Karbohydratregulering

Karbohydratregulering refererer til de fysiologiske processer, der styrer metabolismen af kulhydrater, især glukose, med det formål at opretholde et stabilt blodsukkerniveau og tilvejebringe energi til kroppens celler. Leveren spiller en central rolle som regulator, hvor glukose kan lagres som glykogen (glycogenese) eller produceres gennem glycogenolyse og gluconeogenese, særligt under faste eller stress. Skeletmuskulaturen lagrer også glykogen til eget forbrug, mens fedtvævet og andre væv hjælper med energiomsætningen gennem insulinfølsomhed og lipidsyntese.

Hormonerne insulin og glucagon er de primære drivkræfter bag hurtige ændringer i blodsukkeret. Insulin fremmer glukoseoptag i væv som muskel og fedt, øger glykogensyntese og lipogenese, og sænker blodsukkeret. Glucagon, adrenalin og kortisol hæver blodsukkeret ved at stimulere hepatic gluconeogenese og glycogenolyse. Enzymernes aktivitet reguleres både allosterisk og ved covalent modification. Centrale kontrolpunkter omfatter hexokinase/glukokinase, phosphofruktokinase-1, glycogen synthase, glycogen phosphorylase og glucose-6-fosfatase, hvis aktivitet påvirkes af energistatus og hormonelle signaler.

Regulering varierer mellem fedetiden, faste og fysisk aktivitet. Postprandielt dominerer insulin og glukoseoptag; under faste dominerer glucagon og frigivelse af glukose fra leveren; under fysisk arbejde øges glykolyse og glukosefrisætning. Dysregulering kan bidrage til tilstande som diabetes mellitus og hypoglykæmi og har betydning for ernæring, medicin og forebyggelse af metabolske sygdomme.