Fedtudveksling
Fedtstofskifte - et sæt processer for omdannelse af fedtstoffer i kroppen. Fedtstoffer - energi og plastmateriale, de er en del af membranerne og cytoplasmaet af celler. En del af fedtet akkumuleres i form af reserver i det subkutane fedtvæv, stort og lille omentum og omkring nogle indre organer (nyrer) - 30% af den samlede kropsvægt. Hovedparten af fedt er neutralt fedt, som er involveret i fedtstofskifte. Dagligt behov for fedt - 70-100 g
Nogle fedtsyrer er uundværlige for kroppen og skal stamme fra mad - det er flerumættede fedtsyrer: linolensyre, linolensyre, arachidonsyre, gamma-aminobutyrsyre (skaldyr, mejeriprodukter). Gamma-aminosmørsyre er det vigtigste hæmmende stof i centralnervesystemet. Takket være det er der en regelmæssig ændring af faser af søvn og vågenhed, det korrekte arbejde med neuroner. Fedtstoffer er opdelt i dyr og grøntsager (olier), som er meget vigtige for normal fedtstofskifte.
Stadier af fedtstofskifte:
1. enzymatisk nedbrydning af fedtstoffer i fordøjelseskanalen til glycerin og fedtsyrer;
2. dannelsen af lipoproteiner i tarmslimhinden
3. blod lipoprotein transport
4. hydrolyse af disse forbindelser på overfladen af cellemembraner
5. absorption af glycerol og fedtsyrer i celler
6. syntese af egne lipider fra fedtstoffer;
7. oxidation af fedtstoffer med frigivelse af energi, CO2 og vand.
Med et overskydende indtag af fedt fra fødevarer går det ind i glycogen i leveren eller deponeres i reserven. Med mad rig på fedtstoffer modtager en person fedtlignende stoffer - fosfatider og steariner. Fosfatider er nødvendige for at opbygge cellemembraner, kerner og cytoplasma. De er rige på nervøs væv.
Den vigtigste repræsentant for stearin er kolesterol. Dets norm i plasma er 3,11 - 6,47 mmol / l. Kolesterol er rig på kylling æggeblomme, smør, lever. Det er nødvendigt for nervesystemets normale funktion, det reproduktive system, hvorfra cellulære membraner og kønshormoner er bygget. I patologi fører det til aterosklerose.
Kulhydratmetabolisme - et sæt transformationer af kulhydrater i kroppen. Kulhydrater - en energikilde i kroppen til direkte brug (glukose) eller dannelse af depot (glykogen). Dagligt behov - 400-500 gr.
Stadier af kulhydratmetabolisme:
1. enzymatisk nedbrydning af fødevarecarbohydrater til monosaccharider;
2. absorption af monosaccharider i tyndtarmen;
3. Deponering af glukose i leveren i form af glycogen eller dets direkte anvendelse
4. nedbrydning af glycogen i leveren og strømmen af glucose i blodet
5. oxidation af glucose med frigivelse af CO2 og vand.
Kulhydrater absorberes i fordøjelseskanalen i form af glucose, fructose og galactose. De går ind i rotationsvenen i leveren, hvor de omdannes til glukose, som akkumuleres i form af glykogen. Processen med glukose til glycogen i leveren - glykogenese.
Glucose er en konstant bestanddel af blodet og er normalt 4,46-6,67 mmol / l (80-120 mg /%). Forhøjet blodglukose - hyperglykæmi, nedsættelse - hypoglykæmi. Et fald i glukoseniveauet til 3,89 mmol / l (70 mg /%) forårsager følelse af sult, op til 3,23 mmol / l (40 mg /%) - kramper, delirium og tab af bevidsthed (koma) forekommer. Glukogenolyseprocessen i leveren til glucose er glycogenolyse. Processen med biosyntese af kulhydrater fra decayprodukterne af fedtstoffer og proteiner er glyconeogenese. Processen med opdeling af kulhydrater uden ilt med akkumulering af energi og dannelse af mælkesyre og pyrodruesyrer - glykolyse. Når glukosen stiger i mad, omdanner leveren den til fedt, som derefter anvendes.
Ernæring - En kompleks proces med modtagelse, fordøjelse, absorption og assimilering af næringsstoffer af kroppen. Det optimale forhold mellem proteiner, fedtstoffer og kulhydrater for en sund person: 1: 1: 4.
194.48.155.245 © studopedia.ru er ikke forfatteren af de materialer, der er indsendt. Men giver mulighed for fri brug. Er der en ophavsretskrænkelse? Skriv til os | Kontakt os.
Deaktiver adBlock!
og opdater siden (F5)
meget nødvendigt
Stadier af kulhydratmetabolisme;
1. fase. Spaltningen af polysaccharider og deres absorption i blodet, kulhydrater træder ind i kroppen med mad og opdeles i tolvfingertarmen og i den øvre tyndtarme til monosaccharider. For detaljer om krænkelser af fordøjelse og absorption af kulhydrater henvises til lærebog s. 272-273.
2. fase. Carbohydrat Deponering: Kulhydrater deponeres i form af glykogen i leveren og musklerne, og i form af triglyceroler i fedtvæv - ca. 90% af de sugede monosaccharider går ind i blodbanen og derefter ind i leveren, hvor de omdannes til glykogen (således at sikre glycogeneseprocesser), ca. 15 % af kulhydrater gennem lymfesystemet med den nuværende lymf spredt til alle væv i kroppen.
Overtrædelse af aflejringen af kulhydrater er:
· In depositum reduktion glukose i form af glykogen - a) det er forbundet med ↓ glycogensyntese i leversygdomme (hepatitis, fosforforgiftning, CCl4, hypoxi, B og C hypoavitaminose, endokrine lidelser - diabetes, Addison's sygdom, thyrotoksicose, ↓ tone, ps), når hepatocytter ikke er i stand til at syntetisere glycogen; b) i arvelige sygdomme - aglykogenose og glycogenose 0, karakteriseret ved en defekt i enzymet glycogensyntetase, arvet på en autosomal recessiv måde; c) på grund af forøget glycogen nedbrydning (glycogenolyse) under betingelser med CNS excitation, feber, stress.
· i depositum forbedring - disse indbefatter varianter af den pathologiske afsætning af glycogen som følge af arvelige defekter af glykogenmetabolismenzymer (12 typer glykogenose er kendt, se lærebogen s. 274-275)
En af de vigtigste manifestationer af overtrædelse af aflejringen af kulhydrater er hypoglykæmi.
3. fase. Den mellemliggende metabolisme af kulhydrater indbefatter alle transformationer af kulhydrater fra det øjeblik de kommer ind i cellen indtil dannelsen af slutprodukterne af CO2 og H2Om:
- glycolyse - anaerob oxidation af glucose til pyruvat og lactat;
- aerob nedbrydning af gluoxidativ dekarboxylering af pyruvat til ac-Co A (pyruvat omdannes under anvendelse af det komplekse enzymkompleks - pyruvat-dehydrogenasesystem, hvoraf vitamin B er et coenzym);
- TsTK- kræver også coenzym-vitamin B 'for visse enzymer af denne metaboliske vej;
- pentosephosphatcyklus eller shunt, der leverer NADPH2, nødvendigt til syntese af fedtsyrer, cholesterol og steroidhormoner og ribose-5-phosphat, som kan anvendes i biosyntese af RNA og DNA.
Intermediære stofskiftesygdomme består i at skifte glucose-aerobe metabolismestier til anaerob nedbrydning, hvilket observeres når:
· Patologi i åndedrætssystemet og kardiovaskulærsystemet
· Hypoavitaminose B 'og C
Konsekvenserne af overtrædelse af de tre stadier af kulhydratmetabolisme omfatter: a) metabolisk acidose på grund af akkumulering af lactat og pyruvat; b) ↓ ats-Co A, og derfor ↓ dannelse af ATP, NADF · H2 og ↓ acetylcholinsyntese; c) aktivitet af pentosefosfatcyklusen, hvilket fører til ↓ syntese af cholesterol, FA, NA, hormoner.
