Verschillende mechanismen werken samen om een ​​relatief constant glucoseniveau in de bloedbaan binnen een nauw bereik te handhaven, ondanks schommelingen in de glucose-inname en -gebruik. Deze mechanismen omvatten de gecoördineerde werking van verschillende hormonen, organen en weefsels, voornamelijk de pancreas, de lever en de skeletspieren. Dit zijn de belangrijkste betrokken processen:

1. Insuline en glucagon:

- Insuline:De alvleesklier geeft insuline af als reactie op een stijging van de bloedsuikerspiegel (na een maaltijd). Insuline fungeert als een sleutel die de lichaamscellen ontgrendelt, waardoor glucose kan binnendringen en kan worden gebruikt voor energie of kan worden opgeslagen als glycogeen in de lever en de skeletspieren.

- Glucagon:De alvleesklier geeft ook glucagon af als de bloedsuikerspiegel daalt (tussen maaltijden of tijdens vasten). Glucagon signaleert de lever om opgeslagen glycogeen weer om te zetten in glucose, waardoor het in de bloedbaan terechtkomt.

2. Glycogenese en glycogenolyse:

- Glycogenese:Wanneer de glucosespiegels hoog zijn, wordt overtollige glucose omgezet in glycogeen via een proces dat bekend staat als glycogenese, voornamelijk in de lever en de skeletspieren. Dit helpt glucose op te slaan voor toekomstig gebruik.

- Glycogenolyse:Wanneer de glucosespiegels dalen, kan het opgeslagen glycogeen in de lever en spieren worden afgebroken door glycogenolyse, waardoor glucose weer in de bloedbaan terechtkomt.

3. Gluconeogenese:

Gluconeogenese is een proces waarbij de lever niet-koolhydraatbronnen, zoals aminozuren (door de afbraak van eiwitten) en glycerol (door de afbraak van vet), omzet in glucose. Dit proces vindt plaats tijdens periodes van vasten of langdurige inspanning, wanneer de glucosevoorraden uitgeput zijn.

4. Glucose-opname en -gebruik:

- Na de maaltijd wordt glucose vanuit het spijsverteringskanaal in de bloedbaan opgenomen, wat leidt tot een stijging van de bloedsuikerspiegel. Dit veroorzaakt de afgifte van insuline, waardoor de opname en het gebruik van glucose door cellen door het hele lichaam wordt bevorderd.

- Weefsels zoals skeletspieren en vetweefsel (vetcellen) nemen glucose op en zetten dit via cellulaire ademhaling om in energie.

5. Feedbackmechanismen:

- Negatieve feedbacklussen:zowel de insuline- als de glucagonspiegels worden gereguleerd door negatieve feedbackmechanismen. Naarmate de bloedsuikerspiegel stijgt, neemt de insulinesecretie toe, wat leidt tot verlaagde glucosespiegels. Omgekeerd, wanneer de bloedsuikerspiegel daalt, wordt de glucagonsecretie gestimuleerd om de glucosespiegel te verhogen.

- Contraregulerende hormonen:Andere hormonen, zoals adrenaline en cortisol, kunnen ook de glucosehomeostase beïnvloeden door de effecten van insuline tegen te werken en de afgifte van glucose uit de lever te bevorderen.

6. Leverglucoseoutput:

- De lever speelt een cruciale rol door de productie en afgifte van glucose in evenwicht te brengen. Door gluconeogenese en glycogeenafbraak helpt de lever een constante toevoer van glucose naar het lichaam te behouden.

Deze processen dragen gezamenlijk bij aan de glucosehomeostase, waardoor ervoor wordt gezorgd dat cellen een consistente toevoer van energie ontvangen en tegelijkertijd gevaarlijk hoge of lage bloedglucosewaarden worden voorkomen.