بالتفصيل

كيف يعمل التمثيل الغذائي؟ الأنسولين والجلوكوز وظيفة الجلوكاجون

كيف يعمل التمثيل الغذائي؟ الأنسولين والجلوكوز وظيفة الجلوكاجون

الأيض

محتوى

  • 1 لماذا نحتاج لتناول الطعام؟
  • 2 مرحلة الامتصاص
  • 3 مرحلة الصيام

لماذا نحتاج لتناول الطعام؟

الأكل هو واحد من أهم الأنشطة التي يؤديها الأفراد. العديد من السلوكيات التي يمكن للحيوان أن يتعلمها هو الدافع وراء نضاله المستمر للحصول على الطعام. وهكذا ، عدل الحاجة إلى تناول الطعام التطور التطوري لأنواعنا.

عن طريق الأكل نحصل على الطاقة والمواد الغذائية اللازمة لتشغيل فعال للكائن الحي.

يحتاج الجسم إلى الطاقة بشكل مستمر. بينما نحن نأكل ، يتم امتصاص الطاقة التي يوفرها لنا الطعام في مجرى الدم ويمكن أن تستجيب لاحتياجات الجسم من الطاقة الفورية. ولكن ماذا يحدث عندما لا نأكل؟ أين نحصل على الطاقة على فترات بين الوجبات ، على سبيل المثال ، عندما ننام؟ الجواب على هذه الأسئلة هو في قدرة الجسم على تخزين كميات كافية من الطاقة لاستخدامها عندما تكون الأمعاء فارغة.

يمكننا التمييز بين حالتين أيضيتين أو مرحلتين من أيض الطاقة:

  1. حالة الاستيعاب.
  2. حالة ما بعد الامتصاص أو الصوم.

مرحلة الامتصاص يحدث بعد فترة وجيزة من تناول الطعام ، عندما يكون هناك طعام في الجهاز الهضمي. خلال هذه المرحلة ، يتم امتصاص الطاقة التي يوفرها الغذاء من الأمعاء في مجرى الدم.

أثناء مرحلة الامتصاص والصيام ، تحصل الأنسجة على عناصر مغذية من الدم ، لكن خلال مرحلة الامتصاص ، تدخل الطاقة في الدوران من الاثني عشر وخلال مرحلة الصيام في مخازن الطاقة.

على الرغم من أن عادات الأكل منتظمة إلى حد ما ، إلا أن هناك بعض التباين في كل من عدد وكمية الطعام الذي نتناوله. ومع ذلك، نحافظ عادة على وزن أكثر أو أقل مستقرة، وهذا هو ، نحافظ على كمية الدهون المخزنة أكثر أو أقل استقرارا. تشير هذه الحقيقة إلى أن استهلاك الطاقة والنفقات متقابلان إلى حد ما على الرغم من التباين في أنماط الاستهلاك.

مرحلة ما بعد الامتصاص أو الصيام ويتميز بعدم وجود السعرات الحرارية التي تدخل الدورة الدموية من الجهاز الهضمي. خلال هذه المرحلة ، يحصل الكائن على الطاقة من الاحتياطيات.

مرحلة الامتصاص

عندما نأكل ، ندمج ، من بين أمور أخرى ، الكربوهيدرات والدهون (الدهون) والبروتينات. هذه الجزيئات ، ونتيجة للهضم ، تنقسم إلى جزيئات أبسط يمكن استخدامها كمصدر للطاقة للخلايا:

  • الكربوهيدرات تنقسم إلى جلوكوز (المصدر الرئيسي للطاقة التي يستخدمها الجسم).
  • الدهون تقريبا لا تخضع للتحولات.
  • تنقسم البروتينات إلى أحماض أمينية.

خلال مرحلة الامتصاص:

يستخدم الجسم نسبة الجلوكوز في الدم كمصدر للطاقة ويخزن الفائض (خلال الوجبات نستهلك طاقة أكثر مما نحتاجه لتلبية متطلبات الطاقة الفورية).

يمكن تخزين الجلوكوز الزائد على أنه جليكوجين (تخزين على المدى القصير ، في الكبد والعضلات) والدهون الثلاثية (تخزين طويل الأجل ، في الأنسجة الدهنية).

لا يتم استخدام الدهون على الفور ، ولكن يتم تخزينها في الأنسجة الدهنية.

يتم استخدام نسبة صغيرة من الأحماض الأمينية من الجهاز الهضمي كمادة خام لبناء البروتينات والببتيدات. يتم تحويل الباقي إلى دهون وتخزينها في الأنسجة الدهنية.

ما الهرمونات المشاركة في السيطرة على مرحلة الامتصاص؟

تتميز مرحلة الامتصاص بما يلي:

  • مستويات الأنسولين عالية
  • مستويات الجلوكاجون منخفضة

ما هي العوامل التي تحدد إفراز الأنسولين؟

عندما يبدأ امتصاص المواد الغذائية ، يزداد مستوى السكر في الدم.

يتم الكشف عن هذه الزيادة من قبل خلايا الدماغ ، مما تسبب في أ انخفاض نشاط الجهاز العصبي الودي (نشاط نظام الأدرينالية الودي يعيق إفراز الأنسولين) وزيادة في السمبتاوي (نشاط الجهاز الكوليني المعوي السمبتاوي يحفز إفراز الأنسولين).

