كيف يعمل الأنسولين والجلوكاجون في الجسم؟

الخلايا الجزيرية الموجودة في البنكرياس تفرز الأنسولين والجلوكاجون. يحتوي البنكرياس على مجموعات من خلايا جزيرة (لانجرهانز) من عدة أنواع ، بما في ذلك خلايا ألفا المسؤولة عن إطلاق الجلوكاجون وخلايا بيتا للأنسولين.
تنظم هرمونات الأنسولين والجلوكاجون مستوى السكر في الدم في الجسم. إذا تذبذب مستوى هرمون واحد عن النطاق الأمثل له ، فإنه يؤدي إلى تذبذب مستويات السكر في الدم.
يصنع الجسم الجلوكوز من الكربوهيدرات الغذائية ، وهو السكر المهم الذي يوفر الطاقة للجسم. تخبرنا مستويات السكر في الدم عن صحة الجسم وكفاءته في استخدام الجلوكوز. يتقلب مستواه على مدار اليوم ، لكن الأنسولين والجلوكاجون ينظمونه في نطاق صحي.
تظل مستويات السكر في الدم مرتفعة عندما لا يقوم الجسم بتحويل ما يكفي من الجلوكوز. يقلل الأنسولين من هذا المستوى عن طريق امتصاص الجلوكوز واستخدام طاقته لعمل الخلية بشكل سليم. عندما تنخفض مستويات السكر في الدم ، يقوم البنكرياس بإفراز الجلوكاجون الذي يرسل إشارات للكبد لإفراز الجلوكوز المخزن وتطبيع مستويات السكر في الدم.
دعونا نناقش كيفية عملهم معًا للحفاظ على مستويات الجلوكوز في الدم عند النقطة المثلى.

1. كيف يعمل الأنسولين في الجسم؟

يحتوي الطعام على كربوهيدرات تتحول إلى جلوكوز أثناء الهضم. يتم إرسال معظم حصته إلى مجرى الدم مما يؤدي إلى ارتفاع مستويات الجلوكوز في الدم عن المعتاد. الجلوكوز هو المصدر الأساسي للطاقة الخلوية. يسمح الأنسولين لخلايا العضلات والكبد والأنسجة الدهنية (الدهون) بامتصاص هذه الجزيئات واستخدامها لأدائها الممتاز في أداء وظائف الجسم بشكل سليم. تشير مستويات السكر المرتفعة في الدم إلى أن البنكرياس يبدأ في إنتاج الأنسولين الذي يطلب في النهاية من الخلايا تناول الحد الأقصى منه. تنخفض مستويات الجلوكوز في الدم مع استهلاك الخلايا له.
تحتاج الخلايا إلى طاقة لأداء مهام الخلية ، لكن معظمها لا يمكنه القيام بذلك بدون الأنسولين ، مما يسمح للجلوكوز بالوصول إلى الخلايا. يعلق نفسه في مواقع مستقبلات الأنسولين على سطح الخلية ، ويوجه الخلايا لفتح لدخول جزيئات الجلوكوز.
يظل الأنسولين عند مستويات منخفضة في الخلايا ويرتفع مستوى إشاراته إلى الكبد حول ارتفاع مستويات الجلوكوز في الدم. نتيجة لذلك ، يمتص الكبد الجلوكوز الزائد عن طريق تحويله إلى الجليكوجين ، وهو الشكل المخزن من الجلوكوز. بدون الأنسولين ، لا يمكن للخلايا استخدام الجلوكوز كوقود وتبدأ في التعطل.
عند مستويات السكر المنخفضة ، يرسل الجلوكاجون إشارات للكبد لتحويل الجليكوجين إلى جلوكوز للحفاظ على مستوى السكر في الدم مرة أخرى.
الأنسولين مسؤول أيضًا عن التئام الإصابة عن طريق منح الأحماض الأمينية للعضلات. هذه تساعد في بناء البروتينات في أنسجة العضلات. وهذا يعني أن انخفاض مستويات الأنسولين قد يزعج قوة الشفاء للعضلات. بالإضافة إلى ذلك ، في آثاره الأيضية ، فإنه يوقف تكسير البروتينات والدهون.

