Il meccanismo ormonale della regolazione della glicemia

La glicemia rappresenta la concentrazione di glucosio nel sangue, normalmente mantenuta tra 70-100 mg/dL a digiuno. La glicemia è la concentrazione di glucosio (zucchero) nel sangue ed è regolata direttamente dall’insulina e quindi rivela o la sua scarsa azione o la sua assenza. E’ di fondamentale importanza che questa rimanga entro i limiti di normalità, ovvero tra i 65-110 mg/dl, e se possibile cercare di farla tendere sempre verso la parte bassa dell’intervallo in quanto tendente a valori medio-alti aumenta il rischio di parecchie patologie come anche i tumori. La glicemia è molto importante perchè permette di identificare la diagnosi di DIABETE.

Tendenzialmente l esame della glicemia si esegue al mattino, dopo almeno 8 ore di digiuno. Infatti:

  • Valori tra 70 e 100 mg% sono NORMALI;
  • Valori inferiori a 70 mg% sono IPOGLICEMIA;
  • Valori compresi tra 100 e 126 mg% sono “ALTERATA GLICEMIA A DIGIUNO” e quindi un allarme per il rischio di diabete;
  • Valori invece superiori a 200 mg% in un esame della glicemia occasionale indica un caso conclamato di diabete.

La glicemia è regolata da un complesso di meccanismi neurormonali e metabolici che ne impediscono forti cambiamenti in eccesso o in difetto, se l’apporto di glucosio con le scorte è insufficiente, di conseguenza la glicemia si abbassa (quindi IPOGLICEMIA) e si manifesta cosi la sofferenze cerebrale con i classici capogiri e senso di spossatezza e stanchezza. Quando invece la concentrazione di glucosio nel sangue a digiuno supera i valori compresi nell’intervallo fissato solitamente tra i 65 e mg /dl e 110/120 mg/dl significa che il nostro fisico è in IPERGLICEMIA , e quindi gli organi e ormoni che regolano il metabolismo dei carboidrati hanno delle disfunzioni causate da patologie o traumi.

Il ruolo dell'insulina

L’insulina è un ormone peptidico prodotto dalle cellule beta delle isole di Langerhans nel pancreas, essenziale per la regolazione del metabolismo del glucosio nell’organismo. L’insulina viene prodotta nel pancreas, dalle cellule beta che si trovano all’interno di aggregati cellulari (le isole pancreatiche o isole di Langherans). L’insulina viene prodotta in modo continuo, tutto il giorno.

La funzione primaria dell’insulina consiste nel facilitare l’ingresso del glucosio nelle cellule dei tessuti periferici, principalmente muscolo scheletrico, tessuto adiposo e fegato. L’insulina promuove l’uptake cellulare del glucosio attraverso la traslocazione dei trasportatori GLUT4 sulla membrana cellulare. Nel fegato, l’insulina stimola la glicogenosintesi, il processo di conversione del glucosio in glicogeno per la conservazione energetica. L’insulina svolge un ruolo anabolico nel tessuto adiposo, promuovendo la sintesi di acidi grassi e la loro esterificazione in trigliceridi. L’insulina esercita effetti anabolici sulle proteine, stimolando la sintesi proteica e inibendo la proteolisi.

L’insulina esercita i suoi effetti attraverso il legame con specifici recettori presenti sulla membrana cellulare. Un evento chiave nell’azione dell’insulina è la traslocazione dei trasportatori GLUT4 dal compartimento intracellulare alla membrana plasmatica. L’insulina modula l’attività di numerosi enzimi chiave del metabolismo attraverso meccanismi di fosforilazione e defosforilazione.

L’insulina e il glucosio lavorano insieme in tutto l’organismo. In risposta a vari stimoli - ormonali, nervosi e soprattutto nutrizionali - le cellule beta del pancreas producono l’ormone insulina, che consente di mantenere livelli plasmatici di glucosio (zucchero semplice) utili per il funzionamento ottimale di tutti i tessuti dell’organismo (livelli di glicemia normali). Il principale stimolo per l’azione insulinica è fornito da un pasto ricco di carboidrati semplici e povero di fibre, grassi e proteine. Anche alcuni farmaci, per es. le sulfaniluree, sono in grado di aumentare la sintesi di insulina.

