Андрей Смирнов
Время чтения: ~11 мин.
Просмотров: 4

Глюкоза в крови контролируется гормонами

Нервная регуляция концентрации глюкозы в крови выражается в положительном влиянии n.vagus на секрецию инсулина и тормозящем влиянии на этот процесс симпатической иннервации. Кроме этого, выделение адреналина в кровь подвержено симпатическим влияниям.

Основными факторами гормональной регуляции являются глюкагон, адреналин, глюкокортикоиды, соматотропный гормон с одной стороны, и инсулин с другой. Все гормоны, кроме инсулина, влияя на печень, увеличивают гликемию.

Инсулин является единственным гормоном организма, действие которого нацелено на снижение уровня глюкозы крови. При его влиянии глюкозу усиленно поглощают мышцы и жировая ткань.

Уменьшение концентрации глюкозы в крови инсулином достигается следующими путями:

  • переход глюкозы в клетки – активация белков-транспортеров ГлюТ 4 на цитоплазматической мембране,
  • вовлечение глюкозы в гликолиз – повышение синтеза глюкокиназы – фермента, получившего название «ловушка для глюкозы», стимуляция синтеза других ключевых ферментов гликолиза – фосфофруктокиназы, пируваткиназы,
  • увеличение синтеза гликогена – активация гликогенсинтазы и стимуляция ее синтеза, что облегчает превращение излишков глюкозы в гликоген,
  • активация пентозофосфатного пути – индукция синтеза глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназы и 6-фосфоглюконатдегидрогеназы,
  • усиление липогенеза – вовлечение глюкозы в синтез триацилглицеролов или фосфолипидов.

Многие ткани совершенно нечувствительны к действию инсулина, их называют инсулиннезависимыми. К ним относятся нервная ткань, стекловидное тело, хрусталик, сетчатка, клубочковые клетки почек, эндотелиоциты, семенники и эритроциты.

Глюкагон повышает содержание глюкозы крови:

  • увеличивая мобилизацию гликогена через активацию гликогенфосфорилазы,
  • стимулируя глюконеогенез – повышение работы ферментов пируваткарбоксилазы, фосфоенолпируват-карбоксикиназы, фруктозо-1,6-дифосфатазы.

Адреналин вызывает гипергликемию:

  • активируя мобилизацию гликогена – стимуляция гликогенфосфорилазы,

Глюкокортикоиды повышают глюкозу крови

  • за счет подавления перехода глюкозы в клетку,
  • стимулируя глюконеогенез – увеличивают синтез ферментов пируваткарбоксилазы, фосфоенолпируват-карбоксикиназы, фруктозо-1,6-дифосфатазы.

В таблице кратко сформулированы основные аспекты гормональных влияний:

Снижение глюкозы крови

Повышение глюкозы крови

Инсулин
  • Повышение ГлюТ 4-зависимого транспорта глюкозы в клетки
  • Усиление синтеза гликогена
  • Активация ПФП
  • Активация гликолиза и ЦТК
Адреналин
  • Активация гликогенолиза в печени

Глюкагон

  • Активация гликогенолиза в печени
  • Стимуляция глюконеогенеза

Глюкокортикоиды

  • Усиление глюконеогенеза
  • Уменьшение проницаемости мембран для глюкозы

В качестве итога вышесказанному представлен рисунок:

 

Гомеостаз глюкозы в крови в абсорбтивный период и при голодании

РАЗДЕЛ 7. ОБМЕН УГЛЕВОДОВ

XI. Регуляция содержания глюкозы в крови

Результат регуляции метаболических путей превращения глюкозы — постоянство концентрации глюкозы в крови.

Концентрация глюкозы в артериальной крови в течение суток поддерживается на постоянном уровне 60-100 мг/дл (3,3-5,5 ммоль/л). После приёма углеводной пищи уровень глюкозы возрастает в течение примерно 1 ч до 150 мг/дл (~8 ммоль/л, алиментарная гипергликемия), а затем возвращается к нормальному уровню (примерно через 2 ч). На рисунке 7-59 представлен график изменений концентрации глюкозы в крови в течение суток при трёхразовом приёме пищи.

Рис. 7-59. Изменение концентрации глюкозы в крови в течение суток. А, Б — период пищеварения; В, Г — постабсорбтивный период. Стрелкой указано время приёма пищи, пунктиром показана нормальная концентрация глюкозы.