2. كيف يتم التحكم في الأنسولين؟

تتمثل الوظيفة الأساسية للأنسولين في إدخال الجلوكوز في الخلايا والحفاظ على توفره المنتظم في الدم لاستخدامه مرة أخرى. يتم تنظيم هذه العملية في الأشخاص الأصحاء لخلق توازن في تناول الطعام وتلبية احتياجات الجسم. تنظم الهرمونات الأخرى الموجودة في الكبد والأمعاء هذه العملية المعقدة بهرمونات مختلفة.
يزيد جسمنا من مستويات الجلوكوز في الدم عن طريق امتصاصه من الأمعاء وإطلاقه في مجرى الدم. ينتج عن هذا الارتفاع إفراز الأنسولين لتحريك هذا الجلوكوز في الخلايا. ينخفض إنتاج الأنسولين بعد إدخال كمية كافية من الجلوكوز في الخلايا. ومع ذلك ، تؤدي البروتينات وهرمونات الأمعاء الأخرى أيضًا إلى إفراز الأنسولين.
يؤثر الأدرينالين ، وهو هرمون يفرز أثناء الإجهاد ، على إفراز الأنسولين بشكل سيئ ويحتفظ بمستوى أعلى من السكر في الدم للتعامل مع الإجهاد.

3. كيف يعمل الجلوكاجون في الجسم؟

خلايا ألفا مسؤولة عن إفراز الجلوكاجون المحيط بخلايا بيتا ، وإطلاق الأنسولين ، وإقامة علاقة قوية بينها. يتصدى الجليكوجين لتقليل آثار الأنسولين. يلعب الجلوكاجون دوره بعدة طرق:

3.1. تحلل الجليكوجين

 يتم إطلاق تحويل الجليكوجين إلى جلوكوز في الكبد مباشرة في مجرى الدم.

3.2 استحداث السكر

العملية التي يتم فيها تحويل جزيئات الأحماض الأمينية إلى جلوكوز.

3.3 الاستتباب عن طريق الحفاظ على مستوى السكر

يخفض تخزين الجلوكوز في الكبد ويفرزه في الدم للحفاظ على مستوى الجلوكوز.
سوء التغذية أو تخطي الوجبات يؤدي إلى انخفاض مستويات السكر. علاوة على ذلك ، بعد خمس إلى ست ساعات ، تنخفض مستويات السكر في الدم ، مما يشير إلى قيام البنكرياس بإفراز الجلوكاجون. يخزن الكبد الجلوكوز الزائد عند وجوده لخلايا الطاقة عندما يحتاجه الجسم. كما يضمن الكبد الحفاظ على مستويات الجلوكوز أثناء النوم والتدريبات والوجبات.
تفرز خلايا الجزيرة الجلوكاجون عند مستويات منخفضة من الجلوكوز والتي تشير في النهاية إلى الكبد لتحويل الجليكوجين المخزن إلى جلوكوز ، مما يجعله متاحًا في مجرى الدم حتى تمتصه الخلايا. الآن ، يتم ربط الأنسولين بمواقع المستقبلات في الخلايا ويسمح للجلوكوز بدخول الخلايا.
يعمل الجلوكاجون أيضًا على الأنسجة الدهنية وكسر الدهون المخزنة في مجرى الدم عند الحاجة.

4. كيف يتم التحكم في الجلوكاجون؟

يؤدي انخفاض مستويات السكر في الدم وهرمونات الأدرينالين والأطعمة الغنية بالبروتين إلى تحفيز إفراز الجلوكاجون. تكتشف خلايا البنكرياس الحاجة إلى الوقود (الجلوكوز) وعدد الكربوهيدرات في الوجبات لتحديد ما إذا كان الجسم يحتاج إلى الجلوكاجون أم لا. بالإضافة إلى ذلك ، فإن وجوده مفيد لفترات أطول حيث يبدأ في تحويل الدهون إلى جلوكوز بكمية محدودة من السكر في الجسم.

5. كيف يعمل الأنسولين والجلوكاجون معًا؟

يفرز البنكرياس الجلوكاجون لوقف انخفاض مستويات السكر في الدم بشكل كبير في حالة تعرف باسم نقص السكر في الدم والأنسولين في ارتفاع السكر في الدم لوقف الارتفاع الإضافي في مستويات السكر في الدم.
يعمل كلا الهرمونين في نمط دوري يُعرف بأسلوب التغذية الراجعة السلبية. ينطوي الجلوكاجون على زيادة مستويات السكر في الدم ، بينما يخفض الأنسولين من خلال مساعدة الخلايا على استخدام الجلوكوز المفرط. هذه الحلقة تتحرك باستمرار ، مما يضمن توافر إمدادات الجلوكوز الكافية للخلايا.
يساعدان معًا في الحفاظ على التوازن ، والذي يحافظ على وظائف الجسم في حالة مستقرة. يؤدي حدث واحد إلى إثارة أو قمع الآخر للحفاظ على مستويات السكر المتوازنة. على سبيل المثال ، الأنسولين مرتفع في الجسم مع وجود سكريات عالية في الدم وارتفاع الجلوكاجون مع انخفاض مستويات السكر في الجسم. يوفر هذا التوازن للجسم طاقة كافية لمنع تلف الأعصاب الناجم عن ارتفاع مستويات السكر في الدم.