Обмен углеводов и его взаимосвязи
Для большинства регионов мира углеводы составляют главный источник энергии в потребляемых продуктах питания. При обычных обстоятельствах крахмал — преобладающий углевод пищи, доля дисахаридов значительна, моносахаридов — небольшая.
Химия
Наиболее физиологически важные моносахариды гексозы представляют собой редуцирующие сахара и поэтому реагируют с таблетками «Клинитест», содержащими соединение меди, изменяющее окраску при восстановлении. К числу гексоз относятся глюкоза, фруктоза, галактоза.
Распространенными дисахаридами являются сахароза (фруктоза + глюкоза), лактоза (галактоза + глюкоза), мальтоза (глюкоза + глюкоза).
Лактоза и мальтоза (но не сахароза) — редуцирующие сахара.
К природным полисахаридам, молекулы которых состоят из длинных углеводородных цепей, построенных из остатков глюкозы, относятся:
- крахмал, содержащийся в растениях и представляющий собой смесь амилозы (нитевидные цепи) и амилопектина (разветвленные цепи);
- гликоген, встречающийся в тканях животных и представляющий собой полисахарид с сильно разветвленными углеводородными цепями в молекуле.
«Клиническая химия в диагностике и лечении»,
Дж.Ф.Зилва, П.Р.Пэннелл
Значение внеклеточного уровня глюкозыПри гипогликемии в наибольшей степени повреждаются клетки головного мозга. Они получают энергию в результате аэробного метаболизма глюкозы и не способны:
накапливать глюкозу в значительных количествах;
синтезировать глюкозу;
метаболизировать другие субстраты, кроме глюкозы и кетонов. Обычно последние удовлетворяют энергетические потребности головного мозга в незначительной степени, поскольку...
Концентрация глюкозы в плазме зависит от равновесия между поступлением глюкозы во внеклеточную жидкость и выходом из нее. Поскольку в норме лишь небольшая доля глюкозы выводится из организма в неизмененном виде, сохранение постоянства концентрации в плазме в относительно узком диапазоне от 4,5 до 11 ммоль/л при значительных вариациях поступления из желудочно-кишечного тракта но всей вероятности определяется процессами обмена с клетками....
Кровь воротной вены, оттекающая от стенки кишечника, где происходят процессы всасывания, поступает прежде всего в печень. Клетки печени играют ключевую роль при осуществлении буферных эффектов в отношении гипергликемии после приема богатой углеводами пищи.Клетка печени обладает свойством осуществлять биосинтез гликогена в условиях временного избытка глюкозы. Скорость синтеза гликогена (гликогенез) из глюкозо-6-фосфата (Г-6-Ф) может...
При аэробных условиях в печени возможен синтез глюкозы путем глюконеогенеза с использованием продуцируемых в других тканях глицерина, лактата или углеводородных цепей, образующихся при дезаминировании большинства аминокислот (главным образом, аланина).В печени имеется фермент (глюкозо-б-фосфатаза), который, катализируя гидролиз Г-6-Ф, продуцируемого при расходе гликогена (гликогенолиз) или при глюконеогенезе, способствует высвобождению...
Как мы уже видели, печень изменяет потенциальный гипергликемический эффект богатой углеводами пищи, извлекая из притекающей крови воротной вены относительно больше глюкозы, чем в условиях голодания. Однако некоторая доля глюкозы проходит неизмененной через печень, и повышение концентрации глюкозы в циркулирующей крови стимулирует секрецию β-клетками поджелудочной железы инсулина, который затем может стимулировать гликогенез...
Жировая клетчатка и печеньНаиболее важным долгосрочным резервом энергии в организме являются триглицериды жировой клетчатки. Резко повышенное использование этих запасов жира сопровождается накоплением кетоновых тел (кетоацидоз).
Жировая клетчатка, взаимодействуя с печенью, превращает избыток глюкозы в триглицериды, создавая тканевые энергетические резервы преимущественно в виде триглицеридов, а не гликогена. Входящие в состав...
Ацетоуксусная кислота может быть восстановлена до Р-оксимасляной кислоты или декарбоксилирована с образованием ацетона.Эти кетоновые тела могут быть использованы в качестве источника энергии головным мозгом и другими тканями в периоды относительной недостаточности поступления глюкозы.Кетоацидоз, таким образом, развивается, когда главным источником энергии являются тканевые резервы жиров. Кетоны могут накапливаться в условиях...
Скелетные мышцы и печеньПосле приема пищи глюкоза поступает в мышцы под влиянием инсулина и откладывается в виде гликогена как тканевой резерв. Поскольку глюкозо-6-фосфатаза отсутствует, этот гликоген не может быть превращен в глюкозу и пригоден лишь для использования в самих мышцах. Количественно тканевые резервы гликогена скелетных мышц уступают только таковым печени.Мышечное сокращениеПри функционировании мышц адреналин стимулирует...
Молочная кислота, образующаяся при анаэробном гликолизе, может быть окислена до СО2 и воды в ЦТК или превращена обратно в глюкозу путем глюконеогенеза в печени. Как ЦТК, так и глюконеогенез требуют наличия кислорода. Единственным метаболическим процессом, не требующим кислорода, является анаэробный гликолиз.Патологическое накопление лактата может быть обусловлено повышенной его продукцией или сниженной утилизацией. Продукция может...
Метформин или фенформин, лекарственные средства, применяемые для лечения диабета, могут вызвать тяжелый лактат-ацидоз. Они ингибируют как ЦТК, так и глюконеогенез. В настоящее время эти препараты используют редко из-за опасности раз вития лактат-ацидоза; применение фенформина в некоторых странах запрещено.Тяжелые заболевания (как, например, лейкозы) могут сопровождаться лактат-ацидозом. В развитии такого ацидоза могут участвовать...
Инсулин — наиболее важный гормон, регулирующий пути метаболизма, описанные выше. В р-клетках островков поджелудочной железы образуется проинсулин, в состав молекулы которого входит полипептид инсулин, состоящий из 51 аминокислотного остатка, и соединительный пептид, состоящий из 33 аминокислотных остатков.Действие гормонов на процессы обмена веществ
-
Инсулин
Глюкагон
Гормон роста
Глюкокортикоиды
Адреналин
Обмен углеводов
а)...
Протеолиз проинсулина высвобождает инсулин, две аминокислоты (по одной от каждого конца соединительного пептида) и остающуюся часть соединительного пептида (называемого С-пептидом). В клетках островков образуются резервы инсулина и С-пептида, из которых они высвобождаются в плазму в эквимолярных количествах, преимущественно в ответ на развитие гипергликемии.Инсулин связывается со специфическими рецепторами на поверхности чувствительных...
