Кръвна захар

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към: навигация, търсене
Идеализираната диаграма показва флуктуацията на кръвната захар (в червено) и на понижаващия нивото на захарта инсулин (в синьо) в хода на един обикновен ден (закуска, обед и вечеря). Допълнително е показан ефектът на богата на захароза (полимер на фруктоза и глюкоза) храна в контраст с нишестето (полимер на глюкозата).

Кръвната захар е разпространено название и медицински термин отразяващ концентрацията на глюкоза, циркулираща в кръвообращението и стойността отразява налична неусвоена свободна енергия за организма.

Кръвна глюкоза[редактиране | edit source]

Кръвна захар (КЗ) е термин, който се употребява разговорно, но се отнася до количеството/концентрацията на глюкозата в кръвта на изобщо бозайниците, а в частност и хората. Макар този термин да се използва не само в разговорния език, но и във физиологичен контекст, названието "кръвна захар" не е точно, тъй като в кръвта винаги има и други захари, освен глюкозата. Поради биологическата инертност на тези други захари организмът не е изработил чувствителност към нивата им в кръвта. Същевременно глюкозата има сигнална функция за метаболизма - за присъствие на захар в кръвта. Поради това, кръвната глюкоза се нарича (дори и в много специализиран контекст) "кръвна захар". Глюкозата се транспортира посредством кръвообращението от храносмилателния тракт до отделните телесни клетки. Тя е основен източник на енергия за организма.

Концентрация[редактиране | edit source]

Концентрацията на кръвната захар е строго регулирана от организма. При нормални условия, нивото на КЗ е подържано между 4 и 6 мМ (ммол, "мили мола"/литър). Хомеостазата подържа това ниво около 5 мМ, или 90мг/100мл; последното превръщане от една мярна единица в друга се получава така, понеже моларната маса на глюкозата, C6H12O6, е около 180 g/mol (180g/mol×5мМ/10). Следователно, като се има в предвид, че средният обем на кръвта на "средно статистическия човек" е близо 5 литра[1],[2], [3] , то масата на циркулиращата в кръвообращението му глюкоза е от 3.3 до 7.0 грама. Нивото на глюкозата се повишава сутрин и при хранене, като допълнително се пренасят от кръвообращението от два до няколко грама, които циркулират и постепенно се усвояват от организма около един-два часа след хранене. Ако организмът не е в състояние да урегулира нивото на кръвната захар се говори за хипогликемия - при ниска кръвна захар или хипергликемия - за висока кръвна захар. Захарният диабет напр. е заболяване,при което кръвта е в състояние на продължителна хипергликемия и това се дължи на неуспешна регулация.

Нормални стойности[редактиране | edit source]

Независмо от променливостта на интервалите между хранене и пост, както и разликата в състава на храната, от много богати на въглехидрати храни, до сравнително бедни, кръвната захар успява да се задържа в забележително прецизни рамки - 80 - 110 мг/дл, или изразено в молове - 3.9 - 6.0 ммол.

Изключение правят епизодите на хранене и стрес; тогава КЗ се покачва временно, в първия случай, поради постъпилите въглехидрати, а във втория, поради дейността на симпатиковата нервна система, която подготвя организма за действие като му предоставя енергиен ресурс. Всички количества глюкоза, които не са употребени, постъпват през порталното кръвообращение на храносмилателния тракт в черния дроб, където излишъкът от глюкоза се преобразува в гликоген, триглицериди и други субстанции. Гликоген се съхранява в мускулите и черния дроб. При нужда, панкреасът секретира хормона глюкагон, който извършва обратния процес на освобождаване на глюкозата от гликогеновите запаси. За нормалните нива на глюкозата в кръвта е отговорен и инсулинът. Инсулинът е хормон секретиран от панкреаса и служи при активния транспорт на глюкозата от кръвообращението в клетките.

