Расщепляет гликоген и повышает уровень глюкозы в крови

Поджелудочная железа выполняет экзокринную и эндокринную функции. Ее внешнесекреторная часть вырабатывает энзимы, которые входят в состав пищеварительного сока и обеспечивают переваривание пищи – распад крупных молекул до более мелких. Эндокринный аппарат железы состоит из групп клеток, известных как островки Лангерганса. Они секретируют в кровь ряд гормонов:

Основной источник энергии в человеческом организме – глюкоза. Она требуется для работы всех органов. Инсулин и глюкагон поддерживают ее концентрацию в крови на оптимальном уровне, так как изменение ее количества в ту или иную сторону негативно сказывается на состоянии организма. Инсулин встраивает специальные транспортеры в мембраны клеток печени, мышц, почек и т.д., в результате чего глюкоза поглощается клетками. При недостатке инсулина развивается сахарный диабет и возникает сахарное голодание органов. Глюкагон является контринсулярным гормоном. Слаженная работа гормонов поддерживает углеводный баланс.

Глюкагон – это полипептидный гормон, состоящий из 29 аминокислот. Вырабатывается глюкагон альфа – клетками островкового аппарата. Можно выделить следующие функции глюкагона:

В печени глюкоза запасается в форме гликогена. При голодании или долгой физической нагрузке глюкагон запускает каскад реакций, связываясь с рецепторами печени, и приводит к расщеплению гликогена. Глюкоза высвобождается и поступает в кровь, восполняя потребности организма в энергии.

Обратите внимание! Глюкагон не приводит к расщеплению гликогена в мышцах, так как там отсутствуют специфические рецепторы.

  • активирует новообразование глюкозы в печени из неуглеводных компонентов при ее недостатке;
  • тормозит использование глюкозы;
  • способствует расщеплению жировых запасов организма. Поэтому, когда вырабатывается глюкагон, повышается содержание жирных кислот в крови;
  • активирует образование кетоновых тел (специальные вещества, которые при расщеплении обеспечивают организм энергией в условиях дефицита других источников, т.е. когда отсутствует глюкоза);
  • стимулирует секрецию инсулина для того, чтобы предотвратить переизбыток глюкозы в крови;
  • поднимает артериальное давления за счет увеличения частоты и силы сокращений сердца;
  • обеспечивает выживание организма в экстремальных условиях путем увеличения в крови потенциальных источников энергии (глюкозы, жирных кислот, кетоновых тел), которые могут захватываться органами и использоваться для работы;

Высокое артериальное давление также способствует лучшему питанию органов в условиях стресса.

  • стимулирует выработку катехоламинов мозговым слоем надпочечников;
  • в сверхфизиологических концентрациях расслабляет мускулатуру гладкомышечных органов (спазмолитическое действие);
  • действию глюкагона помогают адреналин и кортизол, которые так же оказывают гипергликемический эффект.

Человеческий организм является слаженной системой, поэтому природой были разработаны механизмы поддержания уровня глюкагона в крови на должном уровне. Стимулом для активации альфа – клеток и секреции глюкагона является:

  • снижение концентрации глюкозы. При длительных физических нагрузках или голодании ее показатели в крови становятся критически низкими. Организм испытывает энергетическое голодание и требует глюкозу. Вырабатывается глюкагон и высвобождает глюкозу из резервов;
  • аминокислоты – аргинин, аланин, которые высвобождаются при расщеплении поступившего с пищей белка. Чем выше содержание белка в еде, тем больше вырабатывается глюкагон. Следовательно, в рационе должно содержаться необходимое количество полноценных белков;
  • повышение инсулина: чтобы избежать чрезмерного снижения глюкозы;
  • гормоны, вырабатываемые органами пищеварительной системы – гастрин, холецистокинин;
  • лекарственные препараты – бета-адреностимуляторы.

Тормозит секрецию глюкагона:

  • повышение глюкозы, жирных кислот или кетоновых тел в крови;
  • соматостатин, вырабатываемый в дельта – клетках островкового аппарата.

Правильная работа организма предполагает оптимальное соотношение процессов активации и торможения выработки глюкагона, что поддерживает баланс.

Гормон глюкагон не только вырабатывается в нашем организме, но и при необходимости вводятся извне в форме препаратов.

Препарат глюкагона выпускается в виде:

  • Лиофилизированного инъекционного порошка. В состав входит только глюкагон. Фасуют в стеклянные флаконы по 1, 2 или 5 мл, к ним прилагается растворитель;
  • Сухого инъекционного порошка, который состоит из гидрохлорида глюкагона и лактозы/раствора фенола с раствором глицерина. Выпускается в стеклянных ампулах (666,667,668,669)

Глюкагон для аптечного порошка выделяют из поджелудочных желез крупного рогатого скота или свиней. Удивительно, но формула человеческого и животного глюкагона имеет одинаковое химическое строение. Другой способ получения – метод генной инженерии. ДНК, в которой зашифрована структура глюкагона, встраивают в кишечную палочку. Микроорганизм становится источником глюкагона, полностью совпадающего по своему аминокислотному составу с человеческим.

Действие синтетического препарата глюкагона аналогично физиологическому действию эндогенного гормона:

  • Расщепляет гликоген в печени до глюкозы, которая затем поступает в кровь. При введении препарата в вену действие реализуется через 5 – 25 минут, при внутримышечном – через 15 – 26 минут, при подкожном – через 30 – 45 минут, поэтому для проявления эффекта необходимо выждать время;
  • Расслабляет гладкие мышцы (спазмолитическое действие). При внутривенном введении через 45 – 60 сек, при внутримышечном через 8 – 10 минут;
  • Увеличивает частоту сокращения сердечной мышцы.

Инструкция по применению гласит, что эффект не развивается в нужной мере после продолжительного голодания, приема алкоголя. Количество гликогена в печени снижается настолько, что глюкагон не может оказать гипергликемическое действие.

