в-к Лечител
в-к Лечител
 

Глюкозата играе ключова роля за живота на човека

Брой: 17, 27 април 2023 - СУТРЕШЕН ГЪРЛОБОЛ
От хилядолетия въглехидратите са основна съставна част на ежедневния хранителен режим на човека, която е безусловно необходима за добива на енергия, обуславяща протичането на жизнените процеси в неговия организъм. Над триста хиляди вида растения на планетата, с помощта на слънчевите лъчи, превръщат двете най-разпространени вещества на земята – водата и въглеродния диоксид, в глюкоза, от която се синтезират огромен брой въглехидрати – най-разпространеният клас органични вещества на планетата.

На човечеството са били нужни около три столетия за разкриването на същността на величествения процес фотосинтеза, открил пътя за появата и поддържането на живота на земята, в т.ч. и на неговата най-развита форма – хомо сапиенс. През 1630 година нидерландският натуралист Ян ван Хелмонт доказва, че растенията сами произвеждат органичните вещества, които съдържат, а не ги извличат от почвата. След около 150 години английският химик и теолог Джоузеф Пристли доказва, че при вегетацията си растенията отделят живителна субстанция, поддържаща дишането и горенето. Пристли обаче пропуснал важния факт, че за протичането на този процес е необходима слънчева светлина. Факт, установен по-късно от нидерландския биолог, химик и физиолог Йоханес Ингенхаус – личен съветник и лекар на австрийската императрица Мария Терезия.
В началото на XX век немският химик Рихард Вилщетер – носител на Нобелова награда, разкрива структурата на хлорофила, магическата субстанция в растенията, която улавя слънчевата светлина и дава старт на поредица от сложни биохимични процеси, протичащи в две фази – светла и тъмна. Нидерландският микробиолог Корнелис ван Нил установява, че в светлата фаза протича фотолиза (разлагане под действието на светлината) на водата, при което се отделя кислород. В тъмната фаза се осъществява свързване на атмосферния въглероден диоксид и образуване на простия монозахарид глюкоза по т.нар. цикъл на Калвин. От огромния брой въглехидрати, които растенията синтезират, в ежедневния рацион на човека влизат само много малка част от тях – глюкоза, фруктоза, захароза, рибоза, малтоза, лактоза, скорбяла, пектин, инулин и целулоза.
Глюкозата е
прост монозахарид, който природата е избрала като основен източник на енергия в човешкия организъм
Вероятно този избор се обуславя от факта, че тя е главен продукт на фотосинтезата, протичаща в невероятния брой растения на земята. Фотосинтезиращите цианобактерии се появяват преди около 3,3 милиарда години, а растенията – преди 450 милиона години. Те насищат атмосферата на планетата с кислород и създават предпоставки за появата на невероятното многообразие от животни. Счита се, че първият човек се появява едва преди не повече от 500 000 години.
Наименованието „глюкоза“ дава през 1838 година френският химик Жан-Батист Дюма. То произлиза от древногръцката дума γλεῦκος, означаваща мъст или сладко вино. През 1801 година друг френски химик – Жозеф Луи Пруст, изолирал кристали на глюкозата от гроздовия сок, в резултат на което тя получила още едно наименование – гроздова захар.   
В човешкия организъм глюкозата се транспортира чрез сложен и енергоемък процес, в който участва специфичен транспортен протеин и натриеви йони. В кръвния ток съдържанието на глюкоза се регулира от хормоните инсулин, кортизол и глюкагон, които управляват постъпването на глюкозата в клетките и са свързани с важните метаболитни процеси гликолиза, глюконеогенеза и гликогенолиза.
Инсулинът, който се произвежда от панкреаса, способства за усвояването на глюкозата от клетките на тъканите, по-специално от тези на черния дроб и мускулите, и нейното превръщане в запасния полизахарид гликоген. Това е единственият хормон в човешкото тяло, който понижава нивото на глюкоза в кръвния ток.
Кортизолът е стероиден хормон, продуциран от надбъбречните жлези. Неговите нива нарастват при физически и емоционален стрес. Главната му роля е свързана с регулация на кръвното налягане и утилизирането на въглехидратите, протеините и липидите в човешкото тяло. В резултат на разпадането на протеините се образуват аминокиселни, които се насочват към черния дроб, където се превръщат в глюкоза.
Глюкагонът е хормон, продуциран от панкреаса, който при нужда способства за разграждане на гликогена, съхраняван в черния дроб, в резултат на което се освобождава източникът на енергия – глюкоза.
Гликолизата е метаболитен процес на разпадане на молеулата на глюкозата, който може да протече анаеробно (без достъп на кислород) и аеробно – в приствието на кислород. При анаеробната гликолиза продукт е млечна киселина. А при дрождите и някои бактерии – алкохол, въглероден диоксид и млечна киселина. При аеробната гликолиза крайни продукти са въглероден диоксид и вода. Т.е. изходните продукти, от които е синтезирана глюкозата.  
