Fettutbyte
Fettmetabolism - en uppsättning processer för omvandling av fetter i kroppen. Fetter - energi och plastmaterial, de är en del av membran och cytoplasma av celler. En del av fettet ackumuleras i form av reserver i subkutan fettvävnad, stor och liten omentum och omkring några inre organ (njurar) - 30% av den totala kroppsmassan. Huvuddelen av fettet är neutralt fett, vilket är inblandat i fettmetabolism. Dagligt behov av fetter - 70-100 g
Några fettsyror är oumbärliga för kroppen och måste komma från mat - det är fleromättade fettsyror: linolensyra, linolensyra, arakidonsyra, gamma-aminobutyrsyra (skaldjur, mejeriprodukter). Gamma-aminosmörsyra är det huvudsakliga hämmande ämnet i centrala nervsystemet. Tack vare det är det en regelbunden förändring av faserna av sömn och vakenhet, det korrekta arbetet med neuroner. Fetter är uppdelade i djur och grönsaker (oljor), som är mycket viktiga för normal fettmetabolism.
Stage av fettmetabolism:
1. enzymatisk nedbrytning av fetter i matsmältningsorganet till glycerin och fettsyror;
2. bildandet av lipoproteiner i tarmslimhinnan
3. blod lipoprotein transport
4. hydrolys av dessa föreningar på ytan av cellemembran;
5. absorption av glycerol och fettsyror i celler;
6. Syntes av egna lipider från fetter;
7. oxidation av fetter med frigöring av energi, CO2 och vatten.
Med ett överflödigt intag av fett från mat, går det in i glykogen i levern eller deponeras i reserven. Med mat rik på fetter får en person fettliknande ämnen - fosfatider och steariner. Fosfatider behövs för att bygga cellmembran, kärnor och cytoplasma. De är rika på nervvävnad.
Den huvudsakliga representanten för stearin är kolesterol. Normens norm i plasma är 3,11 - 6,47 mmol / l. Kolesterol är rik på kycklingäggägg, smör, lever. Det är nödvändigt för nervsystemet, det reproduktiva systemet, från vilket cellulära membraner och könshormoner byggs. I patologi leder det till ateroskleros.
Kolhydratmetabolism - en uppsättning omvandlingar av kolhydrater i kroppen. Kolhydrater - en energikälla i kroppen för direkt användning (glukos) eller bildande av depå (glykogen). Dagligt behov - 400-500 gr.
Stadier av kolhydratmetabolism:
1. enzymatisk nedbrytning av matkarbohydrater till monosackarider;
2. absorption av monosackarider i tunntarmen;
3. Deponering av glukos i levern i form av glykogen eller direkt användning.
4. Uppdelning av glykogen i levern och flödet av glukos i blodet.
5. oxidation av glukos med frisättning av CO2 och vatten.
Kolhydrater absorberas i matsmältningsorganet i form av glukos, fruktos och galaktos. De går in i rotationsvenen i levern, där de omvandlas till glukos, som ackumuleras i form av glykogen. Processen av glukos till glykogen i levern - glykogenes.
Glukos är en konstant komponent i blodet och är normalt 4,46-6,67 mmol / l (80-120 mg /%). Ökad blodsocker - hyperglykemi, minskning - hypoglykemi. En minskning av glukosnivån till 3,89 mmol / l (70 mg /%) ger en känsla av hunger, upp till 3,23 mmol / l (40 mg /%) - konvulsioner, delirium och medvetsförlust förekommer. Processen med glykogenfördelning i levern till glukos är glykogenolys. Processen för biosyntes av kolhydrater från sönderfallsprodukterna av fetter och proteiner är glykoneogenes. Processen att dela upp kolhydrater utan syre med ackumulering av energi och bildning av mjölksyra och pyrodruesyror - glykolys. När glukos ökar i mat omvandlar levern det till fett, vilket då används.
Nutrition - en komplicerad process för kvittning, matsmältning, absorption och assimilering av näringsämnen av kroppen. Det optimala förhållandet mellan proteiner, fetter och kolhydrater för en frisk person: 1: 1: 4.
194.48.155.245 © studopedia.ru är inte författare till de material som publiceras. Men ger möjlighet till fri användning. Finns det upphovsrättsintrång? Skriv till oss | Kontakta oss.
Inaktivera adBlock!
och uppdatera sidan (F5)
mycket nödvändigt
Steg av kolhydratmetabolism;
1. etapp. Klyvningen av polysackarider och deras absorption i blodet, kolhydrater träder in i kroppen med mat och delas upp i tolvfingret och i övre tarmar till monosackarider. För detaljer om uppslutning och absorption av kolhydrater, se textboken pp. 272-273.
2. etapp. Kolhydrater Deponering: Kolhydrater deponeras i form av glykogen i levern och musklerna och i form av triglyceroler i fettvävnad - cirka 90% av de sugna monosackariderna går in i blodomloppet och sedan in i levern, där de blir glykogen (sålunda säkerställer glykogenesprocesser), cirka 15 % av kolhydrater genom lymfsystemet med dagens lymf spridd till alla vävnader i kroppen.
Överträdelse av kolhydraternas deponering är:
· In depositionsminskning glukos i form av glykogen - a) den är associerad med ↓ glykogensyntes i leversjukdomar (hepatit, fosforförgiftning, CCl4, hypoxi, B- och C-hypoavitaminos, endokrina störningar - diabetes, Addisons sjukdom, tyrotoxikos, ↓ ton, ps), när hepatocyter inte kan syntetisera glykogen; b) i ärftliga sjukdomar - aglykogenos och glykogenos O, kännetecknad av en defekt i enzymet glykogensyntetas, ärvt på ett autosomalt recessivt sätt; c) på grund av ökad glykogen nedbrytning (glykogenolys) under tillstånd av CNS excitation, feber, stress.
· i insättningsförbättring - Dessa inkluderar varianter av den patologiska avsättningen av glykogen, som ett resultat av ärftliga defekter av glykogenmetabolismens enzymer (12 typer av glykogenos är kända, se läroboken 274-275)
En av de viktigaste manifestationerna av överträdelse av kolhydraternas deponering är hypoglykemi.
Tredje etappen. Den mellanliggande metabolismen av kolhydrater inkluderar alla omvandlingar av kolhydrater från det ögonblick de kommer in i cellen tills bildningen av slutprodukterna av CO2 och H2om:
- glykolys - anaerob oxidation av glukos till pyruvat och laktat;
- aerob sönderdelning av gluoxidativ dekarboxylering av pyruvat till ac-Co A (pyruvat omvandlas med användning av det komplexa enzymkomplexet - pyruvatdehydrogenas-systemet, av vilket vitamin B är ett koenzym);
- TsTK-kräver också koenzym-vitamin B för vissa enzymer av denna metaboliska vägar;
- pentosfosfatcykel eller shunt som levererar NADPH2, nödvändigt för syntes av fettsyror, kolesterol och steroidhormoner, och ribos-5-fosfat, som kan användas vid biosyntes av RNA och DNA.
Mellanliggande metabolismstörningar består i att byta glukos-aeroba metabolismvägar till anaerob sönderdelning, vilket observeras när:
· Andningsvägarna i andningssystemet och kardiovaskulärsystemet
· Hypoavitaminos B och C
Konsekvenserna av överträdelse av de tre stadierna av kolhydratmetabolism innefattar: a) metabolisk acidos, på grund av ackumulering av laktat och pyruvat; b) ↓ ats-Co A, och därför ↓ bildning av ATP, NADF · H2 och ↓ acetylkolinsyntes; c) aktivitet av pentosfosfatcykeln, vilket leder till ↓ syntes av kolesterol, FA, NA, hormoner.
4. etapp. Isolering genom glukos och dess reabsorption - överträdelser av detta stadium består av:
· minska glufiltrering i händelse av njursvikt eller i ↓ njurblodförsörjning, när glukos saknas i urinen, även om glykemi överskrider njurgränsen (8,8-9,9 mmol / l), eftersom mindre glukos filtreras under detta förhållande och allt har tid att reabsorberas i proximala njurar i njurarna;
· i ökande glufiltrering, vad som observeras vid renal glukosuri
· In minska limreabsorptionen När det gäller nefropati, när glukos kan uppträda i urinen, även under normoglykemi, är det omöjligt att diagnostisera diabetes bara med glukosnivå i urinen.
