Schimbul de grăsimi
Grăsimi metabolism - un set de procese de transformare a grăsimilor în organism. Grăsimi - materiale și materiale plastice, ele fac parte din membranele și citoplasma celulelor. O parte din grăsime se acumulează sub formă de rezerve în țesutul gras subcutanat, omentum mare și mic și în jurul unor organe interne (rinichi) - 30% din greutatea corporală totală. Cea mai mare parte a grăsimii este grăsime neutră, care este implicată în metabolismul grăsimilor. Necesitatea zilnică de grăsimi - 70-100 g
Unii acizi grași sunt indispensabili pentru organism și trebuie să provină din alimente - aceștia sunt acizi grași polinesaturați: linolenic, linolenic, arachidonic, gama-aminobutiric (fructe de mare, produse lactate). Acidul gama-aminobutiric este principala substanță inhibitoare în sistemul nervos central. Datorită acesteia, există o schimbare obișnuită a fazelor somnului și a vegherii, a muncii corecte a neuronilor. Grăsimile sunt împărțite în animale și în legume (uleiuri), care sunt foarte importante pentru metabolismul normal al grăsimilor.
Etapele metabolismului grăsimilor:
1. defalcarea enzimatică a grăsimilor din tractul digestiv până la glicerina și acizii grași;
2. formarea lipoproteinelor în mucoasa intestinală;
3. transportul lipoproteinelor din sânge;
4. hidroliza acestor compuși pe suprafața membranelor celulare;
5. absorbția glicerolului și a acizilor grași în celule;
6. sinteza lipidelor proprii din grăsimi;
7. oxidarea grăsimilor cu eliberarea de energie, CO2 și apă.
Cu o cantitate excesivă de grăsimi din alimente, aceasta intră în glicogen în ficat sau este depozitată în rezervă. Cu hrană bogată în grăsimi, o persoană primește substanțe asemănătoare grăsimilor - fosfatide și stearine. Sunt necesare fosfatide pentru a construi membranele celulare, nucleele și citoplasmele. Sunt bogate în țesut nervos.
Principalul reprezentant al stearinei este colesterolul. Norma sa în plasmă este de 3,11 - 6,47 mmol / l. Colesterolul este bogat în gălbenuș de ou de pui, unt, ficat. Este necesar pentru funcționarea normală a sistemului nervos, a sistemului reproducător, din care sunt construite membranele celulare și hormonii sexuali. În patologie, aceasta duce la ateroscleroză.
Metabolismul carbohidraților - un set de transformări ale carbohidraților în organism. Carbohidrații - o sursă de energie în organism pentru utilizare directă (glucoză) sau formarea unui depozit (glicogen). Necesitatea zilnică - 400-500 gr.
Etapele metabolismului carbohidraților:
1. defalcarea enzimatică a carbohidraților alimentari la monozaharide;
2. absorbția monozaharidelor în intestinul subțire;
3. depunerea glucozei în ficat sub formă de glicogen sau utilizarea directă a acesteia;
4. defalcarea glicogenului în ficat și fluxul de glucoză în sânge;
5. oxidarea glucozei cu eliberarea CO2 și apă.
Carbohidrații sunt absorbiți în tractul digestiv sub formă de glucoză, fructoză și galactoză. Acestea intră în vena rotativă în ficat, unde sunt transformate în glucoză, care se acumulează sub formă de glicogen. Procesul de glucoză în glicogen în ficat - glicogeneză.
Glucoza este o componentă constantă a sângelui și în mod normal este de 4,44-6,67 mmol / l (80-120 mg /%). Creșterea glicemiei - hiperglicemie, scădere - hipoglicemie. O scădere a nivelului de glucoză până la 3,89 mmol / l (70 mg /%) determină o senzație de foame, până la 3,22 mmol / l (40 mg /%) - apar convulsii, delirium și pierderea conștiinței (comă). Procesul de defalcare a glicogenului în ficat până la glucoză este glicogenoliza. Procesul de biosinteză a carbohidraților din produsele de dezintegrare a grăsimilor și a proteinelor este gliconeogeneza. Procesul de împărțire a carbohidraților fără oxigen cu acumularea de energie și formarea acizilor lactici și piruvic - glicoliza. Atunci când glucoza crește în alimente, ficatul îl transformă în grăsime, care este apoi utilizat.
Nutriție - un proces complex de primire, digestie, absorbție și asimilare a nutrienților de către organism. Raportul optim dintre proteine, grăsimi și carbohidrați pentru o persoană sănătoasă: 1: 1: 4.
194.48.155.245 © studopedia.ru nu este autorul materialelor care sunt postate. Dar oferă posibilitatea utilizării gratuite. Există o încălcare a drepturilor de autor? Scrie-ne | Contactați-ne.
Dezactivați adBlock-ul!
și actualizați pagina (F5)
foarte necesar
Etapele metabolismului carbohidraților;
Etapa 1. Clivajul polizaharide și absorbția lor în sânge, carbohidrații ingerat cu alimente și scindate în duoden și în intestinul subțire superior pentru a monosaharidov- detaliu Abuz digestia si absorbtia carbohidratilor cm. Str.272-273 în manual.
Etapa a doua. Depuneri Carbohidrați: Carbohidrații depozitate sub forma de glicogen în ficat și mușchi, și sub formă de grase triglicerol tisulare aproximativ 90% monozaharide cad aspirat in fluxul sanguin si apoi la ficat, unde este transformat in glicogen (oferind astfel procese glicogeneza), aproximativ 15 % de carbohidrați prin sistemul limfatic cu răspândirea limfatică actuală la toate țesuturile corpului.
Încălcarea depunerii de carbohidrați este:
· În reducerea depozitelor glucoza sub formă de glicogen - a) este asociată cu sinteza ↓ de glicogen în bolile hepatice (hepatită, otrăvire cu fosfor, CCl4, hipoxitmia, hipo-vitaminoza B și C, tulburările endocrine - diabetul, boala Addison, tirotoxicoza, tonul ↓, ps), când hepatocitele nu sunt capabile să sintetizeze glicogenul; b) în bolile ereditare - aglicogenoza și glicogenoza 0, caracterizată printr-un defect al enzimei glicogen sintetază, moștenit într-un mod autosomal recesiv; c) din cauza creșterii glicogenului (glicogenoliza) în condiții de excitație a SNC, febră, stres.
· în îmbunătățirea depozitului - acestea includ variante de depunere patologică a glicogenului, ca urmare a defectelor ereditare ale enzimelor de metabolizare a glicogenului (12 tipuri de glicogenoză sunt cunoscute, vezi manualul p. 274-275)
Una dintre cele mai importante manifestări ale încălcării depunerii de carbohidrați este hipoglicemie.
Etapa 3. Metabolismul intermediar al carbohidraților include toate transformările carbohidraților din momentul în care intră în celulă până la formarea produselor finale de CO2 și H2Despre:
- glicoliza - oxidarea anaerobă a glucozei în piruvat și lactat;
- descompunerea aerobă a decarboxilării glu - oxidative a piruvatului la ac - Co A (piruvatul este convertit folosind complexul complex de enzime - sistemul de piruvatdehidrogenază, din care vitamina B este coenzima);
- TsTK - necesită, de asemenea, coenzima - vitamina B 'pentru anumite enzime ale acestei căi metabolice;
- pentoza fosfat ciclului sau șunt furnizarea NADPH2, necesare pentru sinteza acizilor grași, a colesterolului și a hormonilor steroizi și a 5-fosfatului de riboză, care poate fi utilizată în biosinteza ARN și ADN.
Tulburările metabolismului intermediar constau în trecerea căilor metabolismului aerobic de glucoză la descompunerea anaerobă, care se observă atunci când:
· Patologia sistemului respirator și sistemului cardiovascular
· Hypoavitaminoza B și C
Consecințele încălcării celor trei etape ale metabolismului carbohidraților includ: a) acidoza metabolică, datorită acumulării de lactat și piruvat; b) ↓ ats-Co A și, prin urmare, formarea ↓ a ATP, NADF · H2 și sinteza ↓ acetilcolinei; c) Activitatea ↓ a ciclului fosfat de pentoză, conducând la ↓ sinteza colesterolului, FA, NA, hormoni.