При длительном применении глюкагона происходит угнетение перистальтики кишечника и развитие запоров.

  • гипогликемия (падение уровня глюкозы в крови) и гипогликемическая кома (потеря сознания, вызванная дефицитом глюкозы);
  • передозировка блокаторами кальциевых каналов и бета-адреноблокатарами;
  • при проведении диагностических манипуляций: рентгенологическое исследование с барием органов пищеварительного тракта, ангиографическое исследование сосудов, КТ и магнитно – резонансная томография при выявлении кровотечений из тонкой кишки и другие процедуры, где необходимо снижение тонуса мышц;
  • известны факты об использовании глюкагона для шоковой терапии при лечении психических заболеваний.
  • гипергликемия: когда вырабатывается глюкагон, еще больше повышается сахар в крови;
  • повышенная чувствительность к говяжьим и свиным белкам в пище;
  • инсулинома (опухоль островкового аппарата поджелудочной железы), так как это может привести к непредсказуемой реакции – гипогликемии);
  • феохромоцитома (опухоль мозгового вещества надпочечников, которая вырабатывает большое количество адреналина. Так как он является синергистом глюкагона, это может привести к гипергликемии;
  • сахарный диабет (риск гипергликемии)
  • Гормон глюкагон не проходит через плацентарный барьер, поэтому может использоваться у беременных. Однако попадает ли препарат в молоко матери доподлинно неизвестно, поэтому в данной ситуации препарат следует применять с осторожностью;
  • Усиливает действие непрямых антикоагулянтов.

Глюкагон гормон вводится различными путями в зависимости от клинической ситуации – под кожу, в мышечную ткань или в вену. Сухой компонент необходимо растворить в прилагаемом растворителе или в стерильной воде для инъекций. Когда Вы применяете глюкагон, инструкция должна быть внимательно исследована для правильного соблюдения дозировки, а то есть:

  • Для купирования гипогликемии вводят внутримышечно 1 мг. В зависимости от возраста определяется, в какой дозировке применять препарат. Детям до 5 лет 0,25 – 0, 5 мг; детям от 5 до 10 лет – 0,5 – 1 мг. Обычно к введению глюкагона прибегают, если нет возможности ввести глюкозу внутривенно. Если меры оказались неэффективны, то через 10 – 15 минут придется повторить инъекцию;
  • При проведении диагностических процедур по исследованию желудка или толстой кишки глюкогон вводят 0,5 мг внутривенно или 2 мг внутримышечно;
  • При попадании инородного тела в пищевод 0,5 – 2 мг внутривенно.

источник

Что это за зверь такой «гликоген»? Обычно о нем вскользь упоминается в связи с углеводами, однако мало кто решает углубиться в саму суть данного вещества.

Кость Широкая решила рассказать вам все самое важное и нужное о гликогене, чтобы больше не верили в миф о том, что «сжигание жиров начинается только после 20 минуты бега». Заинтриговали?

Итак, из этой статьи вы узнаете: что такое гликоген, строение и биологическую роль, его свойства, а также формулу и структуру строения, где и для чего содержится гликоген, как происходит синтез и распад вещества, как происходит обмен, а также, какие продукты являются источником гликогена.

Нашему телу еда в первую очередь нужна как источник энергии, а уже потом, как источник удовольствия, антистрессовый щит или возможность «побаловать» себя. Как известно, энергию мы получаем из макронутриентов: жиров, белков и углеводов.

Жиры дают 9 ккал, а белки и углеводы — 4 ккал. Но не смотря на большую энергетическую ценность жиров и важную роль незаменимых аминокислот из белков важнейшими «поставщиками» энергии в наш организм являются углеводы.

Почему? Ответ прост: жиры и белки являются «медленной» формой энергии, т.к. на их ферментацию требуется определенное время, а углеводы — относительно «быстрой». Все углеводы (будь то конфета или хлеб с отрубями) в конце концов расщепляются до глюкозы, которая необходима для питания всех клеток организма.

Схема расщепления углеводов

Гликоген — это своеобразный «консервант» углеводов, другими словами, энергетические резервы организма — сохраненная про запас для последующих энергетических нужд глюкоза. Она хранится в связанном с водой состоянии. Т.е. гликоген — это «сироп» калорийностью 1-1.3 ккал/гр (при калорийности углеводов 4 ккал/г).

По сути, молекула гликогена состоит из остатков глюкозы, это запасное вещество на случай нехватки энергии в организме!

Структурная формула строения фрагмента макромолекулы гликогена (C6H10O5) выглядит схематично так:

Вообще, гликоген — это полисахарид, а значит, относится к классу «сложных» углеводов:

В гликоген может пойти только углевод. Поэтому крайне важно держать в своем рационе планку углеводов не ниже 50 % от общей калорийности. Употребляя нормальный уровень углеводов (около 60% от суточного рациона) вы по максимуму сохраняете собственный гликоген и заставляете организм очень хорошо окислять углеводы.

Важно иметь в рационе хлебобулочные изделия, каши, злаки, разные фрукты и овощи.

Лучшими источниками гликогена являются: сахар, мед, шоколад, мармелад, варенье, финики, изюм, инжир, бананы, арбуз, хурма, сладкая выпечка.

Осторожно к подобной пище стоит отнестись лицам с дисфункцией печени и недостатком ферментов.

Как же происходит создание и процесс распад гликогена?

Как организм запасает гликоген? Процесс образования гликогена (гликогенез) проходит по 2 сценариям. Первый — это процесс запаса гликогена. После углеводосодержащей еды уровень глюкозы в крови повышается. В ответ инсулин попадает в кровоток, чтобы впоследствии облегчить доставку глюкозы в клетки и помочь синтезу гликогена.

