• Ингибирует гексокиназу

• Активируют ферменты глюконеогенеза

• Вопрос 32. Гор. регул. уровня глюкозы в крови.

• Гипер и гипоглик. Инсулин.....

• Гипогликемия - сопровождается уменьшением содерж. инсулина и снижением отношения инсулин -глюкагон. что приводит к ускорению липолиза жировой ткани.

• Гормоны ЖКТ - гастрин, секретин, энтероглюкагон.

• Гипергликемия -повыш. содер. глюкозы в крови.

• Инсулин - это белковый гормон, 51а аминокислота сост из 2х полипептидных ципей.

• - Снижается в бетта кл. поджелудочной железы и секретируется в кровь в ответ на повышение конц. глюкозы в крови.

• Инсулин стимулирует перемещение ГЛЮТ -4 и встраивание их в мембрану кл. Влияние инсулина на скорость синтеза гликогена в тк. осущ посредств. измен. активности гликогенсинтетазы и гликогенфосфорилазы - ключевых ферментов.

• Вопрос 33. Гармональная регуляция уровня глюкозы в крови.Гипер и гипо гликемические гармоны.Глюкагон,кортизол,адреналин.

• Гор регул. уровня глюк. в крови. Гипер и гипогликемические гормоны. Глюкагон, кортизол, адреналин, хим природа и место синтеза, тк-мишени, эффекты на углеводный обмен в тк-мишенях.

• Глюкагон связывается с рецептором на плазматической мембране и активируется при посредничестве G -белка аденилатциклазу, катализирует образование АМФ и АТФ. Далее в печени проис. активация гликогенфосфорилазы и ингибировние гликогенсинтетезы. Это приводит к высвобождению из гликогена глюкозо-1-фосфата, который прев. в глюкозо-6 -фосфат, под влиянием глюкозо-6 фосфотазы образуется свободная глюкоза, способная выйти из клетки в кровь.

• Адреналин: Стимулирует выделение глюкозы из печени в кровь чтобы снабдить тк. "топливом" в экстрим. ситуации. Эффект адреналина в печени обусловлен фосфорилированием гликогенфосфорилазы.

• Система передачи сигнала в кл. зависит от типа рецептора, с которым взаимодейст адреналин.

• Пример: Взаимодействие адрен. с бетта 2 -рецептором кл. печени приводит в действие аденилатциклазную систему. А с альфа1 -рец включает инозитолфосфатный механизм трансмемб. передачи гормонального сигнала.

• Результат действия обоих систем фосфорилирование ключевых ферментов и переключ. прод. синтеза гликогена и его распад.

• Кортизол - синтезируется из холестерола, который поступает из крови в составе ЛПНП или синтезируется в клет.из АЦЕТИЛ-КоА.

• Скорость синтеза и секреции кортизола стимулируется в ответ на стресс "травму" повышение к-ции кортизола подавляет синтез кортиколиберина и АКТГ по мех. отриц. обратной связи.

• Вопрос 34.Конц.Глю в крови как интегральный показатель углев. Обмена в организме…

• К-ция глюкозы крови как интегральный показатель углеодного обмена в организме. Глюкозо - 6 фосфат центральный метаболит внутркл. обмена глюк. возможные причины гипер и гипогликемии.

• Конц. глюкозы в артери крови на постоянном уровне 60-100 мг/л (3,3 - 5,5 ммоль/л)

• после приема углеводов уровень глюкозы возрастает в течении примерно 1го часа до 150 мг/дл(8 ммоль/л) затем возвр к норме.

• Гипергликемия - скрытая форма сах диабета к-ция глюкозы натощак соотв норме.

35.Нарушения углеводного обмена

Непереносимость фруктозы

• Наследственная недостаточность фруктозо-1-фосфатальдалазы

• В этом случае при наличие в пище фруктозы, в тканях накапливается фруктозо-1-фосфат, который ингибирует альдолазу (реакция гликолиза)

• В результате нарушается и распад и синтез глюкозы

• Также фруктозо-1-фосфат ингибирует фосфорилазу гликогена

• Это приводит к гипогликемии после приема пищи, содержащей фруктозу

• Болезнь обычно обнаруживается после перехода с грудного кормления на пищу, содержащую сахарозу, и проявляется приступами рвоты и судорог после еды

• При исключении фруктозы из пищевого рациона дети развиваются нормально

Галактоземия

• Наследственная недостаточность галактозо-1-фосфат-уридилтрансферазы, которая активирует галактозу для дальнейшего метаболизма

• Болезнь обнаруживается с первых дней после рождения, проявляется в отказе от еды, рвоте, поносе

• Перевод на пищу, не содержащую галактозу, полностью нормализует состояние больного

Сахарный диабет

• Отсутствие инсулина

• Инсулинорезистентность

• Прежде всего сахарный диабет определяется стойкой гипергликемией

Механизмы регуляции концентрации глюкозы в крови

• Нервная регуляция: симпатическая нервная система -  адреналина – гипергликемия, парасимпатическая нервная система -  инсулина - гипогликемия

• Гормональная регуляция: единственный гипогликемический гормон, это инсулин, остальные гипергликемические

• Субстратная регуляция в неинсулинзависимых тканях - продвижение в клетки по градиенту концентрации пассивным путем

• Почечная регуляция: гликемия  8,8-9,9 мМ/л вызывает глюкозурию и отсюда снижение уровня глюкозы

Сахарный диабет I типа (инсулинзависимый)

• В настоящее время установлены гены, мутационные изменения которых могут быть связаны с развитием сахарного диабета

• Перенесенные вирусные заболевания, при которых может запуститься аутоиммунная реакция, при которой лейкоциты и макрофаги повреждают -клетки поджелудочной железы

• А отсутствие инсулина приводит к стойкой гипергликемии

Сахарный диабет II типа (инсулиннезависимый)

• Возраст, абдоминальное ожирение, гиподинамия, а также генетическая предрасположенность может способствовать развитию сахарного диабета

• Развивается резистентность (устойчивость) к инсулину, скорее всего за счет рецепторного аппарата.

