Hvornår forbrænder vi fedt fremfor glukose?

Advarsel ! Indlægget her er i overhængende fare for at være en smule svært forståeligt - men jeg gør mit bedste for at simplificere noget meget specialiseret og kompliceret.

Og hvad handler det så om? Jo, ser du, pt. har vi på studiet et kursus der berører metabolisme - dvs. stofskifte/energiomsætning. Altså de processer hvorved en organisme nedbryder sin mad til brugbar energi. Vi har haft en række af forelæsninger som har handlet om nedbrydning af glukose i celler til energi. Og i dag var turen så kommet til nedbrydning af fedtsyrer, og så var det jeg tænkte, at jeg ville bruge min nytilegnede viden og skrive et mere eller mindre dybdegående indlæg om hvornår kroppen vælger at køre på glukose og hvornår den vælger at køre på fedt (jeg skal nok skåne jer for alle mekanismerne i selve oxidationen af fedtsyrer)

En celle indeholder en række organeller - du kan betragte dem lidt ligesom organer i en organisme. En af disse organeller er mitokondrien, som kan betragtes som cellens kraftcenter - her produceres der store store mængder af energi ud fra komponenter indtaget via vores kost. 

Kulhydrater, som først nedbrydes til glukose, og fedt, som nedbrydes til frie fedtsyrer, skal altså ind i mitokondrien før at vi kan hive betragtelige mængder energi ud af dem (i biokemien er energienheden ATP). Både glukose og fedtsyrer gennemgår en omdannelse (dog via forskellige veje) til at stof som hedder acetyl-CoA - faktisk har vi blot skåret molekylerne ud i mindre stykker.

Det var meget overordnet om hvor i vores celler at vores energiproduktion finder sted og vi har påbegyndt nedbrydningen/oxideringen af glukose og fedtsyrer til acetyl-CoA - nu til det sjove! For hvornår forbrænder kroppen glukose og hvornår forbrænder den fedt?

Når en organisme indtager et kulhydrat-rigt måltid, så øges blodsukkeret hvilket fører til at hormonet insulin secerneres fra bugspytkirtlen. Insulin-frigivelse fører til aktivering af enzymet acetyl-CoA carboxylase (ACC), som katalyserer det første trin i syntese/opbygning af fedtsyrer. Dette første trin fører til dannelsen af et stof som hedder malonyl-CoA - og her er det, at det bliver interessant! Malonyl-CoA inhiberer/forhindrer fedtsyrer i at komme ind i mitokondrien så vi kan nedbryde fedtsyrerne. Dette giver jo god mening eftersom at dette foregår når vi har glukose til rådighed - kroppen vil langt hellere forbruge glukose end fedt. 

Har vi et overskud af glukose inde i cellen (som ved indtagelse af kulhydrat-rigt måltid), som hverken kan oxideres til energi (fordi vil allerede har nok energi) eller lagres som glykogen (lange kæder af glukose), så må cellen ty til andre midler for at komme af med glukoseoverskuddet. Derfor begynder cellen at omdanne glukosen til triacylglyceroler. Triacylglyceroler er molekyler bygget af glycerol og tre fedtsyrer og det er denne type fedt vi lagrer på kroppen. Så vores glukoseoverskud ender ud med produktion af fedt som lagrer sig i vores fedtvæv. 

Jamen, hvad så når vi ikke indtager kulhydrater? Hvad sker der så? Jo, efter vores glykogenlagre er tomme, så secernerer bugspytkirtlen hormonet glukagon som respons på lavt blodsukker, hvilket resulterer i at ACC nu inaktiveres. Herved kan fedtsyrer igen transporteres ind i mitokondrien og blive oxideret - vi begynder altså at bruge fedt som vores primære brændstof, idet der er mangel på glukose. Glukagon udløser desuden frigivelse af oplagrede fedtsyrer i vores fedtceller til blodbanen. Fra blodbanen optages de frie fedtsyrer af celler som bruger dem som brændstof. 

Puha, sikke en omgang. Men jeg har mere!Fandt et lille afsnit i lærebogen om keton-stoffer, så her kommer lidt info herom også. 

Ved oxidation/nedbrydning af fedtsyrer får vi, som allerede nævnt, acetyl-CoA. Acetyl-CoA kan enten indgå  i videre oxidering gennem samme processer som acetyl-CoA opnået ved glukosenedbrydning, eller vi kan omdanne det til keton-stoffer. Vi producerer tre ketonstoffer i leveren; acetone, acetoacetat og D-beta-hydroxybutyrat. Acetone udåndes (derfor fås acetone-ånde ved ketose-tilstand), mens de to øvrige keton-stoffer transporteres via blodbanen fra leveren til andre væv, hvor de omdannes til acetyl-CoA igen og herfra oxideres på samme vis som glukose. 

Keton-stoffer bidrager med størstedelen af energien til skeletmuskulaturen, hjerte og nyrebarken. Hjernen foretrækker dog glukose som brændstof, men i forbindelse med faste, eller kulhydratfattig diæt, kan den tilpasse sig til at forbruge keton-stoffer som energikilde.