Благодаря ферменту (амилазе) происходит расщепление углеводов (крахмала, фруктозы, мальтозы, сахарозы) на более мелкие молекулы.

Затем под воздействием ферментов тонкого кишечника осуществляется распад глюкозы на моносахариды. Значительная часть моносахаридов (самая простая форма сахара) поступает в печень и мышцы, где гликоген откладывается в «резерв». Всего синтезируется 300-400 гр гликогена.

Т.е. само превращение глюкозы в гликоген (запасной углевод) происходит в печени, т.к. мембраны клеток печени в отличие от мембраны клеток жировой ткани и мышечных волокон свободно проницаемы для глюкозы и в отсутствие инсулина.

Второй механизм под названием мобилизация (или распад) запускается в периоды голода или активной физической деятельности. По мере необходимости гликоген мобилизуется из депо и превращается в глюкозу, которая поступает к тканям и используется ими в процессе жизнедеятельности.

Когда организм истощает запас гликогена в клетках, то мозг подает сигналы о необходимости «дозаправки». Схема синтеза и мобилизации гликогена:

Кстати, при распаде гликогена происходит торможение его синтеза, и наоборот: при активном образовании гликогена его мобилизация тормозится. Гормоны, отвечающие за мобилизацию данного вещества, т.е., гормоны, стимулирующие распад гликогена — это адреналин и глюкагон.

Где накапливается гликоген для последующего использования:

Основные запасы гликогена находятся в печени и мышцах. Количество гликогена в печени может достигать у взрослого человека 150 — 200 гр. Клетки печени являются лидерами по накоплению гликогена: они могут на 8 % состоять из этого вещества.

Основная функция гликогена печени — поддержать уровень сахара в крови на постоянном, здоровом уровне.

Печень сама себе является одним из важнейших органов организма (если вообще стоит проводить «хит парад» среди органов, которые нам все необходимы), а хранение и использование гликогена делает ее функции еще ответственнее: качественное функционирование головного мозга возможно только благодаря нормальному уровню сахара в организме.

Если же уровень сахара в крови снижается, то возникает дефицит энергии, из-за которого в организме начинается сбой. Нехватка питания для мозга сказывается на центральной нервной системе, которая истощается. Тут то и происходит расщепление гликогена. Потом глюкоза поступает в кровь, благодаря чему организм получает необходимое количество энергии.

Запомним также, что в печени происходит не только синтез гликогена из глюкозы, но и обратный процесс — гидролиз гликогена до глюкозы. Этот процесс вызывается понижением концентрации сахара в крови в результате усвоения глюкозы различными тканями и органами.

Гликоген откладывается также в мышцах. Общее количество гликогена в организме составляет 300 — 400 граммов. Как мы знаем, около 100-120 граммов вещества накапливается в клетках печени, а вот остальная часть (200-280 гр) сохраняется в мышцах и составляет максимум 1 — 2% от общей массы этих тканей.

Хотя если говорить максимально точно, то следует отметить, что гликоген хранится не в мышечных волокнах, а в саркоплазме — питательной жидкости, окружающей мышцы.

Количество гликогена в мышцах увеличивается в случае обильного питания и уменьшается во время голодания, а снижается только во время физической нагрузки – длительной и/или напряженной.

При работе мышц под влиянием специального фермента фосфорилазы, которая активируется в начале мышечного сокращения, происходит усиленное распад гликогена в мышцах, который используется для обеспечения глюкозой работы самих мышц (мышечных сокращений). Таким образом, мышцы используют гликоген только для собственных нужд.

Интенсивная мышечная деятельность замедляет всасывание углеводов, а легкая и непродолжительная работа усиливает всасывание глюкозы.

Гликоген печени и мышц используется для разных нужд, однако говорить о том, что какой-то из них важнее — абсолютнейший вздор и демонстрирует только вашу дикую неграмотность.


Все, что написано на данном скрине, полная ересь. Если вы боитесь фруктов и думаете, что они прямиком запасаются в жир, то никому не говорите этой чуши и срочно читайте статью Фруктоза: можно ли есть фрукты и худеть?

Важно знать, почему работают низкоуглеводные высокобелковые диеты. В организме взрослого может находиться около 400 граммов гликогена, а как мы помним, на каждый грамм резервной глюкозы приходится примерно 4 грамма воды.

Т.е. около 2 кг вашего веса — это масса гликогенного водного раствора. Кстати, поэтому мы активно потеем в процессе тренировок — организм расщепляет гликоген и при этом теряет в 4 раза больше жидкости.

Этим свойством гликогена объясняется и быстрый результат экспресс-диет для похудения. Безуглеводные диеты провоцируют интенсивное израсходование гликогена, а с ним – жидкости из организма. Но как только человек возвращается к обычному рациону с содержанием углеводов, запасы животного крахмала восстанавливаются, а с ними и потерянная за период диеты жидкость. В этом и кроется причина недолгосрочности результата экспресс-похудения.

Для любых активных физических нагрузок (силовые упражнения в тренажерном зале, бокс, бег, аэробика, плавание и все, что заставляет вас потеть и напрягаться) организму нужно 100-150 граммов гликогена в каждый час активности. Потратив запасы гликогена, тело начинает разрушать сперва мышцы, затем жировую ткань.

Обратите внимание: если речь идет не о длительном полном голодании, запасы гликогена не истощаются полностью, потому что имеют жизненно важное значение. Без запасов в печени мозг может остаться без снабжения глюкозой, а это смертельно опасно, ведь мозг самый главный орган (а не попа, как некоторые думают).

Без запасов в мышцах сложно совершить интенсивную физическую работу, что в природе воспринимается как повышенный шанс быть съеденным/без потомства/замерзшим и т.д.

Тренировки истощают запасы гликогена, но не по схеме «первые 20 минут работаем на гликогене, потом переходим на жиры и худеем».

