Regulasi glukosa darah

• Diagnostik

A. Karbohidrat yang terkandung dalam makanan.

Sebagian besar karbohidrat memasuki tubuh dengan makanan terhidrolisis untuk membentuk glukosa, galaktosa atau fruktosa, yang melalui vena porta memasuki hati. Galaktosa dan fruktosa dengan cepat berubah menjadi glukosa di hati (lihat gambar 21.2 dan 21.3).

B. Berbagai senyawa pembentuk glukosa memasuki jalur glukoneogenesis (Gbr. 22.2). Senyawa-senyawa ini dapat dibagi menjadi dua kelompok: (1) senyawa yang berubah menjadi glukosa dan bukan produk metabolisme, seperti asam amino dan propionat; (2) senyawa yang merupakan produk metabolisme glukosa parsial di sejumlah jaringan; mereka ditransfer ke hati dan ginjal, di mana glukosa disintesis ulang dari mereka. Dengan demikian, laktat yang diproduksi di otot rangka dan sel darah merah dari glukosa diangkut ke hati dan ginjal, di mana glukosa kembali terbentuk darinya, yang kemudian memasuki darah dan jaringan. Proses ini disebut siklus Korn atau siklus asam laktat (gbr. 22.6). Sumber gliserol, yang diperlukan untuk sintesis triasilgliserol dalam jaringan adiposa, adalah glukosa darah, karena penggunaan gliserol bebas dalam jaringan ini sulit. Jaringan acylglycerol adipose mengalami konstanta

Fig. 22.6. Siklus asam laktat (siklus Corey) dan siklus glukosa-alanin.

hidrolisis, menghasilkan pembentukan gliserol bebas, yang berdifusi dari jaringan ke dalam darah. Di hati dan ginjal, ia memasuki jalur glukoneogenesis dan sekali lagi berubah menjadi glukosa. Jadi, suatu siklus secara konstan berfungsi di mana glukosa dari hati dan ginjal diangkut ke jaringan adiposa, dan gliserol dari jaringan ini memasuki hati dan ginjal, di mana ia diubah menjadi glukosa.

Perlu dicatat bahwa di antara asam amino yang diangkut selama puasa dari otot ke hati, alanin mendominasi. Ini memungkinkan kami untuk mendalilkan keberadaan siklus glukosa alanin (Gbr. 22.6), di mana glukosa berasal dari hati ke otot, dan alanin dari otot ke hati, dengan demikian memastikan pemindahan nitrogen amino dari otot ke hati dan "energi bebas" dari hati ke otot. Energi yang dibutuhkan untuk sintesis glukosa dari piruvat di hati berasal dari oksidasi asam lemak.

B. Hati glikogen. Konsentrasi glukosa darah

Pada manusia, di antara waktu makan, konsentrasi glukosa dalam darah bervariasi dari 80 sampai. Setelah makan kaya karbohidrat, konsentrasi glukosa meningkat menjadi.. Selama puasa, konsentrasi glukosa turun menjadi sekitar.. Dalam keadaan normal tubuh, tingkat glukosa dalam darah bervariasi dalam batas yang ditentukan. Pada ruminansia, konsentrasi glukosa secara signifikan lebih rendah - dekat domba dan pada sapi. Ini tampaknya disebabkan oleh fakta bahwa, pada hewan-hewan ini, hampir semua karbohidrat yang berasal dari makanan dipecah menjadi asam lemak yang lebih rendah (volatile), yang menggantikan glukosa sebagai sumber energi dalam jaringan selama nutrisi normal.

Pengaturan konsentrasi glukosa darah

Menjaga kadar glukosa darah pada tingkat tertentu adalah contoh dari salah satu mekanisme homeostasis yang paling canggih, yang fungsinya melibatkan hati, jaringan ekstrahepatik, dan beberapa hormon. Glukosa mudah menembus sel-sel hati dan relatif lambat ke dalam sel-sel jaringan ekstrahepatik. Akibatnya, melewati membran sel adalah tahap yang membatasi laju ketika glukosa dikonsumsi oleh jaringan ekstrahepatik. Glukosa yang masuk ke dalam sel dengan cepat terfosforilasi oleh aksi hexokinase. Di sisi lain, sangat mungkin bahwa aktivitas beberapa enzim lain dan konsentrasi zat antara memiliki efek yang lebih signifikan pada penyerapan glukosa oleh hati atau pada pelepasan glukosa dari organ ini. Namun demikian, konsentrasi glukosa dalam darah merupakan faktor penting yang mengatur laju konsumsi glukosa oleh hati dan jaringan ekstrahepatik.

Peran glukoknase. Perlu dicatat bahwa glukosa-6-fosfat menghambat heksokinase dan, oleh karena itu, pengambilan glukosa oleh jaringan ekstrahepatik, yang tergantung pada heksokinase, yang mengkatalisis fosforilasi glukosa dan diatur oleh umpan balik. Ini tidak terjadi pada hati, karena glukosa-6-fosfat tidak menghambat glukokinase. Enzim ini dicirikan oleh nilai yang lebih tinggi (afinitas rendah) untuk glukosa daripada heksokinase; aktivitas glukokinase meningkat dalam konsentrasi fisiologis glukosa (Gbr. 22.7); setelah mengonsumsi makanan kaya karbohidrat, enzim tersebut “disetel” ke konsentrasi glukosa tinggi yang memasuki hati melalui vena portal. Perhatikan bahwa enzim ini tidak ada pada ruminansia, di mana hanya sejumlah kecil glukosa dipasok dari usus ke sistem vena portal.

Dengan glukosa darah normal, hati tampaknya memasok glukosa ke darah. Dengan peningkatan kadar glukosa dalam darah, pelepasannya dari hati berhenti, dan pada konsentrasi yang cukup tinggi, glukosa mulai mengalir ke hati. Seperti yang ditunjukkan oleh percobaan yang dilakukan pada tikus, ketika konsentrasi glukosa di vena portal hati, laju glukosa di hati dan tingkat pelepasannya dari hati adalah sama.

Peran insulin. Dalam keadaan hiperglikemia, pengambilan glukosa meningkat baik di hati maupun di jaringan perifer. Hormon memainkan peran sentral dalam pengaturan konsentrasi glukosa dalam darah.

Fig. 22.7. Ketergantungan aktivitas glukosa-fosforilasi heksokinase dan glukokinase pada konsentrasi glukosa dalam darah. Nilai glukosa dalam heksokinase adalah 0,05 (0,9 mg / 100 ml), dan dalam glukokinase-10

insulin Ini disintesis di pankreas oleh sel B di pulau Langerhans, dan masuknya ke dalam darah meningkat dengan hiperglikemia. Konsentrasi hormon ini dalam darah bervariasi secara paralel dengan konsentrasi glukosa; pengenalannya dengan cepat menyebabkan hipoglikemia. Zat yang mensekresi insulin meliputi asam amino, asam lemak bebas, badan keton, glukagon, sekresi, dan tolbutamide obat; adrenalin dan norepinefrin, sebaliknya, memblokir sekresinya. Insulin dengan cepat menyebabkan peningkatan penyerapan glukosa oleh jaringan adiposa dan otot karena percepatan transportasi glukosa melintasi membran sel dengan memindahkan pembawa glukosa dari sitoplasma ke membran plasma. Namun, insulin tidak memiliki efek langsung pada penetrasi glukosa ke dalam sel-sel hati; ini konsisten dengan bukti bahwa laju metabolisme glukosa dalam sel hati tidak dibatasi oleh laju perjalanannya melalui membran sel. Insulin, bagaimanapun, bertindak secara tidak langsung, mempengaruhi aktivitas enzim yang terlibat dalam glikolisis dan glikogenolisis (lihat di atas).

