लैक्टेट चयापचय और कोरी चक्र

लैक्टेट चयापचय और कोरी चक्र यह बताते हैं कि शरीर लैक्टेट को कैसे संभालता है, जो ग्लूकोज के पर्याप्त ऑक्सीजन के बिना टूटने पर बनने वाला उत्पाद है। लैक्टेट एक अपशिष्ट उत्पाद होने के बजाय, ऊतकों के बीच स्थानांतरित होता है: मांसपेशियां इसे छोड़ती हैं, यकृत इससे ग्लूकोज को फिर से बनाता है, और कई ऊतक इसे सीधे ऊर्जा के लिए जलाते हैं।

Definition

कोरी चक्र वह चयापचय लूप है जिसमें मांसपेशियों और अन्य ऊतकों में ग्लाइकोलिसिस द्वारा उत्पादित लैक्टेट रक्त में यकृत तक ले जाया जाता है, ग्लूकोनियोजेनेसिस द्वारा वापस ग्लूकोज में परिवर्तित किया जाता है, और ऊतकों में वापस कर दिया जाता है; लैक्टेट चयापचय व्यापक रूप से लैक्टेट के उत्पादन, अंतर-अंग और अंतराकोशिकीय स्थानांतरण, और ऑक्सीकरण को संदर्भित करता है।

Scope

यह विषय ग्लाइकोलिसिस के दौरान लैक्टेट के उत्पादन, कोरी चक्र जिसमें यकृत मांसपेशी-व्युत्पन्न लैक्टेट को वापस ग्लूकोज में परिवर्तित करता है, और व्यापक लैक्टेट शटल अवधारणा को शामिल करता है जिसमें लैक्टेट एक ईंधन और संकेत के रूप में कोशिकाओं के बीच और भीतर चलता है। यह जैव रसायन और व्यायाम शरीर विज्ञान में एक संदर्भ खाता है, न कि लैक्टेट माप या एसिडोसिस प्रबंधन पर नैदानिक मार्गदर्शन।

Core questions

• ऊतक लैक्टेट का उत्पादन कब और क्यों करते हैं?
• कोरी चक्र क्या है और इसमें कौन से अंग भाग लेते हैं?
• क्या लैक्टेट एक अपशिष्ट उत्पाद है या एक उपयोगी ईंधन?
• लैक्टेट ऊतकों के बीच और भीतर कैसे चलता है?

Key concepts

• अवायवीय ग्लाइकोलिसिस और लैक्टेट उत्पादन
• लैक्टेट डिहाइड्रोजनेज
• कोरी चक्र (मांसपेशी-यकृत ग्लूकोज-लैक्टेट लूप)
• लैक्टेट से ग्लूकोनियोजेनेसिस
• कोशिका-से-कोशिका लैक्टेट शटल
• परिसंचारी ईंधन के रूप में लैक्टेट
• NAD+ पुनर्जनन

Key theories

लैक्टेट शटल सिद्धांत

लैक्टेट केवल ऑक्सीजन-सीमित ग्लाइकोलिसिस का एक अंतिम उत्पाद नहीं है, बल्कि एक मोबाइल ईंधन और सिग्नलिंग अणु है जिसका लगातार उत्पादन और उपभोग करने वाली कोशिकाओं और ऊतकों के बीच, और यहां तक कि एक कोशिका के भीतर डिब्बों के बीच भी आदान-प्रदान होता है।

Mechanisms

जब ग्लाइकोलिसिस ऑक्सीडेटिव चयापचय से आगे निकल जाता है, तो पाइरूवेट को लैक्टेट डिहाइड्रोजनेज द्वारा लैक्टेट में कम कर दिया जाता है, जिससे NAD+ का पुनर्जनन होता है जिसकी ग्लाइकोलिसिस को आवश्यकता होती है और ऑक्सीजन के बिना ATP उत्पादन जारी रखने की अनुमति मिलती है। लैक्टेट फिर कोशिका से बाहर निकलकर रक्त में प्रवेश करता है। कोरी चक्र में, यकृत इस लैक्टेट को ग्रहण करता है और इसे वापस ग्लूकोज में परिवर्तित करने के लिए ग्लूकोनियोजेनेसिस का उपयोग करता है, जो ऊतकों में वापस आ जाता है; यह ATP की लागत पर चयापचय बोझ का एक हिस्सा यकृत में स्थानांतरित करता है। इस क्लासिक लूप से परे, लैक्टेट शटल अवधारणा मानती है कि लैक्टेट लगातार ऊतकों के बीच आदान-प्रदान होता है, जैसे कि फास्ट-ट्विच से स्लो-ट्विच मांसपेशी फाइबर या हृदय और मस्तिष्क तक, जहां इसे एक पसंदीदा ईंधन के रूप में ऑक्सीकृत किया जाता है। हाल के आइसोटोप-ट्रेसिंग कार्य से पता चलता है कि लैक्टेट कई स्थितियों में एक प्रमुख परिसंचारी ऊर्जा स्रोत है।