А. Регуляция содержания глюкозы в крови в абсорбтивном и постабсорбтивном периодах

Для предотвращения чрезмерного повышения концентрации глюкозы в крови при пищеварении основное значение имеет потребление глюкозы печенью и мышцами, в меньшей мере — жировой тканью. Следует напомнить, что более половины всей глюкозы (60%), поступающей из кишечника в воротную вену, поглощается печенью. Около 2/3 этого количества откладывается в печени в форме гликогена, остальная часть превращается в жиры и окисляется, обеспечивая синтез АТФ. Ускорение этих процессов инициируется повышением инсулин-глюкагонового индекса. Другая часть глюкозы, поступающей из кишечника, попадает в общий кровоток. Примерно 2/3 этого количества поглощается мышцами и жировой тканью. Это обусловлено увеличением проницаемости мембран мышечных и жировых клеток для глюкозы под влиянием высокой концентрации инсулина. Глюкоза в мышцах откладывается в форме гликогена, а в жировых клетках превращается в жиры. Остальная часть глюкозы общего кровотока поглощается другими клетками (инсулинонезависимыми).

При нормальном ритме питания и сбалансированном рационе концентрация глюкозы в крови и снабжение глюкозой всех органов поддерживается главным образом за счёт синтеза и распада гликогена. Лишь к концу ночного сна, т. е. к концу самого большого перерыва между приёмами пищи, может несколько увеличиться роль глюконеогенеза, значение которого будет возрастать, если завтрак не состоится и голодание продолжится (рис. 7-60).

Рис. 7-60. Источники глюкозы в крови в период пищеварения и во время голодания. 1 — в период пищеварения углеводы пищи являются основным источником глюкозы в крови; 2 — в постабсорбтивный период печень поставляет глюкозу в кровь за счёт процессов гликогенолиза и глюконеогенеза, причём в течение 8-12 ч уровень глюкозы в крови поддерживается в основном за счёт распада гликогена; 3 — глюконеогенез и гликоген в печени участвуют в равной степени в поддержании нормальной концентрации глюкозы; 4 — в течение суток гликоген печени практически полностью исчерпывается, и скорость глюконеогенеза увеличивается; 5 — при длительном голодании (1 нед и более) скорость глюконеогенеза уменьшается, но глюконеогенез остаётся единственным источником глюкозы в крови.

Б. Регуляция содержания глюкозы в крови при длительном голодании

При голодании в течение первых суток исчерпываются запасы гликогена в организме, и в дальнейшем источником глюкозы служит только глюконеогенез (из лактата, глицерина и аминокислот). Глюконеогенез при этом ускоряется, а гликолиз замедляется вследствие низкой концентрации инсулина и высокой концентрации глюкагона (механизм этого явления описан ранее). Но, кроме того, через 1-2 сут существенно проявляется действие и другого механизма регуляции — индукции и репрессии синтеза некоторых ферментов: снижается количество гликолитических ферментов и, наоборот, повышается количество ферментов глюконеогенеза. Изменение синтеза ферментов также связано с влиянием инсулина и глюкагона (механизм действия рассматривается в разделе 11).

Начиная со второго дня голодания достигается максимальная скорость глюконеогенеза из аминокислот и глицерина. Скорость глюконеогенеза из лактата остаётся постоянной. В результате синтезируется около 100 г глюкозы ежесуточно, главным образом в печени.

Следует отметить, что при голодании глюкоза не используется мышечными и жировыми клетками, поскольку в отсутствие инсулина не проникает в них и таким образом сберегается для снабжения мозга и других глюкозозависимых клеток. Поскольку при других условиях мышцы — один из основных потребителей глюкозы, то прекращение потребления глюкозы мышцами при голодании имеет существенное значение для обеспечения глюкозой мозга. При достаточно продолжительном голодании (несколько дней и больше) мозг начинает использовать и другие источники энергии (см. раздел 8).

Вариантом голодания является несбалансированное питание, в частности такое, когда по калорийности рацион содержит мало углеводов — углеводное голодание. В этом случае также активируется глюконеогенез, и для синтеза глюкозы используются аминокислоты и глицерол, образующиеся из пищевых белков и жиров.

В. Регуляция содержания глюкозы в крови в период покоя и вовремя физической нагрузки

Как в период покоя, так и во время продолжительной физической работы сначала источником глюкозы для мышц служит гликоген, запасённый в самих мышцах, а затем глюкоза крови. Известно, что 100 г гликогена расходуется на бег примерно в течение 15 мин, а запасы гликогена в мышцах после приёма углеводной пищи могут составлять 200-300 г. На рисунке 7-61 представлены значения гликогена печени и глюконеогенеза для обеспечения глюкозой работы мышц разной интенсивности и продолжительности. Регуляция мобилизации гликогена в мышцах и печени, а также глюконеогенеза в печени описана ранее (главы VII, X).