Для примера возьмем исследование, в котором тренированные атлеты выполняли 20 сетов упражнений на ноги (4 упражнения, 5 сетов каждого; каждый сет выполнялся до отказа и составлял 6-12 повторений; отдых был коротким; общее время тренировки составило 30 минут).

Кто знаком с силовыми тренировками, понимает, что было отнюдь не легко. До и после упражнения у них брали биопсию и смотрели содержание гликогена. Оказалось, что количество гликогена снизилось с 160 до 118 ммоль/кг, т. е. менее, чем на 30%.

Вот так походя мы развеяли еще один миф — вряд ли за тренировку вы успеете исчерпать все запасы гликогена, так что не стоит набрасываться на еду прямо в раздевалке среди потных кроссовок и посторонних тел, вы явно не помрете от «неминуемого» катаболизма.

Кстати, пополнять запасы гликогена стоит не в течении 30 минут после тренировки ( увы, белково-углеводное окно – миф ), а в течении 24 часов.

Люди крайне преувеличивают скорость истощения гликогена (как и многие другие вещи)! Любят сразу на тренировке закинуться «углями» после первого разминочного подхода с грифом пустым, а то ж «истощение мышечного гликогена и КАТАБОЛИЗМ». Прилег на час днем и усе, печеночного гликогена как не бывало.

Мы уж молчим про катастрофические энергозатраты от 20минутного черепашьего бега. Да и вообще, мышцы жрут чуть не 40 ккал на 1 кг, белок гниет, образует слизь в жкт и провоцирует рак, молочка заливает так, что аж 5 лишних кило на весах (не жира, ага), жиры вызывают ожирение, углеводы смертельно опасны (боюсь-боюсь) и от глютена вы точно помрете.

Странно только, что мы вообще ухитрились выжить в доисторические времена и не вымерли, хотя питались явно не амброзией и спортпитом.

Помните, пожалуйста, что природа умнее нас и давно все при помощи эволюции отрегулировала. Человек один из самых адаптированных и приспосабливаемых организмов, который способен существовать, размножаться, выживать. Так что без психозов, господа и дамы.

Однако тренироваться на пустой желудок более чем бессмысленно.»Что же делать?» подумаете вы. Ответ вы узнаете в статье «Кардио: когда и зачем?» , которая расскажет вам о последствиях голодных тренировок.

Гликоген печени расщепляется при снижении концентрации глюкозы в крови, прежде всего между приемами пищи. Через 48-60 часов полного голодания запасы гликогена в печени полностью истощаются.

Гликоген мышц расходует во время физической активности. И тут мы опять вернемся к мифу: «Чтобы сжечь жир, нужно бегать не менее 30 минут, поскольку только на 20-й минуте в организме истощаются запасы гликогена и в качестве топлива начинает использоваться подкожный жир», только с чисто математической стороны. Откуда это пошло? А пес его знает!

Действительно, организму проще использовать гликоген, чем окислять жир для энергии, поэтому в первую очередь расходуется он. Отсюда и миф: надо сначала израсходовать ВЕСЬ гликоген, и потом жир начнет гореть, а произойдет это примерно через 20 минут после начала аэробной тренировки. Почему 20? Понятия не имеем.

НО: никто не учитывает, что использовать весь гликоген не так-то просто и 20-ю минутами тут дело не ограничится.

Как мы знаем, общее количество гликогена в организме составляет 300 — 400 граммов, а в некоторых источниках говорится о 500 граммах, что дает нам от 1200 до 2000 ккал! Вы вообще представляете, сколько нужно бегать, чтобы истощить такую прорву калорий? Человек весом в 60 кг должен будет пробежать в среднем темпе от 22 до З5 километров. Ну как, готовы?

Истощила гликоген 🙂

источник

Основными гормонами поджелудочной железы являются инсулин и глюкагон. Механизм действия этих биологически активных веществ направлен на поддержание сахарного равновесия в крови.

Для нормальной жизнедеятельности организма важно поддерживать концентрацию глюкозы(сахара) на постоянном уровне. С каждым приемом пищи, при воздействии на организм внешних факторов показатели сахара изменяются.

Инсулин снижает концентрацию глюкозы транспортируя ее в клетки, а также частично превращая ее в гликоген. Это вещество откладывается в печени и мышцах про запас. Объемы гликогенового депо ограничены, а избыточное количество сахара(глюкоза) частично превращается в жир.

Задача глюкагона превратить гликоген в глюкозу, если ее показатели ниже нормы. Еще одно название этого вещества – «гормон голода».

Головной мозг, кишечник, почки, печень – основные потребители глюкозы. Например, центральная нервная система потребляет 4 грамма глюкозы за 1 час. Поэтому очень важно постоянно поддерживать ее нормальный уровень.

Гликоген — вещество, которое храниться в основном в печени, это запас около 200 грамм. При недостатки глюкозы или когда требуется дополнительная энергия (физические нагрузки, бег) гликоген распадается, насыщая кровь глюкозой.

Данного хранилища хватает на приблизительно 40 минут. Потому в спорте часто говорят, что жир сгорает только после получасовой тренировки, когда вся энергия в виде глюкозы и гликогена израсходована.

Поджелудочная железа относится к железам смешанной секреции – она вырабатывает кишечный сок, который выделяется в 12-перстную кишку и секретирует несколько гормонов, поэтому ее ткань анатомически и функционально дифференцирована. В островках Лангерганса альфа-клетками осуществляется синтез глюкагона. Вещество может синтезироваться другими клетками органов желудочно-кишечного тракта.

Запускают секрецию гормона сразу несколько факторов:

  1. Снижение концентрации глюкозы до критически низких показателей.
  2. Уровень инсулина.
  3. Повышение содержания в крови аминокислот (в частности, аланина и аргинина).
  4. Чрезмерные физические нагрузки (например, во время активных или тяжелых тренировок).

