MECHANIZMY REGULUJĄCE GLIKEMIĘ

 Warunkiem niezbędnym do osiągnięcia celów terapeutycznych i uniknięcia późnych powikłań cukrzycy jest uzyskanie i utrzymywanie prawidłowej glikemii. Jest ona nie tylko efektem zdrowego odżywiania, ale wypadkową kilku czynników wykraczających poza dietę. Oprócz niej są bowiem jeszcze inne mechanizmy regulujące glikemię (czyli (poziom glukozy we krwi). Co więc poza jedzeniem wpływa na jej wartość? Czy możemy przewidzieć wahania glikemii?

W przypadku cukrzycy mamy do czynienia z zaburzeniami pracy trzustki. Wydziela ona zbyt mało – jak na potrzeby organizmu – insuliny lub produkuje wystarczające jej ilości, ale nie są one odpowiednio wykorzystywane przez tkanki (insulinooporność). Albo też w ogóle jej nie wytwarza – zaburzeniu ulegają inne procesy w organizmie, regulujące gospodarkę węglowodanową (oraz tłuszczową). W takiej sytuacji rolę regulatorów przejmują sami pacjenci, którzy dysponują orężem w postaci leków doustnych i insuliny. Czasami jednak trudno nam przewidzieć wahania glikemii, ponieważ jej wartości zależą też od czynników, na które nie zawsze mamy wpływ.

Kontrregulacja, czyli obrona

Organizm osoby zdrowej jest w stanie regulować stężenie glukozy we krwi w wąskim zakresie, zwykle między 72 a 126 mg/dl. Gdy znajdzie się ono poniżej wartości 63–72 mg/dl, pogarsza się samopoczucie. Spadek ten uruchamia organizm do walki o pozyskanie resztek glukozy do zasilenia mózgu. Próbuje on uwolnić dostępne jej zapasy, ale równocześnie komórki poza mózgiem oszczędzają glukozę poprzez zmniejszenie jej zużycia. Mózg nie jest w stanie magazynować glukozy i dlatego jest uzależniony od jej stałej i nieprzerwanej dostawy z krwią. W przypadku długiego okresu głodzenia, mózg może się adaptować do innego typu paliwa, głównie związków ketonowych.

W organizmie, oprócz hormonu (insuliny) obniżającego glikemię, działają także hormony, które ją podwyższają. I to z nich korzysta organizm, uruchamiając – w odpowiedzi na niski poziom glukozy we krwi – reakcję obronną, zwaną kontrregulacją. W procesie tym autonomiczny układ nerwowy współpracuje z wieloma różnymi hormonami (adrenaliną, glukagonem, kortyzolem, hormonem wzrostu), aby podnieść poziom glukozy. Ta zdolność obrony przed niedocukrzeniem jest niezwykle ważna dla organizmu. Objawy towarzyszące hipoglikemii są bezpośrednio związane z działaniem hormonów kontrregulujących.

Glukoza we krwi pochodzi z:

• jedzenia,
• rozpadu glukozy zmagazynowanej w wątrobie w postaci glikogenu (proces glikogenolizy), 
• białka i tłuszczów użytych do produkcji glukozy (glukoneogenezy).

 Istny skarbiec

Wątroba działa jak bank glukozy – gromadzi ją na „lokacie”, aby w sytuacji wyższej konieczności (głodu) zlikwidować lokatę i uratować sytuację – uwolnić glukozę do obrotu. Nadmiar glukozy z pokarmów stanowi rezerwę i jest magazynowany w postaci glikogenu w komórkach wątroby i komórkach mięśniowych. Insulina jest potrzebna do transportu glukozy zarówno do komórek wątroby, jak i do mięśni.

Wątroba ma też niezwykłą zdolność do produkowania glukozy z tłuszczów i białek (w procesie zwanym glukoneogenezą). W przerwach między posiłkami wytwarza około 6 g glukozy na godzinę, z czego większość pochłania mózg, który do jej pobrania nie potrzebuje pomocy insuliny. Jeżeli długo nie zasilamy organizmu energią (jedzeniem), rolę producenta glukozy mogą podjąć również nerki. Wytwarzają ją w ten sam sposób jak wątroba. Badania sugerują, że nerki biorą udział w 20% całkowitej produkcji glukozy po nocy (bez jedzenia).