Förordning av kolhydratmetabolism.
Blodglukosnivån är den viktigaste faktorn i organismens homeostas som helhet och kriteriet om tillräckligheten för regleringen av kolhydratmetabolism. Normala blodglukosnivåer upprätthålls av centrala nervsystemet, tarmar, lever, njurar, bukspottkörteln, binjuror, fettvävnad och andra organ.
Om kolhydratmetaboliken försämras kan hyperglykemi (glukoncentration> 5,5 mmol / l) och hypoglykemi (glukoncentration 2 + endoplasmisk retikulum) utvecklas.
Den metaboliska effekten av insulinkomplexet innehåller 8 effekter på metabolismen av kolhydrater, lipider, proteiner, NK (att lära känna dem - lärobok på sid 278-279).
Effekter av insulin: 1) Genomtränglighet av cellmembran i muskler och fettvävnad för glu, natriumjoner, kalium, AK, för ketonkroppar i muskler;
2) ökad glykogenes i levern genom aktivering av glykogensyntetas;
3) aktiverar enzymet hexokinas, vilket fosforylerar glu;
4) reducerar glykogenolys, hämmar aktiviteten av fosfatas och fosforylas;
5) reducerar aktiviteten av glukoneogenesenzymer;
6) aktiverar proteinsyntes;
7) förbättrar syntesen av triglycerider från kolhydrater;
8) accelererar användningen av glitches i TCA och PFS.
Insulin är sålunda ett anaboliskt hormon som ger en antikatabolisk effekt i ämnesomsättningen.
test_kontrol_2001_s_otvetami
1. Akut viral hepatit "A".
2. Akut viral hepatit "B".
3. Alkoholisk leverskada.
4. Obstruktiv gulsot.
5. Hemolytisk gulsot.
Andelen icke-konjugerad bilirubin i totalt bilirubin är mer än 90%
1. Sjukdomar av Gilbert
2. Kronisk persistent hepatit
3. Cancer Vater nippel.
4. Obstruktion gulsot.
5. Akut viral hepatit.
Hos en patient med gulsot, en ökning av serumaktiviteten
5'-nukleotidas> GGTP> ALP> ALT> AST är mest karakteristiska för
1. Akut viral hepatit "A".
2. Akut viral hepatit "B".
3. Alkoholisk leverskada.
4. Obstruktiv gulsot.
5. Hemolytisk gulsot.
Det informativa testet av cytolytiskt syndrom är
ökning av serumaktivitet
4. GGTP, sorbitoldehydrogenas.
5. Alla ovanstående.
En informativ indikator på en minskning av leverens syntetiska förmåga är
1. Ökat albumin.
2. Minskad transaminasaktivitet.
3. Minskad protrombin.
4. Förbättring av fibrinogen.
5. Allt ovanstående.
Hepatocyt cytokrom P-450 ger
1. Syntes av glykogen.
2. Xenobiotisk avgiftning.
3. Syntes av fettsyror.
4. Syntes av gallsyror.
5. Allt ovanstående är korrekt.
En ökning av serum är karakteristisk för alkoholens toxiska effekt på levern.
2. Fibrin nedbrytningsprodukter.
3. GGTP-aktiviteter.
4. Kolinesterasaktivitet.
5. sura fosfatasaktiviteter
Den högsta aktiviteten hos AsAT i hepatocyter detekteras i:
3. Golgi-apparat.
5. Plasmamembran.
Med nederlag av hepatocyter, den största relativa ökningen i serum
Ökad serumaktivitet hos sorbitoldehydrogenas är karakteristisk för
1. Hjärtsjukdom.
2. Leversjukdom.
3. Skelettmuskulära sjukdomar.
4. Njurskada.
5. Bukspottkörtelcancer.
Den internationella klassificeringen delar fermenites i sex klasser.
enligt deras
1. Molekylmassa.
2. Substrate specificitet.
3. Katalysans effektivitet.
4. Typ av katalyserad reaktion.
5. Organförbund.
Syr fosfatasaktivitet är högre i serum än i plasma, sedan
1. Enzymet frigörs från blodplättar när en blodpropp bildas..
2. I plasma är enzymet sorberat på fibrinogen.
3. Förlust av enzympolymerisation sker i plasma.
4. I serumet aktiveras enzymet.
5. Enzymhämmare finns närvarande i plasma.
En patient med akut smärta i bröstet eller i buken
relativ ökning av serumaktiviteten hos QA> AST> ALT >>
GGTP> amylas. Den mest sannolika diagnosen
1. Akut pankreatit.
2. Akut viral hepatit.
3. Renal kolik.
4. Myokardinfarkt.
5. Akut pleuris.
En patient med akut smärta i bröstet eller i buken
relativ ökning av serumlipasaktivitet> amylas >>
ALT> AST >> KK. Den mest sannolika diagnosen
1. Akut pankreatit.
2. Akut viral hepatit.
3. Renal kolik.
4. Myokardinfarkt.
5. Akut pleuris.
En patient med akut smärta i bröstet eller i buken
ökad ALT-aktivitet i serum> GGTP>
AST> amylas >> KK. Detta är typiskt för
1. Akut pankreatit.
2. Renal kolic.
3. Hepatocellulär patologi.
4. Myokardinfarkt.
5. Lungemboli.
Mest indicativa för ökad benresorption
är en ökning av serumaktiviteten
1. Alkaliskt fosfatas.
4. Tartratresistent sur fosfatas.
I prostatacancer ökar övervägande.
3. Alkaliskt fosfatas.
4. Tartrat-syrafosfatas.
För diagnos av obstruktiv gulsot är det lämpligt att bestämma
serumaktivitet
2. LDH-isoenzymer.
5. Kreatininkinasisoenzymer.
Det enzym som utsöndras i blodet är
2. Alkaliskt fosfatas.
Kolestasmarkörer är
2. LDH och kreatinkinaseisoenzymer.
3. Histidas, urokinas.
4. 5'-nukleotidas, GGTP, alkaliskt fosfatas.
5. Samtliga ovannämnda enzymer.
Hemolys av röda blodkroppar ökar aktiviteten
Den intracellulära mediatorn av verkan av hormoner kan vara
5. Allt ovanstående är sant..
Hormoner kan vara
5. Några av de listade ämnena.
1. Sänker blodkalciumnivåerna.
2. Ökar blodkalciumnivån.
3. Ökar fosforhalterna i serum.
4. Påverkar inte nivån av kalcium och fosfor i serum.
5. Förhindrar utsöndring av kalcium och fosfor med urin.
Halten av aldosteron i blodserumet påverkas
1. Kroppsposition.
2. Natriumhalt i mat.
3. Reninplasmanivå.
4. Kaliuminnehåll i plasma.
5. Alla ovanstående.
Serum aldosteronnivåerna ökar med
1. Conn syndrom.
2. Hypertensiv hjärtsjukdom (malign form).
3. Hyperplasi av binjurecortexen.
4. Alla dessa sjukdomar.
5. Ingen av de listade sjukdomarna.
Störningar av kolhydratavsättning
Vanligtvis deponeras kolhydrater i form av glykogen. Glykogenmolekylen kan innehålla upp till en miljon monosackarider. I detta fall sker kristallisering av glykogen, som den var, och den har inte en osmotisk effekt. Denna form är lämplig för lagring i en bur. Om ett sådant antal glukosmolekyler upplöstes skulle cellen bryta sig på grund av osmotiska krafter. Glykogen är en deponerad form av glukos. Den finns i nästan alla vävnader. Speciellt mycket i levern och musklerna, i cellerna i nervsystemet är mängden glykogen minimal. Muskelglykogen används som energikälla under intensiv fysisk ansträngning. Leverglykogenolys aktiveras som svar på en minskning av glukoskoncentrationen under pauser i en måltid eller som svar på stressiga effekter. De huvudsakliga hormonerna som aktiverar glykogenolys är glukagon, adrenalin (epinefrin) och kortisol.