Lobus anterior kelenjar hipofisis mengeluarkan hormon, tindakan yang berlawanan dengan insulin, yaitu, mereka meningkatkan kadar glukosa dalam darah. Ini termasuk hormon pertumbuhan, ACTH (corticotro-pin) dan, mungkin, faktor "diabethogenik" lainnya. Hipoglikemia merangsang sekresi hormon pertumbuhan. Ini menyebabkan penurunan penyerapan glukosa di beberapa jaringan, seperti otot. Efek hormon pertumbuhan sampai batas tertentu dimediasi dan dimediasi karena merangsang mobilisasi asam lemak bebas dari jaringan adiposa, yang merupakan penghambat konsumsi glukosa. Pemberian hormon pertumbuhan yang berkepanjangan menyebabkan diabetes. Dengan menyebabkan hiperglikemia, itu merangsang sekresi insulin yang konstan, yang pada akhirnya menyebabkan penipisan sel-B.

Glukokortikoid (-hydroxysteroid) disekresikan oleh korteks adrenal dan memainkan peran penting dalam metabolisme karbohidrat. Pengenalan steroid ini meningkatkan glukoneogenesis karena intensifikasi katabolisme protein dalam jaringan, peningkatan asupan asam amino oleh hati, dan juga peningkatan aktivitas transaminase dan enzim lain yang terlibat dalam proses glukoneogenesis di hati. Selain itu, glukokortikoid menghambat pemanfaatan glukosa dalam jaringan ekstrahepatik. Dalam kasus ini, glukokortikoid bertindak seperti antagonis insulin.

Adrenalin disekresi oleh medula adrenalin sebagai respons terhadap rangsangan yang membuat stres (ketakutan, kecemasan tinggi, perdarahan, defisiensi oksigen, hipoglikemia, dll.). Dengan merangsang fosforilase, itu menyebabkan glikogenolisis di hati dan otot. Pada otot, karena tidak adanya glukosa-6-fosfatase, glikogenolisis mencapai tahap laktat, sedangkan di hati, produk utama konversi glikogen adalah glukosa, yang memasuki aliran darah, di mana levelnya naik.

Glukagon adalah hormon yang dikeluarkan oleh sel-A dari pulau Langerhans di pankreas (sekresi ini distimulasi oleh hipoglikemia). Ketika glukagon memasuki hati melalui vena porta, ia, seperti adrenalin, mengaktifkan fosforilase dan menyebabkan glikogenolisis. Sebagian besar glukagon endogen dipertahankan di hati. Tidak seperti adrenalin, glukagon tidak mempengaruhi fosforilase otot. Hormon ini juga meningkatkan glukoneogenesis dari asam amino dan laktat. Efek hiperglikemik glukagon disebabkan oleh glikogenolisis dan glukoneogenesis di hati.

Perlu dicatat bahwa hormon tiroid juga mempengaruhi kadar glukosa darah. Data eksperimental menunjukkan bahwa tiroksin memiliki efek diabetes, dan pengangkatan kelenjar tiroid mencegah perkembangan diabetes. Telah dicatat bahwa glikogen sama sekali tidak ada di hati hewan dengan tirotoksikosis. Pada orang dengan fungsi tiroid yang ditingkatkan, kadar gula dalam darah selama puasa meningkat, dan pada orang dengan fungsi tiroid yang berkurang itu berkurang. Pada hipertiroidisme, glukosa tampaknya dikonsumsi pada tingkat yang normal atau meningkat, sedangkan pada hipotiroidisme, kemampuan untuk memanfaatkan glukosa berkurang. Perlu dicatat bahwa pasien dengan hipotiroidisme kurang sensitif terhadap aksi insulin daripada orang sehat dan pasien dengan hipertiroidisme.

Ambang ginjal untuk glukosa, glikosuria

Ketika kandungan glukosa dalam darah mencapai tingkat yang relatif tinggi, ginjal juga termasuk dalam proses regulasi. Glukosa disaring oleh glomeruli dan biasanya sepenuhnya dikembalikan ke darah sebagai hasil reabsorpsi (reabsorpsi) dalam tubulus ginjal. Proses reabsorpsi glukosa dikaitkan dengan konsumsi ATP dalam sel tubulus ginjal. Tingkat maksimum reabsorpsi glukosa dalam tubulus ginjal adalah sekitar 350. Dengan peningkatan glukosa darah, filtrat glomerulus mengandung lebih banyak glukosa daripada yang dapat diserap kembali dalam tubulus. Glukosa yang berlebihan diekskresikan dalam urin, yaitu, glikosuria terjadi. Pada orang sehat, glikosuria diamati jika kadar glukosa dalam darah vena melebihi 170-180 mg / 100 ml; Tingkat ini disebut ambang ginjal untuk glukosa.

Pada hewan percobaan, glikosuria dapat diinduksi menggunakan phloridzin, yang menghambat

Fig. 22.8. Tes Toleransi Glukosa. Kurva glukosa darah pada orang yang sehat dan diabetes setelah mengambil 50 gram glukosa. Harap dicatat bahwa orang dengan diabetes memiliki kadar glukosa darah awal. Indikator toleransi normal adalah kembali ke tingkat glukosa asli dalam darah dalam waktu dua jam.

reabsorpsi glukosa dalam tubulus ginjal. Glikosuria seperti itu karena gangguan reabsorpsi glukosa disebut glikosuria ginjal. Penyebab glikosuria ginjal mungkin merupakan kelainan bawaan dari ginjal, atau mungkin berkembang sebagai hasil dari sejumlah penyakit. Glikosuria sering merupakan indikasi diabetes.

Toleransi glukosa

Kemampuan suatu organisme untuk menggunakan glukosa dapat dinilai dari toleransinya terhadapnya. Setelah pemberian sejumlah glukosa tertentu, kurva glukosa darah diplot (Gambar 22.8), yang menjadi ciri toleransi glukosa. Pada diabetes, berkurang karena penurunan jumlah insulin yang dikeluarkan; pada penyakit ini, kandungan glukosa dalam darah meningkat (hiperglikemia), terjadi glikosuria, perubahan metabolisme lemak bisa terjadi. Toleransi glukosa menurun tidak hanya pada diabetes, tetapi juga dalam kondisi tertentu yang melibatkan disfungsi hati, pada sejumlah penyakit menular, obesitas, aksi sejumlah obat, dan kadang-kadang pada aterosklerosis. Toleransi glukosa yang menurun juga dapat diamati dengan hiperfungsi korteks hipofisis atau adrenal karena antagonisme antara hormon yang disekresi oleh kelenjar endokrin dan insulin ini.

Insulin meningkatkan toleransi tubuh terhadap glukosa. Dengan diperkenalkannya, kandungan glukosa dalam darah menurun, dan konsumsi dan konten dalam bentuk glikogen di hati dan otot meningkat. Dengan diperkenalkannya kelebihan insulin, hipoglikemia berat dapat terjadi, disertai dengan kejang-kejang; jika glukosa tidak cepat dimasukkan dalam keadaan ini, maka kematian dapat terjadi. Pada manusia, kejang hipoglikemik muncul dengan penurunan cepat glukosa darah hingga 20 mg / 100 ml. Toleransi glukosa yang meningkat terjadi dengan fungsi korteks hipofisis atau adrenal yang tidak mencukupi; ini adalah konsekuensi dari penurunan efek antagonis dari hormon yang disekresi oleh kelenjar-kelenjar ini sehubungan dengan insulin. Akibatnya, "kandungan relatif" insulin dalam tubuh meningkat.

