يعد السكر أو الجلوكوز المصدر الرئيسي للطاقة في الجسم، ويُخزَن السكر الزائد عن حاجة الخلايا داخل الجسم بأشكال مختلفة لاستخدامه في وقت لاحق عند الحاجة،[١] لكن كيف يُخزَن السكر الزائد داخل الجسم؟ وكيف تؤثر الإصابة بمرض السكري في هذه العملية؟

كيف يتم تخزين السكر في الجسم؟

يزيل الجسم أي سكر زائد عن الحاجة من الدم، ويخزّنه على هيئة أشكال أخرى أهمها الغلايكوجين (بالإنجليزيّة: Glycogen)،[٢] إذ إنّه من الضروري الحفاظ على مستويات السكر في الدم ثابتة ضمن حدودها الطبيعية، ولتحقيق ذلك يوجد خلايا متخصَّصة في البنكرياس، يُشار لها باسم خلايا بيتا، تستشعر مستويات السكر في الدم كل عدة ثواني، وفي حال ارتفاع مستويات السكر في الدم فإنّها تفرز هرمون الإنسولين الذي يساعد على نقل السكر من الدم إلى داخل الخلايا،[٣] وفيما يأتي بيان للآلية التي يتم بها تخزين السكر الزائد عن حاجة خلايا الجسم:


تخزين السكر على شكل غلايكوجين

الغلايكوجين هو مركب كبير متعدد الفروع يتكون من عدة وحدات متكررة من جزيئات الجلوكوز،[٤] تصل إلى حوالي 8-12 وحدة من الجلوكوز، فعند ارتفاع مستويات الجلوكوز في الدم يحفِّز هرمون الإنسولين خلايا الكبد على إنتاج الإنزيم الصانع للغلايكوجين (بالإنجليزية: Glycogen synthase) الذي يعمل على تجميع جزيئات الجلوكوز معًا وتكوين الغلايكوجين،[١] أمّا في الحالات التي يحتاج فيها الجسم إلى المزيد من السكر لإنتاج الطاقة، يُطلِق البنكرياس هرمون الجلوكاجون (بالإنجليزية: Glucagon) الذي يساعد على تكسير الغلايكوجين، ممّا يؤدي إلى زيادة مستوى السكر في الدم.[٤]

يُخزَن الغلايكوجين في الجسم في موقعين رئيسين هما الكبد والعضلات، إذ يشكِّل الغلايكوجين حوالي 10% من وزن الكبد، وحوالي 2% من وزن العضلات في الجسم، ومع ذلك تخزِّن العضلات الكمية الأكبر من الغلايكوجين، نظرًا لأن كتلة العضلات الكلية في الجسم أكبر من كتلة الكبد، وتجدر الإشارة إلى أنّ للغلايكوجين وظائف مختلفة بناءً على موقع تخزينه، فيساعد الغلايكوجين في الكبد على تنظيم مستويات السكر في الدم والحفاظ عليها ضمن المستويات المطلوبة بما يلبي حاجات خلايا الجسم ككل، في حين يساعد الغلايكوجين الموجود في العضلات على تلبة احتياجات العضلة نفسها للطاقة.[٥]


تخزين السكر على شكل دهون

قد يُخزَن السكر في الجسم على هيئة دهون أحيانًا، إذ إن القدرة على تخزين الجلوكوز على هيئة غلايكوجين في الكبد محدودة، لذا فإن الإفراط في التغذية وتناول الكثير من الكربوهيدرات قد يُسبِّب تحوّل سكر الجلوكوز إلى أحماض دهنية تحت تأثير هرمون الإنسولين، وذلك بعد تجاوز القدرة الاستيعابية للكبد على تخزين الغلايكوجين، وبعدها تنتقل الأحماض الدهنية لتُخزَن في الأنسجة الدهنية، وأحيانًا قد تتراكم في الكبد، مؤدية إلى الإصابة بما يُعرَف بالكبد الدهني.[٦][٧]