Hormonal reglering av glykogenolys
Effekt på glykogenolys
Binjure medulla
Förstöring av kolhydraternas deponering innefattar först och främst en minskning av syntesen av glykogen, ökad nedbrytning av glykogen och patologisk deponering av glykogen.
Minskad glykogensyntes. Bland de etiologiska faktorerna som noteras är för det första giftig skada på hepatocyter (bakteriell och viral mikroflora, förgiftning med fosfor, koltetraklorid, etc.). För det andra, bristen på syre och som en konsekvens en uttalad minskning av effektiviteten av bildandet av ATP. För det tredje reducerar tonen i det parasympatiska nervsystemet. Fjärde hypovitaminos B och C. Den femte etiologiska gruppen innehåller endokrina sjukdomar - diabetes mellitus, tyrotoxikos, binjurinsufficiens (Addisons sjukdom).
Ökad glykogennedbrytning. Ökad glykogenolys i levern uppträder först, mot bakgrund av ökad aktivitet hos det sympatiska nervsystemet. För det andra, med ökad produktion av hormoner - glykogenolysstimulerande medel (adrenalin, glukagon, tyroxin och somatotrop hormon). En ökning av sympatiska effekter och ökad koncentration i blodet av hormoner som stimulerar glykogenolys observeras med intensivt muskelarbete, chock, feber och känslomässig ansträngning.
Patologisk glykogenavsättning. Detta är en grupp av arveliga sjukdomar där, på grund av genetiska defekter hos vissa enzymer av glykogenmetabolism, uppträder dess alltför stora ackumulering i olika organ, främst i lever- och skelettmusklerna. I vissa typer av glykogenos syntetiseras glykogen med nedsatt struktur. 12 former av glykogenos beskrivs. De vanligaste är:
Störningar av kolhydratavsättning
Störningar av kolhydratmetabolism
Störningar av kolhydratmetabolism klassificeras enligt processsteg. Det finns flera sådana steg:
1. Matintag i mag-tarmkanalen, uppdelad i monosackarider i duodenum och övre tarm och deras absorption i blodet.
2. Deponering av kolhydrater.
H. Mellanliggande kolhydratmetabolism:
- anaerob och aerob glukosmältning;
- processen med glukoneogenes (glukossyntes från icke-kolhydratprekursorer).
4. Isolering av glukos genom njurens glomerulära apparat med primär (preliminär) urin och fullständig reabsorption i njurtubulerna.
Brott mot uppdelning och absorption av kolhydrater
Brott mot nedbrytning av kolhydrater. I en frisk kropp börjar hydrolysen av glykogen och matstärkelse i munhålan under inverkan av saliv-a-amylas. Monosackarider kan absorberas i munhålan. I magen finns inga enzymer som hydrolyserar kolhydrater. I tarmarnas hålighet under inflytande av a-amylas pankreasjuice hydrolyserar de till dextrin och maltos (magsmältning). På ytan av enterocyternas mikrovilli finns följande enzymer: sukras, maltas, laktas, isomaltas och andra som bryter ned dextrin och disackarider i monosackarider (parietal digestion).
Bland de mest typiska defekterna kan hänföras till bristen på disackaridasenzymer: sukras och isomaltas, som alltid manifesterar sig i kombination. Som ett resultat delas inte sackaros- och isomaltosdisackariderna och absorberas inte av kroppen. De disackarider som ackumuleras i tarmen lumen binder osmotiskt en signifikant mängd vatten, vilket orsakar diarré (diarré). Under dessa betingelser är det också möjligt för epitelceller att absorbera en viss mängd disackarider. De förblir emellertid metaboliskt inaktiva och i oförändrad form utsöndras de ganska snabbt i urinen. I händelse av disaccharidasaktivitetsfel orsakar disackaridbelastningen inte hyperglykemi inom intervallet 30-90 minuter, vilket är fallet hos friska människor.
Sugproblem. Hos friska personer absorberas monosackarider såsom glukos, galaktos, fruktos och pentos av mikrovilli av tarm-epitelceller. Övergången av monosackarider över membranet av epitelceller sker genom sekundär aktiv transport med det obligatoriska deltagandet av en ATP-beroende natriumpump och en specifik bärare. När det gäller sekundär aktiv transport, används energi av en elektrokemisk gradient som skapats för en annan substans (natriumjoner) för att överföra en förening (till exempel glukos).
Bland de etiologiska faktorerna av kolhydratabsorptionsstörningar är följande grupper utmärkande:
1) inflammation i tunntarmen slemhinnor;
2) verkan av toxiner som blockerar processen för fosforylering och defosforylering (floridzin, monoiodoacetat);
H) brist på Na + joner, till exempel i hypofunktion av binjurskortet;
4) Överträdelse av blodtillförseln till tarmväggen;
5) hos nyfödda och spädbarn är otillräcklig aktivitet av matsmältningsenzymer och enzymatiska system för fosforylering och defosforylering av kolhydrater möjlig. Som exempel presenterar vi laktosintoleranssyndrom utan laktasenzymbrist och medfödd laktasbrist syndrom.
Laktosintoleranssyndrom utan brist på enzymet laktas verkar malignt under de första dagarna efter födseln i form av svår diarré, kräkningar, acidos, laktosuri och ofta proteinuri. Atrofi av binjurarna och leveren, detekteras även degenerering av njurtubulerna.
Medfödd laktasbrist. Hos friska människor bryter laktas ner laktos till glukos och galaktos. Nyfödda får vanligtvis 50-60 g laktos (med mjölk) per dag. Den mest karakteristiska manifestationen av laktasbrist är diarré efter att ha druckit mjölk. Ohydrohydroserad laktos kommer in i tunntarmen, där den fermenteras med tarmmikroflora för att bilda gaser (vilket orsakar flatulens) och syror. Deras osmotiska verkan lockar en stor mängd vatten i tarmhålan, vilket orsakar diarré. Samtidigt har avföring ett surt pH-värde och innehåller laktos, ibland observeras laktosuri. Med tiden utvecklar barnet hypotrofi. Detta syndrom bör särskiljas från förvärvad laktasbrist (med enterit, inflammatoriska sjukdomar i tjocktarmen, sprue), liksom från tarmlaktasbrist som uppträder hos vuxna.
Störningar av kolhydratavsättning
Vanligtvis deponeras kolhydrater i form av glykogen. Glykogenmolekylen kan innehålla upp till en miljon monosackarider. I detta fall sker kristallisering av glykogen, som den var, och den har inte en osmotisk effekt. Denna form är lämplig för lagring i en bur. Om ett sådant antal glukosmolekyler upplöstes skulle cellen bryta sig på grund av osmotiska krafter. Glykogen är en deponerad form av glukos. Den finns i nästan alla vävnader. Speciellt mycket i levern och musklerna, i cellerna i nervsystemet är mängden glykogen minimal. Muskelglykogen används som energikälla under intensiv fysisk ansträngning. Leverglykogenolys aktiveras som svar på en minskning av glukoskoncentrationen under pauser i en måltid eller som svar på stressiga effekter. De huvudsakliga hormonerna som aktiverar glykogenolys är glukagon, adrenalin (epinefrin) och kortisol.
Datum tillagd: 2016-01-07; Visningar: 394; ORDER SKRIVNING ARBETE
Hormonal reglering av kolhydrat och fettmetabolism
De viktigaste energiresurserna hos en levande organism - kolhydrater och fetter har en hög reserv av potentiell energi, som lätt extraheras från dem i celler som använder enzymatiska kataboliska omvandlingar. Den energi som frigörs under processen med biologisk oxidation av kolhydrat- och fettmetabolismsprodukter, såväl som glykolys, omvandlas i stor utsträckning till den kemiska energin hos fosfatbindningarna hos den syntetiserade ATP.
Den kemiska energin hos högenergiband, ackumulerade i ATP, används i sin tur på olika typer av cellarbete - skapar och underhåller elektrokemiska gradienter, muskelkontraktion, sekretoriska och vissa transportprocesser, proteinbiosyntes, fettsyror etc. Förutom funktionen "bränsle" spelar kolhydrater och fetter tillsammans med proteiner rollen som viktiga leverantörer av byggmaterial, plastmaterial som ingår i cellens nukleinsyror, enkla proteiner, glykoproteiner, ett antal lipider etc.