• Клетки становятся невосприимчивы к инсулину, в результате развивается гипергликемия

Нарушения углеводного обмена при сахарном диабете:

• Инсулинзависимые клетки испытывают энергетический голод из-за отсутствия глюкозы (отсутствует гликолиз)

• В печени активируется глюконеогенез

• В неинсулинзависимых клетках из-за повышенного тока глюкозы активируется полиольный путь

Развитие осложнений при сахарном диабете:

Лабораторные показатели при сахарном диабете:

• Уровень глюкозы в плазме крови (лаб.работа)

• Определение толерантности к глюкозе (лаб.работа)

• Уровень гликозилированного гемоглабина (HbA_1-C) в плазме крови

• Уровень фруктозамина в плазме крови

• Уровень глюкозы в моче

• Уровень кетоновых тел в моче

36.Неэнзиматическая гликация

• Глюкоза способна неферментативно связываться с лизином белков крови и тканей (неэнзиматическая гликация), нарушая их структуру и функцию

• Эти измененные белки воспринимаются как чужеродными с активацией иммунных реакций, направленных на их уничтожение, что приводит к развитию патологических реакций

Транспорт глюкозы в клетки

• Инсулинзависимое поступление глюкозы в клетки (мышцы, жировая ткань) – Glut-4

• Инсулиннезависимое поступление глюкозы в клетки (эндотелий, клетки головного мозга, эритроциты, почки и др.) - Glut-1, Glut-2, Glut-3, Glut-5

Инсулинзависимый транспорт

Вн утриклеточный обмен глюкозы

38.Обмен липидов

• ЛИПИДЫ - органические вещества, нерастворимые в воде

• БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ – энергетическая, пластическая, сигнальная

Классификация:

• Триацилглицериды – абсолютно гидрофобные липиды, в составе содержат насыщенные жирные кислоты, запасаются в жировых клетках – адипоцитах и используются при голодании как источник энергии

• Стерины – основной представитель холестерин, который входит в состав мембран, увеличивая ее жесткость. Из холестерина синтезируются желчные кислоты, стероидные гормоны и витамин Д

• Глицеринсодержащие фосфолипиды – являются полярными липидами, в составе содержат ненасыщенные жирные кислоты, входят в состав клеточных мембран

• Сфингомиелины - являются полярными липидами, основными компонентами миелина, входят в состав мембран клеток мозга и нервной ткани

• Цереброзиды - входят в состав мембран клеток нервной ткани

• Ганглиозиды – содержатся в основном в ганглиозных клетках нервной ткани, а также в плазматических мембранах других клеток, где участвуют в межклеточных контактов, выполняя роль рецепторов

Жирные кислоты

• Свободные жирные кислоты характерные для организма человека встречаются в очень небольшом количестве

• В основном они находятся в составе других липидов

• При этом они связаны с другими компонентами липидов сложноэфирной связью (эстерифицированы)

• Кислота называется жирной, если число углеродных атомов в ее молекуле больше четырех

• Преобладают длинноцепочечные жирные кислоты (число атомов углерода 16 и выше)

• Количество углеродных атомов и двойных связей обозначается двойным индексом

• Например: С18:1 (9-10), 18 – число атомов углерода и 1 – количество двойных связей, в скобках указывается местоположение двойных связей (по номерам углеродных атомов)

Жирные кислоты, встречающиеся в организме:

• С16:0 - пальмитиновая

• С18:0 - стеариновая

• С18:1 – олеиновая (9:10)

• С18:2 – линолевая (9-10,12-13)

• С18:3 - линоленовая (9-10, 12-13, 15-16)

• С20:4 - арахидоновая (5-6, 8-9, 12-13, 15-16)

• Большинство жирных кислот синтезируется в организме человека

• Не синтезируются полиеновые кислоты (линолевая и линоленовая) и должны поступать с пищей

• Эти кислоты называют незаменимыми или эссенциальными.

Синтез пальмитиновой кислоты

• Синтез пальмитиновой кислоты катализируется ферментным комплексом – синтазой жирных кислот (пальмитоилсинтетазой)

• Процесс синтеза пальмитиновой кислоты цикличный

• Субстратами синтеза пальмитиновой кислоты являются Ацетил-КоА, а затем Малонил-КоА

• В синтезе пальмитиновой кислоты используется НАДФН

Регуляция синтеза пальмитиновой кислоты

• Ключевым ферментом синтеза пальмитиновой кислоты является ацетил-КоА-карбоксилаза

• Фермент регулируется механизмами ассоциации/диссоциации комплексов субединиц и фосфорилированием/дефосфорилированием

• Ингибиторы фермента – глюкагон, адреналин, пальмитоил-КоА

• Активаторы фермента – инсулин, цитрат

39.Переваривание жиров

• Переваривание экзогенного жира обязательно требует предварительного эмульгирования

• Эмульгаторы – вещества амфифильной природы

• Общее в строении эмульгаторов: наличие гидрофильных и гидрофобных участков Гидрофильным участком молекула эмульгатора растворяется в воде, гидрофобным - в жире Благодаря этому создается большая площадь контакта жира с водной фазой, в которой находится фермент переваривающий жир

• В организме человека эмульгаторами являются ЖЕЛЧНЫЕ КИСЛОТЫ

• Это вещества стероидной природы

• Синтезируются в печени из холестерина путем окисления по монооксигеназному пути (свободно-радикальное окисление) в две первичные желчные кислоты: ХОЛЕВУЮ и ХЕНОДЕЗОКСИХОЛЕВУЮ, которые затем связываются с аминокислотными остатками глицина и таурина

• Гидрофобным компонентом всех желчных кислот является производное холестерина

• Гидрофильным компонентом – функциональные группы: гидроксильная, карбоксильная, сульфидная

• Переваривание жиров – гидролиз сложноэфирных связей жиров панкреатической липазой преимущественно в положении 1 и 3

• Основное место переваривания - кишечник

• При поступлении пищи в кишечник, слизистая секретирует в кровь гормон холецистокинин

• Холецистокинин действует на желчный пузырь, стимулируя секрецию желчных кислот

• Холецистокинин действует на поджелудочную железу, стимулируя секрецию пищеварительных ферментов

• Другие клетки кишечника, при поступлении кислого содержимого из желудка, выделяют секретин – гормон, стимулирующий секрецию бикарбоната в сок поджелудочной железы

