Избыток глюкозы в печени накапливается в виде

Избыток глюкозы в печени накапливается в виде

Одним из наиболее важных влияний инсулина является депонирование в печени всасываемой после приема пищи глюкозы в виде гликогена. В промежутках между приемами пищи, когда нет поступлений питательных веществ и концентрация глюкозы в крови начинает снижаться, параллельно быстро снижается секреция инсулина. Гликоген в печени начинает распадаться до глюкозы, которая высвобождается в кровь и препятствует падению концентрации глюкозы до слишком низкого уровня.
Механизм, с помощью которого инсулин обеспечивает поступление и депонирование глюкозы в печени, включает несколько почти одновременных этапов.

1. Инсулин инактивирует фосфорилазу печени— основной фермент, способствующий распаду гликогена печени до глюкозы. Это предупреждает распад гликогена, который в таком случае запасается в клетках печени.

2. Инсулин обеспечивает усиление поступления глюкозы из крови в клетки печени. Это достигается увеличением активности фермента глюкокиназы, являющейся одним из ферментов, инициирующих фосфорилирование глюкозы после ее диффузии в клетки печени. После фосфорилирования глюкоза временно остается как бы в ловушке в клетке печени, т.к. в такой форме она не может диффундировать обратно через клеточную мембрану.

3. Инсулин также увеличивает активность ферментов, обеспечивающих синтез гликогена, особенно гликогенсинтетазы, ответственной за полимеризацию моносахаридов — единиц, из которых образуется молекула гликогена.

1510

Значение всех этих изменений заключается в увеличении содержания гликогена в печени. В целом содержание гликогена в печени при увеличении его синтеза может составить 5-6% массы печени, что соответствует приблизительно 100 г гликогена, составляющего депо гликогена в печени.

Глюкоза высвобождается из печени в промежутках между приемами пищи. Если уровень глюкозы в крови начинает снижаться до нижнего предела в промежутках между приемами пищи, это приведен к ряду изменений и послужит поводом для высвобождения глюкозы из печени в кровоток.
1. Снижение уровня глюкозы приводит к снижению секреции инсулина поджелудочной железой.

2. Отсутствие инсулина приведет к изменению направления реакций, нацеленных на создание запаса гликогена, главным образом к остановке дальнейшего синтеза гликогена в печени и предупреждению поступления глюкозы в печень из крови.

3. Отсутствие инсулина (параллельно с увеличением глюкагона, что будет рассмотрено далее) активирует фермент фосфорилазу, расщепляющую гликоген до глюкозофосфата.

4. Фермент глюкофосфатаза, ингибируемый инсулином, при отсутствии инсулина активируется и приводит к отщеплению фосфатного радикала от глюкозы, что позволяет свободной глюкозе вернуться в кровь.

Таким образом, печень забирает глюкозу из крови, когда в крови возникает ее избыток в связи с приемом пищи, и возвращает ее в кровь, когда концентрация глюкозы снижается в промежутках между приемами пищи. Обычно около 60% глюкозы пищи запасается таким способом в печени и в последующем возвращается в кровь.
Инсулин обеспечивает превращение избытка глюкозы в жирные кислоты и ингибирует глюконеогенез в печени.

Если поступление глюкозы превышает возможности запасания ее в виде гликогена или возможности ее локальных метаболических превращений в гепатоцитах, инсулин обеспечивает превращение избытка глюкозы в жирные кислоты. Жирные кислоты впоследствии в виде триглицеридов переводятся в липопротеины очень низкой плотности и в таком виде транспортируются кровью в жировую ткань, где депонируются в виде жира.

Инсулин также тормозит глюконеогенез. Это достигается снижением как количества, так и активности ферментов, необходимых для глюконеогенеза. Однако эти эффекты частично вызваны снижением высвобождения аминокислот из мышц и других внепеченочных тканей и вследствие этого — снижением необходимого для глюконеогенеза сырья. Это будет обсуждаться далее в связи с влиянием инсулина на обмен белка.

Источник

В печени избыток глюкозы

11 7

После проведения технических работ рейтинг обязательно возобновит свою работу!

Поставка этого жизненно важного питательного вещества осуществляется через кровоток во многие клетки организма. Печень производит, хранит и выпускает глюкозу в зависимости от потребности организма в глюкозе, являющейся моносахаридом. На это в первую очередь указывают гормон инсулин – основной регулятор содержания сахара в крови – и глюкагон.

На самом деле, печень действует как резервуар глюкозы в организме и помогает поддерживать уровень сахара в крови и другие виды топлива в организме.

Как печень регулирует уровень глюкозы?

Во время всасывания и переваривания углеводы в пище, которую вы едите, сводятся к их самой простой форме — глюкозе.

Избыток глюкозы затем удаляется из крови, при этом большая часть его превращается в гликоген — форму накопления глюкозы клетками печени с помощью процесса, называемого гликогенезом.

9 3

Печень может также преобразовывать другие сахара, такие как сахароза, фруктоза и галактоза, в глюкозу, если глюкоза в вашем организме не удовлетворяется вашей диетой.

