Visa fullständig version : Muskelkontraktion skapar glukostransport utan insulin?
Läste på annan plats detta men eftersom folk här vet 100ggr mer om saken...
------------------------------------------
Muskler i arbete tar upp glukos genom en insulinoberoende mekanism. Normalt i en muskel cell gör insulin att glukostransportörer flyttas inifrån cellen till ytan. Muskelkontraktion gör att samma transportör flyttas till cellmembranet utan att insulin behövs. Detta är en direkt effekt, träning har även en långsiktig effekt . När man tränat ett tag börjar musklerna producera mer glukostransportörer och man blir därmed mer insulinkänslig eftersom mer glukos kan tas upp av cellen som svar på en viss mängd insulin.
------------------------------------------
Flyttas alltså glukos in i muskelcellerna när man styrketränar helt oberonde av insulin? Trodde det krävdes mindre insulin men att det inte kan ske utan, någon som kan bringa lite klarhet i frågan? I praktiken är man såklar inte helt tom på insulin, men i princip.
Jepp.
Genom att kontrahera muskeln så frisätts Glut4, som är ett näringsbärarhormon inne i muskelcellens nukleus, som drar in näringen från det intillliggande blodet.
Lizard
Är den helt oberoende av insulin ?
King Grub
2005-04-10, 07:33
Jag tolkar det så. "Contraction-induced glucose uptake in skeletal muscle is mediated by an insulin-independent mechanism that leads to translocation of the GLUT4 glucose transporter to the muscle surface membrane from an intracellular storage site" (Proc Nutr Soc. 2004 May;63(2):211-6).
Det finns dock en mängd signalfaktorer i muskulaturen som påverkar glukostransport som svar på muskelkontraktion, och alla är inte klarlagda, men inkluderar myogena proteiner, sköldkörtelhormonreceptorer, samt andra roliga små saker som KLF15, NF1, GEF/HDBP1 och MEF2 (Acta Physiologica Scandinavica, January 2005, vol. 183, no. 1, pp. 43-58(16)).
"Contraction-induced glucose uptake in skeletal muscle is mediated by an insulin-independent mechanism that leads to translocation of the GLUT4 glucose transporter to the muscle surface membrane from an intracellular storage site"
Går väl knappast att tolka på något annat sätt. Intressant! Men det får ses som en mekanism (GLUT4 i det här fallet) av flera som transporterar glukos till musklerna. Är det en liten eller stor del av det totala flödet in till musklerna?
--------------------------------------------------------------------
What is known about the insulin receptor?
For various reasons, it is believed that the insulin has an insulin-binding domain which is on the outside of a cell that is connected to a domain by a polypeptide segment that is bound within the cell membrane. In common with many other protein hormone receptors, the two molecules of the insulin receptor are brought together by one insulin molecule. When the receptor assumes a dimeric form, then the intracellular domain can act to catalyze the phosphorylation of various proteins in the cell, using the breakdown of ATP as an energy source. This event then leads to activation of the cell systems that allow glucose to be transported from the blood into the cell, where the sugar is either broken down to release energy or used to form glycogen, a polymer of glucose that acts as an energy store.
--------------------------------------------------------------------
Källa: Diabetes FAQs (http://www.ixion-biotech.com/home.htm?http://www.ixion-biotech.com/diafaqs.htm)
För att processen skulle vara insulinberoende krävs:
[Fall 1]
Att det krävs fler än en insulinmolekyler och att muskelkontraktionen minskar det antal som behövs.
[Fall 2]
Att muskelkontraktionen underlättar för insulinmolekylen att fästa på receptormolekylerna.
Fall 1 gäller inte eftersom det enligt referensen ovan krävs en enda insulinmolekyl.
Fall 2 skulle inte minska insulinproduktionen.
---
Vad händer med insulinmolekylen sedan den har fästs vid receptorn? Bryts den ned lokalt?
--------------------------------------------------------------------
What is known about the insulin receptor?