SASTRA

Cohen P. Kontrol Aktivitas Enzim, edisi ke-2. Chapman dan Hall, 1983.

Miliknya H. G. Kontrol metabolisme glikogen di hati, Annu. Rev. Biochem., 1976, 45, 167.

Milik H. G., Hue L. Gluconeogenesis dan aspek terkait glikolisis. Annu. Rev. Biochem., 1983, 52, 617.

Miliknya H. G., Van Schaftingen E. Fructose 2-6-bifosfat dua tahun setelah penemuannya, Biochem. J., 1982, 206, 1.

Hue L., Van de Werve G. (eds). Regulasi Metabolisme Hati Jangka Pendek, Elsevier / Holland Utara, 1981.

Newsholme E.A., Crabtree B. Penghasil fluks dan langkah pengaturan dalam kontrol metabolik, Tren Biochem. Sci., 1981, 6, 53.

Newsholme E.A., Mulai C. Regulasi dalam Metabolisme. Wiley, 1973.

Storey K. B. Evaluasi ulang efek Pasteur, Mol. Physiol., 1985, 8, 439.

Tingkat glukosa dalam darah dan pengaturannya

Konsentrasi glukosa dalam darah orang dewasa biasanya dipertahankan dalam 4,4-6,0 mmol l-1, atau 80-120 mg% (per 100 ml darah) meskipun ada perubahan signifikan dalam konsumsi dan asupannya pada siang hari (Gbr. 4). Tingkat glukosa yang konstan dalam darah diatur terutama oleh hati, yang dapat menyerap atau melepaskan glukosa ke dalam darah, tergantung pada konsentrasinya dalam darah dan sebagai respons terhadap efek hormon. Peningkatan glukosa darah setelah konsumsi makanan karbohidrat mengaktifkan proses enzimatik sintesis glikogen di hati, dan penurunan levelnya meningkatkan pemecahan glikogen di hati menjadi glukosa, diikuti dengan pelepasannya ke dalam darah.

Peran penting dalam pengaturan glukosa konstan dalam darah dimainkan oleh hormon, terutama insulin dan glukagon, menunjukkan efek yang saling berlawanan. Insulin dikeluarkan oleh pankreas dengan peningkatan glukosa darah setelah makan dan merangsang penyerapan glukosa pada otot rangka, hati dan jaringan adiposa, yang mengaktifkan sintesis glikogen atau lemak (dalam jaringan adiposa). Glucagon dikeluarkan dengan penuh semangat dengan menurunkan glukosa darah dan memicu proses pemisahan (memobilisasi) glikogen di hati, melepaskan glukosa ke dalam darah. Ketika konsentrasi glukosa darah menurun, otot rangka dan hati mulai menggunakan asam lemak sebagai sumber energi. Ini juga berkontribusi untuk mempertahankan konsentrasi glukosa tertentu dalam darah.

Gbr.4. Skema pengaturan glukosa darah

Dengan asupan karbohidrat yang signifikan dari makanan atau gangguan glikogen dalam hati, kadar glukosa dalam darah dapat melebihi batas atas normal dan mencapai 10 mmol * L-1 atau lebih, yang ditandai sebagai keadaan hiperglikemia. Hiperglikemia juga dapat terjadi dengan penurunan penggunaan glukosa oleh jaringan, yang diamati pada penyakit serius, diabetes mellitus. Penyakit ini dikaitkan dengan penurunan produksi hormon insulin di pankreas (hipofungsi), yang meningkatkan penetrasi glukosa ke dalam jaringan, atau dengan hilangnya sensitivitas reseptor insulin terhadap hormon. Peningkatan sementara glukosa darah segera setelah makan jenuh dengan karbohidrat disebut alimentary, atau makanan hiperglikemia. Setelah 2 - 3 jam setelah makan, glukosa darah dinormalisasi. Keadaan hiperglikemia dapat diamati pada beberapa atlet sebelum mulai: itu meningkatkan kinerja aktivitas fisik jangka pendek, tetapi memperburuk kinerja kerja jangka panjang. Peningkatan konsentrasi glukosa dalam darah menjadi 8,8-10 mmol * L-1 (penghalang ginjal untuk glukosa) menyebabkan kemunculannya dalam urin. Kondisi ini disebut glukosuria.

Penurunan glukosa darah hingga 3 mmol l-1 ke bawah (hipoglikemia) sangat jarang, karena tubuh mampu mensintesis glukosa dari asam amino dan lemak dalam proses glukoneogenesis. Hipoglikemia dapat terjadi ketika glikogen hati habis sebagai akibat dari pekerjaan fisik jangka panjang yang intens, misalnya, selama lari maraton, atau puasa jangka panjang. Penurunan konsentrasi glukosa dalam darah menjadi 2 mmol L-1 menyebabkan gangguan pada aktivitas otak, eritrosit, dan ginjal, di mana glukosa merupakan substrat energi utama. Pada saat yang sama, hilangnya kesadaran mungkin terjadi - syok hipoglikemik atau bahkan kematian. Untuk mencegah keadaan seperti itu dalam latihan olahraga, nutrisi karbohidrat tambahan digunakan selama kerja fisik yang berkepanjangan.

Glukosa darah pada tingkat yang lebih besar (sekitar 70%) digunakan oleh jaringan sebagai sumber energi dan pada tingkat yang lebih rendah (30%) untuk proses plastik. Lebih dari 5% glukosa yang dicerna dengan makanan disimpan oleh hati dalam proses sintesis glikogen. Dengan gaya hidup menetap dan konsumsi karbohidrat yang signifikan dari makanan, hingga 40% glukosa diubah menjadi lemak, termasuk kolesterol. Sekitar 90% glukosa darah dikonsumsi otak, di mana glukosa adalah substrat energi utama. Selama aktivitas otot, terutama selama kerja panjang, itu lebih banyak digunakan oleh otot rangka, di mana pasokan sumber karbohidrat berkurang.

Regulasi glukosa darah

Salah satu indikator integral dari lingkungan internal, yang mencerminkan metabolisme karbohidrat, protein, dan lemak dalam tubuh, adalah konsentrasi glukosa dalam darah. Ini bukan hanya sumber energi untuk sintesis lemak dan protein, tetapi juga substrat untuk sintesis mereka. Di hati, karbohidrat terbentuk dari asam lemak dan asam amino.

Fungsi normal sel-sel sistem saraf, otot lurik dan halus, di mana glukosa adalah substrat energi yang paling penting, dimungkinkan asalkan aliran glukosa ke mereka akan memastikan kebutuhan energi mereka. Ini dicapai ketika kandungan dalam darah seseorang per orang rata-rata adalah 1 g (0,8-1,2 g) glukosa (Gbr. 12.2). Dari diagram pada gambar ini, dapat disimpulkan bahwa pada kadar glukosa normal dalam darah, glikogen terbentuk di hati dan otot, sintesis lemak, dan konsumsinya oleh sel-sel otak, otot, dan jaringan lain. Di bawah kondisi hiperglikemia, kelebihan glukosa dikeluarkan dari darah melalui ginjal, sintesis glikogen meningkat. Ketika hipoglikemia meningkatkan glikogenolisis di bawah pengaruh adrenalin dan glukagon.

