Paliwo - glukoza cz. 2
  mnu ZywnoscEnergia    
         
    Glukoza jest związkiem chemicznym, z którego organizm potrafi wytworzyć energię potrzebną do życia swoich komórek. W poprzednim artykule opisano, jakie są jej podstawowe źródła i jak przebiega jej metabolizm w naszym organiźmie. W tym artykule powiemy więcej, co dzieje się z glukozą, kiedy z krwią zostanie przetransportowana w okolice błony komórki. Opiszemy pokrótce w przystępny dla każdego sposób istotne dla detoksykacji mechanizmy, którym podlega ten związek chemiczny i jak powstaje z niego energia dla komórek, czyli ATP.     
   

BŁONA KOMÓRKOWA

Błona komórkowa stanowi swoisty mur "świątyni życia", jaką jest komórka. Oddziela on dwa światy - ten na zewnątrz i ten wewnątrz komórki. Paliwo (glukoza, tłuszcze) dostarczone tutaj z krwią muszą tę barierę pokonać. W przypadku glukozy dzieje się to w sposób kontrolowany za pomocą specjalnych bram, nazywanych transporterami glukozy i oznaczanymi oznaczeniami GLUT N  oraz SGLT N, gdzie N jest liczbą porządkową danego typu transportera. Kolejny typ i numer transportera przyporządkowany jest do innego mechanizmu biochemicznego transportu. Jest ich kilkadziesiąt i ciągle odkrywane są nowe.

blona komorkowa1Nie jest celem tego artykułu szczegółowe opisywanie mechanizmów transportu i regulacji procesów wnikania glukozy do wnętrza komórek. Wskażemy natomiast istotne dla detoksykacji i kondycji odpornościowej organizmu wybrane fakty i je skomentujemy.

Błona komórki ludzkiej zbudowana jest z gęstej podwójnej warstwy fosfolipidów, czyli kolokwialnie mówiąc, to taka wypełniona różnymi organellami i substancjami "bańka" wykonana z podwójnej warstwy tłuszczu. Warstwa ta oddziela świat zewnętrzny komórki i wewnętrzny komórki i jednocześnie te światy komunikuje. W tym miejscu proszę zauważyć, że czym ta warstwa będzie grubsza i gęstsza, tym jakość tej przegrody, która jest jednym z elementów systemu odpornościowego, będzie wyższa. Aby tak było łąńcuchy kwasów tłuszczowych muszą być jak najdłuższe i proste, czyli muszą to być długołańcuchowe węglowodory nasycone. Jeśli w tych łąńcuchach będą wiązania węgiel-węgiel wielokrotne, wówczas łąńcuch nie będzie prosty, lecz odgięty w miejscu tego wiązania. Tym samym, jeśli takich tłuszczy nienasyconych w błonie będzie dużo, w tych miejscach gęstość błony będzie mniejsza. To oznacza, że wiele wirusów, związków chemicznych a nawet bakterii będzie w stanie sforsować taką przegrodę. I tak się dzieje - szczególnie w jelitach, gdzie nasycenie toksynami w tkankach ścian jelita bywa spore. Tylko spożywanie długołańcuchowych tłuszczy odzwierzęcych, które są węglowodorami nasyconymi (długich i z pojedynczymi wiązaniami C-C) zapewnia zbudowanie prawidłowych tkanek naszego organizmu. Tłuszcze nasycone pochodzenia roślinnego (kokosowy, palmowy, z oliwek) mają łąńcuchy nie dłuższe niż 10 atomów węgla, podczas gdy tłuszcze odzwierzęce mają 2 razy dłuższe łąńcuchy.

Powróćmy jednak do cukrów. W niej (w tej błonie) zanurzone lub inaczej "wmontowane" są różnego rodzaju "narzędzia" kontroli i sterowania tym, co przez tę błonę się przedostaje. I tak mamy m. in. różnego rodzaju receptory, kanały transportowe różnych substancji. Nas interesuje glukoza i mechanizmy jej wnikania do wnętrza komórki. Tutaj działają tzw transportery glukozy, które naukowcy oznaczają symbolami GLUT-N  lub SGLT-N.. Tym, co chcą wiedzieć więcej, można polecić choćby taką publikację TUTAJ . Różnego rodzaju komórki, różnych organów i tkanek mają różne zestawy tych transporterów a więc w różnoraki sposób to paliwo wnika do różnych tkanek i organów. W każdej tkance zachodzi ekspresja genów kodujących kilka transporterów, więc każda tkanka posiada kilka wbudowanych mechanizmów transportu To wskazuje na złożoność tych procesów i jednocześnie regulacji. Ograniczenie swobody przepływu zawsze implikuje konieczność regulowania, implikuje istnienie mechanizmów decydujących o zablokowaniu dostępu lub otwarciu się komórki na wchłanianie danych związków chemicznych. Procesami tymi sterują hormony.