For various reasons, it is believed that the insulin has an insulin-binding domain which is on the outside of a cell that is connected to a domain by a polypeptide segment that is bound within the cell membrane. In common with many other protein hormone receptors, the two molecules of the insulin receptor are brought together by one insulin molecule. When the receptor assumes a dimeric form, then the intracellular domain can act to catalyze the phosphorylation of various proteins in the cell, using the breakdown of ATP as an energy source. This event then leads to activation of the cell systems that allow glucose to be transported from the blood into the cell, where the sugar is either broken down to release energy or used to form glycogen, a polymer of glucose that acts as an energy store.
--------------------------------------------------------------------
Källa: Diabetes FAQs (http://www.ixion-biotech.com/home.htm?http://www.ixion-biotech.com/diafaqs.htm)
För att processen skulle vara insulinberoende krävs:
[Fall 1]
Att det krävs fler än en insulinmolekyler och att muskelkontraktionen minskar det antal som behövs.
[Fall 2]
Att muskelkontraktionen underlättar för insulinmolekylen att fästa på receptormolekylerna.
Fall 1 gäller inte eftersom det enligt referensen ovan krävs en enda insulinmolekyl.
Fall 2 skulle inte minska insulinproduktionen.
---
Vad händer med insulinmolekylen sedan den har fästs vid receptorn? Bryts den ned lokalt?
Vad jag vet och jag förväntar mig att både Grub och Sverker har djupare kunskaper i ämnet:
Glut4 är en glukostransportör som alltså kan provoceras dels av insulin, dels uteslutande av musklekontraktioner och behöver alltså inget insulin för att vara verksamt. Väl uppe vid cellytan tillåter Glut4 glukosen att passera cellmembranet genom diffusion och lagrar därmed glukosen i cytoplasma . Inne i cytoplasma fosforyleras glukosen till glykogen som därmed hindras att lämna cellen.
Sen finns det tydligen flera andra bärarprotein t ex Glut1 som också är en glukostransportör som fungerar oberoende av insulin och Glut2 som är en betacellglukostransportör och kontrollerar den nivå glukos som transporteras till cellen. Regleringen av glukos i cellen med Glut2 reglerar tydligen i sin tur insulininsöndringsnivån. Fast nu börjar jag närma mig de allrasom mest perifiera delarna av mitt kunskapsomfång...
Lizard
Vad jag vet och jag förväntar mig att både Grub och Sverker har djupare kunskaper i ämnet:
Lizard
Ja, det är därför jag undrar ;)
Skulle en glukostransportör fungera helt utan insulin men med muskelkontraktioner skulle det ju teoretiskt vara möjligt att kontrollera diabetes med lagom avväg träning.
Jag undrar ifall bildandet av vilande GLUT-4 är insulinberoende.
Att det krävs i första läget insulin för att GLUT-4 skall bildas men i nästa läge kan den komma till användning så fort musklerna arbeter ?
Ja, det är därför jag undrar ;)
Skulle en glukostransportör fungera helt utan insulin men med muskelkontraktioner skulle det ju teoretiskt vara möjligt att kontrollera diabetes med lagom avväg träning.
Jag undrar ifall bildandet av vilande GLUT-4 är insulinberoende.
Att det krävs i första läget insulin för att GLUT-4 skall bildas men i nästa läge kan den komma till användning så fort musklerna arbeter ?
*harklar sig*
Jag citerar:
"The pattern of muscle glycogen synthesis following glycogen-depleting exercise occurs in two phases. Initially, there is a period of rapid synthesis of muscle glycogen that does not require the presence of insulin and lasts about 30-60 minutes. This rapid phase of muscle glycogen synthesis is characterised by an exercise-induced translocation of glucose transporter carrier protein-4 to the cell surface, leading to an increased permeability of the muscle membrane to glucose.
...."
Determinants of post-exercise glycogen synthesis during short-term recovery.
Jentjens R, Jeukendrup A.
