2) скелетные мышцы
3) печень (+)
4) кишечник
Печень является центральным органом поддержания концентрации глюкозы в крови. После приема пищи она захватывает глюкозу из воротного кровотока под действием инсулина и превращает ее в гликоген — процесс гликогенеза. При снижении гликемии, особенно между приемами пищи и ночью, в печени активируются гликогенолиз и глюконеогенез, то есть образование глюкозы из лактата, глицерола и глюкогенных аминокислот.
Ключевое значение имеет наличие в гепатоцитах фермента глюкозо-6-фосфатазы, который обеспечивает выход свободной глюкозы в кровь. Соотношение инсулина и контринсулярных гормонов, прежде всего глюкагона и адреналина, регулирует переключение печени между запасанием и продукцией глюкозы. Поэтому при тяжелом поражении печени, истощении гликогеновых запасов или нарушении глюконеогенеза возможно развитие гипогликемии натощак.
Скелетные мышцы также активно поглощают глюкозу и накапливают ее в виде гликогена, однако мышечный гликоген используется преимущественно локально для энергетического обеспечения сокращений. В отличие от печени, мышечная ткань не обладает достаточной активностью глюкозо-6-фосфатазы и не может эффективно высвобождать свободную глюкозу в системный кровоток. Это объясняет ведущую роль печени именно в поддержании постоянной гликемии.
| Орган или ткань | Основной вклад в гомеостаз глюкозы | Ключевые процессы | Особенность клинического значения |
|---|---|---|---|
| Печень | Поддержание гликемии между приемами пищи | Гликогенез, гликогенолиз, глюконеогенез, высвобождение глюкозы | Поражение печени может приводить к гипогликемии натощак |
| Скелетные мышцы | Утилизация глюкозы после еды и при физической нагрузке | Инсулинозависимый захват глюкозы через GLUT4, синтез мышечного гликогена | Не способны существенно отдавать глюкозу в кровь из-за отсутствия глюкозо-6-фосфатазы |
| Поджелудочная железа | Гормональная регуляция углеводного обмена | Секреция инсулина β-клетками и глюкагона α-клетками | Дефицит инсулина лежит в основе сахарного диабета 1-го типа |
| Почки | Поддержание гликемии при голодании и сохранение глюкозы | Глюконеогенез и реабсорбция глюкозы в проксимальных канальцах | При превышении почечного порога появляется глюкозурия |
| Кишечник | Поступление экзогенной глюкозы в организм | Переваривание углеводов и всасывание моносахаридов; продукция инкретинов | Определяет постпрандиальный подъем гликемии |
| Жировая ткань | Утилизация избытка субстратов и энергетическое депонирование | Инсулинозависимый захват глюкозы, липогенез, секреция адипокинов | Инсулинорезистентность жировой ткани усиливает гипергликемию |
В норме печень сглаживает колебания гликемии: уменьшает поступление глюкозы в кровь после еды и увеличивает ее продукцию при голодании. Оценка нарушений этого равновесия проводится по концентрации глюкозы плазмы натощак, результатам перорального глюкозотолерантного теста и уровню гликированного гемоглобина. При интерпретации гипогликемии важно учитывать функцию печени, запасы гликогена и гормональный статус. Таким образом, именно сочетание запасания, мобилизации и синтеза глюкозы определяет ведущую роль печени в углеводном гомеостазе.