Glukoza (vrsta šećera) je ugljikohidrat potreban organizmu kao glavni izvor energije. Glukoza se u krvi stvara od hrane, koju uzimamo u obliku različitih vrsta ugljikohidarata, bjelančevina i masti. Glavni je potrošač glukoze u krvi mozak (2/3 glukoze), dok se ostala glukoza pohranjuje kao rezerva energije u druga tkiva, u obliku glikogena (jetra i mišićno tkivo). Mozak ne može koristiti glikogen pohranjen u mišićima, nego samo onaj pohranjen u jetrima, ponovno pretvoren u glukozu. To je razlog zbog kojeg u krvi mora biti stalno prisutna dovoljna količina glukoze za ishranu mozga.
Višak glukoze u krvi, preko rezerve u jetrima i mišićima, pretvara se u masnoću i pohranjuje u masnom tkivu kao rezerva energije.
Inzulin i glukagon
Inzulin je hormon koji luči gušterača, s osnovnom zadaćom smanjivanja glukoze
u krvi i njenim prebacivanjem u druga tkiva (jetra, mišiće i masno tkivo). Njegovo
stvaranje potiče povišena razina glukoze u krvi. Glukagon je hormon koji također
luči gušterača, s osnovnom zadaćom povećanja glukoze u krvi koristeći zalihe
masnoća u masnom tkivu. Njegovo stvaranje potiče snižena razina glukoze u krvi.
Leptin
Leptin je vrlo snažan i utjecajan hormon, koji primarno izlučuje pohranjeno
masno tkivo u organizmu. Rast količine leptina u krvi poklapa se s rastom masnog
tkiva, a njegov pad s padom masnog tkiva. Leptin djeluje kao središnji regulator
apetita (signal sitosti), preko receptora u hipotalamusu i utroška energije
putem direktnog djelovanja na metabolizam raznih tkiva (prvenstveno mišićnog).
Kako inzulin smanjuje razinu šećera u krvi pretvaranjem u masnoće, koje organizam
odlaže u masno tkivo, to je pohranjivanje ili trošenje energije u stanicama
tkiva pitanje ravnoteže hormona inzulina (pohranjivanje energije) i hormona
leptina (trošenje energije).
Uloga je leptina (osim djelovanja kao regulatora apetita preko hipotalamusa)
metaboliziranje masnoća koje se nalaze u mišićnom tkivu. Leptin povećava aktivnost
5-AMP-aktivirane protein-kinaze (AMPK), koja omogućava prolaz masnih kiselina
do mitohondrija u mišićnim stanicama, radi njihovog korištenja kao energije
putem oksidacije.
Inzulinska rezistencija
Prevelik kalorijski unos hrane u organizam, posebice ugljikohidrata s visokim
glikemičkim indeksom (kao što su rafinirani i koncentrirani proizvodi od žitarica,
krumpir i šećer, tj. koncentrirani škrob i šećer), brzo podiže razinu glukoze
(šećera) u krvi. Obrana organizma od visoke razine glukoze u krvi manifestira
se izlučivanjem inzulina od strane gušterače radi smanjivanja te razine, tj.
transferiranja glukoze iz krvi u druga tkiva, kao rezerve hrane (energije).
Prvo se pune «spremnici» u jetrima, u koja se deponira glikogen stvoren od glukoze
u krvi. Nakon toga se glikogenom pune «spremnici» u stanicama mišićnoga tkiva.
Ta dva «spremnika» hrane relativno su malog kapaciteta i brzo se napune. Ako
je razina glukoze u krvi još uvijek visoka, tada se glukoza pretvara u masnoće,
koje se deponiraju u masnom tkivu smještenom na najmanje aktivnim dijelovima
tijela. Taj treći «spremnik» u masnom tkivu najčešće nije ograničen svojim kapacitetom
za deponiranje. Stanice svih triju spremnika, koje primaju rezerve hrane iz
krvi, omogućuju takav prihvat samo onda kada je razina inzulina u krvi dovoljna
da pobudi receptore stanica tih tkiva.
Ako je razina šećera u krvi dugotrajno visoka, tada će i razina inzulina u krvi
biti dugotrajno visoka, a inzulin u krvi stalno će pobuđivati receptore stanica
na deponiranje glukoze. Kako je maksimalno moguća rezerva glikogena u jetrima
relativno malena (60-90 g), to se stanice jetara prve počnu braniti od visoke
razine inzulina, blokadom signala inzulinskih receptora u membranama stanica
(endoplasmic reticulum) i smanjivanjem količine samih receptora, smanjujući
tako svoju osjetljivost na inzulin. Stanice sljedećeg ograničenog spremnika
glikogena u mišićima (300-400 g) također se u drugoj fazi visoke razine inzulina
počinju braniti smanjivanjem količine receptora, tj. smanjuju svoju osjetljivost
na inzulin. Smanjivanje osjetljivosti na inzulin jetara i mišića naziva se inzulinskom
rezistencijom, koja zbog visoke razine glukoze u krvi rezultira daljim povišenjem
razine inzulina u krvi. Masne stanice najslabije djeluju na smanjivanje inzulinskih
receptora, pa se javlja povećanje masnoga tkiva.
