Beyin, karaciğeri, böbrek, kas, yağ dokusu gibi organların metabolik durumlar, enerji ihtiyaçlarını karşılamak için kullandıkları yakıtlar farklıdır. (Şekil: 5)
Beyin: Beyin daima glukoza ihtiyaç duyar. Uzun süren açlıklar esnasında da glukoz yerine keton cisimlerini okside ederek enerji sağlar. Plazmada albumine bağlı olarak dolaşan yağ asitleri, kan-beyin bariyerini geçemediklerinden beyin için yakıt olarak kullanılamazlar. Beyin yakıt depolarindan yoksundur ve de bu nedenle her zaman glukoz sağlanmasına ihtiyaç duyar, Açlık esnasında,karaciğer tarafından oluşturulan keton cisimleri beyin için yakıt olarak glukozun yerine geçer.
Kas: Kaslar için yakıtlar glukoz, yağ asitleri, keton cisimleri ve aminoasitlerdir. Bu enerji kaynaklarından başka, kreatin-fosfat da içerir ve böylece de glukoz kullanmaksızın enerji üretimi söz konusudur.
Glikojen deposuna sahip olduğundan beyinden farklıdır. Vücuttaki glikojenin yaklaşık dörtte üçü kasda depolanmıştır. Kasın glikojen içeriği her öğünden sonra %1 kadar yüksek olabilir ve bu glikojen kas hücreleri içerisinde kolaylıkla kullanım için glukoz-6-fosfata dönüştürülür.
Kas glukoz-6-fosfataz enziminden yoksundur ve bu nedenle de glukozu kana veremez. Diğer bir deyişle, kas glukozu muhafaza eder, kredi aktivitesi için yakit olarak tercih eder.
Aktif şekilde kasılan iskelet kasında glikoliz sitrik asit döngüsü kapasitesini aşar, bu yüzdende aktik asit ortaya çıkar. Bu koşullar altında oluşan pirüvatın çoğu, laktata indirgenir. Laktat glukoneogenez yolu ile glukoza dönüştüğü yer olan karaciğere geçer. Bu geçiş Cori Döngüsü (Laktik asit Döngüsü) olarak bilinir. Alanin de aktif kasda pirüvatın transaminasyonu yoluyla oluşabilir ve Glukoz – Alanin Döngüsü ile karaciğere ulaşarak glukoneogenez ile glukoza çevrilebilir (Şekil: 6). Dinlenme durumunda olan kasın metabolik durumu oldukça farklıdır. İstirahattaki kasta yağ asidleri ana yakıttır.
Kalp kası glukoz, yağ asitleri laktat, keton cisimlerini yakıt olarak kullanabilir, 3 farklı durumla iskelet kasından ayrılır:
- Sürekli çalıştığından çalışma düzeni iskelet kasından daha az değişim gösterir
- Tamamen aerobiktir. (Mitokondrisi çoktur). Sağlıklı kalp kası laktat üretmez; ancak laktatı kullanır.
- Glikojen ve lipid rezervi azdır. Dinlenme halinde iken kalp kasında genellikle aerobik yoldan yağ asitleri, keton cisimleri ve laktatın oksidasyonu ile ATP sağlar; glukoz çok az kullanılır. Ağır iş yükünde ve açlıkta kalp, glikojenden ayrilan glukozu sitrat döngüsünde tamaen yıkar ve oksidatif fosforilasyon ile ATP üretir.
Yemekten sonra kan glukozu yüksektir; kalp kasında glukozun bir kismi glikoliz ve sitrik asit döngüsüne girip oksidatif fosforilasyon yolunda enerji kaynağı olarak kullanılırken bir kısmı da glikojen olarak depo edilir. Bu dönemde yağ asitleri ve laktat da enerji kaynağı olarak kullanılır.
Yemek arasında ise kan glukoz düzeyi düşüktür; kalp kasında yağ asitleri başlıca enerji kaynağı olarak kullanılır, Uzun süren açlıkta kalp kasında keton cisimleri ve laktat enerji kaynağı olarak kullanılır.