Etapa a 4-a. Izolarea prin glucoză și reabsorbția acesteia - încălcări ale acestei etape constau în:
· reducerea filtrare glu în insuficiența renală sau ↓ perfuziei renale atunci când Glu este absentă în urină, chiar și atunci când Glycemia mai mare decât pragul renal (8,8-9,9 mmol / l), deoarece în aceste condiții mai puțin de glucoză este filtrată și administrează toate resorbit în proximal tubulii rinichilor;
· în creșterea filtrării glu, ceea ce se observă în glucozuria renală;
· În reducerea reabsorbției adezivului în cazul nefropatiei, când glucoza poate apărea în urină chiar și în condițiile normoglicemiei, datorită acestor fapte, este imposibil să se facă un diagnostic al diabetului numai prin nivelul de glucoză din urină.
Reglarea metabolismului carbohidraților.
Nivelul glucozei din sânge este cel mai important factor al homeostaziei organismului în ansamblu și al criteriului adecvării reglementării metabolismului carbohidraților. Nivelurile normale de glucoză din sânge sunt menținute de sistemul nervos central, intestine, ficat, rinichi, pancreas, glandele suprarenale, țesutul adipos și alte organe.
Dacă metabolismul carbohidraților este afectat, se poate dezvolta hiperglicemie (concentrație glu> 5,5 mmol / l) și hipoglicemie (concentrația glu 2 + reticulul endoplasmatic).
Efectul metabolic al complexului de insulină include 8 efecte asupra metabolismului carbohidraților, lipidelor, proteinelor, NK (pentru a le cunoaște - manual la p. 278-279).
Efectele insulinei: 1) permeabilitatea membranelor celulare în mușchi și țesutul adipos pentru glu, ionii de sodiu, potasiu, AK, pentru corpurile cetone din mușchi;
2) creșterea glicogeniei în ficat prin activarea glicogen sintetazei;
3) activează enzima hexokinază, care fosforilează glu;
4) reduce glicogenoliza, inhibând activitatea fosfatazei și fosforilazei;
5) reduce activitatea enzimelor de gluconeogeneză;
6) activează sinteza proteinelor;
7) sporește sinteza trigliceridelor din carbohidrați;
8) accelerează utilizarea de glitches în TCA și PFS.
Astfel, insulina este un hormon anabolic, oferind un efect anti-catabolic în metabolism.
test_kontrol_2001_s_otvetami
1. Hepatita virală acută "A".
2. Hepatita virală acută "B".
3. Alcoolice leziuni hepatice.
4. Icterul obstructiv.
5. Icter hemolitic.
Ponderea bilirubinei neconjugate în bilirubina totală este mai mare de 90%
1. Boli ale lui Gilbert
2. hepatită cronică persistentă
3. Cancer Vater Nipple.
4. Icterul obstrucției.
5. Hepatită virală acută.
La un pacient cu icter, o creștere a activității serice
5'-nucleotidaza> GGTP> ALP> ALT> AST este cel mai caracteristic
1. Hepatita virală acută "A".
2. Hepatita virală acută "B".
3. Leziuni hepatice alcoolice.
4. Icterul obstructiv.
5. Icter hemolitic.
Testul informativ al sindromului citolitice este
creșterea activității serice
4. GGTP, sorbitol dehidrogenază.
5. Toate cele de mai sus.
Un indicator informativ al scăderii capacității de sinteză a ficatului este
1. Creșterea albuminei.
2. Scăderea activității transaminazelor.
3. S-a diminuat protrombina.
4. Îmbunătățirea fibrinogenului.
5. Toate cele de mai sus.
Citocromul hepatocit P-450 furnizează
1. Sinteza glicogenului.
2. Detoxifiere xenobiotică.
3. Sinteza acizilor grași.
4. Sinteza acizilor biliari.
5. Toate cele de mai sus sunt corecte.
O creștere a serului este caracteristică efectului toxic al alcoolului asupra ficatului.
2. Produsele de degradare a fibrinelor.
3. Activitățile GGTP.
4. Activitatea colinesterazei.
5. Activitățile fosfatazei acide.
Cea mai mare activitate a AsAT în hepatocite este detectată în:
3. Aparatul Golgi.
5. Membrană cu plasmă.
Odată cu înfrângerea hepatocitelor, cea mai mare creștere relativă a serului
Creșterea activității serice a sorbitol dehidrogenazei este caracteristică
1. boală de inimă.
2. Boala hepatică.
3. Boli ale mușchilor scheletici.
4. Răni de rinichi.
5. Bolile pancreatice.
Clasificarea internațională împarte fermenitele în șase clase.
în conformitate cu lor
1. Masa moleculară.
2. Specificitatea substratului.
3. Eficacitatea catalizei.
4. Tip de reacție catalizată.
5. Afilierea la organe.
Activitatea fosfatazei acide este mai mare în ser decât în plasmă, deoarece
1. Enzima este eliberată de trombocite când se formează un cheag..
2. În plasmă, enzima este sorbată pe fibrinogen.
3. Pierderea polimerizării enzimelor are loc în plasmă.
4. În ser, enzima este activată.
5. Inhibitori ai enzimei sunt prezenți în plasmă.
Un pacient cu durere acută în piept sau în abdomen
creșterea relativă a activității serice a QA> AST> ALT >>
GGTP> amilază. Diagnosticul cel mai probabil
1. Pancreatită acută.
2. Hepatită virală acută.
3. Colica renală.
4. Infarctul miocardic.
5. pleurezie acută.
Un pacient cu durere acută în piept sau în abdomen
creșterea relativă a activității lipazei serice> amilază >>
ALT> AST >> KK. Diagnosticul cel mai probabil
1. Pancreatită acută.
2. Hepatită virală acută.
3. Colica renală.
4. Infarctul miocardic.
5. pleurezie acută.
Un pacient cu durere acută în piept sau în abdomen
creșterea activității serice ALT> GGTP>
AST> amilază >> KK. Acest lucru este tipic pentru
1. Pancreatită acută.
2. Colica renală.
3. Patologia hepatocelulară.
4. Infarctul miocardic.
5. Embolismul pulmonar.
Cel mai indicat este creșterea resorbției osoase
este o creștere a activității serice
1. Fosfataza alcalină.
4. Fosfatază acidă tartrat-rezistentă.
În cancerul de prostată, crește în mod predominant.
3. fosfatază alcalină.
4. Acid fosfatază tartrat.
Pentru diagnosticul de icter obstructiv, este recomandabil să se determine
activitatea serică
2. Izoenzimele LDH.
5. Izoenzimele creatin kinazei.
Enzima secretă în sânge este
2. fosfatază alcalină.
Indicatorii de colestază sunt
2. Izoenzimele LDH și creatin kinază.
3. Histidază, urokinază.
4. 5'-nucleotidaza, GGTP, fosfataza alcalina.
5. Toate enzimele de mai sus.
Hemoliza celulelor roșii din sânge crește activitatea
Mediatorul intracelular al acțiunii hormonilor poate fi
5. Toate cele de mai sus sunt adevărate..
Pot fi hormoni
5. Oricare dintre substanțele enumerate.
1. Reduce nivelurile de calciu din sânge.
2. Crește nivelul de calciu din sânge.
3. Crește nivelul fosforului seric.
4. Nu afectează nivelul de calciu și fosfor din ser.
5. Interfereaza cu excretia de calciu si fosfor cu urina.
Nivelul de aldosteron din serul de sânge este afectat
1. Poziția corpului.
2. Conținutul de sodiu din alimente.
3. Nivelul plasmatic al reninei.
4. Conținutul de potasiu din plasmă.
5. Toate cele de mai sus.
Nivelul seric al aldosteronului crește cu
1. Sindromul Conn.
2. Boală cardiacă hipertensivă (formă malignă).
3. Hiperplazia cortexului suprarenale.
4. Toate aceste boli.
5. Nici una dintre bolile enumerate.
Tulburări de depunere a carbohidraților
În mod normal, carbohidrații sunt depozitați sub formă de glicogen. Molecula de glicogen poate conține până la un milion de monozaharide. În acest caz, cristalizarea glicogenului are loc așa cum a fost și nu are efect osmotic. Acest formular este potrivit pentru depozitarea într-o cușcă. Dacă un astfel de număr de molecule de glucoză s-au dizolvat, atunci celula s-ar descompune datorită forțelor osmotice. Glicogenul este o formă depusă de glucoză. Este conținut în aproape toate țesuturile. Mai ales o mare parte din acesta în ficat și mușchi, în celulele sistemului nervos cantitatea de glicogen este minimă. Glicogenul muscular este folosit ca sursă de energie în timpul efortului fizic intens. Glicogenoliza hepatică este activată ca răspuns la o scădere a concentrației de glucoză în timpul pauzelor la o masă sau ca răspuns la efectele stresante. Principalii hormoni care activează glicoliză sunt glucagonul, adrenalina (epinefrina) și cortizolul.