Kao vanjska manifestacija inzulinske rezistencije kod čovjeka najčešće se javlja
povećana masa i debljina. Unutarnja je manifestacija inzulinske rezistencije
stvaranje povećanih masnoća u krvi, koje prelaze normalne vrijednosti.
Leptinska rezistencija
Debljina, kao posljedica inzulinske rezistencije, potiče intenzivno izlučivanje
leptina, s namjerom da signalizira hipotalamusu smanjivanje apetita zbog dovoljnih
zaliha energije u obliku masnoća te da omogući trošenje masnoća iz krvi u mišićnom
tkivu. Ako nema odgovarajuće tjelesne aktivnosti, koja bi trošila raspoloživu
energiju masnoća prebačenu u mitohondrij mišićnih stanica, mišićne stanice brane
se od povišene razine leptina smanjivanjem svoje osjetljivosti na njega čime
se, uz inzulinsku rezistenciju, stvara i leptinska rezistencija mišićnoga tkiva.
Moždane stanice, koje bi trebale reagirati na povišenu razinu leptina smanjivanjem
apetita, koriste za energiju isključivo glukozu, jer ne mogu koristiti energiju
masnoća. Međutim, njihovu osjetljivost na leptin blokiraju prevelike koncentracije
masnoća u krvi, koje ne koristi mišićno tkivo zbog čega dolazi i do leptinske
rezistencije hipotalamusa, zbog koje izostaje prestanak apetita. Posljedica
je tih dviju rezistencija dalji rast debljine zajedno s apetitom.
Srčani mišić, zbog svoje stalne aktivnosti, ne bi trebao biti niti u inzulinskoj,
niti u leptinskoj rezistenciji, ali visoke masnoće u krvi ne dopuštaju mu korištenje
glukoze (čime postaje inzulinski rezistentan), pa je njegov metabolizam usmjeren
isključivo na masnoće, koje za svoju oksidaciju troše ogromne količine kisika
pa moguće suženje srčanih arterija ozbiljno ugrožava rad srca.
Visok sadržaj hormona inzulina u krvi čovjeka (prva razina hormonalnog poremećaja
između antagonističkih hormona inzulina i glukagona) nema samo opisano djelovanje
uzrokujući inzulinsku rezistenciju. On ima i bitan utjecaj na cjelokupno funkcioniranje
organizma čovjeka, jer inhibira (sprječava) stvaranje čitavog spektra neophodnih
skupina korisnih parakrinih hormona iz skupina prostaciklina, prostaglandina,
tromboksana, leukotriena i lipoksina, koji se stvaraju iz dihomo-gama linolenske
(DGLA) i eikozapentaenske masne kiseline (EPA), a istovremeno potiče stvaranje
skupine hormona suprotnog djelovanja iz arahidonske masne kiseline (AA), čime
izaziva izuzetno ozbiljan hormonalni poremećaj u ravnoteži antagonističkih parakrinih
hormona. Dulja izlaganja takvim hormonalnim poremećajima dovode organizam čovjeka u stanje koje je prekursor za mogući razvoj čitavog niza bolesti. Razvoj pojedinih vrsta bolesti ovisi o genetskim predispozicijama pojedinca, a od njih su posebno opasne bolesti krvožilnog sustava te razvoj dijabetesa.
U ostala nepovoljna djelovanja dugotrajno visoke razine inzulina u krvi spada i njegovo djelovanje na transport magnezija i kalcija u stanice. Kod pojave inzulinske rezistencije, smanjuje se i unos magnezija i kalcija u stanice, koji se onda izlučuju iz organizma putem mokraće.
Sljedeće jenepovoljno djelovanje povišene razine inzulina zadržavanje natrija u organizmu, a posljedica toga je zadržavanje tekućina u tijelu. Inzulin je, također, snažan stimulator simpatičkog živčanog sustava jer, u slučaju njegova naglog povišenja, snažno djeluje na sužavanje arterija.
Leptinska rezistencija mijenja metabolizam stanica i ujedno potiče potrebu stalne konzumacije nepotrebne hrane, uz stalno povećavanje debljine i porast masnoća u krvi.
Visoke razine inzulina, također, stimuliraju diobu stanica (proliferaciju) preko IgF-receptora, a ta dioba predstavlja početni poticaj i za razvoj malignih oboljenja. Inzulin inhibira hormon rasta, neophodan organizmu za kontroliranu vlastitu obnovu stanica.
Inzulinska rezistencija jetara, također, posredno utječe i na funkciju tiroidne žlijezde, kod koje izaziva poremećaj njenih hormona koji između ostalog, djeluju nepovoljno i na srčanožilne bolesti.
Posljedice su dugotrajno povišene razine šećera, inzulina i leptina sljedeće:
• povećana debljina (masa),
• bolesti krvožilnog sustava (ateroskleroza, povišen arterijski krvni tlak, povišeni trigliceridi, povišen kolesterol LDL i smanjen HDL), s mogućim srčanim i moždanim udarom,
• dijabetes tipa 2, s mogućim oštećenjima bubrega, vida i uz amputacije udova,
• različiti oblici zloćudnih bolesti,
• osteoporoza,
• osteoartritis,
• giht,
• propadanje zubiju,
• razni upalni procesi,
• razne alergije,
• depresija,
• poremećaj spavanja,
• migrena,
• smanjenje imuniteta s razvojem brojnih akutnih i kroničnih bolesti.
