ماهية هرمون الأنسيولين والتدريب الرياضي

[الدكتور وليد احمد عواد الكبيسي]

الإنسولين Insulin
يتكون هرمون الإنسولين في الخلايا بيتا للنسيج البنكرياسي وهو يفرز استجابةً للمستويات العالية للجلوكوز huperglycemia أو الأحماض الأمينية في الدم. والإنسولين يحفز زيادة نقل الجلوكوز إلى العضلات الهيكلية والأنسجة الدهنية. ويسرع من استيعاب العضلات للأحماض الأمينية ويزيد تكوين البروتين. كما يعجل الإنسولين في زيادة استعمال الجلوكوز لتكوين الكلايكوجين ويثبط توليد الجلوكوز gluconeogenesis في الكبد ويتم ذلك بواسطة إثباط الأنزيمات اللازمة لتوليد الجلوكوز. والإنسولين هرمون ذو طبيعة بروتينية. و يتكون من 51 حمضاً أمينياً، وزنه الجزيئي 5808 وحدة دالتون. ويتألف الإنسولين من سلسلتين A و B تجمع بينهما جسور ثنائي الكبريت. ويتم إنتاجه بجزر لانكرهانز في البنكرياس. واسم الإنسولين من الاسم اللاتيني “إنسولا” والذي يعني الجزيرة. وللإنسولين آثار عميقة على عملية الأيض إذ يتسبب في قيام الخلايا في الكبد والعضلات والأنسجة بتناول الجلوكوز من الدم وتخزينه على شكل كلايكوجين في الكبد والعضلات ووقف استخدام الدهون كمصدر للطاقة. وعندما يكون الإنسولين غائباً أو “منخفضاً”، لا يتم تناول الجلوكوز من قبل خلايا الجسم، ويبدأ الجسم في استخدام الدهون كمصدر للطاقة، ومستواه آلية الرقابة المركزية على الأيض فيستخدم كإشارة ضبط ترسل إلى أجهزة الجسم الأخرى (مثل امتصاص الأحماض الأمنية من قبل خلايا الجسم) وله آثار ابتنائية في جميع أنحاء الجسم وعندما تفشل السيطرة على مستويات الإنسولين، سوف ينتج ذلك مرض السكري.
ويتلخص دور الإنسولين في العمليات الأيضية التي تحدث في الجسم إذ إن هرمون الإنسولين يقوم بوظيفة هامة في التمثيل الغذائي للكربوهيدرات هو تحويل الجلوكوز الموجود بالدم إلى كلايكوجين في الكبد، والمساعدة في أكسدة الجلوكوز في العضلات المختلفة، وإذا نقص الإنسولين أرتفع الجلوكوز في الدم عن معدله الطبيعيِ، وبغياب الإنسولين أو نقصه يختل عمل الكبد ويفقد الكبد سيطرته على الموقف فيعجز عن تحويل الجلوكوز الزائد في الدم أو الممتص إلى الكلايكوجين (النشأ الحيواني) وتعجز العضلات عن الاستفادة من الجلوكوز الموجود في الدم، فتضطر العضلات إلى أكسدة المواد الدهنية لتنتج الطاقة اللازمة لها، وعملية أكسدة المواد الدهنية شاقة ومجهدة للعضلة بغياب الجلوكوز.
وتسمى عملية تحويل كلايكوجين الكبد إلى جلوكوز الدم (Glycogenolysis Glycolysis) والتي تتم بتأثير هرمون الأدرينالين الذي يفرزه لب الغدة الكظرية فوق الكلوية، أما العملية التي يتكون فيها كلايكوجين الكبد من جلوكوز الدم فتسمى Glycogenesis وهي تتم تحت تأثير هرمون الإنسولين الذي تفرزه خلايا بيتا B – Cell في جزر لانكرهانز Islets of Iangerhans.
ويعمل الإنسولين أساساً على إبطاء العملية العكسية المضادة لعملية الكلايكوجين (أي إبطاء عملية تحلل الكلايكوجين إلى جلوكوز، كما يعمل أيضاً على تحويل الجلوكوز الزائد من الدم إلى الأنسجة وهنا يحترق إلى CO2 وماء H2O وطاقة عالية) وبذلك يعود السكر في الدم إلى معدله الطبيعي، ويتركز مفعول الإنسولين حول الإقلال من نسبة السكر الزائد في الدم.
والإنسولين يختلف عن سائر الهرمونات، فهو الهرمون الوحيد الذي يصل إلى الكبد قبل القلب لذا فإن الكبد يتأثر فسيولوجياً لدرجة كبيرة بهذا الهرمون الذي يعمل على خفض نسبة السكر في الدم.

