φυσιολογία

Κύκλος γλυκόζης αλανίνης

Βλέπε επίσης: Βήτα-αλανίνη

Κατά τη διάρκεια της άσκησης, ο κύκλος γλυκόζης-αλανίνης είναι μια πολύ σημαντική μεταβολική οδός, η οποία επιτρέπει στο ήπαρ να εκχυλίσει γλυκόζη από ένα αμινοξύ, αλανίνη, από τον ενεργό μυ.

Μια έντονη και παρατεταμένη σωματική προσπάθεια οδηγεί στην εξάντληση των επιπέδων γλυκόζης στο αίμα και στην αύξηση της συγκέντρωσης του γαλακτικού οξέος στο αίμα. Ο μυς αναγκάζεται έτσι να αυξήσει την οξείδωση των λιπαρών οξέων και των αμινοξέων για την ενέργεια, ιδιαίτερα εκείνων με διακλαδισμένη αλυσίδα (BCAA). Ο σκελετός άνθρακα του τελευταίου χρησιμοποιείται σε ένα μυϊκό επίπεδο για την παραγωγή ενέργειας μέσω του κύκλου krebs, ενώ η αμινομάδα μεταφέρεται πρώτα στο γλουταμινικό και στη συνέχεια στο πυροσταφυλικό, με επακόλουθο σχηματισμό αλανίνης. Αυτό το αμινοξύ απελευθερώνεται έπειτα στο αίμα και μεταφέρεται στο ήπαρ, το οποίο με τη σειρά του αφαιρεί την αμινομάδα και χρησιμοποιεί το πυροσταφυλικό που λαμβάνεται έτσι ώστε να σχηματίσει γλυκόζη, σύμφωνα με μια διαδικασία που ονομάζεται γλυκονεογένεση. Η νεοσχηματισθείσα γλυκόζη επανέρχεται στην κυκλοφορία, με σκοπό να εξασφαλίσει μια σταθερή παροχή ζάχαρης στον εγκέφαλο.

Με τη σειρά του, ο μυς μπορεί να συλλάβει τη γλυκόζη του αίματος και να το μεταβολίσει για ενέργεια. στο τέλος της γλυκόλυσης λαμβάνονται δύο μόρια πυροσταφυλικού οξέος, τα οποία μπορούν να εισέλθουν στον κύκλο krebs ή να χρησιμοποιηθούν για τη σύνθεση όσων γαλακτικών οξέων (υπό αναερόβιες συνθήκες) ή αλανίνης. Σε αυτό το σημείο ο κύκλος μπορεί να ξαναρχίσει.

Το αμινοξύ αλανίνη, επομένως, εκτός από το ότι αποτελεί φυσιολογικό συστατικό πρωτεϊνών, δρα ως φορέας αζώτου από τους περιφερειακούς ιστούς στο ήπαρ. Σε αυτό το επίπεδο, στην πραγματικότητα, η αμινομάδα, η οποία αντιπροσωπεύει το μόριο τοξικού αμινοξέος, μπορεί να εισέλθει στον κύκλο ουρίας και να αποβληθεί στα ούρα χωρίς να προκαλέσει πάρα πολύ βλάβη στον οργανισμό.

Στον σκελετικό μυ, η σύνθεση της αλανίνης είναι άμεσα ανάλογη της ενδοκυτταρικής συγκέντρωσης του πυροσταφυλικού άλατος, η οποία αυξάνεται, για παράδειγμα, όταν υπάρχει υψηλή αποικοδόμηση λιπαρών οξέων για ενεργειακούς σκοπούς, με επακόλουθη επιβράδυνση του κύκλου του krebs και σχηματισμό κετονών.

Ανάλογη ομιλία σε αναερόβιες συνθήκες: το πυροσταφυλικό, που δεν μπορεί να οξειδωθεί στον κύκλο του krebs, μετατρέπεται μερικώς σε αλανίνη και εν μέρει σε γαλακτικό οξύ. Το τελευταίο απελευθερώνεται στην κυκλοφορία μαζί με αλανίνη και, παρομοίως, μεταφέρεται στο ήπαρ, όπου χρησιμοποιείται ως πρόδρομος γλυκονογενετικός (κύκλος Cori).

Για όλους αυτούς τους λόγους, ο κύκλος γλυκόζης-αλανίνης και ο κύκλος Cori, αν και συμβαίνουν ακόμη και σε συνθήκες ηρεμίας, ενεργοποιούνται κατά ένα συγκεκριμένο τρόπο κατά την έντονη μυϊκή άσκηση.

Ο κύκλος γλυκόζης-αλανίνης διεγείρεται επίσης από την αύξηση των επιπέδων γλυκοκορτικοειδών στο πλάσμα (κορτιζόλη) ως αντίδραση σε ένα αγχωτικό γεγονός φυσικής προέλευσης (νηστεία, ασθένεια, χειρουργική επέμβαση, έντονη προσπάθεια) ή ψυχική (άγχος απόδοσης κ.λπ.).