Glukoza

Glukoza to podstawowy cukier prosty (monosacharyd), który pełni kluczową rolę jako źródło energii dla organizmu. Jest niezbędna dla prawidłowego funkcjonowania komórek, zwłaszcza mózgu i mięśni. Nieprawidłowości w poziomie glukozy obserwuje się między innymi w przebiegu cukrzycy. Na wahania poziomu glukozy we krwi u człowieka wpływa zwłaszcza dieta.

Glukoza – charakterystyka

Glukoza to organiczny związek chemiczny o wzorze sumarycznym C₆H₁₂O₆ oraz o masie molowej 180,16 g/mol. Po wyizolowaniu przyjmuje postać bezbarwnych, bezwonnych kryształków o słodkim smaku. Występuje w dwóch formach cyklicznych (α i β) oraz w formie łańcuchowej. Jest produktem rozkładu węglowodanów i może być syntetyzowana w organizmie w procesie glukoneogenezy.

Cukry, inaczej węglowodany lub sacharydy, to związki organiczne (wielowodorotlenowe aldehydy lub ketony) składające się z węgla, wodoru i tlenu, w których stosunek wodoru do tlenu jest taki sam jak w wodzie. Wykazują duże rozpowszechnienie w świecie roślinnym i zwierzęcym. Wciąż nieodmiennie uważa się, że najważniejszym węglowodanem jest glukoza. To podstawowe źródło energii dla komórek, kluczowe do prawidłowego funkcjonowania całego organizmu, wspierające kluczowe procesy metaboliczne i fizjologiczne. Stężenie glukozy we krwi jest precyzyjnie regulowane głównie przez dwa hormony produkowane w trzustce: glukagon i insulinę, które działając w sposób przeciwstawny, utrzymują glukozę na odpowiednim poziomie. W sytuacjach wymagających mobilizacji zapasów energetycznych, takich jak wysiłek fizyczny czy głodzenie, komórki α trzustki wydzielają glukagon, czego konsekwencją jest wzrost poziomu glukozy we krwi. Natomiast po spożyciu posiłku komórki β trzustki produkują insulinę, która wspomaga transport glukozy do komórek wrażliwych na insulinę, w największych ilościach do komórek mięśni szkieletowych i tkanki tłuszczowej, gdzie glukoza jest wykorzystywana jako źródło energii lub magazynowana.

Glukoza – funkcje w organizmie człowieka

Znaczenie glukozy w organizmie człowieka jest bardzo duże. Związek ten odpowiada przede wszystkim za:

• dostarczanie do komórek i tkanek energii – ponieważ jest podstawowym paliwem dla komórek, szczególnie mózgu, mięśni i erytrocytów. W procesie glikolizy ulega przekształceniu w ATP, czyli cząsteczkę energii kluczową do życia komórki;
• regulowanie poziomu cukru we krwi – organizm utrzymuje stężenie glukozy we krwi w wąskim zakresie (70–99 mg/dl na czczo). W tym procesie uczestniczą hormony takie jak insulina (obniża poziom glukozy) i glukagon (podnosi poziom glukozy);
• magazynowanie energii – nadmiar glukozy jest przekształcany w glikogen i magazynowany w wątrobie oraz mięśniach. W razie potrzeby glikogen jest rozkładany z powrotem do glukozy;
• syntezę innych związków – jest substratem do produkcji kwasów tłuszczowych, aminokwasów i nukleotydów. Uczestniczy ponadto w szlakach metabolicznych, które prowadzą do syntezy ważnych związków biologicznych;
• uczestnictwo w procesach metabolicznych – bierze udział między innymi w cyklu Krebsa, glikolizie, glukoneogenezie i szlaku pentozofosforanowym, które są kluczowe dla metabolizmu komórkowego.

Tak naprawdę wahania poziomu glukozy w każdą stronę mają ogromne, negatywne znaczenie dla ustroju.

Zaburzenia poziomu glukozy

Stężenie glukozy we krwi jest względnie stałe i u zdrowego człowieka wynosi 3,9–6,1 mmol/l (70–110 mg/100 ml). Niewielkie wahania jej stężenia wiążą się ze spożywanymi posiłkami i płynami, aktywnością ruchową (wysiłkiem fizycznym) czy aktualnym stanem emocjonalnym. Udowodniono, że znaczne obniżenie stężenia glukozy w osoczu (poniżej 2,8 mmol/l – 50 mg/100 ml) prowadzi do wyraźnych objawów hipoglikemii – utraty przytomności, drgawek, a skrajnie nawet śmierci. Z kolei podwyższony poziom glukozy może wskazywać na stan przedcukrzycowy, cukrzycę typu 1 lub 2, silny stres, infekcje, zaburzenia hormonalne. Dlatego wymaga się dokładniejszej diagnostyki. W utrzymaniu prawidłowego poziomu glukozy w organizmie udział biorą następujące czynniki: zdrowa dieta z ograniczeniem cukrów prostych i niskim indeksem glikemicznym, regularna aktywność fizyczna, monitorowanie poziomu glukozy, w szczególności u osób z ryzykiem cukrzycy.

Bibliografia

1. Szczeklik A., Choroby wewnętrzne, Wydawnictwo Medycyna Praktyczna, Kraków 2006.
2. Silverthorn D., Fizjologia człowieka, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2012.