Функции глюкагона связаны с другими важными биохимическими и физиологическими процессами:

  • усиление кровообращения в почках;
  • поддержание оптимального электролитического баланса за счет увеличения скорости выведения натрия, что улучшает деятельность сердечно-сосудистой системы;
  • восстановление ткани печени;
  • активизация выхода клеточного инсулина;
  • увеличение содержания кальция в клетках.

В стрессовой ситуации, при угрозе жизни и здоровью вместе с адреналином проявляются физиологические эффекты глюкагона. Он активно расщепляет гликоген, повышая тем самым уровень глюкозы, активизирует поступление кислорода, чтобы обеспечить мышцы дополнительной энергией. Для поддержания сахарного равновесия глюкагон активно взаимодействует с кортизолом и соматотропином.

Повышенная секреция глюкагона связана гиперфункцией поджелудочной железы, которую вызывают следующие патологии:

  • опухоли в зоне альфа-клеток (глюкагонома);
  • острый воспалительный процесс в тканях поджелудочной (панкреатит);
  • разрушение клеток печени (цирроз);
  • хроническая почечная недостаточность;
  • сахарный диабет первого типа;
  • синдром Кушинга.

Любые стрессовые ситуации (в том числе, операции, травмы, ожоги), острая гипогликемия (низкая концентрация глюкозы), преобладание в рационе белковой пищи вызывают повышение уровня глюкагона, и функции большинства физиологических систем нарушаются.

Дефицит глюкагона наблюдается после операции по удалению поджелудочной железы (панкреатэктомии). Гормон является своеобразным стимулятором поступления в кровь необходимых веществ и поддержания гомеостаза. Пониженный уровень гормона наблюдается при муковисцидозе (генетической патологии, связанной с поражением желез внешней секреции), панкреатите в хронической форме.

Возраст Минимальное значение (в пг/мл) Максимальное значение (в пг/мл)
Дети (4-14 лет) 0 148
Взрослые 20 100

Состояние, когда глюкагон образуется в избыточном количестве, имеет серьезные последствия. Происходит перенасыщение организма глюкозой, жирными кислотами. Единичные случаи не опасны, но частые увеличения концентрации гормона вызывают тахикардию, гипертонию, другие сердечные патологии. Риск развития злокачественных новообразований – самое серьезное осложнение.

Недостаток глюкагона в течение длительного времени приводит к снижению работоспособности, головокружениям, помутнению сознания, тремору конечностей, судорогам, слабости, тошноте.

Для анализа гормона берут забор венозной крови. Для получения достоверных результатов к нему нужно правильно подготовиться:

  • За 10-12 часов до исследования воздержаться от приема пищи.
  • Исключить прием инсулина, катехоламинов и других лекарственных средств, который влияют на показатели. Если прием препаратов отменить нельзя, это указывают в направлении на анализ.
  • Перед забором крови пациенту необходимо в течение 30 минут полежать и расслабиться.

В медицине применяют синтетический глюкагон в лечебных целях при тяжелых формах гипогликемии и связанных с ней патологических состояниях. Вещество, подобное глюкагону, применяют для лечения диабета второго типа. В диагностических целях препарат востребован при исследовании органов желудочно-кишечного тракта.

Препараты на основе гормона назначаются врачами. Фармакологическое действие глюкагона направлено на:

  • увеличение концентрации глюкозы;
  • снятие спазмов мышечной системы;
  • изменение количества сердечных сокращений.

Действие гормона на концентрацию глюкозы и гликогена используют для лечения различных патологий. Показания к применению медицинского препарата следующие:

  • тяжелая гипогликемия, когда глюкозу невозможно ввести с помощью капельницы;
  • подавление моторики органов ЖКТ при лучевой диагностике;
  • больным с психическими нарушениями в качестве шоковой терапии;
  • острый дивертикулит (воспаление кишечника с образование мешкообразных выпячиваний);
  • патологии желчевыводящих путей;
  • для расслабления гладкой мускулатуры кишечника.

Препарат глюкагон противопоказан при некоторых заболеваниях:

  • гиперчувствительность к компонентам лекарственного средства;
  • гипергликемия (высокая концентрация глюкозы в крови);
  • инсулинома (доброкачественная, реже злокачественная, опухоль островков Лангерганса поджелудочной железы);
  • феохромоцитома (гормонально активное новообразование, которое провоцирует повышенную секрецию катехоламинов).

Глюкагон или «гормон голода» секретирует поджелудочная железа. Он является антагонистом инсулина и принимает активное участие в поддержании сахарного равновесия в крови. Дефицит и недостаток гормона вызывает различные патологии.

источник

Гликоген – это запасной углевод животных, состоящий из большого количества остатков глюкозы. Запас гликогена позволяет быстро восполнять недостаток содержания в крови глюкозы, как только её уровень понижается, происходит расщепление гликогена, и в кровь поступает свободная глюкоза. В организме человека глюкоза в основном хранится в виде гликогена. Запасать отдельные молекулы глюкозы клеткам не выгодно, так как это значительно повышало бы осмотическое давление внутри клетки. По своей структуре гликоген напоминает крахмал, то есть полисахарид, который в основном запасают растения. Крахмал тоже состоит из остатков глюкозы, соединённых между собой, однако в молекулах гликогена гораздо больше разветвлений. Качественная реакция на гликоген – реакция с йодом – даёт бурое окрашивание, в отличие от реакции йода с крахмалом, которая позволяет получить фиолетовое окрашивание.

Образование и расщепление гликогена регулируют несколько гормонов, а именно :

1) инсулин
2) глюкагон
3) адреналин

Образование гликогена происходит после того, как концентрация глюкозы в крови повышается: раз глюкозы много, то её необходимо запасти впрок. Поглощение глюкозы клетками в основном регулируется двумя гормонами-антагонистами, то есть гормонами с противоположным действием: инсулином и глюкагоном. Оба гормона выделяются клетками поджелудочной железы.