4. fase. Isolering af glucose og dens reabsorption - krænkelser af denne fase består af:
· reducerer glufiltrering i tilfælde af nyresvigt eller i ↓ nyreblodforsyning, når glukose er fraværende i urinen, selv med glykæmi, der overskrider nyretærsklen (8,8-9,9 mmol / l), da mindre glukose under disse betingelser filtreres, og det hele har tid til at reabsorbere ind i proksimal nyrer i tubuli
· i stigende glufiltrering, hvad der observeres ved renal glukosuri
· In reduktion af limreabsorption i tilfælde af nefropati, når glukose kan optræde i urinen selv under normoglykemisforhold, er det på grund af disse fakta umuligt at diagnosticere diabetes kun ved niveauet af glukose i urinen.
Regulering af kulhydratmetabolisme.
Blodglukoseniveau er den vigtigste faktor i helbredet hos organismen som helhed og kriteriet om tilstrækkeligheden af reguleringen af kulhydratmetabolisme. Normale blodglukoseniveauer opretholdes af centralnervesystemet, tarmene, leveren, nyrerne, bugspytkirtlen, binyrerne, fedtvæv og andre organer.
Hvis carbhydratmetabolismen er nedsat, kan hyperglykæmi (glukoncentration> 5,5 mmol / l) og hypoglykæmi (glukoncentration 2 + endoplasmatisk retikulum) udvikles.
Den metaboliske virkning af insulinkomplekset indeholder 8 virkninger på metabolismen af kulhydrater, lipider, proteiner, NK (at kende dem - lærebog på s. 278-279).
Virkninger af insulin: 1) permeabilitet af cellemembraner i muskler og fedtvæv til glu, natriumioner, kalium, AK, for ketonlegemer i muskler;
2) Forøgelse af glycogenese i leveren ved aktivering af glycogensyntetase;
3) aktiverer enzymet hexokinase, som phosphorylerer glu;
4) reducerer glycogenolyse, hæmmer aktiviteten af phosphatase og phosphorylase;
5) reducerer aktiviteten af gluconeogenesenzymer;
6) aktiverer proteinsyntese;
7) forbedrer syntesen af triglycerider fra carbohydrater;
8) fremskynder brugen af fejl i TCA og PFS.
Insulin er således et anabolsk hormon, der giver en antiskatabolisk virkning i metabolisme.
test_kontrol_2001_s_otvetami
1. Akut viral hepatitis "A".
2. Akut viral hepatitis "B".
3. Alkoholskader i leveren.
4. Obstruktiv gulsot.
5. Hemolytisk gulsot.
Andelen af ukonjugeret bilirubin i total bilirubin er mere end 90%
1. Sygdomme af Gilbert
2. Kronisk vedvarende hepatitis
3. Cancer Vater nippel.
4. Obstruktion gulsot.
5. Akut viral hepatitis.
Hos en patient med gulsot, en stigning i serumaktivitet
5'-nukleotidase> GGTP> ALP> ALT> AST er mest karakteristisk for
1. Akut viral hepatitis "A".
2. Akut viral hepatitis "B".
3. Alkoholisk leverskade.
4. Obstruktiv gulsot.
5. Hemolytisk gulsot.
Den informative test af cytolytisk syndrom er
stigning i serumaktivitet
4. GGTP, sorbitol dehydrogenase.
5. Alt ovenfor.
En informativ indikator for et fald i leverenes syntetiske evne er
1. Forhøjet albumin.
2. Reduceret transaminaseaktivitet.
3. Mindsket prothrombin.
4. Forbedring af fibrinogen.
5. Alt ovenfor.
Hepatocyt cytochrom P-450 giver
1. Syntese af glycogen.
2. Xenobiotisk afgiftning.
3. Syntese af fedtsyrer.
4. Syntese af galdesyrer.
5. Alt ovenfor er korrekt.
En stigning i serum er karakteristisk for den giftige virkning af alkohol på leveren.
2. Fibrin nedbrydningsprodukter.
3. GGTP aktiviteter.
4. Cholinesteraseaktivitet.
5. Syrer phosphataseaktiviteter.
Den højeste aktivitet af AsAT i hepatocytter opdages i:
3. Golgi apparat.
5. Plasmamembran.
Med nederlaget for hepatocytter, den største relative stigning i serum
Øget serumaktivitet af sorbitoldehydrogenase er karakteristisk for
1. hjertesygdom
2. Leversygdom.
3. Skeletmuskel sygdomme.
4. Nyreskade.
5. Pankreasygdomme.
Den internationale klassifikation deler fermenites i seks klasser.
ifølge deres
1. Molekylmasse.
2. Substrate specificitet.
3. Katalyseens effektivitet.
4. Type katalyseret reaktion.
5. Organforening.
Acid phosphataseaktivitet er højere i serum end i plasma siden
1. Enzymet frigives fra blodplader, når en koagulat dannes..
2. I plasma er enzymet sorberet på fibrinogen.
3. Tab af enzympolymerisering forekommer i plasma.
4. I serum aktiveres enzymet.
5. Enzyminhibitorer er til stede i plasma.
En patient med akut smerte i brystet eller i maven
relativ stigning i serumaktivitet af QA> AST> ALT >>
GGTP> amylase. Den mest sandsynlige diagnose
1. Akut pancreatitis.
2. Akut viral hepatitis.
3. Renalkolisk.
4. Myokardieinfarkt.
5. Akut pleuris.
En patient med akut smerte i brystet eller i maven
relativ stigning i serumlipaseaktivitet> amylase >>
ALT> AST >> KK. Den mest sandsynlige diagnose
1. Akut pancreatitis.
2. Akut viral hepatitis.
3. Renalkolisk.
4. Myokardieinfarkt.
5. Akut pleuris.
En patient med akut smerte i brystet eller i maven
forhøjet serum ALT aktivitet> GGTP>
AST> amylase >> KK. Dette er typisk for
1. Akut pancreatitis.
2. Renalkolisk.
3. Hepatocellulær patologi.
4. Myokardieinfarkt.
5. Lungemboli.
Mest indicative for øget knogleresorption
er en stigning i serumaktivitet
1. Alkalisk phosphatase.
4. Tartratresistent syrephosphatase.
I prostatacancer øges overvejende.
3. Alkal fosfatase.
4. Tartrat-syrephosphatase.
Til diagnosticering af obstruktiv gulsot anbefales det at bestemme
serumaktivitet
2. LDH isoenzymer.
5. Kreatin kinase isoenzymer.
Det enzym, der udskilles i blodet er
2. Alkalisk phosphatase.
Kolestase markører er
2. LDH og kreatinkinase isoenzymer.
3. Histidase, urokinase.
4. 5'-nukleotidase, GGTP, alkalisk phosphatase.
5. Alle ovennævnte enzymer.
Hemolyse af røde blodlegemer øger aktiviteten
Den intracellulære mediator af virkningen af hormoner kan være
5. Alt ovenfor er sandt..
Hormoner kan være
5. Ethvert af de anførte stoffer.
1. Sænker blodkalciumniveauet.
2. Øger blodkalciumniveauet.
3. Forhøjer fosforindholdet i serum.
4. påvirker ikke niveauet af calcium og fosfor i serum.
5. Interfererer med udskillelse af calcium og fosfor med urin.
Niveauet af aldosteron i blodserumet påvirkes
1. Kropsposition.
2. Natriumindhold i fødevarer.
3. Renin-plasmaniveau.
4. Kaliumindhold i plasma.
5. Alt ovenfor.
Serum aldosteron niveauer stiger med
1. Conn syndrom.
2. Hypertensive hjertesygdom (malign form).
3. Hyperplasi af binyrebarken.
4. Alle disse sygdomme.
5. Ingen af de listede sygdomme.
Forstyrrelser af kulhydrataflejring
Normalt deponeres kulhydrater i form af glykogen. Glycogenmolekylet kan indeholde op til en million monosaccharider. I dette tilfælde forekommer krystallisation af glycogen, som det var, og det har ikke en osmotisk virkning. Denne formular er egnet til opbevaring i et bur. Hvis et sådant antal glukosemolekyler blev opløst, ville cellen bryde sammen på grund af osmotiske kræfter. Glycogen er en deponeret form for glucose. Det er indeholdt i næsten alle væv. Især meget i leveren og musklerne i cellerne i nervesystemet er mængden af glykogen minimal. Muskelglycogen bruges som energikilde under intens fysisk anstrengelse. Leverglycogenolyse aktiveres som reaktion på et fald i glucosekoncentrationen i pauser i et måltid eller som reaktion på stressende virkninger. De vigtigste hormoner, der aktiverer glyco-genolyse, er glucagon, adrenalin (epinephrin) og cortisol.
