Regulace krevního cukru - Blood sugar regulation
Regulace krevního cukru je proces, kterým se úrovně krevní cukr, především glukóza, jsou tělem udržovány v úzkém rozmezí. Tato přísná regulace se označuje jako homeostáza glukózy. Inzulín, který snižuje hladinu cukru v krvi, a glukagon, které jej zvyšují, jsou nejznámějšími zúčastněnými hormony, ale novější objevy dalších glukoregulačních hormonů rozšířily chápání tohoto procesu. Žláza zvaná pankreas vylučuje dva hormony a jsou primárně zodpovědné za regulaci hladin glukózy v krvi.[1]
Mechanismy
Hladiny cukru v krvi jsou regulovány negativní zpětná vazba aby tělo zůstalo uvnitř Zůstatek. Úrovně glukóza v krvi jsou sledovány mnoha tkáněmi, ale buňky v pankreatické ostrůvky patří mezi nejlépe pochopené a nejdůležitější.
Dokování granulí je důležitým krokem v sekreci lidského inzulínu závislým na glukóze, který je v T2D dysregulován.[2]
Glukagon
Pokud hladina glukózy v krvi klesne na nebezpečně nízkou úroveň (jako při velmi náročném cvičení nebo dlouhodobém nedostatku jídla), alfa buňky uvolnění slinivky břišní glukagon, a hormon který cestuje krví do jater, kde se váže receptory glukagonu na povrchu jaterních buněk a stimuluje je k rozpadu glykogen uloženy uvnitř buněk na glukózu (tento proces se nazývá glykogenolýza ). Buňky uvolňují glukózu do krevního řečiště a zvyšují hladinu cukru v krvi. Hypoglykémie, stav nízké hladiny cukru v krvi, je léčen obnovením normální hladiny glukózy v krvi požitím nebo podáním dextróza nebo uhlohydrát potraviny. Často se diagnostikuje a orálně se léčí požitím vyvážených jídel. Za závažnějších okolností se léčí injekcí nebo infuzí glukagonu.
Inzulín
Když stoupne hladina cukru v krvi, ať už v důsledku glykogen přeměnou nebo trávením jídla se uvolňuje jiný hormon beta buňky nalezen v Langerhansových ostrůvků ve slinivce břišní. Tento hormon, inzulín, způsobuje, že játra přeměňují více glukózy na glykogen (tento proces se nazývá glykogeneze ), a vynutit asi 2/3 tělesných buněk (primárně sval a buňky tukové tkáně) k absorpci glukózy z krve přes GLUT4 transportér, čímž se snižuje hladina cukru v krvi. Když se inzulín váže na receptory na buněčném povrchu, vezikuly obsahující transportéry GLUT4 přicházejí na plazmatickou membránu a fúzují společně procesem endocytózy, což umožňuje snadnou difúzi glukózy do buňky. Jakmile glukóza vstoupí do buňky, je fosforylována na glukóza-6-fosfát, aby se zachoval koncentrační gradient, takže glukóza bude pokračovat v vstupu do buňky.[3] 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 nimi jsou „stresové“ hormony, jako je epinefrin (také známý jako adrenalin), několik steroidů, infekce, trauma a samozřejmě požití potravy.
Diabetes mellitus typ 1 je způsoben nedostatečnou nebo neexistující produkcí inzulínu, zatímco typ 2 je primárně způsoben sníženou odpovědí na inzulín v tkáních těla (rezistence na inzulín ). Oba typy cukrovky, pokud nejsou léčeny, vedou k tomu, že v krvi zbývá příliš mnoho glukózy (hyperglykémie ) a mnoho stejných komplikací. Také příliš mnoho inzulínu a / nebo cvičení bez dostatečného odpovídajícího příjmu potravy u diabetiků může mít za následek nízkou hladinu cukru v krvi (hypoglykémie ).
