الفيزيولوجيا واستتباب الغلوكوز السويان
يتم تنظيم غلوكوز الدم عند البشر بشكل محكم عن طريق آليات الاستتباب، ويحافظ عليه ضمن مجال ضيق بين 3.5-6.5 ملمول/ل (65-110 مغ/دل).
كما يتم المحافظة على التوازن بين دخول الغلوكوز إلى الدوران من الكبد (بعد أن يتم امتصاصه من الأمعاء عقب الوجبات) وقبط Uptake الغلوكوز بواسطة النسج المحيطية خاصة العضلات الهيكلية. إن التزويد المستمر بالغلوكوز أمر أساسي للدماغ الذي يستخدم الغلوكوز كوقود استقلابي رئيسي.
يؤدي تدني الامتصاص المعوي للغلوكوز بين الوجبات إلى زيادة نتاج الكبد من الغلوكوز وذلك استجابة للهرمونات المنظمة المضادة Counter-regulatory hormones وهي الغلوكاغون والأدرينالين، وينخفض هذان الهرمونان في حال المخمصة المديدة حالما تصبح مصادر الوقود الاستقلابي الأخرى المشتقة من الدهن أكثر أهمية.
ينتج الكبد الغلوكوز بواسطة استحداث السكر gluconeogenesis وتهدم الغليكوجين. إن الركائز الأساسية لاستحداث السكر موضحة في الشكل 1.
كما يتم المحافظة على التوازن بين دخول الغلوكوز إلى الدوران من الكبد (بعد أن يتم امتصاصه من الأمعاء عقب الوجبات) وقبط Uptake الغلوكوز بواسطة النسج المحيطية خاصة العضلات الهيكلية. إن التزويد المستمر بالغلوكوز أمر أساسي للدماغ الذي يستخدم الغلوكوز كوقود استقلابي رئيسي.
يؤدي تدني الامتصاص المعوي للغلوكوز بين الوجبات إلى زيادة نتاج الكبد من الغلوكوز وذلك استجابة للهرمونات المنظمة المضادة Counter-regulatory hormones وهي الغلوكاغون والأدرينالين، وينخفض هذان الهرمونان في حال المخمصة المديدة حالما تصبح مصادر الوقود الاستقلابي الأخرى المشتقة من الدهن أكثر أهمية.
ينتج الكبد الغلوكوز بواسطة استحداث السكر gluconeogenesis وتهدم الغليكوجين. إن الركائز الأساسية لاستحداث السكر موضحة في الشكل 1.
 |
| الشكل 1 (اضغط على الشكل للتكبير): ركائز استحداث السكر الرئيسية ومنشؤها النسيجي. يثبط الأنسولين استحداث السكر ويحرض تركيب الغليكوجين وتخزينه. وهو يعزز قبط الغلوكوز المحيطي خاصة في العضلات الهيكلية ويستحث تخزين البروتين (على شكل غليكوجين عضلي) وتركيبه، كما يعزز تكون الشحم ويثبط تحلله. إن هذه العمليات تكون معكوسة في حال غياب الأنسولين. (NEFAs = الحموض الدهنية غير المؤسترة). |
إن الأنسولين هو الهرمون الابتنائي Anabolic الوحيد وله تأثيرات عميقة على استقلاب السكريات والدهن والبروتين (انظر الجدول 2).
الجدول 2: الأعمال الاستقلابية للأنسولين.
| |
يزيد (التأثيرات الابتنائية)
|
ينقص (التأثيرات التقويضية)
|
استقلاب السكريات:
| |
نقل الغلوكوز (العضلات، النسيج الشحمي).
فسفتة الغلوكوز.
تكون الغليكوجين.
تحلل السكر.
نشاط البيروفات دي هيدروجيناز.
تحويلة البنتوزفوسفات.
|
استحداث السكر.
تحلل الغليكوجين.
|
استقلاب الشحم:
| |
تركيب ثلاثي الغليسريد.
تركيب الحموض الدهنية (الكبد).
نشاط ليباز البروتين الشحمي (النسيج الشحمي).
|
تحلل الشحميات.
ليباز البروتين الشحمي (العضلات).
توليد الكيتون.
أكسدة الحمض الدهني (الكبد).
|
استقلاب البروتين:
| |
نقل الحموض الأمينية.