Глюкогенезата е метаболитен път, по който се синтезира глюкоза от невъглехидратни субстрати – млечна киселина, глицерол и гликогенни аминокиселини.
Глюкогенолизата е процес на разграждане на гликогена, протичащ в клетките на черния дроб и мускулите, свързан с освобождаване на глюкоза в кръвния ток. Глюкогенолизата стартира при недостиг на основния енергиен източник – глюкозата, в кръвния ток. Природата е „помислила“ и за резервен вариант – използването на липидите като източник на енергия, при условие, че нивото на глюкоза в организма спадне под критично ниски нива.  
Глюкозата се абсорбира в тънките черва и попада в кръвния ток, откъдето се насочва за добив на енергия  или за съхранение под формата на резервния полизахарид гликоген. Производството на енергия в клетките се осъществява в митохондриите – клетъчни органели, известни като енергетични фабрики в човешкото тяло. Основен субстрат за това производство е именно глюкозата. Продуцираната енергия се съхранява по един невероятно остроумен, гениален начин – в молекулите на аденозинтрифосфорната киселина (АТФ). Това е уникално вещество, съставено от монозахарида рибоза, азотната база аденин и три остатъка на фосфорната киселина, свързани чрез две макроергични (високоенергийни) връзки, при разкъсването на една от които се освобождава 40kJ енергия. АТФ „спонсорира“ всички енергийни разходи на организма – движението на мускулите, дейността на нервната система и мозъка, процесите на синтез на невероятен брой химични вещества – ензими, хормони, невротрансмитери, протеини, липиди и т.н. Една молекула глюкоза осигурява нужната енергия за „зареждане“ на 38 молекули на АТФ.
Важна задача на човешкия мозък е поддържането на енергийното „стопанство“ на организма, което може да се илюстрира като постоянно удържане на впряг буйни коне, готови всеки момент да се впуснат в галоп. Единственото „гориво“ за функционирането на клетките на човешкия мозък е глюкозата. Масата на човешкия мозък съставлява едва 2% от тялото, но той консумира около 20% от общите енергийни разходи на организма.
Човешкият организъм набавя необходимата му глюкоза главно чрез плодовете, зеленчуците, зърнените храни и кореноплодите, съдържащи фруктоза, захароза, глюкоза и скорбяла. Макар и по друг, различен от този на глюкозата метаболитен път, фруктозата почти изцяло се метаболизира в черния дроб. Около 50% от нея се изомеризира до глюкоза, 25% се превръщат в млечна киселина, която се използва като енергиен източник, около 15% се депонират в черния дроб под формата на гликоген и (за жалост!) 10% се насочват към липогенеза – синтез на мастна тъкан.
Попадайки в стомаха, под действието на киселината, захарозата се разпада на глюкоза и фруктоза. Продуцираният главно от панкреаса ензим алфа-амилаза катализира превръщането на скорбялата в съставящия я мономер – глюкоза. Процесът частично се осъществява в устната кухина и основно – в дванадесетопръстника. Поддържането на оптимално ниво на глюкоза в кръвния ток има ключова роля за жизнения статус на човешкия организъм. Счита се, че
нормалното й съдържание
следва да е в границите от 3,4 до 6,1 ммол/л (0,61 – 1,01 г/л). При повишение на съдържанието на глюкоза в кръвта от 6,1 до 7,0 ммол/л обикновено се говори за преддиабет. При по-високи стойности от 7,0 ммол/л – за диабет. Повишеното съдържание на глюкоза в кръвта обаче не винаги е свързано с патологии. То може да се дължи на физиологично повишение на нивото на глюкоза, причинено от стрес, шок или физическо натоварване. Влияние оказват и фактори като кофеин, диуретици, перорални контрацептиви и др.
Под формата на интравенозен разтвор глюкозата присъства в списъка на основните и есенциални медицински средства на Световната здравна организация. Тя намира широко приложение и в хранителната индустрия. Промишленото й производство се основава на ензимна хидролиза на скорбялата, съдържаща се в царевицата, ориза, пшеницата, триците, маниоката, картофите и др.  
Макар и проста по състав (състои се само от три елемента – въглерод, водород и кислород) глюкозата е уникално химично съединение, което играе ключова роля както за живота на човека, така и на огромен брой други живи същества, населяващи планетата.

Доц. д-р Димитър ПОПОВ



Брой: 17, 27 април 2023
 
 
Продукти
 
ДЯВОЛСКИ НОКЪТ
 
Витатабс®D10 джуниър
 
КОТЕШКИ НОКЪТ (CAT'S CLAW)
 
Lechitel.BG :::
 
Книга Лечител
Lechitel.BG :::
 
Taloni-otstupki
 
e-shop
 
Dobipress abonament
 
www.lechitel.bg
 
Избери цвят 
© 2007 Лечител ООД