ATP, syntetiserat på grund av nedbrytningen av kolhydrater och fetter, ger inte bara cellerna energi som är nödvändig för arbete, men är också en källa för cAMP-bildning och deltar även i reglering av aktiviteten hos många enzymer, tillståndet av strukturella proteiner, vilket säkerställer deras fosforylering.
Kolhydrat- och lipidsubstraten som används direkt av cellerna är monosackarider (främst glukos) och icke-esterifierade fettsyror (NEFA) och även ketonkroppar i vissa vävnader. Deras källor är matprodukter som absorberas från tarmarna, deponeras i organ i form av glykogen, kolhydrater och lipider i form av neutrala fetter, liksom icke-kolhydratprekursorer, främst aminosyror och glycerol som bildar kolhydrater (glukoneogenes).
Lever och fettvävnad hänger ihop med deponeringsorganen i ryggradsdjur och lever och njurar till glukoneogenesorgan. I insekter är fettkroppen deponeringsorganet. Dessutom kan vissa reservdelar eller andra produkter som lagras eller produceras i en arbetscell vara källor till glukos och NEFA. Olika sätt och stadier av kolhydrat och fettmetabolism är sammankopplade av många ömsesidiga influenser. Riktningen och intensiteten i flödet av dessa metaboliska processer är beroende av ett antal externa och interna faktorer. Dessa inkluderar bland annat kvantiteten och kvaliteten på livsmedel som konsumeras och rytmerna för dess inträde i kroppen, nivån på muskel och nervaktivitet etc.
Djurorganismen anpassar sig till livsmedelsregimens natur, till den nervösa eller muskelbelastningen med hjälp av en komplex uppsättning koordinerande mekanismer. Således utförs kontrollen av flödet av olika reaktioner av kolhydrat och lipidmetabolism vid cellens nivå genom koncentrationerna av respektive substrat och enzymer, såväl som av ackumuleringsgraden av produkterna för en viss reaktion. Dessa kontrollmekanismer avser mekanismerna för självreglering och implementeras både i encellulära och multicellulära organismer.
I det senare fallet kan regleringen av utnyttjandet av kolhydrater och fetter uppträda vid nivån av intercellulära interaktioner. I synnerhet bägge typerna av ämnesomsättning styrs ömsesidigt ömsesidigt: NEFA i musklerna hämmar nedbrytningen av glukos, medan produkterna från nedbrytningen av glukos i fettvävnad hämmar bildandet av NEFA. I de mest organiserade djuren uppträder en särskild intercellulär mekanism för reglering av interstitiell metabolism, vilket bestäms av utseendet i det endokrina systemets evolutionära process, vilket är av yttersta vikt vid kontrollen av hela organismens metaboliska processer.
Bland de hormoner som är involverade i reglering av fett- och kolhydratmetabolism hos ryggradsdjur upptar följande ett centralt ställe: hormoner i mag-tarmkanalen som kontrollerar matsmältningen och absorptionen av matsmältningsämnen i blodet. insulin och glukagon är specifika reglerare för interstitialmetabolism av kolhydrater och lipider; Tillväxthormon och funktionellt förknippade med det "somatomedin" och CIF, glukokortikoider, ACTH och adrenalin är faktorer för ospecifik anpassning. Det bör noteras att många av dessa hormoner också är direkt involverade i reglering av proteinmetabolism (se kapitel 9). Sektionshastigheten för dessa hormoner och genomförandet av deras effekter på vävnader är inbördes relaterade.
Vi kan inte specifikt dölja funktionen av hormonella faktorer i mag-tarmkanalen som utsöndras i neurohumoral fas av utsöndring. Deras huvudsakliga effekter är välkända från den allmänna fysiologin hos människor och djur, och dessutom är de redan ganska fullt nämnda i Ch. 3. Låt oss dö på den endokrina reglering av den interstitiella metabolismen av kolhydrater och fetter.
Hormoner och reglering av interstitiell kolhydratmetabolism. En integrerad indikator på balansen av kolhydratmetabolism i kroppen av ryggradsdjur är koncentrationen av glukos i blodet. Denna indikator är stabil och är ungefär 100 mg% (5 mmol / l) hos däggdjur. Dess avvikelser i normen överstiger normalt inte ± 30%. Nivån av glukos i blodet beror dels på monosackaridens tillströmning i blodet, huvudsakligen från tarm, lever och njurar, och å andra sidan från utflödet till arbets- och deponeringsvävnaderna (fig 95).
Tillströmningen av glukos från levern och njuren bestäms av förhållandet mellan aktiviteterna för glykogenfosforylas och glykogensyntetasreaktion i levern, förhållandet mellan intensiteten av glukosnedbrytning och intensiteten av glukoneogenes i levern och delvis i njuren. Inträdet av glukos i blodet korrelerar direkt med fosforylasreaktionsnivåerna och processerna av glukoneogenes.
Utflödet av glukos från blodet in i vävnaden är direkt beroende av transportens hastighet i muskel-, fett- och lymfoidcellerna, vars membran skapar en barriär för glukos penetration i dem (minns att membranerna i cellerna i levern, hjärnan och njurarna är lätt permeabla för monosackarid). metaboliskt utnyttjande av glukos, som i sin tur är beroende av membranets permeabilitet och på aktiviteten hos de centrala enzymerna i dess nedbrytning; omvandlingen av glukos till glykogen i levercellerna (Levin et al., 1955; Newholm, Randle, 1964; Foa, 1972).
Alla dessa processer i samband med transport och glukosmetabolism styrs direkt av ett komplex av hormonella faktorer.
Hormonala regulatorer av kolhydratmetabolism genom verkan på den allmänna inriktningen av metabolism och glykemi kan delas in i två typer. Den första typen av hormoner stimulerar användningen av glukos genom vävnader och dess deponering i form av glykogen, men hämmar glukoneogenes och leder därför till en minskning av glukoskoncentrationen i blodet.
Hormon av denna typ av åtgärd är insulin. Den andra typen av hormon stimulerar nedbrytningen av glykogen och glukoneogenes och orsakar därför en ökning av blodglukosen. Hormonerna av denna typ inkluderar glukagon (såväl som secretin och VIP) och adrenalin. Hormoner av den tredje typen stimulerar glukoneogenes i levern, hämmar glukosutnyttjandet av olika celler och, även om de ökar bildningen av glykogen av hepatocyter, som ett resultat av övervägande av de två första effekterna, ökar de som regel också glukosnivåen i blodet. Hormonerna av denna typ inkluderar glukokortikoider och GH - "somatomediner". Men med en enriktad effekt på glukoneogenesprocesserna har syntesen av glykogen och glykolys, glukokortikoider och tillväxthormon-somatomediner en annan effekt på permeabiliteten hos cellmembran i muskler och fettvävnad till glukos.
Enligt handlingsriktningen på glukoskoncentrationen i blodet är insulin ett hypoglykemiskt hormon (hormon "vila och mättnad"), medan hormoner av den andra och tredje typen är hyperglykemiska (hormoner "stress och fastande") (Fig 96).
Insulin kan kallas hormonassimilering och deponering av kolhydrater. En av anledningarna till det ökade utnyttjandet av glukos i vävnader är stimulering av glykolys. Det utförs möjligen vid nivån av aktivering av de viktigaste enzymerna av glykolys av hexokinas, speciellt en av dess fyra kända isoformer, hexokinas II och glukokinas (Weber, 1966; Ilyin, 1966, 1968). Tydligen spelar acceleration av pentosfosfatvägen vid scenen av glukos-6-fosfatdehydrogenasreaktionen också en viss roll för att stimulera glukoskatabolism av insulin (Leites, Lapteva, 1967). Det antas att vid stimulering av glukosupptaget i levern under mathyperglykemi under inverkan av insulin spelar den hormonella induktionen av det specifika hepatiska enzymet glukokinas, som selektivt fosforylerar glukos i höga koncentrationer, en viktig roll.