Reglementarea hormonală a glicogenolizei
Efectul asupra glicogenolizei
Medulă suprarenale
Tulburările de depunere a carbohidraților, în primul rând, includ o scădere a sintezei glicogenului, o degradare sporită a glicogenului și depunerea patologică a glicogenului.
Scăderea glicogenului scăzută. Printre factorii etiologici remarcat, în primul rând, hepatocite daune toxice (microflora virale și bacteriene, intoxicații fosfor, tetraclorura de carbon, etc.). În al doilea rând, lipsa de oxigen și, ca o consecință, o scădere pronunțată a eficienței formării ATP. În al treilea rând, reducerea tonusului sistemului nervos parasympatic. În al patrulea rând, hipovitaminoza B și C. grupa etiologică a 5 include boli endocrine - diabet, hipertiroidism, insuficienta suprarenala (boala Addison).
Creșterea defalcării cu glicogen. Creșterea glicogenolizei în ficat apare în primul rând, pe fondul activității crescute a sistemului nervos simpatic; în al doilea rând, creșterea producției de hormoni - stimulente pentru glicogenoliză (adrenalină, glucagon, tiroxină și hormon somatotrop). O creștere a efectelor simpatice și o concentrație crescută în sânge a hormonilor care stimulează glicogenoliza se observă prin muncă musculară intensă, șoc, febră și efort emoțional.
Depozitarea glicogenului patologic. Acesta este un grup de boli ereditare în care, datorită defectelor genetice ale anumitor enzime ale metabolismului glicogenului, acumularea excesivă apare în diferite organe, în special în ficat și mușchii scheletici. În unele tipuri de glicogenoză, glicogenul este sintetizat cu structură defectuoasă. Sunt descrise 12 forme de glicogenoză. Cele mai frecvente sunt:
Tulburări de depunere a carbohidraților
Tulburări ale metabolismului carbohidraților
Tulburările metabolismului carbohidraților sunt clasificate în funcție de etapele procesului. Există mai multe astfel de etape:
1. Primirea alimentelor în tractul gastro-intestinal, digestia în monozaharide în duoden și intestinul subțire superior și absorbția lor în sânge.
2. Depunerea de carbohidrați.
H. Metabolismul carbohidratului intermediar:
- digestie anaerobă și glucoză aerobă;
- procesul de gluconeogeneză (sinteza glucozei din precursorii non-carbohidrați).
4. Izolarea glucozei prin aparatul glomerular al rinichilor cu urină primară (provizorie) și reabsorbția sa completă în tubulii renale.
Încălcarea defalcării și absorbției carbohidraților
Încălcarea defalcării de carbohidrați. Într-o hidroliză organism sănătos de glicogen și amidon alimentar incepe in gura sub influența α-amilază de salivă. Monozaharidele pot fi absorbite în cavitatea bucală. În stomac nu există enzime care să hidrolizeze carbohidrații. In cavitatea intestinului subțire sub influența sucului pancreatic-α-amilazei înainte de a hidrolizează dextrine și maltoză (digestia cavitare). Pe suprafața microvililor enterocitelor enzime localizate: zaharazei, maltazei, lactaza și alte isomaltază care clivează disaharaidy și dextrine la monozaharide (digestie cu membrană).
Printre defectele cele mai tipice se poate atribui lipsa enzimei dizaharidazice: zaharoza și izomaltaza, care se manifestă întotdeauna în combinație. Ca urmare, dizaharidele de zaharoză și izomaltoză nu sunt divizate și nu sunt absorbite de organism. Disacaridele care se acumulează în lumenul intestinal leagă osmotic o cantitate semnificativă de apă, care provoacă diaree (diaree). În aceste condiții, este de asemenea posibil ca celulele epiteliale să absoarbă o anumită cantitate de dizaharide. Cu toate acestea, acestea rămân inactive din punct de vedere metabolic și într-o formă neschimbată sunt destul de repede excretate în urină. În cazul defectelor de activitate a disaccharidazei, încărcarea dizaharidică nu determină hiperglicemie în intervalul de 30-90 de minute, ca în cazul persoanelor sănătoase.
Tulburări de aspirație. La oamenii sănătoși, monozaharidele cum ar fi glucoza, galactoza, fructoza și pentoza sunt absorbite de microvilii celulelor epiteliale intestinale mici. Tranziția monozaharidelor în membrana celulelor epiteliale are loc prin transportul activ secundar, cu participarea obligatorie a unei pompe de sodiu dependente de ATP și a unui purtător specific. În cazul transportului activ secundar, energia unui gradient electrochimic creată pentru o altă substanță (ioni de sodiu) este utilizată pentru a transfera un compus (de exemplu, glucoză).
Printre factorii etiologici ai tulburărilor de absorbție a carbohidraților se disting următoarele grupuri:
1) inflamația membranei mucoase a intestinului subțire;
2) acțiunea toxinelor care blochează procesul de fosforilare și defosforilare (phloridzin, monoiodoacetat);
H) lipsa ionilor de Na +, de exemplu, în hipofuncția cortexului suprarenale;
4) încălcarea alimentării cu sânge a peretelui intestinal;
5) la nou-născuți și sugari este posibilă insuficiența activității enzimelor digestive și a sistemelor enzimatice de fosforilare și defosforilare a carbohidraților. De exemplu, prezentăm sindromul de intoleranță la lactoză fără o deficiență a enzimei lactase și sindromul congenital de deficit de lactază.
Sindromul de intoleranță la lactoză fără deficiență a enzimei lactază apare malign în primele zile după naștere, sub formă de diaree severă, vărsături, acidoză, lactozurie și de multe ori proteinurie. Atrofia glandelor suprarenale și a ficatului, de asemenea, sunt detectate degenerarea tubulelor renale.
Deficit de lactază congenitală. La oamenii sănătoși, lactaza descompune lactoza în glucoză și galactoză. Nou-născuții primesc de obicei 50-60 g de lactoză (cu lapte) pe zi. Cea mai caracteristică manifestare a deficitului de lactază este diareea după consumul de lapte. Lactoza nehidrolizată intră în părțile inferioare ale intestinului subțire, unde este fermentată cu microflora intestinală pentru a forma gazele (care provoacă flatulență) și acizii. Acțiunea lor osmotică atrage o cantitate mare de apă în cavitatea intestinală, care provoacă diaree. În același timp, fecalele au o valoare acidă a pH-ului și conțin lactoză, uneori se observă lactozurie. În timp, copilul dezvoltă hipotrofie. Acest sindrom trebuie distins de deficitul de lactază dobândit (cu enteritis, boli inflamatorii ale intestinului gros, sprue), precum și de deficiența intestinală a lactazei, care apare la adulți.
Tulburări de depunere a carbohidraților
În mod normal, carbohidrații sunt depozitați sub formă de glicogen. Molecula de glicogen poate conține până la un milion de monozaharide. În acest caz, cristalizarea glicogenului are loc așa cum a fost și nu are efect osmotic. Acest formular este potrivit pentru depozitarea într-o cușcă. Dacă un astfel de număr de molecule de glucoză s-au dizolvat, atunci celula s-ar descompune datorită forțelor osmotice. Glicogenul este o formă depusă de glucoză. Este conținut în aproape toate țesuturile. Mai ales o mare parte din acesta în ficat și mușchi, în celulele sistemului nervos cantitatea de glicogen este minimă. Glicogenul muscular este folosit ca sursă de energie în timpul efortului fizic intens. Glicogenoliza hepatică este activată ca răspuns la o scădere a concentrației de glucoză în timpul pauzelor la o masă sau ca răspuns la efectele stresante. Principalii hormoni care activează glicoliză sunt glucagonul, adrenalina (epinefrina) și cortizolul.
Data adaugarii: 2016-01-07; Vizualizări: 394; ORDINEAZĂ ÎNTREPRINDEREA
Reglarea hormonală a metabolismului carbohidraților și a grăsimilor
Principalele resurse energetice ale unui organism viu - carbohidrații și grăsimile au o mare rezervă de energie potențială, ușor extrasă din ele în celule utilizând transformări catabolice enzimatice. Energia eliberată în procesul de oxidare biologică a produselor carbohidrați și metabolismului grasimilor, precum și a glicolizei, este transformată într-o măsură semnificativă în energia chimică a legăturilor fosfatice ale ATP-ului sintetizat.
