Көмірсулардың алмасуы және оның реттелуі

Организм көмірсуларды азық құрамында полисахаридтер, дисахаридтер және моносахаридтер түрінде қабылдайды. Ас қорыту сөлдері құрамындағы ферменттер әсерімен полисахаридтер мен дисахаридтер моносахаридтерге дейін ыдырайды да, олар көбінесе глюкоза түрінде қанға сіңіріледі. Сіңірілген глюкоза бауырға жеткізіледі де, онда оның 3-5 пайызы гликогенге айналады, ал қалғаны бауырдан өтіп, қан арқылы ұлпаларға тасымалданады. Бауырда гликоген түзуге тек ас қорыту жолынан жеткізілген глюкоза ғана емес, сонымен қатар басқа да моносахаридтер, сүт қышқылдары, глицерин, амин қышқылдарының азотсыз қалдығы да пайдаланылады. Басқа моносахаридтер (галактоза, фруктоза) гликоген синтезіне қатысар алдында глюкозаға айналады.

Бауырдан қанға өткен глюкозаның бір бөлігі бұлшық етке тасымалданып, онда гликогенге айналады. Дегенмен, организмде гликогеннің негізгі депосы бауыр болып саналады, оның массасының 1-2 пайызын гликоген құрайды. Оңай қорытылатын көмірсулар көп мөлшерде қабылданса, бұл көрсеткіш 10 пайызға дейін жетеді. Гликоген түзу процесін гексокиназа және глюкокиназа ферменттері мен инсулин гормоны жандандырады. Бұл процесс АТФ энергиясын пайдалану арқылы атқарылады.

Бауыр мен бұлшық етте жинақталған гликоген ұлпалардың қажеттігіне байланысты глюкозаға дейін ыдырайды да, ол қуат көзі және құрылымдық материал ретінде пайдаланылады. Фосфорилаза ферментінің әрекетімен гликогенге фосфор қышқылының молекуласы қосылады да, ол бұлшық ет үшін негізгі энергия көзінің бірі болып табылатын глюкоза -1- фосфатқа айналады.

Жануарлар мен құс организмінде көмірсудың ыдырауы оттексіз (анаэробты) және оттекті (аэробты) сатыларда өтеді. Оттексіз ыдырау нәтижесінде сүт қышқылы түзіледі. Түзілген сүт қышқылының 15 пайызы оттегінің қатысуымен ақырғы өнімдер болып табылатын көмірқышқыл газына және суға ыдырайды. Осы реакция барысында бөлінген энергия сүт қышқылының қалған 85 пайызын қайтадан көмірсуларға айналдыру үшін пайдаланылады.

Көмірсу алмасуы көбінесе фосфордың қатысуымен жүреді. Көмірсуды сіңіру, гликогеннің түзілуі мен ыдырауы, ұлпалардың глюкозаны пайдалануы фосфорлану процесінің нәтижесінде жүреді. Көмірсулар түрленуінде басты рөлді АТФ атқарады. Осыдан құс рационында фосфордың жеткілікті мөлшерде болуын мұхият қадағалаған жөн.

Глюкозаның қандағы мөлшері айтарлықтай тұрақты болады, тауықтарда ол 180-230 мг % құрайды. Қанда қанттың көбеюі гипергликемия, ал азаюы - гипогликемия деп аталады. Қысқа мерзімді гипергликемия ас қорыту жолынан қанға глюкоза көп мөлшерде сіңірілгенде байқалады. Мұндай жағдайда бауыр мен бұлшық ет глюкозаны гликогенге айналдырып үлгермейді де, қан құрамындағы қант көбейеді. Тұрақты гипергликемия организм уланғанда, бауыр мен ұйқы безі дертке шалдыққанда туындайды. Мұндай жағдайда гликогеннің синтезі бұзылады, ұлпалардың глюкозаны сіңіру қабылеті төмендейді, глюкозурия байқалады.

Қанда глюкоза жетіспегенде бұлшық ет пен орталық нерв жүйесінің әрекеті бұзылады. Глюкоза деңгейі күрт төмендесе, дене қалтырап, организм есінен танады, тіпті өлімге ұшырауы мүмкін.

Көмірсулар алмасуы нерв жүйесімен және гормондармен реттеледі. Көмірсулар алмасуын реттейтін орталық сопақша ми мен гипоталамуста орналасқан. Бұл орталық гипофизбен тығыз байланысты және осы без арқылы қан құрамындағы глюкоза деңгейін реттеуге тікелей қатысатын ішкі секрециялық бездердің әрекетін өзгертеді.

Қан мен ұлпа арасындағы глюкозаның алмасуы кемінде алты гормонның қатысуымен реттеледі. Олар - инсулин, глюкагон, кортизол, адреналин, өсу гормоны (самототропин) және тироксин. Аталған гормондардың бөліну қарқыны қандағы глюкоза деңгейіне байланысты.

Қанда глюкоза мөлшері өте төмендеп кетсе, инсулин бөлінбейді, ал оның мөлшері жоғарылаған сайын бұл гормонның бөліну қарқыны арта түседі. Глюкоза тапшы болса, ол ұлпаларға сіңбейді. Инсулин тек торшалардың глюкозаны сіңіруін ғана нашарлатып қоймай, гликогенез процесін жандандырады да, гликогенолизді бөгейді. Бұл құбылыстардың барлығы қандағы глюкоза деңгейін төмендетуге бағытталған. Демек, инсулин гипогликемиялық әсері бар, органдарды алмасу энергиясымен қамтамасыз ететін гормон.

Жоғарыда аталған инсулиннен басқа бес гормон түрлі жолмен қан құрамындағы глюкоза деңгейін көтереді. Глюкагон мен адреналин гликогенолиз процесін жандандырса, кортизол глюконеогенез процесін күшейтеді, өсу гормоны глюкозаның торшаларға өтуін бөгеп, инсулиннің түзілуін тежейді, ал тироксин глюкозаның ішектен сіңірілуін шапшаңдатып, оның ұлпада пайдаланылуын жақсартады. Қанда глюкоза деңгейі төмендесе осы аталған инсулин кереғарларының түзілуі күшейеді.

Сонымен, қандағы глюкоза деңгейі қосарланған қайтарымды байланыс тетігі арқылы өздігінен реттеліп отырады. Гипергликемия инсулиннің бөлінуін күшейтсе, гипогликемия – инсулиннің бөлінуін тежеп, инсулин кереғарларының түзілуін күшейтеді.