Perubahan konsentrasi glukosa dalam darah dari nilai "yang telah ditentukan" (konstan) dirasakan oleh hipotoreseptor glutoreceptor, yang menyadari efek pengaturannya pada sel melalui pembagian simpatik dan parasimpatis dari sistem saraf otonom. Efek-efek ini menyebabkan peningkatan atau penurunan produksi insulin, glukagon, dan adrenalin secara mendesak oleh alat endokrin pankreas dan kelenjar adrenal. Efek yang lebih lambat dari efek hipotalamus adalah melalui hormon kelenjar hipofisis. Untuk mempertahankan tingkat konsentrasi glukosa yang konstan, ada putaran umpan balik yang lebih pendek - efek glukosa yang bersirkulasi dalam darah secara langsung pada sel beta pulau pankreas Langerhans, yang menghasilkan hormon insulin.

Dengan penurunan glukosa dalam satu liter darah ke tingkat kurang dari 0,5 g, yang disebabkan oleh kelaparan, overdosis insulin, ada kekurangan pasokan energi ke sel-sel otak. Pelanggaran fungsi mereka dimanifestasikan oleh peningkatan detak jantung, kelemahan dan tremor otot, pusing, peningkatan keringat, perasaan lapar. Dengan penurunan lebih lanjut dalam konsentrasi glukosa dalam darah, kondisi ini, yang disebut sebagai hipoglikemia, dapat berubah menjadi koma hipoglikemik, ditandai oleh penekanan fungsi otak atau bahkan kehilangan kesadaran. Pengenalan glukosa ke dalam darah, pemberian sukrosa, injeksi glukagon, mencegah atau mengurangi manifestasi hipoglikemia ini. Peningkatan glukosa darah (hiperglikemia) jangka pendek tidak menimbulkan ancaman bagi kesehatan manusia.

Darah tubuh manusia biasanya mengandung sekitar 5 g glukosa. Dengan asupan makanan rata-rata harian oleh orang dewasa yang terlibat dalam pekerjaan fisik, 430 g karbohidrat dalam kondisi istirahat relatif, sekitar 0,3 g glukosa dikonsumsi oleh jaringan setiap menit. Pada saat yang sama, pasokan glukosa dalam darah yang beredar cukup untuk memasok jaringan selama 3-5 menit dan hipoglikemia tidak dapat dihindari tanpa diisi ulang. Konsumsi glukosa meningkat dengan stres fisik dan psikoemosional. Karena asupan karbohidrat periodik (beberapa kali sehari) dengan makanan tidak memberikan aliran glukosa yang konstan dan seragam dari usus ke dalam darah, ada mekanisme dalam tubuh yang mengkompensasi hilangnya glukosa dari darah dalam jumlah yang setara dengan konsumsi oleh jaringan. Dengan tingkat konsentrasi glukosa yang cukup dalam darah, sebagian dikonversi menjadi bentuk yang tersimpan - glikogen. Pada tingkat lebih dari 1,8 g per liter darah, dikeluarkan dari tubuh dengan urin.

Kelebihan glukosa dari usus yang memasuki darah vena portal diserap oleh hepatosit. Dengan meningkatnya konsentrasi glukosa di dalamnya, enzim metabolisme karbohidrat hati diaktifkan, yang mengubah glukosa menjadi glikogen. Menanggapi peningkatan kadar gula dalam darah yang mengalir melalui pankreas, aktivitas sekresi sel beta pulau Langerhans meningkat. Lebih banyak insulin dilepaskan ke dalam darah - satu-satunya hormon yang memiliki efek dramatis menurunkan konsentrasi gula dalam darah. Di bawah pengaruh insulin, membran selaput plasma otot dan sel jaringan adiposa meningkatkan permeabilitas glukosa. Insulin mengaktifkan konversi glukosa menjadi glikogen di hati dan otot, meningkatkan penyerapan dan penyerapannya dengan otot rangka, halus, dan jantung. Lemak disintesis dari glukosa di bawah pengaruh insulin dalam sel-sel jaringan adiposa. Pada saat yang sama dirilis dalam jumlah besar, insulin menghambat pemecahan glikogen hati dan glukoneogenesis.

Kandungan glukosa dalam darah dinilai oleh glukoreseptor anterior hipotalamus, serta neuron polisensorinya. Menanggapi peningkatan kadar glukosa darah di atas "titik setel" (> 1,2 g / l), aktivitas neuron hipotalamus meningkat, yang, melalui pengaruh sistem saraf parasimpatis pada pankreas, meningkatkan sekresi insulin.

Ketika tingkat glukosa dalam darah menurun, penyerapannya oleh hepatosit menurun. Di pankreas, aktivitas sekresi sel beta menurun, sekresi insulin berkurang. Proses konversi glukosa menjadi glikogen di hati dan otot dihambat, penyerapan dan asimilasi glukosa oleh otot rangka dan halus, dan sel-sel lemak berkurang. Dengan partisipasi mekanisme ini, penurunan lebih lanjut dalam kadar glukosa darah, yang dapat menyebabkan perkembangan hipoglikemia, diperlambat atau dicegah.

Ketika konsentrasi glukosa dalam darah menurun, nada sistem saraf simpatis meningkat. Di bawah pengaruhnya, sekresi di medula adrenalin dan norepinefrin meningkat. Adrenalin, dengan merangsang pemecahan glikogen di hati dan otot, menyebabkan peningkatan konsentrasi gula dalam darah. Norepinefrin memiliki kemampuan ringan untuk meningkatkan kadar glukosa darah.

Di bawah pengaruh sistem saraf simpatik, produksi glukagon oleh sel-sel alpha pankreas dirangsang, yang mengaktifkan pemecahan glikogen hati, merangsang glukoneogenesis dan mengarah pada peningkatan kadar glukosa darah.

Penurunan konsentrasi glukosa darah, yang bagi tubuh salah satu substrat energi paling penting, menyebabkan perkembangan stres. Menanggapi penurunan kadar gula darah, neuron glucoreceptor hipotalamus, melalui pelepasan hormon, merangsang sekresi hormon pertumbuhan hipofisis dan hormon adrenokortikotropik ke dalam darah.

Di bawah pengaruh hormon pertumbuhan, permeabilitas membran sel untuk glukosa menurun, glukoneogenesis meningkat, sekresi glukagon diaktifkan, akibatnya kadar gula darah meningkat.

Glukokortikoid yang disekresikan oleh hormon adrenokortikotropik di korteks adrenal mengaktifkan enzim glukoneogenesis dan dengan demikian berkontribusi pada peningkatan gula darah.

Pengaturan metabolisme dan energi dalam tubuh dikendalikan oleh sistem saraf dan divisi-divisi yang lebih tinggi. Ini dibuktikan oleh fakta-fakta perubahan refleks terkondisi dalam intensitas metabolisme pada atlet di negara prestarting, pada pekerja sebelum melakukan pekerjaan fisik yang berat, pada penyelam sebelum mereka direndam dalam air. Dalam kasus-kasus ini, laju konsumsi oksigen meningkat, volume respirasi menit meningkat, volume menit aliran darah meningkat, dan pertukaran energi meningkat.

Perasaan lapar yang berkembang ketika glukosa darah, asam lemak bebas, dan asam amino menurun, menyebabkan respons perilaku yang ditujukan untuk menemukan dan makan makanan dan mengisi kembali nutrisi dalam tubuh.