40.Активация переваривания жиров:

Этапы поступления жиров в организм:

• В энтероцитах снова образуются триацилглицерины, так называемый РЕСИНТЕЗ жира

• Значение ресинтеза - образование жиров, близких по составу к жирам организма

• Из ресинтезированного жира, других липидов и апобелков формируются липопротеиновые частицы, а именно хиломикроны

• Желчные кислоты по системе воротной вены возвращаются в печень, и могут снова поступать в желчь, этот процесс называется рециркуляцией желчных кислот

41.Строение липопротеиновой частицы:

• Липопротеины - это сферические частицы, в которых можно выделить гидрофобную сердцевину, состоящую из триглицеридов (ТГ) и эфиров холестерина (ЭХС) и амфифильную оболочку, в составе которой – фосфолипиды и белки

• Биологическая роль липопротеинов – межорганный транспорт липидов в организме

• Белки оболочки липопротеинов называются апобелками

ФУНКЦИИ АПОБЕЛКОВ

• Апобелки выполняют функцию эмульгаторов, то есть растворяют жиры в плазме крови

• Некоторые из апобелков являются регуляторами активности ферментов липидного обмена

• Некоторые из апобелков могут обладать собственной ферментативной активностью

• Апобелки выступают в качестве лигандов клеточных рецепторов для липопротеинов

• Многие апобелки осуществляют транспорт липидов из одного липопротеина в другой

• Липопротеины отличаются друг от друга по соотношению компонентов

• У разных липопротеинов наблюдается различное соотношение липидов и белка в составе частицы, поэтому различна и плотность

• Липопротеины разделяют по плотности методом ультрацентрифугирования

Разделение липопротеинов сыворотки крови:

Разделение липопротеинов сыворотки крови электрофорезом:

Хиломикроны

• Хиломикроны (ХМ) - образуются в клетках кишечника

• Биологическая роль: перенос экзогенного жира из кишечника в ткани (в основном - в жировую ткань) и экзогенного ХС в печень

• Строение:

• Триацилглицерины - 85% массы хиломикрона

• фосфолипидов - 3% массы,

• апобелков - 2%, два из которых – апоА и апоВ48 синтезируются на рибосомах энтероцита

• холестерин и его эфиры - 5%.

• Путем экзоцитоза ХМ поступают в лимфу

• Попадают в большой круг кровообращения, минуя печень

• После употребления в пищу жира в крови наблюдается повышенное содержание ХМ

• Сыворотку в этом случае называют хилезной, она мутная до молочного цвета

• В кровеносном русле происходит перенос на ХМ ещё двух апобелков: апо С и апо Е

• апоА и апоВ48 –выполняют транспортную роль (растворяют жир в плазме)

• апо С – активирует липопротеинлипазу

• апо Е – выполняет роль лиганда для рецепторов печени

• Стенки капилляров жировой, мышечной и других клеток содержат фермент – липопротеинлипазу (ЛПЛ)

• ЛПЛ гидролизует триацилглицерины хиломикрона (ЛПЛ эндотелия напоминает по механизму действия панкриатическую липазу, вследствие чего жирные кислоты и глицерин поступают в перефирические ткани)

• Остатки ХМ, содержащие экзогенный ХС и белки следуют в печень

Липопротеины очень низкой плотности

• Липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП) - образуются в печени

• Биологическая роль: транспорт эндогенного жира, синтезированного в печени из избытка углеводов, в жировую ткань

• Строение:

• эндогенные триацилглицерины 55%

• эфиры холестерина и холестерина – 17%

• Фосфолипидов -18%

• белковая часть -10%, представлена апоВ100

• Из печени ЛПОНП поступают в кровь, где к ним присоединяются белки апо Е и апоС

• АпоС - активатор липопротеинлипазы капилляров, которая расщепляет триглицериды, образуя глицерин и жирные кислоты, поступающие в ткань

• Затем ЛПОНП теряет апоС, превращаясь в ЛППП - липопротеины промежуточной плотности

• ЛППП, теряя апоЕ, превращаются в липопротеины низкой плотности (ЛПНП).

Образование ЛПНП:

Липопротеины низкой плотности

• Липопротеины низкой плотности(ЛПНП) - образуются в кровеносном русле из ЛПОНП через стадию образования ЛППП

• Биологическая роль: транспорт эндогенного холестерина в ткани

• Строение:

• эндогенные триацилглицерины 7%

• эфиры холестерина и холестерина – 50%

• Фосфолипидов -21%

• белковая часть -22%

• Почти во всех клетках имеются рецепторы для апоВ100

• апоВ100 – выполняет роль лиганда, взаимодействуя с рецепторами ЛПНП тканей

• ЛПНП фиксируются на поверхности клеток, при этом наблюдается переход холестерина в клеточные мембраны.

• При генетическом дефекте рецепторов к апоB100 развивается наследственная гиперхолестеринемия, приводящая к раннему атеросклерозу

• В этом случае у гомозиготных детей уже в возрасте 5-7 лет наблюдаются множественные инфаркты миокарда

• У гетерозигот острые инфаркты миокарда отмечаются в 30-40-летнем возрасте

Липопротеины высокой плотности

• Липопротеины Высокой Плотности (ЛПВП) - образуются в печени

• Биологическая роль: транспорт холестерина из тканей в печень и фосфолипидов из печени в ткани, то есть удаление холестерина из тканей

• Строение:

• эндогенные триацилглицерины 3%

• эфиры холестерина и холестерина – 20%

• Фосфолипидов -27%

• белковая часть -50%

• В кровеносном русле к ЛПВП присоединяется белок-фермент лецитинхолестеринацилтрансфераза (ЛХАТ)

Реакция катализируемая лецитинхолестеринацилтрансфераза:

• Реакция катализируемая ЛХАТ - переноса жирной кислоты на холестерин образует эфир холестерина

• Образующийся эфир холестерина является очень гидрофобным веществом и сразу переходит в ядро ЛПВП

• Так при контакте с мембранами клеток ЛПВП удаляют из них избыток холестерина

• Дальше ЛПВП идут в печень, там разрушаются, и избыток холестерина удаляется из организма

