Kas yra Cori ciklas?

Cori ciklas apibūdina susietus medžiagų apykaitos kelius, kuriais raumenys, net ir nesant deguonies, išlieka pajėgūs funkcionuoti. Taip atsitinka dėl kepenų gebėjimo paversti raumenų chemines atliekas atgal į energijos šaltinį. Pirmą kartą ciklą 1929 m. sudarė vedę gydytojai Carlas ir Gerty Cori, kurie 1946 m. ​​gavo Nobelio medicinos premiją už tokį patį atradimą. Jame paaiškinama, kaip gliukozę gali suvartoti raumenys, išplaunant laktatą. Tada kepenys naudoja šį laktatą gliukozei gaminti, visa tai vykstant fermentinėms reakcijoms.

Raumenys paprastai sujungia gliukozę su deguonimi, kad gautų energiją. Jei deguonies nėra, anaerobinis gliukozės skaidymas vyksta fermentacijos procesu, vadinamu glikolize. Vienas iš jo šalutinių produktų yra laktatas, tirpi pieno rūgštis, kuri vėl išsiskiria į kraują. Tarp daugelio biologinių kepenų funkcijų yra gliukoneogenezė – procesas, kurio metu organizmas palaiko tinkamą cukraus kiekį kraujyje, sintezuodamas gliukozę iš ne angliavandenių komponentų. Norint užbaigti šią kilpą, labai svarbus katalizinis kofermentas adenozino trifosfatas (ATP).

Esant normaliam deguonies kiekiui, glikolizės metu raumenų ląstelėse susidaro du vienetai ATP ir du vienetai piruvato – paprastos rūgšties, kuri yra galima organinės gyvybės pirmtakė. Šie du junginiai suteikia energijos, leidžiančios ląstelei išlaikyti kvėpavimą per keletą cheminių reakcijų, vadinamų Krebso ciklu, dar vadinamu citrinos rūgšties arba trikarboksirūgšties ciklu. Oksidacija iš lygties ištraukia anglies atomą ir du vandenilio atomus – vandenį ir anglies dioksidą. 1953 m. Nobelio premija buvo įteikta biochemikui, kuris nustatė ir pavadino šį ciklinį procesą.

Trūkstant deguonies, organiniai fermentai gali suskaidyti gliukozės angliavandenius fermentacijos būdu. Augalų ląstelės piruvatą paverčia alkoholiu; raumenų ląstelėse esantis fermentas dehidrogenazė paverčia jį laktatu ir aminorūgštimi alaninu. Kepenys filtruoja laktatą iš kraujo, kad pakeistų jį į piruvatą, o vėliau į gliukozę. Nors ir mažiau efektyviai nei Cori ciklas, kepenys taip pat gali perdirbti alaniną atgal į gliukozę ir šlapalo atliekas, procese, vadinamame alanino ciklu. Bet kuriuo gliukoneogenezės atveju cukrus grįžta per kraują, kad patenkintų didelį raumenų ląstelių energijos poreikį.

Kaip ir dauguma natūralių ciklų, Cori ciklas nėra visiškai uždaras ciklas. Pavyzdžiui, raumenyse glikolizės būdu gaminamos dvi ATP molekulės, o kepenys kainuoja šešias ATP molekules, kad ciklą pamaitintų gliukoneogenezės būdu. Taip pat Cori ciklas niekur negali prasidėti be pradinio dviejų deguonies molekulių įterpimo. Galiausiai raumenims, jau nekalbant apie likusį kūną, reikia naujo deguonies ir gliukozės tiekimo.

Fiziologiniai intensyvaus pratimo poreikiai greitai suaktyvina Cori ciklą, kad sudegintų ir atkurtų gliukozę anaerobiniu būdu. Kai energijos poreikis viršija kepenų gebėjimą paversti laktatą į gliukozę, gali pasireikšti būklė, vadinama pieno rūgšties acidoze. Pieno rūgšties perteklius sumažina kraujo pH iki audiniams žalingo lygio, o nerimo simptomai bus gili hiperventiliacija, vėmimas ir pilvo mėšlungis. Pieno rūgšties acidozė yra pagrindinė mirties priežastis. Kai kūnas nebekvėpuoja, visi jo raumenys ir toliau vartoja gliukozę nepertraukiamai kartodami Cori ciklą.