Регуляция обмена углеводов

Выделяют три уровня регуляции обмена глюкозы: нервный, гормональный и тканевой. Снижение концентрации глюкозы в крови до нижней границы нормальных величин приводит к рефлекторному возбуждению высших метаболических центров, расположенных в гипоталамусе, куда поступают нервные импульсы из хеморецепторов клеток тканей и органов, находящихся в состоянии углеводного (энергетического) голодания. Из ЦНС по нервным путям возбуждение передается в симпатическую нервную систему, а затем в печень, в результате чего активируется фермент фосфорилаза печени, распадается гликоген с образованием глюкозы. При достижении нормального уровня глюкозы крови импульсы ослабевают, и процесс расщепления гликогена уменьшается. Повышение уровня глюкозы до верхней границы нормальных величин вызывает импульсы по парасимпатическим нервным волокнам. Они поступают в поджелудочную железу, и из С-клеток островкового аппарата выделяется гормон инсулин. Инсулин способствует усвоению глюкозы тканями, и уровень ее в крови понижается.

В регуляции обмена углеводов принимают участие также гормоны желез внутренней секреции. Поджелудочная железа секретирует два гормона с противоположным действием: инсулин и глюкагон. Инсулин снижает уровень глюкозы в крови, а глюкагон — повышает. Все другие известные на сегодняшний день гормоны способствуют повышению концентрации глюкозы в крови, то есть являются антагонистами инсулина.

Гормоны коркового слоя надпочечников — гликокортикоиды (кортизол, кортизон, кортикостерон) — повышают концентрацию глюкозы в крови путем активации глюконеогенеза. Гормоны мозгового слоя надпочечников — катехоламины (главным образом адреналин) — повышают уровень глюкозы в крови за счет расщепления в печени гликогена под влиянием активной фосфорилазы. Адреналин, в отличие от глюкагона, активирует не только печеночную фосфорилазу, но и фосфорилазу мышц. Из мышечного гликогена образуется молочная кислота, которая большей частью ресинтезируется в гликоген печени, восполняя в известной степени затраченные его количества при компенсации гликемии. Гормон передней доли гипофиза — кортикотропин (адренокортикотропный гормон, АКТГ) — стимулирует секрецию глюкокортикоидов и тем самым активирует глюконеогенез и повышает уровень глюкозы в крови.

Под тканевой регуляцией уровня глюкозы понимают участие печени и почек в обмене углеводов. В печени содержится запас глюкозы в виде гликогена. При распаде гликогена освободившаяся глюкоза прежде всего поступает в головной мозг, нервные клетки, кишечник и другие ткани как источник энергии. При достаточной насыщенности организма углеводами все избыточное количество глюкозы, поступающее с пищей, может задерживаться в печени и депонироваться в виде гликогена.