วัฏจักรของกลูโคสอะลานีน

ดูเพิ่มเติม: เบต้าอะลานีน

ในระหว่างการออกกำลังกาย วัฏจักรของกลูโคส-อะลานีนแสดงถึงวิถีการเผาผลาญที่สำคัญมาก ซึ่งช่วยให้ตับได้รับกลูโคสโดยเริ่มจากกรดอะมิโน อะลานีน ซึ่งมาจากกล้ามเนื้อที่ทำงานอยู่

การออกแรงทางกายภาพที่รุนแรงและเป็นเวลานานจะทำให้ระดับน้ำตาลในเลือดลดลงและความเข้มข้นของกรดแลคติกในเลือดเพิ่มขึ้น กล้ามเนื้อจึงถูกบังคับให้เพิ่มการออกซิเดชันของกรดไขมันและกรดอะมิโนเพื่อจุดประสงค์ด้านพลังงานโดยเฉพาะกับกลุ่มย่อย (BCAA) โครงกระดูกคาร์บอนของหลังถูกใช้ในกล้ามเนื้อเพื่อผลิตพลังงานผ่านวงจรเครบส์ ในขณะที่ หมู่อะมิโนจะถูกถ่ายโอนไปยังกลูตาเมตก่อนแล้วจึงไปเป็นไพรูเวต ทำให้เกิดอะลานีน จากนั้นกรดอะมิโนนี้จะถูกปล่อยเข้าสู่กระแสเลือดและส่งต่อไปยังตับ ซึ่งในทางกลับกัน จะกำจัดหมู่อะมิโนและใช้ไพรูเวตที่ได้รับ สร้างกลูโคสตามกระบวนการที่เรียกว่า gluconeogenesis จากนั้นกลูโคสที่สร้างขึ้นใหม่จะถูกนำกลับเข้าสู่การไหลเวียนโดยมีเป้าหมายเพื่อให้แน่ใจว่าน้ำตาลจะถูกส่งไปยังสมองอย่างต่อเนื่อง

ในทางกลับกัน กล้ามเนื้อสามารถจับระดับน้ำตาลในเลือดและเผาผลาญให้เป็นพลังงาน ในตอนท้ายของไกลโคไลซิสจะได้โมเลกุลไพรูเวตสองโมเลกุลซึ่งสามารถเข้าสู่วงจรเครบส์หรือใช้เพื่อสังเคราะห์กรดแลคติก (ในสภาวะไม่ใช้ออกซิเจน) หรืออะลานีนได้มาก ณ จุดนี้วัฏจักรสามารถเริ่มต้นได้อีกครั้ง

กรดอะมิโนอะลานีนจึงนอกจากจะเป็นองค์ประกอบปกติของโปรตีนแล้วยังทำหน้าที่ลำเลียงไนโตรเจนจากเนื้อเยื่อส่วนปลายไปยังตับ ในระดับนี้ อันที่จริง หมู่อะมิโนซึ่งเป็นตัวแทนของโมเลกุลที่เป็นพิษของกรดอะมิโน สามารถเข้าสู่วัฏจักรของ "ยูเรียและขับออกทางปัสสาวะได้โดยไม่ก่อให้เกิดความเสียหายต่อร่างกายมากเกินไป"

ในกล้ามเนื้อโครงร่าง การสังเคราะห์อะลานีนเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความเข้มข้นภายในเซลล์ของไพรูเวต ซึ่งเพิ่มขึ้น ตัวอย่างเช่น เมื่อมี "การย่อยสลายกรดไขมันเพื่อจุดประสงค์ด้านพลังงานในระดับสูง ซึ่งส่งผลให้วัฏจักรเครบส์และการก่อตัวของคีโตนช้าลง ."

ในทำนองเดียวกันในสภาวะที่ไม่ใช้ออกซิเจน: ไพรูเวตซึ่งไม่สามารถออกซิไดซ์ในวงจรเครบส์ได้ จะถูกแปลงบางส่วนเป็นอะลานีนและอีกส่วนหนึ่งเป็นกรดแลคติก หลังถูกปล่อยออกสู่การไหลเวียนพร้อมกับอะลานีนและในทำนองเดียวกันถูกส่งไปยังตับซึ่งใช้เป็นสารตั้งต้นของกลูโคเนเจเนติก (Cori cycle)

ด้วยเหตุผลทั้งหมดนี้ วัฏจักรกลูโคส-อะลานีนและวัฏจักรของโคริ แม้ว่าจะเกิดขึ้นในสภาวะการพักผ่อนด้วยก็ตาม จะถูกกระตุ้นในลักษณะเฉพาะในระหว่างการออกกำลังกายของกล้ามเนื้ออย่างเข้มข้น

วัฏจักรของกลูโคส-อะลานีนยังถูกกระตุ้นโดยการเพิ่มขึ้นของระดับกลูโคคอร์ติคอยด์ (คอร์ติซอล) ในพลาสมาเพื่อตอบสนองต่อเหตุการณ์ที่ตึงเครียดจากแหล่งกำเนิดทางกายภาพ (การอดอาหาร การเจ็บป่วย การผ่าตัด ความพยายามอย่างมาก) หรือทางจิต (ความวิตกกังวลด้านประสิทธิภาพ ฯลฯ)