У крові здорової людини зміст глюкози є показником досить стабільним, не залежних від прийому їжі, фази активності або спокою і інших фізіологічних станів організму.
Можливі коливання концентрації глюкози нівелюються центральною нервовою системою і ендокринною системою, під контролем яких знаходяться і органні механізми стабілізації рівня глюкози в крові.
Роль центральної нервової системи
У XIX столітті Клод Бернар встановив наявність цукрового центру на дні четвертого шлуночка довгастого мозку, потім були встановлені відцентрові шляхи передачі з нього збудження.
Схему центральної регуляції вуглеводного обміну можна представити таким чином: п оніженіе рівня глюкози в крові супроводжується роздратуванням клітин «цукрового центру», яке передається по симпатичної нервової системи до наднирковим і викликає підвищену продукцію адреналіну . Останній активізує фосфорилазу, фермент, який розщеплює глікоген в печінці. Звільняється глюкоза надходить у кров і компенсує стан гіпоглікемії.
При підвищенні концентрації глюкози в крові також порушується «цукровий центр», але імпульси при цьому поширюються по парасимпатичних нервових волокнах до підшлунковій залозі, стимулюючи секрецію інсуліну. Він сприяє внутрішньоклітинної утилізації глюкози, що призводить до зниження її концентрації в крові.
Ендокринна регуляція
Найбільш вираженим впливом на вуглеводний обмін мають гормони підшлункової залози і надниркових залоз.
Підшлункова залоза секретує інсулін і глюкагон.
інсулін виробляється бета-клітинами острівців Лангерганса-Соболєва підшлункової залози. Це гормон білкової природи, що складається з двох поліпептидних ланцюгів, структура яких розшифрована.
Інсулін — єдиний гормон, що знижує рівень глюкози в крові. Всі інші відомі на сьогоднішній день гормони підвищують концентрацію глюкози в крові, тобто є антагоністами інсуліну.
Гипогликемический ефект дії інсуліну реалізується, перш за все, за рахунок активації ним усіх процесів утилізації глюкози клітинами:
— інсулін забезпечує фосфорилювання глюкози,
— сприяє транспорту глюкози через клітинну мембрану всередину клітини,
— активує процеси внутрішньоклітинного розщеплення глюкози.
— інсулін активує фермент глікоген-синтетазу, сприяючи синтезу глікогену в печінці,
— гальмує активність ферменту ліпази, що розщеплює жири, і стимулює перехід глюкози в жир,
— гальмує глюконеогенез — утворення глюкози з неуглеводов і, перш за все, білків.
Надлишок інсуліну в крові нейтралізується ферментом інсуліназой, який руйнує інсулін.
Глюкагон — виробляється альфа-клітинами острівковогоапарату підшлункової залози. Також є гормоном білкової природи. Підвищує концентраціію глюкози в крові, активуючи фосфорилазу печінки, яка викликає розщеплення глікогену.
Гормони наднирників
Продукуються кірковим і мозковим шаром надниркових залоз. Гормони коркового шару — глюкокортикоїди (кортизол, кортизон, кортикостерон) підвищують концентрацію глюкози в крові шляхом активації глюконеогенезу.
Гормони мозкового шару — катехоламіни (адреналін, норадреналін, дофамін, ДОФА) підвищують рівень глюкози в крові за рахунок розщеплення глікогену в печінці під впливом активованої фосфорілази.
Катехоламіни , на відміну від глюкагону, активують не тільки печінкову фосфорилазу, але і фосфорилазу м'язів, хоча для ефекту гіперглікемії це не має істотного значення, так як при розщепленні м'язовогоглікогену глюкоза в кров не виділяється. Але з м'язовогоглікогену утворюється молочна кислота, яка здебільшого ресинтезируется в глікоген печінки, заповнюючи, певною мірою, витрачені його кількості при компенсації гіпоглікемії.
