Регулирование уровня сахара в крови - это процесс, посредством которого уровень сахара в крови , в первую очередь глюкозы , поддерживается организмом в узких пределах. Это жесткое регулирование называется гомеостазом глюкозы . Инсулин , который снижает уровень сахара в крови, и глюкагон , который его повышает, являются наиболее известными из задействованных гормонов, но недавние открытия других глюкорегуляторных гормонов расширили понимание этого процесса. Поджелудочная железа выделяет два гормона, и они в первую очередь отвечает за регулирование уровня глюкозы в крови. [1]
Механизмы [ править ]
Уровень сахара в крови регулируется отрицательной обратной связью , чтобы поддерживать баланс тела . Уровни глюкозы в крови контролируются многими тканями, но клетки островков поджелудочной железы являются одними из наиболее изученных и важных.
Стыковка гранул - важный глюкозозависимый этап секреции человеческого инсулина, который не регулируется при СД2. [2]
Глюкагон [ править ]
Если уровень глюкозы в крови падает до опасно низкого уровня (например, во время очень тяжелых упражнений или длительного отсутствия пищи), альфа-клетки поджелудочной железы выделяют глюкагон , гормон, который перемещается через кровь в печень, где он связывается с глюкагоном. рецепторов на поверхности клеток печени и стимулирует их расщеплять гликоген, хранящийся внутри клеток, на глюкозу (этот процесс называется гликогенолизом ). Клетки выпускают глюкозу в кровоток, повышая уровень сахара в крови. Гипогликемия , состояние низкого уровня сахара в крови, лечится путем восстановления нормального уровня глюкозы в крови путем приема внутрь или приемадекстроза или углеводная пища. Часто это делается самостоятельно и при самолечении принимают сбалансированное питание. В более тяжелых случаях его лечат путем инъекции или инфузии глюкагона.
Инсулин [ править ]
Когда уровень сахара в крови повышается, будь то в результате преобразования гликогена или переваривания пищи, из бета-клеток, обнаруженных в островках Лангерганса в поджелудочной железе, высвобождается другой гормон . Этот гормон, инсулин , заставляет печень преобразовывать больше глюкозы в гликоген (этот процесс называется гликогенезом ) и заставляет около 2/3 клеток тела (в основном клетки мышечной и жировой ткани) поглощать глюкозу из крови через GLUT4.транспортер, тем самым снижая уровень сахара в крови. Когда инсулин связывается с рецепторами на поверхности клетки, везикулы, содержащие переносчики GLUT4, попадают на плазматическую мембрану и сливаются вместе в процессе эндоцитоза, что способствует облегченной диффузии глюкозы в клетку. Как только глюкоза попадает в клетку, она фосфорилируется в глюкозо-6-фосфат, чтобы сохранить градиент концентрации, чтобы глюкоза продолжала поступать в клетку. [3] Инсулин также передает сигналы нескольким другим системам организма и является главным регулятором метаболического контроля у людей.
Есть также несколько других причин повышения уровня сахара в крови. Среди них гормоны «стресса», такие как адреналин (также известный как адреналин), некоторые из стероидов, инфекции, травмы и, конечно же, прием пищи.
Сахарный диабет 1 типа вызван недостаточным или отсутствующим производством инсулина, тогда как диабет 2 типа в первую очередь обусловлен сниженной реакцией на инсулин в тканях тела ( инсулинорезистентность ). Оба типа диабета, если их не лечить, приводят к слишком большому количеству глюкозы в крови ( гипергликемия ) и многим из тех же осложнений. Кроме того, слишком много инсулина и / или упражнения без достаточного приема пищи у диабетиков могут привести к низкому уровню сахара в крови ( гипогликемии ).