• Нарушение соотношения между количеством ЛПНП, ЛПОНП и ЛПВП может вызывать задержку холестерина в тканях

• Это приводит к атеросклерозу

• ЛПНП называют атерогенными липопротеидами, а ЛПВП - антиатерогенными липопротеидами

• При наследственном дефиците ЛПВП наблюдаются ранние формы атеросклероза

ФОСФОЛИПИДЫ как источники внутриклеточных мессенджеров

• Основу мембран составляют ФОСФОЛИПИДЫ

• Состоят из четырех компонентов:

• спирт глицерин

• жирные кислоты, одна из которых, чаще всего арахидоновая

• фосфат

• аминоспирт

Образование внутриклеточных мессенджеров:

• В ответ на стимул, через рецепторный механизм, в клеточной мембране активируется фермент фосфолипаза С

• Субстратом для этого фермента являются фосфолипиды клеточной мембраны

• В результате образуются внутриклеточные мессенджеры - инозитол-3-фосфат и диацилглицерол

Образование внеклеточных индукторов:

• В ответ на на стимул, через рецепторный механизм, в клеточной мембране активируется фермент фосфолипаза А

• Субстратом для этого фермента являются фосфолипиды клеточной мембраны

• В результате нарушения диэфирной связи образуется арахидоновая кислота

• арахидоновая кислота служит субстратом для таких ферментов, как циклооксигеназа и липооксигеназа

• В результате образуются внеклеточные индукторы, относящиеся к классу эйкозаноидов – тромбоксаны, простогландины, лейкотриены

• 42.Липолиз происходит в ходе мышечной работы и при голодании

• В результате образуется глицерин и жирные кислоты, которые выступают как источники энергии

• Продукты липолиза - глицерин и жирные кислоты (ЖК) выходят из жировой клетки, попадают в кровь и поступают в клетки других тканей

• Глицерин как вещество гидрофильное растворяется в плазме крови

• ЖК - гидрофобные вещества. Поэтому для транспорта в кровяном русле для них необходимы переносчики

• Транспорт ЖК обеспечивают белки плазмы крови альбумины, образующие с ними комплексы

• ЖК, находящиеся в комплексе с альбуминами, обозначаются термином НЕЭСТЕРИФИЦИРОВАННЫЕ ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ (НЭЖК)

• Уровень НЭЖК в крови – показатель степени мобилизации жира: чем больше в плазме крови НЭЖК, тем интенсивнее идет липолиз

-ОКИСЛЕНИЕ ЖИРНЫХ КИСЛОТ

• Процесс -окисления является циклическим

• За каждый оборот цикла от ЖК отщепляется 2 углеродных атома в виде ацетильного остатка

• Укороченный на 2 углеродных атома ацил-КоА снова подвергается окислению (вступает в новый цикл реакций -окисления)

• Образующийся Ацетил-КоА может дальше вступить в цикл трикарбоновых кислот

43.Окисление глицерина:

• Ацил-КоА не может проходить через мембрану митохондрий

• Поэтому имеется специальный механизм транспорта ЖК из цитоплазмы в митохондрию при участии вещества – КАРНИТИНА

• Во внутренней мембране митохондрий есть специальный транспортный белок, обеспечивающий перенос

• Благодаря этому ацилкарнитин легко проникает через мембрану митохондрий

• 44.Липогенез – синтез жира, осуществляемый в жировой ткани и печени

Основные этапы липогенеза:

• Для синтеза нейтрального жира необходим глицерин в активной форме - глицерол-3-фосфат (глицеринкиназа)

• Для синтеза нейтрального жира необходимы жирные кислоты в активной форме– Ацил-КоА (ацил-КоА-синтаза)

• Следующий этап - образование фосфатидной кислоты

Липогенез:

• Ключевой фермент липогенеза – глицерол-3-фосфатацилтрансфераза

ГОРМОНАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ СИНТЕЗА ЖИРА

• Инсулин стимулирует синтез жира

• Инсулин стимулирует биосинтез ферментов, катализирующих образование ацил-КоА и триацилглицеринов

• ЛЕПТИН (от лат. Leptos – тонкий, худой) гормон жировой ткани

• ЛЕПТИН по химической природе – полипептид, синтезируется в адипоцитах

• Рецепторы к ЛЕПТИНУ расположены в гипоталамусе и в тканях репродуктивной системы

• ЛЕПТИН снижает выработку нейропептида Y, который вызывает повышение аппетита и усиливает синтез жира

• ЛЕПТИН также стимулирует выработку разобщающих белков бурого жира

• Суммарный эффект лептина: снижение аппетита и усиление липолиза

• Концентрация ЛЕПТИНА в крови пропорциональна количеству жировых клеток

• Можно считать, что ЛЕПТИН передает в головной мозг информацию о количестве жира в организме

• ЛЕПТИН также усиливает репродуктивную функцию человека

В настоящее время ведутся работы над созданием рекомбинантного ЛЕПТИНА для лечения ожирения

45.Образование кетоновых тел:

• При интенсивном липолизе образуется избыток Ацетил-КоА (бета-окисление)

• Может сложиться ситуация, при которой для поступления Ацетил-КоА в ЦТК будет не достаточное количество оксалоацетата (метаболит углеводного обмена, первая реакция ЦТК)

• Избыток Ацетил-КоА приводит к взаимодействию этих молекул друг с другом и образованию кетоновых тел

Образование кетоновых тел:

• Кетоновые тела синтезируются в печени, легко проходят через митохондриальные и клеточные мембраны и поступают в кровь

• Кровью они транспортируются во все другие ткани

• Используются только ацетоацетат и бета-гидроксибутират

• Бета-гидроксибутират превращается в ацетоацетат, а ацетоацетат вступает в реакцию с промежуточным продуктом ЦТК - сукцинил-КоА

• В норме процессы синтеза и использования кетоновых тел уравновешены, поэтому концентрация кетоновых тел в крови и в тканях обычно очень низка, и составляет 0.12 - 0.30 ммоль/л

• При общем или углеводном голодании может нарушаться баланс между образованием и утилизацией кетоновых тел