Hormony, které ovlivňují hladinu glukózy v krvi
| Hormon | Tkáň původu | Metabolický účinek | Vliv na hladinu glukózy v krvi |
|---|---|---|---|
| Inzulín | Slinivka β buňky | 1) Zvyšuje vstup glukózy do buněk; 2) Zvyšuje ukládání glukózy jako glykogenu nebo konverzi na mastné kyseliny; 3) Zvyšuje syntézu mastných kyselin a bílkovin; 4) Potlačuje rozklad bílkovin na aminokyseliny, z tuková tkáň na volné mastné kyseliny. | Snižuje |
| Amylin[1] | Slinivka β buňky | 1) Potlačuje sekreci glukagonu po jídle; 2) Zpomaluje žaludeční vyprazdňování; 3) Snižuje příjem potravy. | Snižuje |
| GLP-1[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, 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 | Slinivka α buňky | 1) Zvyšuje uvolňování glukózy z glykogenu (glykogenolýza ); 2) Zvyšuje syntézu glukózy (glukoneogeneze ) z aminokyselin nebo tuků. | Zvyšuje |
| Asprosin[4] | Bílá tuková tkáň | 1) Zvyšuje uvolňování glukózy v játrech během hladovění. | Zvyšuje |
| Somatostatin | Slinivka δ Buňky | 1) Potlačuje uvolňování glukagonu z buněk α (působí lokálně); 2) Potlačuje uvolňování inzulínu, hypofyzárních tropních hormonů, gastrin a sekretin. | Snižuje |
| Adrenalin | Dřeň nadledvin | 1) Zvyšuje uvolňování glukózy z glykogenu; 2) Zvyšuje uvolňování mastných kyselin z tukové tkáně. | Zvyšuje |
| Kortizol | Kůra nadledvin | 1) Vylepšuje glukoneogeneze; 2) Antagonizuje inzulín. | Zvyšuje |
| ACTH | Přední hypofýza | 1) Zvyšuje uvolňování kortizolu; 2) Zvyšuje uvolňování mastných kyselin z tukové tkáně. | Zvyšuje |
| Růstový hormon | Přední hypofýza | Antagonizuje inzulín | Zvyšuje |
| Tyroxin | Štítná žláza | 1) Zvyšuje uvolňování glukózy z glykogenu; 2) Zvyšuje vstřebávání cukrů ze střeva. | Zvyšuje |
Reference
- ^ A b C Aronoff SL, Berkowitz K, Shreiner B, Want L (2004). „Metabolismus a regulace glukózy: Kromě inzulínu a glukagonu“. Diabetes Spectrum. 17 (3): 183–90. doi:10 2337 / diaspect.17.3.183. Archivovány od originál dne 2019-12-17. Citováno 2016-12-07.
- ^ Gandasi, Nikhil R .; Yin, Peng; Omar-Hmeadi, Muhmmad; Laakso, Emilia Ottosson; Vikman, Petter; Barg, Sebastian (02.02.2018). „Dokování granulí závislých na glukóze omezuje sekreci inzulínu a je sníženo u lidského diabetu 2. typu“. Buněčný metabolismus. 27 (2): 470–478.e4. doi:10.1016 / j.cmet.2017.12.017. ISSN 1550-4131. PMID 29414688.
- ^ Ebey Soman, Scienceray, Regulace glukózy inzulinem Archivováno 16. července 2011, v Wayback Machine, 4. května 2009. Citováno 1. listopadu 2009.
- ^ Romere C, Duerrschmid C, Bournat J, Constable P, Jain M, Xia F, Saha PK, Del Solar M, Zhu B, York B, Sarkar P, Rendon DA, Gaber MW, LeMaire SA, Coselli JS, Milewicz DM, Sutton VR, Butte NF, Moore DD, Chopra AR (duben 2016). „Asprosin, glykogenní proteinový hormon nalačno“. Buňka. 165 (3): 566–79. doi:10.1016 / j.cell.2016.02.063. PMC 4852710. PMID 27087445.