Глюконеогенез и гликолиз

Когда вы голодаете или находитесь на низкоуглеводной диете, уровень гликогена становится низким. В этом случае печень использует альтернативные источники для производства и высвобождения большего количества глюкозы в кровоток.

Когда уровень гликогена падает, то печень использует жиры для создания кетонов. Кетоны также действуют как топливо для мышц и других органов тела.

Более того, у диабетиков оба этих процесса в дальнейшем приводят к накоплению глюкозы в крови. Кроме того, инсулинорезистентность является ведущей причиной повышения уровня глюкозы при сахарном диабете 2 типа. Очень важно знать, как обратить вспять инсулинорезистентность.

Для нормального человека низкий уровень сахара в крови дискомфортен. Но это не опасно и называется голодом. У человека с диабетом то же самое чувство может быть опасным.

20 4

Гомеостаз глюкозы

Проглоченная пища быстро повышает уровень глюкозы в крови. Эти избыточные молекулы глюкозы поступают в бета-клетки поджелудочной железы. Таким образом, бета-клетки секретируют инсулин, чтобы привести избыток глюкозы в крови к норме.

Повышение уровня глюкозы в крови в первую очередь стимулирует секрецию инсулина. Инсулин подавляет повышенный уровень глюкозы в крови и секрецию глюкагона.

Печень играет ключевую роль в регулировании как глюкозного, так и липидного обмена. Поддержание поразительного баланса между поглощением глюкозы и эндогенным производством глюкозы очень важно для гомеостаза глюкозы.

Уровень глюкозы в крови и печени

Диабетики часто чувствуют падение уровня глюкозы в крови в середине дня или в середине ночи. Это означает, что уровень глюкозы слишком низок в кровотоке и упал ниже нормы. Когда уровень глюкозы низкий, мозг сигнализирует о высвобождении гормона глюкагона. Он стимулирует высвобождение накопленной глюкозы из печени. И, таким образом, эндогенная глюкоза выделяется в кровь.

Печень выступает в качестве резервуара и производителя глюкозы. Это помогает поддерживать уровень глюкозы в крови в пределах нормального диапазона, когда необходимо.

Уровень глюкозы в крови падает, когда вы не едите, например, во время сна или между приёмами пищи. Этот низкий уровень сахара в крови сигнализирует печени производить глюкозу и выпустить её обратно в кровоток.

Нарушение регуляции печёночной глюкозы

49 2

Факторы, вовлеченные в это нарушение регуляции производства глюкозы в печени, включают:

Кетоновые тела

Кетоны — это альтернативные виды топлива, которые печень вырабатывает из жиров, когда сахар находится в дефиците.

Когда запасы гликогена в вашем организме истощаются, организм начинает экономить запасы сахара для органов, которые всегда требуют сахара, включая мозг, эритроциты и части почек. Чтобы восполнить ограниченный запас сахара, печень вырабатывает кетоны в процессе, называемом кетогенезом.

Феномен рассвета и возвратная гипергликемия

Уровень глюкозы в крови резко повышается рано утром из-за высвобождения определённых гормонов в середине ночи. Эти антирегуляторные гормоны, к которым относятся глюкагон, гормон роста, адреналин и кортизол, повышают уровень глюкозы в крови, сигнализируя печени о выделении большего количества глюкозы и препятствуя утилизации глюкозы во всём организме.

Помимо феномена рассвета, существует ещё один процесс, который может вызвать повышенный уровень сахара в крови в ранние часы дня.

Возвратная гипергликемия

Возвратная гипергликемия, восстановление организма от низкого уровня глюкозы в крови ночью, также вызвана выбросом гормонов, воздействующих на регуляцию, и представляет собой защитный механизм организма от низкого уровня сахара в крови.

Единственный способ отличить эти два явления друг от друга — это проверить уровень глюкозы в крови посреди ночи (около 3 часов ночи) — высокий уровень указывает на то, что вы испытываете феномен рассвета, в то время как низкое значение указывает на возвратную гипергликемию.

Источник

Немного о физиологии, глюкозе, мозге и жире

Психическое состояние и чувство благополучия зависят от постоянного потока «топлива» в мозг. Как правило, мозг полностью зависит от глюкозы, ибо она является ее основным энергетическим субстратом. 20-процентное снижение уровня сахара в крови может привести к тошноте, беспокойству и другим неврологическим симптомам. Как контролируется уровень сахара в крови?

Условия отдыха (рис.1).

При базовых условиях, т.е. в состоянии покоя, поглощение глюкозы из тонкой кишки неактивно, но при этом уровень глюкозы в крови относительно постоянен. И это несмотря на то, что в состоянии покоя, организм использует около 10 г глюкозы в час, из которых примерно 5-6 г использует мозг. Остальные 4-5 г расходуются печенью, жиром и мышцами. Мозг расходует глюкозу всегда, вне зависимости от того, чем мы заняты, отдыхаем, гуляем, или сдаем экзамены.

