استقلاب اللاكتات ودورة كوري
يصف استقلاب اللاكتات ودورة كوري كيفية تعامل الجسم مع اللاكتات، وهو الناتج الذي يتكون عند تكسير الجلوكوز دون توفر كمية كافية من الأكسجين. بعيدًا عن كونه منتجًا نفايات، يتم نقل اللاكتات بين الأنسجة: تطلقه العضلات، ويعيد الكبد تصنيع الجلوكوز منه، وتحرقه العديد من الأنسجة مباشرة للحصول على الطاقة.
Definition
دورة كوري هي الحلقة الأيضية التي يتم فيها نقل اللاكتات الناتج عن تحلل الجلوكوز في العضلات والأنسجة الأخرى في الدم إلى الكبد، ويتم تحويله مرة أخرى إلى جلوكوز عن طريق استحداث الجلوكوز، ويعود إلى الأنسجة؛ يشير استقلاب اللاكتات بشكل أوسع إلى إنتاج اللاكتات، ونقله بين الأعضاء وداخل الخلايا، وأكسدته.
Scope
يغطي هذا الموضوع إنتاج اللاكتات أثناء تحلل الجلوكوز، ودورة كوري التي يحول فيها الكبد اللاكتات المشتق من العضلات مرة أخرى إلى جلوكوز، ومفهوم نقل اللاكتات الأوسع الذي ينتقل فيه اللاكتات بين الخلايا وداخلها كوقود وإشارة. إنه حساب مرجعي في الكيمياء الحيوية وفسيولوجيا التمارين، وليس إرشادات سريرية حول قياس اللاكتات أو إدارة الحماض.
Core questions
- متى ولماذا تنتج الأنسجة اللاكتات؟
- ما هي دورة كوري وما هي الأعضاء التي تشارك فيها؟
- هل اللاكتات منتج نفايات أم وقود قابل للاستخدام؟
- كيف ينتقل اللاكتات بين الأنسجة وداخلها؟
Key concepts
- تحلل الجلوكوز اللاهوائي وإنتاج اللاكتات
- نازعة هيدروجين اللاكتات
- دورة كوري (حلقة الجلوكوز-اللاكتات بين العضلات والكبد)
- استحداث الجلوكوز من اللاكتات
- نقل اللاكتات من خلية إلى خلية
- اللاكتات كوقود متداول
- تجديد NAD+
Key theories
- نظرية نقل اللاكتات
- اللاكتات ليس مجرد ناتج نهائي لتحلل الجلوكوز المحدود بالأكسجين، بل هو وقود متنقل وجزيء إشارة يتم تبادله باستمرار بين الخلايا والأنسجة المنتجة والمستهلكة، وحتى بين الأقسام داخل الخلية.
Mechanisms
عندما يتجاوز تحلل الجلوكوز الأيض التأكسدي، يتم اختزال البيروفات إلى لاكتات بواسطة نازعة هيدروجين اللاكتات، مما يعيد توليد NAD+ الذي يتطلبه تحلل الجلوكوز ويسمح باستمرار إنتاج ATP بدون أكسجين. ثم يغادر اللاكتات الخلية ويدخل الدم. في دورة كوري، يمتص الكبد هذا اللاكتات ويستخدم استحداث الجلوكوز لتحويله مرة أخرى إلى جلوكوز، والذي يعود إلى الأنسجة؛ وهذا ينقل جزءًا من العبء الأيضي إلى الكبد بتكلفة ATP. بالإضافة إلى هذه الحلقة الكلاسيكية، ينص مفهوم نقل اللاكتات على أن اللاكتات يتم تبادله باستمرار بين الأنسجة، مثل من الألياف العضلية سريعة الانقباض إلى الألياف العضلية بطيئة الانقباض أو إلى القلب والدماغ، حيث يتم أكسدته كوقود مفضل. تظهر أعمال تتبع النظائر الحديثة أن اللاكتات هو مصدر طاقة متداول رئيسي في العديد من الظروف.
Clinical relevance
يعد استقلاب اللاكتات أمرًا أساسيًا لفهم فسيولوجيا التمارين ولتفسير اللاكتات في الدم في السياقات السريرية مثل الصدمة ونقص تروية الأنسجة. يشرح هذا المدخل الكيمياء الحيوية الأساسية كمحتوى مرجعي؛ ولا يقدم تعليمات لقياس اللاكتات أو إدارة الحماض لدى المرضى.
History
وصف كارل وجيرتي كوري، في النصف الأول من القرن العشرين، دورة الكربون بين لاكتات العضلات وجلوكوز الكبد التي تحمل اسمهما الآن، وهو عمل حاز على جائزة نوبل. تم تنقيح الرأي القديم للاكتات كمنتج نفايات مسدود من قبل جورج بروكس وآخرين، الذين أعادوا صياغة نظرية نقل اللاكتات كوقود مركزي متنقل؛ وقد أكدت دراسات تتبع النظائر الحديثة أن اللاكتات هو مصدر طاقة متداول رئيسي.
Debates
- هل اللاكتات في المقام الأول منتج نفايات أم وقود مركزي؟
- صاغت التعاليم التقليدية اللاكتات كمنتج ثانوي لدين الأكسجين، لكن نظرية النقل ودراسات التتبع تؤكد أنه وقود مفضل يتم تبادله باستمرار للعديد من الأنسجة؛ وقد أعادت إعادة الصياغة هذه تشكيل كيفية تدريس وتفسير اللاكتات.
Key figures
- Carl Cori
- Gerty Cori
- George Brooks
- Joshua Rabinowitz
Related topics
Seminal works
- brooks-2018
- rabinowitz-2020
Frequently asked questions
- ما هي دورة كوري؟
- إنها الحلقة التي ينتقل فيها اللاكتات الناتج عن تحلل الجلوكوز في العضلات إلى الكبد، ويتم تحويله مرة أخرى إلى جلوكوز عن طريق استحداث الجلوكوز، ويعاد إرساله إلى الأنسجة، مما يسمح للعضلات بالاستمرار في إنتاج الطاقة بينما يتحمل الكبد تكلفة تجديد الجلوكوز.
- هل اللاكتات مجرد منتج نفايات؟
- لا. على الرغم من أنه يتكون عندما يتجاوز تحلل الجلوكوز القدرة التأكسدية، يتم نقل اللاكتات بين الأنسجة وأكسدته كوقود بواسطة القلب والدماغ والعضلات الأخرى، ويعتبر الآن مصدر طاقة متداول رئيسي بدلاً من مجرد نفايات.