) ir aerobinį metabolizmą. Kūnas taip pat gali naudoti baltymus ir riebalus; tačiau jas suskaidžius susidaro ketorūgštys, todėl organizmas parūgštėja, o tai nėra optimali jo būsena. Per didelis keto rūgščių kiekis gali sukelti metabolinę acidozę.

Veikiantys kūno audiniai nuolat sugeria gliukozę iš kraujotakos. Žmonėms, kurie neserga cukriniu diabetu, angliavandenių valgis papildo cirkuliuojančią gliukozės koncentraciją kraujyje praėjus maždaug 10 minučių po valgio ir tęsiasi maždaug 2 valandas po valgio. Pirmoji insulino išsiskyrimo fazė įvyksta praėjus maždaug 5 minutėms po valgio, o antroji fazė prasideda maždaug po 20 minučių. Kadangi insulino veikimo trukmė yra tik apie 2 valandas, 2 valandų kraujospūdžio matavimas po valgio parodo, kaip organizmas išsiskiria ir panaudojo insuliną. Maistas suskaidomas į smulkius komponentus, įskaitant gliukozę, ir tada absorbuojamas per žarnyną į kraują. Gliukozę (potencialią energiją), kuri nėra iš karto panaudojama, organizmas kaupia kaip glikogeną raumenyse, kepenyse ir riebaluose.

Jūsų kūnas sukurtas taip, kad išgyventų, todėl efektyviai kaupia energiją kaip riebalus. Dauguma žmonių turi riebalų perteklių, nes jie papildo gliukozės atsargas valgydami prieš tai, kai reikia suskaidyti riebalus. Kai gliukozės kiekis kraujyje sumažėja po 2 valandų, kepenys papildo cirkuliuojančią gliukozės koncentraciją kraujyje, išskirdamos glikogeną (saugomą gliukozę). Glikogenas yra polisacharidas, gaminamas ir saugomas daugiausia kepenų ląstelėse. Glikogenas suteikia energijos rezervą, kurį galima greitai mobilizuoti, kad būtų patenkintas staigus gliukozės poreikis.

Kasos hormonai

Gliukozės kiekis kraujyje daugiausia reguliuojamas per kasos endokrininius hormonus – hormonų pusiausvyra pasiekiama naudojant neigiamą grįžtamojo ryšio kilpą. Pagrindiniai kasos hormonai, turintys įtakos gliukozės kiekiui kraujyje, yra insulinas, gliukagonas, somatostatinas ir amilinas. Insulinas (susidaro kasos beta ląstelėse) mažina BG (gliukozės kraujyje) lygį, o gliukagonas (iš kasos alfa ląstelių) padidina BG (gliukozės kraujyje) lygį.

Somatostatinas susidaro kasos delta ląstelėse ir veikia kaip „kasos policininkas“, balansuodamas insuliną ir gliukagoną. Tai padeda kasai pakaitomis įjungti arba išjungti kiekvieną priešingą hormoną.

Amilinas yra hormonas, gaminamas santykiu 1:100 su insulinu, kuris padeda padidinti sotumo jausmą arba pasitenkinimą ir sotumo būseną po valgio, kad būtų išvengta persivalgymo. Tai taip pat padeda sulėtinti skrandžio turinio ištuštinimą per greitai, kad būtų išvengta greito BG lygio šuolio.

Valgant ir virškinant maistą, kuriame yra angliavandenių, pakyla BG lygis, o kasa pradeda gaminti insuliną ir išjungia gliukagono gamybą. Gliukozė iš kraujo patenka į kepenų ląsteles, skatindama kelių fermentų, paverčiančių gliukozę į glikogeno grandines, veikimą tol, kol insulino ir gliukozės lieka daug. Esant tokiai būsenai po valgio arba „pavalgius“, kepenys iš kraujo paima daugiau gliukozės nei išskiria. Suvirškinus maistą ir pradėjus mažėti BG lygiui, sumažėja insulino sekrecija ir sustoja glikogeno sintezė. Kai jo reikia energijai, kepenys skaido glikogeną ir paverčia jį gliukoze, kad būtų lengviau per kraują patekti į kūno ląsteles.

Sveikose kepenyse iki 10% viso jų tūrio sunaudojama glikogeno atsargoms. Skeleto raumenų ląstelės saugo apie 1% glikogeno. Kepenys paverčia glikogeną atgal į gliukozę, kai jo reikia energijai gauti, ir reguliuoja gliukozės kiekį, cirkuliuojantį tarp valgymų. Jūsų kepenys nuostabios tuo, kad žino, kiek reikia sukaupti ir laikyti arba suskaidyti ir išleisti, kad išlaikytų idealų gliukozės kiekį plazmoje. Šio proceso imitavimas yra insulino terapijos tikslas, kai gliukozės kiekis valdomas išoriškai. Gydytojams bandant pakartoti šį įprastą ciklą, naudojamas bazinis boliusas (boliusinis insulinas kontroliuoja cukraus kiekį kraujyje valgio metu, ypač kai staiga padidėja cukraus kiekis kraujyje).

