Glicemia este concentrația glucozei din sânge, iar organismul o menține în limite strânse cu ajutorul a doi hormoni pancreatici cu efecte opuse: insulina, care o scade, și glucagonul, care o crește. Mecanismul este un exemplu clasic de feedback negativ și apare frecvent la BAC Biologie B2, atât în grile, cât și ca temă de minieseu. Mai jos ai mecanismul, rolul ficatului, diabetul zaharat și un model de minieseu.
Ce este glicemia și de ce trebuie reglată
Glucoza este principalul „combustibil” al celulelor: prin respirația celulară, din ea se obține ATP. Neuronii depind aproape exclusiv de glucoza din sânge, de aceea o scădere bruscă a glicemiei afectează rapid funcționarea creierului. O glicemie mult crescută, menținută timp îndelungat, afectează în schimb vasele de sânge, rinichii, ochii și nervii.
La un adult sănătos, pe nemâncate, glicemia are valori de aproximativ 70–110 mg/dl (în jur de 1 g/l). Manualele pot da intervale ușor diferite; important e ordinul de mărime și ideea de constanță. După o masă bogată în glucide, glicemia crește temporar, apoi revine la normal în câteva ore.
Menținerea glicemiei în limite normale este un exemplu de homeostazie, adică stabilitate a mediului intern.
Pancreasul endocrin
Pancreasul este o glandă mixtă. Partea exocrină secretă sucul pancreatic, care se varsă în duoden (rolul lui e descris în digestia alimentelor). Partea endocrină este formată din insulele Langerhans, grupuri de celule răspândite printre acinii exocrini, care își varsă hormonii direct în sânge:
- celulele β (beta) secretă insulina;
- celulele α (alfa) secretă glucagonul.
Pancreasul este situat în cavitatea abdominală, înapoia stomacului, cu capul în curbura duodenului. Localizarea lui apare și în itemii de tip „precizați localizarea”. Pentru celelalte glande endocrine și hormonii lor, vezi sistemul endocrin: glande, hormoni și disfuncții.
Insulina și glucagonul: efecte
| Criteriu | Insulina | Glucagonul |
|---|---|---|
| Celule secretoare | celulele β ale insulelor Langerhans | celulele α ale insulelor Langerhans |
| Stimulul secreției | creșterea glicemiei (după masă) | scăderea glicemiei (între mese, în post, la efort prelungit) |
| Efect asupra glicemiei | o scade (hormon hipoglicemiant) | o crește (hormon hiperglicemiant) |
| Efect asupra glicogenului | stimulează sinteza glicogenului (glicogenogeneza) în ficat și mușchi | stimulează descompunerea glicogenului hepatic (glicogenoliza) |
| Alte efecte | favorizează pătrunderea glucozei în celule (mai ales musculare și adipoase), transformarea glucozei în grăsimi | stimulează formarea de glucoză din substanțe neglucidice (gluconeogeneza) în ficat |
Două observații care te ajută la explicații:
- Insulina este singurul hormon hipoglicemiant al organismului. În schimb, glicemia poate fi crescută de mai mulți hormoni.
- Glucagonul acționează în principal asupra ficatului. Glicogenul muscular este folosit de mușchi pentru propriile nevoi energetice și nu eliberează glucoză în sânge; de aceea ficatul este „rezervorul” de glucoză al sângelui.
Atenție la trei termeni foarte asemănători: glicogen (polizaharid de rezervă), glucagon (hormon) și glicogenoliză (descompunerea glicogenului). Confuzia dintre glicogen și glucagon este una dintre cele mai costisitoare greșeli la această temă.
Mecanismul de feedback, pas cu pas
Reglarea funcționează prin feedback negativ: abaterea glicemiei de la normal declanșează un răspuns care o readuce la normal, iar când valoarea normală e atinsă, stimulul dispare și secreția hormonului scade.
- Creșterea glicemiei: după masă, glucoza absorbită în intestin ajunge în sânge.
- Secreția de insulină: celulele β detectează creșterea și eliberează insulină. Glucoza intră în celule și este folosită sau depozitată ca glicogen, iar glicemia scade.
- Scăderea glicemiei: între mese sau la efort, glicemia coboară spre limita inferioară. Secreția de insulină scade.
- Secreția de glucagon: celulele α eliberează glucagon, ficatul descompune glicogenul și eliberează glucoză în sânge, iar glicemia revine la normal.
Aceasta este exact succesiunea din procesul „Reglarea glicemiei” din aplicație. Observă că pancreasul este, în același timp, „senzorul” (detectează glicemia) și „efectorul” care răspunde prin hormoni.
Alți hormoni care cresc glicemia
- Adrenalina (medulosuprarenala): în situații de stres sau efort, stimulează glicogenoliza și crește rapid glicemia, pregătind organismul pentru reacția de „luptă sau fugi”.
