Занятие №14 (коллоквиум) «обмен и функции углеводов»

Мотивация: В медицинской практике встречаются заболевания, сопровождающиеся нарушением переваривания и всасывания углеводов пищи. Состояние гипоксии часто встречается при заболеваниях внутренних органов. Перестройки внутриклеточного обмена при таких состояниях затрагивают и процесс гликолиза. Разные органы обладают неодинаковой способностью адаптироваться к гипоксии, что и лежит в основе направленного врачебного вмешательства. Знакомство с процессом гликолиза дает представление о возможностях энергетического обеспечения клеток в анаэробных условиях. Понимание значения аэробных процессов обмена глюкозы для энергообеспечения клеток различных органов позволяет понять механизмы нарушения функций отдельных органов и систем при торможении этих процессов (гипогликемическая кома, ишемия и инфаркт миокарда и др.). Содержание глюкозы в крови — основной биохимический показатель состояния углеводного обмена. Отклонение его от нормы происходит при ряде заболеваний. Недостаточность ряда ферментов ПФП — причина гемолиза эритроцитов. Будущему специалисту необходимо четко представлять, как протекает метаболизм фруктозы и галактозы у человека, поскольку недостаточная активность ферментов, участвующих в обмене этих гексоз, приводит к таким заболеваниям, как идиопатическая фруктозурия и галактоземия. Знание особенностей обмена этанола в организме необходимо для понимания патогенеза алкоголизма и основных подходов к его терапии. Важную роль в регуляции уровня глюкозы играют процессы синтеза и распада гликогена. Концентрация глюкозы в крови поддерживается на постоянном уровне и находится под строгим гормональным контролем. В связи с этим, патологические изменения со стороны эндокринной системы нередко сопровождаются нарушением углеводного обмена. Так, недостаток инсулина приводит к сахарному диабету и гипергликемии.

Цель обучения, воспитания и развития: Научиться применять знания о свойствах углево­дов, их синтезе и утилизации в организме; о взаимосвязи этих процессов и механизмах регуляции при последующем изучении особенностей метаболизма органов и систем, а также получить представления о том, что эти знания необходимы для решения вопросов диагностики, профилактики и лечения болезней, связан­ных с нарушением обмена углеводов.

Задачи обучения, воспитания и развития: студент должен

1. Знать

• пределы физиологических колебаний биохимических показателей крови: глюкоза, пировиноградная кислота, молочная кислота

• патологические компоненты мочи: глюкоза, галактоза

• знать биохимические методы выявления патологи обмена углеводов - по содержанию пировиноградной кислоты, молочной кислоты, глюкозы при биохимическом анализе крови и наличию глюкозы в моче.

2. Уметь

• писать формулы: глюкоза, глюкозо-6-фосфат, фруктоза, рибоза.

• объяснять значения терминов: гипергликемия, гипогликемия, глюкозурия, гликолиз, глюконеогенез, лактатацидоз, фрукто­зу­рия, гликогенозы, агликогенозы, галактоземия, гликогенолиз, глюконеогенез, гликогеногенез, глюкозурия

• характеризовать углеводы как источник лекарственных препаратов.

• 3. Знать химизм: процессов гликолиза, аэробный распад глюкозы, «обходных реакций» глюконеогенеза, пентозофосфат­ный цикл (окислительная стадия), схема синтеза и мобилизации гликогена

Ориентировочная основа действия (ООД) для проведения самостоятельной деятельности студентов (СДС) в учебное время - изучение программного материала «Обмен и функции углеводов»

Основные углеводы животных, их содержание в тканях, биологическая роль. Основные углеводы пищи. Переваривание углеводов.

Глюкоза как важнейший метаболит углеводного обмена: общая схема источников и путей расходования глюкозы в организме.

Катаболизм глюкозы. Аэробный распад - основной путь катаболизма глюкозы у человека и других аэробных организмов. Последовательность реакций до образования пирувата (аэробный гликолиз) как специфический для глюкозы путь катаболизма. Рас­пространение и физиологическое значение аэробного распада глю­козы. Использование глюкозы для синтеза жиров в печени и в жи­ровой ткани.

Анаэробный распад глюкозы (анаэробный гликолиз). Гликолитическая оксидоредукция, пируват как акцептор водорода; суб­стратное фосфорилирование. Распределение и физиологическое значение анаэробного распада глюкозы.

Биосинтез глюкозы (глюконеогенез) из аминокислот, гли­церина и молочной кислоты. Взаимосвязь гликолиза в мышцах и глюконеогенеза в печени (цикл Кори). Аллостерические меха­низмы регуляции аэробного и анаэробного путей распада глюкозы и глюконеогенеза.

Биотин. Метаболические функции и проявления авитами­ноза.

Представление о пентозофосфатном пути превращении глюкозы. Окислительные реакции (до стадии рибулозо-5-фосфата). Суммарные результаты пентозофосфатного пути: образование НАДФ·Н и пентоз. Распространение и физиологическое значение. Пентозофосфатный путь и фотосинтез.

Свойства и распространение гликогена как резервного поли­сахарида. Биосинтез гликогена. Мобилизация гликогена.

Особенности обмена глюкозы в разных органах и клетках: эритроциты, мозг, мышцы, жировая ткань, печень.

Изменения обмена глюкозы в печени (синтез и распад гли­когена, гликолиз) при смене периода пищеварения на постабсорбтивный период и состояния покоя на мышечную работу. Роль инсу­лина, глюкагона, адреналина, протеинкиназ, аденилатциклазной и инозитолфосфатной систем.

Представление о строении и функциях углеводной части гликолипидов и гликопротеинов. Сиаловые кислоты.

Наследственные нарушения обмена моносахаридов и дисахаридов: галактоземия, непереносимость фруктозы, непереноси­мость дисахаридов. Гликогенозы и агликогенозы.

*Потребность в углеводах детей разного возраста. Возрас­тная характеристика процессов переваривания и всасывания угле­водов. Микробиологический статус кишечника грудных детей. Бифидус-фактор. Галактоза: биологическое значение. Химизм пре­вращения галактозы в глюкозу. Биохимические аспекты галактоземии. Фруктоза: ее значение в обмене плода и новорожденных. Химизм процессов обмена фруктозы. Наследственные нарушения обмена фруктозы: эссенциальная фруктоземия. Наследственная непереносимость фруктозы.

*Глюконеогенез и его значение в метаболизме плода. Зна­чение плаценты. Анаэробный гликолиз и его значение в онтогенезе, характеристика обмена гликогена в анте - и неонатальном периодах. Патология углеводного обмена: мальабсорбция дисахаридов. Сахарный диабет: его особенности в детском организме, биохими­ческая характеристика патогенеза и стратегия лечения.