Nors sveikam organizmui reikalinga minimali cirkuliuojančios gliukozės koncentracija (60–100 mg/dl), didelė lėtinė koncentracija sukelia sveikatos problemų ir yra toksiška:

Ūmus: >300 mg/dl hiperglikemija sukelia poliuriją, dėl kurios atsiranda dehidratacija. Gili hiperglikemija (>500 mg/dl) sukelia sumišimą, smegenų edemą, komą ir galiausiai mirtį.

Lėtinis: hiperglikemija, kurios vidurkis yra daugiau nei 120–130 mg/dl, palaipsniui pažeidžia viso kūno audinius ir daro žmogų jautresnį infekcijoms. Gliukozė kraujyje tampa sirupo pavidalo, svaigindama ląsteles ir konkuruodama su gyvybę teikiančiu deguonimi.

Gliukozės koncentraciją kraujyje lemia pusiausvyra tarp gliukozės patekimo į apykaitą ir išeinančios iš kraujotakos greičio. Šiuos signalus visame kūne perduoda du kasos hormonai – insulinas ir gliukagonas. Norint užtikrinti optimalią sveikatą, reikia:

Kai gliukozės koncentracija kraujyje yra maža, kepenys gauna signalą, kad į kraujotaką “paleistų” gliukozę.

Kai gliukozės koncentracija kraujyje yra didelė, kepenims ir griaučių raumenims duodama signalas pašalinti gliukozę iš kraujotakos.

  Kombinuoti cholesterolio matuokliai nuo 55 eur. Įsigyti galite čia

Insulino vaidmuo

Insulinas yra kasos beta ląstelėse gaminamas peptidinis hormonas, kuris yra labai svarbus reguliuojant angliavandenių apykaitą organizme. Po valgio insulinas išsiskiria į kraują. Pasiekęs insulinui jautrias ląsteles – kepenų ląsteles, riebalines ląsteles ir dryžuotuosius raumenis – insulinas skatina jas pasisavinti ir metabolizuoti gliukozę. Insulino sintezę ir išsiskyrimą iš beta ląstelių skatina didėjanti gliukozės koncentracija kraujyje. Insulinas turi daugybę poveikių, kuriuos galima priskirti anaboliniams arba augimą skatinantiems.

Gliukagono vaidmuo

Gliukagonas, peptidinis hormonas, kurį išskiria kasa, padidina gliukozės kiekį kraujyje. Jo poveikis yra priešingas insulinui, kuris mažina gliukozės kiekį kraujyje. Kai gliukagonas pasiekia kepenis, jis skatina glikolizę, glikogeno skaidymą ir gliukozės eksportą į kraujotaką. Šiais būdais gliukagono poveikis yra katabolinis, suardantis ląsteles – tai priešinga insulino anaboliniam poveikiui.

Kasa išskiria gliukagoną, kai gliukozės kiekis sumažėja per mažai. Dėl gliukagono kepenys paverčia sukauptą glikogeną į gliukozę, kuri patenka į kraują. Aukštas BG lygis skatina insulino išsiskyrimą. Insulinas leidžia nuo insulino priklausomiems audiniams, pvz., raumenų ląstelėms, pasisavinti ir panaudoti gliukozę. Gliukagonas ir insulinas automatiškai veikia kartu kaip neigiamo grįžtamojo ryšio sistema, kad BG lygis būtų stabilus.

Gliukagonas yra galingas BG lygio reguliatorius, o gliukagono injekcijos gali būti naudojamos sunkiai hipoglikemijai koreguoti. Gliukozė, vartojama per burną arba parenteraliai (leidžiami į raumenis ar veną), gali padidinti gliukozės kiekį plazmoje per kelias minutes, tačiau eksogeninės gliukagono injekcijos nėra gliukozė; Gliukagono injekcija trunka maždaug 10–20 minučių, kol raumenų ląstelės jį absorbuoja į kraują ir cirkuliuoja į kepenis, kad suskaidytų sukauptą glikogeną.

Žmonės, sergantys 2 tipo cukriniu diabetu, turi perteklinę gliukagono sekreciją, kuri prisideda prie lėtinės 2 tipo diabeto hiperglikemijos. Nuostabią šių dviejų priešingų hormonų – gliukagono ir insulino – pusiausvyrą palaiko kitas kasos hormonas, vadinamas somatostatinu, sukurtas delta ląstelėse. Tai tikrai puikus kasos policininkas, nes stengiasi išlaikyti jų pusiausvyrą.