1 ΔΙΑΤΡΟΦΗ ΚΑΙ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ ΙΙ ΠΑΡΑΔΟΣΗ 3 Η ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟΝ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟ ΤΩΝ ΥΔΑΤΑΝΘΡΑΚΩΝ

2 ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ ΤΩΝ ΣΑΚΧΑΡΩΝ Η κύρια πηγή ενέργειας για τον οργανισμό είναι η γλυκόζη, από την οποία εξαρτάται κυρίως για κάλυψη των ενεργειακών αναγκών του. Η συγκέντρωση γλυκόζης στο αίμα: –Α). Καθορίζεται από την πρόσληψη τροφής. –Β). Προκαλεί ορμονικές απαντήσεις του σώματος. –Γ). Επιδρά στη συνολική λειτουργία του σώματος (π.χ. λειτουργία εγκεφάλου και μυών). –Δ). Επηρεάζει τη σύνθεση ενδογενούς γλυκόζης.

3 ΥΔΑΤΑΝΘΡΑΚΕΣ ΚΑΙ ΣΩΜΑΤΙΚΗ ΑΠΟΔΟΣΗ Οι υδατάνθρακες είναι κύρια πηγή ενέργειας για όλες τις σωματικές λειτουργίες. Οι ημερήσιες ανάγκες υπολογίζονται σε γρ. ανά ημέρα (gr/d). Ελάχιστη ημερήσια λήψη τα 100 gr. Η εκατοστιαία αναλογία υδατανθράκων στην ημερήσια λήψη θερμίδων είναι συνήθως 50-55% έως 65% στο «δυτικό κόσμο», ενώ σε αναπτυσ- σόμενες χώρες μπορεί να πλησιάζει το 80%.

4 ΥΔΑΤΑΝΘΡΑΚΕΣ ΚΑΙ ΣΩΜΑΤΙΚΗ ΑΠΟΔΟΣΗ H ημερήσια λήψη υδατανθράκων σε άτομα που δεν αθλούνται πρέπει να είναι σε αναλογία 7 προς 3 υπέρ των πολυσακχαριτών (σύνθετοι υδατάνθρακες). Στους αθλητές, η αναλογία μπορεί να αλλάξει μετά την άθληση, υπέρ των απλών υδατανθράκων, καθώς το μεγαλύτερο μέρος γλυκογόνου που καταναλώθηκε κατά τη διάρκεια της άσκησης αναπληρώνεται τις πρώτες 6 ώρες μετά, από υδατάνθρακες της τροφής.

5 ΣΥΝΗΘΗΣ ΚΑΤΑΝΟΜΗ ΤΗΣ ΓΛΥΚΟΖΗΣ ΣΤΟ ΣΩΜΑ ΜΕΤΑ ΑΠΟ ΕΝΑ ΓΕΥΜΑ ΓΛΥΚΟΖΗ ΓΕΥΜΑΤΟΣ 90 gr ΧΡΗΣΗ ΓΙΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ (ΑΤΡ) –ΜΥΕΣ 23 gr –ΕΓΚΕΦΑΛΟΣ 15 gr –ΝΕΦΡΑ (ΜΕΣΩ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΥ ΓΑΛΑΚΤΙΚΩΝ) 8 gr ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗ –ΜΥΕΣ-ΓΛΥΚΟΓΟΝΟ 25 gr –ΗΠΑΡ-ΓΛΥΚΟΓΟΝΟ 17 gr –ΛΙΠΟΣ ΤΡΙΓΛΥΚΕΡΙΔΙΑ 2 gr

6 ΚΑΤΑΝΟΜΗ ΤΗΣ ΓΛΥΚΟΖΗΣ ΣΤΟ ΣΩΜΑ ΜΕΤΑ ΑΠΟ ΕΝΑ ΣΥΝΗΘΕΣ ΓΕΥΜΑ

7 ΓΛΥΚΑΙΜΙΑ Γλυκαιμία (glycemia) καλείται η περιεκτικότητα γλυκόζης στο ολικό αίμα ή στο πλάσμα/ορό. Γλυκαιμία νηστείας: μέτρηση σε δείγμα αίματος που λαμβάνεται μετά από 8 ώρες πλήρη νηστεία (συνήθως mgr/dLt ή 0,6-1,0 gr/Lt στον ορό). Τα επίπεδα ορού ανώτερα/κατώτερα των αποδεκτών ως φυσιολογικά χαρακτηρίζονται ως "υπεργλυκαιμία" (>125), ή ως "υπογλυκαιμία" (55-60<).

8 Σχέση γλυκόζη ορού και γλυκόζης αίματος Η γλυκόζη του αίματος στον άνθρωπο (αν 100%), κατανέμεται ως ≈ 58% στο πλάσμα/ορό και ≈ 42% στα ερυθρά αιμοσφαίρια. Αν δεχθούμε ότι τα έμμορφα συστατικά στο αίμα (ερυθρά αιμοσφαίρια κ.λπ.) είναι ≈ 45%, είναι καλό για λόγους ακρίβειας να διευκρινίζεται αν η τιμή που δίνουμε αφορά το πλάσμα/ορό ή το ολικό αίμα, διότι οι τιμές δεν ταυτίζονται ακριβώς.