Effetti dell'insulina

L’insulina è l’ormone anabolico per eccellenza L’insulina favorisce l’ingresso dello zucchero nelle cellule, agendo come una sorta di “chiave” che apre una serratura. Favorisce, quindi, l’utilizzo del glucosio abbassandone il livello nel sangue (azione ipoglicemizzante). Stimola l’utilizzo del glucosio come fonte energetica rispetto a grassi e proteine. Favorisce lo stoccaggio del glucosio nelle cellule sotto forma di glicogeno (glicogenosintesi). Il glicogeno funge da riserva energetica a più lento rilascio, soprattutto nel fegato e nei muscoli.

L’insulina ha un ruolo anabolizzante anche nel metabolismo di proteine e grassi, stimolando la proliferazione cellulare:

  • Stimola la sintesi proteica e contrasta la formazione di glucosio a partire da alcuni aminoacidi (neoglucogenesi);
  • Favorisce il passaggio di aminoacidi dal sangue nelle cellule;
  • Facilita il trasporto degli acidi grassi dal sangue all’interno delle cellule;
  • Stimola la sintesi di acidi grassi utilizzando come fonte il glucosio e gli aminoacidi in eccesso;
  • Inibisce l’utilizzo di acidi grassi come fonte energetica (lipolisi);
  • Stimola la sintesi endogena di colesterolo.

Il ruolo del glucagone

Il meccanismo che regola il livello del glucosio nel sangue è controllato da due ormoni antagonisti secreti dal pancreas:-l’insulina;-Il glucagone;L’ azione dell’insulina è ipoglicemizzante (ovvero il livello di glicemia si abbassa) mentre quello del glucagone mostra il meccanismo di regolazione del livello ematico di glucosio.

IL GLUCAGONE: . . viene invece prodotto dalle cellule alfa del pancreas: la sua secrezione avviene nel momento in cui la concentrazione ematica si abbassa. Il fegato è il principale organo-bersaglio del glucagone;questo infatti agisce facendo rilasciare il glucosio immagazzinato nel fegato facendo così risollevare la glicemia.

Il Glucagone è un ormone di natura polipeptidica secreto dalla parte endocrina del pancreas (cellule α degli isolotti di Langherans del pancreas). Ha azione iperglicemizzante e quindi antagonista dell'insulina (prodotta dalle cellule β). La somministrazione di glucagone determina una rapida diminuzione del glicogeno epatico e un aumento della glicemia; tali effetti sono la conseguenza della attivazione dell'enzima glicogeno fosforilasi e della inibizione dell'enzima glicogeno sintetasi, con conseguente liberazione di glucosio.

Il glucagone è un ormone di natura proteica, sintetizzato dalla parte endocrina del pancreas (cellule α delle isole del Langerhans). Il calo della glicemia (quantità di glucosio presente nel sangue) rappresenta un forte stimolo per la secrezione di glucagone. Il glucagone è un antagonista dell'insulina e con la sua azione promuove la glicogenolisi a livello epatico (produzione di glucosio a partire dal glicogeno), inibisce la glicogenosintesi e stimola la gluconeogenesi (produzione di glucosio a partire da alcuni aminoacidi, dall'acido lattico e dal glicerolo). Il glucagone non stimola la glicogenolisi muscolare, sensibile all'azione dell'adrenalina, ma soltanto quella epatica. Il glucagone interviene anche nel metabolismo lipidico, stimolando la mobilitazione degli acidi grassi dal tessuto adiposo, favorendo la loro ossidazione ed inibendone la sintesi.

Il maggior stimolo per l'azione del glucagone è dato dal digiuno e dall'attività fisica prolungata di intensità medio alta. Il glucagone può essere iniettato in caso di grave crisi ipoglicemica, causata da una somministrazione eccessiva di insulina o di altri ipoglicemizzanti.