Länksamling (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=pubmed&cmd=Display&dopt=pubmed_pubmed&from_uid=12617691&tool=ExternalSearch)
Lizard
*harklar sig*
Jag citerar:
"The pattern of muscle glycogen synthesis following glycogen-depleting exercise occurs in two phases. Initially, there is a period of rapid synthesis of muscle glycogen that does not require the presence of insulin and lasts about 30-60 minutes. This rapid phase of muscle glycogen synthesis is characterised by an exercise-induced translocation of glucose transporter carrier protein-4 to the cell surface, leading to an increased permeability of the muscle membrane to glucose.
...."
Determinants of post-exercise glycogen synthesis during short-term recovery.
Jentjens R, Jeukendrup A.
Länksamling (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=pubmed&cmd=Display&dopt=pubmed_pubmed&from_uid=12617691&tool=ExternalSearch)
Lizard
Men det svarar ju inte på frågan hurvida glut-4 produktionen är insulinberoende eller inte. Även om translationen av "latent" glut-4 över cellmembranet är (eller kan vara) insulinoberoende så måste ju glut-4 produceras och om denna produktion är beroende av insulin så kommer kommer ju effekten av tränings-initierad-glukogensyntes hämmas av att cellens (o)förmåga att tillverka glut-4.
Min ytterst begrännsade (närmare obefintliga) kunskap i ämnet sträcker sig till levern och där (liksom i hjärnan) är glukos transporten (över plasma membranet) insulinoberoende.
Edit: Efter lite eftertanke så tror jag att insulin ökar återvinningen (återanvändningen) av glut-4 (åtminstånne i fettceller).
/adde
Men det svarar ju inte på frågan hurvida glut-4 produktionen är insulinberoende eller inte. Även om translationen av "latent" glut-4 över cellmembranet är (eller kan vara) insulinoberoende så måste ju glut-4 produceras och om denna produktion är beroende av insulin så kommer kommer ju effekten av tränings-initierad-glukogensyntes hämmas av att cellens (o)förmåga att tillverka glut-4.
Min ytterst begrännsade (närmare obefintliga) kunskap i ämnet sträcker sig till levern och där (liksom i hjärnan) är glukos transporten (över plasma membranet) insulinoberoende.
Edit: Efter lite eftertanke så tror jag att insulin ökar återvinningen (återanvändningen) av glut-4 (åtminstånne i fettceller).
/adde
Njaejo, den svarar faktiskt på frågan men det finns en annan fråga den inte svarar på. Glut4 ligger latent i nucleus och aktiveras, "flyter upp", till cellytan och permabiliteten för glucos uppstår. Cellen tillverkar, genom DNA-kodningen, Glut4 och skulle proteinet saknas tillverkas helt enkelt nytt. När glucosen passerar cellmembranet så "suger" Glut4 ner det igen och flyter ånyo upp om förutsättningarna är de rätta. Det är gissningsvis i det andra "uppflytandet" som insulin krävs för att trigga processen.
Lizard
Både insulin, tyroidea hormon och muskelkontraktioner kan leda till att Glut4 bildas i cellerna. Faktorerna är inte beroende av varandra, muskelkontraktioner utan insulin närvarande kan alltså räckas för att Glut4 ska transkriberas och translateras i cellen. Forskningen om hur Glut4-protein uttrycks har däremot inte kommit så långt, man har inte så bra koll på dess reglering.
När Glut4-protein har producerats ligger det i olika vesiklar och compartments i cellen (det flyter alltså inte direkt upp till ytan efter translationen för att sedan behöva stimulering andra varvet). Var ifrån i cellen dessa glut4 tas ifrån beror troligen på vilken signal som rekryterar dem, insulin signalerar via insulinreceptorn som leder till att vesiklar med glut4 och andra insulinkänsliga molekyler når ytan. Muskelkontraktioner i frånvaro av insulin leder antagligen till att glut4 från andra reservoarer i cellen transporteras upp till ytan där det kan börja skyffla in glukos i cellen.
