शरीर क्रिया विज्ञान

कार्बोहाइड्रेट का चयापचय, शर्करा का चयापचय

ग्लूकोसाइड शर्करा हैं और उनके होमियोस्टेसिस (अर्थात संतुलन) का उद्देश्य तंत्रिका ऊतक (मस्तिष्क) को प्रदान करना है, गैर-खाद्य सेवन की स्थितियों में, ग्लूकोज की मात्रा इसके संचालन के लिए पर्याप्त है। तंत्रिका ऊतक, वास्तव में, ठीक से काम करने के लिए, सख्ती से ग्लूकोज पर निर्भर है। ग्लूकोज होमियोस्टेसिस का एक अन्य उद्देश्य कुछ अंगों में ऊर्जा पदार्थों की अधिकता को संग्रहित करना है, विशेष रूप से ग्लूकोज, भोजन के साथ पेश किया जाता है, जिससे रक्त शर्करा में अत्यधिक वृद्धि को रोका जाता है (अर्थात रक्त में ग्लूकोज की एकाग्रता)।

उपवास की एक रात के बाद, रक्त शर्करा का उपयोग ज्यादातर मस्तिष्क द्वारा किया जाता है, कुछ हद तक लाल रक्त कोशिकाओं, आंतों और इंसुलिन-संवेदनशील ऊतकों (मांसपेशियों और वसा ऊतकों) में, जो हार्मोन है इन समान ऊतकों को ग्लूकोज का लाभ लेने और उनके अंदर संग्रहीत करने की अनुमति देता है। यकृत ग्लूकोज को ग्लाइकोजन (इतने सारे "पैकेज्ड" ग्लूकोज अणुओं) के रूप में संग्रहीत करने में सक्षम है और इसे ग्लूकोज के रूप में जारी करता है। अग्न्याशय शर्करा होमोस्टैसिस में एक मौलिक भूमिका निभाता है। जिगर द्वारा ग्लूकोज का उत्पादन, वास्तव में, दो हार्मोन, इंसुलिन और ग्लूकागन द्वारा नियंत्रित होता है। इंसुलिन की कमी से यकृत से रक्त में ग्लूकोज निकलता है, जिससे रक्त में रक्त शर्करा ( हाइपरग्लाइसेमिया ) बढ़ जाता है। ग्लूकागन की कमी में ग्लूकोज का यकृत विच्छेदन रक्त ( हाइपोग्लाइसीमिया ) में समान परिणामी कमी के साथ अवरुद्ध होता है। इसके अलावा, अन्य अंगों द्वारा ग्लूकोज का उपयोग, जिसे परिधीय कहा जाता है, ग्लाइसेमिया में कमी में भी परिलक्षित होता है; इसके परिणामस्वरूप इंसुलिन की कमी होती है (परिसंचरण में इंसुलिन की मात्रा), ग्लूकागन में वृद्धि (परिसंचरण में ग्लूकागन की मात्रा) और बढ़े हुए यकृत ग्लूकोज निकासी के माध्यम से प्रणाली का पुनः उत्पीड़न।

अगले और इंसुलिन-ग्लूकागन प्रणाली के साथ संतुलन में, पिट्यूटरी और अधिवृक्क ग्रंथियों द्वारा प्रतिनिधित्व तथाकथित काउंटर-रेगुलेटर या काउंटरिन्सुलर सिस्टम है। जीएच, एसीटीएच, कोर्टिसोल और कैटेकोलामाइंस (एड्रेनालाईन और नॉरएड्रेनालाईन) जैसे हार्मोन के स्राव के माध्यम से, इस प्रणाली का हाइपरग्लाइसेमिक प्रभाव पड़ता है, अर्थात यह रक्तप्रवाह में ग्लूकोज की रिहाई को बढ़ाता है।

भोजन के बाद, आंत्र पथ द्वारा अवशोषित ग्लूकोज रक्त शर्करा में वृद्धि का कारण बनता है। कार्बोहाइड्रेट (जो कि पॉलीसेकेराइड हैं, या विभिन्न प्रकार के शक्कर एक साथ डालकर बनाए जाते हैं), एक बार जब वे आंत में होते हैं, तो मोनोसैकेराइड्स में कम हो जाते हैं, जो कि ग्लूकोज (80%), फ्रुक्टोज (15%) और गैलेक्टोज (5%) हैं। फिर उन्हें आंतों के श्लेष्म की कोशिकाओं द्वारा अवशोषित किया जाता है और, यहां से, उन्हें रक्त में ले जाया जाता है। सामान्य तौर पर, एक मिश्रित भोजन (50% कार्बोहाइड्रेट, 35% वसा, 15% प्रोटीन) के बाद रक्त शर्करा लगभग 2-3 घंटों के बाद प्रीप्रांडियल स्तर (दोपहर के भोजन से पहले) पर लौटता है।

मार्ग के माध्यम से शर्करा (लेकिन प्रोटीन और वसा के भी) अवशोषण और ऊर्जा अवशोषण, संकेतों की एक श्रृंखला को ट्रिगर करता है जो विभिन्न अंगों में पोषक तत्वों के भंडारण की अनुमति देता है। उसी समय, इंसुलिन का स्राव, ग्लाइसेमिया का मुख्य विनियमन हार्मोन उत्तेजित होता है। इस हार्मोन के प्लाज्मा स्तर में वृद्धि ग्लूकागन के स्तर में कमी, इसके प्रतिपक्षी, और यकृत ग्लूकोज वापसी में कमी का कारण बनती है क्योंकि यह ग्लूकोज (ग्लाइकोजेनोलिसिस) में ग्लाइकोजन दरार को रोकता है और नए ग्लूकोज के संश्लेषण से अमीनो एसिड (ग्लूकोनोजेनेसिस)। जिगर, जो ग्लूकोज के लिए स्वतंत्र रूप से पारगम्य है, इसे ग्लाइकोजन (एक इंसुलिन-नियंत्रित) में बदलने के लिए लगभग 50% ग्लूकोज का अनुक्रम करता है। जिगर द्वारा अनुक्रमित नहीं ग्लूकोज मांसपेशियों और वसा ऊतकों में वितरित किया जाता है। जब रक्त शर्करा नीचे जाता है, तो यकृत के ग्लूकोज उत्पादन में धीरे-धीरे वृद्धि होती है, उसी समय जब इंसुलिन के प्लाज्मा स्तर में कमी आती है और काउंटरिन्सुलर हार्मोन, विशेष रूप से ग्लूकागन में वृद्धि होती है।