Den främsta orsaken till stimulering av glukosutnyttjande av muskel- och fettceller är primärt den selektiva ökningen av cellemembrans permeabilitet till monosackariden (Lunsgaard, 1939, Levin, 1950). På detta sätt uppnås en ökning av koncentrationen av substrat för hexokinasreaktionen och pentosfosfatvägen.
Förhöjd glykolys som påverkas av insulin i skelettmuskulatur och myokardium spelar en viktig roll vid ackumulering av ATP och säkerställer muskelceller. I levern verkar ökad glykolys vara viktig inte så mycket för att öka införlivandet av pyruvat i vävnadsandningssystemet, utan snarare att ackumulera acetyl CoA och malonyl CoA som prekursorer för bildandet av polyatomiska fettsyror och därmed triglycerider (Newsholm, Start, 1973).
Glycerofosfat bildat under glykolys ingår också i syntesen av neutralt fett. Dessutom spelar hormonell stimulering av glukos-6-fosfat dehydrogenasreaktionen, vilket leder till bildandet av NADPH, en reducerande koaktor som är nödvändig för biosyntesen av fettsyror och glycerolfosfat, en viktig roll i levern och speciellt i fettvävnad för att öka lipogenesnivån från glukos. I däggdjur omvandlas endast 3-5% av den absorberade glukosen till leverglykogen, och mer än 30% ackumuleras som fett avsatt i deponeringsorganen.
Sålunda reduceras den huvudsakliga inriktningen av insulinet på glykolys och pentosfosfatvägen i levern och speciellt i fettvävnad till bildningen av triglycerider. I däggdjur och fåglar i adipocyter och hos lägre ryggradsdjur i hepatocyter är glukos en av huvudkällorna för deponerade triglycerider. I dessa fall reduceras den fysiologiska betydelsen av hormonell stimulering av kolhydratutnyttjandet i stor utsträckning till stimulering av lipidavsättning. Samtidigt påverkar insulin direkt syntesen av glykogen - den deponerade formen av kolhydrater - inte bara i levern utan även i muskler, njure och eventuellt fettvävnad.
Hormonet har en stimulerande effekt på glykogenbildning, vilket ökar aktiviteten av glykogensyntetas (övergången av den inaktiva D-formen till den aktiva I-formen) och inhiberar glykogenfosforylas (övergången av den inaktiva 6-formen till L-formen) och därigenom inhiberar glykogenogenes i celler (Fig. 97). Båda effekterna av insulin på dessa enzymer i levern förmedlas tydligen genom aktivering av membranprotein, ackumulering av glykopeptider och aktivering av cAMP-fosfodiesteras.
En annan viktig riktning av insulinverkan på kolhydratmetabolism är hämningen av glukoneogeneseprocesser i levern (Krebs, 1964; Ilyin, 1965; Ixton et al., 1971). Hämning av glukoneogenes genom hormonet utförs vid nivån av reduktion av syntesen av nyckel enzymer fosfonolpyruvat-karboxykinas och fruktos-16-difosfatas. Dessa effekter medieras också av en ökning av graden av bildning av glykopeptider - hormonmediatorer (Fig. 98).
Glukos i några fysiologiska förhållanden är den huvudsakliga kraftkällan för nervceller. Med en ökning av insulinsekretionen är det en viss ökning av glukosupptagningen av nervvävnaden, tydligen på grund av stimulering av glykolys i den. Men vid höga koncentrationer av hormonet i blodet, vilket orsakar hypoglykemi, uppstår kolhydrathår i hjärnan och hämning av dess funktioner.
Efter införandet av mycket stora doser insulin kan en djup hämning av hjärncentra leda först till utveckling av kramper, sedan till medvetslöshet och blodtrycksfall. Detta tillstånd, som uppstår när koncentrationen av glukos i blodet under 45-50 mg% kallas insulin (hypoglykemisk) chock. Konvulsivt och chocksvar mot insulin används för biologisk standardisering av insulinpreparat (Smith, 1950; Stewart, 1960).
Medicin, Hälsa: Störningar av kolhydratmetabolism, studiehandledning
Uppsats om ämnet:
Störningar av kolhydratmetabolism
Störningar av kolhydratmetabolism
Störningar av kolhydratmetabolism klassificeras enligt processsteg. Det finns flera sådana steg:
1. Matintag i mag-tarmkanalen, uppdelad i monosackarider i duodenum och övre tarm och deras absorption i blodet.
2. Deponering av kolhydrater.
H. Mellanliggande kolhydratmetabolism:
- anaerob och aerob glukosmältning;
- processen med glukoneogenes (glukossyntes från icke-kolhydratprekursorer).
4. Isolering av glukos genom njurens glomerulära apparat med primär (preliminär) urin och fullständig reabsorption i njurtubulerna.
Brott mot uppdelning och absorption av kolhydrater
Brott mot nedbrytning av kolhydrater. I en frisk kropp börjar hydrolysen av glykogen och matstärkelse i munhålan under inverkan av saliv-a-amylas. Monosackarider kan absorberas i munhålan. I magen finns inga enzymer som hydrolyserar kolhydrater. I tarmarnas hålighet under inflytande av a-amylas pankreasjuice hydrolyserar de till dextrin och maltos (magsmältning). På ytan av enterocyternas mikrovilli finns följande enzymer: sukras, maltas, laktas, isomaltas och andra som bryter ned dextrin och disackarider i monosackarider (parietal digestion).
Bland de mest typiska defekterna kan hänföras till bristen på disackaridasenzymer: sukras och isomaltas, som alltid manifesterar sig i kombination. Som ett resultat delas inte sackaros- och isomaltosdisackariderna och absorberas inte av kroppen. De disackarider som ackumuleras i tarmen lumen binder osmotiskt en signifikant mängd vatten, vilket orsakar diarré (diarré). Under dessa betingelser är det också möjligt för epitelceller att absorbera en viss mängd disackarider. De förblir emellertid metaboliskt inaktiva och i oförändrad form utsöndras de ganska snabbt i urinen. I händelse av disaccharidasaktivitetsfel orsakar disackaridbelastningen inte hyperglykemi inom intervallet 30-90 minuter, vilket är fallet hos friska människor.
Sugproblem. Hos friska personer absorberas monosackarider såsom glukos, galaktos, fruktos och pentos av mikrovilli av tarm-epitelceller. Övergången av monosackarider över membranet av epitelceller sker genom sekundär aktiv transport med det obligatoriska deltagandet av en ATP-beroende natriumpump och en specifik bärare. När det gäller sekundär aktiv transport, används energi av en elektrokemisk gradient som skapats för en annan substans (natriumjoner) för att överföra en förening (till exempel glukos).
Bland de etiologiska faktorerna av kolhydratabsorptionsstörningar är följande grupper utmärkande:
1) inflammation i tunntarmen slemhinnor;
2) verkan av toxiner som blockerar processen för fosforylering och defosforylering (floridzin, monoiodoacetat);
H) brist på Na + joner, till exempel i hypofunktion av binjurskortet;
4) Överträdelse av blodtillförseln till tarmväggen;
5) hos nyfödda och spädbarn är otillräcklig aktivitet av matsmältningsenzymer och enzymatiska system för fosforylering och defosforylering av kolhydrater möjlig. Som exempel presenterar vi laktosintoleranssyndrom utan laktasenzymbrist och medfödd laktasbrist syndrom.
Laktosintoleranssyndrom utan brist på enzymet laktas verkar malignt under de första dagarna efter födseln i form av svår diarré, kräkningar, acidos, laktosuri och ofta proteinuri. Atrofi av binjurarna och leveren, detekteras även degenerering av njurtubulerna.