Гормоны, влияющие на уровень глюкозы в крови [ править ]
| Гормон | Ткань происхождения | Метаболический эффект | Влияние на уровень глюкозы в крови |
|---|---|---|---|
| Инсулин | Β-клетки поджелудочной железы | 1) Усиливает поступление глюкозы в клетки; 2) Увеличивает хранение глюкозы в виде гликогена или превращение в жирные кислоты; 3) Усиливает синтез жирных кислот и белков; 4) Подавляет распад белков на аминокислоты, жировой ткани на свободные жирные кислоты. | Понижает |
| Амилин [1] | Β-клетки поджелудочной железы | 1) Подавляет секрецию глюкагона после еды; 2) Замедляет опорожнение желудка ; 3) Уменьшает потребление пищи. | Понижает |
| GLP-1 [1] | L-клетки кишечника | 1) усиливает глюкозозависимую секрецию инсулина; 2) Подавляет секрецию глюкагона после еды; 3) Замедляет опорожнение желудка; 4) Уменьшает потребление пищи. (Работает только тогда, когда еда находится в кишечнике) | Понижает |
| GIP | Кишечные К-клетки | 1) Вызывает секрецию инсулина 2) Подавляет апоптоз бета-клеток поджелудочной железы и способствует их пролиферации 3) Стимулирует секрецию глюкагона и накопление жира | Понижает |
| Глюкагон | Α-клетки поджелудочной железы | 1) Усиливает высвобождение глюкозы из гликогена ( гликогенолиз ); 2) Усиливает синтез глюкозы ( глюконеогенез ) из аминокислот или жиров. | Поднимает |
| Аспрозин [4] | Белая жировая ткань | 1) Усиливает высвобождение глюкозы в печени во время голодания. | Поднимает |
| Соматостатин | Δ-клетки поджелудочной железы | 1) Подавляет высвобождение глюкагона из α-клеток (действует локально); 2) Подавляет высвобождение инсулина, тропных гормонов гипофиза, гастрина и секретина . | Понижает |
| Адреналин | Мозговое вещество надпочечников | 1) Усиливает высвобождение глюкозы из гликогена; 2) Усиливает высвобождение жирных кислот из жировой ткани. | Поднимает |
| Кортизол | Кора надпочечников | 1) усиливает глюконеогенез ; 2) Противодействует инсулину. | Поднимает |
| АКТГ | Передний гипофиз | 1) усиливает выброс кортизола; 2) Усиливает высвобождение жирных кислот из жировой ткани. | Поднимает |
| Гормон роста | Передний гипофиз | Противодействует инсулину | Поднимает |
| Тироксин | Щитовидная железа | 1) Усиливает высвобождение глюкозы из гликогена; 2) Усиливает всасывание сахаров из кишечника. | Поднимает |
Ссылки [ править ]
- ^ a b c Aronoff SL, Берковиц K, Шрейнер B, Want L (2004). «Метаболизм и регуляция глюкозы: помимо инсулина и глюкагона» . Спектр диабета . 17 (3): 183–90. DOI : 10.2337 / diaspect.17.3.183 . Архивировано из оригинала на 2019-12-17 . Проверено 7 декабря 2016 .
- ^ Gandasi, Nikhil R .; Инь, Пэн; Омар-Хмеади, Мухмед; Лааксо, Эмилия Оттоссон; Викман, Петтер; Барг, Себастьян (2018-02-06). «Глюкозозависимая стыковка гранул ограничивает секрецию инсулина и снижается при диабете 2 типа у человека» . Клеточный метаболизм . 27 (2): 470–478.e4. DOI : 10.1016 / j.cmet.2017.12.017 . ISSN 1550-4131 . PMID 29414688 .
- ^ Эбей зоман, космос , регулирование уровня глюкозы инсулина архивного 16 июля 2011 год, в Wayback Machine , 4 мая 2009 годаизвлекаемого 1 ноябрь 2009 года.
- ^ Ромер C, Duerrschmid C, Bournat J, Констебль 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, Саттон В.Р., Батт Н.Ф., Мур Д.Д., Чопра А.Р. (апрель 2016 г.). «Аспрозин, глюкогенный протеиновый гормон, индуцируемый натощак» . Cell . 165 (3): 566–79. DOI : 10.1016 / j.cell.2016.02.063 . PMC 4852710 . PMID 27087445 .