INSULINA I GLUKAGON

Istotnymi regulatorami mechanizmu transportu glukozy są hormony produkowane przez trzustkę - insulina i glukagon. Trzustka posiada strukturę anatomiczną o nazwie wysepki Langerhansa (od nazwiska niemieckiego odkrywcy Paula Langerhansa). Ta struktura posiada 4 rodzaje komórek:

  1. komórki alfa, które produkują glukagon
  2. komórki beta produkujące insulinę
  3. komórki delta syntezujące somatostatynę
  4. komórki gama, które wydzielają trzustkowy polipeptyd

W świadomości wielu ludzi powstał mit, jakoby mechanizmem transportu glukozy sterowała jedynie insulina. Gdy trzustka zaczyna niedomagać i gruczoły zwane wysepkami Langerhansa wydzielają jej mniej, wówczas stężenie cukru we krwi wzrasta i mamy do czynienia z cukrzycą. I wtedy wystarczy podać dożylnie więcej insuliny, by zmusić do reagowania insulinooporne komórki. Tak działa wielu lekarzy, którzy przepisują insulinę jeśli tylko zobaczą podwyższony poziom glukozy w tescie z krwi robionym rano na czczo - szczególnie zaś osobom starszym. Nie zastanawiają się jednak, skąd ten nadmiar glukozy pochodzi. Czy dieta przypadkiem nie jest wadliwa?  Po części to i prawda, że komórki słabiej reagują na obecność glukozy, ale jak z każdą "prawdą cząstkową" bywa - jest kłamliwym uproszczeniem i zniekształceniem rzeczywistości. Istota kłamstwa sprowadza się do ukrytego założenia, że to stężenie cząsteczek glukozy we krwi ma być stałe, wtedy jest wszystko w porządku i nie ma cukrzycy. A wystarczy na kilkanaście  dni odłożyć wszelkie pieczywo, kasze, mąki makarony oraz słodkie rzeczy i wykonać badanie hemoglobiny glikowanej, by przekonać się, jakie jest nasycenie krwinek glukozą. Czy faktycznie panuje przesyt i nadmiar podaży glukozy, czy też przy ograniczonej podaży glukozy komórki nie chcą jej wchłaniać.