Medfödd laktasbrist. Hos friska människor bryter laktas ner laktos till glukos och galaktos. Nyfödda får vanligtvis 50-60 g laktos (med mjölk) per dag. Den mest karakteristiska manifestationen av laktasbrist är diarré efter att ha druckit mjölk. Ohydrohydroserad laktos kommer in i tunntarmen, där den fermenteras med tarmmikroflora för att bilda gaser (vilket orsakar flatulens) och syror. Deras osmotiska verkan lockar en stor mängd vatten i tarmhålan, vilket orsakar diarré. Samtidigt har avföring ett surt pH-värde och innehåller laktos, ibland observeras laktosuri. Med tiden utvecklar barnet hypotrofi. Detta syndrom bör särskiljas från förvärvad laktasbrist (med enterit, inflammatoriska sjukdomar i tjocktarmen, sprue), liksom från tarmlaktasbrist som uppträder hos vuxna.
Störningar av kolhydratavsättning
Vanligtvis deponeras kolhydrater i form av glykogen. Glykogenmolekylen kan innehålla upp till en miljon monosackarider. I detta fall sker kristallisering av glykogen, som den var, och den har inte en osmotisk effekt. Denna form är lämplig för lagring i en bur. Om ett sådant antal glukosmolekyler upplöstes skulle cellen bryta sig på grund av osmotiska krafter. Glykogen är en deponerad form av glukos. Den finns i nästan alla vävnader. Speciellt mycket i levern och musklerna, i cellerna i nervsystemet är mängden glykogen minimal. Muskelglykogen används som energikälla under intensiv fysisk ansträngning. Leverglykogenolys aktiveras som svar på en minskning av glukoskoncentrationen under pauser i en måltid eller som svar på stressiga effekter. De huvudsakliga hormonerna som aktiverar glykogenolys är glukagon, adrenalin (epinefrin) och kortisol.
Hormonal reglering av glykogenolys
Effekt på glykogenolys
Förstöring av kolhydraternas deponering innefattar först och främst en minskning av syntesen av glykogen, ökad nedbrytning av glykogen och patologisk deponering av glykogen.
Minskad glykogensyntes. Bland de etiologiska faktorerna som noteras är för det första giftig skada på hepatocyter (bakteriell och viral mikroflora, förgiftning med fosfor, koltetraklorid, etc.). För det andra, bristen på syre och som en konsekvens en uttalad minskning av effektiviteten av bildandet av ATP. För det tredje reducerar tonen i det parasympatiska nervsystemet. Fjärde hypovitaminos B och C. Den femte etiologiska gruppen innehåller endokrina sjukdomar - diabetes mellitus, tyrotoxikos, binjurinsufficiens (Addisons sjukdom).
Ökad glykogennedbrytning. Ökad glykogenolys i levern uppträder först, mot bakgrund av ökad aktivitet hos det sympatiska nervsystemet. För det andra, med ökad produktion av hormoner - glykogenolysstimulerande medel (adrenalin, glukagon, tyroxin och somatotrop hormon). En ökning av sympatiska effekter och ökad koncentration i blodet av hormoner som stimulerar glykogenolys observeras med intensivt muskelarbete, chock, feber och känslomässig ansträngning.
Patologisk glykogenavsättning. Detta är en grupp av arveliga sjukdomar där, på grund av genetiska defekter hos vissa enzymer av glykogenmetabolism, uppträder dess alltför stora ackumulering i olika organ, främst i lever- och skelettmusklerna. I vissa typer av glykogenos syntetiseras glykogen med nedsatt struktur. 12 former av glykogenos beskrivs. De vanligaste är:
De viktigaste typerna av glykogenos
hepatomegaly cirros, leverinsufficiens brist på noggrannhet
Förutom ovanstående typer beskrivs de sällsynta såväl som blandade glykogenoserna: typ V eller MacDards sjukdom (MacArdle-Schmid-Pearson); Typ VI eller Gers sjukdom; Typ VII eller tarui sjukdom Typ VIII eller Hojins sjukdom och andra.
Störningar av mellanmetabolism av kolhydrater
Det finns tre grupper av etiologiska faktorer, vars funktion kan leda till störningar i mellanhalten av kolhydrater.
1. Hypoxi. Oxygenbrist byter cellmetabolism från aerob till anaerob typ, i vilken anaerob glykolys blir den huvudsakliga energikällan med bildandet av överskott av mjölksyra och pyrodruvsyror. Med en kort hypoxi har ett överskott av laktat och pyruvat en kompenserande effekt. Mjölksyra ökar dissociationen av oxyhemoglobin, dilaterar kranskärlskärlen. Dessutom kommer laktat in i blodomloppet till levern (Corey-cykeln), där det blir pyruvat med deltagande av enzymet laktatdehydrogenas. Pyruvat i levern oxideras delvis och omvandlas delvis till glukos (glukoneogenes). Således returneras laktat till den metaboliska poolen av kolhydrater. Den långvariga förekomsten av ett överskott av mjölksyra i vävnaderna leder till en brist i oxidationssubstratet, glukos, vilket medför en ytterligare minskning av effektiviteten hos ATP-syntesen. Mangel på makroerger ligger vid basen av transmembranjonöverföringsförsämringen och ökningen av membranpermeabilitet. I slutändan leder detta till signifikant strukturell och funktionell skada i vävnaderna, upp till och inklusive celldöd.
2. Leveransstörningar. I hepatocyter återanpassas en del mjölksyra normalt till glukos och glykogen. Om levern är skadad, störs denna process, mjölksyra går in i blodet, acidos utvecklas.
3. Hypovitaminos. den1. Vitamin B.1 (tiamin) som ett resultat av fosforyleringsprocessen omvandlas till kokarboxylas, en protesgrupp av ett antal kolhydratmetabolismens enzymer. När vitamin B-brist1 det finns en brist på kokarboxylas, vilket leder till undertryckandet av syntesen av acetyl-CoA från pyruvsyra. Den senare ackumuleras och delvis omvandlas till mjölksyra, vars innehåll i detta sammanhang ökar. Inhibering av pyruvsyraoxidation reducerar syntesen av acetylkolin, vilket orsakar en störning i överföringen av nervimpulser. Med ökad koncentration av pyruvinsyra 2-3 gånger i jämförelse med normen förekommer känslighetsstörningar, neurit, förlamning etc. Hypovitaminos B1 leder också till störning av pentosfosfatoxidationsvägen på grund av en minskning av transketolasenzymets aktivitet.
Blodglukos är en viktig faktor i homeostas. Den hålls på en viss nivå (3,33-5,55 mmol / l) genom tarmarnas, lever-, njur-, bukspottkörteln, binjurorna, fettvävnaden och andra organ.
Det finns flera typer av reglering av kolhydratmetabolism: substrat, nervöst, renalt, hormonellt.
Substratreglering. Den huvudsakliga faktorn som bestämmer glukosmetabolism är nivån av glykemi. Gränskoncentrationen av glukos, vid vilken dess produktion i levern är lika med förbrukningen av perifera vävnader, är 5,5-5,8 mmol / l. På nivån av detta levererar leveren glukos till blodet; på en högre nivå dominerar glykogensyntesen i lever och muskler.
Nervös reglering. Excitering av sympatiska nervfibrer leder till frisättning av adrenalin från binjurarna, vilket stimulerar nedbrytningen av glykogen i processen med glykogenolys. När det sympatiska nervsystemet är irriterat, observeras därför en hyperglykemisk effekt. Omvänt åtföljs stimulering av de parasympatiska nervfibrerna med ökad insulinsekretion av bukspottkörteln, glukosupptaget i cellen och en hypoglykemisk effekt.
Njurreglering. I glomeruli i njuren filtreras glukos, sedan i den proximala tubulen reabsorberas av den energiberoende mekanismen. Mängden rörformig reabsorption är relativt konstant, med en tendens att minska. Om serumnivån överstiger 8,8 - 9,9 mmol / l, utsöndras glukos i urinen. Det glykemiska indexet där glukosuri uppträder kallas njurgränsen. Utsöndring av glukos i urinen påverkas av glomerulär filtreringshastighet, som normalt är ca 13 ml / min. När filtreringen minskar med njurinsufficiens eller blodtillförseln till njurarna minskar kommer glukos inte att finnas i urinen, även om glykemi överskrider njurgränsen avsevärt, eftersom mindre glukos filtreras och allt har tid att reabsorberas i njurens proximala tubuler. Vid nefropati med nedsatt reabsorption kan glukos förekomma i urinen även vid normoglykemi. Därför kan inte glukosnivån i urinen diagnostiseras med diabetes.