Troligen är det efter en träning en synergistisk effekt mellan kontraktionseffekten och insulineffekten, att glut4 translokationen till ytan helt enkelt är känsligare för insulin vid träning, alla icke-diabetiker har ju alltid en viss mängd insulin i blodet. Att vara helt utan insulin och försöka få in stora mängder glukos i musklerna går nog inte så bra, även om glukos går in i cellen till en viss grad helt utan glut4 och istället via andra transportörer.
[B]Väl uppe vid cellytan tillåter Glut4 glukosen att passera cellmembranet genom diffusion och lagrar därmed glukosen i cytoplasma.Då har jag missuppfattat begreppet bärarptotein Jag trodde att en glukosmolekyl fäste vi ett protein och transporterades med detta protein.
Jag har, i ett tidigare yrke, kommit i kontakt med isoleringsmaterial för att skydda mot kondens på kalla rör. Ett problem som dyker upp när man isolerar kalla rör, är att vattenånga diffunderar in mot röret. Det som driver diffusionen är differensen i ånghalt mellan den omgivande luften och luften mellan rör och isolering.
Om nu GLUT4 öppnar för diffusion kan det då vara så att muskelkontraktioner minskar mängden glukos inne i cellen och därmed ökar skillnaden av glukoskoncentration mellan cellen och blodet. Med ökad skillnad så ökar glukostransporten.
Faciliterad diffusion, men det mesta av glukosen i musklerna är alltid lagrat som glykogen. Det gör att antalet glukosmolekyler fria i cytoplasman är antagligen ganska lika oavsett om det finns mycket eller lite glykogen lagrat. Osmotiska gradienten borde då alltså vara ungefär samma och därför är det knappast därför (låg mängd glukos) som mer glukos går in i cellerna efter träning.
När glukosen fosforyleras till glukos-6-fosfat blir den ju även laddad vilket gör att den ogärna diffunderar ut till blodet genom den feta cellmembranen. Är bara forforyleringen tillräckligt snabb så kommer glukosgradienten att driva IN glukos i cellen.
Jag är nöjd. Verkar som om ni trasslar ut frågan ordentligt :thumbup:
glukos-6-fosfat=glykogen?
glukos-6-fosfat=glykogen?
Nej. G-6-F är först steget i glykolysen, dvs där glukosen omvandlas till energi.
Glykogen är en molekyl som är sammansatt av flera glukosmolekyler (en polysaccarid), en slags snabbåtkommlig energireserv.
/adde
glukos-6-fosfat=glykogen?
Nej, det krävs Hexokinaser som är en familj enzymer som katalyserar bildningen av glukos 6-fosfat från glukos för att avgöra det slutliga ödet.
Inne i cellen kommer glukos, som sagt, att fosforyleras, dvs fångas så det inte kan komma ut ur cellen. Beroende på olika cellers behov har ett antal isoenzymer av hexokinas utvecklats med olika egenskaper. Hos människa finns fyra olika isoenzymer, kallade hexokinas A, B, C och D där B är den huvudsakliga katalysatorn i musklerna och också ansvarar för omvandlingen av glukos 6-fosfat till glykogen. Mer i detalj hur det går till vet nog Sverker, adde och Styx...
Lizard
Skälet att jag frågar är att jag i den här tråden fick Glut4 förklarat. Ett begrepp som jag lagt på minnet förut men inte haft en aning om vad det egentligen var.
Låt se om jag fått det rätt för mig?
När Glut4 sitter på cellmembranens insida möjliggör det diffusion av glukos in/ut via cellmebranen. Glut4 kan aktiveras (förflyttas/släppas från reservoarer inne i cellen till cellmebranet) antingen via en insulindriven reaktion eller via mekanisk muskelkontraktion. Katalyserat av Hexokinaser fosforyleras glukosen först till glykos 6-fosfat för att sedan, återigen mha Hexokinaserna, omvandlas till glykogen (polysaccarid som är muskelns kolhydratreserv). Den första delen av reaktionen säkerställer ett konstant osmotiskt tryck som krävs för kontinuerlig indiffusion av glukos till muskelcellen.
