Охарактеризуйте гомеостатичну регуляцію рівнів глюкози в крові

Автор: Louise Ward
Дата Створення: 11 Лютий 2021
Дата Оновлення: 18 Травень 2024
Anonim
Охарактеризуйте гомеостатичну регуляцію рівнів глюкози в крові - Статті
Охарактеризуйте гомеостатичну регуляцію рівнів глюкози в крові - Статті

Зміст

Для виживання клітини потребують стабільного середовища. Гомеостаз - це механізм, який дозволяє живим організмам підтримувати відносно постійний рівень температури, рН, іонів і водного балансу. Ці механізми контролюються процесами, відомими як негативний зворотний зв'язок, в якому система реагує на зміни навколишнього середовища шляхом вивільнення молекул, таких як гормони, для здійснення впливу на організм, що призведе до зворотного висхідної або низької тенденції і відновлення рівнів в межах норми.


Клітини (Чад Бейкер / Photodisc / Getty Images)

Гомеостаз глюкози

Клітини отримують свою енергію від глюкози, і дуже важливо, щоб рівні глюкози були жорстко регульовані. Занадто багато глюкози є токсичним для клітин, тоді як мало глюкози призводить до голодування. Рівні можуть змінюватися з ряду причин, таких як травлення після прийому їжі та виробництво інсуліну печінкою, причому обидва з них призводять до підвищення рівня або перенесення цукру в клітинах і втрати глюкози в сечі, що знижує рівні. кров. Глюкозний гомеостаз спирається на багато різних молекул, типів клітин і органів.

Жінка їдять яблуко (Jupiterimages / Pixland / Getty Images)

Центральна роль гормонів: інсулін і глюкагон

Концентрації глюкози в крові контролюються головним чином дією двох антагоністичних гормонів підшлункової залози, інсуліну та глюкагону. Глюкоза вперше виявляється в крові за допомогою рецепторів, що експресують глюкозу, експресованих на поверхнях спеціалізованих клітин підшлункової залози, відомих як альфа і бета-клітини. Бета-клітини реагують на підвищений рівень глюкози в крові шляхом секреції гормону інсуліном. Інсулін відновлює нормальний рівень глюкози, сигналізуючи тканинам організму, щоб з'їсти його для енергії, або перетворити її в глікоген і ліпід як майбутню енергію, що зберігається в печінці, м'язах і жирових клітинах. Коли рівні падіння, альфа-клітини в підшлунковій залозі вивільняють гормон глюкагон для стимулювання скелетних м'язів і печінки розщеплювати глікоген в глюкозу і в жирову тканину, щоб перетравити ліпіди в жирні кислоти і гліцерин. Глюкагон також стимулює печінку синтезувати глюкозу з гліцерину в крові. Всі ці реакції працюють разом, щоб підвищити рівень глюкози в норму.


Концентрації глюкози в крові контролюються головним чином дією двох антагоністичних гормонів підшлункової залози (Hemera Technologies / AbleStock.com / Getty Images)

Вплив діабету

За даними Американської асоціації діабету, за оцінками 23,6 мільйона дітей та дорослих у Сполучених Штатах мають діабет; З них 5,7 мільйонів не знають, що у них хвороба, а ще 57 мільйонів мають перед-діабет. У 2007 році загальна економічна вартість цієї хвороби оцінювалася в 348 мільярдів R $, а медичні витрати становили 232 мільярди R $ від загальної суми. Очікується, що ці рамки різко зростуть, якщо триватимуть сучасні тенденції щодо ожиріння, діабету та інших хронічних захворювань.

Ліки від діабету, що очікують розповсюдження в клініці (Джон Мур / Getty Images / Getty Images)

Діабет 1 типу

Діабет 1 типу - це аутоімунне захворювання, при якому імунна система організму не функціонує належним чином і атакує і знищує бета-клітини в підшлунковій залозі. Це залишає підшлункову залозу нездатною синтезувати інсулін і, отже, клітини не можуть бути позначені для проковтування глюкози, і рівень глюкози в крові залишається високим. Діабет 1 типу вимагає зовнішнього джерела інсуліну для регулювання глюкози.


Діабетична жінка дає дозу інсуліну (Creatas Images / Creatas / Getty Images)

Діабет 2 типу

Найбільш поширеною формою цукрового діабету є тип 2. Висока кількість підлітків, які зараз розвивають це захворювання, викликає особливе занепокоєння у фахівців у галузі охорони здоров'я. При цьому захворюванні тканини в організмі стають резистентними до інсуліну з часом і не можуть реагувати на його сигнали. На деякий час, організм здатний компенсувати підвищення стійкості за рахунок збільшення виробництва інсуліну, але в підсумку підшлункова залоза не виробляє достатньо інсуліну для досягнення тілесної потреби, частково через масове виснаження бета-клітин. Високий рівень глюкози в крові призводить до того, що клітини більше не поглинають її, і печінка не може зменшити або перетворення глікогену в глюкозу, або її синтез глюкози з гліцерину.

Жінка перевіряє рівень глюкози в крові методом пальця (Джефрі Гамільтон / Lifesize / Getty Images)

Хвороба Альцгеймера і гіпотеза "діабет 3 типу"

Діабет є визнаним ризиком для хвороби Альцгеймера. Хоча не доведено, збільшення кількості доказів призвело до того, що декілька експертів вважають, що патологія хвороби Альцгеймера принаймні у деяких пацієнтів може бути викликана резистентністю до інсуліну або низьким рівнем інсуліну в головному мозку, що призводить до наближення хвороби до діабету мозку "або" діабет типу 3 ". Асоціація Альцгеймера повідомляє, що багато з 5,3 мільйонів людей у ​​Сполучених Штатах живуть з хворобою Альцгеймера і що накладні витрати на хворобу Альцгеймера та інші деменції на Medicare, Medicaid та бізнес, що досягають більше 296 мільярдів доларів щороку. Зі старіючим населенням очікується, що ці витрати будуть рости в майбутньому.

Поперечний переріз людської голови (Thinkstock / Comstock / Getty Images)