9 ΓΛΥΚΑΙΜΙΑ Η ρύθμιση της γλυκαιμίας εξαρτάται από το πάγκρεας και συγκεκριμένα από τα νησίδια του Λάγκερχανς από τα οποία εκκρίνεται η ινσουλίνη. H ινσουλίνη είναι γλυκοστατική ορμόνη. Επιταχύνει τη γλυκόλυση, ενώ επιβραδύνει την απελευθέρωση γλυκόζης από το ήπαρ και τη γλυκονεογένεση. Επίσης επιταχύνει τη γλυκογονοσύνθεση (απόθεμα), ενώ παράλληλα επιβραδύνει τη γλυκογονόλυση.

10 ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ ΤΩΝ ΣΑΚΧΑΡΩΝ (γλυκόζης) Το ενδοκρινές πάγκρεας παράγει τις κύριες ορμόνες που είναι απαραίτητες για τη ρύθμιση του μεταβολισμού των υδατανθράκων. Τα α κύτταρα του παγκρέατος παράγουν τη γλυκαγόνη, τα β κύτταρα παράγουν την ινσουλίνη και την αμυλίνη, ενώ τα δ κύτταρα παράγουν τη σωματοστατίνη.

11 ΧΩΡΟΘΕΤΗΣΗ ΕΚΚΡΙΣΕΩΝ ΟΡΜΟΝΩΝ ΠΑΓΚΡΕΑΤΟΣ Αναπαράσταση νησιδίων Langerhans. Τα β-κύτταρα παράγουν ινσουλίνη (μπλε), βρίσκονται κοντά στην παροχή αίματος, περιβάλλονται από τα παράγοντα γλυκαγόνη α-κύτταρα (πορτοκαλί). Εξωτερικά, τα δ-κύτταρα (κίτρινο, παράγουν σωματοστατίνη) και τα κύτταρα PP (πράσινο, παράγουν παγκρεατικό πολυπεπτίδιο).

12 ΚΥΡΙΕΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΕΣ ΤΩΝ ΟΡΜΟΝΩΝ ΤΟΥ ΠΑΓΚΡΕΑΤΟΣ - ΜΗΝΥΜΑΤΑ ΓΙΑ: α). Εναπόθεση γλυκογόνου στο ήπαρ και το μυϊκό ιστό (ινσουλίνη). β). Εναπόθεση λίπους στις λιποαποθήκες του σώματος (ινσουλίνη). γ). Μεταφορά αμινοξέων στα μυϊκά κύτταρα (ινσουλίνη). δ). Κινητοποίηση των αποθεμάτων ενέργειας από το λιπώδη ιστό (γλυκαγόνη). ε). Σταθεροποίηση των επιπέδων γλυκόζης στο αίμα (ινσουλίνη, γλυκαγόνη). στ). Προαγωγή της αύξησης του σώματος (η ινσουλίνη ως κύρια αναβολική ορμόνη).

13 ΡΟΛΟΣ ΤΗΣ ΙΝΣΟΥΛΙΝΗΣ

14 ΡΟΛΟΣ ΤΗΣ ΙΝΣΟΥΛΙΝΗΣ ΕΙΔΙΚΟΤΕΡΑ Η ινσουλίνη έχει αναβολική δράση. Μέσω μηνυμάτων: α). Επιδρά στην κυτταρική μεμβράνη, αυξάνοντας την ποσότητα γλυκόζης που προσλαμβάνεται. β). Μεταβάλλει την ενδοκυττάρια ενζυμική δράση, με αποτέλεσμα αύξηση της γλυκογονογένεσης (ήπαρ, μύες) και της λιπογένεσης (λιπώδης ιστός). γ). Προάγει την αύξηση του σώματος διεγείροντας τη σύνθεση πρωτεϊνών αυξητικός ρόλος της ινσουλίνης) και τη σύνθεση DNA, RNA. δ). Ενεργοποιεί ένζυμα, όπως η Na+/K+-ATPase για εισαγωγή Κ+ στα κύτταρα κ.λπ.

15

16 Συνολική ερμηνεία της δράσης της ινσουλίνης Είναι «γλυκοστατική» - «αντιγλυκαιμική» ορμόνη Το σύνολο των δράσεών της οδηγεί σε περιορισμό και έλεγχο της γλυκαιμίας, μέσω της αύξησης κατανάλωσης γλυκόζης, της αύξησης του αναβολισμού γλυκογόνου – λιπών – πρωτεϊνών, με ταυτόχρονη ελάττωση του καταβολισμού τους. Επίσης προάγει την ανάπτυξη του κυτταρο- σκελετού και την είσοδο του καλίου στα κύτταρα.

17 ΥΠΟΔΟΧΕΑΣ ΚΑΙ ΔΡΑΣΗ ΙΝΣΟΥΛΙΝΗΣ - ΚΙΝΑΣΗ

18 ΔΡΑΣΗ ΙΝΣΟΥΛΙΝΗΣ Η ινσουλίνη δεσμεύεται στον υποδοχέα της (1) ο οποίος με τη σειρά του ξεκινά αλυσίδες αντιδράσεων (2). Αυτές περιλαμβάνουν την μετατόπιση του μεταφορέα Glut-4 στην κυτταρική μεμβράνη και την είσοδο γλυκόζης στο κύτταρο μέσω του Glut-4 (3), σύνθεση γλυκογόνου (4), γλυκόλυση (5) και σύνθεση λιπαρών οξέων από την περίσσεια που γίνεται Ac-CoA (6).