Обратите внимание: слова «глюкагон» и «гликоген» очень похожи, но глюкагон – это гормон, а гликоген – запасной полисахарид.

Инсулин синтезируется, если глюкозы в крови много. Это обычно бывает после того, как человек поел, в особенности если еда — это богатая углеводами пища (например, если съесть мучное или сладкое). Все углеводы, которые содержатся в пище, расщепляются до моносахаридов, и уже в таком виде через стенку кишечника всасываются в кровь. Соответственно, уровень глюкозы повышается.

Когда рецепторы клеток реагируют на инсулин, клетки поглощают глюкозу из крови, и её уровень вновь снижается. Кстати, именно поэтому диабет – недостаток инсулина – образно называют «голод среди изобилия», ведь в крови после употребления пищи, которая богата углеводами, появляется очень много сахара, но без инсулина клетки не могут его поглотить. Часть глюкозы клетки используют для получения энергии, а оставшуюся превращают в жир. Клетки печени используют поглощённую глюкозу для синтеза гликогена. Если же в крови мало глюкозы, то происходит обратный процесс: поджелудочная железа выделяет гормон глюкагон, и клетки печени начинают расщеплять гликоген, выделяя глюкозу в кровь, или синтезировать глюкозу заново из более простых молекул, таких как молочная кислота.

Адреналин также приводит к распаду гликогена, потому что всё действие этого гормона направлено на то, чтобы мобилизовать организм, подготовить его к реакции по типу «бей или беги». А для этого необходимо, чтобы концентрация глюкозы стала выше. Тогда мышцы смогут использовать её для получения энергии.

Таким образом, поглощение пищи приводит к выделению в кровь гормона инсулина и синтезу гликогена, а голодание – к выделению гормона глюкагона и распаду гликогена. Выделение адреналина, происходящее в стрессовых ситуациях, также приводит к распаду гликогена.

Субстратом для синтеза гликогена, или гликогеногенеза, как его по-другому называют, служит глюкозо-6-фосфат. Это молекула, которая получается из глюкозы после присоединения к шестому атому углерода остатка фосфорной кислоты. Глюкоза, образующая глюкозо-6-фосфат, попадает в печень из крови, а в кровь – из кишечника.

Возможен и другой вариант: глюкоза может быть заново синтезирована из более простых предшественников (молочной кислоты). В таком случае из крови глюкоза попадает, например, в мышцы, где расщепляется до молочной кислоты с выделением энергии, а потом накопленная молочная кислота транспортируется в печень, и клетки печени заново синтезируют из неё глюкозу. Потом эту глюкозу можно превратить в глюкозо-6-фосфот и далее на его основе синтезировать гликоген.

Итак, что же происходит в процессе синтеза гликогена из глюкозы?

1. Глюкоза после присоединения остатка фосфорной кислоты становится глюкозо-6-фосфатом. Это происходит благодаря ферменту гексокиназе. Этот фермент имеет несколько разных форм. Гексокиназа в мышцах немного отличается от гексокиназы в печени. Та форма этого фермента, которая присутствует в печени, хуже связывается с глюкозой, а продукт, образующийся в ходе реакции, не ингибирует протекание реакции. Благодаря этому клетки печени способны поглощать глюкозу только тогда, когда её много, и могу сразу превратить в глюкозо-6-фосфат очень много субстрата, даже если не успевают его переработать.

2. Фермент фосфоглюкомутаза катализирует превращение глюкозо-6-фосфата в его изомер — глюкозо-1-фосфат.

3. Полученный глюкозо-1-фосфат потом соединяется с уридинтрифосфатом, образуя УДФ-глюкозу. Катализирует этот процесс фермент УДФ-глюкозопирофосфорилаза. Эта реакция не может протекать в обратную сторону, то есть является необратимой в тех условиях, которые присутствуют в клетке.

4. Фермент гликогенсинтаза переносит остаток глюкозы на формирующуюся молекулу гликогена.

5. Гликогенразветвляющий фермент добавляет точки ветвления, создавая новые «веточки» на молекуле гликогена. Позже на конец этого ответвления добавляются новые остатки глюкозы с помощью гликогенсинтазы.

Гликоген – это необходимый для жизни запасной полисахарид, и хранится он в виде небольших гранул, находящихся в цитоплазме некоторых клеток.

Гликоген запасают следующие органы :

1. Печень. В печени гликогена довольно много, и это единственный орган, который использует запас гликогена для регуляции концентрации сахара в крови. До 5-6 % может составлять гликоген от массы печени, что примерно соответствует 100-120 граммам.

2. Мышцы. В мышцах запас гликогена меньше в процентном соотношении (до 1 %), однако суммарно по весу может превосходить весь гликоген, запасённый в печени. Мышцы не выделяют ту глюкозу, которая образовалась после распада гликогена, в кровь, они используют её только для своих собственных нужд.

3. Почки. В них обнаружено незначительное количество гликогена. Ещё меньшие количества были найдены в глиальных клетках и в лейкоцитах, то есть белых кровяных клетках.

В процессе жизнедеятельности организма гликоген синтезируется довольно часто, практически каждый раз после еды. Организму нет смысла запасать огромные количества гликогена, ведь основная его функция – это не служить донором питательных веществ как можно дольше, а регулировать количество сахара в крови. Запасов гликогена хватает на срок около 12 часов.

Для сравнения, запасённые жиры :

— во-первых, обычно имеют массу гораздо большую, чем масса запасённого гликогена,
— во-вторых, их может хватить на месяц существования.

К тому же стоит отметить, что организм человека может превращать углеводы в жиры, но не наоборот, то есть запасённый жир превратить в гликоген никак не получится, только напрямую использовать для получения энергии. А вот расщепить гликоген до глюкозы, потом разрушить саму глюкозу и использовать получившийся продукт для синтеза жиров организм человека вполне в состоянии.