Clinical relevance

लैक्टेट चयापचय व्यायाम शरीर विज्ञान को समझने और सदमे और ऊतक हाइपोपरफ्यूजन जैसे नैदानिक संदर्भों में रक्त लैक्टेट की व्याख्या के लिए केंद्रीय है। यह प्रविष्टि संदर्भ सामग्री के रूप में अंतर्निहित जैव रसायन की व्याख्या करती है; यह रोगियों में लैक्टेट को मापने या एसिडोसिस का प्रबंधन करने के लिए निर्देश प्रदान नहीं करती है।

History

कार्ल और गर्टी कोरी ने बीसवीं शताब्दी के पहले भाग में, मांसपेशी लैक्टेट और यकृत ग्लूकोज के बीच कार्बन के चक्रण का वर्णन किया, जिसे अब उनके नाम से जाना जाता है, इस कार्य को नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया। लैक्टेट को एक मृत-अंत अपशिष्ट उत्पाद के रूप में देखने का लंबे समय से चला आ रहा दृष्टिकोण जॉर्ज ब्रूक्स और अन्य लोगों द्वारा संशोधित किया गया था, जिनकी लैक्टेट शटल सिद्धांत ने इसे एक केंद्रीय, मोबाइल ईंधन के रूप में फिर से परिभाषित किया; आधुनिक आइसोटोप-ट्रेसिंग अध्ययनों ने पुष्टि की है कि लैक्टेट एक प्रमुख परिसंचारी ऊर्जा स्रोत है।

Debates

क्या लैक्टेट मुख्य रूप से एक अपशिष्ट उत्पाद है या एक केंद्रीय ईंधन?

पारंपरिक शिक्षा ने लैक्टेट को ऑक्सीजन ऋण के उप-उत्पाद के रूप में प्रस्तुत किया, लेकिन शटल सिद्धांत और ट्रेसर अध्ययन तर्क देते हैं कि यह कई ऊतकों के लिए लगातार आदान-प्रदान किया जाने वाला, पसंदीदा ईंधन है; इस पुनर्गठन ने लैक्टेट को कैसे पढ़ाया और व्याख्या किया जाता है, इसे नया आकार दिया है।

Key figures

• Carl Cori
• Gerty Cori
• George Brooks
• Joshua Rabinowitz

Seminal works

• brooks-2018
• rabinowitz-2020

Frequently asked questions

कोरी चक्र क्या है?

यह वह लूप है जिसमें मांसपेशियों में ग्लाइकोलिसिस द्वारा बनाया गया लैक्टेट यकृत तक जाता है, ग्लूकोनियोजेनेसिस द्वारा वापस ग्लूकोज में परिवर्तित होता है, और ऊतकों में वापस भेज दिया जाता है, जिससे मांसपेशियों को ऊर्जा का उत्पादन जारी रखने की अनुमति मिलती है जबकि यकृत ग्लूकोज को पुनर्जीवित करने की लागत वहन करता है।

क्या लैक्टेट सिर्फ एक अपशिष्ट उत्पाद है?

नहीं। हालांकि यह तब बनता है जब ग्लाइकोलिसिस ऑक्सीडेटिव क्षमता से अधिक हो जाता है, लैक्टेट ऊतकों के बीच स्थानांतरित होता है और हृदय, मस्तिष्क और अन्य मांसपेशियों द्वारा ईंधन के रूप में ऑक्सीकृत होता है, और अब इसे केवल अपशिष्ट के बजाय एक प्रमुख परिसंचारी ऊर्जा स्रोत माना जाता है।