19 Οι πολλές δράσεις της ινσουλίνης Οι δράσεις της ινσουλίνης είναι πολλές, στο μεταβολισμό αλλά και στη φυσιολογία και την ανάπτυξη του κυττάρου. Στις επόμενες διαφάνειες 19-27, εξηγούνται ειδικότερα ορισμένες δράσεις της ινσουλίνης. Σε πολλούς από αυτούς τους μηχανισμούς θα επανέλθουμε σε επόμενα μαθήματα.

20 Ινσουλίνη, γλυκομεταφορείς, γλυκόζη Σχηματικό διάγραμμα που δείχνει την αύξηση πρόσληψης γλυκόζης στα κύτταρα μέσω μετατόπισης GLUT4 από ενδοκυτταρικά κυστίδια στη μεμβράνη. Η μετατόπιση αυτή μηνυματοδοτείται* από την ινσουλίνη. Karlson et al. The FASEB Journal,16, p. 249, *Μεταγωγή του σήματος = signal transduction

21 ΙΝΣΟΥΛΙΝΗ – ΓΛΥΚΑΓΟΝΗ – ΑΔΡΕΝΑΛΙΝΗ: ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΣΤΗ ΣΥΝΘΑΣΗ ΤΟΥ ΓΛΥΚΟΓΟΝΟΥ ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΣΗ - ΑΠΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΣΗ

22 ΙΝΣΟΥΛΙΝΗ – ΕΛΕΓΧΟΣ ΤΗΣ ΛΙΠΟΓΕΝΕΣΗΣ - ΣΥΝΕΠΕΙΕΣ ΕΠΙ ΕΛΛΕΙΨΗΣ ΙΝΣΟΥΛΙΝΗΣ (ΑΠΙΣΧΝΑΝΣΗ). - ΣΥΝΕΠΕΙΕΣ ΕΠΙ ΧΟΡΗΓΗΣΗΣ ΕΝΕΣΙΜΗΣ ΙΝΣΟΥΛΙΝΗΣ ΕΑΝ ΣΥΝΥΠΑΡΞΕΙ ΜΕ ΚΑΤΑΧΡΗΣΗ ΥΔΑΤΑΝΘΡΑΚΩΝ (ΠΑΧΥΣΑΡΚΙΑ).

23 ΙΝΣΟΥΛΙΝΗ ΚΑΙ ΛΙΠΑΣΕΣ. ΠΕΡΙΟΡΙΣΜΟΣ ΛΙΠΟΛΥΣΗΣ ΚΑΙ ΕΛΕΓΧΟΣ ΚΕΤΩΣΗΣ ΣΕ ΕΛΛΕΙΨΗ ΙΝΣΟΥΛΙΝΗΣ - ΑΡΥΘΜΙΣΤΟ ΣΔ-1 ΠΡΟΚΥΠΤΕΙ ΚΕΤΩΣΗ

24 ΙΝΣΟΥΛΙΝΗ-ΑΔΡΕΝΑΛΙΝΗ-ΙΟΝΤΑ ΟΙ ΟΡΜΟΝΕΣ ΙΝΣΟΥΛΙΝΗ & Η ΑΔΡΕΝΑΛΙΝΗ ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΟΥΝ ΤΗΝ ATPase Na+/K+, ΩΣΤΕ ΤΟ Κ+ ΝΑ ΕΙΣΕΡΧΕΤΑΙ ΣΤΟ ΚΥΤΤΑΡΟ (ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΗ). ΙΔΙΑΙΤΕΡΗ ΣΗΜΑΣΙΑ ΓΙΑ ΤΟΥΣ ΜΥΕΣ (ΣΥΣΠΑΣΗ). ΙΝΣΟΥΛΙΝΗ → ΕΙΣΟΔΟΣ Κ+ ΣΤΑ ΚΥΤΤΑΡΑ. ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΘΕΙ ΩΣ ΕΠΕΙΓΟΥΣΑ ΘΕΡΑΠΕΙΑ ΣΤΗΝ ΥΠΕΡΚΑΛΙΑΙΜΙΑ. ΑΝΤΙΣΤΟΙΧΑ, ΕΙΣΟΔΟΣ Κ+ ΣΤΑ β-ΚΥΤΤΑΡΑ → ΕΚΚΡΙΣΗ ΙΝΣΟΥΛΙΝΗΣ.