Mekanisme dasar untuk mempertahankan kadar glukosa darah normal

Pada siang hari, penerimaan dan pengeluaran tubuh seseorang dalam tubuh manusia berfluktuasi secara signifikan. Namun, kadar glukosa darah biasanya tidak naik di atas 8,0 mmol / l dan tidak jatuh di bawah 3,5 mmol / l.

Untuk periode singkat setelah makan, kadar glukosa dalam darah naik, karena gula dalam makanan diserap dari usus ke dalam darah. Segera, sebagian glukosa mulai ditangkap oleh sel-sel organ dan jaringan dan digunakan untuk kebutuhan energi. Pada saat yang sama, sel-sel hati dan tikus menyimpan kelebihan glukosa sebagai glikogen. Di antara waktu makan, ketika kadar glukosa darah menurun, dimobilisasi dari depot (glikogen) untuk mempertahankan kadar yang dibutuhkan dalam darah. Jika kapasitas depot tidak mencukupi, glukosa dapat diperoleh dari sumber lain, seperti protein (proses ini disebut glukoneogenesis) atau lemak.

Semua proses ini menyediakan pemeliharaan kadar glukosa yang diperlukan dalam darah. Namun, baik aliran glukosa ke dalam sel dan pengeluarannya, serta semua transformasi metaboliknya (aphid - ecl, glikogenolisis) berada di bawah kendali konstan.

Regulator glukosa darah yang paling penting adalah sistem saraf dada dan hormon pankreas. Sekarang telah ditetapkan bahwa mekanisme sentral pengaturan metabolisme karbohidrat ada di hipotalamus.

Konsentrasi glukosa darah memainkan peran sentral dalam perilaku makan. Levelnya sangat akurat mencerminkan kebutuhan energi organisme, dan perbedaan antara kandungan os dalam darah arteri dan vena terkait erat dengan perasaan lapar atau kenyang. Dalam nukleus lateral hipotalamus, glukoseptor hadir, yang dihambat ketika tingkat glukosa dalam darah meningkat dan diaktifkan ketika berkurang, menyebabkan rasa lapar. Glutoreceptor hipotalamus menerima informasi tentang glukosa dan jaringan tubuh lainnya. Ini ditandai oleh glutoreseptor perifer yang terletak di hati, sinus karotis, dan dinding saluran pencernaan.

Jika makanan tidak memasuki K3 ”, maka kadar glukosa darah menurun dan pusat kelaparan mendorong orang untuk makan. Akibatnya asupan makanan dalam darah meningkatkan kadar glukosa. Ketika konsentrasi tertentu tercapai, glukosa merangsang pusat saturasi, yang mengarah pada perasaan kenyang. Secara paralel, sinyal dikirim dari pusat saturasi, menyebabkan penghambatan aktivitas pusat lapar.

Dengan demikian, glucoreceptors hipotalamus, mengintegrasikan informasi yang diperoleh oleh saraf dan jalur humoral, terlibat dalam kontrol asupan makanan.

Selain asupan makanan, hormon pankreas, insulin dan glukagon, memainkan peran penting dalam pengaturan kadar glukosa darah.

Fungsi endokrin kelenjar podzhu dikaitkan dengan pulau pankreas (pulau Langerhans). Pada orang dewasa, pulau Langerhans membentuk 2-3% dari total volume pankreas. Pulau ini terdiri dari 80 hingga 200 sel, yang menurut parameter fungsional, struktural dan histokimia dibagi menjadi tiga jenis: a-, (3- dan 8-sel. Sebagian besar pulau adalah (Z-ketki - 85%, a-sel membuat 11). %, 8-sel 3%. Dalam 3-sel istwort Langerhans - insulin, dan dalam sel-a, glukagon disintesis dan dilepaskan.

Peran utama fungsi endokrin pankreas adalah untuk mempertahankan kadar glukosa normal dalam darah, peran ini dimainkan oleh insulin dan glukagon.

Insulin, hormon utama alat endokrin (yaitu, mensekresi hormon langsung ke aliran darah) pankreas, adalah polipeptida, bentuk monomer yang terdiri dari dua rantai; A (dari 21 asam amino) dan B (dari 30 asam amino). Ini disekresikan oleh bantalan pankreas dalam menanggapi peningkatan konsentrasi glukosa darah. Efek insulin diwujudkan dengan mengikat reseptor insulin pada permukaan membran sel pengikat insulin. Insulin memberikan penurunan glukosa darah dan dengan demikian:

* berkontribusi pada pengangkutan glukosa dari darah ke dalam sel-sel organ dan jaringan - jaringan yang tergantung insulin (aliran glukosa ke dalam sel-sel sistem saraf pusat dan hati tidak tergantung pada insulin - jaringan yang tidak tergantung insulin);

• merangsang metabolisme glukosa intraseluler menjadi asam kecil (glikolisis);

• mengaktifkan pembentukan glikogen dari glukosa di hati dan otot (glikogenesis);

• meningkatkan transportasi glukosa dalam jaringan adiposa, meningkatkan laju sintesis asam lemak, menghambat lipolisis dan mendorong peningkatan cadangan lemak;

• menghambat pembentukan glukosa dari asam amino (glukoneogenesis).

Insulin relatif cepat (dalam 5-10 menit) dihancurkan di hati

(80%) dan ginjal (20%) di bawah aksi enzim glutathione insulin-rashydrogenase.

Jika pengaturan glukosa darah hanya dilakukan oleh insulin, maka level ini akan terus berfluktuasi dalam batas yang secara signifikan melebihi fisiologis (tidak lebih tinggi dari 8,0 mmol / l dan tidak kurang dari 3,5 mmol / l), sebagai akibatnya, jaringan insulin-independen (otak) ) akan mengalami kekurangan, kelebihan glukosa.

Glukagon adalah polipeptida yang terdiri dari 29 residu asam amino. Ini diproduksi oleh sel-sel di pulau Langerhans dan memiliki, juga seperti insulin, paruh pendek (beberapa menit). Berbeda dengan efek insulin, efek glukagon adalah meningkatkan kadar glukosa dalam darah. Ini meningkatkan pelepasan glukosa dari hati dalam tiga cara: itu menghambat sintesis glikogen, merangsang glikogenolisis (pembentukan glukosa dari glikogen) dan glukone enese (pembentukan glukosa dari asam amino). Mekanisme-mekanisme ini merupakan jaminan bahwa glukosa akan tersedia untuk jaringan yang bergantung pada glukosa di antara waktu makan. Hati adalah organ target utama untuk glukagon.

Dinamika insulin dan glukagon dalam darah setelah makan, tergantung pada tingkat glukosa, disajikan n? beras, 5-4. Ini menunjukkan bahwa konsentrasi glukosa dalam darah meningkat setelah makan sebagai akibat dari penyerapan karbohidrat dalam makanan. Peningkatan kadar glukosa merangsang sekresi insulin oleh pankreas. Sinyal yang dikirimkan insulin ke sel adalah "glukosa berlebih," dapat digunakan sebagai sumber energi atau disimpan. Insulin meningkatkan pemanfaatan glukosa sebagai sumber energi, menstimulasi transpornya ke otot dan jaringan adiposa. Ini juga menyediakan pengendapan glukosa dalam bentuk glikogen di hati dan otot, sebagai trigliserida dalam jaringan adiposa, berkontribusi pada penangkapan asam amino oleh otot dan sintesis protein di dalamnya. Sebagai akibat aksi insulin, kadar glukosa dalam darah menurun. Pada gilirannya, hipoglikemia menyebabkan induksi sekresi glukagon, yang berkontribusi pada peningkatan kadar glukosa darah. Glucagon mempertahankan ketersediaan glukosa yang disimpan tanpa adanya glukosa dari makanan, merangsang pelepasan glukosa dari hati (dari glikogen), glukoneogenesis dari laktat, gliserol dan asam amino dan, dalam kombinasi dengan kadar insulin yang dikurangi, merangsang mobilisasi asam lemak dari trigliserida. Sinyal yang dikirimkan glukagon adalah "tidak ada glukosa."

