گلوکاگون.
گلوکاگون چیست و از کجا میآید؟
گلوکاگون یک هورمون3 است. هورمونها مانند پیامرسانهای شیمیایی بدن هستند که از یک غده یا سلول ترشح میشوند و به سلولهای دیگر دستور انجام کاری را میدهند. گلوکاگون دقیقاً از سلولهای خاصی در لوزالمعده4 (پانکراس) به نام سلولهای آلفا ساخته و آزاد میشود. لوزالمعده شما یک عضو کوچک و مهم پشت معده است.
فرض کنید لوزالمعده یک کارخانه است. در این کارخانه دو خط تولید مهم وجود دارد: خط تولید انسولین (در سلولهای بتا) و خط تولید گلوکاگون (در سلولهای آلفا). این دو هورمون برعکس هم عمل میکنند تا سطح قند خون (گلوکز5) را در حالت تعادل نگه دارند. این تعادل برای عملکرد درست مغز و عضلات بسیار مهم است.
| ویژگی | انسولین | گلوکاگون |
|---|---|---|
| وظیفه اصلی | کاهش قند خون | افزایش قند خون |
| زمان ترشح | پس از غذا خوردن (وقتی قند خون بالا است) | بین وعدههای غذا یا ورزش (وقتی قند خون پایین است) |
| سلول سازنده در لوزالمعده | سلولهای بتا | سلولهای آلفا |
| مکان اصلی اثر | ماهیچهها و سلولهای چربی | کبد |
| مثال | بعد از خوردن یک بستنی، انسولین ترشح میشود. | صبح که از خواب بیدار میشوید و ناشتا هستید، گلوکاگون ترشح میشود. |
گلوکاگون دقیقاً چه میکند؟ (مکانیسم عمل)
وقتی شما چند ساعت غذا نخوردهاید یا در حال ورزش کردن هستید، سلولهای بدن شما از گلوکز خون استفاده میکنند و سطح آن کم میشود. این کاهش توسط لوزالمعده حس میشود و گلوکاگون مانند یک آژیر خطر ترشح میشود.
گلوکاگون در خون شناور میشود و به کبد میرسد. کبد مانند یک انبار بزرگ قند (گلیکوژن) است. گلوکاگون به سلولهای کبدی میچسبد و به آنها فرمان میدهد که زنجیرههای گلیکوژن را بشکنند و آنها را به مولکولهای ساده و قابل استفاده گلوکز تبدیل کنند. سپس این گلوکز تازه تولیدشده وارد جریان خون میشود و سطح قند خون را به حالت عادی برمیگرداند. به این فرآیند گلیکوژنولیز8 میگویند.
این فرآیند را میتوان با یک مثال ساده فهمید: فرض کنید بدن شما یک خودرو است و گلوکز (قند) بنزین آن است. خون مانند باک بنزین است که بنزین را به موثر میرساند. کبد مانند یک مخزن ذخیره بنزین است. وقتی باک خالی میشود (قند خون پایین میآید)، گلوکاگون مانند یک دکمه است که با فشار دادن آن، بنزین از مخزن ذخیره (کبد) به باک (خون) پمپ میشود.
$\text{گلیکوژن (در کبد)} \xrightarrow[\text{گلوکاگون}]{} \text{گلوکز (در خون)}$
گلوکاگون در عمل: از کلاس درس تا زمین ورزش
حالا بیایید ببینیم این فرآیند در زندگی واقعی یک دانشآموز چه زمانی اتفاق میافتد:
- صبح زود و قبل از صبحانه: از شب قبل تا صبح، بدن شما حدود 8-12 ساعت غذا نخورده است. سطح قند خون در حال پایین آمدن است. در این لحظه، گلوکاگون ترشح میشود تا با آزاد کردن قند از کبد، انرژی لازم برای بیدار شدن و شروع روز را به شما بدهد.
- بین دو زنگ درس: ساعت 10 صبح است، صبحانه ساعت 7 خوردهاید. در حال فکر کردن به یک مسئله سخت ریاضی هستید. مغز شما یک مصرفکننده بزرگ گلوکز است! وقتی تمرکز میکنید، گلوکز خون مصرف میشود و دوباره گلوکاگون به کمک میآید تا انرژی مغز را تأمین کند.
- در زمین ورزش: شما در حال دویدن هستید. عضلات پاهایتان به سرعت در حال سوزاندن گلوکز برای تولید انرژی هستند. برای جلوگیری از افت شدید قند خون و احساس خستگی مفرط، گلوکاگون به طور مداوم به کبد سیگنال میفرستد: «قند بیشتری به خون بفرست!»
این مثالها نشان میدهد که گلوکاگون همیشه در حال پایش و تعادلبخشی است تا بدن ما دچار کمبود انرژی نشود.