Dwa hormony trzustki glukagon i insulina działają antagonistycznie wobec tego stężenia glukozy we krwi. Ale to działanie jest wielorakie i skomplikowane I tak glukagon powoduje zwiększenie produkcji glukozy (glukogeneza i glikogenoliza) - głównie przez komórki wątroby (gdzie jest poprzez żyłę wrotną podawane 70% jego wyprodukowanej objętości) i w mięśniach - w odpowiedzi na zwiększone chwilowe zapotrzebowanie na energię.(w mięśniach i wątrobie jest akumulowany wielocukier o nazwie glikogen, z którego komórki mogą utworzyć szybko glukozę w miarę potrzeb).  Transporter GLUT-4 jest transporterem insulinozależnym. Zwiększenie podaży insuliny zwiększe stymulację błon komórkowych, ale tylko tych komórek, które posiadają ten typ transportera. To oznacza, że dopiero po pojawieniu się w pobliżu błony komórki cząsteczki insuliny z wnętrza tej komórki zbliża się do  błony transporter GLUT-4, który jest w stanie przetransportować cząsteczkę glukozy do wnętrza cytoplasmy komórki. Transportery GLUT-4 nie są we wszystkich komórkach, lecz znajdują się jedynie w mięśniu sercowym, w mięśniach szkieletowych oraz w tkankach tłuszczowych. Wskazujemy ten fakt, aby zaznaczyć, że sprawa nadmiaru cukru we krwi to nie tylko problem niedoboru insuliny i niewydolności trzustki. Jeśli komórka posiada inne transportery glukozy, to one również są używane do przenoszenia glukozy do cytoplazmy komórki.Tutaj zawsze rolę odgrywa jednocześnie kilka róznych czynników.  Medycyna detoksykacyjna sygnalizuje inny problem - problem nadmiaru podaży glukozy z pożywieniem (nadmiaru węglowodanów w diecie, z których ta glukoza jest wytwarzana. To nie tylko problem otyłości, lecz również osłabienia wrażliwości komórek na działanie insuliny (insulinooporność), bo komórki zalewane tsunami glukozowym tyle tej glukozy nie potrzebują i same zaczynają się bronić osłabiając reakcję na obecność insuliny - przestaje działać mechanizm GLUT-4 . Bez nadpodaży węglowodanów z pożywienia , bez tych nagłych i intensywnych pobudzeń trzustki, która "pełną parą" musi ekstremalnie zwiększyć swój metabolizm, by wyprodukować potężną dawkę insuliny, a więc bez tych ekstremalnych zjawisk nie będzie nadmiaru glukozy we krwi. Tak więc to błędy dietetyczne powodują powstawanie cukrzycy. To nadmiar produktów, z których w jelicie powstanie cukier (węglowodanów) indukuje "zmęczenie" zarówno trzustki, jak i "obniżenie czułości komórki" na insulinę w sąsiedztwie jej błony. Dany rodzaj komórek posiada po kilka róznych rodzajów transporterów glukozy i ten mechanizm regulacji gospodarki cukrem jest złożony i uwarunkowany szeregiem zmiennych. Nie tylko GLUT 4 decyduje o wnikaniu glukozy a wiele innych mechanizmów odgrywa tutaj istotną rolę. Taką zmienną są również toksyny, czyli toksyczna chemia, wirusy i bakterie we wnętrzu, na zewnątrz tej komórki.  Dziwna i niedorzeczna w tym świetle jawi się praktyka medycyny akademickiej zezwalająca na spożywanie cukrzykom tak potężnych dawek węglowodanów i potem "gaszenie pożaru" insuliną podawaną w injekcjach. 

   
   

Metabolizm węglowodanów

Co się dzieje z glukozą w komórce organizmu?

FOSFORYLACJA GLUKOZY I ZAPOTRZEBOWANIE NA MAGNEZ.

krew komorkaGlukoza po przetransportowaniu jej przez jeden z transporterów w błonie komórki do wnętrza, do cytoplasmy podlega reakcji glikolizy. Nie będziemy tu w szczegółach opisywać procesów biochemicznych odkrytych i opisanych przez 3 naukowców, od których nazwisk całość procesu nazwano szlakiem Embdena-Meyerhofa-Parnasa. Pierwszym etapem tego złożonego procesu jest tzw. fosforylacja glukozy. Bez niej cząsteczka glukozy mogłaby opuścić komórkę.Tutaj potrzebny jest magnez, aby ta reakcja mogła zajść. Stąd u ludzi, których paliwem podstawowym w diecie jest glukoza, istnieje potężne zapotrzebowanie na  suplementację magnezem, gdyż w pożywieniu jest go coraz mniej. Dorosły mżczyzna potrzebuje około 400mg magnezu dziennie (kobieta trochę mniej - 350mg). To są spore ilości, zwazywszy, że przeciętnie w 100g warzyw jest go około 3-5% rekomendowanego dziennego zapotrzebowania.  Źródłem magnezu w diecie jest nie tylko czekolada, kakao, ale i warzywa (botwinka, jarmuż, rukola, pietruszka), orzechy włoskie, awokado, banany, soczewica, orzeszki pini, nasiona bobu, ryż brądzowy, migdały, ciecierzyca. Jeśli jednak podaż węglowodanów będzie nadmierna, albo woreczek żółciowy wycięty, albo będą przyjmowane "leki" z grupy IPP (inhibitorów pompy protonowej), jeśli w jelitach będą pasożyty, wtedy proces przyswajania minerałów w jelitach z tych produktów będzie ograniczony I nawet nadmierne ilości przyjmowane bądź to w pokarmach, bądż w tabletakch po prostu nie wchłoną się do krwi i nie zostaną przetransportowane do komórek. 

