ماهو الجلوكوز ووظيفته ثم بدائله في حالة نقصه في الجسم
ما هو الجلوكوز؟
ربما يعرف الكثير منكم الجلوكوز بإسم دكستروز. و هذه هي أصغر كتلة بناء للكربوهيدرات. و هو ما يسمى بالسكريات الأحادية، أي سكر بسيط. ولكنه يمكن أيضًا أن يكون وحدة بناء للسكريات الثنائية مثل اللاكتوز (سكر الحليب) أو السكروز (سكر القصب). إذا تم ربط العديد من جزيئات السكر معًا، فإنها تسمى الكربوهيدرات طويلة السلسلة، مثل الجليكوجين أو النشا.
ما هي وظيفة الجلوكوز؟
الدكستروز هو أهم مصدر للطاقة في جسم الإنسان. للحفاظ على عمليات التمثيل الغذائي، تحتاج الخلايا في الجسم إلى الطاقة، والتي يتم توفيرها عن طريق انهيار الجلوكوز. ولكن كيف تعمل هذه العملية بالضبط؟ عندما يدخل الجلوكوز إلى خلايانا، يتم إدخال جزيء السكر في مسار استقلابي كيميائي حيوي طويل يسمى تحلل السكر. تحدث هذه العملية في خلايانا أو الميتوكوندريا. هذه، إذا جاز التعبير، محطات توليد الطاقة في خلايانا. يتم إطلاق ATP (الأدينوزين ثلاثي الفوسفات). هذه هي "عملة الطاقة" لجسمنا.
ولكن كيف يصل الجلوكوز فعليًا إلى خلايانا؟ أدناه نريد أن نلقي نظرة فاحصة على المسار من تناول الطعام إلى الدم و الجلوكوز والتمثيل الغذائي.
كيف يدخل الجلوكوز فعليًا إلى الدم؟
الجلوكوز هو أحد مكونات العديد من الأطعمة التي نستهلكها في نظامنا الغذائي. سواء أكان ذلك مع الفاكهة على الإفطار، أو طبقا من المعكرونة على الغداء، أو وجبة خفيفة دسمة على العشاء و تحتوي جميع الأطعمة تقريبًا على الجلوكوز.
و يتم سحق مكونات الطعام المبتلعة أولاً بالأسنان. وفي الوقت نفسه، يتم استحلاب الطعام بلعابنا. يحتوي اللعاب على أول إنزيمات هضمية مفيدة. يتولى الأميليز مهمة تحطيم سلاسل الكربوهيدرات التي يحتوي عليها إلى وحدات أصغر. ثم يدخل الطعام إلى المعدة عن طريق المريء. من خلال حركتها ، يتم تقسيم المكونات بشكل أكبر. ويتولى حمض المعدة التخلص من البكتيريا الموجودة فيه.
تبقى الكربوهيدرات في المعدة لأقصر وقت (1-2 ساعة) ثم تدخل إلى الأمعاء الدقيقة. وهنا يمتزج الطعام مع إنزيمات أخرى من البنكرياس. هذه تكسر الكربوهيدرات إلى أنقى صورها، الجلوكوز. وهذا يعني أنه يمكن امتصاص جزيء السكر بشكل فعال عن طريق الغشاء المخاطي في الأمعاء الدقيقة.
و يحدث هذا عبر ناقل خاص ينقل الجلوكوز مع الصوديوم إلى الخلية المعوية الصغيرة. ومن هناك يتم إطلاق الجلوكوز بشكل سلبي في الدم.
يُعرف أيضًا تركيز الجلوكوز في الدم باسم سكر الدم. القيم القياسية لسكر الدم بعد صيام ثماني ساعات، تعادل أقل من 100 ملجم/ديسيلتر، أي أقل من 100 جزء من الألف من الجرام في عُشر لتر من الدم. تعتبر القراءة التي تتراوح بين 100-125 ملجم/ديسيلتر مؤشرًا لمقدمات مرض السكري، وأكبر من 126 ملجم/ديسيلتر تعتبر مرض السكري. ومع ذلك، قبل تأكيد التشخيص، يتبع ذلك بطبيعة الحال إجراء المزيد من الفحوصات.