على الرغم من أنّ الأحماض الدهنية توفر كمية أكبر من الطاقة مقارنة بالجلوكوز،[٤] إلا أنّ سكر الجلوكوز هو مصدر الطاقة الوحيد الذي يمدّ خلايا الدماغ بالطاقة -ما عدا في حالات الجوع لفترات طويلة-،[٨] كما يمكنّ لسكر الجلوكوز أنّ يوفِّر طاقة للخلايا حتى في حال عدّم توفُّر الأكسجين، كما هو الحال عند ممارسة التمارين اللاهوائية،[٤] وهي التمارين المُكثَّفة والسريعة مثل: الركض، ورفع الأثقال،[٩] بالإضافة إلى ذلك فإنه يمكن الحصول على الطاقة عن طريق تحليل الغلايكوجين بسرعة أكبر مقارنة بالحصول عليها من الدهون.[٥]


كيف تؤثر الإصابة بالسكري في عملية تخزين السكر بالجسم؟

في حال الإصابة بمرض السكري، لا يستطيع الجسم إنتاج هرمون الإنسولين إطلاقًا، أو لا يستطيع إنتاج كميات كافية منه، أو لا تستجيب خلايا الجسم جيدًا لتأثير هرمون الإنسولين، وذلك يؤثر في القدرة على نقل سكر الجلوكوز من الدم إلى داخل الخلايا، ممّا يؤدي إلى ارتفاع مستويات السكر في الدم،[١٠] أي لا يستطيع البنكرياس الاستجابة جيدًا لارتفاع مستوى السكر في الدم بإطلاق الهرمونات الضرورية لتحويل السكر الزائد إلى الغلايكوجين.[٤]


مرض تخزين الغلايكوجين

مرض تخزين الغلايكوجين (بالإنجليزية: Glycogen storage disease - GSD) هو اضطراب جيني نادر يؤثر في قدرة الجسم على تخزين واستخدام الغلايكوجين، إذ يعاني الشخص من خلل في عمل الأنزيمات اللازمة لتصنيع الغلايكوجين من الجلوكوز، أو اللازمة لتفكيك الغلايكوجين إلى جلوكوز، وهذا يؤدي إلى انخفاض مستوى السكر في الدم خلال فترات الصيام، وتجدر الإشارة إلى وجود ما لا يقل عن 13 نوعًا من أنواع مرض تخزين الغلايكوجين، والتي تختلف باختلاف الأنزيم أو الإنزيمات المتأثرة.[١١][١٢]

المراجع

  1. ^ أ ب Laura Dolson (17/9/2020)، "The Role of Glycogen in Diet and Exercise"، verywell fit، اطّلع عليه بتاريخ 12/1/2021. Edited.
  2. "BODYThe Liver and Blood Glucose Levels", Diabetes.co.uk, 15/1/2019, Retrieved 12/1/2021. Edited.
  3. Carol DerSarkissian (13/6/2020), "What Is Glucose?", WebMD, Retrieved 12/1/2021. Edited.
  4. ^ أ ب ت ث ج "Glycogen"، Diabetes.co.uk، 15/1/2019، اطّلع عليه بتاريخ 12/1/2021. Edited.
  5. ^ أ ب "Glycogen Metabolism", NCBI, Retrieved 12/1/2021. Edited.
  6. Sarah Yang (6/12/2012), glucose gets stored in,builds up in the liver. "New gene found that turns carbs into fat, could be target for future drugs", University of California Berkeley, Retrieved 12/1/2021. Edited.
  7. Maria M. Adeva Andany, Noemi Perez Felpete, Carlos Fernandez Fernandez, etal (12/2016), "Liver glucose metabolism in humans", NCBI, Retrieved 12/1/2021. Edited.
  8. is virtually the sole,brain, except during prolonged starvation.&text=It consumes about 120 g,body in the resting state. "Each Organ Has a Unique Metabolic Profile", NCBI, Retrieved 12/1/2021. Edited.
  9. Jon Johnson (3/6/2020), "What is the difference between aerobic and anaerobic exercise?", MedicalNewsToday, Retrieved 12/1/2021. Edited.
  10. Meredith Cotton (1/3/2019), "How our bodies turn food into energy", kaiser permanente, Retrieved 12/1/2021. Edited.
  11. "Glycogen Storage Disease (GSD)", Cleveland Clinic, 8/2/2019, Retrieved 12/1/2021. Edited.
  12. "Glycogen Storage Disease", Johns Hopkins Medicine, Retrieved 12/1/2021. Edited.