Рис. 7-61. Вклад гликогена печени и глюконеогенеза в поддержание уровня глюкозы крови в период покоя и во время продолжительных физических упражнений. Тёмная часть столбика — вклад гликогена печени в поддержание уровня глюкозы в крови; светлая — вклад глюконеогенеза. При увеличении продолжительности физической нагрузки с 40 мин (2) до 210 мин (3) распад гликогена и глюконеогенез практически в равной степени обеспечивают кровь глюкозой. 1 — состояние покоя (постабсорбтивный период); 2, 3 — физическая нагрузка.

Итак, изложенные сведения позволяют сделать вывод о том, что координация скоростей гликолиза, глюконеогенеза, синтеза и распада гликогена с участием гормонов обеспечивает:

• предотвращение чрезмерного повышения концентрации глюкозы в крови после приёма пищи;

• запасание гликогена и его использование в промежутках между приёмами пищи;

• снабжение глюкозой мышц, потребность которых в энергии быстро возрастает при мышечной работе;

• снабжение глюкозой клеток, которые при голодании в качестве источника энергии используют преимущественно глюкозу (нервные клетки, эритроциты, мозговое вещество почек, семенники).

Мы все не раз слышали это название. При одном только воспоминании о ней, во рту становится сладко, а на душе хорошо. Глюкоза встречается во множестве фруктов и ягод, а также она может вырабатываться организмом самостоятельно. Кроме того, глюкоза содержится и во вкуснейшем винограде, благодаря которому и получила свое второе название — виноградный сахар. Третье название глюкозы – декстроза. Этот термин часто указывается в составе соков иностранного происхождения.

Продукты богатые глюкозой:

Указано ориентировочное количество в 100 г продукта

Сахар-рафинад99,9 гМед пчелиный80,3 гМармелад79,4 гПряники77,7 гСоломка сладкая69,3 гФиники69,2 гМакароны из муки 1-го сорта68,4 гКрупа перловая66,9 гИзюм (кишмиш)65,8 гПовидло яблочное65 гРис62,3 гОвсяные хлопья «Геркулес»61,8 гПшеничная мука61,5 гКукуруза61,4 гГречка60,4 г

Общая характеристика глюкозы

По своему химическому строению, глюкоза является шестиатомным сахаром. В статье, посвященной углеводам, мы уже упоминали о том, что глюкозное звено содержится не только в моно-, но также в ди- и полисахаридах. Была открыта в 1802 году лондонским врачом Уильямом Праутом. В организме человека и животных глюкоза является основным источником энергии. Кроме фруктов и овощей, источниками глюкозы являются: мышечный гликоген животных и крахмал растений. Глюкоза также присутствует в растительном полимере, из которого состоят все клеточные оболочки высших растений. Называется данный растительный полимер – целлюлоза.

Суточная потребность в глюкозе

Основной функцией глюкозы является обеспечение нашего организма энергией. Однако, как не трудно догадаться, ее количество должно иметь конкретную цифру. Так, например, для человека весом в 70 кг норма составляет 185 граммов глюкозы в день. При этом 120 грамм употребляют клетки головного мозга, 35 грамм – поперечно-полосатые мышцы, а оставшиеся 30 грамм идут на питание эритроцитов крови. Остальные ткани нашего организма используют жировые источники энергии.

Для того чтобы рассчитать индивидуальную потребность организма в глюкозе, необходимо 2.6 г/кг умножить на фактический вес тела.

Потребность в глюкозе возрастает при:

Поскольку глюкоза является энергетически-активным веществом, то количество, которое следует употреблять человеку, зависит от его рода деятельности, а также от его психофизиологического состояния.

Потребность в глюкозе увеличивается, если человек выполняет работу, требующую большого количества энергии. К таким работам можно отнести не только копательно-бросательные операции, но и осуществление вычислительно-планирующих операций, выполняемых мозгом. Поэтому, для работников умственного труда, также как и для рабочих, занимающихся физическим трудом, требуется повышенное количество глюкозы.

Однако не стоит забывать высказывание Парацельса о том, что любое лекарство может стать ядом, а любой яд может превратиться в лекарство. Все зависит от дозы. Поэтому, при увеличении потребляемой глюкозы, не стоит забывать о разумной мере!

Потребность в глюкозе снижается при:

В случае если человек имеет склонность к диабету, а также при малоподвижном образе жизни (не связанным с мыслительными нагрузками), количество употребляемой глюкозы следует снизить. В результате этого, необходимое количество энергии человек получит не из легко усваиваемой глюкозы, а из жиров, которые вместо образования запасов на «черный день», поступят на производство энергии.