• На 3-й день голодания концентрация кетоновых тел в крови будет примерно 2 - 3 ммоль/л, при дальнейшем голодании - гораздо более высокой

• Это состояние называют ГИПЕРКЕТОНЕМИЯ

• Похожая ситуация характерна для САХАРНОГО ДИАБЕТА

• При сахарном диабете инсулинзависимые клетки испытывают сильнейшее углеводное голодание

• Наблюдается активация липолиза

• Повышается образование кетоновых тел

• При тяжелых формах сахарного диабета концентрация кетоновых тел в крови может достигать опасных для жизни значений: до 20 ммоль/л

• Все кетоновые тела являются органическими кислотами

• Их накопление приводит к сдвигу pH в кислую сторону, с развитием КЕТОАЦИДОЗА

• Увеличение концентрации ацетоацетата приводит к ускоренному образованию ацетона

• Ацетон - токсичное вещество (органический растворитель), растворяется в липидных компонентах клеточных мембран и дезорганизует их

• Страдают все ткани организма, а больше всего - клетки нервной ткани

• Появление кетоновых тел в моче - КЕТОНУРИЯ

49.ЖИРОВАЯ ИНФИЛЬТРАЦИЯ ПЕЧЕНИ

• жировой гепатоз развивается в следствие дисбаланса между синтезом триацилглицеридов и фофолипидов в сторону увеличения синтеза нейтрального жира в печени

Причины развития ЖИРОВОЙ ИНФИЛЬТРАЦИИ ПЕЧЕНИ

Увеличение поступления жира в печень:

а) перегрузка печени пищевым жиром и углеводами;

б) обеднение печени гликогеном, приводящее к мобилизации жира из депо;

в) повышение секреции соматотропного гормона гипофизом, мобилизующего жир из депо

Затруднение удаления (выхода) жира из печени:

а) недостаточно белка для синтеза специализированных белков для формирования транспортной формы ЛОНП;

б) преобладание из двух конкурентных путей синтеза липидов (триацилглицеридов и фосфолипидов) именно триацилглицеридов в связи с недостаточностью липотропных факторов

Участие липотропных факторов в липогенезе:

ЛИПОЛИЗ

Катаболизм жира идет в три этапа:

1. Гидролиз жира до глицерина и жирных кислот (липолиз)

2. Превращение глицерина в ацетил-КоА

3. Общий путь – цикл трикарбоновых кислот

50.Нарушения липидного обмена

• стеаторея, появление в кале липидов. В зависимости от этиологии различают три группы стеаторей:

• панкреатогенная стеаторея обусловлена дефицитом панкреатической липазы

• Это приводит к снижению интенсивности процессов гидролитического расщепления в кишечнике триацилглицеридов до глицерина и ЖК

• Наблюдается обычно при панкреатинах, гипоплазии поджелудочной железы, наследственном дефиците липазы

• гепатогенная стеаторея связана с нарушением поступления желчи в 12-перстную кишку

• В связи с этим жиры не эмульгируются и намного хуже подвергаются гидролизу липазой

• Помимо этого в кале отсутствуют желчные пигменты

• Наблюдается при закупорке или сужении желчных путей, гепатитах и циррозе;

• энтерогенная стеаторея обусловлена снижением метаболической активности слизистой оболочки тонкого отдела, где происходит синтез собственных липидов организма

• Наблюдается при наследственном дефиците ферментов синтеза липидов, воспалении слизистой оболочки и обширной резекции тонкого отдела кишечника

• Гиперлипопротеинемии обусловлены замедленным распадом липопротеидного комплекса (недостаточность фермента липопротеинлипазы) или нарушением метаболизма транспортных форм

Классификация липопротеинемий:

Развитие липопротеинемий:

• Гиперлипопротеинемия в комплексе с гиперхолестеролемией (повышенное содержание в крови холестерола) являются главной причиной атеросклероза

• Нарушение липидного обмена влечет за собой накопление липидов нескольких видах ткани:

• Артериальная стенка – накопление холестерина и связанные с этим клеточная пролиферация и фиброз являются морфологической основой атеросклероза

• Атеросклероз является общей причиной ИБС, нарушений мозгового кровообращения, перемежающей хромоты и нарушений кровотока в жизненно важных органах и тканях

• Желчный пузырь – образование желчных камней

• Как правило камни холестериновой природы

• Печень – накопление ТГ (триглициринов) ведет к жировой инфильтрации печени

ЛЕЧЕНИЕ:

• Средства, снижающие уровень липидов в плазме крови (гиполипидемические средства)

Активация метаболических путей в адипоците после еды и при голодании:

Типы ожирения:

• Количество адипоцитов закладывается в неонатальном периоде?

• Происходит ли митотическое деление адипоцитов при усиленном питании?

МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ НАРУШЕНИЯ ПРИ ОЖИРЕНИИ

• Развивается нарушение толерантности к глюкозе

• Наблюдается гиперлипопротеинемия, как за счет триацилглицеринов, так и за счет холестерина

• Развивается инсулинорезистентность жировых клеток

• Наблюдается гиперинсулинемия

• Повышаетсчя секреция глюкокортикоидов

• Наблюдается меньшее колебание гормона роста в плазме крови

• После снижения массы тела все метаболические сдвиги нормализуются

• В настоящее время установлено, что адипоциты разных жировых депо могут различаться по размерам и реакциям на гормоны

• У мужчин жир откладывается в основном на животе и верхней части туловища

• У женщин – в нижней части (ягодично-бедренное ожирение)

• Известно, что метаболические последствия ожирения более тесно связаны с ожирением верхней половины тела - абдоминальным ожирением

51.ГОРМОНАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ ЛИПИДНОГО ОБМЕНА

• Гормоны прямого действия (адреналин, соматотропный гормон гипофиза, инсулин)

• Гормоны косвенного действия (глюкокортикостероиды, половые гормоны, лептин)

АДРЕНАЛИН

• Мембраны адипоцитов содержат адренорецепторы двух типов ( и )

• Активация -адренорецептора связано с торможением липолиза

• -адренорецептор связан с эффектом, вызывающим стимуляцию липолиза

• В целом у человека преобладают -адренорецепторы, поэтому суммарное действие адреналина приводит к активации липолиза

СОМАТОТРОПНЫЙ ГОРМОН

• стимулирует липолиз

ИНСУЛИН

• угнетает липолиз

• активирует липогенез

глюкокортикостероиды

• оказывают двоякое действие:

• на фоне мышечной работы глюкокортикоиды стимулируют липолиз

• в состоянии покоя глюкокортикоиды ингибируют липолиз

• при развитии опухоли коры надпочечников или при введении высоких доз препаратов глюкокортикостероидов, наблюдается рост жировых запасов на лице и в верхней части туловища (синдром Иценко-Кушинга)

• активация липолиза

• .