25 ΙΝΣΟΥΛΙΝΗ, ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΣΗ ATPase Na+/K+ Η α2-ισόμορφη ATP-άσης βρίσκεται κυρίως στους μυς, στην καρδιά και στον εγκέφαλο

26 ΙΝΣΟΥΛΙΝΗ, ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΣΗ ATPase Na+/K+ ΤK = Tyrosine Kinase Insulin Receptor INS = Insulin GLUT4 = Glucose Transporter 4 G-6-P = Glucose-6-Phosphate PLC = Phospho-Lipace C DAG = Di-acyl-glycerol IP3 = Inositol-Phosphate-3 PKC = Protein Kinase C PKA = Protein Kinase A EPI/NEPI = Epinephrine/Norepinephrine GP = G Proteins AC = Adenylate cyclase

27 ΜΗΝΥΜΑΤΑ ΤΗΣ ΙΝΣΟΥΛΙΝΗΣ ΠΟΥ ΟΔΗΓΟΥΝ ΣΤΗ ΣΥΝΘΕΣΗ ΠΡΩΤΕΪΝΗΣ: ΑΝΑΒΟΛΙΣΜΟΣ ΜΕΤΑΞΥ ΤΗΣ ΟΡΜΟΝΗΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΔΡΑΣΗΣ: ΔΕΥΤΕΡΑ ΜΗΝΥΜΑΤΑ

28 Η ΠΟΛΥΠΛΟΚΟΤΗΤΑ ΤΩΝ ΔΕΥΤΕΡΩΝ ΜΗΝΥΜΑΤΩΝ Insulin receptor (InR) Insulin receptor substrate 1 (IRS-1) Phosphoinositide 3-kinase (PI 3-K) Phosphoinositide-dependent kinase 1 (PDK-1) Protein kinase B (PKB) Tuberous sclerosis complex 1 and 2 (TSC1/TSC2) Mammalian target of rapamycin (mTOR) Ribosomal protein S6 kinase 1 (S6K1) Eukaryotic initiation factor (eIF) 4E binding protein 1 (4EBP1) Ribosomal subunit S6 (rpS6) Phosphatase and tensin homologue deleted on chromosome 10 (PTEN) Protein phosphatase 2A (PP2A) Adenosine monophosphate (AMP) AMP kinase (AMPK)

29 ΕΚΚΡΙΣΗ ΙΝΣΟΥΛΙΝΗΣ

30 ΙΝΣΟΥΛΙΝΗ, ΔΟΜΗ ΚΑΙ ΕΚΚΡΙΣΗ Προ-ινσουλίνη, ινσουλίνη, Διαγνωστικός ρόλος παρουσίας προ-ινσουλίνης, Διάταση Στομάχου και έκκριση Γαστρικών Υγρών, Αυτόνομο Νευρικό Σύστημα, Ρόλος Ινγκρετινών (GIP, GLP), Αύξηση Γλυκόζης (γενικά Μακροθρεπτικών) στο αίμα αμέσως μετά το γεύμα, Ελάττωση έκκρισης Γλυκαγόνης, Ρόλος Χολοκυστοκινίνης, Ρόλος ιόντων Καλίου, Συνδυασμός χημικών και νευρικών ερεθισμάτων.

31 Η ΔΟΜΗ ΤΗΣ ΙΝΣΟΥΛΙΝΗΣ, ΤΟ ΠΕΠΤΙΔΙΟ C ΣΤΗ ΔΙΑΓΝΩΣΤΙΚΗ ΤΟ ΠΕΠΤΙΔΙΟ C ΠΟΥ ΑΠΕΛΕΥΘΕΡΩΝΕΤΑΙ ΕΙΝΑΙ ΑΝΑΛΟΓΟ ΤΗΣ ΙΝΣΟΥΛΙΝΗΣ ΠΟΥ ΠΑΡΑΓΕΤΑΙ

32 Σχέση ινσουλίνης/γλυκαγόνης Η ινσουλίνη ρυθμίζει την συγκέντρωση της γλυκόζης στο αίμα σε συνεργασία με την γλυκαγόνη. Οι δύο ορμόνες παράγονται ενδοκρινικά στο πάγκρεας με τη διαφορά ότι η γλυκαγόνη παράγεται στα α-κύτταρα. Ο μηχανισμός δράσης τους είναι ακριβώς αντίστροφος, για αυτό μπορούμε να πούμε ότι αλληλορυθμίζονται μεταξύ τους. Η ινσουλίνη έχει αναβολική δράση και η γλυκαγόνη καταβολική. Είναι απαραίτητη η ισορροπία ανάμεσα στις δύο ορμόνες γιατί έτσι ρυθμίζεται η λειτουργία του οργανισμού στο μεταβολισμό των υδατανθράκων.

33 Η ΑΝΤΙΣΤΡΟΦΗ ΣΧΕΣΗ ΙΝΣΟΥΛΙΝΗΣ ΓΛΥΚΑΓΟΝΗΣ ΚΑΙ Η ΑΝΤΙΣΤΡΟΦΗ ΠΟΡΕΙΑ

34 ΡΥΘΜΙΣΗ ΤΗΣ ΕΚΚΡΙΣΗΣ ΙΝΣΟΥΛΙΝΗΣ: ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η έκκριση ινσουλίνης ρυθμίζεται κυρίως: Από την έκκριση του πεπτιδίου GIP (glucose inhibitory peptide), μία ινγκρετίνη, από το στομάχι και το δωδεκαδάκτυλο μετά την λήψη τροφής. Επίσης από την αύξηση της συγκέντρωσης της γλυκόζης στο αίμα, μετά τη λήψη τροφής, που γίνεται αισθητή από τα β-κύτταρα του παγκρέατος.