Hormonal regulering af glycogenolyse
Virkning på glycogenolyse
Binyre medulla
Forstyrrelser af aflejringen af kulhydrater indbefatter først og fremmest et fald i syntesen af glycogen, forøget nedbrydning af glycogen og patologisk afsætning af glycogen.
Mindsket glycogensyntese. Blandt de etiologiske faktorer, der er nævnt for det første, toksisk skade på hepatocytter (bakteriel og viral mikroflora, forgiftning med fosfor, tetrachlormethan etc.). For det andet er manglen på ilt og som følge heraf et markant fald i effektiviteten af dannelsen af ATP. For det tredje reducerer tonen i det parasympatiske nervesystem. Fjerde hypovitaminose B og C. Den femte etiologiske gruppe omfatter endokrine sygdomme - diabetes mellitus, thyrotoksikose, adrenal insufficiens (Addison's sygdom).
Forhøjet glykogen nedbrydning. Forøget glycogenolyse i leveren forekommer først, på baggrund af den øgede aktivitet i det sympatiske nervesystem; For det andet med øget produktion af hormoner - glycogenolysestimulerende midler (adrenalin, glucagon, thyroxin og somatotrop hormon). En stigning i sympatiske effekter og en øget koncentration i blodet af hormoner, der stimulerer glycogenolyse, observeres med intensivt muskulært arbejde, chok, feber og følelsesmæssig anstrengelse.
Patologisk glykogenaflejring. Dette er en gruppe af arvelige sygdomme, hvor der på grund af genetiske defekter af visse enzymer af glykogenmetabolisme forekommer dens overdrevne ophobning i forskellige organer, primært i lever- og skeletmusklerne. I nogle typer glykogenose syntetiseres glykogen med nedsat struktur. 12 former for glycogenose er beskrevet. De mest almindelige er:
Forstyrrelser af kulhydrataflejring
Forstyrrelser af kulhydratmetabolisme
Forstyrrelser i kulhydratmetabolisme klassificeres efter processtrin. Der er flere sådanne faser:
1. Indtagelse af fødevarer i mavetarmkanalen, opdeling af monosaccharider i tolvfingertarmen og den øvre tyndtarme og deres absorption i blodet.
2. Deponering af kulhydrater.
H. Mellemliggende kulhydratmetabolisme:
- anaerob og aerob glukosfordøjelse;
- processen med gluconeogenese (glucosesyntese fra ikke-carbohydratprecursorer).
4. Isolering af glukose gennem det glomerulære apparat i nyrerne med primær (foreløbig) urin og dens fuldstændige reabsorption i nyretubuli.
Overtrædelse af nedbrydning og absorption af kulhydrater
Overtrædelse af nedbrydning af kulhydrater. I en sund krop begynder hydrolysen af glycogen og fødevarestivelse i mundhulen under påvirkning af spyt-a-amylase. Monosaccharider kan absorberes i mundhulen. I maven findes der ingen enzymer, der hydrolyserer kulhydrater. I tyktarmen i tyndtarmen under påvirkning af a-amylase pancreasjuice hydrolyserer de til dextriner og maltose (mavefordøjelse). På overfladen af enterocyternes mikrovilli er følgende enzymer placeret: sucrase, maltase, lactase, isomaltase og andre, der nedbryder dextriner og disaccharider i monosaccharider (parietal fordøjelse).
Blandt de mest typiske defekter kan tilskrives manglen på disaccharidase enzymer: sucrase og isomaltase, som altid manifesterer sig i kombination. Som et resultat er saccharose- og isomaltosedesacchariderne ikke opdelt og absorberes ikke af kroppen. De disaccharider, som akkumuleres i tarmlumenet binder osmotisk en signifikant mængde vand, hvilket forårsager diarré (diarré). Under disse betingelser er det også muligt for epithelceller at absorbere en vis mængde disaccharider. De forbliver imidlertid metabolisk inaktive og udskilles ret hurtigt i urinen i en uændret form. I tilfælde af disaccharidaseaktivitetsfejl forårsager disaccharidbelastning ikke hyperglykæmi i området fra 30-90 minutter, som det er tilfældet hos raske mennesker.
Sygdomsforstyrrelser. Hos raske mennesker absorberes monosaccharider som glucose, galactose, fructose og pentose af mikrovilli af tyndt-epitelceller. Overgang af monosaccharider over membranen af epithelceller sker ved sekundær aktiv transport med den obligatoriske deltagelse af en ATP-afhængig natriumpumpe og en specifik bærer. I tilfælde af sekundær aktiv transport bruges energien af en elektrokemisk gradient oprettet til et andet stof (natriumioner) til at overføre en forbindelse (for eksempel glucose).
Blandt de etiologiske faktorer af kulhydratabsorptionsforstyrrelser er følgende grupper kendetegnet:
1) betændelse i tyndtarmens slimhinde
2) virkningen af toksiner, der blokererer processen med phosphorylering og dephosphorylering (phloridzin, monoiodoacetat);
H) mangel på Na + ioner, for eksempel i hypofunktion af binyrens cortex;
4) krænkelse af blodtilførslen til tarmvæggen
5) hos nyfødte og spædbørn er utilstrækkelig aktivitet af fordøjelsesenzymer og enzymatiske systemer til phosphorylering og dephosphorylering af kulhydrater mulig. Eksempelvis præsenterer vi laktoseintoleranssyndrom uden laktaseenzymmangel og medfødt laktasemangel.
Lactoseintoleranssyndrom uden mangel på enzymet lactase fremstår som ondartet i de første dage efter fødslen i form af svær diarré, opkastning, acidose, laktosuri og ofte proteinuri. Atrofi af binyrerne og leveren, detekteres også degenerering af nyretubuli.
Medfødt laktasemangel. Hos raske mennesker bryder lactasen ned lactose i glucose og galactose. Nyfødte får normalt 50-60 g lactose (med mælk) om dagen. Den mest karakteristiske manifestation af laktasemangel er diarré efter at have drukket mælk. Uhydrolyseret laktose kommer ind i tyndtarmen, hvor den er gæret med intestinal mikroflora for at danne gasser (som forårsager flatulens) og syrer. Deres osmotiske virkning tiltrækker en stor mængde vand i tarmhulen, hvilket forårsager diarré. Samtidig har afføringen en sur pH-værdi og indeholder lactose, undertiden observeres laktosuri. Over tid udvikler barnet hypotrofi. Dette syndrom skal skelnes fra erhvervet laktasemangel (med enteritis, inflammatoriske sygdomme i tyktarmen, sprue) såvel som fra intestinal laktasemangel, som forekommer hos voksne.
Forstyrrelser af kulhydrataflejring
Normalt deponeres kulhydrater i form af glykogen. Glycogenmolekylet kan indeholde op til en million monosaccharider. I dette tilfælde forekommer krystallisation af glycogen, som det var, og det har ikke en osmotisk virkning. Denne formular er egnet til opbevaring i et bur. Hvis et sådant antal glukosemolekyler blev opløst, ville cellen bryde sammen på grund af osmotiske kræfter. Glycogen er en deponeret form for glucose. Det er indeholdt i næsten alle væv. Især meget i leveren og musklerne i cellerne i nervesystemet er mængden af glykogen minimal. Muskelglycogen bruges som energikilde under intens fysisk anstrengelse. Leverglycogenolyse aktiveres som reaktion på et fald i glucosekoncentrationen i pauser i et måltid eller som reaktion på stressende virkninger. De vigtigste hormoner, der aktiverer glyco-genolyse, er glucagon, adrenalin (epinephrin) og cortisol.
Dato tilføjet: 2016-01-07; Visninger: 394; ORDER SKRIVNING ARBEJDE
Hormonal regulering af kulhydrat og fedtstofskifte
De vigtigste energiressourcer i en levende organisme - kulhydrater og fedtstoffer har en høj reserve af potentiel energi, der nemt udvindes fra dem i celler ved hjælp af enzymatiske kataboliske transformationer. Den energi, der frigives under processen med biologisk oxidation af carbohydrat- og fedtstofskifteprodukter, såvel som glycolyse, omdannes i væsentlig grad til den kemiske energi af phosphatbindingerne i den syntetiserede ATP.
