физиология

Метаболизъм на въглехидрати, метаболизъм на захарите

Глюцидите са захарите и целта на тяхната хомеостаза (т.е. баланс) е да осигурят на нервната тъкан (мозъка), в условията на нехранителен прием, количеството глюкоза, достатъчно за неговата работа. Всъщност нервната тъкан, за да функционира правилно, е строго зависима от глюкоза. Друга цел на глюкозната хомеостаза е да съхранява в някои органи излишъка от енергийни вещества, особено глюкоза, въведена с храната, предотвратявайки прекомерно увеличаване на кръвната захар (т.е. концентрацията на глюкоза в кръвта).

След една нощ на гладно, кръвната захар се използва най-вече от мозъка, в по-малка степен от червени кръвни клетки, черва и инсулин-чувствителни тъкани (мускулна и мастна тъкан), което е хормонът, който позволява на същите тъкани да се възползват от глюкозата и да я съхраняват вътре в тях. Черният дроб е в състояние да съхранява глюкоза под формата на гликоген (толкова много "пакетирани" глюкозни молекули) и да я освобождава като глюкоза. Панкреасът играе основна роля в хомеостазата на захарта. Производството на глюкоза от черния дроб всъщност се регулира от два хормона, инсулин и глюкагон. Дефицитът на инсулин води до освобождаване на глюкоза от черния дроб в кръвта, което води до повишена кръвна захар ( хипергликемия ) в самата кръв. При дефицит на глюкагон чернодробното прекъсване на глюкозата се блокира с последващо намаляване на същата в кръвта ( хипогликемия ). Освен това, използването на глюкоза от други органи, наречено периферно, се отразява и в намаляване на гликемията; това води до намаляване на инсулина (количество инсулин в кръвообращението), увеличаване на глюкагона (количество глюкагон в кръвообращението) и пренастройка на системата чрез повишено чернодробно изтегляне на глюкоза.

До и в равновесие с инсулин-глюкагоновата система съществува така нареченият контра-регулатор или контраинсуларна система, представена от хипофизата и надбъбречните жлези. Чрез секрецията на хормони като GH, ACTH, кортизол и катехоламини (адреналин и норадреналин), тази система има хипергликемичен ефект, т.е. увеличава освобождаването на глюкоза в кръвния поток.

След хранене, глюкозата, абсорбирана от чревния тракт, води до повишаване на кръвната захар. Въглехидратите (които са полизахариди, или образувани от различни видове захари, взети заедно), след като са в червата, се редуцират до монозахариди, които са глюкоза (80%), фруктоза (15%) и галактоза (5%). След това те се абсорбират от клетките на чревната лигавица и оттук се транспортират до кръвта. Като цяло, след смесено хранене (50% въглехидрати, 35% мазнини, 15% протеин), кръвната захар се връща към предбандиращите нива (тези преди обяд) след около 2-3 часа.

Преминаването и енергийното поглъщане на захарите (но също и на протеините и мазнините) през храносмилателния тракт, предизвикват серия от сигнали, които позволяват съхранението на хранителни вещества в различни органи. В същото време се стимулира секрецията на инсулин, основният регулиращ хормон на гликемията. Увеличаването на плазмените нива на този хормон води до намаляване на нивата на глюкагона, неговия антагонист и причинява намаляване на чернодробното изтегляне на глюкоза, тъй като инхибира разцепването на гликоген в глюкозата (гликогенолиза) и синтеза на нова глюкоза аминокиселини (глюконеогенеза). Черният дроб, който е свободно пропусклив за глюкоза, отделя около 50% глюкоза, за да го превърне в гликоген (инсулин-контролирано действие). Глюкозата, която не се отделя от черния дроб, се разпределя в мускулната и мастната тъкан. Когато кръвната захар има тенденция да намалява, се наблюдава постепенно увеличаване на производството на глюкоза в черния дроб, като едновременно с това се намаляват плазмените нива на инсулин и се увеличава броя на контраинсуларните хормони, по-специално глюкагон.