35 Συγχρονισμός της γλυκαιμίας και της ινσουλιναιμίας, μία απαραίτητη αλλά πολύπλοκη διαδικασία (δυσκολία)

36 ΡΥΘΜΙΣΗ ΤΗΣ ΕΚΚΡΙΣΗΣ ΙΝΣΟΥΛΙΝΗΣ: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΡΟΛΟ ΣΤΗΝ ΕΚΚΡΙΣΗ ΙΝΣΟΥΛΙΝΗΣ ΠΑΙΖΕΙ ΕΠΙΣΗΣ ΚΑΙ ΤΟ ΕΙΔΟΣ ΤΩΝ ΜΑΚΡΟΘΡΕΠΤΙΚΩΝ, ΜΕ ΤΗΝ ΠΡΩΤΕΪΝΗ ΝΑ ΑΠΟΤΕΛΕΙ ΤΟ ΙΣΧΥΡΟΤΕΡΟ ΕΡΕΘΙΣΜΑ ΕΚΚΡΙΣΗΣ. ΤΟ ΑΥΤΟΝΟΜΟ ΝΕΥΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΚΑΙ Η ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ ΙΟΝΤΩΝ ΚΑΛΙΟΥ ΣΤΟ ΑΙΜΑ ΣΥΜΜΕΤΕΧΟΥΝ ΣΤΗ ΜΗΝΥΜΑΤΟΔΟΤΗΣΗ ΓΙΑ THN ΕΚΚΡΙΣΗ ΤΗΣ ΙΝΣΟΥΛΙΝΗΣ.

37 Παρασυμπαθητικό σύστημα, ακετυλοχολίνη: Προαγωγή της έκκρισης ινσουλίνης Συμπαθητικό σύστημα: «Αντίδραση» στη δράση της ινσουλίνης

38 Συμπαθητικό σύστημα: Καταστολή της έκκρισης της ινσουλίνης Mitrani P et al. Am J Physiol Endocrinol Metab :E1069-E1078 PNS, parasympathetic nervous system; M3R, muscarinic type 3 receptor; ACh, acetylcholine (general cholinergic agonist); 4-DAMP, 4- diphenylacetoxy-N-methylpiperidine methobromide (M3R-specific antagonist); SNS, sympathetic nervous system; α2aAR, α2a- adrenergic receptor; Yoh, yohimbine (α2- adrenergic receptor antagonist); OM, oxymetazoline (α2a-adrenergic receptor- specific agonist). ACh stimulates M3R activity, resulting in increased insulin secretion, while 4- DAMP inhibits M3R activity, resulting in decreased insulin secretion. Yoh inhibits α2aAR activity, resulting in increased insulin secretion, while OM stimulates α2aAR activity, resulting in decreased insulin secretion.

39 SUR1, sulfonylurea receptor 1; Kir, inwardly rectifying K channel; ACh, acetylcholine; Epac-2, exchange protein directly activated by cAMP 2; GLP-1, glucagon-like peptide 1; PKA, protein kinase A; PKC, protein kinase C ΜΙΑ ΣΥΝΟΨΗ ΤΩΝ ΕΡΕΘΙΣΜΑΤΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΚΚΡΙΣΗ ΙΝΣΟΥΛΙΝΗΣ, ΣΕ ΕΠΙΠΕΔΟ β-ΚΥΤΤΑΡΩΝ

40 Η ΙΝΣΟΥΛΙΝΗ ΕΚΚΡΙΝΕΤΑΙ ΜΕ ΚΥΜΑΙΝΟΜΕΝΟ ΡΥΘΜΟ, ΠΑΛΜΟΣ ΤΩΝ ΟΡΜΟΝΩΝ

41 ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ- ΠΑΘΟΛΟΓΙΑ ΕΚΚΡΙΣΗΣ ΙΝΣΟΥΛΙΝΗΣ Φυσιολογική έκκριση μετά τη λήψη τροφής. Ελάττωση ή έλλειψη έκκρισης, σακχαρώδης διαβήτης τύπου Ι. Αναπλήρωση της έκκρισης με ενέσεις, σακχαρώδης διαβήτης τύπου Ι. Υπερέκκριση ινσουλίνης σε ιδιοπαθείς καταστάσεις (άγνωστης αιτιολογίας) και σε ινσουλινώματα (όγκοι παγκρέατος). Αντίσταση στην ινσουλίνη και αύξηση έκκρισης, σε παχυσαρκία (αντίσταση λιπαρών οξέων) και στα πρώτα στάδια του σακχαρώδη διαβήτη τύπου ΙI.

42 «Αντίσταση» στην ινσουλίνη Το μήνυμά της δεν γίνεται «αντιληπτό» από τούς ιστούς του σώματος. Σύνδρομο, ευρύ κλινικό φάσμα, περιλαμβάνει: 1.Την παχυσαρκία, 2.Την ανοχή στην γλυκόζη, 3.Το σακχαρώδη διαβήτη τύπου ΙΙ, 4.Το μεταβολικό σύνδρομο, 5.Το σύνδρομο πολυκυστικών ωοθηκών (πολλά περιστατικά του).