   
     Po wniknięciu glukozy do cytoplasmy niektórych komórek (komórki tłuszczowe, komórki gruczołów mlekowych, komórki nadnerczy, komórki wątroby, erytrocytów )  zachodzi w nich również inny ciąg reakcji nazywany  oksydacyjnym szlakiem pentozofosforanowym. Jego głównym celem jest dostarczanie komórce związku o skróconej nazwie NADPH, niezbędnego do przeprowadzania reakcji redukcji w cytoplazmie oraz synteza pentoz. NADPH  bierze udział w syntezie steroidów w komórkach nadnerczy, jąder i jajników oraz w syntezie kwasów tłuszczowych w komórkach wątroby i w gruczołach mlecznych, w komórkach tłuszczowych. Gdy jest w komórce większe zapotrzebowanie na ATP, wówczas zwiększa on efektywność reakcji glikolizy.    
   

Stres oksydacyjny

Tym mianem określamy groźny dla komórek i całego organizmu stan nierównowagi biochemicznej polegający na pojawieniu się w komórce nie kontrolowanego lawinowego procesu powstawania wysoce reaktywnych rodników, czyli tlenu z niesparowanym elekronem lub nadtlenku wodoru. Takie rodniki wytwarzają w swoim najbliższym otoczeniu potęzne pole siłowe i łączą się ze wszystkim, co napotkają na swojej drodze, tworząc toksyny chemiczne i biologiczne w komórkach. Długo trwające tego rodzaju problemy prowadzą do wielu groźnych chorób, w tym nowotworowych. Wspominamy o tym zjawisku w tym artykule, bowiem właśnie podczas reakcji glukozy w cytolaźmie komórki jest niebezpieczeństwo wystąpienia tego zjawiska, jeśli nie będzie wystarczająca ilość antyoksydantów w diecie lub będzie problem z ich wchłanialnością. Antyutleniaczami są głównie witamina C, witaminy A i E oraz polifenole i karotenoidy. Witaminy C, A, E nie są syntezowane w naszym organiźmie i trzeba je dostarczać w diecie. Karotenoidy z kolei to pomarańczowy barwnik obecny w marchewce, dyni, pomidorach.  Karotenoidy wchłaniane są przez jelita do krwi, która za pomocą lipoprotein transportuje je do tkanek w organizmie. Witaminy A i E są witaminami rozpuszczalnymi w tłuszczach i bogatym źródłem są głównie podroby, jajka. Witaminy C natomiast dostarczamy zjadając pietruszkę,paprykę, jarmuż, kiwi i pijąc herbatę z dzikiej róży,. 

W przypadku przecukrzenia organizmu, czyli podaży nadmiernej ilości węglowodanów w diecie i w konsekwencji nadmiernego stężenia glukozy we krwi, istnieje zjawisko blokowania wnikania witaminy C do wnętrza komórki.Pole siłowe gromady cząsteczek glukozy zgromadzonych w przestrzeni wokół błony komórki blokuje skutecznie dostęp i wchłanialność witaminy C do wnętrza komórki. Tym samym zaczyna brakować przeciwutleniaczy. w miejscu powstawania wolnych rodników i może dojść do zaburzenia zwanego stresem oksydacyjnym.  Ta informacja jest szczególnie ważna dla osób, u których już zdiagnozowano jakąkolwiek postać zmian nowotworowych. Tutaj nadpodaż cukru w diecie tylko pogłębia proces demolowania komórek a w konsekwencji osłabiania odporności organizmu. Potocznie mówi się, że cukier dokarmia nowotwór  Stres oksydacyjny jest jednym z mechanizmów sprzyjających chorobie nowotworowej.

Uszkodzenia w komórce, są na bieżąco usuwane, ale to pochłania sporo energii (cząsteczek ATP ) i może się zdarzyć, tak duży deficyt energetyczny że dojdzie do tzw. apoptotycznej (czyli kontrolowanej śmierci komórki) i martwicy tkanek. Sam proces sporadycznego pojawiania się wolnych rodników nie jest niebezpieczny. Wręcz przeciwnie, komórka używa tych związków do walki z wirusami i chemicznymi patogenami. Dopiero zaburzenie i niekontrolowany proces generacji wolnych rodników lub niedostatek czy spadek aktywności przeciwutleniaczy (antyoksydantów)staje się groźny. Tak się dzieje w komórkach przy nadmiarze podaży glukozy, Tak jednak jest u wielu ludzi żywiących się bezmyślnie wszystkim, co mozna kupić. Jest wtedy większe zapotrzebowanie organizmu na antyoksydanty.   

   
         
       

WSTĄP PO ZDROWIE