هرمون الإنسولين والمجهود البدني:
مما لاشك به، بأن استجابات هرمون الأنسولين تختلف طبقاُ إلى شدة المجهود البدني والفترة الزمنية للأداء ذلك المجهود وعلى سبيل المثال، حين أداء الأركاض لمسافات قصيرة ومتوسطة والتي لا تستغرق وقتا طويلا (ركض400م) وبشدة القصوى ودون القصوى(قاتلة الرجال) وما يصاحبه من عجز الأوكسجين تحت أكسدة لاهوائية للسكر (الجلكزة اللاهوائية ) ،فإن الطاقة التي تحتاجها العضلات أثناء إنقباضها العضلي يكون مصدرها الأساس هو الجلوكوز ، ومن أجل نقل الجلوكوز إلى الخلايا لا بد من ناقل جلوكوزي وهذا الناقل هو Glut4 ويتم النقل من خلال عملية الانتشار الميسر الذي يخضع للضبط والتنظيم من قبل هرمون الإنسولين ويتم تخزين مئات الجزيئات من سكر الجلوكوز على هيئة كلايكوجين(Glgcogen ) في كل من الكبد والعضلات وهذه الطريقة تعد عملية اقتصادية لتخزين الجلوكوز في الجسم. وعندما يكون إمداد الجسم من الأوكسجين أقل من احتياج الجسم له، وتزداد مشاركة جلوكوز الدم وكذلك الكلايكوجين كمصدرين للطاقة العضلية مع زيادة شدة الجهد البدني القصوى أو القريب من القصوى إذ لا يمكن عند هذه الشدة استخدام الدهون. ويتم التحكم في تركيز الجلوكوز في الدم من قبل هرمون الإنسولين (insulin) والجلوكاجون (Glucagon ) ويزداد إفراز هرمون الإنسولين في حالة ارتفاع تركيز الجلوكوز في الدم وذلك عن طريق إدخال سكر الجلوكوز المحيط بالخلايا للاستفادة منه داخل الخلايا لحرقه لتوليد الطاقة للعضلات والأنسجة أو تنشيط عملية بناء الكلايكوجين في الكبد (أي تحويل بعض من الجلوكوز في الدم إلى كلايكوجين في الكبد) فضلا عن تنشيط عملية هدم كلايكوجين الكبد إلى جلوكوز،وفي حالة الجهد البدني المرتفع ،فإن الجسم يقوم بتنشيط إفراز هرمون الإنسولين لأستهلاك سكر الجلوكوزو وتامين حاجة الجسم للطاقة.
وفي الأنشطة التي يتطلب جزء من أدائها صفة التحمل لا بد للمدرب أو المختص من معرفة بأن تدربيات التحمل بمجهود تعمل على زيادة خروج الجلوكوز في الكبد، أي بمعنى أن احتياج العضلات العاملة للجلوكوز تحفز الكبد على تحليل الكلايكوجين المخزون به ليندفع إلى الدورة الدموية ، للوفاء بمتطلبات العضلات ويتم ذلك عن طريق زيادة هرمون الإنسولين لتعويض نسبة الجلوكوز التي تخرج من الكبد أثناء المجهود المرتفع الشدة وتصل (7 -10) مرات مقارنة بوقت الراحة. وهنا لا بد من الإشارة إلى أن مبدأ إفراز هرمون الإنسولين يعتمد على تغذية المستمرة والتغذية الراجعة العكسية(السلبية) ، أي أن نسبة جلوكوز الدم تزداد أثناء التدربيات البدنية مرتفعة الشدة ،وهذا يعني زيادة في تحلل كلايكوجين الكبد وتحوله إلى جلوكوز ،بنسبة تعادل كمية الجلوكوز المطلوبة للعضلات العاملة في التدريب البدني، ومن الجدير بالذكر ..أن طريقة التغذية المستمرة بالكربوهيدرات ليست وحدها المسؤولة عن زيادة نسبة الجلوكوز ولكنها مرتبطة بالتأثير على أجزاء من المخ وهي تساعد الجهاز العصبي المركزي على إصدار أومر لمراكز عصبية بالمخ تعمل على تحفيز أو تثبيط نشاط الجلوكوز. أي “عندما يرتفع تركيز الجلوكوز في الدم عن مستواه الطبيعي فإن البنكرياس تحرر هرمون الإنسولين لزيادة من حركة الجلوكوز للخارج إلى الدم ويدخل خلايا الجسم، وعندما يترك الجلوكوز الدم ويدخل في الخلايا، فإن الجلوكوز ينخفض مستواه ومن ثمة يمنع تحرر مزيد من الإنسولين. اي ما معنى وجود علاقة متبادلة بين هرمون الإنسولين وتركيز الجلوكوز وشدة المجهود البدني وفترة دوامه، ويمكن توضيح ذلك عند التدريب المرتفع وفي بداية المجهود البدني يزداد إفراز هرمون الإنسولين لانخفاض مستوى الجلوكوز لامتصاصه داخل الخلايا من أجل الحصول على الطاقة.إذ “تظهر الاستجابة الهرومونية الناتجة عند شدة المجهود أسرع مما تظهر الاستجابة الهرومونية الناتجة عن زيادة زمن أو فترة دوام الفترة”.
أي إفراز هرمون الإنسولين يعتمد على التطبيق بين الهرمون والمستقبل،فإن هرمون الإنسولين من الهرمونات التي تفرز بصورة مستمرة ويقل معدل إفرازه أحيانا ويزيد أحيانا أخرى، على وفق حاجتها. وبذلك يساهم في المحافظة والموازنة على التكامل الوظيفي والاتزان البدني،و”يقصد بالاتزان البدني المحافظة على أو صيانة ثبات الظروف البيئية الداخلية للجسم وهذه العملية تمت بدرجة كبيرة بمساعدة هرمونات مثل الإنسولين والباراثرمون والكورتيكويدات.

[الكاتب]

المشاركات