Между приемами пищи глюкоза, которая поглощается различными тканями организма, заменяется печенью либо через гликогенолиз (использование запасов гликогена), либо глюконеогенез (синтез глюкозы из более мелких метаболитов). Эти процессы регулируются скоординированными действиями инсулина (гормон бета-клеток) и глюкагона (гормона альфа-клеток). Молярное соотношения (в молях) между концентрациями этих гормонов контролируют метаболизм.

В условиях работы (рис.2).

Мышцы могут увеличивать оборот энергии в 18-20 раз под рабочими нагрузками, используя жирным кислоты и глюкозу в качестве субстратов для аэробного метаболизма и производства АТФ (для энергии). Тяжелая мышечная работа зависит от глюкозы для производства анаэробной энергии. Как видно из рисунка 2, несмотря на огромное увеличение количества глюкозы (46 г/час), взятой из крови работающими мышцами, уровень глюкозы в самой крови остается неизменным. Секреция инсулина снижается, увеличивается секреция глюкагона, что провоцирует печень расходовать гликоген, и начинать глюконеогенез. Таким образом, организм пытается создать необходимый баланс поглощения глюкозы мышцами. Отмечу, что мозг при этом расходует глюкозу все с той же скоростью, что и в состоянии покоя.

Чрезмерная тяжелая и продолжительная физическая работа может привести к резкому падению уровня сахара в крови. Марафонцы, лыжники и другие подобные спортсмены, используя свое тело в условиях максимальной производительности, иногда могут упасть без сил, не дойдя до финиша. Все потому, что глюконеогенез в печени не способен так быстро «поставлять» глюкозу в кровь, насколько быстро мышцы могут ее расходовать.

Поэтому, когда кончатся запасы гликогена, у любого человека будет всего два пути:

— снизить физическую активность (скорость), для того, чтобы печень успевала поддерживать уровень сахара в крови;
— случится гипогликемия, и человек упадет без сил.

После приема пищи (рис.3).

Один прием пищи изменяет уровень сахара в крови. Обычный сбалансированный прием пищи содержит примерно 90г глюкозы, главным образом в виде полисахаридов, которые всасываются примерно в течение 120 минут. Глюкоза из пищи используется в качестве немедленного энергетического субстрата, и любой ее избыток будет храниться в виде гликогена. В случае избыточного питания (профицита калорий), избыток пойдет и в жировое депо.

Уровень глюкозы в крови после приема пищи должен быть ниже почечного порога для восстановления глюкозы из клубочкового фильтрата (начальный процесс образования мочи). Если превысить этот уровень, глюкоза выйдет с мочой (что наблюдается при диабете).

Таким образом, после приема пищи, инсулин повышается, секреция глюкагона сводится к минимуму, и печень принимает глюкозу, которая потом хранится в виде гликогена для последующего использования, и вывода в кровь. Инсулин также стимулирует поглощение глюкозы и синтез гликогена в мышцах. При этом гликоген в мышцах никак не может выйти в кровь. Гликоген в мышцах используется исключительно для энергии при мышечной активности.

Мозг, как и прежде, поглощает свою «дозу» глюкозы.

Распределение глюкозы после еды (рис.4).

Как я уже писал выше, обычный прием пищи содержит примерно 90г глюкозы, которая будет либо использована «здесь и сейчас» в качестве непосредственного энергетического субстрата для синтеза АТФ, либо пойдет на хранение в гликоген или жировое депо.

Если рассмотреть человека, который контролирует свой вес, и потребление пищи/расход энергии находятся в равновесии, то около 15-18% потребляемо глюкозы поступает для питания мозга во время абсорбционного периода (т.е. полное усвоение). В ЦНС отсутствует форма хранения глюкозы, вся поступаемая глюкоза сразу используется. Именно поэтому мозг так чувствителен к снижению уровня глюкозы в крови.

Печень хранит избыток глюкозы в виде гликогена (около 18-20%). Почки занимают примерно 9-10% глюкозы в виде лактата, который выводится из эритроцитов, которые не содержат митохондрий, следовательно, необходимо выпустить анаэробно окисленную глюкозу, которую они используют в качестве пирувата и лактата.

Мышцы доминируют в борьбе за сахар в крови, и «забирают» примерно 50% общей глюкозы, половина которой отправляется в гликоген, остальная часть используется «здесь и сейчас».

И лишь небольшая доля глюкозы превращается в жир (около 2%). Поэтому переедание углеводов (сахароза и фруктоза) может привести к производству и хранению жира.

Выводы:
— глюкоза важна для нашего мозга, если вам важен ваш мозг – не лишайте его глюкозы;
— если, к примеру, на тренировке скушать конфету, то этот сахар будет использован «здесь и сейчас», заставляя ваши мышцы притормозить использование собственного гликогена;
— среднестатистический прием пищи не откладывает жир в попу, всего 2% идут туда, которые потом тоже будут использованы;
— при чрезмерном употреблении углеводов длительное время, они будут откладываться в жир;
— когда у вас кончится гликоген от чрезмерной физической активности – вы упадете без сил, а не продолжите работу «на жирах».

Источник

Лечение заболеваний внутренних органов
Adblock
detector