Kadar insulin dan glukagon terus berfluktuasi sesuai dengan diet, yang memungkinkan Anda mempertahankan konsentrasi glukosa optimal dalam darah. Tetapi hanya mereka yang mengambil bagian dalam proses ini.

Adrenalin, norepinefrin, kortisol, dan hormon somatotropik (GH) juga dapat meningkatkan kadar glukosa darah, mis. memiliki aktivitas counterinsular.

Adrenalin dan norepinefrin disintesis oleh medula adrenal dan merupakan hormon stres. Di hati, adiposit, otot rangka, mereka memiliki efek langsung pada mobilisasi glukosa dari depot (dari glikogen), berkontribusi pada peningkatan kadar glukosa darah untuk digunakan sebagai sumber energi dalam situasi stres (stres -> adrenalin -> glikogen -> glukosa). Pada saat yang sama, mereka menekan sekresi insulin, yaitu mereka menciptakan dasar bagi glukosa untuk terus mengalir ke tempat pemanfaatannya, sementara impuls stres bertindak.

Glukokortikoid (hormon korteks adrenal, perwakilan utamanya adalah kortisol) menghambat penyerapan glukosa oleh banyak jaringan. Pada otot, glukokortikoid merangsang oksidasi asam lemak, di hati, untuk energi, gliserol dan asam amino diarahkan ke sintesis glukosa (glukoneogenesis), yang diubah menjadi glikogen dan diendapkan, mis. cadangan glukosa yang tersedia sedang dipersiapkan. Ketika situasi penuh tekanan muncul dan sejumlah besar adrenalin memasuki darah, cadangan ini mudah digunakan,

Hormon pertumbuhan (hormon pertumbuhan) menghambat penangkapan dan oksidasi glukosa dalam jaringan adiposa, otot dan hati, dan dengan demikian meningkatkan kadar glukosa darah. Selain itu, ia berkontribusi pada sintesis glikogen di hati dari sumber lain (glukoneogenesis).

Jadi, 4 hormon (glukagon, adrenalin, kortisol, hormon somatotropik) meningkatkan kadar glukosa, mencegahnya turun terlalu rendah, dan hanya satu insulin yang mencegah peningkatan berlebihan dalam konsentrasi glukosa dalam darah. Keadaan ini mencerminkan pentingnya kadar glukosa yang konstan. Kyovi aphid berfungsi normal di otak.

Namun, keadaan ini menentukan bahwa respons hormonal normal terhadap peningkatan kadar glukosa darah tergantung pada dua faktor:

• sekresi dalam situasi yang memadai, jumlah insulin, yaitu dari fungsi normal sel-sel pankreas;

• jumlah dan aktivitas fungsional (sensitivitas) reseptor insulin pada permukaan sel yang sensitif insulin.

Jika sekresi insulin tidak memadai (tidak cukup) atau aktivitas fungsional reseptor insulin menurun, konsentrasi glukosa dalam darah akan meningkat, yang dapat berubah menjadi penyakit - diabetes mellitus. Pada gilirannya, sekresi insulin yang berlebihan (misalnya, dalam kasus tumor sel pankreas pankreas - insulinoma) akan menyebabkan perkembangan hipoglikemia berat - suatu kondisi yang mengancam kehidupan pasien.

Glukosa darah dikontrol dengan ketat.

Regulasi saraf konsentrasi glukosa dalam darah dinyatakan dalam efek positif n.vagus pada sekresi insulin dan efek penghambatan pada proses persarafan simpatis ini. Selain itu, pelepasan adrenalin ke dalam darah tunduk pada pengaruh simpatik.

Faktor regulasi hormon utama adalah glukagon, adrenalin, glukokortikoid, hormon somatotropik di satu sisi, dan insulin di sisi lain. Semua hormon, kecuali insulin, yang mempengaruhi hati, meningkatkan glikemia.

Penurunan konsentrasi glukosa darah oleh insulin dicapai dengan cara-cara berikut:

• transisi glukosa ke dalam sel - aktivasi protein transporter GluT 4 pada membran sitoplasma,
• keterlibatan glukosa dalam glikolisis - peningkatan sintesis glukokinase, enzim yang disebut "perangkap glukosa", stimulasi sintesis enzim glikolisis utama lainnya - fosfofruktokinase, piruvat kinase,
• peningkatan sintesis glikogen - aktivasi glikogen sintase dan stimulasi sintesisnya, yang memfasilitasi konversi kelebihan glukosa menjadi glikogen,
• aktivasi jalur pentosa fosfat - induksi sintesis dehidrogenase glukosa-6-fosfat dan dehidrogenase 6-fosfoglukonat,
• peningkatan lipogenesis - keterlibatan glukosa dalam sintesis triasilgliserol atau fosfolipid.

Banyak jaringan yang sama sekali tidak sensitif terhadap aksi insulin, mereka disebut insulin-independent. Ini termasuk jaringan saraf, tubuh vitreous, lensa, retina, sel ginjal glomerular, sel endotel, testis, dan sel darah merah.

Glukagon meningkatkan glukosa darah:

• meningkatkan mobilisasi glikogen melalui aktivasi glikogen fosforilase,
• merangsang glukoneogenesis - meningkatkan kerja enzim piruvat karboksilase, fosfoenolpiruvat karboksinase, fruktosa-1,6-difosfatase.

Adrenalin menyebabkan hiperglikemia:

• mengaktifkan mobilisasi glikogen - stimulasi glikogen fosforilase,

Glukokortikoid meningkatkan glukosa darah

• dengan menekan transisi glukosa ke dalam sel,
• merangsang glukoneogenesis - meningkatkan sintesis enzim piruvat karboksilase, fosfoenolpiruvat karboksibase, fruktosa-1,6-difosfatase.

Tabel tersebut merangkum aspek utama dari pengaruh hormon:

Regulasi glukosa darah

Mempertahankan konsentrasi optimal glukosa dalam darah adalah hasil dari banyak faktor, suatu kombinasi dari kerja yang terkoordinasi dari banyak sistem tubuh. Peran utama dalam menjaga keseimbangan dinamis antara proses pembentukan dan pemanfaatan glukosa termasuk dalam regulasi hormonal.

