Регулирование уровня сахара в крови — это процесс, посредством которого уровень сахара в крови (общее название глюкозы , растворенной в плазме крови ) поддерживается организмом в узком диапазоне.
Эта жесткая регуляция называется гомеостазом глюкозы . Инсулин , который снижает уровень сахара в крови, и глюкагон , который его повышает, являются наиболее известными из участвующих в этом процессе гормонов, но недавние открытия других глюкорегуляторных гормонов расширили понимание этого процесса. Железа, называемая поджелудочной железой , выделяет два гормона, которые в первую очередь отвечают за регулирование уровня глюкозы в крови. [1]
Уровень сахара в крови регулируется отрицательной обратной связью , чтобы поддерживать баланс в организме . [2] [3] [4] [5] Уровень глюкозы в крови контролируется многими тканями, но клетки островков поджелудочной железы являются одними из наиболее изученных и важных. [ нужна цитата ]
Стыковка гранул — это важный глюкозозависимый этап секреции инсулина человека, который не работает должным образом при диабете 2 типа . [6]
Если уровень глюкозы в крови падает до опасно низкого уровня (например, во время очень тяжелых физических упражнений или отсутствия еды в течение длительного времени), альфа-клетки поджелудочной железы высвобождают глюкагон , пептидный гормон , который попадает через кровь в печень, где связывается с глюкагоновые рецепторы на поверхности клеток печени и стимулирует их расщеплять хранящийся внутри клеток гликоген на глюкозу (этот процесс называется гликогенолизом ). Клетки выделяют глюкозу в кровоток, повышая уровень сахара в крови. Гипогликемия , состояние низкого уровня сахара в крови, лечится путем восстановления уровня глюкозы в крови до нормального путем приема внутрь или введения декстрозы или углеводных продуктов. Его часто диагностируют самостоятельно и лечат перорально путем приема сбалансированной пищи. В более тяжелых случаях его лечат инъекциями или инфузиями глюкагона. [ нужна цитата ]
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 превращать больше глюкозы в гликоген (этот процесс называется гликогенезом ) и заставляет около 2/3 клеток организма (в первую очередь клеток 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 транспортеры GLUT4, достигают плазматической мембраны и сливаются вместе в процессе эндоцитоза , тем самым обеспечивая облегченную диффузию 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. [7] Инсулин также передает сигналы нескольким другим системам организма и является главным регулятором метаболического контроля у человека. [ нужна цитата ]
Есть также несколько других причин повышения уровня сахара в крови. Среди них гормоны «стресса», такие как адреналин (также известный как адреналин), некоторые стероиды, инфекции, травмы и, конечно же, прием пищи. [ нужна цитата ]
Сахарный диабет 1-го типа вызван недостаточной или отсутствующей выработкой инсулина, тогда как 2-й тип обусловлен, прежде всего, снижением реакции на инсулин в тканях организма ( инсулинорезистентность ). Оба типа диабета, если их не лечить, приводят к тому, что в крови остается слишком много глюкозы ( гипергликемия ) и ко многим одинаковым осложнениям. Кроме того, слишком большое количество инсулина и/или физические упражнения без достаточного приема пищи у диабетиков могут привести к низкому уровню сахара в крови ( гипогликемии ). [ нужна цитата ]