Energia chimică a legăturilor de energie ridicată, acumulate în ATP, este folosită pentru diferite tipuri de lucrări celulare - crearea și menținerea gradientelor electrochimice, contracția musculară, procesele de transport secretor și anumite, biosinteza proteinelor, acizii grași etc. În plus față de funcția "combustibil", carbohidrații și grăsimile, alături de proteine, joacă rolul unor furnizori importanți de clădiri, materiale plastice care fac parte din structurile principale ale celulei - acizi nucleici, proteine simple, glicoproteine, un număr de lipide etc.
ATP, sintetizat datorită defalcării carbohidraților și grăsimilor, nu numai că furnizează celulei energia necesară muncii, ci și o sursă de formare a AMP și participă, de asemenea, la reglarea activității multor enzime, starea proteinelor structurale, asigurându-le fosforilarea.
Substraturile carbohidrați și lipide utilizate direct de celule sunt monozaharidele (în primul rând glucoza) și acizii grași ne-esterificați (NEFA), precum și organismele cetone în unele țesuturi. Sursele lor sunt produse alimentare care sunt absorbite din intestin, depozitate în organe sub formă de glicogen, carbohidrați și lipide sub formă de grăsimi neutre, precum și precursori non-carbohidrați, în principal aminoacizi și glicerol, care formează carbohidrați (gluconeogeneza).
Ficatul și țesutul adipos (adipos) aparțin organelor de depunere în vertebrate și ficatului și rinichilor la organele de gluconeogeneză. La insecte, corpul gras este organul de depunere. În plus, unele produse de rezervă sau alte produse stocate sau produse într-o celulă de lucru pot fi surse de glucoză și NEFA. Diferitele căi și etape ale metabolismului carbohidraților și grăsimilor sunt interconectate prin numeroase influențe reciproce. Direcția și intensitatea fluxului acestor procese metabolice depind de o serie de factori externi și interni. Acestea includ, în special, cantitatea și calitatea alimentelor consumate și ritmurile de intrare în organism, nivelul activității musculare și nervoase etc.
Organismul animal se adaptează la natura regimului alimentar, la sarcina nervoasă sau musculară, cu ajutorul unui set complex de mecanisme de coordonare. Astfel, controlul fluxului de diferite reacții de metabolizare a carbohidraților și a lipidelor se efectuează la nivelul celulei prin concentrațiile substraturilor și enzimelor respective, precum și prin gradul de acumulare a produselor unei anumite reacții. Aceste mecanisme de control se referă la mecanismele autoreglementării și sunt implementate atât în organismele unicelulare, cât și în cele multicelulare.
În ultimul caz, reglementarea utilizării carbohidraților și a grăsimilor poate să apară la nivelul interacțiunilor intercelulare. În special, ambele tipuri de metabolism reciproc controlate reciproc: NEFA în mușchi inhibă defalcarea glucozei, în timp ce produsele de defalcare a glucozei în țesutul adipos inhibă formarea NEFA. La animalele cele mai bine organizate, apare un mecanism intercelular special de reglare a metabolismului interstițial, care este determinat de apariția în procesul evolutiv al sistemului endocrin, care este de o importanță capitală în controlul proceselor metabolice ale întregului organism.
Printre hormonii implicați în reglarea metabolismului grăsimilor și carbohidraților la vertebrate, se află un loc central: hormonii din tractul gastrointestinal, care controlează digestia alimentelor și absorbția produselor digestive în sânge; insulina și glucagonul sunt regulatori specifici ai metabolizării interstițiale a carbohidraților și a lipidelor; Hormonul de creștere și funcțional asociate cu acesta "somatomedin" și CIF, glucocorticoizii, ACTH și adrenalina sunt factori de adaptare nespecifică. Trebuie remarcat faptul că mulți dintre acești hormoni sunt de asemenea implicați direct în reglarea metabolismului proteinelor (vezi capitolul 9). Rata de secreție a acestor hormoni și punerea în aplicare a efectelor lor asupra țesuturilor sunt interdependente.
Nu putem să ne referim în mod specific la funcționarea factorilor hormonali ai tractului gastrointestinal, secretați în faza neurochumorală a secreției. Efectele lor principale sunt bine cunoscute din cursul fiziologiei generale a oamenilor și animalelor și, în plus, ele sunt deja pe deplin menționate în Ch. 3. Să ne ocupăm de reglementarea endocrină a metabolismului interstițial al carbohidraților și grăsimilor.
Hormoni și reglarea metabolismului carbohidraților interstițiali. Un indicator integrat al echilibrului metabolismului carbohidraților în corpul vertebratelor este concentrația de glucoză din sânge. Acest indicator este stabil și este de aproximativ 100 mg% (5 mmol / l) la mamifere. Abaterile sale în normă nu depășesc de obicei ± 30%. Nivelul de glucoză din sânge depinde, pe de o parte, de intrarea monozaharidelor în sânge în principal din intestin, ficat și rinichi, iar pe de altă parte, de la ieșirea lor în țesuturile de lucru și depozitare (Fig. 95).
Influxul de glucoză din ficat și rinichi este determinat de raportul dintre activitățile de glicogen fosforilază și reacția de sintetază de glicogen în ficat, raportul dintre intensitatea descompunerii glucozei și intensitatea gluconeogenezei în ficat și parțial în rinichi. Introducerea glucozei în sânge se corelează direct cu nivelele reacției fosforilazei și a proceselor de gluconeogeneză.
Debitul de glucoză din sânge în țesut depinde în mod direct de viteza transportului său în celulele musculare, adipoase și limfoide, membranele cărora creează o barieră în penetrarea glucozei în ele (amintesc că membranele celulelor ficatului, creierului și rinichilor sunt ușor permeabile la monozaharide); utilizarea metabolică a glucozei, la rândul ei, în funcție de permeabilitatea membranei la aceasta și de activitatea enzimelor-cheie ale defalcării acesteia; conversia glucozei în glicogen în celulele hepatice (Levin și colab., 1955, Newholm, Randle, 1964, Foa, 1972).
Toate aceste procese asociate transportului și metabolismului glucozei sunt controlate direct de un complex de factori hormonali.
Regulatorii hormonali ai metabolismului carbohidraților prin acțiunea asupra direcției generale a metabolismului și glicemiei pot fi împărțiți în două tipuri. Primul tip de hormoni stimulează utilizarea glucozei prin țesuturi și depunerea acesteia sub formă de glicogen, dar inhibă gluconeogeneza și, în consecință, determină o scădere a concentrației de glucoză în sânge.
Hormonul acestui tip de acțiune este insulina. Al doilea tip de hormon stimulează defalcarea glicogenului și gluconeogenezei și, prin urmare, determină o creștere a glicemiei. Hormonii de acest tip includ glucagon (precum secretin și VIP) și adrenalină. Hormonii din cel de-al treilea tip stimulează gluconeogeneza în ficat, inhibă utilizarea glucozei de către diferite celule și, deși cresc formarea de glicogen prin hepatocite, ca urmare a predominării primelor două efecte, de regulă ele cresc și nivelul glucozei din sânge. Hormonii de acest tip includ glucocorticoizi și GH - "somatomedine". Cu toate acestea, având un efect unidirecțional asupra proceselor de gluconeogeneză, sinteza glicogenului și a glicolizei, glucocorticoizilor și hormonului de creștere - somatomedine au un efect diferit asupra permeabilității membranelor celulare ale țesutului muscular și adipos la glucoză.
Conform direcției de acțiune asupra concentrației de glucoză din sânge, insulina este un hormon hipoglicemic (restul și saturația hormonului), în timp ce hormonii din al doilea și al treilea tip sunt hiperglicemici (stresul și postul hormonilor) (Figura 96).
Insulina poate fi numită asimilare hormonală și depunere a carbohidraților. Unul dintre motivele utilizării crescute a glucozei în țesuturi este stimularea glicolizei. Se efectuează, eventual, la nivelul activării enzimelor cheie ale glicolizei hexokinazei, în special una dintre cele patru izoforme cunoscute, hexokinaza II și glucokinaza (Weber, 1966; Ilyin, 1966, 1968). Aparent, accelerarea căii fosfatului de pentoză în stadiul reacției de glucoză-6-fosfat dehidrogenază joacă, de asemenea, un anumit rol în stimularea catabolismului glucozei de către insulină (Leites, Lapteva, 1967). Se crede că, în stimularea absorbției glucozei de către ficat în timpul hiperglicemiei alimentare sub influența insulinei, inducția hormonală a glucoinazei enzimatice specifice, care fosforilează selectiv glucoza la concentrații ridicate, joacă un rol important.