Усваиваемость глюкозы

Как было уже сказано выше, глюкоза содержится не только в ягодах и фруктах, но и в крахмале, а также мышечном гликогене животных.

При этом, глюкоза представленная в виде моно- и дисахаров, очень быстро преобразуется в воду, углекислый газ и энное количество энергии. Что же касается крахмала и гликогена, то в этом случае, для переработки глюкозы требуется большее количество времени. Целлюлоза же, в организме млекопитающих, вообще не усваивается. Однако она играет роль ершика для стенок желудочно-кишечного тракта.

Полезные свойства глюкозы и ее влияние на организм

Глюкоза является самым важным источником энергии для организма, а также осуществляет дезинтоксикационную функцию. Благодаря этому, ее назначают при всех заболеваниях, при которых возможно образование токсинов, начиная от банальной простуды, и вплоть до отравления ядами. Глюкоза, получаемая путем гидролиза крахмала, применяется в кондитерской промышленности и в медицине.

Взаимодействие с эсенциальными элементами

В организме человека глюкоза взаимодействует с витаминами А и С, водой, а также с кислородом. В тандеме с глюкозой кислород обеспечивает питание эритроцитов. Кроме того, глюкоза хорошо растворима в воде.

Признаки нехватки глюкозы в организме

Все наше общество условно можно разделить на три группы. В первую группу входят так называемые сладкоежки. Вторая группа состоит из людей, безразлично относящихся к сладкому. Ну а третья группа вообще не любит сладкое (из принципа). Одни боятся диабета, другие – лишних калорий, и т.д. Однако, данное ограничение допустимо лишь для людей уже страдающих диабетом, либо склонных к нему.

Для остальных же хочется сказать, что поскольку основная функция глюкозы заключается в обеспечении нашего организма энергией, то ее недостаток может привести не только к вялости и апатии, но и к более серьезным проблемам. Одной из таких проблем, является мышечная слабость. Она проявляется в общем снижении мышечного тонуса всего организма. А поскольку наше сердце также является мышечным органом, то недостаток глюкозы может привести к тому, что сердце будет не в состоянии выполнять свою задачу.

К тому же, при недостатке глюкозы могут возникать гипогликемические расстройства, сопровождающиеся общей слабостью, потерями сознания, и нарушением деятельности всех систем организма. Что касается диабетиков, то для них предпочтительнее продукты, содержащие глюкозу длительного усвоения. Это всевозможные крупы, картофель, говядина и баранина.

Признаки избытка глюкозы в организме

Признаком избыточного содержания глюкозы, может быть высокий уровень сахара в крови. В норме он находится в пределах 3.3 – 5.5. Данное колебание зависит от индивидуальных особенностей человека. Если же уровень сахара крови выше 5.5, следует обязательно посетить эндокринолога. Если выявится, что данный скачок был вызван повышенным употребление сладкого накануне (например, были на Дне рождения и лакомились тортиком), тогда все в порядке. Если же данные уровня сахара будут высоки вне зависимости от употребляемой пищи, стоит задуматься о визите к врачу.

Глюкоза для красоты и здоровья

Как и во всем другом, в случае с глюкозой необходимо придерживаться золотой середины. Избыток глюкозы в организме может привести к образованию лишнего веса, диабету, недостаток – к слабости. Для успешных занятий спортом в крови необходимо поддерживать оптимальный уровень глюкозы. Наиболее полезная глюкоза быстрого усвоения содержится в меде, изюме, финиках и других сладких фруктах. Глюкоза медленного усвоения, необходимая для длительного поддержания энергии, находится в различных крупах.

Мы собрали самые важные моменты о глюкозе в этой иллюстрации и будем благодарны, если вы поделитесь картинкой в социальной сети или блоге, с ссылкой на эту страницу:

Пожалуйста, оцените статью:

Другие популярные нутриенты:

Белки87% в желатинеЖиры99% в рапсовом маслеУглеводы99,9% в сахаре-рафинадеВода96% в огурцахЛизинВ молокеХолестерин0,02% в мозгахКлетчаткаКрахмал78% в рисеОмега-319% в рыбьем жиреГлюкоза99,9% в сахаре-рафинадеИспользуемые источники:

  • https://biokhimija.ru/uglevody/reguljacija-gljukoza-krovi.html
  • https://lifelib.info/biochemistry/biochemistry_4/48.html
  • https://edaplus.info/food-components/glucose.html

Рейтинг автора
5
Подборку подготовил
Максим Уваров
Наш эксперт
Написано статей
171
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации