Dvi pagrindinės sintetikos,gliukagonas ir insulinas, turi didelę įtaką organizmo gebėjimui kontroliuoti gliukozės kiekį kraujyje. Norint suprasti sudėtingus mechanizmus, palaikančius gliukozės homeostazę, būtina suprasti šių hormonų skirtumus. Nagrinėdami jų fiziologinius gebėjimus, veiklos metodus ir išskirtinę vidaus prekybą, šiame tinklaraščio segmente pasinersime į ypatingas gliukagono ir insulino savybes.
Fiziologija ir funkcijos
Kasos beta ląstelės gamina insuliną – medžiagą, kuri tikisi rimtai dalyvauti planuojant gliukozės kiekį kraujyje. Pagrindinis jo gebėjimas yra kontroliuoti, kaip ląstelės pasisavina gliukozę, taip sumažinant gliukozės kiekį. Tai atliekama naudojant skirtingas insulino dalis.
Nedvejodamas insulinas skatina gliukozės transportavimą į ląsteles, ypač į raumenis ir riebalinį audinį. Jis apsaugo nuo gliukozės pernešėjų baltymų, tokių kaip GLUT4, patekimo į ląstelės sluoksnį, leidžiant gliukozei patekti į ląsteles ir panaudoti energijai gaminti arba palikti glikogenui.
Antra, insulinas neleidžia raumenims ir kepenims kaupti glikogeną – tam tikros saugomos gliukozės rūšį. Tai neleidžia pernelyg dideliam gliukozės kiekiui patekti į kraujotakos sistemą ir palaiko gliukozės kiekį įprastai pasiekiamoje vietoje.
Nepaisant jo dalies gliukozės taisyklėje, insulinas veikia baltymų ir lipidų absorbciją. Jis apima riebalų skaidymą (lipolizę), pagyvina baltymų mišinį įvairiuose audiniuose ir padidina nesočiųjų riebalų, kaip glotnių aliejų, ribą riebaliniame audinyje.
Akivaizdu, kad gliukagonas, pernešamas kasos alfa ląstelių, turi priešingą insulino poveikį. Jo pagrindinė funkcija yra padidinti gliukozės kiekį kraujyje, kai jis yra mažas. Dėl gliukagono įkarščio kepenys išskiria glikogeną (glikogenolizė), pernešdamos gliukozę į kraujotakos sistemą. Kūnas greitai pasisavina šį energijos šaltinį.
Be to, gliukagonas skatina kepenyse gaminti naują gliukozę iš kitų šaltinių nei krakmolas. Jis atnaujina ciklą, kurio metu aminorūgštys ir glicerolis paverčiami gliukoze, dar labiau padidindami gliukozės kiekį.
Apskritai, organizmo gliukozės balansą stebi insulino ir gliukagono koordinacija. Insulinas sumažina gliukozės kiekį, skatindamas gliukozės pasisavinimą ir apribodamasgliukagonaspadidina gliukozės kiekį, skatindamas stebimą gliukozę ir skatindamas jos susidarymą iš ne cukraus šaltinių. Tiek organizmo energijos poreikių rinkimas, tiek idealaus gliukozės kiekio kraujyje palaikymas priklauso nuo šio subtilaus šių dviejų gaminamų junginių draugiškumo.
Veikimo priemonės
Insulinas, kuris prižiūri nusivylusius subatominius instrumentus, iš esmės kontroliuoja gliukozės kiekį organizme. Dvi pagrindinės jo funkcijos yra sumažinti gliukozės gamybą kepenyse ir padidinti gliukozės įsisavinimą ląstelėse.
Insulinas veikia taip, kad ląstelės pasisavintų gliukozę per susivėlusias sroves. Kai insulinas prisijungia prie savo receptorių ląstelės sluoksnyje, ląstelės viduje prasideda įvykių serija. Tarp jų yra insulino receptorių substrato (IRS) baltymai, kurie vėliau veikia fosfatidilinozitolio 3- kinazę (PI3K). GLUT4 ir kitų gliukozės transporterių baltymų transporto priemonė iš tarpląstelinių pūslelių į ląstelės plėvelę pradedama fosforilinimo potvyniu, kurį pradeda PI3K. Tai leidžia gliukozei patekti į ląstelę ir būti naudojama kaip glikogenas arba naudojama kaip energija.
Glikogenolizės metu įtraukti baltymai, pavyzdžiui, glikogeno fosforilazė, kuri per glikogeną virsta gliukozės dalelėmis, yra fosforilinami ir pasklinda prasidėjusios PKA. Ši procedūra padidina gliukozės kiekį, nes gliukozė patenka į kraujotakos sistemą.
gliukagonaspalyginti suaktyvina gliukoneogenezę, patvirtindamas pagrindines šiame kelyje sukurtas medžiagas, pvz., PEPCK ir fruktozę-1, 6-bisfosfatazę. Šie baltymai skatina gliukozės iš ne krakmolo šaltinių, tokių kaip aminorūgštys ir glicerolis, mišinį, daugiausia kepenyse. Gliukagonas, gerindamas gliukoneogenezę, pagreitina gliukozės kiekio kraujyje padidėjimą.
cAMP ir PKA pirmiausia kontroliuoja pranešimo kelius, susijusius su gliukagono judėjimu. Adenililciklazės aktyvinimas neleidžia gliukagonui prisijungti prie jo receptoriaus ir padidina cAMP lygį, paskatindamas PKA aktyvavimą. Tikslinių baltymų asortimento fosforilinimas, naudojant išdėstytus PKA, galiausiai baigus glikolizę ir gliukoneogenezę.
Atsižvelgiant į viską, gliukagonas kovoja su insulinu, pagreitindamas glikogenolizę ir gliukoneogenezę, o insulinas sulėtina gliukozės gamybą kepenyse ir pagreitina gliukozės pasisavinimą ląstelėse. Insulino ir gliukagono subatominėse konstrukcijose esantys sklandūs sveikinimo būdai padeda išlaikyti tvirtą gliukozės balansą organizme.
Gairės ir kritikos kilpos
Insulino išsiskyrimą skatina padidėjęs gliukozės kiekis kraujyje, ypač po vakarienės. Kasos beta ląstelės išskiria insuliną būtent tada, kai gliukozės lygis pakyla, kad gliukozė padidėtų ir apribotų tikslinius audinius. Kadangi insulino aktyvumas sumažina papildomo insulino išsiskyrimo poreikį, nes sumažėja gliukozės kiekis kraujyje, šią sąveiką riboja apgailėtinas įvedimas.
Kita vertus, kai gliukozės kiekis kraujyje sumažėja per žemai, kasos alfa ląstelės išskiria gliukagoną. Gliukozės kiekis kraujyje didėja, kai gliukagonas grįžta į kepenis, kad padidintų gliukozės gamybą ir judėjimą. Kaip ir tai, kaip jis kontroliuoja insuliną, neigiama analizė taip pat kontroliuoja gliukagono išsiskyrimą, kad būtų užkirstas kelias siaubingai didėti gliukozės kiekiui kraujyje.
Apibendrinant galima pasakyti, kad pagrindinės dirbtinės medžiagos – insulinas ir gliukagonas – bendradarbiauja, kad galėtų kontroliuoti gliukozės kiekį kraujyje. Kita vertus, insulinas reaguoja į aukštą gliukozės kiekį kraujyje, pagreitindamas gliukozės absorbciją, o gliukagonas reaguoja į žemą gliukozės kiekį kraujyje, padidindamas gliukozės gamybą. Neigiamos įvertinimo dalys užtikrina, kad gliukozės kiekis kraujyje būtų stebimas ribotame pasiekiamame kampe, kad būtų galima reguliariai atlikti medžiagų apykaitos lūžio tašką.
Insulino ir gliukagono sąveika
Insulinas irgliukagonasyra dvi cheminės medžiagos, kurios veikia kaip viena, kad nukreiptų gliukozės kiekį kraujyje ir neatsiliktų nuo gliukozės homeostazės. Šios dvi dirbtinės medžiagos turi būti suderinamos su medžiagų apykaitos limitu, o jų veiksmai yra absoliučiai būtini, kad būtų išvengta beprotiškų gliukozės kiekio kraujyje pokyčių.
Esant skirtingoms fiziologinėms būsenoms, pavyzdžiui, nevalgius, gimdymo terminu ir laikotarpiais po valgio, gliukagono ir insulino suderinamumas keičiasi, kad atitiktų kintančius medžiagų apykaitos pokyčius. Pavyzdžiui, žemas gliukozės kiekis padidina gliukagono antplūdį, sukeldamas glikogenolizę ir gliukoneogenezę, dėl kurios padidėja gliukozės kiekis kraujyje nevalgius. Bet kuriuo atveju gydymo metu ir po valgio insulino išmetimas didėja, kad būtų padengtas gliukagono tiekimas ir padidintas gliukozės pasisavinimas tiksliniuose audiniuose.
Planuojami insulino ir gliukagono veiksmai skatina prisitaikyti prie medžiagų apykaitos sąlygų, nepaisant jų akivaizdaus priešiškumo. Pasninko ir susidorojimo metu šie sintetinių junginių antagonistiniai pratimai padeda išlaikyti informaciją apie gliukozės homeostazę, trukdydami siaubingiems gliukozės kiekio kraujyje pokyčiams. Ši pusiausvyra taip pat reguliuoja kitus medžiagų apykaitos procesus, tokius kaip baltymų ir lipidų virškinimas.
Svarbūs ir fiziologiniai nepageidaujamų gliukagono ir insulino pratimų tikslai yra painūs ir daugiafaktoriniai. Nepaisant to, vienas galimas paaiškinimas yra tas, kad šis pavojus buvo sukurtas siekiant pašalinti medžiagų apykaitos ribą ir užtikrinti stabilumą net esant maisto trūkumui ir potvyniams. Bendrojo metabolizmo ir gliukozės homeostazės palaikymas yra du iš daugelio jo pranašumų gyvūnams.
Viskam esant vienodai, norint palaikyti bendrą medžiagų apykaitą ir palaikyti gliukozės homeostazę, reikalinga subtili pusiausvyra tarp gliukagono ir insulino. Jų nesusijusi veikla įvairiose fiziologinėse būsenose prisideda prie prisitaikančių reakcijų į medžiagų apykaitos sąlygas, o jų agresyvi žinutė galėjo išsivystyti, kad būtų užtikrintas išlikimas ir padidintas medžiagų apykaitos efektyvumas.
Išvada
Apskritai, mūsų supratimas apie gliukozės gairę labai priklauso nuo skirtumųgliukagonasir insulino. Ši tinklaraščio ištrauka davė pradžią ir pabaigą tyrinėti jų fiziologinius pajėgumus, judėjimo dalis ir specialius mainus, kurie užtikrina gliukozės homeostazę organizme.