источник

В организме каждого диабетика существуют определенные гормоны при сахарном диабете, которые помогают поддерживать нормальный уровень глюкозы в крови. К ним относятся инсулин, адреналин, глюкагон, гормон роста, кортизол.

Инсулин является гормоном, который вырабатывает поджелудочная железа, он позволяет своевременно снизить количество глюкозы и предотвратить нарушение в организме. В случае недостатка гормона инсулина в организме содержание глюкозы начинает резко возрастать, из-за чего развивается тяжелое заболевание под названием сахарный диабет.

За счет глюкагона, адреналина, кортизола и гормона роста показатели сахара в крови повышаются, это позволяет нормализовать уровень глюкозы в случае возникновения гипогликемии. Таким образом, регулирующим веществом при диабете считается инсулин — гормон понижающий уровень сахара в крови.

Организм здорового человека умеет регулировать показатели сахара в крови в небольших пределах между 4 и 7 ммоль/литр. Если у пациента наблюдается снижение уровня глюкозы до 3.5 ммоль/литр и ниже, человек начинает себя чувствовать очень плохо.

Пониженный показатель сахара оказывает прямое влияние на все функции организма, это своеобразная попытка донести мозгу информацию о снижении и острой нехватке глюкозы. В случае уменьшения сахара в организме в поддержании баланса начинают участвовать все возможные источники глюкозы.

В частности, глюкоза начинает формироваться из белков и жиров. Также необходимые вещества поступают в кровь из продуктов питания, печени, где сахар хранится в виде гликогена.

  • Несмотря на то, что мозг является инсулиннезависимым органом, он не может полноценно функционировать без регулярного снабжения его глюкозой. При низком уровне сахара в крови выработка инсулина приостанавливается, это необходимо для того, чтобы сохранить глюкозу для головного мозга.
  • При длительном отсутствии необходимых веществ мозг начинает адаптироваться и использовать иные источники энергии, чаще всего ими выступают кетоны. Между тем данной энергии может оказаться недостаточно.
  • Совсем иная картина возникает при диабете и высоком уровне глюкозы в крови. Инсулиннезависимые клетки начинают активно поглощать избыточное количество сахара, из-за чего повреждаются и человека может развиваться сахарный диабет.

Если инсулин помогает понизить показатели сахара, то кортизол, адреналин, глюкагон, гормон роста их увеличивают. Как и высокий уровень глюкозы, пониженные данные являются серьезной угрозой для всего организма, у человека развивается гипогликемия. Таким образом, каждый гормон в крови регулирует уровень глюкозы.

Также в процессе нормализации гормональной системы принимает участие вегетативная нервная система.

Выработка гормона глюкагона происходит в поджелудочной железе, его синтезируют альфа-клетки островков Лангерганса. Повышение показателей сахара в крови с его участием происходит путем высвобождения глюкозы из гликогена в печени, также глюкагон активирует получение глюкозы из белка.

Как известно, печень выступает в качестве места хранения сахара. При превышении уровня глюкозы в крови, например, после еды, глюкоза при помощи гормона инсулина оказывается в клетках печени и остается там в форме гликогена.

Когда уровень сахара становится низкий и его не хватает, например, в ночное время, в работу вступает глюкагон. Он начинает разрушать гликоген до глюкозы, которая после оказывается в крови.

  1. На протяжении суток чувство голода у человека наступает примерно через каждые четыре часа, между тем ночью организм способен обходиться без еды на протяжении более восьми часов. Это связано с тем, что в ночной период времени происходит разрушение гликогена из печени до глюкозы.
  2. При сахарном диабете необходимо не забыватьвосполнять запас данного вещества, в противном случае глюкагон не сможет увеличить показатели сахара в крови, что приведет к развитию гипогликемии.
  3. Подобная ситуация нередко возникает, если диабетик не съел необходимое количество углеводов, занимаясь активным спортом днем, в результате этого весь запас гликогена был истрачен в дневное время. В том числе гипогликемия может наступать. Если человек накануне употреблял алкогольные напитки, так как они нейтрализуют активность глюкагона.

Согласно проведенным исследованиям, при диагнозе сахарный диабет первого типа не только понижается выработка инсулина бета-клетками, но и изменяется работа альфа-клеток. В частности, поджелудочная железа не способна произвести нужный уровень глюкагона при недостаточности глюкозы в организме. В результате нарушается воздействие гормона инсулина и глюкагона.

В том числе у диабетиков не уменьшается выработка глюкагона при повышении показателей сахара в крови. Связано это с тем, что инсулин вводят подкожно, он медленно идет до альфа-клеток, из-за чего концентрация гормона постепенно снижается и не может остановить выработку глюкагона. Таким образом, кроме глюкозы из продуктов питания в кровь поступает сахар из печени, полученный в процессе распада.

Всем диабетикам важно иметь всегда под рукой снижающий глюкагон и уметь им пользоваться в случае гипогликемии.

Адреналин выступает гормоном стресса, который выделяют надпочечники. Он способствует повышению показателей сахара в крови путем разрушения гликогена в печени. Повышение концентрации адреналина происходит при стрессовых ситуациях, лихорадочном состоянии, ацидозе. Данный гормон также помогает снизить степень поглощения глюкозы клетками организма.

Увеличение концентрации глюкозы происходит за счет выхода сахара из гликогена в печени, запуска выработки глюкозы из пищевого белка, понижения ее поглощения клетками организма. Адреналин при гипогликемии способен вызывать симптомы в виде дрожи, сердцебиения, повышения потоотделения.Также гормон способствует распаду жиров.

Изначально природой было заведено, что выработка гормона адреналина происходила при встрече с опасностью. Древнему человеку требовалась дополнительная энергия для борьбы во зверем. В современной жизни выработка адреналина происходит обычно во время переживания стресса или страха из-за получения плохих новостей. В связи с этим дополнительная энергия человеку в такой ситуации не требуется.