- Cortizolul (glucocorticoid secretat de corticosuprarenală): stimulează gluconeogeneza.
- Hormonul de creștere (STH) și hormonii tiroidieni au, de asemenea, efect hiperglicemiant.
- Insulina (celule β) scade glicemia; glucagonul (celule α) o crește. Ambele sunt secretate de insulele Langerhans.
- Insulina este singurul hormon hipoglicemiant; adrenalina, cortizolul, STH și hormonii tiroidieni sunt hiperglicemianți.
- Glucagonul acționează mai ales pe ficat: glicogenoliză și gluconeogeneză.
- Reglarea se face prin feedback negativ.
- Diabetul zaharat: hiperglicemie, glicozurie, poliurie, polidipsie, polifagie.
Diabetul zaharat și hipoglicemia
Diabetul zaharat apare când insulina lipsește sau nu își mai poate exercita efectul. Glucoza nu mai pătrunde suficient în celule, iar glicemia rămâne crescută (hiperglicemie).
| Criteriu | Diabet de tip 1 | Diabet de tip 2 |
|---|---|---|
| Cauza | distrugerea celulelor β, deci insulina lipsește | celulele răspund slab la insulină (rezistență la insulină), secreția poate scădea în timp |
| Apariție | frecvent la copii și tineri | frecvent la adulți, asociat cu obezitatea și sedentarismul |
| Tratament | insulină administrată | stil de viață, medicamente și, uneori, insulină |
Simptomele se pot lega logic între ele, iar asta face diferența la itemii de explicație. Când glicemia depășește pragul renal, glucoza apare în urină (glicozurie). Glucoza din tubii renali reține osmotic apa, deci se elimină multă urină (poliurie). Pierderea de apă produce sete intensă (polidipsie). Pentru că celulele nu primesc glucoză, apare foamea accentuată (polifagie) și, în diabetul de tip 1, scăderea în greutate. Legătura cu rinichiul este explicată în formarea urinei.
Hipoglicemia este situația inversă: glicemia scade sub limita normală, de exemplu prin exces de insulină. Se manifestă prin amețeli, transpirații, tremurături, slăbiciune și, în cazuri grave, pierderea conștienței. Informațiile de aici sunt educative; diagnosticul și tratamentul aparțin medicului. Rolul stilului de viață în prevenția diabetului de tip 2 e discutat în factorii de mediu și sănătatea umană.
Model de minieseu
Cerința tipică are două etape: enumerarea a șase noțiuni specifice temei și construirea unui text coerent de maximum trei–patru fraze, care folosește corect noțiunile.
Titlu: „Reglarea glicemiei prin insulină și glucagon”
Noțiuni: glicemie, pancreas, insulină, glucagon, ficat, glicogen.
Text: Glicemia, adică concentrația glucozei din sânge, este menținută constantă de hormonii secretați de insulele Langerhans ale pancreasului. După masă, glicemia crește, iar celulele β secretă insulină, care favorizează pătrunderea glucozei în celule și depozitarea ei în ficat și mușchi sub formă de glicogen. Între mese, când glicemia scade, celulele α secretă glucagon, care stimulează descompunerea glicogenului din ficat și eliberarea glucozei în sânge. Lipsa insulinei determină hiperglicemie persistentă, specifică diabetului zaharat.
Textul are patru fraze, folosește toate cele șase noțiuni în relație unele cu altele și conține un mecanism, nu doar definiții puse una lângă alta. Așa arată un minieseu care poate obține punctajul maxim.
Întrebări frecvente
Care este valoarea normală a glicemiei pentru BAC?
Reține că, pe nemâncate, glicemia normală este de aproximativ 70–110 mg/dl, adică în jur de 1 g/l. Dacă manualul tău dă un interval ușor diferit, folosește-l pe acela.
Care este diferența dintre glicogen și glucagon?
Glicogenul este un polizaharid de rezervă, depozitat în ficat și mușchi. Glucagonul este un hormon secretat de celulele α ale pancreasului, care stimulează descompunerea glicogenului hepatic.
De ce apare glucoza în urină în diabetul zaharat?
Pentru că glicemia depășește pragul renal. Rinichiul nu mai poate reabsorbi toată glucoza filtrată, iar surplusul rămâne în urina finală.
Ce glande în afară de pancreas influențează glicemia?
Medulosuprarenala (adrenalina), corticosuprarenala (cortizolul), hipofiza (STH) și tiroida (hormonii tiroidieni). Toate au efect hiperglicemiant.
Exersează reglarea glicemiei în BacBiologie
Reglarea glicemiei apare în aplicație ca proces pas cu pas, cu mini-joc de reordonare a etapelor, iar în simulările BAC cu barem găsești minieseuri pe această temă, cu barem de corectare pe care îl compari cu răspunsul tău.
Descarcă gratuit pe App Store