fyziologie

Cyklus glukózy alaninu

Viz také: Beta-alanin

Během cvičení je cyklus glukóza-alanin velmi důležitou metabolickou cestou, která umožňuje játry extrahovat glukózu z aminokyseliny, alaninu, z aktivního svalu.

Intenzivní a dlouhodobá fyzická námaha vede k vyčerpání hladin glukózy v krvi a ke zvýšení koncentrace kyseliny mléčné v krvi. Sval je tak nucen zvyšovat oxidaci mastných kyselin a aminokyselin pro energii, zejména těch s rozvětveným řetězcem (BCAA). Uhlíková kostra posledně uvedeného je použita na svalové úrovni k produkci energie prostřednictvím krebsova cyklu, zatímco aminoskupina je přenesena nejprve na glutamát a poté na pyruvát, s následnou tvorbou alaninu. Tato aminokyselina je pak uvolněna do krve a přenesena do jater, což zase odstraňuje aminoskupinu a používá takto získaný pyruvát k tvorbě glukózy podle způsobu nazývaného glukoneogeneze. Nově vytvořená glukóza se pak vrátí do oběhu s cílem zajistit neustálý přísun cukru do mozku.

Na druhou stranu, sval může zachytit krevní glukózu a metabolizovat ji pro energii; na konci glykolýzy se takto získají dvě molekuly pyruvátu, které mohou vstupovat do krebsova cyklu nebo se mohou použít k syntéze tolika kyselin mléčného (za anaerobních podmínek) nebo alaninu. V tomto okamžiku může cyklus začít znovu.

Aminin, který je vedle normální složky proteinů, působí jako nosič dusíku z periferních tkání do jater. Na této úrovni může aminoskupina, která představuje molekulu toxické aminokyseliny, vstoupit do močovinového cyklu a být vyloučena v moči, aniž by došlo k přílišnému poškození organismu.

V kosterním svalstvu je syntéza alaninu přímo úměrná intracelulární koncentraci pyruvátu, která se například zvyšuje, když dochází k vysoké degradaci mastných kyselin pro energetické účely, s následným zpomalením krebsova cyklu a tvorbou ketonových těl.

Analogická řeč v anaerobních podmínkách: pyruvát, který není schopen oxidovat v krebsově cyklu, je částečně přeměněn na alanin a částečně na kyselinu mléčnou. Ten se uvolňuje do oběhu společně s alaninem a podobně jako je transportován do jater, kde se používá jako glukoneogenetický prekurzor (cyklus Cori).

Ze všech těchto důvodů se cyklus glukózy a alaninu a cyklus Cori, i když se vyskytují iv klidových podmínkách, aktivují určitým způsobem během intenzivního svalového cvičení.

Cyklus glukóza-alanin je také stimulován zvýšením hladin glukokortikoidů v plazmě (kortizol) v reakci na stresující událost fyzického původu (hladovění, nemoc, chirurgický zákrok, intenzivní úsilí) nebo psychickou (úzkost při výkonu atd.).