یکپارچگی متابولیک و وضعیتهای سیری و گرسنگی
یکپارچگی متابولیک عبارت است از هماهنگی متابولیسم کربوهیدرات، لیپید و پروتئین در سراسر وضعیتهای تغذیهای بدن — وضعیت سیری پس از صرف غذا، دوره پس از جذب، و گرسنگیهای طولانیتر. مسیرهای یکسان توسط سیگنالهای هورمونی بین ذخیرهسازی و بسیج تغییر میکنند تا بافتهایی با ترجیحات سوختی متفاوت به طور مداوم تأمین شوند.
Definition
یکپارچگی متابولیک در وضعیتهای سیری و گرسنگی، تنظیم هماهنگ مسیرهای کربوهیدرات، لیپید و پروتئین در بین اندامها در طول چرخه تغذیه-گرسنگی است که سوختها را در زمان فراوانی مواد مغذی به سمت ذخیرهسازی و در زمان کمیابی به سمت بسیج و حفظ هدایت میکند.
Scope
این مدخل به چگونگی تقسیم سوختهای اصلی بین کبد، ماهیچه، بافت چربی و مغز؛ کنترل هورمونی اعمال شده توسط انسولین، گلوکاگون و هورمونهای ضدتنظیمی؛ و پیشرفت منظم استفاده از سوخت از وضعیت سیری تا گرسنگی اولیه و طولانیمدت میپردازد. این یک موضوع مرجع است و نه راهنمایی بالینی.
Key concepts
- وضعیت سیری (جذبی)
- وضعیتهای پس از جذب و گرسنگی
- نسبت انسولین به گلوکاگون
- تبادل سوخت بین اندامی
- حفظ گلوکز و استفاده از کتون
- لیپولیز بافت چربی
- گلوکونئوژنز کبدی و بافرینگ گلیکوژن
Mechanisms
پس از صرف غذا، نسبت بالای انسولین به گلوکاگون، جذب گلوکز، سنتز گلیکوژن و تریاسیلگلیسرول، و رسوب پروتئین را تحریک میکند، در حالی که کبد گلوکز را ذخیره میکند و روده چربی غذایی را به صورت شیلومیکرونها تحویل میدهد. با پایان یافتن جذب، گلوکاگون و کاهش انسولین این روند را معکوس میکنند: گلیکوژن کبد بسیج میشود و گلوکونئوژنز افزایش مییابد تا گلوکز خون برای مغز و گلبولهای قرمز حفظ شود. با ادامه گرسنگی، لیپولیز چربی، اسیدهای چرب را تأمین میکند که بیشتر بافتها آنها را اکسید میکنند و گلوکز را حفظ میکنند، و کبد استیل-کوآ اضافی را به اجسام کتونی تبدیل میکند که مغز به تدریج آنها را به کار میگیرد. پروتئین ماهیچه در اوایل گرسنگی اسیدهای آمینه گلوکوژنیک را فراهم میکند، اما با افزایش استفاده از کتون، این روند کاهش مییابد و بافت بدون چربی حفظ میشود. اثر خالص، یک رقص هماهنگ بین اندامی است که هر بافت را با سوخت مناسب در هنگام تغییر دسترسی به مواد مغذی تأمین میکند.
Clinical relevance
یکپارچگی متابولیک توضیح میدهد که چگونه بدن سوخت مغز را در طول گرسنگی حفظ میکند و چگونه کنترلها در شرایطی مانند کتواسیدوز دیابتی یا گرسنگی طولانیمدت از کار میافتند. این مدخل این مکانیسمها را به عنوان دانش پیشزمینه توصیف میکند و مبنایی برای تصمیمگیریهای فردی در مورد رژیم غذایی یا درمان نیست.
History
مطالعات جورج کیهیل بر روی انسانهای گرسنه در دهههای ۱۹۶۰ و ۱۹۷۰، استفاده متوالی از گلیکوژن، گلوکونئوژنز و اجسام کتونی را ترسیم کرد و نشان داد که چگونه مغز به سوخت کتون تغییر میکند، و درک مدرن از یکپارچگی سوخت در طول زمان را تعریف کرد. کارهای مولکولی بعدی بر روی سیگنالدهی انسولین، سوئیچهای هورمونی را که این گذارها را هدایت میکنند، روشن ساخت.
Key figures
- George Cahill
- Philip Felig
- C. Ronald Kahn
- Alan Saltiel
Related topics
Seminal works
- cahill-2006
Frequently asked questions
- چه تغییراتی بین وضعیت سیری و گرسنگی رخ میدهد؟
- در وضعیت سیری، انسولین ذخیرهسازی گلوکز، چربی و پروتئین را ترویج میکند، در حالی که در گرسنگی، گلوکاگون و سایر هورمونها جریان را معکوس کرده، گلیکوژن، چربی و اسیدهای آمینه را بسیج میکنند و بافتها را به سمت اسیدهای چرب و اجسام کتونی سوق میدهند.
- مغز چگونه در طول گرسنگی طولانیمدت سوخت خود را تأمین میکند؟
- در ابتدا کبد گلوکز را از طریق گلوکونئوژنز تأمین میکند، و با ادامه گرسنگی، مغز به طور فزایندهای از اجسام کتونی ساخته شده از چربی استفاده میکند که گلوکز را حفظ کرده و پروتئین ماهیچه را نگهداری میکند.