Ниската кръвна захар стимулира алфа-клетките от островите на Лангерханс да произведат глюкагон. Глюкагонът преобразува гликогена от черния дроб в глюкоза. Високата кръвна захар стимулира бета клетките на островите на Лангерханс да произведат инсулин, и това води до абсорбиране на глюкозата във вътрешността на клетките, особено на мастните клетки, които я превръщат в мазнини. Глюкозата също се трансформира от черния дроб в триглицериди и така се депозира пак в мастната тъкан. Резултатът е нормализиране на кръвната захар до 80-100мг/дл.

Хормонална регулация[редактиране | edit source]

Инсулинът и глюкагонът са взаимно антагонистични хормони по отношение на кръвната захар[4].

Други хормони, които влияят на нивата на КЗ са:

  • повишаващи КЗ:

Секретиране на епинефрин (адреналин) и норепинефрин повишава нивата на кръвната захар. Съществува положителна корелация между нивото на катехоламините в кръвта, нивото на глюкозата и метаболизма на глюкозата в моторните центрове на мозъка: моторния кортекс и опашатото ядро (лат. nucleus caudatus). Това обяснява повишения мускулен тонус в отговор на стрес и секреция на катехоламини. [5]

Действието на тироксина върху скоростта на метаболизма на глюкозата вътре в митохондриите регулира също и наличния резерв на глюкоза в кръвта. Тироксинът увеличава нивото на серумната глюкоза като по този начин предоставя на клетките нов енергиен ресурс. [6]

  • хормонът на растежа (от хипофизата). Хормонът на растежа предизвиква увеличаване нивата на кръвната захар, противопоставяйки се на действието на инсулина. Това прави повече глюкоза достъпна за изграждане на нови тъкани и особено хрущялна и костна тъкан. Глюкозата стимулирана от хормона на растежа е добивана чрез липолиза. [7]
  • понижаващи КЗ

Първите три хормона повишават КЗ а соматостатинът и допаминът понижават КЗ.

Измерване на кръвната захар[редактиране | edit source]

Кръвната захар може да се измерва директно или косвено.

Вид проби[редактиране | edit source]

Кръвна[редактиране | edit source]

КЗ може да се измерва в капилярна кръв (най-разпространен метод) артериална (по-богата на глюкоза) (при проба на артериалните газове понякога се измерват и други концентрации, химикали или субстанции) или венозна кръв (респективно малко по-обеднена, която се обработва в серум разделителни епруветки и се отчита серумното ниво).

  • неразделена (цяла) кръв; недостатък: наблюдава се глюколиза в присъствие на:левкоцити - консумират глюкозата и еритроцити - дифузия на захар в клетката без нужда от инсулин. Ефектът на глюколиза е незначителен за моментални тестове с портативни инструменти; глюколизата е съществена за проби, които се съхраняват часове преди измерване (например при транспорт на пробата между лаборатории).
  • кръвна плазма (утайка); има същият недостатък като при цялата кръв.
Съдържа: неразтворимите елементи на кръвта (виж цяла кръв) - клетки, протеини и тромбоцити
  • кръвен серум: най-точен метод за премерване на концентрацията.
Съдържа разтворимите елементи на кръвта; концентрацията на глюкозата в серума е по-висока от тази на кръвта поради разтворимостта ѝ във вода. Съотношението на глюкозата в цялата кръв към серума е 1.00/1.15-1.20 (15-20% разлика)

Други[редактиране | edit source]

Глюкозата може да се измерва и в други физиологични течности; тези проби често са за установяване на някаква патология или потвърждаване на идентичността на течността. Например, безцветен секрет изтичащ от ухото или носа може да е или да не е церебрално-гръбначна течност - измерване присъствието на глюкоза е положителен индикатор, че течността е менингова. Последното е особено чувствителен и бърз диагностичен инструмент за установяване на теч от церебрално-гръбначна течност, която съдържа глюкоза с концентрация около половината от тази на кръвта.