Den kemiske energi af høj-energiobligationer, der akkumuleres i ATP, bruges til gengæld på forskellige typer cellearbejde - skaber og opretholder elektrokemiske gradienter, muskelkontraktion, sekretoriske og visse transportprocesser, proteinbiosyntese, fedtsyrer etc. Ud over funktionen "brændstof" spiller kulhydrater og fedtstoffer sammen med proteiner rollen som vigtige leverandører af byggematerialer, der er en del af cellens nukleinsyrer, enkle proteiner, glycoproteiner, et antal lipider etc.
ATP, syntetiseret på grund af nedbrydning af kulhydrater og fedtstoffer, giver ikke kun cellerne energi, der er nødvendige for arbejde, men er også en kilde til cAMP dannelse og deltager også i reguleringen af aktiviteten af mange enzymer, tilstanden af strukturelle proteiner, hvilket sikrer deres phosphorylering.
De carbohydrat- og lipidsubstrater, der anvendes direkte af cellerne, er monosaccharider (primært glucose) og ikke-esterificerede fedtsyrer (NEFA) og også ketonlegemer i nogle væv. Deres kilder er levnedsmidler, der absorberes af tarmene, deponeres i organer i form af glykogen, kulhydrater og lipider i form af neutrale fedtstoffer samt ikke-kulhydratprecursorer, primært aminosyrer og glycerol, som danner kulhydrater (gluconeogenese).
Lever og fedtvæv tilhører deponeringsorganerne hos hvirveldyr og lever og nyrer til glukoneogeneseorganer. I insekter er fedtlegemet deponeringsorganet. Derudover kan nogle reservedele eller andre produkter, der er lagret eller produceret i en arbejdscelle, være kilder til glucose og NEFA. Forskellige måder og stadier af kulhydrat og fedtstofskifte er indbyrdes forbundne af mange gensidige påvirkninger. Retningen og intensiteten af strømmen af disse metaboliske processer afhænger af en række eksterne og interne faktorer. Disse omfatter især mængden og kvaliteten af det forbrugte levnedsmiddel og rytmerne for dets indtræden i kroppen, niveauet af muskel og nervøsitet mv.
Dyreorganismen tilpasser sig fødevareregimets natur til den nervøse eller muskelbelastning ved hjælp af et komplekst sæt koordineringsmekanismer. Således udføres kontrollen af strømmen af forskellige reaktioner af carbohydrat og lipidmetabolisme på niveauet af cellen ved koncentrationerne af de respektive substrater og enzymer såvel som ved graden af akkumulering af produkterne af en bestemt reaktion. Disse styringsmekanismer vedrører mekanismerne for selvregulering og implementeres både i encellulære og multicellulære organismer.
I sidstnævnte kan reguleringen af udnyttelsen af kulhydrater og fedt forekomme i niveauet af intercellulære interaktioner. Navnlig begge typer af metabolisme gensidigt gensidigt kontrolleret: NEFA i musklerne hæmmer nedbrydningen af glucose, mens produkterne fra nedbrydning af glucose i fedtvæv inhiberer dannelsen af NEFA. I de mest organiserede dyr fremkommer en særlig intercellulær mekanisme for regulering af interstitiel metabolisme, hvilket bestemmes af udseendet i det endokrine systems evolutionære proces, hvilket er af største betydning for kontrollen af hele stofskiftets metaboliske processer.
Blandt de hormoner, der er involveret i reguleringen af fedt- og kulhydratmetabolisme hos hvirveldyr, besidder følgende et centralt sted: hormoner i mave-tarmkanalen, som styrer fordøjelsen af fødevarer og absorptionen af fordøjelsesprodukter i blodet; insulin og glucagon er specifikke regulatorer af den interstitielle metabolisme af kulhydrater og lipider; Væksthormon og funktionelt forbundet med det "somatomedin" og CIF, glucocorticoider, ACTH og adrenalin er faktorer for uspecifik tilpasning. Det skal bemærkes, at mange af disse hormoner også er direkte involveret i reguleringen af proteinmetabolisme (se kapitel 9). Seksionshastigheden for disse hormoner og gennemførelsen af deres virkninger på væv er indbyrdes forbundne.
Vi kan ikke specifikt dvæle på funktionen af de hormonelle faktorer i mave-tarmkanalen udskilt i neurohumoral fase af sekretion. Deres hovedvirkninger er velkendte fra den generelle fysiologi af mennesker og dyr, og i øvrigt er de allerede fuldt ud nævnt i Ch. 3. Lad os dvæle på den endokrine regulering af den interstitielle metabolisme af kulhydrater og fedtstoffer.
Hormoner og regulering af interstitial carbohydratmetabolisme. En integreret indikator for balancen af kulhydratmetabolisme i hvirveldyrets krop er koncentrationen af glukose i blodet. Denne indikator er stabil og er ca. 100 mg% (5 mmol / l) hos pattedyr. Dens afvigelser i normen overstiger normalt ikke ± 30%. Niveauet af glukose i blodet afhænger dels af tilstrømningen af monosaccharidet i blodet hovedsageligt fra tarmen, leveren og nyrerne og på den anden side fra udstrømningen til arbejds- og deponeringsvævet (fig. 95).
Tilstrømningen af glukose fra leveren og nyren bestemmes af forholdet mellem aktiviteterne af glycogenphosphorylase og glycogen syntetase reaktion i leveren, forholdet mellem intensiteten af glucosesænkningen og intensiteten af gluconeogenese i leveren og dels i nyren. Indgangen af glucose i blodet korrelerer direkte med niveauerne af phosphorylase-reaktionen og processerne af gluconeogenese.
Udstrømningen af glukose fra blodet ind i vævet er direkte afhængig af transportens hastighed i muskel-, fedt- og lymfoide celler, hvis membraner skaber en barriere for indtrængen af glukose ind i dem (husk at membranerne i lever, hjerne og nyrer er let permeable til monosaccharid); metabolisk udnyttelse af glucose, som igen er afhængig af membranens permeabilitet og den aktivitet, som de vigtigste enzymer i dens nedbrydning har; omdannelsen af glucose til glycogen i levercellerne (Levin et al., 1955; Newholm, Randle, 1964; Foa, 1972).
Alle disse processer forbundet med transport og glukosemetabolismen styres direkte af et kompleks af hormonelle faktorer.
Hormonale regulatorer af kulhydratmetabolismen ved indvirkning på den generelle retning af metabolisme og glykæmi kan opdeles i to typer. Den første type hormoner stimulerer brugen af glucose ved væv og dets afsætning i form af glykogen, men hæmmer gluconeogenese og forårsager følgelig et fald i koncentrationen af glucose i blodet.
Hormon af denne type handling er insulin. Den anden type hormon stimulerer nedbrydningen af glycogen og gluconeogenese og forårsager derfor en stigning i blodglukose. Hormonerne af denne type omfatter glucagon (såvel som secretin og VIP) og adrenalin. Hormoner af den tredje type stimulerer gluconeogenese i leveren, hæmmer glukoseudnyttelsen fra forskellige celler, og selvom de forøger dannelsen af glycogen med hepatocytter som følge af overvejelsen af de to første virkninger, øger de som regel også glukoseniveauet i blodet. Hormonerne af denne type omfatter glucocorticoider og GH - "somatomediner". Imidlertid har en ensrettet virkning på gluconeogeneseprocessen, syntesen af glycogen og glycolyse, glucocorticoider og væksthormon-somatomediner en anden virkning på permeabiliteten af cellemembraner i muskel og fedtvæv til glucose.
Ifølge handlingsretningen om koncentrationen af glukose i blodet er insulin et hypoglykæmisk hormon (hormon "hvile og mætning"), mens hormoner af den anden og tredje type er hyperglykæmiske (hormoner "stress og fastende") (Fig. 96).
Insulin kan kaldes hormonassimilering og deponering af kulhydrater. En af årsagerne til den øgede udnyttelse af glukose i væv er stimuleringen af glycolyse. Det udføres muligvis på niveauet af aktivering af de vigtigste enzymer af glycolyse af hexokinase, især en af sine fire kendte isoformer, hexokinase II og glucokinase (Weber, 1966, Ilyin, 1966, 1968). Tilsyneladende spiller acceleration af pentosephosphatbanen på stadiet af glucose-6-phosphat-dehydrogenase-reaktionen også en vis rolle i at stimulere glukosekatabolisme af insulin (Leites, Lapteva, 1967). Det antages, at i stimulering af glukoseoptagelse af leveren under fødevarehyperglykæmi under påvirkning af insulin spiller den hormonelle induktion af det specifikke hepatiske enzym glucokinase, som selektivt phosphorylerer glucose i høje koncentrationer, en vigtig rolle.