Rata-rata, kadar glukosa dalam darah orang sehat, tergantung pada usia makan, berkisar 2,7 hingga 8,3 (norma pada perut kosong 3,3 - 5,5) mmol / l, tetapi segera setelah makan, konsentrasi meningkat tajam untuk jangka pendek. waktu

Dua kelompok hormon memiliki efek sebaliknya pada konsentrasi glukosa dalam darah:

satu-satunya hormon hipoglikemik adalah insulin

dan hormon hiperglikemik (seperti glukagon, hormon pertumbuhan, dan hormon adrenal) yang meningkatkan glukosa darah

Ketika kadar glukosa turun di bawah nilai fisiologis normal, sekresi insulin oleh sel beta menurun, tetapi biasanya tidak pernah berhenti. Jika tingkat glukosa turun ke tingkat yang berbahaya, hormon yang disebut continsuline (hiperglikemik) dilepaskan (glukokortikoid dan glukagon, produk sekresi sel alpha pulau pankreas, paling dikenal), yang menyebabkan pelepasan glukosa ke dalam darah. Adrenalin dan hormon stres lainnya sangat menghambat sekresi insulin ke dalam darah.

Keakuratan dan efisiensi mekanisme yang rumit ini merupakan kondisi yang sangat diperlukan untuk berfungsinya normal seluruh organisme, kesehatan. Glukosa darah yang meningkat dalam waktu lama (hiperglikemia) adalah gejala utama dan esensi patogenetik dari diabetes mellitus. Hipoglikemia - menurunkan glukosa darah - seringkali memiliki konsekuensi yang lebih serius. Dengan demikian, penurunan kadar glukosa yang ekstrim dapat dipenuhi dengan perkembangan koma dan kematian hipoglikemik.

194.48.155.252 © studopedia.ru bukan penulis materi yang diposting. Tetapi memberikan kemungkinan penggunaan gratis. Apakah ada pelanggaran hak cipta? Kirimkan kepada kami | Umpan balik.

Nonaktifkan adBlock!
dan menyegarkan halaman (F5)
sangat diperlukan

Regulasi glukosa darah

Biasanya, beberapa jam setelah makan, konsentrasi glukosa dalam darah manusia adalah 3,33-5,55 mmol / l. Dengan konsumsi makanan karbohidrat, meningkat menjadi 8-9 mmol / l, dan setelah 2 jam kembali normal. Puasa selama beberapa hari hampir tidak mempengaruhi tingkat glukosa dalam darah.
Konsistensi konsentrasi glukosa sangat penting, mengingat kemungkinan tinggi disfungsi otak selama hipoglikemia. Ini karena sejumlah keadaan:

• 1) kebutuhan energi otak hanya dilengkapi dengan glukosa (pada tahap akhir kelaparan, dengan tubuh keton);
• 2) simpanan glikogen di otak sangat kecil;
• 3) oleh glukoneogenesis, glukosa tidak disintesis dalam sel-sel otak;
• 4) glukosa memasukkan darah dari darah ke sel-sel otak melalui gradien konsentrasi yang tidak tergantung pada insulin, dan selama hipoglikemia, asupan menjadi tidak cukup untuk fungsi otak normal. Perkembangan hiperglikemia yang cepat juga dapat menyebabkan kerusakan otak.

Konsentrasi glukosa dalam darah tergantung pada keseimbangan antara pemasukannya ke dalam darah dan konsumsi jaringan. Karena penarikan glukosa dari tubuh dengan urin biasanya sangat kecil, pemeliharaan konsistensi konsentrasi dalam batas yang relatif sempit dengan fluktuasi yang signifikan dalam asupan makanan disediakan oleh proses pertukaran dalam jaringan. Sistem mekanisme pengaturan meliputi hormon insulin, glukagon, adrenalin, glukokortikoid, serta interaksi antar jaringan (hati, otot, otak, dll.).
Setelah konsumsi makanan karbohidrat, peningkatan konsentrasi glukosa dalam darah merangsang penyerapannya oleh jaringan. Tingkat masuk ke dalam sel-sel hati, otot, otak dan jaringan lain berbanding lurus dengan konsentrasi glukosa dalam cairan ekstraseluler. Selain itu, konsentrasi glukosa yang tinggi dalam darah yang bersirkulasi merangsang sekresi insulin oleh sel-b pankreas, meningkatkan permeabilitas glukosa melalui membran sel otot rangka, jaringan adiposa.

Dalam sel, insulin merangsang pemanfaatan glukosa dengan berbagai cara:
A. Di hati dan otot, glikogen disintesis (insulin menginduksi sintesis glukokinase hati, mengaktifkan Hexokinase dan glikogen sintase).
B. Dalam jaringan adiposa dan hati, glukosa diubah menjadi asam lemak, yang membentuk cadangan jaringan dalam bentuk trigliserida lemak.

B. Untuk semua organ dan jaringan selama pencernaan dan penyerapan, katabolisme glukosa adalah sumber energi utama. Glikolisis dan dekomposisi aerobik glukosa menjadi CO2 dan H2O ditingkatkan. Jadi, setelah makan, pendekatan koefisien pernapasan untuk persatuan menunjukkan intensitas oksidasi glukosa yang lebih besar. Jumlah katabolisme karbohidrat akan tergantung pada kebutuhan tubuh akan energi. Selain itu, selama periode ini, rasio insulin / glukagon yang tinggi dalam darah menghambat glukoneogenesis. Akibatnya, konsentrasi glukosa dalam darah mendekati normal, kadang-kadang jatuh di bawah level awal. Sekresi insulin secara bertahap berhenti.

Dengan penghentian karbohidrat makanan, konsentrasi glukosa dalam darah selama beberapa hari tidak berkurang karena dua proses: pemecahan glikogen hati dan glukoneogenesis. Penurunan konsentrasi glukosa dalam darah ke batas bawah norma memulai sekresi glukagon oleh pankreas, yang mengaktifkan fosforilase hati. Kerusakan glikogen dan pelepasan glukosa dalam darah. Penguraian glikogen hati mempertahankan kadar glukosa darah normal tidak lebih dari 24 jam, tetapi sudah setelah 5-6 jam setelah makan, peningkatan lambat glukoneogenesis dari asam amino dan gliserin dimulai, dan setelah 24 jam glukoneogenesis dilanjutkan dengan aktivitas maksimum. Bersama dengan glukagon, yang mengaktifkan enzim glukoneogenesis, termasuk glukokortikoid, yang merangsang sintesis enzim glukoneogenesis di hati dan meningkatkan pemecahan protein di jaringan lain, menyediakan proses glukoneogenesis oleh substrat. Karena rendahnya rasio insulin / glukagon selama puasa, glukosa tidak kecanduan hati, otot rangka, miokardium, jaringan adiposa. Faktor-faktor ini menyediakan dalam kondisi puasa pasokan glukosa ke otak dalam jumlah yang diperlukan. Dengan puasa yang berkepanjangan, otak, seperti jaringan lain, menggunakan tubuh keton sebagai sumber energi.

Selain glukagon dan glukokortikoid, konsentrasi glukosa dalam darah meningkatkan sejumlah hormon. Adrenalin - hormon bagian otak dari kelenjar adrenalin - dilepaskan dalam situasi penuh tekanan dan melalui mekanisme kaskade menyebabkan pemecahan glikogen hati yang cepat dan kuat menjadi glukosa bebas. Peningkatan kadar glukosa darah disertai dengan aksi hormon pertumbuhan, adrenokortikotropin, dan tiroksin. Dengan demikian, konsentrasi glukosa dalam darah hanya mengurangi insulin, dan meningkatkan jumlah hormon. Keberadaan sekelompok mekanisme redundan yang dapat diandalkan menekankan fakta bahwa hasil langsung hipoglikemia lebih berbahaya daripada konsekuensi hiperglikemia.
Tindakan terkoordinasi dari berbagai hormon mengarah pada kesempurnaan regulasi homeostasis glukosa, menyediakan adaptasi metabolisme karbohidrat di seluruh tubuh untuk perubahan nutrisi, aktivitas fisik dan kondisi fisiologis lainnya.