  • церебрално-гръбначна течност: обикновено нивото е 0.5 пъти това на кръвния серум. Обикновено при вземане на пробата се взема и кръвна проба за установяване на съотношението между двете концентрации.
  • урина: патологично - при проблеми с бъбреците, захарен диабет в напреднала форма или акутно високи серумни нива на КЗ, част от глюкозата не се реабсорбира в кръвта и изтича в урината: за профилактично установяване на захарен диабет.
  • лимф: пренася хранителни субстанции (предимно мазнини) от стомашно-чревния тракт в кръвообращението и т.н

Методи на измерване[редактиране | edit source]

Директен метод[редактиране | edit source]

Директният метод е химически или калориметричен.

  • химическите анализи разчитат на количествено измерване на реактиви и продукти на глюкозата.
  • калориметрията използва отделеното количество топлина, за да определи специфичната топлина на изгорения материал

Директният метод не се практикува широко поради наличието на по-евтина и достатъчно прецизна алтернатива.

Индиректен метод[редактиране | edit source]

  • спектроскопски анализ на абсорбционния спектър в присъствие на ензими.
  • чувствителни реактиви, които при съприкосновение с глюкозата променят цвета на пробата и дават "положителен" или "отрицателен" резултат
  • ултрабързи визуални ензимни реактиви с калибровани гами за отчитане концентрацията на захар в урината

Източници[редактиране | edit source]

  1. Cameron, John R.; James G. Skofronick & Roderick M. Grant. Physics of the Body. Second Edition. Madison, WI: Medical Physics Publishing, 1999: 182.
  2. Taggart, Starr and Cecie Starr. Biology: The Unity and Diversity of Life. California: Wadsworth, 1989: 398.
  3. World Book Rush-Presbyterian-St. Lukes Medical Center Medical Encyclopedia 7th edition. Chicago: World Book, 1995: 120-121.
  4. Effects of insulin and glucagon on energy and carbohydrate metabolism of rat hepatocytes in primary culture. Kobayashi, T, Tsuge, H and Orita, K. 5, Okayama : Okayama University Medical School, 1988 Oct, 1988, Acta medica Okayama, Vol. 42, pp. 259-69. ISSN: 0386-300X (Print) .
  5. Sympathetic activity at rest and motor brain areas: FDG-PET study. Schlindwein, P, et al. 1-2, Netherlands : Elsevier, Dec 05, 2008, Autonomic neuroscience : basic & clinical, Vol. 143, pp. 27-32. ISSN: 1566-0702 (Print); ISSN: 1872-7484 (Electronic).
  6. Campbell, Neil A and B, Reece Jane. Biology. [ed.] Beth Wilbur. 7th. San Francisco : Pearson Education Inc.,, 2005. p. 953. ISBN 0-8053-7171-0.
  7. Campbell, Neil A and B, Reece Jane. Biology. [ed.] Beth Wilbur. 7th. San Francisco : Pearson Education Inc.,, 2005. p. 952. ISBN 0-8053-7171-0.
  8. Effect of drugs interacting with the dopaminergic receptors on glucose levels and insulin release in healthy and type 2 diabetic subjects. Contreras, F, et al. 4, s.l. : Lippincott Williams & Wilkins, Aug 2008, American journal of therapeutics, Vol. 15, pp. 397-402. ISSN: 1075-2765 (Print).
  9. Somatostatin secreted by islet {delta}-cells fulfils multiple roles as a paracrine regulator of islet function. Hauge-Evans AC, King AJ, Carmignac, D, et al. online ahead of print : American Diabetes Association, Nov 4, 2008, Diabetes, p. not available: online before print. ISSN: 0012-1797 (Print); ISSN: 1939-327X (Electronic) .
  10. Wilson, Charles Owens, et al. Textbook of Organic Medicinal and Pharmaceutical Chemistry . [ed.] John H Block and John M Beale Jr. Philadelphia : Lippincott Williams & Wilkins, 2003. p. 176/991. ISBN 0781734819, 9780781734813.