Hormonal reglering. Stabiliteten hos blodglukosenivån påverkas av ett brett spektrum av hormoner, medan praktiskt taget endast insulin orsakar en hypoglykemisk effekt. Glukagon, adrenalin, glukokortikoider, STH, ACTH och TSH har en kontrainsulär effekt med en ökning av blodglukosnivån.
1. Insulin är en polypeptid, består av två kedjor. A-kedjan innehåller 21 aminosyror, B-kedja - 30 aminosyror. Kedjorna är sammankopplade med två disulfidbroar. Insulin är liknande i olika däggdjursarter: A-kedjan är identisk hos människor, grisar, hundar, spermhvalar; B-kedjan är identisk med tjur, gris och get. I själva verket skiljer sig mänskligt och svinsinsulin endast genom att aminosyraalaninet är i karboxyländen av B-kedjan hos grisar och hos människor, treonin. Därför produceras kommersiellt "humant insulin" genom att ersätta alanin med treonin i grisinsulin.
Insulin syntetiseras som en inaktiv polypeptidkedja av proinsulin, så den lagras i granulerna av p-celler i lankhanspankreatiska öar. Aktivering av proinsulin består i partiell proteolys av peptiden enligt Arg31 och Arg63. Som ett resultat bildas insulin och C-peptid i en ekvimolär mängd (cnnecting repertide).
Insulin i blodet är i ett fritt och proteinbundet tillstånd. Insulinnedbrytning sker i levern (upp till 80%), njure och fettvävnad. C-peptiden genomgår också nedbrytning i levern, men mycket långsammare. Den basala koncentrationen av insulin, bestämd radioimmunologiskt, ligger i friska 15-20 mikron * U / ml. Efter oral glukosbelastning stiger sin nivå efter 1 h 5-10 gånger jämfört med den initiala. Insatsutsöndringshastigheten på tom mage är 0,5-1,0 U / h, efter en måltid ökar den till 2,5-5 U / h. Hos friska människor finns det två faser av insulinsekretion - en tidig topp (3-10 minuter efter kolhydratbelastning) en sen topp (20 minuter). Tidig frisättning av insulin hämmar en kraftig ökning av glukos under absorptionen.
Insulinsekretion stimuleras, förutom hyperglykemi, av glukagon, liksom intestinala polypeptidhormoner, inklusive gastrointestinalt insulinotropt polypeptidhormon (GIP), aminosyror, fria fettsyror, irritation av vagus.
Den metaboliska effekten av insulin är komplex, den innehåller direkta effekter på lipid, protein och speciellt i samband med diabetes mellitus - vid utbyte av D-glukos. Insulin förbättrar membrantransport av glukos, aminosyror och K +, aktiverar många intracellulära enzymer. Samtidigt kan insulinpolypeptidmolekylen inte penetrera cellmembranet, så alla effekter av insulin utförs genom speciella receptorer på cellemembranets yta. Insulinreceptorn är komplex, den består av a- och p-subenheter kopplade av disulfidbroar.
Höga koncentrationer av insulin i blodet har anaboliska och lågkataboliska effekter på ämnesomsättningen.
Insulin kan utveckla resistens, akut resistens i samband med infektioner eller inflammation. Resistens kan bestämmas genom att antikroppar mot insulin (IgG) och vävnadsöverkänslighet uppträder i blodet, vilket ofta observeras i fetma. Affiniteten (receptoraffinitet för insulin) och / eller antalet receptorer beror på ett antal faktorer; Dessa är sulfonylureendroger, pH, cAMP, fysisk aktivitet, naturen och sammansättningen av mat, antikroppar och andra hormoner.
2. Glukagon - i grunden är dess effekter det motsatta av insulin. Glukagon stimulerar leverglykogenolys och glukoneogenes och främjar lipolys och ketogenes.
3. Adrenalin i levern stimulerar glykogenolys och glukoneogenes, i skelettmuskler - glykogenolys och lipolys, i fettvävnad ökar lipolysen. Adrenalinöverproduktion observeras i feokromocytom, med övergående hyperglykemi i blodet.
4. Glukokortikoider förbättrar glukoneogenes, hämmar glukostransport, inhiberar glykolys och pentosfosfatcykeln, reducerar proteinsyntesen, förstärker effekten av glukagon, katekolaminer, somatotropiskt hormon. Överdriven produktion av glukokortikoidhydrokortison karakteriseras av Itsenko-Cushing-syndromet, där hyperglykemi uppträder på grund av överdriven glukosbildning från proteiner och andra substrat.
5. Sköldkörtelhormoner ökar hastigheten på glukosutnyttjandet, accelererar absorptionen i tarmen, aktiverar insulinas, ökar den basala metaboliska hastigheten, inklusive oxidation av glukos. Sköldkörtelstimulerande hormon utövar metaboliska effekter genom stimulering av sköldkörteln.
6. Det somatotropa hormonet har en metabolisk effekt, har en hyperglykemisk effekt och en lipolytisk effekt i fettvävnad.
7. Adrenokortikotropiskt hormon direkt och genom stimulering av frisättning av glukokortikoider orsakar en uttalad hyperglykemisk effekt.
Hyperglykemi - en ökning av blodglukosnivåerna över 6,0 mmol / l på tom mage. Normal koncentration av fast blodglukos är 3,33 - 5,55 mmol / l. Hyperglykemiska tillstånd hos människor är vanligare än hypoglykemi. Följande typer av hyperglykemi är utmärkande:
1. Fysiologisk hyperglykemi. Dessa är snabbt reversibla tillstånd. Normalisering av glukosnivån i blodet sker utan externa korrigerande åtgärder. Dessa inkluderar:
1. Alimentary hyperglykemi. På grund av intaget av mat som innehåller kolhydrater. Hos praktiskt taget friska människor uppnår toppen av blodsockret ungefär i slutet av den första timmen efter att en måltid har börjat och återgår till normens övre gräns före slutet av den andra timmen efter en måltid. Aktivering av insulinsekretion med p-celler i lankhanspankreatiska öar börjar reflexivt, omedelbart efter att maten kommer in i munhålan och når maximalt när maten avanceras in i tolvfingertarmen och tunntarmen. Insulin tillhandahåller transmembranöverföring av glukosmolekyler från blodet till cellens cytoplasma. Detta säkerställer tillgången på kolhydrater i kroppens livsmedelsceller och begränsar förlusten av glukos i urinen.
2. Neurogen hyperglykemi. Det utvecklas som svar på psykisk stress och orsakas av frisättningen i blodet av ett stort antal katekolaminer. Under påverkan av en ökad koncentration av katekolaminer i blodet aktiveras adenylatcyklas. I cytoplasman av hepatocyter och skelettmuskel ökar adenylatcyklas nivån av cyklisk AMP. Vidare aktiverar cAMP proteinkinaset av fosforylas "b", vilket omvandlar det inaktiva fosforylaset "b" till det aktiva fosforylaset "a". I processen med glykogenolys reglerar fosforylaset "a" graden av glykogenfördelning i levern och musklerna. Således leder hyperkoncentrationen av katekolaminer i blodet under psyko-emotionella och motoriska belastningar och överbelastningar till en ökad aktivitet av fosforylas "a" och accelererar nedbrytningen av glykogen i lever- och skelettmusklerna.
2. Patologisk hyperglykemi. Deras utveckling kan bero på:
1) neuroendokrina störningar, som är baserade på brott mot det optimala förhållandet mellan hormonerna av hypo- och hyperglykemisk verkan i blodet. Till exempel i sjukdomar i hypofysen, tumörer i binjuren, med feokromocytom, hypertyreoidism; med otillräcklig produktion av insulin;
2) Organiska skador i centrala nervsystemet, störningar i hjärncirkulationen av olika etiologier;
3) signifikant leverdysfunktion av en inflammatorisk eller degenerativ natur
4) konvulsiva tillstånd när splittring av muskelglykogen sker och bildningen av laktat, från vilken glukos syntetiseras i levern;
5) Verkan av vissa typer av läkemedel (morfin, eter), stimulerande sympatiska nervsystemet och därigenom bidra till utvecklingen av hyperglykemi.
