24.5: Mataifa ya Metabolic ya Mwili

Malengo ya kujifunza

• Eleza kile kinachofafanua kila moja ya majimbo matatu ya metabolic
• Eleza taratibu zinazotokea wakati wa hali ya absorptive ya kimetaboliki
• Eleza taratibu zinazotokea wakati wa hali ya postabsorptive ya kimetaboliki.
• Eleza jinsi mwili unavyofanya glucose wakati mwili una njaa ya mafuta

Kielelezo\(\PageIndex{1}\): Hali ya Absorptive. Wakati wa hali ya kunyonya, mwili hupiga chakula na inachukua virutubisho.

Jimbo la Postabsorptive

Hali ya postabsorptive, au hali ya kufunga, hutokea wakati chakula kimechomwa, kufyonzwa, na kuhifadhiwa. Wewe kawaida kufunga mara moja, lakini kuruka chakula wakati wa mchana unaweka mwili wako katika hali postabsorptive pia. Wakati wa hali hii, mwili lazima utegemee awali kwenye glycogen iliyohifadhiwa. Viwango vya glucose katika damu huanza kushuka kama inafyonzwa na kutumiwa na seli. Kwa kukabiliana na kupungua kwa glucose, viwango vya insulini pia vinashuka. Glycogen na triglyceride kuhifadhi kupungua. Hata hivyo, kutokana na mahitaji ya tishu na viungo, viwango vya damu ya glucose lazima zihifadhiwe katika kiwango cha kawaida cha 80—120 mg/DL. Kwa kukabiliana na kushuka kwa ukolezi wa damu ya glucose, glucagon ya homoni inatolewa kutoka seli za alpha za kongosho. Glucagon hufanya juu ya seli za ini, ambako huzuia awali ya glycogen na huchochea kuvunjika kwa glycogen iliyohifadhiwa tena kwenye glucose. Glucose hii inatolewa kutoka kwenye ini ili kutumiwa na tishu za pembeni na ubongo. Matokeo yake, viwango vya damu ya glucose huanza kuongezeka. Gluconeogenesis pia itaanza katika ini kuchukua nafasi ya glucose ambayo imetumiwa na tishu za pembeni.

Baada ya kumeza chakula, mafuta na protini hutengenezwa kama ilivyoelezwa hapo awali; hata hivyo, usindikaji wa glucose hubadilika kidogo. Tissue za pembeni hupendelea kunyonya glucose. Ini, ambayo kwa kawaida inachukua na inachukua glucose, haitafanya hivyo baada ya kufunga kwa muda mrefu. Gluconeogenesis ambayo imekuwa ikiendelea katika ini itaendelea baada ya kufunga kuchukua nafasi ya maduka ya glycogen kwamba walikuwa wazi katika ini. Baada ya maduka haya yamejazwa tena, glucose ya ziada inayoingizwa na ini itabadilishwa kuwa triglycerides na asidi ya mafuta kwa kuhifadhi muda mrefu. \(\PageIndex{2}\)Kielelezo kinafupisha michakato ya kimetaboliki inayotokea katika mwili wakati wa hali ya postabsorptive.

Kielelezo\(\PageIndex{2}\): Hali ya Postabsorptive. Wakati wa hali ya postabsorptive, mwili lazima utegemee glycogen iliyohifadhiwa kwa nishati.

Njaa

Wakati mwili unapunguzwa chakula kwa kipindi cha muda mrefu, huenda katika “hali ya kuishi.” Kipaumbele cha kwanza cha kuishi ni kutoa glucose ya kutosha au mafuta kwa ubongo. Kipaumbele cha pili ni uhifadhi wa amino asidi kwa protini. Kwa hiyo, mwili hutumia ketoni ili kukidhi mahitaji ya nishati ya ubongo na viungo vingine vinavyotegemea glucose, na kudumisha protini katika seli (tazama [kiungo]). Kwa sababu viwango vya glucose ni ndogo sana wakati wa njaa, glycolysis itafungwa katika seli ambazo zinaweza kutumia nishati mbadala. Kwa mfano, misuli itabadilika kutoka kwa kutumia glucose kwa asidi ya mafuta kama mafuta. Kama ilivyoelezwa hapo awali, asidi ya mafuta yanaweza kubadilishwa kuwa CoA ya acetyl na kusindika kupitia mzunguko wa Krebs ili kufanya ATP. Piruvati, lactate, na alanine kutoka seli za misuli hazibadilishwa kuwa CoA ya acetyl na kutumika katika mzunguko wa Krebs, lakini husafirishwa kwa ini ili kutumika katika awali ya glucose. Kama njaa inaendelea, na glucose zaidi inahitajika, glycerol kutoka asidi ya mafuta inaweza kutolewa na kutumika kama chanzo cha gluconeogenesis.

Baada ya siku kadhaa za njaa, miili ya ketone inakuwa chanzo kikubwa cha mafuta kwa moyo na viungo vingine. Kama njaa inaendelea, asidi ya mafuta na maduka ya triglyceride hutumiwa kuunda ketoni kwa mwili. Hii inazuia kuvunjika kwa protini zinazoendelea kutumika kama vyanzo vya kaboni kwa gluconeogenesis. Mara baada ya maduka haya yamepungua kikamilifu, protini kutoka misuli hutolewa na kuvunjwa kwa awali ya glucose. Uhai wa jumla unategemea kiasi cha mafuta na protini iliyohifadhiwa katika mwili.