Principalul motiv pentru stimularea utilizării glucozei de către celulele musculare și grase este în primul rând creșterea selectivă a permeabilității membranelor celulare la monozaharide (Lunsgaard, 1939; Levin, 1950). În acest fel, se obține o creștere a concentrației de substraturi pentru reacția hexokinazei și calea fosfatului de pentoză.
Glicoliza îmbunătățită sub influența insulinei în mușchii scheletici și miocardul joacă un rol semnificativ în acumularea ATP și asigurarea funcționării celulelor musculare. În ficat, creșterea glicolizei pare a fi importantă nu atât pentru a crește incluziunea piruvatului în sistemul de respirație tisular, ci mai degrabă pentru a acumula acetil CoA și malonil CoA ca precursori ai formării acizilor grași polatomi și, prin urmare, trigliceridelor (Newsholm, Start, 1973).
Glicerofosfatul format în timpul glicolizei este, de asemenea, inclus în sinteza grăsimilor neutre. Mai mult decât atât, în ficat, în special în țesutul adipos lipogeneza pentru a imbunatati glucoza joaca un rol important hormon de stimulare de reacție la glucoză-6-fosfatdegidrogenaznoy conducând la formarea NADPH - reducerea cofactor necesar pentru biosinteza acizilor grași și glicerofosfat. La mamifere, numai 3-5% din glucoza absorbită este transformată în glicogen hepatic și mai mult de 30% este acumulată ca grăsime depusă în organele de depozitare.
Astfel, direcția principală de acțiune a insulinei asupra glicolizei și calea pentoză-fosfat în ficat și în special în țesutul gras este redusă la formarea trigliceridelor. La mamifere și păsări în adipocite și la vertebratele inferioare în hepatocite, glucoza este una dintre principalele surse de trigliceride depuse. În aceste cazuri, semnificația fiziologică a stimulării hormonale a utilizării carbohidraților este redusă într-o mare măsură la stimularea depunerii lipidelor. În același timp insulina afectează în mod direct sinteza glicogenului - sub formă de depozit de carbohidrati - nu numai in ficat, dar, de asemenea, în mușchi, rinichi și țesutul adipos, eventual.
Hormonul isi exercita un efect stimulator asupra glikogenoobrazovanie, activitatea în creștere a glicogen (D-tranziție formă inactivă la I-forma activă) și inhibarea glicogen fosforilază (6-tranziție formă inactivă în forma L), inhibând prin glicogenoliza în celule (Fig. 97). Atât efectul insulinei asupra acestor enzime în ficat mediat, pare a fi activarea glicopeptidelor de acumulare a membranei proteinaze, activarea fosfodiesterazei cAMP.
Un alt domeniu important al acțiunii insulinei asupra metabolismului glucidic este inhibarea gluconeogenezei in ficat (Krebs, 1964; Ilin, 1965. Ikston și colab, 1971). Inhibarea gluconeogenezei efectuate la nivelul hormonului scăderea sintezei de enzime cheie și fosfoenolpiruvatkarboksikinazy fruktozo- 16 difosfatazy. Aceste efecte sunt, de asemenea, mediate prin creșterea vitezei de formare a glicopeptidelor - mediatorilor hormonali (Fig. 98).
Glucoza în orice condiții fiziologice este principala sursă de energie pentru celulele nervoase. Cu o creștere a secreției de insulină, există o creștere a absorbției de glucoză de către țesutul nervos, aparent datorită stimulării glicolizei în acesta. Cu toate acestea, la concentrații ridicate de hormon din sânge, provocând hipoglicemie, apariția carbohidraților în stare de foame a creierului și inhibarea funcțiilor sale.
După introducerea unor doze foarte mari de insulină, o inhibare profundă a centrilor creierului poate duce mai întâi la apariția convulsiilor, apoi la pierderea conștienței și la scăderea tensiunii arteriale. Această afecțiune, care apare atunci când concentrația de glucoză în sânge sub 45-50 mg% se numește șoc de insulină (hipoglicemică). Răspunsul convulsiv și șoc la insulină este folosit pentru standardizarea biologică a preparatelor de insulină (Smith, 1950; Stewart, 1960).
Medicina, Sanatate: Tulburari ale metabolismului carbohidratilor, ghid de studiu
Eseu pe tema:
Tulburări ale metabolismului carbohidraților
Tulburări ale metabolismului carbohidraților
Tulburările metabolismului carbohidraților sunt clasificate în funcție de etapele procesului. Există mai multe astfel de etape:
1. Primirea alimentelor în tractul gastro-intestinal, digestia în monozaharide în duoden și intestinul subțire superior și absorbția lor în sânge.
2. Depunerea de carbohidrați.
H. Metabolismul carbohidratului intermediar:
- digestie anaerobă și glucoză aerobă;
- procesul de gluconeogeneză (sinteza glucozei din precursorii non-carbohidrați).
4. Izolarea glucozei prin aparatul glomerular al rinichilor cu urină primară (provizorie) și reabsorbția sa completă în tubulii renale.
Încălcarea defalcării și absorbției carbohidraților
Încălcarea defalcării de carbohidrați. Într-o hidroliză organism sănătos de glicogen și amidon alimentar incepe in gura sub influența α-amilază de salivă. Monozaharidele pot fi absorbite în cavitatea bucală. În stomac nu există enzime care să hidrolizeze carbohidrații. In cavitatea intestinului subțire sub influența sucului pancreatic-α-amilazei înainte de a hidrolizează dextrine și maltoză (digestia cavitare). Pe suprafața microvililor enterocitelor enzime localizate: zaharazei, maltazei, lactaza și alte isomaltază care clivează disaharaidy și dextrine la monozaharide (digestie cu membrană).
Printre defectele cele mai tipice se poate atribui lipsa enzimei dizaharidazice: zaharoza și izomaltaza, care se manifestă întotdeauna în combinație. Ca urmare, dizaharidele de zaharoză și izomaltoză nu sunt divizate și nu sunt absorbite de organism. Disacaridele care se acumulează în lumenul intestinal leagă osmotic o cantitate semnificativă de apă, care provoacă diaree (diaree). În aceste condiții, este de asemenea posibil ca celulele epiteliale să absoarbă o anumită cantitate de dizaharide. Cu toate acestea, acestea rămân inactive din punct de vedere metabolic și într-o formă neschimbată sunt destul de repede excretate în urină. În cazul defectelor de activitate a disaccharidazei, încărcarea dizaharidică nu determină hiperglicemie în intervalul de 30-90 de minute, ca în cazul persoanelor sănătoase.
Tulburări de aspirație. La oamenii sănătoși, monozaharidele cum ar fi glucoza, galactoza, fructoza și pentoza sunt absorbite de microvilii celulelor epiteliale intestinale mici. Tranziția monozaharidelor în membrana celulelor epiteliale are loc prin transportul activ secundar, cu participarea obligatorie a unei pompe de sodiu dependente de ATP și a unui purtător specific. În cazul transportului activ secundar, energia unui gradient electrochimic creată pentru o altă substanță (ioni de sodiu) este utilizată pentru a transfera un compus (de exemplu, glucoză).
Printre factorii etiologici ai tulburărilor de absorbție a carbohidraților se disting următoarele grupuri:
1) inflamația membranei mucoase a intestinului subțire;
2) acțiunea toxinelor care blochează procesul de fosforilare și defosforilare (phloridzin, monoiodoacetat);
H) lipsa ionilor de Na +, de exemplu, în hipofuncția cortexului suprarenale;
4) încălcarea alimentării cu sânge a peretelui intestinal;
5) la nou-născuți și sugari este posibilă insuficiența activității enzimelor digestive și a sistemelor enzimatice de fosforilare și defosforilare a carbohidraților. De exemplu, prezentăm sindromul de intoleranță la lactoză fără o deficiență a enzimei lactase și sindromul congenital de deficit de lactază.
Sindromul de intoleranță la lactoză fără deficiență a enzimei lactază apare malign în primele zile după naștere, sub formă de diaree severă, vărsături, acidoză, lactozurie și de multe ori proteinurie. Atrofia glandelor suprarenale și a ficatului, de asemenea, sunt detectate degenerarea tubulelor renale.