Hovedårsagen til stimulering af glukoseudnyttelse af muskel- og fedtceller er primært den selektive stigning i cellemembranernes permeabilitet til monosaccharidet (Lunsgaard, 1939, Levin, 1950). På denne måde opnås en stigning i koncentrationen af substrater til hexokinase-reaktionen og pentosephosphatvejen.
Forbedret glycolyse under påvirkning af insulin i skeletmuskel og myokard spiller en væsentlig rolle i akkumuleringen af ATP og sikrer muskelcellernes funktion. I leveren synes øget glykolyse at være vigtig ikke så meget for at øge indtagelsen af pyruvat i vævsåndesystemet, men snarere at akkumulere acetyl CoA og malonyl CoA som forstadier til dannelsen af polyatomiske fedtsyrer og derfor triglycerider (Newsholm, Start, 1973).
Glycerophosphat dannet under glycolyse er også inkluderet i syntesen af neutralt fedt. Hertil kommer, at hormonel stimulering af glucose-6-phosphat dehydrogenase reaktionen, der fører til dannelsen af NADPH, en reducerende cofaktor, der er nødvendig for biosyntese af fedtsyrer og glycerolphosphat, spiller en vigtig rolle i leveren og især i fedtvæv for at forøge lipogeneseniveauet fra glucose. I pattedyr omdannes kun 3-5% af den absorberede glucose til hepatisk glykogen, og mere end 30% opsamles som fedt deponeret i aflejringsorganerne.
Således reduceres den primære virkningsretning af insulin på glycolyse og pentose-phosphatvejen i leveren og især i fedtsvæv til dannelse af triglycerider. I pattedyr og fugle i adipocytter og hos lavere hvirveldyr i hepatocytter er glucose en af de vigtigste kilder til deponerede triglycerider. I disse tilfælde reduceres den fysiologiske betydning af den hormonelle stimulering af kulhydratudnyttelsen i høj grad til stimuleringen af lipidaflejring. Samtidig påvirker insulin direkte syntesen af glykogen - den deponerede form af kulhydrater - ikke kun i leveren, men også i muskler, nyre og muligvis fedtvæv.
Hormonet har en stimulerende virkning på glykogendannelse, der øger aktiviteten af glycogensyntetase (overgangen af den inaktive D-form til den aktive I-form) og hæmmer glycogenphosphorylase (overgangen af den inaktive 6-form til L-formen) og derved hæmmer glycogenogenese i celler (Fig. 97). Begge virkninger af insulin på disse enzymer i leveren medieres tilsyneladende ved aktivering af membranprotease, akkumulering af glycopeptider og aktivering af cAMP-phosphodiesterase.
En anden vigtig retning af insulinvirkning på carbohydratmetabolisme er inhiberingen af gluconeogeneseprocesser i leveren (Krebs, 1964; Ilyin, 1965; Ixton et al., 1971). Inhibering af gluconeogenese ved hormonet udføres ved niveauet af reduktion af syntesen af nøgle enzymer phosphoenolpyruvatcarboxykinase og fructose 16-diphosphatase. Disse virkninger medieres også af en stigning i dannelsen af glycopeptider - hormonmediatorer (figur 98).
Glukose i enhver fysiologisk tilstand er den vigtigste kilde til magt for nerveceller. Med en stigning i insulinsekretion er der en vis stigning i glukoseoptagelsen af nervesvævet, tilsyneladende på grund af stimulering af glycolyse i den. Imidlertid forekommer der ved høje koncentrationer af hormonet i blodet, der forårsager hypoglykæmi, kulhydrats hovelse i hjernen og hæmning af dets funktioner.
Efter indførelsen af meget store doser insulin kan en dyb inhibering af hjernecentrene føre til udvikling af konvulsioner, derefter til bevidsthedstab og blodtryksfald. Denne tilstand, der opstår, når koncentrationen af glucose i blodet under 45-50 mg% kaldes insulin (hypoglykæmisk) chok. Konvulsiv og chok respons på insulin anvendes til den biologiske standardisering af insulinpræparater (Smith, 1950; Stewart, 1960).
Medicin, Sundhed: Forstyrrelser i kulhydratmetabolisme, studievejledning
Essay om emnet:
Forstyrrelser af kulhydratmetabolisme
Forstyrrelser af kulhydratmetabolisme
Forstyrrelser i kulhydratmetabolisme klassificeres efter processtrin. Der er flere sådanne faser:
1. Indtagelse af fødevarer i mavetarmkanalen, opdeling af monosaccharider i tolvfingertarmen og den øvre tyndtarme og deres absorption i blodet.
2. Deponering af kulhydrater.
H. Mellemliggende kulhydratmetabolisme:
- anaerob og aerob glukosfordøjelse;
- processen med gluconeogenese (glucosesyntese fra ikke-carbohydratprecursorer).
4. Isolering af glukose gennem det glomerulære apparat i nyrerne med primær (foreløbig) urin og dens fuldstændige reabsorption i nyretubuli.
Overtrædelse af nedbrydning og absorption af kulhydrater
Overtrædelse af nedbrydning af kulhydrater. I en sund krop begynder hydrolysen af glycogen og fødevarestivelse i mundhulen under påvirkning af spyt-a-amylase. Monosaccharider kan absorberes i mundhulen. I maven findes der ingen enzymer, der hydrolyserer kulhydrater. I tyktarmen i tyndtarmen under påvirkning af a-amylase pancreasjuice hydrolyserer de til dextriner og maltose (mavefordøjelse). På overfladen af enterocyternes mikrovilli er følgende enzymer placeret: sucrase, maltase, lactase, isomaltase og andre, der nedbryder dextriner og disaccharider i monosaccharider (parietal fordøjelse).
Blandt de mest typiske defekter kan tilskrives manglen på disaccharidase enzymer: sucrase og isomaltase, som altid manifesterer sig i kombination. Som et resultat er saccharose- og isomaltosedesacchariderne ikke opdelt og absorberes ikke af kroppen. De disaccharider, som akkumuleres i tarmlumenet binder osmotisk en signifikant mængde vand, hvilket forårsager diarré (diarré). Under disse betingelser er det også muligt for epithelceller at absorbere en vis mængde disaccharider. De forbliver imidlertid metabolisk inaktive og udskilles ret hurtigt i urinen i en uændret form. I tilfælde af disaccharidaseaktivitetsfejl forårsager disaccharidbelastning ikke hyperglykæmi i området fra 30-90 minutter, som det er tilfældet hos raske mennesker.
Sygdomsforstyrrelser. Hos raske mennesker absorberes monosaccharider som glucose, galactose, fructose og pentose af mikrovilli af tyndt-epitelceller. Overgang af monosaccharider over membranen af epithelceller sker ved sekundær aktiv transport med den obligatoriske deltagelse af en ATP-afhængig natriumpumpe og en specifik bærer. I tilfælde af sekundær aktiv transport bruges energien af en elektrokemisk gradient oprettet til et andet stof (natriumioner) til at overføre en forbindelse (for eksempel glucose).
Blandt de etiologiske faktorer af kulhydratabsorptionsforstyrrelser er følgende grupper kendetegnet:
1) betændelse i tyndtarmens slimhinde
2) virkningen af toksiner, der blokererer processen med phosphorylering og dephosphorylering (phloridzin, monoiodoacetat);
H) mangel på Na + ioner, for eksempel i hypofunktion af binyrens cortex;
4) krænkelse af blodtilførslen til tarmvæggen
5) hos nyfødte og spædbørn er utilstrækkelig aktivitet af fordøjelsesenzymer og enzymatiske systemer til phosphorylering og dephosphorylering af kulhydrater mulig. Eksempelvis præsenterer vi laktoseintoleranssyndrom uden laktaseenzymmangel og medfødt laktasemangel.
Lactoseintoleranssyndrom uden mangel på enzymet lactase fremstår som ondartet i de første dage efter fødslen i form af svær diarré, opkastning, acidose, laktosuri og ofte proteinuri. Atrofi af binyrerne og leveren, detekteres også degenerering af nyretubuli.