Sura ya Mapitio

Kuna majimbo matatu ya kimetaboliki ya mwili: absorptive (kulishwa), postabsorptive (kufunga), na njaa. Wakati wa siku yoyote, kimetaboliki yako inachukua kati ya majimbo ya absorptive na postabsorptive. Majimbo ya njaa hutokea mara chache sana kwa watu wanaolishwa vizuri. Wakati mwili unapolishwa, glucose, mafuta, na protini huingizwa kwenye utando wa tumbo na kuingia mfumo wa damu na lymphatic kutumiwa mara moja kwa mafuta. Kiwango chochote kinahifadhiwa kwa hatua za kufunga baadaye. Kama viwango vya damu glucose kupanda, kongosho inatoa insulini kuchochea matumizi ya glucose na hepatocytes katika ini, seli za misuli/nyuzi, na adipocytes (seli za mafuta), na kukuza uongofu wake kwa glycogen. Kama hali ya postabsorptive inapoanza, viwango vya glucose vinashuka, na kuna kushuka kwa viwango vya insulini. Kuanguka ngazi glucose kusababisha kongosho kutolewa glucagon kuzima glycogen awali katika ini na kuchochea kuvunjika kwake katika glucose. Glucose hutolewa kwenye damu ili kutumika kama chanzo cha mafuta kwa seli katika mwili wote. Ikiwa maduka ya glycogen yamepungua wakati wa kufunga, vyanzo mbadala, ikiwa ni pamoja na asidi ya mafuta na protini, vinaweza kubadilishwa na kutumika kama mafuta. Wakati mwili mara nyingine tena inapoingia hali ya kufyonza baada ya kufunga, mafuta na protini hupigwa na kutumika kujaza maduka ya mafuta na protini, ambapo glucose inachukuliwa na kutumika kwanza kujaza maduka ya glycogen katika tishu za pembeni, kisha katika ini. Ikiwa kufunga si kuvunjwa na njaa huanza kuingia, wakati wa siku za mwanzo, glucose zinazozalishwa kutoka gluconeogenesis bado inatumiwa na ubongo na viungo. Baada ya siku chache, hata hivyo, miili ya ketone imeundwa kutoka kwa mafuta na hutumikia kama chanzo cha mafuta cha upendeleo kwa moyo na viungo vingine, ili ubongo uweze kutumia glucose. Mara baada ya maduka haya yamepungua, protini zitatengenezwa kwanza kutoka kwa viungo na mauzo ya haraka, kama vile kitambaa cha tumbo. Misuli itaachwa ili kuzuia kupoteza kwa tishu za misuli; hata hivyo, protini hizi zitatumika kama maduka mbadala hazipatikani.

Mapitio ya Maswali

Swali: Wakati wa hali ya absorptive, viwango vya glucose ni ________, viwango vya insulini ni ________, na viwango vya glucagon ________.

A. juu; chini; kukaa sawa

B. chini; chini; kukaa sawa

C. juu; juu; ni ya juu

D. juu; juu; ni chini

Jibu: D

Swali: Njaa huweka baada ya siku 3 hadi 4 bila chakula. Ambayo homoni mabadiliko katika kukabiliana na viwango vya chini glucose?

A. glucagon na insulini

B. ketoni na glucagon

C. insulini, glucose, na glucagon

D. insulini na ketoni

Jibu: A

Swali: Hali ya postabsorptive inategemea maduka ya ________ katika ________.

A. insulini; kongosho

B. glucagon; kongosho

C. glycogen; ini

D. glucose; ini

Jibu: C

Maswali muhimu ya kufikiri

Swali: Katika ugonjwa wa kisukari cha aina ya II, insulini huzalishwa lakini haifai kazi. Wagonjwa hawa wanaelezewa kama “kufa na njaa katika bahari ya mengi,” kwa sababu viwango vyao vya damu ya glucose ni vya juu, lakini hakuna glucose inayosafirishwa ndani ya seli. Eleza jinsi hii inaongoza kwa utapiamlo.

A. insulini huchochea matumizi ya glucose ndani ya seli. Katika ugonjwa wa kisukari, insulini haifanyi kazi vizuri; kwa hiyo, glucose ya damu haiwezi kusafirishwa kwenye membrane ya seli kwa ajili ya usindikaji. Wagonjwa hawa hawawezi kusindika glucose katika damu yao na kwa hiyo wanapaswa kutegemea vyanzo vingine vya mafuta. Ikiwa ugonjwa huo haujadhibitiwa vizuri, kutokuwa na uwezo huu wa kusindika glucose kunaweza kusababisha majimbo ya njaa ingawa mgonjwa anakula.

Swali: Miili ya Ketone hutumiwa kama chanzo mbadala cha mafuta wakati wa njaa. Eleza jinsi ketoni zinavyounganishwa.

Wakati triglycerides na asidi ya mafuta ni kuvunjwa, acetyl CoA ni kuundwa. Ikiwa ziada ya acetyl CoA inazalishwa katika mchakato huu, ziada hutumiwa katika ketogenesis au kuundwa kwa ketoni. Uumbaji huu unatokana na uongofu wa acetyl CoA na thiolase katika acetoacetyl CoA. CoA hii ya acetoacetyl inabadilishwa kuwa β-hydroxybutyrate, ketone ya kawaida katika mwili.

faharasa

hali ya kufyonza

pia huitwa hali ya kulishwa; hali ya kimetaboliki inayotokea wakati wa masaa machache ya kwanza baada ya kumeza chakula ambacho mwili hupungua chakula na kunyonya virutubisho

glaikojeni

fomu ambayo glucose inachukua wakati imehifadhiwa

insulini

homoni secreted na kongosho kwamba stimulates matumizi ya glucose ndani ya seli

hali ya postabsorptive

pia huitwa hali ya kufunga; hali ya kimetaboliki inayotokea baada ya digestion wakati chakula si chanzo cha nishati ya mwili na ni lazima kutegemea glycogen iliyohifadhiwa