U osób zdrowych insulina powstaje w trzustce. Ponieważ krew z trzustki najpierw dostaje się do wątroby, narząd ten otrzymuje insulinę najszybciej i w najwyższym stężeniu. Natomiast gdy insulina zostanie wstrzyknięta do tkanki podskórnej, przedostaje się ona do powierzchniowych naczyń krwionośnych, a dopiero po przejściu przez serce do wątroby. Dlatego u osoby chorej na cukrzycę stężenie insuliny docierającej do wątroby jest o wiele niższe niż u osoby zdrowej.

Wątroba i mięśnie – zapasy

• Komórki wątroby potrafią uwalniać do krwi glukozę z zapasów glikogenu.
• Komórki mięśniowe nie mogą uwalniać do krwiobiegu glukozy zmagazynowanej w postaci glikogenu; może być ona użyta tylko jako paliwo wewnątrz komórek mięśniowych.
• W wątrobie dorosłej osoby magazynuje się około 100–120 g glukozy.
• Gdy glikemia jest niska, zapasy glikogenu mogą zostać rozłożone do glukozy (glikogenoliza) i u dorosłych mogą wystarczyć na okres 24 godzin niespożywania pokarmu.
• U dzieci zapasy glikogenu są mniejsze i wystarczają na krótszy czas głodu.
• Dzieci w okresie przedszkolnym posiadają zapasy glukozy wystarczające na około 12 godzin (młodsze dzieci nawet mniejsze).
• Dziecko zużywa glukozę szybciej niż dorosły, nawet przy niskim poziomie aktywności. Dzieje się tak, ponieważ mózg dziecka jest większy w porównaniu do masy ciała niż u człowieka dorosłego.

W ciężkich czasach, czyli parę godzin po jedzeniu i w nocy, glukoza jest pobierana z „banku – wątroby” w celu utrzymania odpowiedniej glikemii.

Mechanizmy regulujące glikemię – glukagon

W ciągu dnia zapewniamy organizmowi stały dowóz glukozy, spożywając posiłki. Jest ona wykorzystywana na bieżące funkcjonowanie. Inaczej jest w nocy, gdy śpimy kilka godzin, nic nie jemy, ale procesy życiowe przebiegają swoim rytmem. Otóż wówczas, przy udziale glukagonu i adrenaliny, glikogen z wątroby rozkłada się do glukozy. U małych dzieci zapas glikogenu jest mniejszy, więc muszą jeść częściej. Początkowa faza cukrzycy nie wpływa na produkcję glukagonu w trzustce. Zmienia się to po kilku latach trwania choroby, gdy zazwyczaj zanika zdolność organizmu do wytwarzania – w odpowiedzi na hipoglikemię – wystarczającej ilości glukagonu. Niektóre dane sugerują, że obrona glukagonowa może być co najmniej częściowo odbudowana, gdy skutecznie zapobiega się niedocukrzeniu.

Gdy osoby zdrowe spożyją posiłek, po którym wzrastają stężenia insuliny i glukozy we krwi, automatycznie zmniejsza się produkcja glukagonu. U osób z cukrzycą produkcja glukagonu się nie zmniejsza, nawet po posiłkowym wzroście glikemii. To dlatego, że stężenie insuliny wstrzykniętej podskórnie będzie niskie, gdy dotrze ona do komórek alfa w trzustce, produkujących glukagon. Ponadto, oprócz glukozy pochodzącej z pokarmu, we krwi może pojawić się jeszcze glukoza uwolniona z wątroby. Obie przyczyniają się do wzrostu glikemii po jedzeniu.

Mechanizmy regulujące glikemię – adrenalina

To hormon stresu wydzielany przez gruczoły nadnerczowe. Jego stężenie w organizmie podnosi się pod wpływem działania stresu, temperatury i kwasicy. (Gdy odczyn krwi staje się bardziej kwaśny, np. cukrzycowa kwasica ketonowa). Adrenalina zwiększa poziom glukozy we krwi poprzez przemianę zgromadzonych w wątrobie zapasów glikogenu. Jednocześnie hormon ten stopuje zużycie glukozy przez komórki. A to wiąże się z uruchomieniem w czasie hipoglikemii reakcji obronnych organizmu, które mają na celu zabezpieczenie całej dostępnej glukozy dla mózgu.