Meningkatnya konsentrasi glukosa dalam darah sebagai akibat dari konsumsi makanan karbohidrat (alimentary hyperglycemia) dan karena stres (hyperglycemia emosional) dengan cepat berkurang menjadi normal. Hiperglikemia persisten dapat terjadi pada diabetes mellitus, yang terjadi akibat defisiensi insulin absolut atau relatif. Penyebab lain hiperglikemia adalah sekresi berlebihan hormon pertumbuhan, glukokortikoid, kadang-kadang lesi SSP, gangguan sirkulasi serebral, penyakit hati, pankreas.
Hiperglikemia pada diabetes mellitus dapat dianggap sebagai alat yang bermanfaat yang mendorong penggunaan glukosa oleh sel-sel otak, miokardium, eritrosit, yaitu jaringan insulin. Namun, glukosa tidak memasuki otot rangka, hati, dan jaringan lain yang tergantung insulin. Dengan konsentrasi glukosa yang tinggi dalam darah, tingkat pengikatannya terhadap protein meningkat (glikosilasi protein), yang mengarah pada pelanggaran fungsi mereka, sehingga hiperglikemia jangka panjang menyebabkan sejumlah komplikasi diabetes jangka panjang.
Dalam diagnosis diabetes, darah untuk analisis lebih baik diambil setelah puasa setidaknya 10 jam. Konsentrasi glukosa dalam plasma darah yang diambil pada waktu perut kosong, di atas 8 mmol / l, menunjukkan kemungkinan diabetes. Jika konsentrasi glukosa berada dalam kisaran 6-8 mmol / l, maka darah diperiksa setelah beban gula (75 g glukosa dilarutkan dalam air diperbolehkan minum). Konsentrasi 2 jam setelah beban 10 mmol / l ke atas menunjukkan diabetes mellitus, dan konsentrasi dari 8 hingga 10 mmol / l menunjukkan penurunan toleransi glukosa. Dalam hal orang dengan gangguan toleransi glukosa, perkembangan diabetes adalah mungkin.

Pada pasien diabetes, glukosa dapat diekskresikan dalam urin, terutama setelah makan, dalam bentuk penyakit yang parah dan selama puasa. Ini adalah glikosuria yang menjadi dasar untuk nama penyakit. Dalam urin orang sehat, konsentrasi glukosa sangat rendah, kurang dari 0,8 mmol / l (150 mg / l), karena sel-sel tubulus ginjal proksimal hampir sepenuhnya menyerap kembali glukosa dari urin primer. Tingkat glukosa yang rendah dalam urin terdeteksi hanya dengan metode yang sangat sensitif. Ketika konsentrasi glukosa dalam plasma darah dan filtrat glomerulus melebihi 10 mmol / l, kapasitas reabsorpsi tubulus ginjal menjadi tidak mencukupi dan sejumlah glukosa diekskresikan dalam urin. Glukosuria hiperglikemik diamati tidak hanya pada diabetes mellitus, tetapi juga pada semua penyakit yang melibatkan hiperglikemia, ambang batas ginjal lebih tinggi. Tetapi dalam beberapa kasus, glukosuria tidak berkembang, meskipun kadar glukosa dalam plasma darah melebihi ambang batas ginjal. Ini diamati ketika volume filtrat glomerulus kecil, jumlah total glukosa yang memasuki tubulus ginjal rendah dan sepenuhnya diserap kembali.

Glukosuria juga dapat terjadi dengan atau sedikit peningkatan konsentrasi glukosa plasma, jika terjadi kerusakan pada mekanisme transportasi membran dalam tubulus (glukosuria ginjal). Dalam hal ini, ambang ginjal berkurang. Glukosuria ginjal kadang-kadang diamati selama kehamilan, kegagalan herediter tubulus ginjal proksimal, efek zat beracun (logam berat, pelarut organik, dll.) Pada sel tubulus proksimal
Hipoglikemia terjadi ketika kondisi patologis seperti:

• 1) kandungan insulin yang terlalu tinggi karena tumor atau hiperplasia sel-sel pulau pankreas;
• 2) hipofungsi adrenal;
• 3) hipofungsi hipofungsi;
• 4) banyak jenis tumor ganas yang terlokalisasi di luar pankreas;
• 5) kerusakan parah pada hati, sistem saraf, lambung dan usus;
• 6) pada anak usia dini dengan kelainan metabolisme karbohidrat bawaan - galaktosemia, intoleransi fruktosa, beberapa jenis glikogenosis.

Pengaturan kadar glukosa darah.

Mempertahankan tingkat glukosa dalam darah dan jaringan lain dilakukan oleh sistem neurohumoral.

1. Autoregulasi pada tingkat sel dilakukan oleh mekanisme alosterik untuk mengubah aktivitas enzim, atau dengan fosforilasi - defosforilasi. Sebagai contoh, ATP dan ADP adalah pengatur allosterik dari enzim glikolisis dan glukoneogenesis: konsentrasi tinggi ATP mengaktifkan enzim glukoneogenesis, dan konsentrasi tinggi ADP mengaktifkan enzim glikolisis kunci. Konsentrasi suksinil-KoA yang tinggi adalah aktivator alosterik dari enzim piruvat karboksilase (banyak asam suksinat, CTC aktif, oleh karena itu glukoneogenesis diaktifkan, membutuhkan biaya ATP dari CTC).

2. Mekanisme hormon pengaturan metabolisme karbohidrat terdiri dalam mengubah aktivitas enzim dengan rute alosterik, atau dengan fosforilasi - defosforilasi enzim. Hormon menyadari efeknya dengan partisipasi perantara, misalnya, c-AMP.

Adrenalin adalah hormon medula adrenalin. Reseptor untuk adrenalin ditemukan di hati, jaringan adiposa, dan otot. Ini memiliki efek hiperglikemik dengan mengaktifkan pemecahan glikogen.

Glukagon adalah hormon pankreas dengan aksi hiperglikemik. Glukagon meningkatkan pemecahan glikogen dengan mengaktifkan fosforolisis di hati.

Hormon-hormon adrenalin dan glukagon melakukan aksi mereka sesuai dengan skema berikut:

Peningkatan konten aktivitas c-AMP meningkat

Protein kinase meningkatkan aktivitas fosforilase

Meningkatkan laju pemecahan glikogen untuk membentuk glukosa.

Insulin adalah hormon protein yang diproduksi oleh pankreas. Ini memiliki efek hipoglikemik (menurunkan kadar glukosa darah). Insulin mengaktifkan sintesis enzim hexokinase aktif dan meningkatkan permeabilitas sel terhadap glukosa. Dalam sel, glukosa digunakan untuk mensintesis glikogen, dan pemecahan glikogen dan glukoneogenesis dihambat.

Kortikotropin, hormon somatotropin hipofisis, memiliki efek hiperglikemik, mis. meningkatkan kadar glukosa darah.

Kortison, kortisol (glukokortikoid) - hormon lapisan kortikal kelenjar adrenal. Organ target adalah otot, jaringan ikat, dan hati. Mereka memiliki efek hiperglikemik akibat aktivasi proses glukoneogenesis.

Tiroksin, triiodothyronine - hormon tiroid. Mereka memiliki efek hiperglikemik akibat aktivasi glukoneogenesis.

Tanggal Ditambahkan: 2018-02-08; dilihat: 73;