التقلبات الطفيفة في نسبة السكر في الدم طبيعية وغير ضارة. و يمكن أيضًا تفسير القيم المتذبذبة بسهولة لدى الأشخاص الأصحاء. على سبيل المثال، يمكن أن تكون القيمة قبل الإفطار 80 ملجم/ديسيلتر وترتفع إلى أكثر من 160 ملجم/ديسيلتر بعد فترة قصيرة من الإفطار. ولكن كيف يستخدم الجسم الجلوكوز الذي ينتجه؟ و كيف يستمد الطاقة من هذا؟ وكيف ينخفض مستوى السكر في الدم مرة أخرى في النهاية؟
كيف ينتقل الجلوكوز من الدم إلى الخلية؟ وما هي وظيفة الأنسولين؟
لكي تتمكن الخلايا من امتصاص الجلوكوز من الدم، يحتاج الجلوكوز إلى الأنسولين. ولكن من أين يأتي الأنسولين فعليًا؟ يتم إنتاج هذا الهرمون بواسطة البنكرياس.
كما تمتج أيضًا هرمونًا مهمًا آخر في تنظيم نسبة السكر في الدم، وهو الجلوكاجون. هذه المادة لها تأثير مضاد على الأنسولين.
و يلعب الأنسولين دورًا مهمًا في تنظيم مستويات السكر في الدم. إذا دخلت كميات كبيرة من الطعام إلى الجهاز الهضمي لدينا وارتفعت نسبة السكر في الدم، يتم تحفيز البنكرياس لإفراز الأنسولين. ويتم بعد ذلك امتصاص هذا الأنسولين في الخلايا مع الجلوكوز، ونتيجة لذلك ينخفض مستوى السكر في الدم. هنا يمكن بعد ذلك إطلاق الطاقة على شكل ATP عبر تحلل السكر. و يمكن استخدام الطاقة المقدمة للحفاظ على المزيد من عمليات التمثيل الغذائي.
إذا كان هناك جلوكوز أكثر مما تحتاجه الخلايا حاليًا، فيمكن لخلايا الكبد والعضلات على وجه الخصوص تخزين الفائض على شكل جليكوجين. وهذا أيضًا هو السبب الذي يجعل رياضيي التحمل يتناولون الكثير من الكربوهيدرات قبل المنافسة. على وجه التحديد لتجديد مخازن الكربوهيدرات، أي لإنتاج الكثير من الجليكوجين.
من أين يحصل الجسم على الطاقة عند نقص الجلوكوز؟
الجلوكوز ضروري لبقاء الإنسان. خلال أوقات نقص الطعام، أنشأ جسمنا آليات لتزويد الخلايا بالطاقة الكافية. الكبد مهم بشكل خاص هنا. على سبيل المثال و يمكن إنتاج الجلوكوز مرة أخرى من الجليكوجين المخزن. وهذا ما يسمى بتحلل الجليكوجين. خلال فترات الصيام الطويلة و يمكن أيضًا إنتاج الجلوكوز من مكونات أخرى. وهي تأتي، على سبيل المثال، من تحلل الدهون، أو تحلل البروتينات. ثم تسمى العملية برمتها استحداث السكر.
يتم تنظيم هذه العمليات من خلال ما يسمى بـ "نظيرات" الهرمونات للأنسولين. على سبيل المثال، الجلوكاجون المذكور أعلاه من البنكرياس له أهمية خاصة هنا. و هناك هرمونات مهمة أخرى تعمل على استرخاء الغدة الكظرية (مثل الأدرينالين) أو الغدة النخامية. بحيت يمكن إطلاق كل هذه الهرمونات عندما نمارس الكثير من التمارين الرياضية أو نقوم بعمل عقلي، على سبيل المثال. ثم ينخفض مستوى السكر في الدم، ويتم إفراز الهرمونات وتضمن في النهاية أن الجسم يوفر ما يكفي من الجلوكوز.