Effetti collaterali del Glucagone

Effetti collaterali associati all'uso del Glucagone sono molto rari. Tra i più comuni figurano nausea e vomito, soprattutto in caso di dosaggi superiori a 1 mg o di iniezione rapida (effettuata in meno di 1 minuto). Il Glucagone può inoltre aumentare i battiti cardiaci (tachicardia). Il Glucagone non influisce sulla capacità di guidare i macchinari. Poiché il Glucagone non attraversa la barriera placentare, non vi sono effetti dannosi conosciuti rispetto al decorso della gravidanza, alla salute del feto e del neonato. Poiché la quantità escreta nelle donne che allattano dopo trattamento di una crisi ipoglicemica è estremamente bassa e poiché il glucagone viene disattivato nel tubo digerente e non può essere assorbito nella sua forma integra, non esercita alcun effetto metabolico nel lattante.

Altri organi e ormoni coinvolti

Gli organi e gli ormoni principalmente correlati al mantenimento dei livelli di glicemia sono vari. Come abbiamo accennato prima, troviamo il fegato in cui, in una condizione di normale livello di glicemia, gli epatociti si legano a molecole di glucosio per poi immetterle nel tessuto ematico e fornire in questo modo fonti di energia costante. Poi abbiamo il pancreas che produce appunto insulina, l’ormone proteico che regola il tasso glicemico del sangue. Ha un potere di fatto IPOGLICEMIZZANTE in quanto la produzione di insulina aumenta o diminuisce in proporzione diretta con la variazione del livello del glucosio nel sangue.

Lo stesso i Reni che regolano il livello di glicemia eliminando glucosio in eccesso attraverso le urine (GLICOSURIA); invece in una situazione di ipoglicemia i glomeruli renali riescono a riassorbire il glucosio e reinserirlo nel sangue. Anche l Ipofisi anteriore è in grado di produrre ormoni antagonisti dell’insulina come Somatotropina (ormone della crescita, GH) e Corticotropina (ormone adrenocorticotropo, ACTH, che influenza il metabolismo carboidratico con la produzione di ormoni nella corteccia surrenale). Infine abbiamo la Tiroide, mediante gli ormoni tiroidei T3 e T4 che incidono direttamente sul metabolismo glicemico aumentano il livello di glucosio nel sangue.(in una condizione di IPERTIROIDISMO si ha solitamente ipoglicemia, mentre in caso di IPOTIROIDISMO si ha iperglicemia).

Esami correlati alla glicemia

Abbiamo selezionato per voi una lista di esami che sono correlati all’argomento che stiamo trattando in quest’articolo.

  • EMOGLOBINA GLICATA (HbA1C): è un esame che da la possibilità di controllare l’efficacia della terapia in quanto riflette la media delle glicemie degli ultimi tre mesi. Si tratta di una molecola di emoglobina (contenuta nei globuli rossi) a cui si lega il glucosio:infatti più alta è la glicemia nel tempo più è alta l’emoglobina glicata.
  • GLICOSURIA: con quest’esame si determina la quantità di glucosio presente nelle urine. Nella persona in una condizione normale è assente, mentre nella persona con diabete quando la glicemia supera di tanto il limite, compare la glicosuria.

Per quanto riguarda la funzionalità del rene abbiamo:

  • MICROALBUMINURIA: La presenza di albumina nelle urine è considerata normale se non supera i 25 mg nell’arco delle 24 h; se succede sta a significare una sofferenza del rene (nefropatia) o un alterazione della superficie dei vasi. La quantità di albumina nelle urine può essere influenzata da diversi fattori come la presenza di un infezione nelle vie urinarie o un’intensa attività fisica. Per questo motivo si conferma la microalbuminuria dopo tre determinazioni non consecutive positive.
  • CREATININA: questa molecola ci dice la capacità che il rene ha nel depurare il sangue; valori superiori a 1, 4 stanno ad indicare un’insufficienza renale.
  • CLEARENCE DELLA CREATININA: è un esame che indica il volume di sangue che il rene filtra al minuto;è fondamentale la corretta raccolta delle urine delle 24h.
  • ESAME URINE: è un esame molto importante perchè ci permette di capire la funzione del rene, l’eventuale presenza dell’infezione, un danno renale e la presenza di zucchero.
  • UROCOLTURA: serve per rilevare le infezioni delle vie urinarie;un campione di urine infatti viene seminato in apposite piastre o terreni di coltura e in un secondo momento si valuta la comparsa di colonie batteriche che se presenti in maniera concentrata ed elevata richiedono una terapia antibiotica.