84. В И Т А М И Н Ы

Витамины - это низкомолекулярные органические вещества разнообразного строения. Объединены в одну группу по следующим признакам:

1. Витамины абсолютно необходимы организму и в очень небольших количествах.

2. Витамины не синтезируются в организме и должны поступать извне или синтезироваться микрофлорой кишечника.

Витамины играют одинаковую роль во всех формах жизни, но высшие животные утратили способность к их синтезу. Например, аскорбиновая кислота (витамин ”С”) не синтезируется в организмах человека, обезьян и морской свинки, так как в процессе эволюции была утеряна ферментная система синтеза этого витамина из глюкозы. .

КЛАССИФИКАЦИЯ ВИТАМИНОВ

1. Водорастворимые витамины. К этой группе относят витамины С, Р, В₁, В₂, В₃, В_C, В₆, В₁₂, РР, Н.

2. Жирорастворимые витамины: А, Д, Е, К.

ОСОБЕННОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ

Большинство водорастворимых витаминов должно поступать регулярно с пищей, т.к. они быстро выводятся или разрушаются в организме. Жирорастворимые витамины могут депонироваться в организме. Кроме того, они плохо выводятся, поэтому иногда при избытке жирорастворимых витаминов наблюдаются гиповитаминозы.

АВИТАМИНОЗ - это заболевание, которое развивается при полном отсутствии того или иного витамина в организме. В настоящее время авитаминозы обычно не встречаются, а бывают ГИПОВИТАМИНОЗЫ при недостатке витамина в организме

ПРИЧИНЫ РАЗВИТИЯ ГИПО- И АВИТАМИНОЗОВ

Все причины можно разделить на внешние и внутренние.

ВНЕШНИЕ причины гиповитаминозов:

1. Недостаточное содержание витамина в пище (при неправильной обработке пищи, при неправильном хранении пищевых продуктов)

2. Состав рациона питания (например, отсутствие в рационе овощей и фруктов)

3. Не учитывается потребность в том или ином витамине. Например, при белковой диете возрастает потребность в витамине “РР” (при обычном питании он может частично синтезироваться из триптофана). Если человек потребляет много белковой пищи, то может увеличиться потребность в витамине “В₆“ и снизиться потребность в витамине РР.

4. Социальные причины: урбанизация населения, питание исключительно высокоочищенной и консервированной пищей; наличие антивитаминов в пище. Социальные причины развития авитаминозов существуют в мире. Например, в отдаленных районах Севера, в рационе людей мало овощей и фруктов. Урбанизация также имеет значение, т.к. в пищу потребляется много консервированных и рафинированнных продуктов. В крупных городах люди недостаточно обеспечены солнечным светом - поэтому может быть гиповитаминоз Д.

ВНУТРЕННИЕ причины гиповитаминозов:

1. Физиологическая повышенная потребность в витаминах, например, в период беременности, при тяжелом физическом труде.

2. Длительные тяжелые инфекционные заболевания, а также период выздоровления;

3. Нарушение всасывания витаминов при некоторых заболеваниях ЖКТ, например, при желчнокаменной болезни нарушается всасывание жирорастворимых витаминов;

4. Дисбактериоз кишечника. Имеет значение, так как некоторые витамины синтезируются полностью микрофлорой кишечника (это витамины В₃, В_c, В₆, Н, В₁₂ и К);

5. Генетические дефекты некоторых ферментативных систем. Например, витамин Д-резистентный рахит развивается у детей при недостатке ферментов, участвующих в образовании активной формы витамина Д (1,25-диоксихолекальциферола).

85. ВИТАМИН B₁ (тиамин, антиневритный)

Производное вит.В₁ - ТДФ (ТПФ) является коферментом пируватдегидрогеназного комплекса (фермента пируваткарбоксилазы), альфа-кетоглутаратдегидрогеназного комплекса и фермента транскетолазы (фермента альфа-тотаратдекарбоксилазы), а также входит в состав кофермента транскетолаз - ферментов неокислительного этапа ГМФ-пути..

При недостаточности вит.В₁ может возникнуть болезнь "бери-бери", характерная для тех стран Востока, где основным продуктом питания служит очищенный рис и кукуруза. Для этого заболевания характерна мышечная слабость, нарушение моторики кишечника, потеря аппетита, истощение, периферический неврит (характерный признак - человеку больно вставать на стопу - больные ходят “на цыпочках”), спутанность сознания, нарушения работы сердечно-сосудистой системы. При "бери-бери" повышается содержание пирувата в крови.

Пищевые источники витамина В₁ - ржаной хлеб. В кукурузе, рисе, пшеничном хлебе витамин В₁ практически отсутствует. Это объясняется тем, что в зерне ржи тиамин распределен по всему зерну, а в других злаках он содержится только в оболочке зерен.Суточная потребность - 1.5 мг/сутки.

86. ВИТАМИН В₂ (рибофлавин)

Витамин В₂ входит в состав флавинмононуклеотида (ФМН) и флавинадениндинуклеотида (ФАД) - простетических групп флавиновых ферментов.

Его биологическая функция в организме - участие в окислительно-восстановительных реакциях в составе флавопротеидов (ФП).

Недостаточность этого витамина часто встречается в России. Особенно часто бывает у людей, которые не употребляют в пищу черный ржаной хлеб. Проявление гиповитаминоза: ангулярные дерматиты в углах рта (“заеда”), глаз. Часто это сопровождается кератитами (воспаление роговицы). В очень тяжелых случаях бывает анемия. Очень часто сочетаются сочетанные гиповитаминозы витаминов "В₂" и "РР",так как эти витамины содержатся в одних и тех же продуктах.