Deficit de lactază congenitală. La oamenii sănătoși, lactaza descompune lactoza în glucoză și galactoză. Nou-născuții primesc de obicei 50-60 g de lactoză (cu lapte) pe zi. Cea mai caracteristică manifestare a deficitului de lactază este diareea după consumul de lapte. Lactoza nehidrolizată intră în părțile inferioare ale intestinului subțire, unde este fermentată cu microflora intestinală pentru a forma gazele (care provoacă flatulență) și acizii. Acțiunea lor osmotică atrage o cantitate mare de apă în cavitatea intestinală, care provoacă diaree. În același timp, fecalele au o valoare acidă a pH-ului și conțin lactoză, uneori se observă lactozurie. În timp, copilul dezvoltă hipotrofie. Acest sindrom trebuie distins de deficitul de lactază dobândit (cu enteritis, boli inflamatorii ale intestinului gros, sprue), precum și de deficiența intestinală a lactazei, care apare la adulți.
Tulburări de depunere a carbohidraților
În mod normal, carbohidrații sunt depozitați sub formă de glicogen. Molecula de glicogen poate conține până la un milion de monozaharide. În acest caz, cristalizarea glicogenului are loc așa cum a fost și nu are efect osmotic. Acest formular este potrivit pentru depozitarea într-o cușcă. Dacă un astfel de număr de molecule de glucoză s-au dizolvat, atunci celula s-ar descompune datorită forțelor osmotice. Glicogenul este o formă depusă de glucoză. Este conținut în aproape toate țesuturile. Mai ales o mare parte din acesta în ficat și mușchi, în celulele sistemului nervos cantitatea de glicogen este minimă. Glicogenul muscular este folosit ca sursă de energie în timpul efortului fizic intens. Glicogenoliza hepatică este activată ca răspuns la o scădere a concentrației de glucoză în timpul pauzelor la o masă sau ca răspuns la efectele stresante. Principalii hormoni care activează glicoliză sunt glucagonul, adrenalina (epinefrina) și cortizolul.
Reglementarea hormonală a glicogenolizei
Efectul asupra glicogenolizei
Tulburările de depunere a carbohidraților, în primul rând, includ o scădere a sintezei glicogenului, o degradare sporită a glicogenului și depunerea patologică a glicogenului.
Scăderea glicogenului scăzută. Printre factorii etiologici remarcat, în primul rând, hepatocite daune toxice (microflora virale și bacteriene, intoxicații fosfor, tetraclorura de carbon, etc.). În al doilea rând, lipsa de oxigen și, ca o consecință, o scădere pronunțată a eficienței formării ATP. În al treilea rând, reducerea tonusului sistemului nervos parasympatic. În al patrulea rând, hipovitaminoza B și C. grupa etiologică a 5 include boli endocrine - diabet, hipertiroidism, insuficienta suprarenala (boala Addison).
Creșterea defalcării cu glicogen. Creșterea glicogenolizei în ficat apare în primul rând, pe fondul activității crescute a sistemului nervos simpatic; în al doilea rând, creșterea producției de hormoni - stimulente pentru glicogenoliză (adrenalină, glucagon, tiroxină și hormon somatotrop). O creștere a efectelor simpatice și o concentrație crescută în sânge a hormonilor care stimulează glicogenoliza se observă prin muncă musculară intensă, șoc, febră și efort emoțional.
Depozitarea glicogenului patologic. Acesta este un grup de boli ereditare în care, datorită defectelor genetice ale anumitor enzime ale metabolismului glicogenului, acumularea excesivă apare în diferite organe, în special în ficat și mușchii scheletici. În unele tipuri de glicogenoză, glicogenul este sintetizat cu structură defectuoasă. Sunt descrise 12 forme de glicogenoză. Cele mai frecvente sunt:
Principalele tipuri de glicogenoză
hepatomegalie ciroză, insuficiență hepatică lipsă de precizie
Pe lângă tipurile de mai sus, sunt descrise glicogenogozele mai rare și amestecate: tipul V sau boala MacDard (MacArdle-Schmid-Pearson); Tipul VI sau boala Gers; Tip VII sau boala Tarui; Tipul VIII sau boala lui Hojin și altele.
Tulburări ale metabolismului intermediar al carbohidraților
Există trei grupuri de factori etiologici, a căror acțiune poate duce la întreruperea metabolismului intermediar al carbohidraților.
1. Hipoxia. Deficitul de oxigen comută metabolismul celular de la aerobic la cel anaerobic, în care glicoliza anaerobă devine principala sursă de energie cu formarea excesului de acizi lactici și piruvic. Cu o hipoxie scurtă, un exces de lactat și piruvat are un efect compensatoriu. Acidul lactic mărește disocierea oxihemoglobinei, dilată vasele coronare. În plus, lactatul intră în fluxul sanguin către ficat (ciclul Corey), unde se transformă în piruvat cu participarea enzimei lactat dehidrogenază. Pyruvatele din ficat sunt parțial oxidate și parțial transformate în glucoză (gluconeogeneză). Astfel, lactatul este returnat în bazinul metabolic al carbohidraților. Existența prelungită a unui exces de acid lactic în țesuturi duce la o deficiență în substratul de oxidare, glucoză, care determină o scădere suplimentară a eficienței sintezei ATP. Deficiența macroergelor se află la baza deprecierii transmembranare a transferului de ioni și a creșterii permeabilității membranei. În cele din urmă, aceasta conduce la deteriorări structurale și funcționale semnificative în țesuturi, până la moartea celulelor și inclusiv.
2. Tulburări ale ficatului. În hepatocite, o parte din acidul lactic este în mod normal resintezat în glucoză și glicogen. Dacă ficatul este deteriorat, acest proces este perturbat, acidul lactic intră în sânge, se dezvoltă acidoza.
3. Hipovitaminoza.1. Vitamina B1 (tiamina), ca rezultat al procesului de fosforilare, este transformat în cocarboxilază, o grupare protetică a unui număr de enzime de metabolizare a carbohidraților. Când deficitul de vitamina B1 există o deficiență de cocarboxilază, care duce la suprimarea sintezei acetil-CoA din acidul piruvic. Acesta din urmă se acumulează și se transformă parțial în acid lactic, al cărui conținut crește în acest sens. Inhibarea oxidării acidului piruvic reduce sinteza acetilcolinei, care cauzează o perturbare a transmiterii impulsurilor nervoase. Cu o creștere a concentrației de acid piruvic de 2-3 ori comparativ cu norma, apar tulburări de sensibilitate, nevrită, paralizie, etc. Hipovitaminoza B1 conduce de asemenea la perturbarea căii de oxidare a fosfatului de pentoză datorită unei scăderi a activității enzimei de transketolază.
Glicemia este un factor major în homeostazie. Se menține la un anumit nivel (3.33-5.55 mmol / l) prin funcția intestinelor, ficatului, rinichilor, pancreasului, glandelor suprarenale, țesutului adipos și a altor organe.
Există mai multe tipuri de reglaj al metabolismului carbohidraților: substrat, nervos, renal, hormonal.
Reglarea substratului. Principalul factor care determină metabolizarea glucozei este nivelul glicemiei. Concentrația limită a glucozei, la care producția sa în ficat este egală cu consumul țesuturilor periferice, este de 5,5-5,8 mmol / l. La acest nivel, ficatul livrează glucoză către sânge; la un nivel superior, dimpotrivă, sinteza de glicogen domină în ficat și mușchi.
Reglementarea nervoasă. Excizia fibrelor nervoase simpatice conduce la eliberarea de adrenalină din glandele suprarenale, care stimulează descompunerea glicogenului în procesul de glicogenoliză. Prin urmare, atunci când sistemul nervos simpatic este iritat, se observă un efect hiperglicemic. În schimb, stimularea fibrelor nervoase parasympatice este însoțită de creșterea secreției de insulină de către pancreas, absorbția glucozei în celulă și un efect hipoglicemic.
Reglarea renală. În glomeruli ai rinichiului, glucoza este filtrată, apoi în tubulul proximal este reabsorbită de mecanismul dependent de energie. Cantitatea de reabsorbție tubulară este relativ constantă, cu o tendință de scădere. Dacă nivelul seric depășește 8,8 - 9,9 mmol / l, glucoza este excretată în urină. Indicele de glicemie la care apare glucozuria se numește prag renal. Excreția glucozei în urină este afectată de rata de filtrare glomerulară, care în mod normal este de aproximativ 13 ml / min. Când filtrarea scade cu insuficiență renală sau aportul de sânge la rinichi scade, glucoza nu va fi prezentă în urină, chiar dacă glicemia depășește în mod semnificativ pragul renal, deoarece mai puțin glucoză este filtrată și are tot timpul să fie reabsorbită în tubulii proximali ai rinichilor. În cazul nefropatiei cu insuficiență reabsorbție, glucoza poate apărea în urină chiar și cu normoglicemie. Prin urmare, nivelul de glucoză din urină nu poate fi diagnosticat cu diabet.
