Kas ir Cori cikls?

Muskuļi parasti apvieno glikozi ar skābekli, lai radītu enerģiju. Ja skābeklis nav pieejams, glikozes anaerobā sadalīšanās notiek fermentācijas procesā, ko sauc par glikolīzi. Viens no tā blakusproduktiem ir laktāts, šķīstoša piena skābe, kas tiek izvadīta atpakaļ asinsritē. Starp daudzajām aknu bioloģiskajām funkcijām ir glikoneoģenēze, process, kurā organisms uztur pareizu cukura līmeni asinīs, sintezējot glikozi no komponentiem, kas nav ogļhidrāti. Šīs cilpas pabeigšanai ļoti svarīgs ir katalītiskais koenzīma adenozīna trifosfāts (ATP).

Parastā skābekļa klātbūtnē glikolīze muskuļu šūnās rada divas vienības ATP un divas vienības piruvāta, vienkāršas skābes, kas tiek uzskatīta par iespējamo organiskās dzīves priekšteci. Abi savienojumi nodrošina enerģiju, kas ļauj šūnai turpināt elpošanu, izmantojot virkni ķīmisku reakciju, ko sauc par Krebsa ciklu, ko sauc arī par citronskābes vai trikarbonskābes ciklu. Oksidācija no vienādojuma izņem oglekļa atomu un divus ūdeņraža atomus – ūdeni un oglekļa dioksīdu. 1953. gada Nobela prēmija tika piešķirta bioķīmiķim, kurš kartēja un nosauca šo ciklisko procesu.

Ja trūkst skābekļa, organiskie enzīmi var noārdīt glikozes ogļhidrātu fermentācijas ceļā. Augu šūnas pārvērš piruvātu spirtā; dehidrogenāzes enzīms muskuļu šūnās pārvērš to laktātā un aminoskābē alanīnā. Aknas filtrē laktātu no asinīm, lai pārveidotu to piruvātā un pēc tam glikozē. Lai gan tas ir mazāk efektīvi nekā Cori cikls, aknas spēj arī pārstrādāt alanīnu atpakaļ glikozē, kā arī urīnvielas atkritumus procesā, ko sauc par alanīna ciklu. Abos glikoneoģenēzes gadījumos cukurs atgriežas caur asinsriti, lai nodrošinātu muskuļu šūnu lielo enerģijas pieprasījumu.

Tāpat kā lielākajā daļā dabisko ciklu, Cori cikls nav pilnībā slēgts cikls. Piemēram, lai gan muskuļos glikolīzes rezultātā tiek ražotas divas ATP molekulas, aknām maksā sešas ATP molekulas, lai nodrošinātu ciklu ar glikoneoģenēzi. Tāpat Cori ciklu nevar sākt bez divu skābekļa molekulu sākotnējās ievietošanas. Galu galā muskuļiem, nemaz nerunājot par pārējo ķermeni, ir nepieciešams jauns skābekļa un glikozes krājums.

Fizioloģiskās prasības pēc enerģiskiem vingrinājumiem ātri aktivizē Cori ciklu, lai anaerobā veidā sadedzinātu un atjaunotu glikozi. Ja pieprasījums pēc enerģijas pārsniedz aknu spēju pārvērst laktātu glikozē, var rasties stāvoklis, ko sauc par laktacidozi. Pienskābes pārpalikums pazemina asiņu pH līdz audu bojājumu līmenim, un distresa simptomi būs dziļa hiperventilācija, vemšana un vēdera krampji. Laktacidoze ir mirstības stinguma cēlonis. Kad ķermenis vairs neelpo, visi tā muskuļi turpina patērēt glikozi, nepārtraukti atkārtojot Cori ciklu.