اگر گلوکاگون درست کار نکند چه میشود؟
همانطور که دیدیم، گلوکاگون و انسولین باید مثل دو ترازو در تعادل باشند. اگر این تعادل به هم بخورد، مشکلاتی پیش میآید. مهمترین بیماری مرتبط با این سیستم، بیماری دیابت9 است.
در دیابت نوع یک، بدن توانایی ساخت انسولین را از دست میدهد. بنابراین قند خون بعد از غذا خوردن بالا میماند. اما نکته جالب اینجاست: از آنجا که انسولین وجود ندارد، سلولهای آلفای لوزالمعده همیشه فکر میکنند قند خون پایین است! در نتیجه بیش از حد گلوکاگون ترشح میکنند که این کار، قند خون را حتی از قبل هم بالاتر میبرد. به همین دلیل کنترل هر دو هورمون در درمان دیابت مهم است.
همچنین اگر به دلیلی سطح گلوکاگون خیلی پایین باشد (که بسیار نادر است)، بدن در مواقع نیاز (مثل گرسنگی طولانی) نمیتواند قند خون را بالا بیاورد و فرد دچار افت شدید قند خون (هیپوگلیسمی10) و علائمی مثل لرزش، عرق سرد و گیجی میشود.
| شرایط | علت هورمونی | علائم رایج |
|---|---|---|
| افت قند خون (هیپوگلیسمی) | گلوکاگون نتواند قند خون را بالا ببرد یا انسولین زیاد باشد. | لرزش، گرسنگی ناگهانی، عرق سرد، رنگ پریدگی، ضعف |
| افزایش قند خون (هایپرگلیسمی) | کمبود انسولین و/یا ترشح بیش از حد گلوکاگون. | تشنگی زیاد، تکرر ادرار، خستگی، تاری دید |
پرسشهای مهم درباره گلوکاگون
پاسخ: خیر، این مهمترین راه است اما تنها راه نیست. اگر ذخایر گلیکوژن کبد تمام شده باشد (مثلاً در گرسنگی طولانیمدت)، گلوکاگون میتواند به کبد دستور بدهد از منابع دیگر مانند اسیدهای آمینه (ساختمانهای پروتئینها) نیز گلوکز جدید بسازد. به این فرآیند گلوکونئوژنز11 میگویند.
پاسخ: بله، به شکل تزریق. این یکی از کاربردهای عملی مهم گلوکاگون است. برای افراد دیابتی که دچار افت بسیار شدید قند خون و بیهوشی میشوند (و نمیتوانند غذا بخورند)، یک آمپول گلوکاگون تزریق میکنند. این آمپول فوراً به کبد دستور آزاد کردن قند را میدهد و قند خون را بالا میآورد تا فرد به هوش آید. مانند یک کلید اضطراری برای سیستم قند خون!
پاسخ: هنگام ورزش، ابتدا بدن از قند موجود در خون استفاده میکند. با ادامه ورزش، همزمان هم انسولین کمی ترشح میشود (تا قند ذخیره شود) و هم گلوکاگون بیشتر ترشح میشود (تا قند جدید از کبد آزاد شود). این همکاری هوشمندانه باعث میشود انرژی کافی برای عضلات شما در طول ورزش فراهم باشد و دچار افت انرژی نشوید.
پاورقی
1گلوکاگون (Glucagon): هورمونی که سطح گلوکز خون را افزایش میدهد.
2انسولین (Insulin): هورمونی که سطح گلوکز خون را کاهش میدهد.
3هورمون (Hormone): پیامرسان شیمیایی بدن که در خون جریان دارد و فعالیت سلولها یا اندامها را تنظیم میکند.
4لوزالمعده یا پانکراس (Pancreas): اندامی در پشت معده که آنزیمهای گوارشی و هورمونهای انسولین و گلوکاگون را تولید میکند.
5گلوکز (Glucose): نوعی قند ساده که منبع اصلی انرژی برای سلولهای بدن است.
6کبد (Liver): بزرگترین اندام داخلی بدن که وظایف مهمی مانند ذخیره قند، سمزدایی و تولید صفرا را بر عهده دارد.
7گلیکوژن (Glycogen): شکل ذخیرهای گلوکز در بدن (به ویژه در کبد و ماهیچهها).
8گلیکوژنولیز (Glycogenolysis): فرآیند شکستن گلیکوژن و تبدیل آن به گلوکز.
9دیابت (Diabetes): بیماری مزمنی که در آن بدن نمیتواند به درستی از گلوکز استفاده کند و سطح قند خون بالا میرود.
10هیپوگلیسمی (Hypoglycemia): افت غیرعادی سطح گلوکز خون به زیر حد طبیعی.
11گلوکونئوژنز (Gluconeogenesis): فرآیند ساختن گلوکز جدید در کبد از منابع غیرکربوهیدراتی مانند اسیدهای آمینه.