Medfødt laktasemangel. Hos raske mennesker bryder lactasen ned lactose i glucose og galactose. Nyfødte får normalt 50-60 g lactose (med mælk) om dagen. Den mest karakteristiske manifestation af laktasemangel er diarré efter at have drukket mælk. Uhydrolyseret laktose kommer ind i tyndtarmen, hvor den er gæret med intestinal mikroflora for at danne gasser (som forårsager flatulens) og syrer. Deres osmotiske virkning tiltrækker en stor mængde vand i tarmhulen, hvilket forårsager diarré. Samtidig har afføringen en sur pH-værdi og indeholder lactose, undertiden observeres laktosuri. Over tid udvikler barnet hypotrofi. Dette syndrom skal skelnes fra erhvervet laktasemangel (med enteritis, inflammatoriske sygdomme i tyktarmen, sprue) såvel som fra intestinal laktasemangel, som forekommer hos voksne.
Forstyrrelser af kulhydrataflejring
Normalt deponeres kulhydrater i form af glykogen. Glycogenmolekylet kan indeholde op til en million monosaccharider. I dette tilfælde forekommer krystallisation af glycogen, som det var, og det har ikke en osmotisk virkning. Denne formular er egnet til opbevaring i et bur. Hvis et sådant antal glukosemolekyler blev opløst, ville cellen bryde sammen på grund af osmotiske kræfter. Glycogen er en deponeret form for glucose. Det er indeholdt i næsten alle væv. Især meget i leveren og musklerne i cellerne i nervesystemet er mængden af glykogen minimal. Muskelglycogen bruges som energikilde under intens fysisk anstrengelse. Leverglycogenolyse aktiveres som reaktion på et fald i glucosekoncentrationen i pauser i et måltid eller som reaktion på stressende virkninger. De vigtigste hormoner, der aktiverer glyco-genolyse, er glucagon, adrenalin (epinephrin) og cortisol.
Hormonal regulering af glycogenolyse
Virkning på glycogenolyse
Forstyrrelser af aflejringen af kulhydrater indbefatter først og fremmest et fald i syntesen af glycogen, forøget nedbrydning af glycogen og patologisk afsætning af glycogen.
Mindsket glycogensyntese. Blandt de etiologiske faktorer, der er nævnt for det første, toksisk skade på hepatocytter (bakteriel og viral mikroflora, forgiftning med fosfor, tetrachlormethan etc.). For det andet er manglen på ilt og som følge heraf et markant fald i effektiviteten af dannelsen af ATP. For det tredje reducerer tonen i det parasympatiske nervesystem. Fjerde hypovitaminose B og C. Den femte etiologiske gruppe omfatter endokrine sygdomme - diabetes mellitus, thyrotoksikose, adrenal insufficiens (Addison's sygdom).
Forhøjet glykogen nedbrydning. Forøget glycogenolyse i leveren forekommer først, på baggrund af den øgede aktivitet i det sympatiske nervesystem; For det andet med øget produktion af hormoner - glycogenolysestimulerende midler (adrenalin, glucagon, thyroxin og somatotrop hormon). En stigning i sympatiske effekter og en øget koncentration i blodet af hormoner, der stimulerer glycogenolyse, observeres med intensivt muskulært arbejde, chok, feber og følelsesmæssig anstrengelse.
Patologisk glykogenaflejring. Dette er en gruppe af arvelige sygdomme, hvor der på grund af genetiske defekter af visse enzymer af glykogenmetabolisme forekommer dens overdrevne ophobning i forskellige organer, primært i lever- og skeletmusklerne. I nogle typer glykogenose syntetiseres glykogen med nedsat struktur. 12 former for glycogenose er beskrevet. De mest almindelige er:
Hovedtyperne af glykogenose
hepatomegaly cirrhosis, leverinsufficiens mangel på nøjagtighed
Ud over de ovennævnte typer beskrives de sjældnere såvel som blandede glycogenoser: type V eller MacDard's sygdom (MacArdle-Schmid-Pearson); Type VI eller Gers sygdom; Type VII eller Tarui sygdom Type VIII eller Hojins sygdom og andre.
Forstyrrelser af den mellemliggende metabolisme af kulhydrater
Der er tre grupper af etiologiske faktorer, hvis virkning kan føre til forstyrrelser af den mellemliggende metabolisme af kulhydrater.
1. Hypoxi. Oxygenmangel bytter cellemetabolisme fra aerob til anaerob type, hvor anaerob glykolyse bliver den vigtigste energikilde med dannelsen af overskydende mælke- og pyrodruesyrer. Med en kort hypoxi har et overskud af lactat og pyruvat en kompenserende effekt. Mælkesyre øger dissociationen af oxyhemoglobin, dilaterer koronarbeholdere. Derudover kommer lactat i blodbanen til leveren (Corey-cyklen), hvor det bliver pyruvat med deltagelse af enzymet lactat dehydrogenase. Pyruvat i leveren oxideres delvist og omdannes til glucose (gluconeogenese). Således returneres lactat til den metaboliske pulje af kulhydrater. Den langvarige eksistens af et overskud af mælkesyre i vævene fører til en mangel i oxidationssubstratet, glucose, hvilket forårsager et yderligere fald i effektiviteten af ATP-syntese. Manglerne af makroerger ligger ved basen af transmembranionoverføringsforringelsen og stigningen i membranpermeabilitet. I sidste ende fører dette til væsentlig strukturel og funktionel skade i vævene, op til og med celledød.
2. Forstyrrelser i leveren. I hepatocytter genindstilles en del af mælkesyre normalt til glucose og glykogen. Hvis leveren er beskadiget, er denne proces forstyrret, mælkesyre går ind i blodbanen, udvikler acidose.
3. hypovitaminose den1. Vitamin B.1 (thiamin) som et resultat af fosforyleringsprocessen omdannes til cocarboxylase, en protesegruppe af et antal carbohydratmetabolismens enzymer. Når vitamin B mangel1 der er en mangel på cocarboxylase, hvilket fører til undertrykkelsen af syntesen af acetyl-CoA fra pyrodruesyre. Sidstnævnte akkumulerer og delvist omdannes til mælkesyre, hvis indhold stiger i denne forbindelse. Inhibering af pyruvsyreoxidation reducerer syntesen af acetylcholin, hvilket forårsager en forstyrrelse i transmissionen af nerveimpulser. Med en stigning i koncentrationen af pyruvinsyre med 2-3 gange i forhold til normen forekommer følsomhedsforstyrrelser, neuritis, lammelse etc. Hypovitaminose B1 fører også til forstyrrelse af pentosefosfatoxidationsvejen på grund af et fald i aktiviteten af transketolaseenzymet.
Blodglukose er en vigtig faktor i homeostasis. Det opretholdes på et bestemt niveau (3,33-5,55 mmol / l) ved funktionen af tarmene, leveren, nyrerne, bugspytkirtlen, binyrerne, fedtvæv og andre organer.
Der er flere typer regulering af kulhydratmetabolisme: substrat, nervøs, renal, hormonal.
Substrate regulering. Den vigtigste faktor, der bestemmer glukosemetabolismen, er glykemieniveauet. Grænsekoncentrationen af glucose, hvor dens produktion i leveren er lig med forbruget af perifere væv, er 5,5-5,8 mmol / l. På dette niveau leverer leveren glucose til blodet; På et højere niveau dominerer glycogensyntet dom i leveren og musklerne.
Nervøs regulering. Excitationen af sympatiske nervefibre fører til frigivelse af adrenalin fra binyrerne, hvilket stimulerer nedbrydningen af glycogen i processen med glycogenolyse. Når det sympatiske nervesystem er irriteret, observeres der derfor en hyperglykæmisk virkning. Omvendt ledsages stimulation af de parasympatiske nervefibre af øget insulinsekretion i bugspytkirtlen, glukoseoptagelse i cellen og en hypoglykæmisk effekt.
Renal regulering. I glomeruli i nyren filtreres glucose, derefter i det proximale tubulat reabsorberes af den energiafhængige mekanisme. Mængden af rørformet reabsorption er forholdsvis konstant, med en tendens til at falde. Hvis serumniveauet overstiger 8,8 - 9,9 mmol / l, udskilles glukosen i urinen. Glykæmiindekset, hvor glukosuri opstår, hedder nyretærsklen. Glucoseudskillelse i urinen påvirkes af glomerulær filtreringshastighed, som normalt er ca. 13 ml / min. Når filtrering falder med nyreinsufficiens eller blodtilførslen til nyrerne falder, vil glucose ikke være til stede i urinen, selv med glykæmi, der overskrider nyretærsklen betydeligt, da mindre glucose filtreres, og det hele har tid til at blive reabsorberet i nyrernes proksimale tubuli. I tilfælde af nefropati med nedsat reabsorption kan glucose forekomme i urinen selv med normoglykæmi. Derfor kan niveauet af glukose i urinen ikke diagnosticeres med diabetes.