43 Η ΠΑΧΥΣΑΡΚΙΑ ΚΑΙ Η ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ ΣΤΗΝ ΙΝΣΟΥΛΙΝΗ. ΑΥΞΗΣΗ ΕΚΚΡΙΣΗΣ ΙΝΣΟΥΛΙΝΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΣ ΡΥΘΜΟΣ ΕΚΚΡΙΣΗΣ ΤΗΣ ΙΝΣΟΥΛΙΝΗΣ

44 Υπερπαραγωγή ινσουλίνης - Σύνδρομο ινσουλινώματος Η ινσουλίνη φυσιολογικά παράγεται από τα β- κύτταρα των νησιδίων του παγκρέατος και ρυθμίζει τα επίπεδα γλυκόζης στο αίμα. Όταν αναπτύσσεται όμως ένα είδος όγκου στο πάγκρεας, που ονομάζεται ινσουλίνωμα, προκαλεί υπερπαραγωγή ινσουλίνης. Αυτό συνεπάγεται μεγάλη πτώση της γλυκόζης του αίματος (υπογλυκαιμία). Η πτώση εκδηλώνεται με εφίδρωση, ταχυπαλμία, τρεμούλα, σύγχυση, τάση για λιποθυμία, απώλεια της συνείδησης ή ακόμα και κώμα.

45 Η γλυκαγόνη

46 ΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΓΛΥΚΑΓΟΝΗΣ Η γλυκαγόνη προκαλεί αύξηση της γλυκόζης στο αίμα και εξασφαλίζει το σχετικό εφοδιασμό. Αυτό επιτυγχάνεται με διάφορους μηχανισμούς: α) Με την αύξηση της γλυκογονόλυσης στο ήπαρ. β) Με την αύξηση της νεογλυκογένεσης (γλυκονεογένεσης) από γαλακτικό οξύ, αμινοξέα και γλυκερόλη (αναερόβιος μεταβολισμός, καταβολισμός πρωτεϊνών και λιπών).

47 ΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΓΛΥΚΑΓΟΝΗΣ Η γλυκαγόνη είναι καταβολική ορμόνη και τα ερεθίσματα για την έκκριση της είναι η πείνα, η αύξηση της ποσότητας των αμινοξέων στο αίμα και η μείωση της ποσότητας ελεύθερων λιπαρών οξέων (συνδέονται στην αλβουμίνη) στο αίμα. Η γλυκαγόνη παίζει ιδιαίτερο ρόλο στις αποκαλούμενες «κετογονικές δίαιτες» (κυρίως τις πρωτεϊνικές) επειδή προάγει τη λιπόλυση.

48 ΜΕΙΩΣΗ ΓΛΥΚΑΓΟΝΗΣ ΣΕ ΑΥΞΗΣΗ ΕΛΕΥΘΕΡΩΝ ΛΙΠΑΡΩΝ ΟΞΕΩΝ Η ΕΛΑΦΡΑ «ΝΗΣΤΕΙΑ» ΚΑΙ ΤΟ ΗΠΙΟ ΑΔΥΝΑΤΙΣΜΑ ΜΕΣΩ ΤΗΣ ΔΙΑΣΠΑΣΗΣ ΛΙΠΟΥΣ ΔΙΕΥΚΟΛΥΝΕΙ ΤΗ ΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΙΝΣΟΥΛΙΝΗΣ. ΟΧΙ ΟΜΩΣ Η «ΣΤΕΡΗΤΙΚΗ ΔΙΑΙΤΑ ΚΑΙ Η ΡΑΓΔΑΙΑ ΛΙΠΟΛΥΣΗ – ΑΥΤΕΣ ΠΡΟΚΑΛΟΥΝ «ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ» ΣΤΗΝ ΙΝΣΟΥΛΙΝΗ.

49 ΜΕΙΩΣΗ ΓΛΥΚΑΓΟΝΗΣ ΣΕ ΑΥΞΗΣΗ ΕΛΕΥΘΕΡΩΝ ΛΙΠΑΡΩΝ ΟΞΕΩΝ Metabolism, Volume 17, Issue 4, April 1968, Pp Effect of plasma free fatty acids on plasma glucagon and serum insulin concentrations L.L. Madison, W.A. Seyffert, R.H. Unger, B. Barker Department of Internal Medicine, University of Texas Southwestern Medical School at Dallas, Dallas, Texas, USA. Abstract: The acute elevation of plasma free fatty acids to levels found during prolonged starvation by means of infusion of a triglyceride emulsion plus heparin in 5 dogs was associated with a 40 per cent decrease in plasma glucagon and a 33 per cent increase in serum insulin. This inhibitory feedback of free fatty acid on glucagon secretion and stimulatory feedback on insulin secretion very likely contribute to the smooth transition from carbohydrate to fat metabolism characteristic of prolonged starvation without the danger of progressive keto-acidosis.

50 Η ΕΚΚΡΙΣΗ ΤΗΣ ΓΛΥΚΑΓΟΝΗΣ Τα περισσότερα θρεπτικά (γλυκόζη, ελεύθερα λιπαρά οξέα και κετονοσώματα), εκτός από τα αμινοξέα, καταστέλλουν την έκκριση γλυκαγόνης. Η in vivo έκκριση της γλυκαγόνης είναι το αθροιστικό αποτέλεσμα της επίδρασης των θρεπτικών υποστρωμάτων, αλλά και νευρικών, ιονικών και ορμονικών ερεθισμάτων. Όπως αναφέρθηκε, ιδιαίτερα σημαντικός είναι ο συγχρονισμός της έκκρισής της γλυκαγόνης σε σχέση με την ινσουλίνη.