Reglementarea hormonală. Stabilitatea nivelului glucozei din sânge este afectată de o gamă largă de hormoni, în timp ce practic numai insulina provoacă un efect hipoglicemic. Glucagonul, adrenalina, glucocorticoizii, STH, ACTH și TSH au un efect antiinflamator cu o creștere a nivelului de glucoză din sânge.
1. Insulina este o polipeptidă, constă din două lanțuri. Lanțul A conține 21 de aminoacizi, lanțul B - 30 de aminoacizi. Lanțurile sunt interconectate prin două punți disulfidice. Insulina este similară la diferite specii de mamifere: lanțul A este identic la om, porci, câini, balene de spermatozoizi; B-lanțul este identic la taur, porc și capră. De fapt, insulina umană și porcină diferă numai în faptul că, la capătul carboxi terminal al lanțului B din porcul este o alanină aminoacid și treonina la om. Prin urmare, "insulina umană" comercială este produsă prin înlocuirea alaninei cu treonină în insulina de porc.
Insulina este sintetizată ca lanțuri de polipeptide inactive ale proinsulinei, deci este stocat în granule de celulele p din insulele Langerhans ale pancreasului. Activarea proinsulinei constă în proteoliza parțială a peptidei conform Arg31 și Arg63. Ca rezultat, insulina și peptida C se formează într-o cantitate echimolară (repertidă cnnectivă).
Insulina din sânge se află într-o stare liberă și legată de proteine. Degradarea insulinei apare în ficat (până la 80%), în țesutul renal și adipos. C-peptida, de asemenea, suferă degradare în ficat, dar mult mai lent. Concentrația bazală a insulinei, determinată radioimunologic, este în sănătos 15-20 microni * U / ml. După încărcarea cu glucoză pe cale orală, nivelul acesteia după o oră crește de 5-10 ori comparativ cu cel inițial. Viteza secreției de insulină pe stomacul gol este de 0,5-1,0 U / h, după o masă crește la 2,5-5 U / h. La persoanele sănătoase, există două faze ale secreției de insulină - un vârf timpuriu (3-10 minute după încărcarea carbohidraților), un vârf târziu (20 de minute). Eliberarea timpurie a insulinei inhibă o creștere accentuată a glucozei în timpul absorbției sale.
Secreția secreției de insulină este stimulată, în plus față de hiperglicemia, de glucagon, precum și de hormonii polipeptidici intestinali, incluzând hormonul polipeptidic insulinotropic gastrointestinal (GIP), aminoacizii, acizii grași liberi, iritarea vagului.
Efectul metabolic al insulinei este complex, include efecte directe asupra lipidelor, proteinelor și în special în legătură cu diabetul zaharat - în schimbul de D-glucoză. Insulina mărește transportul membranelor de glucoză, aminoacizi și K +, activează multe enzime intracelulare. În același timp, molecula de insulină nu este o polipeptidă este capabilă să penetreze prin membrana celulară, astfel încât toate efectele insulinei sunt realizate prin intermediul unor receptori specifici de pe suprafața membranei celulare. Receptorul de insulină este complex, constă din subunități a și β legate prin punți disulfidice.
Concentrațiile mari de insulină din sânge au efecte anabolice și scăzute catabolice asupra metabolismului.
Insulina poate dezvolta rezistență, rezistență acută asociată cu infecții sau inflamații. Rezistența poate fi determinată de apariția anticorpilor la insulină (IgG) și insensibilitatea țesutului în sânge, observată adesea în obezitate. Afinitatea (afinitatea receptorului pentru insulină) și / sau numărul de receptori depinde de un număr de factori; acestea sunt medicamente pentru sulfoniluree, pH, cAMP, activitate fizică, natura și compoziția alimentelor, anticorpi și alți hormoni.
2. Glucagon - în principal, efectele sale sunt opusul insulinei. Glucagonul stimulează glicogenoliza hepatică și gluconeogeneza și promovează lipoliza și ketogeneza.
3. Adrenalina în ficat stimulează glicogenoliza și gluconeogeneza, în mușchii scheletici - glicogenoliza și lipoliza, în țesutul adipos crește lipoliza. Excesul de adrenalină este observat în feocromocitom, cu hiperglicemie tranzitorie în sânge.
4. Glucocorticoizii sporesc gluconeogeneza, inhibă transportul glucozei, inhibă glicoliza și ciclul fosfat de pentoză, reduc sinteza proteinelor, potențează efectul glucagonului, catecolaminelor, hormonului somatotrop. Producția excesivă de hidrocortizon glucocorticoid este caracterizată prin sindromul Itsenko-Cushing, în care apare hiperglicemia datorită formării excesive de glucoză din proteine și alte substraturi.
5. Hormonii tiroidieni măresc viteza de utilizare a glucozei, accelerează absorbția în intestin, activează insulinaza, măresc rata metabolică bazală, inclusiv oxidarea glucozei. Stimularea hormonului tiroidian exercită efecte metabolice prin stimularea glandei tiroide.
6. Hormonul somatotropic are un efect metabolic, are un efect hiperglicemic și un efect lipolitic în țesutul adipos.
7. Hormonul adrenocorticotropic direct și prin stimularea eliberării de glucocorticoizi determină un efect pronunțat hiperglicemic.
Hiperglicemia - o creștere a nivelului glicemiei de peste 6,0 mmol / l pe stomacul gol. Concentrația normală a glucozei din sânge este de 3,33 - 5,55 mmol / l. Condițiile hiperglicemice la om sunt mai frecvente decât hipoglicemia. Următoarele tipuri de hiperglicemie se disting:
1. Hiperglicemie fiziologică. Acestea sunt stări rapide reversibile. Normalizarea nivelului de glucoză din sânge are loc fără acțiuni corective externe. Acestea includ:
1. Hiperglicemia alimentară. Datorită consumului de alimente care conțin carbohidrați. La persoanele practic sănătoase, vârful glicemiei este atins aproximativ la sfârșitul primei ore după începerea unei mese și revine la limita superioară a normei până la sfârșitul celei de-a doua ore după masă. Activarea secreției de insulină de către celulele beta ale insulelor pancreatice din Langerhans începe reflexiv imediat după ce mâncarea intră în cavitatea bucală și atinge un maxim atunci când alimentele sunt avansate în duoden și în intestinul subțire. Insulina asigură transferul transmembranar al moleculelor de glucoză din sânge în citoplasma celulelor. Acest lucru asigură disponibilitatea carbohidraților în celulele alimentare din organism și limitează pierderea de glucoză în urină.
2. Hiperglicemia neurogenică. Se dezvoltă ca răspuns la stresul psihologic și este cauzată de eliberarea în sânge a unui număr mare de catecolamine. Sub influența unei concentrații crescute de catecolamine în sânge, se activează adenilat ciclaza. În citoplasma hepatocitelor și a mușchilor scheletici, adenilat ciclaza crește nivelul AMP ciclic. Mai mult, cAMP activează proteina kinaza fosforilazei "b", care transformă fosforilaza inactivă "b" la fosforilaza activă "a". În procesul de glicogenoliză, fosforilaza "a" reglează rata de defalcare a glicogenului în ficat și mușchi. Astfel, hiperconcentrarea catecolaminelor în sânge în timpul încărcărilor și supraîncărcărilor psiho-emoționale și a motoarelor conduce la o activitate crescută a fosforilazei "a" și accelerează descompunerea glicogenului în ficat și mușchii scheletici.
2. Hiperglicemia patologică. Dezvoltarea lor se poate datora:
1) tulburări neuroendocrine, care se bazează pe încălcări ale raportului optim între nivelurile de hormoni ai acțiunii hipo și hiperglicemic în sânge. De exemplu, în boli ale glandei pituitare, tumori ale cortexului suprarenale, cu feocromocitom, hipertiroidism; cu producție insuficientă de insulină;
2) leziuni organice ale sistemului nervos central, tulburări ale circulației cerebrale de diverse etiologii;
3) disfuncție hepatică semnificativă a naturii inflamatorii sau degenerative;
4) stări convulsive atunci când apare scindarea glicogenului muscular și formarea de lactat, din care glucoza este sintetizată în ficat;
5) acțiunea anumitor tipuri de medicamente (morfină, eter), stimularea sistemului nervos simpatic și contribuind astfel la dezvoltarea hiperglicemiei.