Hormonal regulering. Stabiliteten af blodglukoseniveauet påvirkes af en lang række hormoner, mens næsten kun insulin forårsager en hypoglykæmisk effekt. Glucagon, adrenalin, glucocorticoider, STH, ACTH og TSH har en kontrainsulær effekt med en stigning i blodglucoseniveauet.
1. Insulin er et polypeptid, består af to kæder. A-kæde indeholder 21 aminosyrer, B-kæde - 30 aminosyrer. Kæderne indbyrdes forbundes af to disulfidbroer. Insulin er ens i forskellige pattedyrarter: A-kæden er identisk hos mennesker, svin, hunde, sædhvaler; B-kæden er identisk med tyr, gris og ged. Faktisk adskiller humant og porcin insulin kun, idet aminosyrealaninet er i carboxyl-enden af B-kæden hos svin og hos mennesker, threonin. Derfor fremstilles kommercielt "humant insulin" ved at erstatte alanin med threonin i svineinsulin.
Insulin syntetiseres som en inaktiv polypeptidkæde af proinsulin, så den opbevares i granulerne af β-celler i Langerhans pankreatiske øer. Aktivering af proinsulin består i partiel proteolyse af peptidet ifølge Arg31 og Arg63. Som et resultat dannes insulin og C-peptid i en ækvimolær mængde (cnnecting repertide).
Insulin i blodet er i en fri og proteinbundet tilstand. Insulinforringelse forekommer i leveren (op til 80%), nyre og fedtvæv. C-peptid undergår også nedbrydning i leveren, men meget langsommere. Den basale koncentration af insulin, bestemt radioimmunologisk, ligger i sunde 15-20 mikron * U / ml. Efter oral glucoseindlæsning stiger niveauet efter 1 time 5-10 gange i forhold til den oprindelige. Hastigheden af insulinsekretion på tom mave er 0,5-1,0 U / h, efter et måltid øges det til 2,5-5 U / h. Hos raske mennesker er der to faser af insulinsekretion - en tidlig top (3-10 minutter efter kulhydratbelastning) en sen top (20 minutter). Tidlig frigivelse af insulin hæmmer en kraftig stigning i glucose under dets absorption.
Insulinsekretion stimuleres udover hyperglykæmi ved glucagon såvel som intestinale polypeptidhormoner, herunder gastrointestinalt insulinotropt polypeptidhormon (GIP), aminosyrer, frie fedtsyrer, irritation af vagus.
Den metaboliske virkning af insulin er kompleks, den omfatter direkte virkninger på lipid, protein og især i forbindelse med diabetes mellitus - ved udveksling af D-glucose. Insulin forbedrer membrantransport af glucose, aminosyrer og K +, aktiverer mange intracellulære enzymer. Samtidig er insulinpolypeptidmolekylet ikke i stand til at trænge ind i cellemembranen, så alle virkningerne af insulin udføres gennem specielle receptorer på cellemembranens overflade. Insulinreceptoren er kompleks, den består af a- og p-underenheder forbundet med disulfidbroer.
Høje koncentrationer af insulin i blodet har anabolske og lavkatabolske virkninger på metabolisme.
Insulin kan udvikle resistens, akut resistens forbundet med infektioner eller inflammation. Modstandsdygtigheden kan bestemmes af forekomsten af antistoffer mod insulin (IgG) og vævsinsynthed i blodbanen, som ofte observeres i fedme. Affiniteten (receptoraffinitet for insulin) og / eller antallet af receptorer afhænger af en række faktorer; disse er sulfonylurinstof, pH, cAMP, fysisk aktivitet, natur og sammensætning af fødevarer, antistoffer og andre hormoner.
2. Glucagon - i virkeligheden er dens virkninger det modsatte af insulin. Glucagon stimulerer leverglycogenolyse og gluconeogenese og fremmer lipolyse og ketogenese.
3. Adrenalin i leveren stimulerer glycogenolyse og glukoneogenese, i skeletmusklerne - glykogenolyse og lipolyse, i fedtvæv øger lipolysen. Adrenalin overproduktion observeres i feokromocytom, med forbigående hyperglykæmi i blodet.
4. Glukokortikoider øger gluconeogenese, hæmmer glucosetransport, hæmmer glycolyse og pentosephosphatcyklus, reducerer proteinsyntese, forstærker virkningen af glucagon, catecholaminer, somatotrop hormon. Overdreven produktion af glucocorticoidhydrocortison er karakteriseret ved Itsenko-Cushing-syndrom, hvor hyperglykæmi opstår på grund af overdreven dannelse af glukose fra proteiner og andre substrater.
5. Skjoldbruskk hormoner øger hastigheden af glukoseudnyttelse, fremskynder dets absorption i tarmene, aktiverer insulinase, øger basal metabolisk hastighed, herunder oxidation af glucose. Thyroid-stimulerende hormon udøver metaboliske effekter gennem stimulering af skjoldbruskkirtlen.
6. Det somatotrope hormon har en metabolisk effekt, har en hyperglykæmisk virkning og en lipolytisk virkning i fedtvæv.
7. Adrenokortikotrop hormon direkte og gennem stimulering af frigivelsen af glucocorticoider forårsager en udtalt hyperglykæmisk effekt.
Hyperglykæmi - en stigning i blodglukoseniveauer over 6,0 mmol / l på tom mave. Normal koncentration af fastende blodglukose er 3,33 - 5,55 mmol / l. Hyperglykæmiske tilstande hos mennesker er mere almindelige end hypoglykæmi. Følgende typer af hyperglykæmi udmærker sig:
1. Fysiologisk hyperglykæmi. Disse er hurtigt reversible tilstande. Normalisering af glukoseniveauet i blodet sker uden nogen eksterne korrigerende handlinger. Disse omfatter:
1. Alimentar hyperglykæmi. På grund af indtaget af mad indeholdende kulhydrater. Hos praktisk sunde mennesker nås toppen af blodglukosen ca. ved udgangen af den første time efter måltidets start og vender tilbage til den øvre grænse for normen ved udgangen af den anden time efter et måltid. Aktivering af insulinsekretion med β-celler i pankreasøerne af Langerhans begynder refleksivt, umiddelbart efter at fødevaren kommer ind i mundhulen og når et maksimum, når fødevaren fremføres i tolvfingertarmen og tyndtarmen. Insulin tilvejebringer transmembranoverførsel af glucosemolekyler fra blodet ind i cytoplasmaet af celler. Dette sikrer tilgængeligheden af kulhydrater i kroppens fødeceller og begrænser tabet af glukose i urinen.
2. Neurogen hyperglykæmi. Det udvikler sig som reaktion på psykisk stress og er forårsaget af frigivelse i blodet af et stort antal catecholaminer. Under påvirkning af en øget koncentration af catecholaminer i blodet aktiveres adenylatcyklase. I cytoplasmaet af hepatocytter og skeletmuskel øger adenylatcyclase niveauet af cyklisk AMP. Endvidere aktiverer cAMP proteinkinasen af phosphorylase "b", som omdanner den inaktive phosphorylase "b" til den aktive phosphorylase "a". I processen med glycogenolyse regulerer phosphorylase "a" graden af glykogen nedbrydning i leveren og musklerne. Således fører hyperkoncentrationen af catecholaminer i blodet under psyko-følelsesmæssige og motoriske belastninger og overbelastninger til en forøget aktivitet af phosphorylase "a" og accelererer nedbrydningen af glykogen i leveren og skeletmusklerne.
2. Patologisk hyperglykæmi. Deres udvikling kan skyldes:
1) neuroendokrine lidelser, der er baseret på krænkelser af det optimale forhold mellem hormonerne af hypo- og hyperglykæmisk virkning i blodet. For eksempel i sygdomme i hypofysen, tumorer i binyrebarken, med pheochromocytom, hyperthyroidisme; med utilstrækkelig produktion af insulin;
2) organiske læsioner af centralnervesystemet, sygdomsforstyrrelser i forskellige etiologier;
3) signifikant leverdysfunktion af en inflammatorisk eller degenerativ karakter
4) konvulsive tilstande, når spaltning af muskelglycogen forekommer, og dannelsen af lactat, hvorfra glucose syntetiseres i leveren;
5) virkningen af visse typer stoffer (morfin, ether), stimulerer det sympatiske nervesystem og derved bidrager til udviklingen af hyperglykæmi.
