Chuyển hóa và Điều hòa Glucose

Chuyển hóa và điều hòa glucose mô tả cách cơ thể sản xuất, lưu trữ, giải phóng và sử dụng glucose, cũng như cách các hormone duy trì glucose trong máu ở một phạm vi hẹp giữa các bữa ăn và khi nhịn đói. Hệ thống này cân bằng cung và cầu glucose để não và các mô khác nhận được nguồn nhiên liệu ổn định mà không gây hại do đường huyết cao hoặc thấp kéo dài.

Definition

Chuyển hóa và điều hòa glucose là tập hợp các quá trình sinh hóa và nội tiết tố tích hợp — chủ yếu là các hoạt động đối lập của insulin và glucagon trên gan, cơ và mô mỡ — nhằm duy trì đường huyết trong một phạm vi sinh lý hẹp.

Scope

Chủ đề này bao gồm sinh lý bình thường của quá trình xử lý glucose: kiểm soát bởi insulin và glucagon, sản xuất và lưu trữ glucose ở gan, hấp thu glucose ngoại vi, và phản ứng đối kháng với tình trạng nhịn đói và căng thẳng. Đây là nền tảng sinh lý để hiểu các chủ đề về bệnh tiểu đường trong lĩnh vực này, và nó được coi là sinh lý tham chiếu chứ không phải là hướng dẫn lâm sàng.

Core questions

• Đường huyết được giữ ổn định như thế nào giữa các bữa ăn và trong khi nhịn đói?
• Vai trò của insulin và glucagon trong kiểm soát glucose là gì?
• Gan, cơ và mỡ đóng góp như thế nào vào quá trình xử lý glucose?
• Cơ thể chống lại hạ đường huyết như thế nào?

Key concepts

• Sự tiết và hoạt động của insulin
• Glucagon và điều hòa đối kháng
• Phân giải glycogen và tân tạo đường
• Tổng hợp glycogen (lưu trữ glucose)
• Hấp thu glucose ngoại vi
• Điểm đặt glucose và phản hồi âm

Mechanisms

Khi đường huyết tăng sau khi ăn, các tế bào beta tuyến tụy tiết ra insulin, thông qua thụ thể insulin để tăng hấp thu glucose bởi cơ và mô mỡ, thúc đẩy tổng hợp glycogen ở gan và cơ, và ức chế sản xuất glucose ở gan, đồng thời điều hòa chuyển hóa lipid. Khi glucose giảm trong quá trình nhịn đói, sự tiết insulin giảm và các hormone đối kháng — dẫn đầu là glucagon — thúc đẩy phân giải glycogen và tân tạo đường ở gan để phục hồi nguồn cung. Sự cân bằng đối ứng, được kiểm soát bằng phản hồi này giữ glucose huyết tương trong một phạm vi chặt chẽ và là hệ thống mà sự thất bại của nó định nghĩa bệnh tiểu đường.

Clinical relevance

Hiểu biết vững chắc về điều hòa glucose bình thường là cơ sở để diễn giải các trạng thái glucose bất thường và để hiểu cách mỗi dạng bệnh tiểu đường lệch khỏi sinh lý. Mục này giải thích khung điều hòa theo khái niệm và không cung cấp ngưỡng chẩn đoán hoặc khuyến nghị điều trị cụ thể.

Evidence & guidelines

Các danh mục chẩn đoán rối loạn chuyển hóa glucose — bao gồm glucose huyết đói bất thường và dung nạp glucose bất thường như các trạng thái trung gian — được định nghĩa trong các tài liệu đồng thuận chuyên môn như Tiêu chuẩn Chăm sóc của Hiệp hội Đái tháo đường Hoa Kỳ, vốn là điểm neo cho đầu bất thường của phổ điều hòa.

Seminal works

• saltiel-kahn-2001
• guyton-hall-2020

Frequently asked questions

Hai hormone nào kiểm soát đường huyết trực tiếp nhất?

Insulin làm giảm đường huyết bằng cách thúc đẩy hấp thu và lưu trữ, đồng thời ức chế sản xuất ở gan, trong khi glucagon làm tăng đường huyết bằng cách thúc đẩy phân giải glycogen và tân tạo đường; sự cân bằng của chúng duy trì điểm đặt glucose.

Cơ thể lưu trữ glucose ở đâu?

Glucose được lưu trữ chủ yếu dưới dạng glycogen ở gan và cơ xương, trong đó gan giải phóng glucose vào tuần hoàn khi nhịn đói và cơ sử dụng lượng dự trữ của nó tại chỗ.