Den vanligaste hyperglykemi uppträder när insulinbrist - insulinberoende hyperglykemi, som ligger till grund för diabetes mellitus.
Diabetes mellitus är en grupp metaboliska (metaboliska) sjukdomar som kännetecknas av hyperglykemi, vilket är resultatet av defekter i insulinutsöndring och / eller insulininsats eller båda. Kronisk hyperglykemi hos diabetes kombineras med skador, dysfunktion och insufficiens hos olika organ, särskilt ögonen, njurarna, nerverna, hjärtan och blodkärlen.
Patogenesen av diabetes mellitus består av flera länkar: från autoimmun skada på p-celler i pancreas, följt av en insulinbrist i störningar som utlöser insulinresistens. Basen på metaboliska störningar av kolhydrater, fetter och proteiner i diabetes är insufficiensen av insulinets inverkan i målvävnader. Insulinsekretionsstörningar och defekter av dess verkan samverkar ofta i samma patient, och ibland är det inte klart vilket brott som är den främsta orsaken till hyperglykemi.
Symtom på allvarlig hyperglykemi inkluderar polyuri, polydipsi, viktminskning, ibland med polyfagi och minskad synskärpa. Tillväxtnedgång och mottaglighet för infektioner kan också följa kronisk hyperglykemi. Akuta, livshotande komplikationer av diabetes - hyperglykemi med ketoacidos, såväl som hyperosmolärt syndrom utan ketos.
Kroniska komplikationer av diabetes innefattar retinopati med möjlig utveckling av blindhet; nefropati som leder till njursvikt perifer neuropati med risken för sårbildning i underarm och amputation samt Charcot's joint; autonom neuropati som orsakar gastrointestinala, urogenitala, kardiovaskulära symptom och sexuell dysfunktion. Bland patienter med diabetes är frekvensen av aterosklerotiska vaskulära lesioner i hjärtat, perifera och cerebrala kärl höga. Hypertoni, störningar i lipoproteinmetabolism och paradontos finns ofta hos patienter. De emotionella och sociala effekterna av diabetes och behovet av behandling kan orsaka signifikant psykosocial dysfunktion hos patienter och deras familjer.
Två patogenetiska kategorier av diabetes mellitus är kända: den första och andra. Diabetes mellitus typ I (eller typ I) av typ I orsakas av en absolut brist på insulinutsöndring. I diabetes kategori II (typ II) finns samtidigt insulinresistens och ett otillräckligt kompensatoriskt insulinresponssvar.
Typ I-diabetes (β-cell förstöring, som vanligtvis leder till absolut insulinbrist). Inom denna kategori finns två former: immunförmedlad diabetes och idiopatisk diabetes.
Immunmedierad diabetes. Denna typ av diabetes betecknas också av villkoren: insulinberoende diabetes mellitus (IDDM), typ I-diabetes, diabetes med ungdomssjukdom. Det är resultatet av en autoimmun förstörelse av pankreatiska p-celler.
Markörer av β-cellens immunförstörelse inkluderar islet-autoantikroppar (ICA), insulin-autoantikroppar (IAA), glutaminsyra-dekarboxylas-autoantikroppar (GAD65) och autoantikroppar mot tyrosinfosfataser LA-2 och LA2b.
Etiopatogenes. Under påverkan av virus och kemiska agens, på bakgrund av insulit (inflammation i bukspottkärlöppningarna) uttrycks ett antigen på ytan av p-celler. Makrofager känner igen detta antigen som främmande, vilket aktiverar T-cellens immunsvar. Ett T-cellsvar riktat mot exogena antigener kan påverka cellulära isantigener och därigenom orsaka skada på p-cellen. Autoantikroppar förefaller till y-celler och cytoplasmatiska antigener av p-celler. Autoimmun förstörelse fortskrider skjutbart, från det ögonblick som dessa reaktioner lanseras till klinisk manifestation (80-90% av β-celler dör) passerar en viss period. Kliniskt är starten på typ I-diabetes den sista etappen av processen med ölcellskada. Immunmedierad diabetes börjar vanligtvis i barndomen och ungdomar, men kan utvecklas i vilken livstid som helst, även hos 80- eller 90-åringar.
Med tidig upptäckt av skador på dessa celler och med adekvat behandling kan cellskador stoppas och förebyggas.
Den autoimmuna förstörelsen av p-celler har flera genetiska recessiva predisponeringsfaktorer, men den påverkas också av miljöfaktorer som är dåligt förstådda. Även om patienter sällan har övervikt, betyder inte närvaro den oförenlighet med denna diagnos. Patienter med typ I-diabetes är också ofta benägna att andra autoimmuna sjukdomar, såsom Graves sjukdom, Hashimoto thyroidit, Addisons sjukdom, vitiligo etc.
Idiopatisk diabetes. Vissa former av typ I-diabetes har ingen känd etiologi. Ett antal sådana patienter har uthållig insulinopeni och en tendens till ketoacidos, men de saknar indikatorer på en autoimmun process. Även om endast en minoritet av patienter med typ I-diabetes faller i denna kategori, av de som kan klassificeras som diabetes, är majoriteten av afrikansk eller asiatisk ursprung. Hos patienter med denna typ av diabetes uppträder ketoacidos ibland och uppvisar olika grad av insulinbrist mellan sådana episoder. Denna typ av diabetes har ett tydligt arv, brist på data om autoimmun skada på β-celler och är inte associerad med HLA. Det absoluta behovet av insulinutbytesbehandling hos dessa patienter kan förekomma och försvinna.
Typ II-diabetes (från rådande insulinresistens med relativ insulinbrist mot den rådande insulinsekretionsfel med relativ insulinresistens).
Denna typ av diabetes betecknas också av villkoren: insulinberoende diabetes mellitus (NIDDM), typ II-diabetes, diabetes med "vuxen" start. med "vuxen" början. Ursprungligen och ofta under hela livet är insulin inte avgörande för dessa patienter.
Den främsta orsaken till typ II-diabetes är insensitiviteten hos insulinberoende vävnader (lever, muskel, fettvävnad) mot insulin. Normalt binder insulin till specifika receptorer på cellmembranet och därigenom triggar upptag av glukos genom cellen och den intracellulära metabolismen av glukos. Resistens kan uppträda vid receptorns och postreceptornivåerna. I detta fall produceras insulin först i en normal eller överskottsmängd.
De flesta patienter med denna form är överviktiga, vilket i sig orsakar viss grad av insulinresistens. Hos patienter som inte har fetma enligt traditionella masskriterier kan det finnas en ökad andel kroppsfett, som huvudsakligen fördelas i bukregionen. I denna typ av diabetes utvecklas ketoacidos sällan spontant, och när det observeras är det vanligtvis förknippat med stress som ett resultat av en annan sjukdom, såsom infektion. Denna typ av diabetes är ofta odiagnostiserad i många år, eftersom hyperglykemi utvecklas gradvis, och de tidiga stadierna är ibland inte tillräckligt uttalade för att patienten ska märka några av de klassiska symptomen på diabetes. Sådana patienter är i ett tillstånd av ökad risk för makro- och mikrovaskulära komplikationer. Även om patienter med denna form av diabetes kan ha insulinnivåer som verkar normala eller förhöjda, skulle man förvänta sig att de skulle vara ännu högre som svar på hög glykemi om β-celler fungerade normalt. Insulinsekretion hos dessa patienter är således ofullständig och otillräcklig för att kompensera insulinresistens. Insulinresistens kan minska som ett resultat av viktminskning och / eller farmakoterapi av hyperglykemi, men det återkommer sällan till normalt. Risken för att utveckla denna typ av diabetes ökar med ålder, fetma och brist på fysisk aktivitet. Det förekommer oftare hos kvinnor med tidigare diabetes hos gravida kvinnor och hos patienter med högt blodtryck och dyslipidemi, och frekvensen varierar i olika ras och etniska undergrupper. Vissa egenskaper hos diabetes mellitus typ I och II presenteras i tabellen.
Huvud tecken på diabetes mellitus typ I och II