51 ΣΥΝΤΟΝΙΣΜΟΣ ΙΝΣΟΥΛΙΝΗΣ – ΓΛΥΚΑΓΟΝΗΣ ΜΕΤΑ ΤΗΝ ΛΗΨΗ ΓΕΥΜΑΤΟΣ Η ΣΥΝΕΡΓΑΣΙΑ ΤΩΝ β- ΚΑΙ ΤΩΝ α- ΚΥΤΤΑΡΩΝ ΤΟΥ ΠΑΓΚΡΕΑΤΟΣ

52 ΓΛΥΚΟΖΗ – ΙΝΣΟΥΛΙΝΗ - ΓΛΥΚΑΓΟΝΗ → ΑΥΞΗΣΗ ΓΛΥΚΟΖΗΣ ΑΙΜΑΤΟΣ (ΓΛΥΚΑΙΜΙΑΣ)

53 Συγχρονισμός ινσουλίνης – γλυκαγόνης, σε σχέση με τα γεύματα

54 ΣΥΝΤΟΝΙΣΜΟΣ ΙΝΣΟΥΛΙΝΗΣ – ΓΛΥΚΑΓΟΝΗΣ ΑΝΑΜΕΣΑ ΣΤΑ ΓΕΥΜΑΤΑ

55 ΣΥΝΤΟΝΙΣΜΟΣ ΙΝΣΟΥΛΙΝΗΣ – ΓΛΥΚΑΓΟΝΗΣ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΜΗΧΑΝΙΚΟΥ ΕΡΓΟΥ

56 ΑΔΡΕΝΑΛΙΝΗ – ΓΛΥΚΑΓΟΝΗ – ΓΛΥΚΟΖΗ - ΙΝΣΟΥΛΙΝΗ Η ΑΔΡΕΝΑΛΙΝΗ ΑΥΞΑΝΕΙ ΤΗΝ ΕΚΚΡΙΣΗ ΓΛΥΚΑΓΟΝΗΣ (ΣΥΜΠΑΘΗΤΙΚΟ ΝΕΥΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ). ΣΤΡΕΣ ΚΑΙ «ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ ΣΤΗΝ ΙΝΣΟΥΛΙΝΗ.

57 ΑΛΛΕΣ ΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ ΣΤΗΝ ΕΚΚΡΙΣΗ ΤΗΣ ΓΛΥΚΑΓΟΝΗΣ Η αδρεναλίνη, η γαστρίνη, η παγκρεοζυμίνη και άλλα πεπτίδια αυξάνουν την έκκριση γλυκαγόνης, ενώ η σεκρετίνη την καταστέλλει. Η έλλειψη έκκρισης γλυκαγόνης είναι σπάνια και οδηγεί σε υπογλυκαιμία. Υπερέκκριση γλυκαγόνης έχει βρεθεί σε νόσους υπερέκκρισης αυξητικής ορμόνης και θυρεοειδών ορμονών. Αυτές παίζουν ρόλο στην εμφάνιση ανωμαλιών μεταβολισμού λίπους και υδατανθράκων.

58 Υπερπαραγωγή γλυκαγόνης - Σύνδρομο γλυκαγονώματος Φυσιολογικά η γλυκαγόνη παράγεται από τα α- κύτταρα των νησιδίων του παγκρέατος και βοηθάει στη διατήρηση φυσιολογικών επιπέδων σακχάρου στο αίμα έχοντας δράση αντίθετη της ινσουλίνης. Σε υπερπαραγωγή γλυκαγόνης από βλάβες του παγκρέατος (γλυκαγονώματα) προκαλείται ήπιος σακχαρώδης διαβήτης, που συνήθως είναι χωρίς συμπτώματα. Σε κάποιες περιπτώσεις συνοδεύεται από αδυνάτισμα και ένα χαρακτηριστικό εξάνθημα, που περιγράφεται ως μεταναστευτικό και νεκρωτικό.

59 Άλλες ορμόνες – γλυκαιμία - στρες

60 Η ΑΜΥΛΙΝΗ H αμυλίνη αποτελείται από 37 αμινοξέα και εκκρίνεται μαζί με την ινσουλίνη από τα β-κύτταρα του παγκρέατος, σαν απάντηση σε γεύμα. Είναι ο κύριος «συνεργάτης» της ινσουλίνης. Καθυστερεί την άφιξη της τροφής στο έντερο και έτσι την απορρόφηση της εξωγενούς γλυκόζης, ενώ καταστέλλει την έκκριση της γλυκαγόνης στη μεταγευματική περίοδο, άρα και τη γλυκονεογένεση.

61 Η ΑΜΥΛΙΝΗ Η δράση της αμυλίνης «ακολουθεί» εκείνη της ινσουλίνης. Yπάρχει ανεπάρκεια της αμυλίνης σε άτομα με Σακχαρώδη Διαβήτη τύπου I, ενώ οι μεταβολές της συγκέντρωσης της αμυλίνης σε άτομα με διαταραγμένη ανοχή γλυκόζης και ΣΔ τύπου II, παραλληλίζονται με τις μεταβολές της ινσουλίνης, επιτείνοντας τα προβλήματα.