Пищевые источники: ржаной хлеб, молоко, печень, яйца, овощи желтого цвета, дрожжи. Суточная потребность: 2-4 мг/сутки.

87. ВИТАМИН В₃ (пантотеновая кислота)

Молекула пантотеновой кислоты состоит из бета-аланина и 2,4-дигидрокси-диметил-масляной кислоты. Формулу знать необязательно.

Важность этого витамина в том, что он входит в состав HS-KoA (кофермента ацилирования).

Строение КоА: а) тиоэтиламин б) пантотеновая кислота в) 3-фосфоаденозин-5-дифосфат.

HSКоА - кофермент ацилирования, то есть входит в состав ферментов, которые катализируют перенос ацильных остатков. Поэтому В₃ участвует в бета-окислении жирных кислот, окислительном декарбоксилировании альфа-кетокислот, биосинтезе нейтрального жира, липоидов, стероидов, гема, ацетилхолина.

При недостатке пантотеновой кислоты при дисбактериозе у человека развиваются дерматиты, в тяжелых случаях - изменения со стороны желез внутренней секреции, в том числе надпочечников. Также наблюдается депигментация волос, истощение.

Пищевые источники: яичный желток, печень, дрожжи, мясо, молоко.

Суточная потребность: 10мг/сут.

88. ВИТАМИН В₅ (никотинамид)

Входит в состав НАД и НАДФ, то есть входит в состав коферментов никотинамидных дегидрогеназ.

Его роль - участие в окислительно-восстановительных реакциях. При недостатке РР развивается пеллагра. При пеллагре наблюдаются три “Д”:- дерматит- диарея - деменция (поражение центральной нервной системы)

Источники РР: мясо, бобовые, орехи, рыба и вообще продукты, богатые белком.

Витамин РР может частично синтезироваться из триптофана.

Если человек съедает много белковой пищи, то потребность в этом витамине снижается. Из 60 гр. белка может синтезироваться 1 мг витамина РР.

Суточная потребность: 15-25 мг/сутки.

89. ВИТАМИН В₆ (пиридоксин).

В₆ в форме пиридоксальфосфата является простетической группой трансаминаз и декарбоксилаз аминокислот. Он необходим и для некоторых реакций обмена аминокислот. Поэтому при авитаминозе В₆ наблюдаются нарушения обмена аминокислот.В6 также участвует в реакциях синтеза гема гемоглобина (синтез d-аминолевулиновой кислоты). Поэтому при недостатке В₆ у человека развивается анемия.

Кроме анемии, наблюдаются дерматиты. Недостаток В₆ может развиться у больных туберкулезом, потому что этих больных лечат препаратами, синтезированными на основе изониазида - это антагонисты витамина В₆.

Пищевые источники: ржаной хлеб, горох, картофель, мясо, печень, почки.

Суточная потребность взрослого человека: 0.15-0.20 мг.

90. ВИТАМИН “С” (аскорбиновая кислота, антицинготный, антискорбутный).

В 1932 г. впервые выделен из сока лимона, через два года искусственно синтезирован. Важное свойство - способность аскорбиновой кислоты легко окисляться.

Биологическая роль витамина “С” (связана с его участием в окислительно-восстановительных реакциях)

1. Витамин С, являясь сильным восстановителем, играет роль кофактора в реакциях окислительного гидроксилирования, что необходимо для окисления аминокислот пролина и лизина в оксипролин и в оксилизин в процессе биосинтеза коллагена. Коллаген может синтезироваться и без участия витамина С, но такой коллаген не является полноценным (не формирутся его нормальная структура). Поэтому при недостатке витамина С ткани, содержащие много коллагена, становятся непрочными, ломкими. В первую очередь нарушается структура стенок сосудов, повышается их проницаемость, наблюдаются кровоизлияния под кожу и под слизистые оболочки.

2. Участвует в синтезе стероидных гормонов надпочечников.

3. Необходим для всасывания железа.

4. Участвует в неспецифической иммунной защите организма.

Авитаминоз “С” - цинга. Проявления цинги: болезненность, рыхлость и кровоточивость десен, расшатывание зубов, нарушение целостности капилляров - подкожные кровоизлияния , отечность и болезненность суставов, нарушение заживления ран, анемия. Иногда цинга развивается у новорожденных на искусственном вскармливании пастеризованным молоком, в которое не добавлен витамин С. В основе всех изменений при цинге, за исключением анемии, лежит нарушение синтеза коллагена. Анемия связана с нарушением всасывания железа.

В настоящее время цинга не распространена, но весной у многих людей наблюдается недостаток (гиповитаминоз) витамина “С”, что проявляется, например, повышенной утомляемостью, понижением иммунитета.

Основные источники витамина “С”: свежие зеленые овощи и фрукты.

Следует помнить, что витамин С легко разрушается при нагревании, особенно в щелочной среде в присутствии кислорода, ионов железа и меди. Хорошо сохраняется в кислой среде (в квашеной капусте, в клюкве, в ягодах черной смородины и плодах шиповника). При длительном хранении овощей и фруктов содержание в них витамина “С” уменьшается.

Источником витамина С является также хвоя ели и сосны.

Суточная потребность - около 100 мг в сутки.

Лечебная доза - до 1-2 г в сутки

91. ВИТАМИН “А” ( ретинол, антиксерофтальмический)

Необходимо знать формулу витамина А.

Наиболее ранний и специфический признак гиповитаминоза А - гемералопия ("куриная слепота") - нарушение сумеречного зрения. Возникает из-за недостатка зрительного пигмента - родопсина. Родопсин содержит в качестве активной группы ретиналь (альдегид витамина А) - находится в палочках сетчатки. Эти клетки (палочки) воспринимают световые сигналы низкой интенсивности. РОДОПСИН = опсин (белок) + цис-ретиналь.

При возбуждении родопсина светом, цис-ретиналь, в результате ферментативных перестроек внутри молекулы переходит в полностью-транс-ретиналь (на свету). Это приводит к конформационной перестройке всей молекулы родопсина. Родопсин диссоциирует на опсин и транс-ретиналь, что является пусковым механизмом, возбуждающим в окончаниях зрительного нерва импульс, который затем передается в мозг.