Per quanto riguarda invece l’assetto lipidico, ovvero la quantità di grassi nel sangue:

  • COLESTEROLO TOTALE: Il colesterolo è dannoso per le arterie e quando i suoi valori sono elevati nel tempo determina la formazione della placca aterosclerotica, che a sua volta causa incidenti cardiovascolari.
  • HDL colesterolo: viene definito come il colesterolo “buono”, riduce infatti il rischio di infarti o ictus.
  • LDL colesterolo: viene definito come il colesterolo “cattivo” ovvero quello che provoca la placca aterosclerotica.
  • TRIGLICERIDI: nel diabete tipo 2 sono spesso molto elevati:anche queste molecole contribuiscono all’aterosclerosi.

Diabete: alterazioni nella regolazione della glicemia

Nel diabete tipo 1, si verifica una distruzione autoimmune delle cellule beta pancreatiche, portando a una carenza assoluta di insulina. La mancanza di insulina causa iperglicemia severa, chetoacidosi e, se non trattata, può portare al coma diabetico e alla morte. Nel diabete tipo 2, si sviluppa progressivamente insulino-resistenza e, nelle fasi avanzate, anche un deficit di secrezione insulinica. Nel diabete di tipo 1, il pancreas produce quantità insufficienti o non produce del tutto insulina, quindi il glucosio non riesce ad entrare nelle cellule e a essere utilizzato nelle quantità adeguate. Nel diabete di tipo 2, il pancreas può produrre insulina anche in eccesso, ma comunque in maniera inadeguata a mantenere i livelli di glucosio nel sangue (glicemia) entro i limiti della norma; questo è principalmente dovuto alla scarsa capacità dei tessuti - normalmente insulino-dipendenti - a interagire con l’ormone (fenomeno chiamato: insulino-resistenza). Il glucosio si accumula nel sangue (iperglicemia) perché non riesce ad entrare in modo adeguato nelle cellule. Quando il livello diventa alto nel sangue, il glucosio viene escreto dalle urine (glicosuria).

Nel diabete tipo 2, si osserva spesso iperinsulinemia compensatoria nelle fasi iniziali, quando il pancreas cerca di superare l’insulino-resistenza. L’insulina alta può indicare insulino-resistenza, una condizione in cui i tessuti rispondono meno efficacemente all’azione dell’ormone. L’iperinsulinemia cronica può contribuire allo sviluppo di complicazioni metaboliche come dislipidemia, ipertensione arteriosa e aumento ponderale.

La malattia diabetica non da abitualmente sintomi, agisce infatti silenziosamente e nel diabete tipo 2, può addirittura manifestarsi con un infarto. Questo significa che ha lavorato per anni sena manifestare sintomi.

Tipi di insulina

Le insuline ad azione rapida (lispro, aspart, glulisina) hanno un inizio d’azione entro 15 minuti e una durata di 3-4 ore. Le insuline ad azione intermedia (NPH) hanno un inizio d’azione di 1-2 ore e una durata di 12-18 ore. Le preparazioni premiscelate combinano insuline ad azione rapida o breve con insuline ad azione intermedia in proporzioni fisse.

L’insulina riduce la glicemia principalmente aumentando l’uptake del glucosio nei tessuti periferici. A livello epatico, l’insulina inibisce la gluconeogenesi e la glicogenolisi, riducendo la produzione endogena di glucosio. L’insulina contrasta l’azione degli ormoni controregolatori come glucagone, cortisolo e catecolamine, che tendono ad aumentare la glicemia.

Tabella riassuntiva dei valori di glicemia

Valore Glicemia Condizione
70-100 mg/dL Normale
Inferiore a 70 mg/dL Ipoglicemia
100-126 mg/dL Alterata glicemia a digiuno
Superiore a 200 mg/dL (occasionale) Diabete conclamato

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