Glukoz-alanin döngüsünün net etkisi düşünüldüğünde, glukozun karbon atomları, basitçe, karaciğerden kasa (glukoz, olarak) ve kastan karaciğere (alanin) geri dönüştürülür. Budöngü aym zamanda, kasın, dalh-zincirliamino asitlerden gelen azotu, üre sentezi için karaciğere iletmesini de sağlar. Kas glikojen seviyeleri düşük olduğunda egzersiz sırasında ortaya çıkan glikoliz hızındaki düşüş, pirüvat oluşumunu da azaltır. Sonuç olarak, kasta alanın oluşumu da düşer.
Yağ Dokusu (Adipoz doku): Yağ asitlerini sentez eder ve metabolik yakıtın büyük kaynağı olan, triaçilgliseroller olarak depolar. Glukagon hormonu, triaçilgliserolleri gliserol ve yağ asitleri açığa çıkaran, hormona duyarlı lipazı aktive eder. Karaciğer yağ asidi sentezi için majör bölgedir. Adipoz hücreler, kinaz eksikliği nedeniyle lipolizden açığa çıkan gliserolü fosforile edemezler. Bundan do- layı, bu hücreler triaçilgliserollerin sentezi için gerekli gliserol- fosfatı sağlamak için glukoza ihtiyaç duyarlar.
1 molekül gliserol-3-P,3 molekül yağ asidi ile triaçilgliserolleri sentezler. (Şekil: 7).
Yağ hücrelerinde triaçilgliseroller sürekli olarak hidroliz edilirler ve yeniden sentez edilirler. Hidrolizden türetilmiş olan gliserol karaciğere verilir burada glukoneogenez yoluyla glukoz sentezine katılır.
Karaciğer: Karaciğer vücudun metabolik merkezidir. Beyin, kas, eritrosit gibi diğer organlara yakıt sağlamak amacıyla karaciğerin metabolik aktiviteleri gereklidir. Diyetle alınan bileşikler ilk olarak karaciğerden geçer ve karaciğer kandaki çoğu metabolit seviyelerini düzenler. Karaciğer büyük miktar glukozu kandan alarak (yaklaşık 2/3 kadar), glikojene çevirebilir. Karaciğer glukoneogenez gerçekleştirmek ve glikojen deposunu yıkmak suretiyle, glukoz-6-fosfat oluşturur ve (glukoz-6-fosfataz enzimi ile) kana glukoz vererek, kan şekerini sürdürmede önemlidir, Glukoneogenez ile karaciğerde sentezlenen glukozun başlıca öncünceri laktat ve alanin, gliserol ve glikojenik amino asitlerdir.
Karaciğer lipid metabolizmasının düzenlenmesinde merkezi rol oynar. Karaciğer tarafından sentezlenen, çok düşük dansiteli lipoprotein (VLDL) kana geçer ve triaçilgliserolleri sentez etmek için yağ dokusu tarafından kullanılan yağ asitlerinin esas kaynağını teşkil eder. Uzun açlık durumunda; karaciğer, yağ asitlerini keton cisimlerine çevirir. Karaciğer kendi enerji ihtiyacını karşılamak için, amino asitlerin yıkımından kaynaklanan ketoasitler i yakıt olarak glukoza tercih eder.
Böbrek: Çeşitli maddelerin taşınması çok miktarlarda enerji gerektirir. ATP tüketimi yüksektir. ATP; glukoz, laktat, yağ asitleri ve amino asitlerin (ağırlıklı olarak glutamin) oksidatif metabolizmasindan elde edilir.
Glukoneogenez karaciğerin yanısıra az miktarda böbreklerde de meydana gelir. Bu durum özellikle açlık esnasında önemi taşır. Bu yolun ana substratları amino asitlerin karbon iskeletleridir. (özellikle glutamin) Bu aminoasitlerden türevlenen amonyak idrarda bir tampon olarak hizmet eder.
Metin İçinde
(Günay, Paşaoğlu, Paşaoğlu and Keskin, 2019)Kaynakçada
Günay, M., Paşaoğlu, H., Paşaoğlu, Ö. ve Keskin, K., 2019. Egzersiz Biyokimyası Spor, Egzersiz, Sağlık: Insan Performansının Biyokimyasal Temelleri . Ankara: Gazi Kitabevi.
Kitap Görseli