62 ΡΟΛΟΣ ΤΗΣ ΑΜΥΛΙΝΗΣ Η αμυλίνη συμπληρώνει τη δράση της ινσουλίνης στο μεταβολισμό της γλυκόζης, ρυθμίζοντας την είσοδό της στην κυκλοφορία. Η ανεπάρκεια της αμυλίνης σε άτομα με διαβήτη, μπορεί να οδηγήσει σε χρόνια υπεργλυκαιμία, ιδιαίτερα κατά τη διάρκεια της μεταγευματικής περιόδου, φαινόμενο που παρατηρείται σε ασθενείς με διαβήτη, παρά την ινσουλινο-θεραπεία.

63 ΣΩΜΑΤΟΣΤΑΤΙΝΗ Η σωματοστατίνη αναστέλλει παράλληλα την έκκριση της ινσουλίνης και της γλυκαγόνης και μειώνει την ταχύτητα απορρόφησης όλων των θρεπτικών στοιχείων από το πεπτικό σύστημα. Η απελευθέρωση σωματοστατίνης ρυθμίζεται από την αύξηση συγκέντρωσης στο αίμα γλυκόζης, αμινοξέων και λιπαρών οξέων. Ο κύριος ρόλος της είναι να «εξισορροπεί», να «φρενάρει» τη δράση της αυξητικής ορμόνης.

64 ΤΟ ΠΑΓΚΡΕΑΤΙΚΟ ΠΟΛΥΠΕΠΤΙΔΙΟ Το παγκρεατικό πολυπεπτίδιο καταστέλλει την όρεξη. Σε υγιείς εθελοντές περιορίζει 15-25% την ποσότητα της τροφής που καταναλώνουν. Καλοήθεις όγκοι παγκρέατος με υπερπαραγωγή ΠΠ οδηγούν σε απίσχναση, όπως διαπιστώθηκε ερευνητικά (Imperial College Λονδίνου). Ανάγκη παραγωγής της ορμόνης σε σταθερή φαρμακολογικά μορφή, για χρήση.

65 Επίδραση του περιβάλλοντος στη γλυκαιμία, στρες, βιορυθμοί Οι ορμόνες του στρες, αδρεναλίνη και κορτιζόνη. Επιδράσεις του στρες στη ρύθμιση της γλυκαιμίας και συνέπειές τους. Ο ύπνος, το 24ωρο και οι βιορυθμοί. Η συνεργασία των ορμονών του πεπτικού συστήματος στη ρύθμιση της γλυκαιμίας, της πείνας και του κορεσμού.

66 ΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΤΟΥ STRESS ΚΑΙ Η ΓΛΥΚΑΙΜΙΑ Όταν διεγείρεται το Σύστημα του Στρες αυξάνει η έκκριση αδρεναλίνης και κορτιζόνης. Αυτές προκαλούν αυξημένη σύνθεση νέας γλυκόζης, υπεργλυκαιμία και αυξημένη έκκριση ινσουλίνης. Η ινσουλίνη και η κορτιζόνη προκαλούν αύξηση του σπλαχνικού λίπους, αυτό προκαλεί αντίσταση στην ινσουλίνη και αποτέλεσμα είναι να το μεταβολικό σύνδρομο: δυσλιπιδαιμία, υπέρταση, διαβήτη Τύπου 2, αθηροσκλήρωση.

67 ΚΟΡΤΙΖΟΛΗ – ΒΙΟΡΥΘΜΟΣ – ΥΠΝΟΣ – ΑΓΧΟΣ – ΓΛΥΚΑΙΜΙΑ - ΙΝΣΟΥΛΙΝΗ

68 ΚΟΡΤΙΖΟΛΗ – ΒΙΟΡΥΘΜΟΣ – ΥΠΝΟΣ – ΑΓΧΟΣ – ΓΛΥΚΑΙΜΙΑ - ΙΝΣΟΥΛΙΝΗ International Journal of Endocrinology, Volume 2010 (2010), Article ID ,

69 Κορτιζόλη και λήψη φαγητού Τα επίπεδα της κορτιζόλης ακολουθούν το φυσικό (ημερήσιο) ρυθμό μας. Γενικά. αρχίζουν να αυξάνονται περίπου στις 4.30΄με 6.00΄ π.μ. και κορυφώνονται γύρω στις 8 π.μ., ενώ στη συνέχεια, όλη την ημέρα ρυθμίζονται φυσιολογικά ανάλογα με τις ανάγκες. Όταν περνάμε μεγάλο χρονικό διάστημα χωρίς τροφή, τα επινεφρίδια μας απελευθερώνουν περισσότερη κορτιζόλη και αδρεναλίνη, για τη φυσιολογική λειτουργία του σώματος. Η κορτιζόλη συμμετέχει στη ρύθμιση του σακχάρου στο αίμα μεταξύ των γευμάτων και τη νύχτα, επομένως το να αποτρέπουμε υψηλά επίπεδα κορτιζόλης τρώγοντας έγκαιρα, υγιεινά γεύματα και μικρογεύματα θεωρείται απαραίτητο.

70 ΟΡΜΟΝΕΣ ΤΟΥ ΠΕΠΤΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΚΑΙ ΤΡΟΦΗ ΟΡΕΞΙΓΟΝΕΣ ΚΑΙ ΑΝΟΡΕΞΙΓΟΝΕΣ ΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ ΠΡΟΕΛΕΥΣΗ ΔΙΕΓΕΡΣΗ ΑΝΑΣΤΟΛΗ