Den hyppigst forekommende hyperglykæmi opstår, når insulinmangel - insulinafhængig hyperglykæmi, som ligger til grund for diabetes mellitus.
Diabetes mellitus er en gruppe metaboliske sygdomme præget af hyperglykæmi, hvilket er resultatet af defekter i insulinudskillelse og / eller insulininspiration eller begge dele. Kronisk hyperglykæmi i diabetes kombineres med skade, dysfunktion og mangel på forskellige organer, især øjnene, nyrerne, nerverne, hjertet og blodkarrene.
Patogenesen af diabetes mellitus består af flere links: fra autoimmun skade på p-celler i pancreas efterfulgt af en insulinsvigt på lidelser, der udløser insulinresistens. Grundlaget for metaboliske forstyrrelser af kulhydrater, fedtstoffer og proteiner i diabetes er insufficiensen af insulinets virkning i målvæv. Insulinsekretionsforstyrrelser og mangler i dens handling eksisterer ofte i samme patient, og det er undertiden uklart, hvilken overtrædelse der er den primære årsag til hyperglykæmi.
Symptomer på alvorlig hyperglykæmi omfatter polyuria, polydipsi, vægttab, undertiden med polyfagi og nedsat synsstyrke. Vækstnedbrydelse og modtagelighed over for infektioner kan også ledsage kronisk hyperglykæmi. Akutte livstruende komplikationer af diabetes - hyperglykæmi med ketoacidose samt hyperosmolær syndrom uden ketose.
Kroniske komplikationer af diabetes omfatter retinopati med mulig udvikling af blindhed; nefropati, der fører til nyresvigt perifer neuropati med risiko for ulceration på underekstremiteterne og amputationen samt Charcot's ledd; autonom neuropati, der forårsager gastrointestinale, urogenitale, kardiovaskulære symptomer og seksuel dysfunktion. Blandt patienter med diabetes er hyppigheden af aterosklerotiske vaskulære læsioner i hjertet, perifere og cerebrale karre højt. Hypertension, lidelser i lipoproteinmetabolisme og paradontose findes ofte hos patienter. Den følelsesmæssige og sociale virkning af diabetes og behovet for behandling kan medføre betydelig psykosocial dysfunktion hos patienter og deres familier.
To patogenetiske kategorier af diabetes mellitus udmærker sig: den første og den anden. Diabetes mellitus type I (eller type I) af type I skyldes en absolut mangel på insulinsekretion. I diabetes kategori II (type II) er der både insulinresistens og et utilstrækkeligt kompenserende insulin-sekretorisk respons.
Type I diabetes (β-celle ødelæggelse, som normalt fører til absolut insulinmangel). Inden for denne kategori er der to former: Immunmedieret diabetes og idiopatisk diabetes.
Immunmedieret diabetes. Denne form for diabetes er også betegnet med termerne: insulinafhængig diabetes mellitus (IDDM), type I diabetes, diabetes med en ungdomsbegyndelse. Det er resultatet af en autoimmun ødelæggelse af pancreas-β-celler.
Markører af β-celle immunforstyrrelse omfatter islet autoantistoffer (ICA'er), insulin autoantistoffer (IAA'er), glutaminsyre-decarboxylase autoantistoffer (GAD65) og autoantistoffer til tyrosinphosphataser LA-2 og LA2b.
Ætiopatogenese. Under påvirkning af vira og kemiske agenser på baggrund af insulitis (inflammation i pancreasøerne), udtrykkes et antigen på overfladen af β-celler. Makrofager genkender dette antigen som fremmed, hvilket aktiverer T-celle immunrespons. En T-celle-respons rettet mod eksogene antigener kan påvirke cellulære ø-antigener og derved forårsage skade på p-cellen. Autoantistoffer forekommer på overfladen og cytoplasmatiske antigener af β-celler. Autoimmun ødelæggelse forløber skjult, fra det øjeblik, hvor disse reaktioner lanceres til klinisk manifestation (80-90% af β-cellers død), går en vis periode. Klinisk er indtræden af type I-diabetes den sidste fase af processen med ølcellebeskadigelse. Immunmedieret diabetes begynder sædvanligvis i barndom og ungdomsår, men kan udvikles i enhver livsperiode, selv i 80- eller 90-årige.
Ved tidlig påvisning af skade på disse celler og med tilstrækkelig behandling kan celleskader stoppes og forhindres.
Den autoimmune ødelæggelse af β-celler har flere genetiske recessive prædisponerende faktorer, men det påvirkes også af miljømæssige faktorer, der er dårligt forstået. Selvom patienter sjældent har fedme, betyder dets tilstedeværelse ikke uforenelighed med denne diagnose. Patienter med type I-diabetes er også ofte tilbøjelige til andre autoimmune sygdomme, såsom Graves sygdom, Hashimoto thyroiditis, Addison's sygdom, vitiligo osv.
Idiopatisk diabetes. Nogle former for type I diabetes har ingen kendt ætiologi. En række af sådanne patienter har vedvarende insulinopeni og en tendens til ketoacidose, men de mangler indikatorer for en autoimmun proces. Selvom kun et mindretal af patienter med type I diabetes falder ind under denne kategori, af dem, der kan klassificeres som diabetes, er størstedelen af afrikansk eller asiatisk oprindelse. Hos patienter med denne form for diabetes forekommer ketoacidose lejlighedsvist og frembyder forskellige grader af insulinmangel mellem sådanne episoder. Denne form for diabetes har en klar arv, manglende data om autoimmun skade på β-celler og er ikke forbundet med HLA. Det absolutte behov for insulinudskiftningsterapi hos disse patienter kan forekomme og forsvinde.
Type II diabetes (fra rådende insulinresistens med relativ insulinmangel til den hidtil gældende insulinsekretionsfejl med relativ insulinresistens).
Denne form for diabetes betegnes også af betingelserne: insulinafhængig diabetes mellitus (NIDDM), type II diabetes, diabetes med "voksen" start. med "voksen" begyndelsen. I første omgang og ofte i hele livet er insulin ikke afgørende for disse patienter.
Hovedårsagen til type II-diabetes er ufølsomheden af insulinafhængige væv (lever, muskel, fedtvæv) til insulin. Normalt binder insulin til specifikke receptorer på cellemembranen og derved udløser glucoses optagelse af cellen og den intracellulære metabolisme af glucose. Modstand kan forekomme ved receptor- og post-receptor niveauer. I dette tilfælde produceres insulin først i en normal eller overskydende mængde.
De fleste patienter med denne form er overvægtige, hvilket i sig selv forårsager en vis grad af insulinresistens. Hos patienter, der ikke har fedme i henhold til traditionelle massekriterier, kan der være en øget procentdel af kropsfedt, der hovedsageligt fordeles i bukregionen. I denne type diabetes udvikler ketoacidose sjældent spontant, og når det observeres, er det normalt forbundet med stress som følge af en anden sygdom, såsom infektion. Denne form for diabetes forbliver ofte udiagnostiseret i mange år, da hyperglykæmi udvikler sig gradvist, og de tidlige stadier er undertiden ikke tilstrækkeligt udtalt for patienten at lægge mærke til nogle af de klassiske symptomer på diabetes. Sådanne patienter er i en tilstand med øget risiko for makro- og mikrovaskulære komplikationer. Selv om patienter med denne form for diabetes kan have insulinniveauer, der forekommer normale eller forhøjede, ville man forvente, at de ville være endnu højere som svar på høj glykæmi, hvis β-celler fungerede normalt. Insulinsekretion i disse patienter er således ufuldstændig og utilstrækkelig til at kompensere for insulinresistens. Insulinresistens kan falde som følge af vægttab og / eller farmakoterapi af hyperglykæmi, men det genopretter sjældent til normalt. Risikoen for at udvikle denne type diabetes øges med alder, fedme og mangel på fysisk aktivitet. Det forekommer hyppigere hos kvinder med tidligere diabetes hos gravide kvinder og hos patienter med hypertension og dyslipidæmi, og hyppigheden varierer i forskellige racer og etniske undergrupper. Nogle karakteristika ved diabetes mellitus type I og II er præsenteret i tabellen.
De vigtigste tegn på diabetes mellitus type I og II