  • У здорового человека во время стресса начинает активно вырабатываться инсулин, благодаря чему показатели сахара остаются в норме. У диабетиков же не просто остановить развивающееся волнение или страх. При сахарном диабете не хватает инсулина, по причине этого появляется риск развития тяжелых осложнений.
  • При гипогликемии у диабетика повышенная выработка адреналина поднимает уровень сахара в крови и стимулирует распад гликогена в печени. Между тем гормон повышает потоотделение, вызывает усиленное сердцебиение и чувство беспокойства. Также адреналин расщепляет жиры до образования свободных жирных кислот, из них в будущем образуются кетоны в печени.

Кортизол – это весьма важный гормон, который высвобождают надпочечники в момент возникновения стрессовой ситуации и способствует повышению концентрации глюкозы в крови.

Увеличение уровня сахара происходит за счет усиления выработки глюкозы из белков и понижения ее поглощения клетками организма. Также гормон расщепляет жиры до образования свободных жирных кислот, из которых образуются кетоны.

При хронически высоком уровне кортизола у диабетика наблюдается повышенная возбудимость, депрессия, пониженная потенция, проблемы с кишечником, учащенный пульс, бессонница, человек быстро стареет, набирает вес.

  1. При повышенных показателях гормона сахарный диабет возникает незаметно и развиваются всевозможные осложнения. Кортизол два раза увеличивает концентрацию глюкозы – сначала путем снижении выработки инсулина, па после запуском распада мышечных тканей до глюкозы.
  2. Одним из симптомов высокого уровня кортизола является постоянное ощущение чувства голода и желание поесть сладкого. Между тем это становится причиной переедания и набора лишнего веса. У диабетика появляются жировые отложения в области живота, снижается уровень тестостерона. В том числе данные гормоны понижают иммунитет, что весьма опасно для больного человека.

Из-за того, что при активности кортизола организм функционирует на пределе, значительно повышается риск того, что у человека может развиться инсульт или случиться сердечный приступ.

Дополнительно гормон понижает усвоение организмом коллагена и кальция, что становится причиной хрупких костей и замедленного процесса регенерации костных тканей.

Выработка гормона роста происходит в гипофизе, который располагается рядом с головным мозгом. Основная его функция заключается в стимуляции роста, также гормон может повышать показатели сахара в крови за счет понижения поглощения глюкозы клетками организма.

Гормон роста увеличивает мышечную массу и повышает распад жиров. Особенно активная выработка гормона происходит у подростков, когда они начинают быстро расти и происходит половое созревание. Именно в этот момент у человека повышается потребность в инсулине.

В случае длительной декомпенсации сахарного диабета у пациента может наблюдаться задержка в физическом развитии. Связано это с тем, что в постнатальный период гормон роста выступает в качестве основного стимулятора выработки соматомединов. У диабетиков в этот момент печень приобретает резистентность к воздействию данного гормона.

При своевременной инсулинотерапии данной проблемы удается избежать.

У больного с сахарным диабетом при переизбытке гормона инсулина в организме можно наблюдать определенную симптоматику. Диабетик подвергается частым стрессам, быстро переутомляется, анализ крови показывает крайне высокий уровень тестостерона, у женщин может быть нехватка эстрадиола.

Также у больного нарушается сон, щитовидная железа работает не в полную силу. К нарушениям может привести низкая физическая активность, частое употребление вредных продуктов, богатых пустыми углеводами.

Обычно при повышении сахара в крови происходит выработка необходимого количества инсулина, данный гормон направляет глюкозу к мышечным тканям или к области скопления. С возрастом или из-за скопления жировых отложений рецепторы инсулина начинают плохо работать, и сахар не может контактировать с гормоном.

  • В этом случае после того, как человек поел, показатели глюкозы остаются весьма высокими. Причина тому кроется в бездействии инсулина, несмотря на его активную выработку.
  • Рецепторами головного мозга распознаются постоянно повышенные показатели сахара, и мозг посылает соответствующий сигнал поджелудочной железе с требованием сбросить большее количество инсулина для нормализации состояния. В результате происходит переполнение гормоном клеток и крови, сахар моментально распространяется по всему организму, и у диабетика развивается гипогликемия.

Также у больных сахарным диабетом нередко наблюдается пониженная чувствительность к гормону инсулина, это в свою очередь дополнительно усугубляет проблему. При таком состоянии у диабетика выявляется высокая концентрация инсулина и глюкозы.

Сахар накапливается в виде жировых отложений вместо того, чтобы траться в виде энергии. Так как инсулин в этот момент не способен полноценно воздействовать на мышечные клетки, можно наблюдать эффект отсутствия требуемого объема пищи.

Так как клетки испытывают дефицит топлива, организму постоянно поступает сигнал о голоде, несмотря на достаточное количество сахара. Подобное состояние провоцирует скопление жиров в организме, появление лишнего веса и развитие ожирения. При прогрессировании болезни ситуация с повышенной массой тела только усугубляется.

  1. Из-за недостаточной чувствительности к инсулину человек полнеет даже при незначительном объеме питания. Подобная проблема существенно ослабляет защитные силы организма, из-за чего диабетик становится подвержен инфекционным заболеваниям.
  2. На стенках кровеносных сосудов возникают бляшки, что приводит к сердечным приступам.
  3. По причине усиленного наращивания гладких мышечных клеток в артериях заметно снижается приток крови в жизненно важным внутренним органам.
  4. Кровь становится клейкой и вызывает тромбоциты, что в свою очередь провоцирует тромбозы. Как правило, гемоглобин при диабете, который сопровождаются резистентностью к инсулину, становится низким.

Видео в этой статье интересно раскроет секреты инсулина.