Hiperglicemia cea mai frecventă apare atunci când deficitul de insulină - hiperglicemia dependentă de insulină, care stă la baza diabetului zaharat.
Diabetul zaharat este un grup de boli metabolice (metabolice) caracterizate prin hiperglicemie, care este rezultatul defectelor de secreție a insulinei și / sau a acțiunii insulinei sau ambelor. Hiperglicemia cronică la diabet este combinată cu leziuni, disfuncții și insuficiențe ale diferitelor organe, în special ochii, rinichii, nervii, inima și vasele de sânge.
Patogenia diabetului zaharat constă în mai multe legături: de la leziunea autoimună la celulele β ale pancreasului, urmată de o deficiență de insulină la tulburările care declanșează rezistența la insulină. Baza tulburărilor metabolice ale carbohidraților, grăsimilor și proteinelor în diabet este insuficiența efectului insulinei în țesuturile țintă. Tulburările de secreție de insulină și defectele acțiunii sale coexistă adesea la același pacient și, uneori, nu este clar ce încălcare este cauza principală a hiperglicemiei.
Simptomele hiperglicemiei severe includ poliuria, polidipsia, scăderea în greutate, uneori cu polifagie și acuitatea vizuală redusă. Insuficiența creșterii și susceptibilitatea la infecții pot, de asemenea, să însoțească hiperglicemia cronică. Complicații acute, amenințătoare de viață ale diabetului - hiperglicemie cu cetoacidoză, precum și sindromul hiperosmolar fără cetoză.
Complicațiile cronice ale diabetului zaharat includ retinopatia cu posibila dezvoltare a orbirii; nefropatia care duce la insuficiență renală; neuropatie periferică cu risc de ulcerare la membrele inferioare și amputare, precum și articulația lui Charcot; neuropatie autonomă, care cauzează simptome gastro-intestinale, urogenitale, cardiovasculare și disfuncții sexuale. Dintre pacienții cu diabet zaharat, frecvența leziunilor vasculare aterosclerotice ale vaselor inimii, periferice și cerebrale este ridicată. Hipertensiunea arterială, tulburările metabolismului lipoproteinelor și paradontoza se găsesc adesea la pacienți. Impactul emoțional și social al diabetului zaharat și nevoia de tratament pot provoca disfuncții psihosociale semnificative la pacienți și la familiile acestora.
Două categorii patogenetice de diabet zaharat se disting: primul și al doilea. Diabetul zaharat tip I (sau tip I) de tip I este cauzat de o deficiență absolută a secreției de insulină. În cazul diabetului zaharat categoria II (tip II), există atât rezistența la insulină, cât și răspunsul insuficient compensator al secreției insulinei.
Diabetul de tip I (distrugerea celulelor β, care duce de obicei la deficit de insulină absolută). În această categorie există două forme: diabetul mediat imun și diabetul idiopatic.
Diabetul mediat de diabet. Această formă de diabet zaharat este, de asemenea, indicată prin termenii: diabet zaharat insulino-dependent (IDDM), diabet zaharat tip I, diabet zaharat cu debut juvenil. Este rezultatul unei distrugeri autoimune a celulelor p pancreatice.
Markerii distrugerii imune a celulelor β includ autoanticorpi ai insulelor (ICA), autoanticorpi ai insulinei (IAA), autoanticorpi de decarboxilază a acidului glutamic (GAD65) și autoanticorpi la fosfatazele tirozin LA-2 și LA2b.
Etiopatogenia. Sub influența virușilor și a agenților chimici, pe fundalul insulitei (inflamația insulelor pancreatice), un antigen este exprimat pe suprafața celulelor β. Macrofagele recunosc acest antigen ca fiind străin, activând răspunsul imun celular T. Un răspuns al celulelor T îndreptate împotriva antigenelor exogene poate afecta antigenele de insule celulare și, prin urmare, poate provoca leziuni ale celulei β. Anticorpii autoantibili apar la suprafață și antigene citoplasmatice ale celulelor β. Distrugerea automată provine în mod ascuns, din momentul în care aceste reacții sunt lansate până la manifestarea clinică (80-90% din celulele β mor), o anumită perioadă trece. Din punct de vedere clinic, debutul diabetului de tip I este etapa finală a procesului de afectare a celulelor insulare. Diabetul mediat de diabet zaharat începe, de obicei, în copilărie și adolescență, dar se poate dezvolta în orice perioadă de viață, chiar și la vârsta de 80 sau 90 de ani.
Odată cu detectarea precoce a afectării acestor celule și cu un tratament adecvat, distrugerea celulelor poate fi oprită și împiedicată.
Distrugerea autoimună a celulelor β are mai mulți factori predispozanți genetici recesivi, dar este, de asemenea, influențată de factori de mediu care nu sunt bine înțeleși. Deși pacienții au rareori obezitate, prezența sa nu înseamnă incompatibilitate cu acest diagnostic. Pacienții cu diabet zaharat tip I sunt adesea predispuși la alte boli autoimune, cum ar fi boala Graves, tiroidita Hashimoto, boala Addison, vitiligo etc.
Diabetul diabet zaharat. Unele forme de diabet zaharat de tip I nu au etiologie cunoscută. Un număr de astfel de pacienți au insulinopenie persistentă și o tendință de cetoacidoză, dar nu au indicatori ai unui proces autoimun. Deși doar o minoritate de pacienți cu diabet zaharat de tip I se încadrează în această categorie, dintre cei care pot fi clasificați ca diabet, majoritatea sunt de origine africană sau asiatică. La pacienții cu această formă de diabet, cetoacidoza apare ocazional și prezintă grade diferite de deficit de insulină între astfel de episoade. Această formă de diabet are o moștenire clară, lipsa datelor privind leziunea autoimună la celulele β și nu este asociată cu HLA. Nevoia absolută a terapiei de substituție cu insulină la acești pacienți poate să apară și să dispară.
Diabetul de tip II (de la rezistența predominantă la insulină cu deficit de insulină relativ la defectul de secreție insulină predominant cu rezistență relativă la insulină).
Această formă de diabet zaharat este de asemenea indicată prin termenii: diabet zaharat insulino-dependent (NIDDM), diabet de tip II, diabet zaharat cu debut "adult". cu începutul "adultului". Inițial, și adesea pe toată durata vieții, insulina nu este vitală pentru acești pacienți.
Principala cauză a diabetului de tip II este insensibilitatea țesuturilor dependente de insulină (ficat, musculare, țesut adipos) față de insulină. În mod normal, insulina se leagă de receptorii specifici de pe membrana celulară și astfel declanșează absorbția glucozei de către celulă și metabolizarea intracelulară a glucozei. Rezistența poate apărea la nivelul receptorilor și post-receptor. În acest caz, insulina este produsă mai întâi într-o cantitate normală sau în exces.
Majoritatea pacienților cu această formă sunt obezi, în sine provoacă un anumit grad de rezistență la insulină. La pacienții care nu au obezitate conform criteriilor tradiționale de masă, poate exista un procent crescut de grăsime corporală, distribuit în special în regiunea abdominală. În acest tip de diabet, cetoacidoza se dezvoltă rar în mod spontan și, atunci când este observată, este asociată de obicei cu stresul ca urmare a unei alte boli, cum ar fi infecția. Această formă de diabet zaharat rămâne adesea nediagnosticată de mulți ani, deoarece hiperglicemia se dezvoltă treptat, iar stadiile timpurii nu sunt uneori suficient de pronunțate pentru ca pacientul să observe vreunul dintre simptomele clasice ale diabetului. Astfel de pacienți se află într-o stare de risc crescut de complicații macro și microvasculare. Deși pacienții cu această formă de diabet zaharat pot avea niveluri de insulină care apar normale sau crescute, s-ar aștepta ca acestea să fie și mai mari ca răspuns la glicemia ridicată dacă celulele β au funcționat în mod normal. Astfel, secreția de insulină la acești pacienți este incompletă și insuficientă pentru a compensa rezistența la insulină. Rezistența la insulină poate scădea ca urmare a pierderii în greutate și / sau a farmacoterapiei hiperglicemiei, dar rareori revine la normal. Riscul de a dezvolta acest tip de diabet crește odată cu vârsta, obezitatea și lipsa activității fizice. Apare mai frecvent la femeile cu diabet zaharat precoce la femeile gravide și la pacienții cu hipertensiune arterială și dislipidemie, iar frecvența acestora variază în diferite subgrupe rasiale și etnice. Unele caracteristici ale diabetului zaharat tip I și II sunt prezentate în tabel.
Semnele principale ale diabetului zaharat tip I și II