Niektóre procesy w naszym organizmie były wynikiem jego adaptacji do warunków życia w epoce kamiennej. W przypadku zagrożenia jedynym ratunkiem była ucieczka lub podjęcie walki. Takie sytuacje zwiększały zapotrzebowanie organizmu na dodatkowe paliwo w postaci glukozy. Obecnie żyjemy w zupełnie innych czasach, nie musimy ratować się ucieczką przed drapieżnikami, ale mechanizm przetrwał. Adrenalina nadal się wydziela pod wpływem silniejszych emocji (ekscytacja, strach, stres). U osób zdrowych, w takich sytuacjach od razu uruchomi się mechanizm regulacji – wydzieli się insulina, która obniży wzrastającą glikemię. Tymczasem u osób z cukrzycą poziom glukozy samoistnie (automatycznie) się nie obniży.

W sytuacji wystąpienia niedocukrzenia, adrenalina może pobudzić przemiany glikogenu zgromadzonego w wątrobie, aby podnieść glikemię. Jednocześnie spowoduje ona drżenie, niepokój i kołatanie serca. Wzmaga także rozkład tłuszczów do kwasów tłuszczowych, które mogą w wątrobie zostać zmienione w związki ketonowe.

Działanie adrenaliny

• Podnosi glikemię poprzez:

– uwolnienie glukozy z glikogenu zgromadzonego w wątrobie,

– zwiększenie produkcji glukozy z białek,

– obniżenie poboru glukozy przez komórki,

– zmniejszenie produkcji insuliny (u osób zdrowych).

• Wywołuje objawy hipoglikemii, takie jak: drżenie, szybkie bicie serca, pocenie się.
• Wzmaga rozkładanie tłuszczów.

Mechanizmy regulujące glikemię – kortyzol i hormon wzrostu

Kortyzol również jest hormonem stresu (produkowanym przez nadnercza), który w różny sposób wpływa na metabolizm. Podnosi on glikemię poprzez produkcję glukozy z białek (glukoneogeneza) oraz zmniejszenie komórkowego zużycia glukozy. Kortyzol powoduje także przemianę tłuszczów w kwasy tłuszczowe, które następnie mogą ulec przemianie w związki ketonowe.

Hormon wzrostu wytwarza przysadka (która produkuje również inne ważne dla organizmu hormony). Najważniejszym efektem działania tego gruczołu jest stymulacja wzrastania. Podwyższa on również stężenie glukozy we krwi poprzez przeciwdziałanie insulinie na powierzchni komórki. To niestety zmniejsza zdolność wnikania glukozy do komórki. Oprócz tego powoduje przyrost tkanki mięśniowej i pobudza przemianę tłuszczów w organizmie.

W okresie dojrzewania płciowego, gdy dzieci rosną szybko, wydzielają się duże ilości hormonu wzrostu, a więc wzrasta zapotrzebowanie na insulinę. Wówczas uwalnia się on w dużym stężeniu w ciągu nocy, co wyjaśnia częstą potrzebę podawania nastolatkom dużych nocnych dawek insuliny. Zjawisko podwyższenia poziomu glukozy wywołane hormonem wzrostu rozpoczyna się po 3–5 godzinach. Dlatego u nastolatków w godzinach porannych występują wysokie stężenia glukozy we krwi, szczególnie gdy mają też wysoką wartość hemoglobiny glikowanej (HbA_1c).

Hormon wzrostu pobudza także produkcję związków ketonowych, a tym samym zwiększa ryzyko wystąpienia kwasicy ketonowej u młodzieży.

U młodych diabetyków występuje wyższe stężenie hormonu wzrostu niż u ich zdrowych rówieśników. Jeśli jednak nie kontrolują dostatecznie glikemii, ich wzrastanie może być wolniejsze. Wynika to z faktu, że hormon wzrostu działa w organizmie za pośrednictwem IGF-1, czyli białka, którego produkcja w wątrobie pobudzana jest przez insulinę. Ponieważ stężenie insuliny w wątrobie jest niższe u osób z cukrzycą, wartość IGF-1 także jest niższa.

 Działanie hormonu wzrostu:

• stymuluje wzrost,
• podnosi stężenie glukozy we krwi poprzez obniżenie poboru glukozy przez komórki,
• powoduje rozkład tłuszczów w organizmie,
• zwiększa masę mięśniową.

Polecamy tekst https://diabetyk.pl/zycie-z-cukrzyca/leczenie/przyczyny-wysokiej-glikemii/

mgr Anna Nowacka, edukatorka cukrzycy