تركيب البروتين.
|
تدرك البروتين.
|
يفرز الأنسولين من خلايا بيتا البنكرياسية (انظر الشكل 2) إلى الدوران البابي ويزداد بسرعة استجابة لارتفاع غلوكوز الدم (بعد الوجبات مثلاً).
 |
| الشكل 2 (اضغط على الشكل للتكبير): البنية البنكرياسية والوظيفة الصماوية. يحتوي بنكرياس الشخص البالغ الطبيعي على حوالي مليون جُزَيرة تكون مبعثرة في كامل المتن خارجي الإفراز. يتم عند التلوين بالهيماتوكسلين والإيوزين التعرف على الجُزَيرة في المركز بالمورفولوجيا المميزة لها وتلونها بلون أفتح من النسيج خارجي الإفراز المحيط بها. يتكون مركز كل جُزيرة من خلايا بيتا التي تنتج الأنسولين ويحيط بها القشر المكون من خلايا صماوية تنتج الهرمونات الأخرى التي تشمل الغلوكاغون (خلايا ألفا) والسوماتوستاتين (خلايا دلتا) وعديد الببتيد البنكرياسي (خلايا PP). |
لقد تم التعرف على حاسّة Sensor الغلوكوز في الوريد البابي الذي يعدّل إفراز الأنسولين عن طريق آليات عصبية، يظهر (الشكل 3) بعض خصائص إفراز الأنسولين الطبيعي.
 |
| الشكل 3: الفيزيولوجيا الطبيعية لإفراز الأنسولين. A: يتم تشطر طليعة الأنسولين في خلية بيتا البنكرياسية لتحرير الأنسولين وكميات مكافئة المولية من الببتيد –C الخامل (الببتيد الرابط). يمكن استخدام قياس الببتيد –C لتقييم القدرة على إفراز الأنسولين داخلي المنشأ. B: يحدث الطور الأول الحاد لإفراز الأنسولين استجابة لارتفاع غلوكوز الدم يليه الطور الثاني الثابت. C: إن تراكيز أنسولين البلازما في الوريد البابي أعلى بكثير من تراكيزه في الدم الوريدي المحيطي. |
يقوم الأنسولين بتخفيض غلوكوز الدم عن طريق تثبيط إنتاج الغلوكوز الكبدي وتحريض قبط الغلوكوز المحيطي في العضلات الهيكلية والدهن ويتواسط في ذلك ناقل الغلوكوز وهو GLUT4.
تقوم الخلايا الشحمية (والكبد) بتركيب Synthesise ثلاثي الغليسريد Triglyceride من الحموض الدهنية غير المؤسترة (NEFAs)ءnon esterified fatty acids والغليسرول.
يحرض الأنسولين تكون الشحم ويثبط تحلله Lipolysis وبالتالي فهو يمنع تقويض الشحم، وتحرض الكاتيكولامينات تحلل الشحميات المتواسط بليباز ثلاثي الغليسريد وتتحرر NEFAs التي يمكن أن تؤكسد في العديد من الأنسجة، وتؤدي أكسدتها الجزئية في الكبد إلى التزويد بالطاقة اللازمة لاستحداث السكر، كما تنتج أيضاً الأجسام الكيتونية Ketone Bodies (الأسيتو أسيتات الذي يمكن أن يُرْجع Reduced إلى 3- هيدروكسي بوتيرات أو ينزع منه الكربوكسيل Decarboxylate ليتحول إلى أسيتون) التي تتولد في متقدرات الخلية الكبدية.
إن الأجسام الكيتونية حموض عضوية يتم أكسدتها واستخدامها كوقود استقلابي عندما تنتج بكميات قليلة، لكن معدل استخدام هذه الأجسام الكيتونية من قبل النسج المحيطية محدود ولهذا يحدث فرط كيتون الدم Hyperketonaemia عندما يتجاوز معدل إنتاجها من الكبد عملية التخلص منها.
يتم تنظيم عملية تركيب الكيتون حسب الوارد من NEFAs الواصل إلى الكبد ولهذا تتعزز هذه العملية بعوز الأنسولين وتحرر الهرمونات المنظمة المضادة التي تحرض تحلل الشحميات.
يحرض الأنسولين تكون الشحم ويثبط تحلله Lipolysis وبالتالي فهو يمنع تقويض الشحم، وتحرض الكاتيكولامينات تحلل الشحميات المتواسط بليباز ثلاثي الغليسريد وتتحرر NEFAs التي يمكن أن تؤكسد في العديد من الأنسجة، وتؤدي أكسدتها الجزئية في الكبد إلى التزويد بالطاقة اللازمة لاستحداث السكر، كما تنتج أيضاً الأجسام الكيتونية Ketone Bodies (الأسيتو أسيتات الذي يمكن أن يُرْجع Reduced إلى 3- هيدروكسي بوتيرات أو ينزع منه الكربوكسيل Decarboxylate ليتحول إلى أسيتون) التي تتولد في متقدرات الخلية الكبدية.
إن الأجسام الكيتونية حموض عضوية يتم أكسدتها واستخدامها كوقود استقلابي عندما تنتج بكميات قليلة، لكن معدل استخدام هذه الأجسام الكيتونية من قبل النسج المحيطية محدود ولهذا يحدث فرط كيتون الدم Hyperketonaemia عندما يتجاوز معدل إنتاجها من الكبد عملية التخلص منها.
يتم تنظيم عملية تركيب الكيتون حسب الوارد من NEFAs الواصل إلى الكبد ولهذا تتعزز هذه العملية بعوز الأنسولين وتحرر الهرمونات المنظمة المضادة التي تحرض تحلل الشحميات.
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق