Wymiana tłuszczu
Metabolizm tłuszczu - zestaw procesów transformacji tłuszczów w organizmie. Tłuszcze - energia i tworzywo sztuczne, są częścią błon i cytoplazmy komórek. Część tłuszczu gromadzi się w postaci rezerw w podskórnej tkance tłuszczowej, dużej i małej sieci oraz wokół niektórych narządów wewnętrznych (nerek) - 30% całkowitej masy ciała. Większość tłuszczu to tłuszcz neutralny, który bierze udział w metabolizmie tłuszczów. Dzienne zapotrzebowanie na tłuszcze - 70-100 g
Niektóre kwasy tłuszczowe są niezbędne dla organizmu i muszą pochodzić z pożywienia - są to wielonienasycone kwasy tłuszczowe: linolenowy, linolenowy, arachidonowy, gamma-aminomasłowy (owoce morza, produkty mleczne). Kwas gamma-aminomasłowy jest główną substancją hamującą w ośrodkowym układzie nerwowym. Dzięki temu następuje regularna zmiana faz snu i czuwania, prawidłowa praca neuronów. Tłuszcze są podzielone na zwierzęce i roślinne (oleje), które są bardzo ważne dla normalnego metabolizmu tłuszczów.
Etapy metabolizmu tłuszczów:
1. rozkład enzymatyczny tłuszczów w przewodzie pokarmowym na glicerynę i kwasy tłuszczowe;
2. tworzenie lipoprotein w błonie śluzowej jelit;
3. transport lipoprotein krwi;
4. hydroliza tych związków na powierzchni błon komórkowych;
5. wchłanianie glicerolu i kwasów tłuszczowych do komórek;
6. synteza własnych lipidów z tłuszczów;
7. utlenianie tłuszczów z uwalnianiem energii, CO2 i woda.
Z nadmiernym spożyciem tłuszczu z pożywienia, przechodzi do glikogenu w wątrobie lub jest odkładany w rezerwie. W przypadku żywności bogatej w tłuszcze osoba otrzymuje substancje tłuszczopodobne - fosfatydy i stearyny. Fosfatydy są potrzebne do budowy błon komórkowych, jąder i cytoplazmy. Są bogate w tkankę nerwową.
Głównym przedstawicielem stearyny jest cholesterol. Jego norma w osoczu wynosi 3,11 - 6,47 mmol / l. Cholesterol jest bogaty w żółtko jaja kurzego, masło, wątrobę. Jest niezbędny do prawidłowego funkcjonowania układu nerwowego, układu rozrodczego, z którego budowane są błony komórkowe i hormony płciowe. W patologii prowadzi do miażdżycy.
Metabolizm węglowodanów - zestaw przemian węglowodanów w organizmie. Węglowodany - źródło energii w organizmie do bezpośredniego użycia (glukoza) lub tworzenia depot (glikogenu). Dzienne zapotrzebowanie - 400-500 gr.
Etapy metabolizmu węglowodanów:
1. rozkład enzymatyczny węglowodanów spożywczych na monosacharydy;
2. wchłanianie monosacharydów w jelicie cienkim;
3. odkładanie glukozy w wątrobie w postaci glikogenu lub jego bezpośredniego użycia;
4. rozpad glikogenu w wątrobie i przepływ glukozy do krwi;
5. utlenianie glukozy z uwolnieniem CO2 i woda.
Węglowodany są wchłaniane w przewodzie pokarmowym w postaci glukozy, fruktozy i galaktozy. Wchodzą do żyły obrotowej do wątroby, gdzie są przekształcane w glukozę, która gromadzi się w postaci glikogenu. Proces glukozy w glikogenie w wątrobie - glikogeneza.
Glukoza jest stałym składnikiem krwi i zwykle wynosi 4,44-6,67 mmol / l (80-120 mg /%). Zwiększony poziom glukozy we krwi - hiperglikemia, zmniejszenie - hipoglikemia. Zmniejszenie poziomu glukozy do 3,89 mmol / l (70 mg /%) powoduje uczucie głodu, do 3,22 mmol / l (40 mg /%) - występują drgawki, majaczenie i utrata przytomności (śpiączka). Proces rozkładu glikogenu w wątrobie na glukozę to glikogenoliza. Proces biosyntezy węglowodanów z produktów rozpadu tłuszczów i białek to glikoneogeneza. Proces rozszczepiania węglowodanów bez tlenu z akumulacją energii i tworzeniem się kwasu mlekowego i pirogronowego - glikoliza. Gdy glukoza wzrasta w pożywieniu, wątroba przekształca ją w tłuszcz, który następnie wykorzystuje się.
Odżywianie - złożony proces przyjmowania, trawienia, wchłaniania i przyswajania składników odżywczych przez organizm. Optymalny stosunek białek, tłuszczów i węglowodanów dla zdrowej osoby: 1: 1: 4.
194.48.155.245 © studopedia.ru nie jest autorem opublikowanych materiałów. Ale zapewnia możliwość swobodnego korzystania. Czy istnieje naruszenie praw autorskich? Napisz do nas | Opinie.
Wyłącz adBlock!
i odśwież stronę (F5)
bardzo konieczne
Etapy metabolizmu węglowodanów;
1. etap. Rozszczepianie polisacharydów i ich wchłanianie do krwi, węglowodany przedostają się do organizmu z pożywieniem i są dzielone w dwunastnicy i w górnym jelicie cienkim na monosacharydy Szczegółowe informacje na temat naruszeń trawienia i wchłaniania węglowodanów można znaleźć w podręczniku str. 272-273.
2. etap. Depozycja węglowodanów: Węglowodany odkładają się w postaci glikogenu w wątrobie i mięśniach oraz w postaci triglicerydów w tkance tłuszczowej - około 90% zassanych monosacharydów dostaje się do krwiobiegu, a następnie do wątroby, gdzie przekształca się w glikogen (zapewniając tym samym procesy glikogenezy), około 15 % węglowodanów przez układ limfatyczny z obecną limfą rozprzestrzenianą na wszystkie tkanki ciała.
Naruszenie odkładania się węglowodanów jest następujące:
· W redukcja depozytu glukoza w postaci glikogenu - a) jest związana z syntezą glikogenu ↓ w chorobach wątroby (zapalenie wątroby, zatrucie fosforem, CCl4, niedotlenienie, hipoawitaminoza B i C, zaburzenia endokrynologiczne - cukrzyca, choroba Addisona, nadczynność tarczycy, ↓ ton, ps), gdy hepatocyty nie są zdolne do syntezy glikogenu; b) w chorobach dziedzicznych - aglikogenozie i glikogenozie 0, charakteryzujących się defektem enzymu syntetazy glikogenu, odziedziczonego w sposób autosomalny recesywny; c) z powodu zwiększonego rozkładu glikogenu (glikogenoliza) w warunkach pobudzenia OUN, gorączki, stresu.
· w poprawie depozytu - obejmują one warianty patologicznego odkładania glikogenu w wyniku dziedzicznych wad enzymów metabolizmu glikogenu (znanych jest 12 rodzajów glikogenozy, patrz podręcznik str. 274-275)
Jednym z najważniejszych przejawów naruszenia depozycji węglowodanów jest hipoglikemia.
3. etap. Pośredni metabolizm węglowodanów obejmuje wszystkie przemiany węglowodanów od momentu wejścia do komórki aż do powstania produktów końcowych CO2 i H2O:
- glikoliza - beztlenowe utlenianie glukozy do pirogronianu i mleczanu;
- rozkład tlenowy glukoksydowanej dekarboksylacji pirogronianu na ac-Co A (pirogronian jest przekształcany przy użyciu złożonego kompleksu enzymatycznego - układu dehydrogenazy pirogronianowej, którego witamina B jest koenzymem);
- TsTK- również wymaga koenzymu - witaminy B ′ dla niektórych enzymów tego szlaku metabolicznego;
- cykl fosforanu pentozy lub bocznik dostarczający NADPH2, niezbędne do syntezy kwasów tłuszczowych, cholesterolu i hormonów steroidowych oraz rybozo-5-fosforanu, które mogą być stosowane w biosyntezie RNA i DNA.
Pośrednie zaburzenia metabolizmu polegają na zmianie szlaków metabolizmu tlenowego glukozy na rozkład beztlenowy, co obserwuje się, gdy:
· Patologia układu oddechowego i układu sercowo-naczyniowego
· Hipoawitamina B 'i C
Konsekwencje naruszenia 3 etapów metabolizmu węglowodanów obejmują: a) kwasicę metaboliczną spowodowaną nagromadzeniem mleczanu i pirogronianu; b) ↓ ats-Co A, a zatem ↓ tworzenie ATP, NADF · H2 i ↓ synteza acetylocholiny; c) ↓ aktywność cyklu pentozowego fosforanu, prowadząca do syntezy cholesterolu ↓, FA, NA, hormonów.
4. etap. Izolacja przez glukozę i jej reabsorpcja - naruszenia tego etapu polegają na:
· zmniejszanie filtrowania glukozy w przypadku niewydolności nerek lub dopływu krwi do nerek ↓, gdy glukoza jest nieobecna w moczu, nawet jeśli glikemia przekracza próg nerkowy (8,8–9,9 mmol / l), ponieważ w tych warunkach mniej glukozy jest filtrowane i wszystko ma czas na reabsorbcję do proksymalnej kanaliki nerek;
· w zwiększaniu filtrowania glukozy, co obserwuje się w glukozurii nerkowej;
· W zmniejszenie reabsorpcji kleju w przypadku nefropatii, kiedy glukoza może pojawić się w moczu nawet w warunkach normoglikemii, z powodu tych faktów nie można postawić diagnozy cukrzycy tylko przez poziom glukozy w moczu.
Regulacja metabolizmu węglowodanów.
Poziom glukozy we krwi jest najważniejszym czynnikiem w homeostazie organizmu jako całości i kryterium adekwatności regulacji metabolizmu węglowodanów. Normalny poziom glukozy we krwi utrzymuje się w ośrodkowym układzie nerwowym, jelitach, wątrobie, nerkach, trzustce, nadnerczach, tkance tłuszczowej i innych narządach.
Jeśli metabolizm węglowodanów jest osłabiony, może rozwinąć się hiperglikemia (stężenie glukozy> 5,5 mmol / l) i hipoglikemia (stężenie glukozy 2 + retikulum endoplazmatyczne).
Efekt metaboliczny kompleksu insuliny obejmuje 8 efektów na metabolizm węglowodanów, lipidów, białek, NK (by je poznać - podręcznik na str. 278-279).
Wpływ insuliny: 1) przenikalność błon komórkowych w mięśniach i tkance tłuszczowej dla glu, jonów sodu, potasu, AK, dla ciał ketonowych w mięśniach;
2) zwiększona glikogeneza w wątrobie poprzez aktywację syntetazy glikogenu;
3) aktywuje enzym heksokinazę, która fosforyluje glu;
4) zmniejsza glikogenolizę, hamując aktywność fosfatazy i fosforylazy;
5) zmniejsza aktywność enzymów glukoneogenezy;
6) aktywuje syntezę białek;
7) wzmacnia syntezę triglicerydów z węglowodanów;
8) przyspiesza stosowanie usterek w TCA i PFS.
Zatem insulina jest hormonem anabolicznym, zapewniającym efekt antykataboliczny w metabolizmie.
test_control_2001_with_responses
1. Ostre wirusowe zapalenie wątroby typu „A”.
2. Ostre wirusowe zapalenie wątroby typu „B”.
3 Alkoholowe uszkodzenie wątroby.
4. Żółtaczka obturacyjna.
5. Żółtaczka hemolityczna.
Udział bilirubiny nieskoniugowanej w bilirubinie całkowitej wynosi ponad 90%
1 Choroby Gilberta
2. Przewlekłe uporczywe zapalenie wątroby
3. Sutek raka piersi.
4. Żółtaczka obstrukcyjna.
5. Ostre wirusowe zapalenie wątroby.
U pacjenta z żółtaczką wzrost aktywności surowicy
5'-nukleotydaza> GGTP> ALP> ALT> AST jest najbardziej charakterystyczna
1. Ostre wirusowe zapalenie wątroby typu „A”.
2. Ostre wirusowe zapalenie wątroby typu „B”.
3. Alkoholowe uszkodzenie wątroby.
4 Żółtaczka obturacyjna.
5. Żółtaczka hemolityczna.
Test informacyjny zespołu cytolitycznego to
wzrost aktywności surowicy
4. GGTP, dehydrogenaza sorbitolu.
5 Wszystkie powyższe.
Informacyjnym wskaźnikiem zmniejszenia zdolności syntezy wątroby jest
1. Zwiększona zawartość albuminy.
2. Zmniejszona aktywność transaminaz.
3 Zmniejszona protrombina.
4. Wzmocnienie fibrynogenu.
5. Wszystkie powyższe.
Hepatocyt cytochromu P-450 zapewnia
1. Synteza glikogenu.
2 Xenobiotyczna detoksykacja.
3. Synteza kwasów tłuszczowych.
4. Synteza kwasów żółciowych.
5. Wszystkie powyższe są poprawne.
Wzrost stężenia surowicy jest charakterystyczny dla toksycznego działania alkoholu na wątrobę.
2. Produkty degradacji fibryny.
3 Działania GGTP.
4. Aktywność cholinoesterazy.
5. Aktywność kwaśnej fosfatazy.
Najwyższą aktywność AsAT w hepatocytach wykrywa się w:
3. Aparat Golgiego.
5. Membrana plazmowa.
Z porażką hepatocytów, największy względny wzrost w surowicy
Charakterystyczna jest zwiększona aktywność dehydrogenazy sorbitolu w surowicy
1. Choroba serca.
2 Choroba wątroby.
3. Choroby mięśni szkieletowych.
4. Uszkodzenie nerek.
5. Choroby trzustki.
Międzynarodowa klasyfikacja dzieli fermenity na sześć klas.
zgodnie z ich
1. Masa cząsteczkowa.
2. Specyficzność podłoża.
3. Skuteczność katalizy.
4 Rodzaj katalizowanej reakcji.
5. Przynależność do organów.
Aktywność kwaśnej fosfatazy jest wyższa w surowicy niż w osoczu
1 Enzym jest uwalniany z płytek krwi, gdy tworzy się skrzep..
2. W osoczu enzym jest sorbowany na fibrynogenie.
3. Utrata polimeryzacji enzymatycznej występuje w osoczu.
4. W surowicy enzym jest aktywowany.
5. Inhibitory enzymów są obecne w osoczu.
Pacjent z ostrym bólem w klatce piersiowej lub w brzuchu
względny wzrost aktywności QA w surowicy> AST> ALT >>
GGTP> amylaza. Najbardziej prawdopodobna diagnoza
1. Ostre zapalenie trzustki.
2. Ostre wirusowe zapalenie wątroby.
3. Kolka nerkowa.
4 Zawał mięśnia sercowego.
5. Ostre zapalenie opłucnej.
Pacjent z ostrym bólem w klatce piersiowej lub w brzuchu
względny wzrost aktywności lipazy w surowicy> amylaza >>
ALT> AST >> KK. Najbardziej prawdopodobna diagnoza
1 Ostre zapalenie trzustki.
2. Ostre wirusowe zapalenie wątroby.
3. Kolka nerkowa.
4. Zawał mięśnia sercowego.
5. Ostre zapalenie opłucnej.
Pacjent z ostrym bólem w klatce piersiowej lub w brzuchu
zwiększona aktywność ALT w surowicy> GGTP>
AST> amylaza >> KK. Jest to typowe dla
1. Ostre zapalenie trzustki.
2. Kolka nerkowa.
3 Patologia wątrobowokomórkowa.
4. Zawał mięśnia sercowego.
5. Zatorowość płucna.
Większość wskazuje na zwiększoną resorpcję kości
jest wzrostem aktywności surowicy
1 Fosfataza alkaliczna.
4. Kwasowa fosfataza oporna na winian.
W raku prostaty głównie wzrasta.
3. Fosfataza alkaliczna.
4 Fosfataza z kwasem winianowym.
W diagnostyce żółtaczki obturacyjnej wskazane jest określenie
aktywność surowicy
2. Izoenzymy LDH.
5. Izoenzymy kinazy kreatynowej.
Enzym wydzielany do krwi jest
2. Fosfataza alkaliczna.
Znaczniki cholestazy są
2. Izoenzymy LDH i kinazy kreatynowej.
3. Histidaza, urokinaza.
4 5'-nukleotydaza, GGTP, fosfataza alkaliczna.
5. Wszystkie powyższe enzymy.
Hemoliza czerwonych krwinek zwiększa aktywność
Wewnątrzkomórkowy mediator działania hormonów może być
5 Wszystkie powyższe są prawdziwe..
Hormony mogą być
5 Każda z wymienionych substancji.
1 Obniża poziom wapnia we krwi.
2. Zwiększa poziom wapnia we krwi.
3. Zwiększa poziom fosforu w surowicy.
4. Nie wpływa na poziom wapnia i fosforu w surowicy.
5. Zakłóca wydalanie wapnia i fosforu z moczem.
Wpływ na poziom aldosteronu w surowicy krwi
1. Pozycja ciała.
2. Zawartość sodu w żywności.
3. Poziom osocza reniny.
4. Zawartość potasu w osoczu.
5 Wszystkie powyższe.
Poziom aldosteronu w surowicy wzrasta wraz z
1. Zespół Conn.
2. Nadciśnieniowa choroba serca (postać złośliwa).
3. Hiperplazja kory nadnerczy.
4. Wszystkie te choroby.
5 Żadna z wymienionych chorób.
Zaburzenia depozycji węglowodanów
Zazwyczaj węglowodany są osadzane w postaci glikogenu. Cząsteczka glikogenu może zawierać do miliona monosacharydów. W takim przypadku następuje krystalizacja glikogenu i nie ma on efektu osmotycznego. Ten formularz nadaje się do przechowywania w klatce. Gdyby taka liczba cząsteczek glukozy została rozpuszczona, komórka rozpadłaby się na skutek sił osmotycznych. Glikogen jest zdeponowaną formą glukozy. Znajduje się w prawie wszystkich tkankach. Szczególnie dużo w wątrobie i mięśniach, w komórkach układu nerwowego ilość glikogenu jest minimalna. Glikogen mięśniowy jest wykorzystywany jako źródło energii podczas intensywnego wysiłku fizycznego. Glikogenoliza wątroby jest aktywowana w odpowiedzi na spadek stężenia glukozy podczas przerw w posiłku lub w odpowiedzi na stresujące efekty. Głównymi hormonami aktywującymi gliko genolizę są glukagon, adrenalina (epinefryna) i kortyzol.
Hormonalna regulacja glikogenolizy
Wpływ na glikogenolizę
Rdzeń nadnerczy
Zaburzenia odkładania się węglowodanów obejmują przede wszystkim zmniejszenie syntezy glikogenu, zwiększone rozpad glikogenu i patologiczne odkładanie glikogenu.
Zmniejszona synteza glikogenu. Wśród czynników etiologicznych zauważono, po pierwsze, toksyczne uszkodzenie hepatocytów (mikroflora bakteryjna i wirusowa, zatrucie fosforem, czterochlorkiem węgla itp.). Po drugie, brak tlenu, aw konsekwencji wyraźny spadek skuteczności tworzenia ATP. Po trzecie, zmniejszenie napięcia przywspółczulnego układu nerwowego. Po czwarte, hipowitaminoza B i C. Piąta grupa etiologiczna obejmuje choroby endokrynologiczne - cukrzycę, nadczynność tarczycy, niewydolność nadnerczy (choroba Addisona).
Zwiększony rozkład glikogenu. Najpierw występuje zwiększona glikogenoliza w wątrobie, na tle zwiększonej aktywności współczulnego układu nerwowego; po drugie, ze zwiększoną produkcją hormonów - stymulatorów glikogenolizy (adrenalina, glukagon, tyroksyna i hormon somatotropowy). Wzrost intensywności działania współczulnego i zwiększenie stężenia we krwi hormonów stymulujących glikogenolizę obserwuje się przy intensywnej pracy mięśni, wstrząsie, gorączce i wysiłku emocjonalnym.
Patologiczne odkładanie glikogenu. Jest to grupa chorób dziedzicznych, w których ze względu na defekty genetyczne niektórych enzymów metabolizmu glikogenu, jego nadmierna akumulacja występuje w różnych narządach, głównie w wątrobie i mięśniach szkieletowych. W niektórych rodzajach glikogenozy glikogen jest syntetyzowany z upośledzoną strukturą. Opisano 12 postaci glikogenozy. Najczęstsze to:
Zaburzenia depozycji węglowodanów
Zaburzenia metabolizmu węglowodanów
Zaburzenia metabolizmu węglowodanów są klasyfikowane według etapów procesu. Jest kilka takich etapów:
1. Przyjmowanie pokarmu w przewodzie pokarmowym, podział na monosacharydy w dwunastnicy i górnym jelicie cienkim oraz ich wchłanianie do krwi.
2. Osadzanie węglowodanów.
H. Pośredni metabolizm węglowodanów:
- beztlenowe i tlenowe trawienie glukozy;
- proces glukoneogenezy (synteza glukozy z prekursorów węglowodanów).
4. Izolacja glukozy przez aparat kłębuszkowy nerek z pierwotnym (tymczasowym) moczem i jego całkowitą reabsorpcją w kanalikach nerkowych.
Naruszenie rozkładu i wchłaniania węglowodanów
Naruszenie rozkładu węglowodanów. W zdrowym ciele hydroliza glikogenu i skrobi spożywczej rozpoczyna się w jamie ustnej pod wpływem α-amylazy śliny. Monosacharydy mogą być wchłaniane w jamie ustnej. W żołądku nie ma enzymów, które hydrolizują węglowodany. W jamie jelita cienkiego pod wpływem soku trzustkowego α-amylazy hydrolizują do dekstryn i maltozy (trawienie brzucha). Na powierzchni mikrokosmków enterocytów znajdują się następujące enzymy: sacharaza, maltaza, laktaza, izomaltaza i inne, które rozkładają dekstryny i disacharydy na monosacharydy (trawienie ciemieniowe).
Do najbardziej typowych defektów można przypisać brak enzymów disacharydazowych: sacharazy i izomaltazy, które zawsze manifestują się w połączeniu. W rezultacie disacharydy sacharozy i izomaltozy nie są dzielone i nie są wchłaniane przez organizm. Disacharydy, które gromadzą się w świetle jelita, osmotycznie wiążą znaczną ilość wody, co powoduje biegunkę (biegunkę). W tych warunkach możliwe jest również, aby komórki nabłonkowe absorbowały pewną ilość disacharydów. Jednak pozostają nieaktywne metabolicznie iw niezmienionej postaci są raczej szybko wydalane z moczem. W przypadku defektów aktywności disacharydazy ładunek disacharydu nie powoduje hiperglikemii w zakresie 30-90 minut, jak ma to miejsce u osób zdrowych.
Zaburzenia ssania. U zdrowych ludzi monosacharydy, takie jak glukoza, galaktoza, fruktoza i pentoza są wchłaniane przez mikrokosmki komórek nabłonkowych jelita cienkiego. Przejście monosacharydów przez błonę komórek nabłonkowych następuje przez wtórny transport aktywny z obowiązkowym udziałem pompy sodowej zależnej od ATP i konkretnego nośnika. W przypadku wtórnego transportu aktywnego energia gradientu elektrochemicznego utworzonego dla innej substancji (jonów sodu) jest wykorzystywana do przenoszenia jednego związku (na przykład glukozy).
Wśród czynników etiologicznych zaburzeń wchłaniania węglowodanów wyróżniono następujące grupy:
1) zapalenie błony śluzowej jelita cienkiego;
2) działanie toksyn blokujących proces fosforylacji i defosforylacji (floridyna, monojodooctan);
H) brak jonów Na +, na przykład, w niedoczynności kory nadnerczy;
4) naruszenie dopływu krwi do ściany jelita;
5) u noworodków i niemowląt możliwa jest niedostateczna aktywność enzymów trawiennych i enzymatycznych systemów fosforylacji i defosforylacji węglowodanów. Jako przykład przedstawiamy zespół nietolerancji laktozy bez niedoboru enzymu laktazy i zespołu wrodzonego niedoboru laktazy.
Zespół nietolerancji laktozy bez niedoboru enzymu laktazy wydaje się złośliwy w pierwszych dniach po urodzeniu w postaci ciężkiej biegunki, wymiotów, kwasicy, laktozurii i często białkomoczu. Wykryto również zanik nadnerczy i wątroby, zwyrodnienie kanalików nerkowych.
Wrodzony niedobór laktazy. U zdrowych ludzi laktaza rozkłada laktozę na glukozę i galaktozę. Noworodki zwykle otrzymują 50-60 g laktozy (z mlekiem) dziennie. Najbardziej charakterystycznym objawem niedoboru laktazy jest biegunka po wypiciu mleka. Niehydrolizowana laktoza wchodzi do dolnej części jelita cienkiego, gdzie jest fermentowana przez mikroflorę jelitową, tworząc gazy (które powodują wzdęcia) i kwasy. Ich działanie osmotyczne przyciąga dużą ilość wody do jamy jelitowej, co powoduje biegunkę. Jednocześnie odchody mają kwaśną wartość pH i zawierają laktozę, czasami obserwuje się laktozurię. Z biegiem czasu dziecko rozwija hipotrofię. Zespół ten należy odróżnić od niedoboru nabytej laktazy (z zapaleniem jelit, chorobami zapalnymi jelita grubego, wlewu), jak również od niedoboru laktazy jelitowej, który występuje u dorosłych.
Zaburzenia depozycji węglowodanów
Zazwyczaj węglowodany są osadzane w postaci glikogenu. Cząsteczka glikogenu może zawierać do miliona monosacharydów. W takim przypadku następuje krystalizacja glikogenu i nie ma on efektu osmotycznego. Ten formularz nadaje się do przechowywania w klatce. Gdyby taka liczba cząsteczek glukozy została rozpuszczona, komórka rozpadłaby się na skutek sił osmotycznych. Glikogen jest zdeponowaną formą glukozy. Znajduje się w prawie wszystkich tkankach. Szczególnie dużo w wątrobie i mięśniach, w komórkach układu nerwowego ilość glikogenu jest minimalna. Glikogen mięśniowy jest wykorzystywany jako źródło energii podczas intensywnego wysiłku fizycznego. Glikogenoliza wątroby jest aktywowana w odpowiedzi na spadek stężenia glukozy podczas przerw w posiłku lub w odpowiedzi na stresujące efekty. Głównymi hormonami aktywującymi gliko genolizę są glukagon, adrenalina (epinefryna) i kortyzol.
Data dodania: 2016-01-07; Wyświetleń: 394; ZAMÓWIENIE PISANIE PRACY
Hormonalna regulacja metabolizmu węglowodanów i tłuszczów
Główne zasoby energetyczne żywego organizmu - węglowodany i tłuszcze mają wysoką rezerwę energii potencjalnej, łatwo wydobywanej z nich w komórkach za pomocą enzymatycznych przemian katabolicznych. Energia uwalniana w procesie biologicznego utleniania produktów przemiany węglowodanów i tłuszczów, a także glikolizy, jest w znacznym stopniu przekształcana w energię chemiczną wiązań fosforanowych syntetyzowanego ATP.
Energia chemiczna wiązań wysokoenergetycznych, akumulowanych w ATP, z kolei jest wydawana na różne rodzaje pracy komórkowej - tworzenie i utrzymywanie gradientów elektrochemicznych, skurczu mięśni, wydzielania i pewnych procesów transportowych, biosyntezy białek, kwasów tłuszczowych itp Oprócz funkcji „paliwa” węglowodany i tłuszcze, wraz z białkami, odgrywają rolę ważnych dostawców materiałów budowlanych, które są częścią głównych struktur komórki - kwasów nukleinowych, prostych białek, glikoprotein, wielu lipidów itp.
ATP, syntetyzowany z powodu rozkładu węglowodanów i tłuszczów, nie tylko dostarcza komórkom energii niezbędnej do pracy, ale także jest źródłem tworzenia cAMP, a także uczestniczy w regulacji aktywności wielu enzymów, stanu białek strukturalnych, zapewniając ich fosforylację.
Substraty węglowodanowe i lipidowe bezpośrednio wykorzystywane przez komórki to monosacharydy (głównie glukoza) i nieestryfikowane kwasy tłuszczowe (NEFA), a także ciała ketonowe w niektórych tkankach. Ich źródłem są produkty żywnościowe, które są wchłaniane z jelita, odkładane w narządach w postaci glikogenu, węglowodanów i lipidów w postaci tłuszczów obojętnych, a także prekursorów innych niż węglowodany, głównie aminokwasów i glicerolu, które tworzą węglowodany (glukoneogeneza).
Tkanki wątroby i tkanki tłuszczowej (tłuszczowej) należą do narządów odkładających się u kręgowców oraz wątroby i nerek do narządów glukoneogenezy. W owadach ciało tłuszczowe jest organem deponującym. Ponadto niektóre zapasowe lub inne produkty przechowywane lub produkowane w komórce roboczej mogą być źródłem glukozy i NEFA. Różne sposoby i etapy metabolizmu węglowodanów i tłuszczów są ze sobą powiązane licznymi wzajemnymi wpływami. Kierunek i intensywność przepływu tych procesów metabolicznych zależy od wielu czynników zewnętrznych i wewnętrznych. Obejmują one w szczególności ilość i jakość spożywanego pokarmu oraz rytm jego wejścia do organizmu, poziom aktywności mięśniowej i nerwowej itp.
Organizm zwierzęcy dostosowuje się do natury reżimu pokarmowego, do obciążenia nerwowego lub mięśniowego za pomocą złożonego zestawu mechanizmów koordynujących. Zatem kontrola przepływu różnych reakcji metabolizmu węglowodanów i lipidów jest przeprowadzana na poziomie komórki przez stężenia odpowiednich substratów i enzymów, jak również przez stopień akumulacji produktów danej reakcji. Te mechanizmy kontrolne odnoszą się do mechanizmów samoregulacji i są wdrażane zarówno w organizmach jednokomórkowych, jak i wielokomórkowych.
W tym drugim przypadku regulacja wykorzystania węglowodanów i tłuszczów może wystąpić na poziomie interakcji międzykomórkowych. W szczególności oba rodzaje metabolizmu wzajemnie się kontrolują: NEFA w mięśniach hamuje rozkład glukozy, podczas gdy produkty rozkładu glukozy w tkance tłuszczowej hamują powstawanie NEFA. U najbardziej zorganizowanych zwierząt pojawia się specjalny międzykomórkowy mechanizm regulacji metabolizmu śródmiąższowego, który jest determinowany pojawieniem się w procesie ewolucyjnym układu hormonalnego, co ma ogromne znaczenie w kontrolowaniu procesów metabolicznych całego organizmu.
Wśród hormonów biorących udział w regulacji metabolizmu tłuszczów i węglowodanów u kręgowców, następujące miejsce zajmuje centralne miejsce: hormony przewodu pokarmowego, które kontrolują trawienie pokarmu i wchłanianie produktów trawiennych do krwi; insulina i glukagon są specyficznymi regulatorami metabolizmu śródmiąższowego węglowodanów i lipidów; Hormon wzrostu i związane z nim funkcjonalnie „somatomedyna” i CIF, glukokortykoidy, ACTH i adrenalina są czynnikami niespecyficznej adaptacji. Należy zauważyć, że wiele z tych hormonów jest również bezpośrednio zaangażowanych w regulację metabolizmu białek (patrz Rozdział 9). Szybkość wydzielania tych hormonów i ich wpływ na tkanki są ze sobą powiązane.
Nie możemy konkretnie zajmować się funkcjonowaniem czynników hormonalnych przewodu pokarmowego wydzielanych w neurohumoralnej fazie wydzielania. Ich główne efekty są dobrze znane z przebiegu ogólnej fizjologii ludzi i zwierząt, a ponadto są już w pełni wymienione w Ch. 3. Rozważmy hormonalną regulację metabolizmu śródmiąższowego węglowodanów i tłuszczów.
Hormony i regulacja śródmiąższowego metabolizmu węglowodanów. Integralnym wskaźnikiem równowagi metabolizmu węglowodanów w organizmie kręgowców jest stężenie glukozy we krwi. Ten wskaźnik jest stabilny i wynosi około 100 mg% (5 mmol / l) u ssaków. Jego odchylenia w normie zwykle nie przekraczają ± 30%. Poziom glukozy we krwi zależy z jednej strony od napływu monosacharydu do krwi, głównie z jelita, wątroby i nerek, az drugiej strony od wypływu do tkanek roboczych i odkładających się (ryc. 95).
Napływ glukozy z wątroby i nerek zależy od stosunku aktywności fosforylazy glikogenu i reakcji syntetazy glikogenu w wątrobie, stosunku intensywności rozkładu glukozy do intensywności glukoneogenezy w wątrobie i częściowo w nerkach. Wejście glukozy do krwi bezpośrednio koreluje z poziomami reakcji fosforylazy i procesami glukoneogenezy.
Odpływ glukozy z krwi do tkanki jest bezpośrednio zależny od szybkości jej transportu do mięśni, komórek tłuszczowych i limfoidalnych, których błony tworzą barierę dla penetracji glukozy do nich (przypominają, że błony komórek wątroby, mózgu i nerek są łatwo przepuszczalne dla monosacharydów); metaboliczne wykorzystanie glukozy, które z kolei zależy od przepuszczalności membrany i aktywności kluczowych enzymów jej rozkładu; konwersja glukozy do glikogenu w komórkach wątroby (Levin i in., 1955; Newholm, Randle, 1964; Foa, 1972).
Wszystkie te procesy związane z transportem i metabolizmem glukozy są bezpośrednio kontrolowane przez kompleks czynników hormonalnych.
Hormonalne regulatory metabolizmu węglowodanów poprzez działanie na ogólny kierunek metabolizmu i glikemię można podzielić na dwa typy. Pierwszy rodzaj hormonów stymuluje wykorzystanie glukozy przez tkanki i jej odkładanie w postaci glikogenu, ale hamuje glukoneogenezę, aw konsekwencji powoduje zmniejszenie stężenia glukozy we krwi.
Hormonem tego typu działania jest insulina. Drugi rodzaj hormonu stymuluje rozpad glikogenu i glukoneogenezy, a zatem powoduje wzrost poziomu glukozy we krwi. Hormony tego typu obejmują glukagon (a także sekretinę i VIP) i adrenalinę. Hormony trzeciego typu stymulują glukoneogenezę w wątrobie, hamują wykorzystanie glukozy przez różne komórki i chociaż zwiększają tworzenie glikogenu przez hepatocyty, w wyniku dominacji dwóch pierwszych efektów, z reguły zwiększają poziom glukozy we krwi. Do hormonów tego typu należą glukokortykoidy i GH - „somatomedyny”. Jednak mając jednokierunkowy wpływ na procesy glukoneogenezy, syntezę glikogenu i glikolizy, glukokortykoidy i hormon wzrostu - somatomedyny mają różny wpływ na przepuszczalność błon komórkowych mięśni i tkanki tłuszczowej na glukozę.
Zgodnie z kierunkiem działania na stężenie glukozy we krwi, insulina jest hormonem hipoglikemicznym („odpoczynek i nasycenie” hormonalne), podczas gdy hormony drugiego i trzeciego typu są hiperglikemiczne (hormony „stres i głód”) (ryc. 96).
Insulinę można nazwać przyswajaniem hormonów i odkładaniem węglowodanów. Jedną z przyczyn zwiększonego wykorzystania glukozy w tkankach jest stymulacja glikolizy. Dokonuje się go prawdopodobnie na poziomie aktywacji kluczowych enzymów glikolizy heksokinazy, zwłaszcza jednej z czterech znanych izoform, heksokinazy II i glukokinazy (Weber, 1966; Ilyin, 1966, 1968). Najwyraźniej przyspieszenie szlaku pentozofosforanowego na etapie reakcji dehydrogenazy glukozo-6-fosforanowej również odgrywa pewną rolę w stymulowaniu katabolizmu glukozy przez insulinę (Leites, Lapteva, 1967). Uważa się, że w stymulowaniu wychwytu glukozy przez wątrobę podczas hiperglikemii pokarmowej pod wpływem insuliny ważną rolę odgrywa indukcja hormonalna specyficznego enzymu wątrobowego glukokinazy, która selektywnie fosforyluje glukozę w wysokich stężeniach.
Głównym powodem stymulacji wykorzystania glukozy przez komórki mięśniowe i tłuszczowe jest przede wszystkim selektywny wzrost przepuszczalności błon komórkowych dla monosacharydu (Lunsgaard, 1939; Levin, 1950). W ten sposób uzyskuje się wzrost stężenia substratów dla reakcji heksokinazy i szlaku pentozofosforanowego.
Zwiększona glikoliza pod wpływem insuliny w mięśniach szkieletowych i mięśniu sercowym odgrywa znaczącą rolę w akumulacji ATP i zapewnia funkcjonowanie komórek mięśniowych. W wątrobie zwiększona glikoliza wydaje się być ważna nie tyle dla zwiększenia włączenia pirogronianu do układu oddychania tkankowego, co raczej dla akumulacji acetylo-CoA i malonylu CoA jako prekursorów do tworzenia wieloatomowych kwasów tłuszczowych, a zatem triglicerydów (Newsholm, Start, 1973).
Glicerolofosforan powstający podczas glikolizy jest również włączony w syntezę obojętnego tłuszczu. Ponadto, stymulacja hormonalna reakcji dehydrogenazy glukozo-6-fosforanowej, prowadząca do tworzenia NADPH, kofaktora redukującego niezbędnego do biosyntezy kwasów tłuszczowych i fosforanu glicerolu, odgrywa ważną rolę w wątrobie, a zwłaszcza w tkance tłuszczowej, w celu zwiększenia poziomu lipogenezy z glukozy. U ssaków tylko 3-5% wchłoniętej glukozy przekształca się w glikogen wątrobowy, a ponad 30% gromadzi się jako tłuszcz zdeponowany w narządach deponujących.
Zatem główny kierunek działania insuliny na glikolizę i szlak pentozowo-fosforanowy w wątrobie, a zwłaszcza w tkance tłuszczowej, zmniejsza się do tworzenia triglicerydów. U ssaków i ptaków w adipocytach oraz u niższych kręgowców w hepatocytach glukoza jest jednym z głównych źródeł zdeponowanych triglicerydów. W tych przypadkach fizjologiczne znaczenie stymulacji hormonalnej wykorzystania węglowodanów jest w znacznym stopniu ograniczone do stymulacji odkładania się lipidów. Jednocześnie insulina bezpośrednio wpływa na syntezę glikogenu - zdeponowanej postaci węglowodanów - nie tylko w wątrobie, ale także w mięśniach, nerkach i ewentualnie tkance tłuszczowej.
Hormon ma stymulujący wpływ na tworzenie glikogenu, zwiększając aktywność syntetazy glikogenu (przejście nieaktywnej formy D do postaci aktywnej I) i hamując fosforylazę glikogenu (przejście nieaktywnej formy 6 do postaci L), a tym samym hamując glikogenogenezę w komórkach (ryc. 97). Oba efekty działania insuliny na te enzymy w wątrobie są pośredniczone, najwyraźniej, przez aktywację proteinazy błonowej, akumulację glikopeptydów i aktywację fosfodiesterazy cAMP.
Innym ważnym kierunkiem działania insuliny na metabolizm węglowodanów jest hamowanie procesów glukoneogenezy w wątrobie (Krebs, 1964; Ilyin, 1965; Ixton i in., 1971). Hamowanie glukoneogenezy przez hormon przeprowadza się na poziomie redukcji syntezy kluczowych enzymów karboksykinazy fosfoenolopirogronianowej i 16-difosfatazy fruktozowej. Efekty te są również zależne od wzrostu szybkości tworzenia glikopeptydów - mediatorów hormonalnych (ryc. 98).
Glukoza w dowolnych warunkach fizjologicznych jest głównym źródłem energii dla komórek nerwowych. Wraz ze wzrostem wydzielania insuliny występuje pewien wzrost wychwytu glukozy przez tkankę nerwową, najwyraźniej z powodu stymulacji w niej glikolizy. Jednak przy wysokich stężeniach hormonu we krwi, powodując hipoglikemię, występuje głodzenie węglowodanów w mózgu i zahamowanie jego funkcji.
Po wprowadzeniu bardzo dużych dawek insuliny, głębokie zahamowanie ośrodków mózgowych może prowadzić najpierw do rozwoju drgawek, następnie do utraty przytomności i spadku ciśnienia krwi. Ten stan, który występuje, gdy stężenie glukozy we krwi poniżej 45-50 mg% nazywa się wstrząsem insuliny (hipoglikemii). Konwulsyjne i wstrząsowe reakcje na insulinę są wykorzystywane do biologicznej standaryzacji preparatów insuliny (Smith, 1950; Stewart, 1960).
Medycyna, zdrowie: zaburzenia metabolizmu węglowodanów, przewodnik badania
Esej na ten temat:
Zaburzenia metabolizmu węglowodanów
Zaburzenia metabolizmu węglowodanów
Zaburzenia metabolizmu węglowodanów są klasyfikowane według etapów procesu. Jest kilka takich etapów:
1. Przyjmowanie pokarmu w przewodzie pokarmowym, podział na monosacharydy w dwunastnicy i górnym jelicie cienkim oraz ich wchłanianie do krwi.
2. Osadzanie węglowodanów.
H. Pośredni metabolizm węglowodanów:
- beztlenowe i tlenowe trawienie glukozy;
- proces glukoneogenezy (synteza glukozy z prekursorów węglowodanów).
4. Izolacja glukozy przez aparat kłębuszkowy nerek z pierwotnym (tymczasowym) moczem i jego całkowitą reabsorpcją w kanalikach nerkowych.
Naruszenie rozkładu i wchłaniania węglowodanów
Naruszenie rozkładu węglowodanów. W zdrowym ciele hydroliza glikogenu i skrobi spożywczej rozpoczyna się w jamie ustnej pod wpływem α-amylazy śliny. Monosacharydy mogą być wchłaniane w jamie ustnej. W żołądku nie ma enzymów, które hydrolizują węglowodany. W jamie jelita cienkiego pod wpływem soku trzustkowego α-amylazy hydrolizują do dekstryn i maltozy (trawienie brzucha). Na powierzchni mikrokosmków enterocytów znajdują się następujące enzymy: sacharaza, maltaza, laktaza, izomaltaza i inne, które rozkładają dekstryny i disacharydy na monosacharydy (trawienie ciemieniowe).
Do najbardziej typowych defektów można przypisać brak enzymów disacharydazowych: sacharazy i izomaltazy, które zawsze manifestują się w połączeniu. W rezultacie disacharydy sacharozy i izomaltozy nie są dzielone i nie są wchłaniane przez organizm. Disacharydy, które gromadzą się w świetle jelita, osmotycznie wiążą znaczną ilość wody, co powoduje biegunkę (biegunkę). W tych warunkach możliwe jest również, aby komórki nabłonkowe absorbowały pewną ilość disacharydów. Jednak pozostają nieaktywne metabolicznie iw niezmienionej postaci są raczej szybko wydalane z moczem. W przypadku defektów aktywności disacharydazy ładunek disacharydu nie powoduje hiperglikemii w zakresie 30-90 minut, jak ma to miejsce u osób zdrowych.
Zaburzenia ssania. U zdrowych ludzi monosacharydy, takie jak glukoza, galaktoza, fruktoza i pentoza są wchłaniane przez mikrokosmki komórek nabłonkowych jelita cienkiego. Przejście monosacharydów przez błonę komórek nabłonkowych następuje przez wtórny transport aktywny z obowiązkowym udziałem pompy sodowej zależnej od ATP i konkretnego nośnika. W przypadku wtórnego transportu aktywnego energia gradientu elektrochemicznego utworzonego dla innej substancji (jonów sodu) jest wykorzystywana do przenoszenia jednego związku (na przykład glukozy).
Wśród czynników etiologicznych zaburzeń wchłaniania węglowodanów wyróżniono następujące grupy:
1) zapalenie błony śluzowej jelita cienkiego;
2) działanie toksyn blokujących proces fosforylacji i defosforylacji (floridyna, monojodooctan);
H) brak jonów Na +, na przykład, w niedoczynności kory nadnerczy;
4) naruszenie dopływu krwi do ściany jelita;
5) u noworodków i niemowląt możliwa jest niedostateczna aktywność enzymów trawiennych i enzymatycznych systemów fosforylacji i defosforylacji węglowodanów. Jako przykład przedstawiamy zespół nietolerancji laktozy bez niedoboru enzymu laktazy i zespołu wrodzonego niedoboru laktazy.
Zespół nietolerancji laktozy bez niedoboru enzymu laktazy wydaje się złośliwy w pierwszych dniach po urodzeniu w postaci ciężkiej biegunki, wymiotów, kwasicy, laktozurii i często białkomoczu. Wykryto również zanik nadnerczy i wątroby, zwyrodnienie kanalików nerkowych.
Wrodzony niedobór laktazy. U zdrowych ludzi laktaza rozkłada laktozę na glukozę i galaktozę. Noworodki zwykle otrzymują 50-60 g laktozy (z mlekiem) dziennie. Najbardziej charakterystycznym objawem niedoboru laktazy jest biegunka po wypiciu mleka. Niehydrolizowana laktoza wchodzi do dolnej części jelita cienkiego, gdzie jest fermentowana przez mikroflorę jelitową, tworząc gazy (które powodują wzdęcia) i kwasy. Ich działanie osmotyczne przyciąga dużą ilość wody do jamy jelitowej, co powoduje biegunkę. Jednocześnie odchody mają kwaśną wartość pH i zawierają laktozę, czasami obserwuje się laktozurię. Z biegiem czasu dziecko rozwija hipotrofię. Zespół ten należy odróżnić od niedoboru nabytej laktazy (z zapaleniem jelit, chorobami zapalnymi jelita grubego, wlewu), jak również od niedoboru laktazy jelitowej, który występuje u dorosłych.
Zaburzenia depozycji węglowodanów
Zazwyczaj węglowodany są osadzane w postaci glikogenu. Cząsteczka glikogenu może zawierać do miliona monosacharydów. W takim przypadku następuje krystalizacja glikogenu i nie ma on efektu osmotycznego. Ten formularz nadaje się do przechowywania w klatce. Gdyby taka liczba cząsteczek glukozy została rozpuszczona, komórka rozpadłaby się na skutek sił osmotycznych. Glikogen jest zdeponowaną formą glukozy. Znajduje się w prawie wszystkich tkankach. Szczególnie dużo w wątrobie i mięśniach, w komórkach układu nerwowego ilość glikogenu jest minimalna. Glikogen mięśniowy jest wykorzystywany jako źródło energii podczas intensywnego wysiłku fizycznego. Glikogenoliza wątroby jest aktywowana w odpowiedzi na spadek stężenia glukozy podczas przerw w posiłku lub w odpowiedzi na stresujące efekty. Głównymi hormonami aktywującymi gliko genolizę są glukagon, adrenalina (epinefryna) i kortyzol.
Hormonalna regulacja glikogenolizy
Wpływ na glikogenolizę
Zaburzenia odkładania się węglowodanów obejmują przede wszystkim zmniejszenie syntezy glikogenu, zwiększone rozpad glikogenu i patologiczne odkładanie glikogenu.
Zmniejszona synteza glikogenu. Wśród czynników etiologicznych zauważono, po pierwsze, toksyczne uszkodzenie hepatocytów (mikroflora bakteryjna i wirusowa, zatrucie fosforem, czterochlorkiem węgla itp.). Po drugie, brak tlenu, aw konsekwencji wyraźny spadek skuteczności tworzenia ATP. Po trzecie, zmniejszenie napięcia przywspółczulnego układu nerwowego. Po czwarte, hipowitaminoza B i C. Piąta grupa etiologiczna obejmuje choroby endokrynologiczne - cukrzycę, nadczynność tarczycy, niewydolność nadnerczy (choroba Addisona).
Zwiększony rozkład glikogenu. Najpierw występuje zwiększona glikogenoliza w wątrobie, na tle zwiększonej aktywności współczulnego układu nerwowego; po drugie, ze zwiększoną produkcją hormonów - stymulatorów glikogenolizy (adrenalina, glukagon, tyroksyna i hormon somatotropowy). Wzrost intensywności działania współczulnego i zwiększenie stężenia we krwi hormonów stymulujących glikogenolizę obserwuje się przy intensywnej pracy mięśni, wstrząsie, gorączce i wysiłku emocjonalnym.
Patologiczne odkładanie glikogenu. Jest to grupa chorób dziedzicznych, w których ze względu na defekty genetyczne niektórych enzymów metabolizmu glikogenu, jego nadmierna akumulacja występuje w różnych narządach, głównie w wątrobie i mięśniach szkieletowych. W niektórych rodzajach glikogenozy glikogen jest syntetyzowany z upośledzoną strukturą. Opisano 12 postaci glikogenozy. Najczęstsze to:
Główne rodzaje glikogenozy
wątrobowa marskość wątroby, niewydolność wątroby brak dokładności
Oprócz powyższych typów opisano rzadsze i mieszane glikogenozy: typ V lub choroba MacDarda (MacArdle-Schmid-Pearson); Typ VI lub choroba Gersa; Typ VII lub choroba Tarui; Typ VIII lub choroba Hojina i inne.
Zaburzenia pośredniego metabolizmu węglowodanów
Istnieją trzy grupy czynników etiologicznych, których działanie może prowadzić do zakłócenia pośredniego metabolizmu węglowodanów.
1. Niedotlenienie. Niedobór tlenu zmienia metabolizm komórkowy z tlenowego na beztlenowy, w którym beztlenowa glikoliza staje się głównym źródłem energii z tworzeniem się nadmiaru kwasu mlekowego i pirogronowego. Z krótkim niedotlenieniem nadmiar mleczanu i pirogronianu wywiera działanie wyrównawcze. Kwas mlekowy zwiększa dysocjację oksyhemoglobiny, rozszerza naczynia wieńcowe. Ponadto mleczan dostaje się do krwiobiegu do wątroby (cykl Corey), gdzie zamienia się w pirogronian z udziałem enzymu dehydrogenazy mleczanowej. Pirogronian w wątrobie jest częściowo utleniony i częściowo przekształcony w glukozę (glukoneogeneza). W ten sposób mleczan jest zawracany do puli metabolicznej węglowodanów. Przedłużone istnienie nadmiaru kwasu mlekowego w tkankach prowadzi do niedoboru substratu utleniającego, glukozy, co powoduje dalsze obniżenie skuteczności syntezy ATP. Niedobór makroergów leży u podstaw upośledzenia transferu jonów transbłonowych i wzrostu przepuszczalności błony. Ostatecznie prowadzi to do znacznych uszkodzeń strukturalnych i funkcjonalnych w tkankach, aż do śmierci komórki.
2. Zaburzenia wątroby. W hepatocytach część kwasu mlekowego jest zwykle ponownie syntetyzowana w glukozę i glikogen. Jeśli wątroba jest uszkodzona, proces ten jest zakłócany, kwas mlekowy przechodzi do krwioobiegu, rozwija się kwasica.
3. Hipowitaminoza. W1. Witamina B1 (tiamina) w wyniku procesu fosforylacji przekształca się w kokarboxylazę, grupę prostetyczną wielu enzymów metabolizmu węglowodanów. Kiedy niedobór witaminy B1 występuje niedobór kokarboksylazy, co prowadzi do zahamowania syntezy acetylo-CoA z kwasu pirogronowego. Ten ostatni gromadzi się i częściowo przekształca w kwas mlekowy, którego zawartość w związku z tym wzrasta. Hamowanie utleniania kwasu pirogronowego zmniejsza syntezę acetylocholiny, co powoduje zaburzenie transmisji impulsów nerwowych. Wraz ze wzrostem stężenia kwasu pirogronowego 2-3 razy w porównaniu z normą, występują zaburzenia wrażliwości, zapalenie nerwów, paraliż itp. Hipowitaminoza B1 prowadzi również do zakłócenia szlaku utleniania fosforanu pentozy ze względu na spadek aktywności enzymu transketolazy.
Glukoza we krwi jest głównym czynnikiem homeostazy. Jest utrzymywany na pewnym poziomie (3,33–5,55 mmol / l) dzięki funkcji jelit, wątroby, nerek, trzustki, nadnerczy, tkanki tłuszczowej i innych narządów.
Istnieje kilka rodzajów regulacji metabolizmu węglowodanów: substrat, nerwowy, nerkowy, hormonalny.
Regulacja podłoża. Głównym czynnikiem determinującym metabolizm glukozy jest poziom glikemii. Graniczne stężenie glukozy, przy którym jej produkcja w wątrobie jest równa konsumpcji tkanek obwodowych, wynosi 5,5-5,8 mmol / l. Na tym poziomie wątroba dostarcza glukozy do krwi; na wyższym poziomie, przeciwnie, synteza glikogenu dominuje w wątrobie i mięśniach.
Regulacja nerwowa. Pobudzenie współczulnych włókien nerwowych prowadzi do uwalniania adrenaliny z nadnerczy, co stymuluje rozpad glikogenu w procesie glikogenolizy. Dlatego też, gdy współczulny układ nerwowy jest podrażniony, obserwuje się efekt hiperglikemiczny. I odwrotnie, stymulacji przywspółczulnych włókien nerwowych towarzyszy zwiększone wydzielanie insuliny przez trzustkę, wychwyt glukozy w komórce i efekt hipoglikemii.
Regulacja nerek. W kłębuszkach nerkowych glukoza jest filtrowana, a następnie w kanaliku proksymalnym jest wchłaniana przez mechanizm zależny od energii. Ilość reabsorpcji kanalikowej jest względnie stała, z tendencją do zmniejszania się. Jeśli stężenie w surowicy przekracza 8,8 - 9,9 mmol / l, glukoza jest wydalana z moczem. Wskaźnik glikemii, przy którym pojawia się glukozuria, nazywany jest progiem nerkowym. Na wydalanie glukozy w moczu ma wpływ szybkość przesączania kłębuszkowego, która zwykle wynosi około 13 ml / min. Gdy filtracja zmniejsza się z niewydolnością nerek lub zmniejsza się dopływ krwi do nerek, glukoza nie będzie obecna w moczu, nawet przy glikemii znacznie przekraczającej próg nerkowy, ponieważ mniej glukozy jest filtrowane i wszystko ma czas na ponowne wchłonięcie w kanalikach proksymalnych nerek. W przypadku nefropatii z zaburzoną reabsorpcją glukoza może pojawić się w moczu nawet przy normoglikemii. Dlatego poziom glukozy w moczu nie może być zdiagnozowany z cukrzycą.
Regulacja hormonalna. Na stabilność poziomu glukozy we krwi wpływa wiele różnych hormonów, podczas gdy praktycznie tylko insulina wywołuje efekt hipoglikemii. Glukagon, adrenalina, glukokortykoidy, STH, ACTH i TSH mają działanie przeciwzakrzepowe ze wzrostem poziomu glukozy we krwi.
1. Insulina jest polipeptydem, składa się z dwóch łańcuchów. Łańcuch A zawiera 21 aminokwasów, łańcuch B - 30 aminokwasów. Łańcuchy są połączone dwoma mostkami dwusiarczkowymi. Insulina jest podobna u różnych gatunków ssaków: łańcuch A jest identyczny u ludzi, świń, psów, kaszalotów; Łańcuch b jest identyczny u byka, świni i kozy. W rzeczywistości insulina ludzka i świńska różni się tylko tym, że aminokwas alanina znajduje się na końcu karboksylowym łańcucha B u świń i u ludzi, treonina. Dlatego komercyjna „insulina ludzka” jest wytwarzana przez zastąpienie alaniny treoniną w insulinie wieprzowej.
Insulina jest syntetyzowana jako nieaktywny łańcuch polipeptydowy proinsuliny, więc jest przechowywana w granulkach komórek β wysepek trzustkowych Langerhansa. Aktywacja proinsuliny polega na częściowej proteolizie peptydu zgodnie z Arg31 i Arg63. W rezultacie insulina i peptyd C powstają w ilości równomolowej (łącząc repertyd).
Insulina we krwi jest w stanie wolnym i związanym z białkami. Degradacja insuliny występuje w wątrobie (do 80%), nerkach i tkance tłuszczowej. Peptyd C ulega również degradacji w wątrobie, ale znacznie wolniej. Podstawowe stężenie insuliny, określone radioimmunologicznie, wynosi 15-20 mikronów * U / ml. Po doustnym obciążeniu glukozą jego poziom po 1 godzinie wzrasta 5-10 razy w porównaniu z początkowym. Szybkość wydzielania insuliny na pusty żołądek wynosi 0,5-1,0 U / h, po posiłku wzrasta do 2,5-5 U / h. U zdrowych ludzi występują dwie fazy wydzielania insuliny - wczesny szczyt (3-10 minut po załadowaniu węglowodanów) późny szczyt (20 minut). Wczesne uwalnianie insuliny hamuje gwałtowny wzrost glukozy podczas jej wchłaniania.
Wydzielanie insuliny jest stymulowane, oprócz hiperglikemii, glukagonem, jak również jelitowymi hormonami polipeptydowymi, w tym insulinotropowym hormonem polipeptydowym (GIP), aminokwasami, wolnymi kwasami tłuszczowymi, podrażnieniem nerwu błędnego.
Efekt metaboliczny insuliny jest złożony, obejmuje bezpośredni wpływ na lipidy, białka, a zwłaszcza w związku z cukrzycą - na wymianę D-glukozy. Insulina wspomaga transport glukozy, aminokwasów i K + w błonie, aktywuje wiele enzymów wewnątrzkomórkowych. Jednocześnie cząsteczka polipeptydu insuliny nie jest w stanie przeniknąć przez błonę komórkową, więc wszystkie efekty insuliny są przeprowadzane przez specjalne receptory na powierzchni błony komórkowej. Receptor insuliny jest złożony, składa się z podjednostek a i β połączonych mostkami dwusiarczkowymi.
Wysokie stężenia insuliny we krwi mają anaboliczny i nisko-kataboliczny wpływ na metabolizm.
Insulina może rozwinąć oporność, ostrą oporność związaną z infekcjami lub zapaleniem. Oporność może być określona przez pojawienie się przeciwciał przeciwko insulinie (IgG) i niewrażliwości tkanek w krwiobiegu, co często obserwuje się w przypadku otyłości. Powinowactwo (powinowactwo receptora do insuliny) i / lub liczba receptorów zależy od wielu czynników; są to leki sulfonylomocznikowe, pH, cAMP, aktywność fizyczna, natura i skład żywności, przeciwciała i inne hormony.
2. Glukagon - zasadniczo jego działanie jest przeciwieństwem insuliny. Glukagon stymuluje glikogenolizę wątroby i glukoneogenezę oraz sprzyja lipolizie i ketogenezie.
3. Adrenalina w wątrobie stymuluje glikogenolizę i glukoneogenezę, w mięśniach szkieletowych - glikogenoliza i lipoliza, w tkance tłuszczowej zwiększa lipolizę. Nadprodukcję adrenaliny obserwuje się w guzie chromochłonnym z przejściową hiperglikemią we krwi.
4. Glukokortykoidy wzmagają glukoneogenezę, hamują transport glukozy, hamują glikolizę i cykl pentozofosforanowy, zmniejszają syntezę białek, nasilają działanie glukagonu, katecholamin, hormonu somatotropowego. Nadmierna produkcja glukokortykoidu hydrokortyzonu charakteryzuje się zespołem Itsenko-Cushinga, w którym występuje hiperglikemia z powodu nadmiernego tworzenia glukozy z białek i innych substratów.
5. Hormony tarczycy zwiększają szybkość wykorzystania glukozy, przyspieszają jej wchłanianie w jelicie, aktywują insulinazę, zwiększają podstawowe tempo przemiany materii, w tym utlenianie glukozy. Hormon tyreotropowy wywiera działanie metaboliczne poprzez stymulację tarczycy.
6. Hormon somatotropowy ma działanie metaboliczne, działa hiperglikemicznie i działa lipolitycznie w tkance tłuszczowej.
7. Hormon adrenokortykotropowy bezpośrednio i poprzez stymulację uwalniania glukokortykoidów powoduje wyraźny efekt hiperglikemiczny.
Hiperglikemia - wzrost poziomu glukozy we krwi powyżej 6,0 mmol / l na pusty żołądek. Normalne stężenie glukozy we krwi na czczo wynosi 3,33 - 5,55 mmol / l. Stany hiperglikemiczne u ludzi są częstsze niż hipoglikemia. Wyróżnia się następujące typy hiperglikemii:
1. Fizjologiczna hiperglikemia. Są to szybko odwracalne stany. Normalizacja poziomu glukozy we krwi następuje bez żadnych zewnętrznych działań naprawczych. Obejmują one:
1. Hiperglikemia pokarmowa. Ze względu na spożycie żywności zawierającej węglowodany. U osób praktycznie zdrowych szczyt stężenia glukozy we krwi osiąga się w przybliżeniu pod koniec pierwszej godziny po rozpoczęciu posiłku i powraca do górnej granicy normy do końca drugiej godziny po posiłku. Aktywacja wydzielania insuliny przez komórki β wysepek trzustkowych Langerhansa rozpoczyna się odruchowo, natychmiast po dostaniu się pokarmu do jamy ustnej i osiąga maksimum, gdy żywność jest wprowadzana do dwunastnicy i jelita cienkiego. Insulina zapewnia transbłonowe przenoszenie cząsteczek glukozy z krwi do cytoplazmy komórek. Zapewnia to dostępność węglowodanów w komórkach pokarmowych organizmu i ogranicza utratę glukozy w moczu.
2. Neurogenna hiperglikemia. Rozwija się w odpowiedzi na stres psychiczny i jest spowodowany uwalnianiem do krwi dużej liczby katecholamin. Pod wpływem zwiększonego stężenia katecholamin we krwi aktywowana jest cyklaza adenylanowa. W cytoplazmie hepatocytów i mięśni szkieletowych cyklaza adenylanowa zwiększa poziom cyklicznego AMP. Ponadto cAMP aktywuje kinazę białkową fosforylazy „b”, która przekształca nieaktywną fosforylazę „b” w aktywną fosforylazę „a”. W procesie glikogenolizy fosforylaza „a” reguluje szybkość rozkładu glikogenu w wątrobie i mięśniach. Tak więc hiperkoncentracja katecholamin we krwi podczas obciążeń psycho-emocjonalnych i motorycznych oraz przeciążenia prowadzi do zwiększonej aktywności fosforylazy „a” i przyspiesza rozpad glikogenu w wątrobie i mięśniach szkieletowych.
2. Patologiczna hiperglikemia. Ich rozwój może wynikać z:
1) zaburzenia neuroendokrynne, które opierają się na naruszeniu optymalnego stosunku między poziomami hormonów o działaniu hipo- i hiperglikemicznym we krwi. Na przykład, w chorobach przysadki mózgowej, guzach kory nadnerczy, z guzem chromochłonnym, nadczynnością tarczycy; przy niewystarczającej produkcji insuliny;
2) zmiany organiczne centralnego układu nerwowego, zaburzenia krążenia mózgowego o różnej etiologii;
3) znaczące zaburzenia czynności wątroby o charakterze zapalnym lub degeneracyjnym;
4) stany konwulsyjne, w których dochodzi do rozszczepienia glikogenu mięśniowego i tworzenia mleczanu, z którego syntetyzuje się glukozę w wątrobie;
5) działanie niektórych rodzajów leków (morfiny, eteru), stymulowanie współczulnego układu nerwowego i tym samym przyczynianie się do rozwoju hiperglikemii.
Najczęstszą hiperglikemią jest niedobór insuliny - hiperglikemia insulinozależna, która leży u podstaw cukrzycy.
Cukrzyca jest grupą chorób metabolicznych (metabolicznych) charakteryzujących się hiperglikemią, która jest wynikiem defektów wydzielania insuliny i / lub działania insuliny lub obu. Przewlekła hiperglikemia w cukrzycy jest połączona z uszkodzeniem, dysfunkcją i niewydolnością różnych narządów, zwłaszcza oczu, nerek, nerwów, serca i naczyń krwionośnych.
Patogeneza cukrzycy składa się z kilku powiązań: od autoimmunologicznego uszkodzenia komórek β trzustki, po niedobór insuliny do zaburzeń, które wywołują insulinooporność. Podstawą zaburzeń metabolicznych węglowodanów, tłuszczów i białek w cukrzycy jest niedobór działania insuliny w tkankach docelowych. Zaburzenia wydzielania insuliny i wady jej działania często współistnieją u tego samego pacjenta, a czasami nie jest jasne, które naruszenie jest główną przyczyną hiperglikemii.
Objawy ciężkiej hiperglikemii obejmują wielomocz, polidypsję, utratę masy ciała, czasami z polifagią, i zmniejszoną ostrość wzroku. Zaburzenia wzrostu i podatność na infekcje mogą również towarzyszyć przewlekłej hiperglikemii. Ostre, zagrażające życiu powikłania cukrzycy - hiperglikemia z kwasicą ketonową, a także zespół hiperosmolarny bez ketozy.
Przewlekłe powikłania cukrzycy obejmują retinopatię z możliwym rozwojem ślepoty; nefropatia prowadząca do niewydolności nerek; neuropatia obwodowa z ryzykiem owrzodzenia kończyn dolnych i amputacji, a także staw Charcota; neuropatia autonomiczna, powodująca objawy żołądkowo-jelitowe, moczowo-płciowe, sercowo-naczyniowe i zaburzenia seksualne. Wśród pacjentów z cukrzycą częstość miażdżycowych zmian naczyniowych serca, naczyń obwodowych i mózgowych jest wysoka. Nadciśnienie tętnicze, zaburzenia metabolizmu lipoprotein i paradontoza występują często u pacjentów. Emocjonalny i społeczny wpływ cukrzycy i konieczność leczenia mogą powodować znaczne zaburzenia psychospołeczne u pacjentów i ich rodzin.
Wyróżnia się dwie patogenetyczne kategorie cukrzycy: pierwszą i drugą. Cukrzyca typu I (lub typ I) typu I jest spowodowana absolutnym niedoborem wydzielania insuliny. W cukrzycy kategorii II (typ II) występuje jednocześnie insulinooporność i niewystarczająca kompensacyjna odpowiedź insulinowa.
Cukrzyca typu I (zniszczenie komórek β, zwykle prowadzące do całkowitego niedoboru insuliny). W tej kategorii występują dwie formy: cukrzyca o podłożu immunologicznym i cukrzyca idiopatyczna.
Cukrzyca o podłożu immunologicznym. Tę postać cukrzycy określa się również terminami: cukrzyca insulinozależna (IDDM), cukrzyca typu I, cukrzyca z początkiem młodzieńczym. Jest wynikiem autoimmunologicznego zniszczenia komórek β trzustki.
Markery niszczenia komórek beta obejmują autoprzeciwciała wysepek (ICAs), autoprzeciwciała insuliny (IAA), autoprzeciwciała dekarboksylazy kwasu glutaminowego (GAD65) i autoprzeciwciała na fosfatazy tyrozynowe LA-2 i LA2b.
Etiopatogeneza. Pod wpływem wirusów i czynników chemicznych, na tle zapalenia wysepek (zapalenie wysp trzustkowych), antygen ulega ekspresji na powierzchni komórek β. Makrofagi rozpoznają ten antygen jako obcy, aktywując odpowiedź immunologiczną komórek T. Odpowiedź komórek T skierowana przeciwko antygenom egzogennym może wpływać na antygeny wysepek komórkowych, a tym samym powodować uszkodzenie komórek β. Autoprzeciwciała pojawiają się na powierzchni i antygeny cytoplazmatyczne komórek β. Zniszczenie autoimmunologiczne przebiega potajemnie, od momentu rozpoczęcia tych reakcji do manifestacji klinicznej (80-90% komórek β umiera) w pewnym okresie. Klinicznie początek cukrzycy typu I jest ostatnim etapem procesu uszkodzenia komórek wysp trzustkowych. Cukrzyca o podłożu immunologicznym rozpoczyna się zwykle w dzieciństwie i okresie dojrzewania, ale może rozwinąć się w dowolnym okresie życia, nawet u 80- lub 90-latków.
Przy wczesnym wykryciu uszkodzenia tych komórek i odpowiednim leczeniu można zatrzymać i zapobiec uszkodzeniom komórek.
Autoimmunologiczne niszczenie komórek β ma wiele genetycznych recesywnych czynników predysponujących, ale wpływają na nie również słabo poznane czynniki środowiskowe. Chociaż pacjenci rzadko mają otyłość, jej obecność nie oznacza niezgodności z tą diagnozą. Pacjenci z cukrzycą typu I są często podatni na inne choroby autoimmunologiczne, takie jak choroba Gravesa-Basedowa, zapalenie tarczycy Hashimoto, choroba Addisona, bielactwo nabyte itp.
Cukrzyca idiopatyczna. Niektóre postacie cukrzycy typu I nie mają znanej etiologii. Wielu takich pacjentów ma uporczywą insulinopenię i skłonność do kwasicy ketonowej, ale brakuje im wskaźników procesu autoimmunologicznego. Chociaż tylko niewielka część pacjentów z cukrzycą typu I należy do tej kategorii, spośród tych, którzy mogą zostać zakwalifikowani jako cukrzycy, większość ma pochodzenie afrykańskie lub azjatyckie. U pacjentów z tą postacią cukrzycy od czasu do czasu występuje kwasica ketonowa, która wykazuje różny stopień niedoboru insuliny między takimi epizodami. Ta forma cukrzycy ma wyraźne dziedzictwo, brak danych na temat uszkodzeń autoimmunologicznych komórek β i nie jest związana z HLA. Bezwzględna potrzeba leczenia zastępczego insuliną u tych pacjentów może pojawić się i zniknąć.
Cukrzyca typu II (od przeważającej oporności na insulinę ze względnym niedoborem insuliny do dominującego defektu wydzielania insuliny ze względną opornością na insulinę).
Tę postać cukrzycy określa się również terminami: cukrzyca insulinozależna (NIDDM), cukrzyca typu II, cukrzyca z „dorosłym” początkiem. z „dorosłym” początkiem. Początkowo i często przez całe życie insulina nie jest istotna dla tych pacjentów.
Główną przyczyną cukrzycy typu II jest niewrażliwość insulinopodobnych tkanek (wątroba, mięśnie, tkanka tłuszczowa) na insulinę. Zwykle insulina wiąże się ze specyficznymi receptorami na błonie komórkowej, a tym samym wywołuje wychwyt glukozy przez komórkę i wewnątrzkomórkowy metabolizm glukozy. Oporność może wystąpić na poziomie receptora i po receptorze. W tym przypadku insulina jest najpierw wytwarzana w normalnej lub nadmiernej ilości.
Większość pacjentów z tą postacią jest otyłych, sama w sobie powoduje pewien stopień insulinooporności. U pacjentów, którzy nie mają otyłości zgodnie z tradycyjnymi kryteriami masy, może występować zwiększony procent tkanki tłuszczowej, rozprowadzanej głównie w okolicy brzucha. W tym typie cukrzycy kwasica ketonowa rzadko rozwija się spontanicznie, a gdy jest obserwowana, zwykle wiąże się ze stresem w wyniku innej choroby, takiej jak infekcja. Ta forma cukrzycy często pozostaje nierozpoznana przez wiele lat, ponieważ hiperglikemia rozwija się stopniowo, a wczesne stadia są czasami niewystarczająco wyraźne, aby pacjent zauważył którykolwiek z klasycznych objawów cukrzycy. Tacy pacjenci są w stanie zwiększonego ryzyka powikłań makro i mikronaczyniowych. Chociaż pacjenci z tą postacią cukrzycy mogą mieć poziomy insuliny, które wydają się normalne lub podwyższone, można by oczekiwać, że będą one nawet wyższe w odpowiedzi na wysoką glikemię, jeśli komórki β funkcjonują normalnie. Zatem wydzielanie insuliny u tych pacjentów jest niepełne i niewystarczające do skompensowania oporności na insulinę. Insulinooporność może się zmniejszyć w wyniku utraty masy ciała i / lub farmakoterapii hiperglikemii, ale rzadko powraca do normy. Ryzyko rozwoju tego typu cukrzycy wzrasta wraz z wiekiem, otyłością i brakiem aktywności fizycznej. Występuje częściej u kobiet z wcześniejszą cukrzycą u kobiet w ciąży iu pacjentów z nadciśnieniem tętniczym i dyslipidemią, a jego częstotliwość jest różna w różnych podgrupach rasowych i etnicznych. Niektóre cechy cukrzycy typu I i II przedstawiono w tabeli.
Główne objawy cukrzycy typu I i II