Alltså: I samband med träning går det lätt att fylla på glykogendepåerna.
Det kände jag till men nu förstår jag mer varför.
Cred till alla som skrivit i tråden på ett bra sätt! *yourock*
Nej, nästan rätt.
Hexokinaset fosforylerar glukos till glukos-6-fosfat. Sedan är den klar.
Nästa steg är att antingen fortsätta vidare i glykolysen med glukos fosfat isomeras som omvandlar glukos-6-fosfat till fruktos-6-fosfat.
Eller så är glykolysen fullproppad och enzymet fosfoglukomutas som omvandlar glukos-6-fosfat till glukos-1-fosfat.
Glukos-1-fosfat går sedan till glykogensyntesen och blir glykogen.
Det är nördvarning här men i en tråd om galaktos så skrev jag:
[QUOTE=Sverker]
Metabolismen av galaktos är så här. Enzymerna är rödfärgade:
Galaktos+ ATP + galaktokinas-> galaktos-1-fosfat
Galaktos-1-fosfat + UTP +galaktos-1-fosfat-uridyltransferas +epimeras -> glukos-1-fosfat + UDP.
[QUOTE]
Denna omvandling sker i levern och galaktosen blir alltså leverglykogen.
Nej, nästan rätt.
Hexokinaset fosforylerar glukos till glukos-6-fosfat. Sedan är den klar.
Nästa steg är att antingen fortsätta vidare i glykolysen med glukos fosfat isomeras som omvandlar glukos-6-fosfat till fruktos-6-fosfat.
Eller så är glykolysen fullproppad och enzymet fosfoglukomutas som omvandlar glukos-6-fosfat till glukos-1-fosfat.
Glukos-1-fosfat går sedan till glykogensyntesen och blir glykogen.
Uppfattat. Och en konsekvensfråga för att ta ner/öka nördläget lite:
OK, Glykogensyntesen går igång när glykolysen är mättad. Och glykolysen skapar direkt energi som ATP vid muskelarbete. Så i princip betyder det att kolhydrat under/innan träning inte säkert ökar glykogenförråden utan att det är viktigt att ta drinken när man verkligen har slutat träna och glykolysen har avstannat, även om en under/innan inte skadar?
Jag borde skaffa mig en bok i ämnet märker jag. Någon som har en rekomendation?
När du tränar så frisätter du adrenalin. Adrenalinet motverkar glykogenbildningen utan det tvärtom stimulerar nedbrytningen av glykogen till glukos.
Följdaktligen kommer glukosen du äter innan och under träningspasset inte att bli glykogen utan tvärtom förbrännas i träningen.
Boken Näringslära för högskolan kan säkert passa.
Så drinken som rekommenderas innan träningen kommer gå åt som energi under passet och inte för att fylla på musklerna efter träningen? :em:
King Grub
2005-04-14, 20:30
Så drinken som rekommenderas innan träningen kommer gå åt som energi under passet och inte för att fylla på musklerna efter träningen? :em:
Det har du efterträningsdrinken till. Och påföljande mål.
Företräningsdrinken skall stimulera proteinsyntes. Energin är en bonus.
Går väl knappast att tolka på något annat sätt. Intressant! Men det får ses som en mekanism (GLUT4 i det här fallet) av flera som transporterar glukos till musklerna. Är det en liten eller stor del av det totala flödet in till musklerna?
Glut 4 befinner sig inne i muskelcellen och transportarar således inte glukos till musklerna utan drar in glukoset som finns í blodet till muskelcellen för atp-bildning.
Edit: Andra har ju redan svarat :em:
Den här tråden borde länkas under frågan "Är byggare dumma?" i en FAQ.
Gillar att läsa sådant här, även om jag inte förstår allt eller kan tillföra något.
Sony>> Glut4 står för ungefär 60-80% av glukosintaget i skelettmuskel, beroende på hur den stimuleras.
vBulletin® v3.8.8, Copyright ©2000-2024, Jelsoft Enterprises Ltd.