ما هي وظائف الانسولين؟

الأنسولين يجعل من الممكن لخلايا الجسم لدينا (خلايا الدماغ هي استثناء) استخدام الجلوكوز كوقود. تحتاج الخلايا إلى ناقل يحمل جزيئات الجلوكوز في الخلايا. يجب أن يتفاعل هذا الناقل مع الأنسولين حتى يعمل.

يرتبط الأنسولين الذي تم إطلاقه أيضًا بتخزين الجليكوجين والدهون ، في شكل جلوكوز زائد. يعزز الأنسولين تخزين الجليكوجين في الكبد (وكذلك العضلات) والدهون الثلاثية في الأنسجة الدهنية.

وظائف الأنسولين:

  • تعزيز استخدام الجلوكوز في الدم كمصدر للطاقة.
  • تعزيز تحويل الجلوكوز الزائد إلى جليكوجين (الذي يتم تخزينه في الكبد والعضلات) والدهون (التي يتم تخزينها في الأنسجة الدهنية).

مرحلة الصيام

عندما تكون القناة الهضمية فارغة ، نحتاج إلى تعبئة احتياطي الوقود لتزويد الخلايا بالطاقة. لذلك ، يجب أن يصبح الجليكوجين في الكبد (مخزون قصير الأجل) جلوكوز سينتقل إلى مجرى الدم. يمكن لجسمنا أيضًا تحويل الدهون (مخزون طويل الأجل) إلى أحماض دهنية مجانية يمكن استخدامها كمصدر للطاقة.

ما الهرمونات المشاركة في السيطرة على مرحلة الصيام؟

تتميز مرحلة الصيام بما يلي:

  1. مستويات عالية من الجلوكاجون.
  2. انخفاض مستويات الانسولين

ما العوامل التي تحدد مستويات الجلوكاجون العالية ومستويات الأنسولين المنخفضة؟

أهم عامل لتعبئة احتياطيات الطاقة هو اختفاء الأنسولين:

عندما تكتشف خلايا المخ انخفاضًا في مستويات الجلوكوز ، هناك زيادة في نشاط الجهاز الودي الذي يعصب البنكرياس (هناك أيضًا انخفاض في نشاط السمبتاوي في البنكرياس). هذا التنشيط يمنع إفراز الأنسولين ويسبب مجموعة أخرى من خلايا البنكرياس لإفراز الجلوكاجون.

لذلك ، عندما تنخفض مستويات السكر في الدم ، سيتوقف البنكرياس عن إفراز الأنسولين ويبدأ في إطلاق الجلوكاجون.

ماذا يحدث عندما تكون مستويات الجلوكاجون مرتفعة ومستويات الأنسولين منخفضة؟

في حالات سريع لفترات طويلةيشجع الجلوكاجون أيضًا على تحويل البروتينات المخزنة في العضلات إلى أحماض أمينية (يمكن استخدام الأحماض الأمينية كمصدر للطاقة لخلايا الجسم ، باستثناء الدماغ).

يشجع الجلوكاجون تحول الجليكوجين (المخزّن في الكبد) إلى الجلوكوز ، والدهون (المخزّنة في الأنسجة الدهنية) إلى أحماض دهنية مجانية وجلسرين.

عندما نبدأ في استخدام مخازن الكربوهيدرات قصيرة الأجل ، تبدأ خلايا الأنسجة الدهنية في تحويل الدهون الثلاثية إلى وقود يتم إطلاقه في مجرى الدم.

خلال مرحلة الصيام:

  • مخزن الجلوكوز الكبدي محجوز بشكل أساسي لتشغيل الجهاز العصبي المركزي. الدماغ يعمل بفضل الجلوكوز.
  • ما تبقى من الأحماض الدهنية الحية في الجسم.

عندما يكون الجهاز الهضمي فارغًا ، فإن دماغنا (في الواقع ، الجهاز العصبي المركزي بأكمله) يبقى على قيد الحياة بفضل الجلوكوز الصادر عن الكبد. ولكن ماذا عن بقية خلايا الجسم؟ يتم الاحتفاظ ببقية الخلايا على قيد الحياة بفضل الأحماض الدهنية ، لأن الجلوكوز مخصص للدماغ.

لماذا يتم حجز الجلوكوز للدماغ أثناء مرحلة الصيام؟

يعتمد المخ بشكل حصري تقريبًا على الجلوكوز للحصول على الطاقة. لذلك ، فإن الإمداد المستمر للجلوكوز ضروري لحسن سير المخ وبقاءه. عندما ينقص الجلوكوز ، تتوقف الخلايا العصبية عن العمل ، ويحدث فقدان الوعي ويمكن أن تحدث الوفاة. خلال مرحلة الصيام ، تكون مستويات الأنسولين في الدم منخفضة للغاية ، وبالتالي ، لا يمكن لخلايا الجسم استخدام الجلوكوز الدائر في الدم (تذكر أن الخلايا تحتاج إلى نقل جزيئات الجلوكوز التي تعتمد وظيفتها على الأنسولين ). في المقابل ، يمكن لخلايا الجهاز العصبي أن تستهلك الجلوكوز في غياب الأنسولين ، وبالتالي ، خلال مرحلة الصيام ، يتم حجز كل الجلوكوز للدماغ.


فيديو: كيف يعمل الإنسولين (سبتمبر 2021).