В темноте, в результате ферментативных реакций транс-ретиналь вновь превращается в цис-ретиналь и, соединяясь с опсином, образует родопсин.

Витамин А также влияет на процессы роста и развития покровного эпителия. Поэтому при авитаминозе наблюдается поражение кожи, слизистых оболочек и глаз, которое проявляется в патологическом ороговении кожи и слизистых. У больных развивается ксерофтальмия - сухость роговой оболочки глаза, т.к. происходит закупорка слезного канала в результате ороговения эпителия. Так как глаз перестает омываться слезой, которая обладает бактерицидным действием, развиваются конъюнктивиты, изъязвление и размягчение роговицы -кератомаляция. При авитаминозе А может быть также поражение слизистой ЖКТ, дыхательных и мочеполовых путей. Нарушается устойчивость всех тканей к инфекциям. При развитии авитаминоза в детстве - задержка роста.

В настоящее время показано участие витамина А в защите мембран клеток от окислителей - т.е. витамин А обладает антиоксидантной функцией.

Витамин А запасается в печени.

Пищевые источники - печень морских рыб и млекопитающих, желток яиц, цельное молоко, рыбий жир. Овощи и фрукты красно-оранжевого цвета (томаты, морковь и др.) содержат много каротина - водорастворимого предшественника витамина А, имеющего в молекуле 2 иононовых кольца.

В настоящее время, гиповитаминоз А наблюдается у людей с заболеваниями кишечника, поджелудочной железы, при нарушении желчевыделительной функции печени, то есть при заболеваниях, при которых нарушается всасывание жира. Высокие дозы витамина А могут приводить к токсическим эффектам. Характерные проявления гипервитаминоза - воспаление глаз, гиперкератоз, выпадение волос, диспептические явления.

Суточная потребность в витамине А - 1-2.5 мг, в каротине - в 2 раза больше.

92. ВИТАМИН Д (холекальциферол, антирахитный)

Сам витамин Д не обладает витаминной активностью, но он служит предшественником 1,25-дигидрокси-холекальциферола (1,25-дигидроксивитамина Д₃).

Синтез активной формы протекает в два этапа - в печени присоединяется оксигруппа в положении 25, а затем в почках - оксигруппа в положении 1. Из почек активный витамин Д₃ переносится в другие органы и ткани - главным образом в тонкий кишечник и в кости, где витамин Д участвует в регуляции обмена Са и Р. Недостаток витамина Д приводит к развитию нарушений фосфорно-кальциевого обмена и процессов окостенения. В результате у детей развивается рахит, связанный с недостатком Са и Р. Характерные признаки рахита - остеомаляция ("размягчение" костей - запаздывание окостенения), запаздывание закрытия родничков, деформации грудной клетки, позвоночника, конечностей. У таких детей снижен мышечный тонус, наблюдается раздражительность, потливость, выпадение волос.

У взрослых при недостатке витамина Д наблюдается остеопороз - разрежение костной ткани в результате вымывания солей кальция из скелета.

Потребность в витамине Д повышается у беременных.

При благоприятных условиях витамин Д может синтезироваться в организме человека из предшественника - 7-дегидрохолестерина под действием ультрафиолетовых лучей (фотохимическая реакция) в результате разрыва связи в кольце В.

Пищевые источники - рыба, рыбий жир, печень, сливочное масло, желток яиц.

Суточная доза витамина Д₃ - 10-20 мкг. Высокие дозы витамина Д (выше 1,5 мг в сутки) крайне токсичны. При гипервитаминозе кроме интоксикации наблюдается отложение гидроксиапатита в некоторых внутренних органах (кальцификация почек, кровеносных сосудов).

93. ВИТАМИН К (филлохинон).

Витамин К необходим для нормального синтеза протромбина (фактор II) - предшественника одного из белков системы свертывания - тромбина. Тромбин - это фермент, который катализирует реакцию превращения фибриногена в фибрин - основу кровяного сгустка при активации системы светрывания крови.

При недостатке витамина К синтезируется дефектная молекула протромбина и ряда других факторов свертывания крови. Причина - нарушение ферментативного карбоксилирования глутаминовой кислоты, необходимой для связывания Са²⁺ белками системы свертывания. Основное проявление недостаточности - нарушение свертывания крови, в результате которого происходят самопроизвольные паренхиматозные и капиллярные кровотечения.

Авитаминоз, как правило связан с нарушением выделения желчи в ЖКТ (при желчнокаменной болезни).

Пищевые источники - ягоды рябины, капуста, арахисовое масло и др. растительные масла. Витамин К также синтезируется микрофлорой кишечника, поэтому одна из причин гиповитаминозов при недостатке витамина в пище - дизбактериоз кишечника (например, при антибиотикотерапии).

Если больной страдает гиповитаминозом К, например, при некоторых видах желтух, то операции - даже удаление зуба - могут сопровождаться длительным кровотечением.

Синтезирован водорастворимый аналог витамина К - викасол, который используют при лечении гиповитаминозов, связанных с нарушением всасывания витамина К из кишечника.

Известны природные антивитамины К - например, ДИКУМАРИН, САЛИЦИЛОВАЯ кислота, которые применяют при лечении тромбозов, т.к. антивитамины К способны снижать количество протромбина в крови.

Суточная потребность точно не установлена, т.к. витамин синтезируется микрофлорой. Считают, что в сутки потребность около 1 мг.

94. ВИТАМИН Е (токоферол, витамин размножения).

Является антиоксидантом. При недостаточности витамина Е - дегенеративные изменения в печени, нарушение функций биологических мембран. Витамин Е предохраняет липиды клеточных мембран от окисления активными формами кислорода. Авитаминоз проявляется при очень длительном голодании или при стойком нарушении желчевыделительной функции печени (нарушение всасывания жиров). При этом наблюдаются шелушение кожи, мышечная слабость, стерильность - нарушением функции размножения. Поскольку витамин Е широко распространен в природе (растительные масла, семена пшеницы и др. злаков, сливочное масло), то авитаминоз встречается редко.Суточная потребность - около 10-30 мг.