II РАЗДЕЛ

«МЕТАБОЛИЗМ РАЗЛИЧНЫХ КЛАССОВ БИООРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ: БЕЛКОВ, ЖИРОВ, УГЛЕВОДОВ, НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ»

26. Химизм синтеза и распада гликогена в тканях, регуляция процессов.

Регуляция осуществляется на уровне двух ферментов: гликогенсинтетазы, участвующей в синтезе гликогена, ифосфорилазы, катализирующей расщепление гликогена. Основным механизмом регуляции активности этих ферментов является их ковалентная модификация путем фосфорилирования-дефосфорилирования. Фосорилированная фосфорилаза или фосфорилаза "a" высокоактивна, в то же время фосфорилированная гликогенсинтетаза или синтетаза "b" неактивна. Таким образом, если оба фермента находятся в фосфорилированной форме, в клетке идет расщепление гликогена с образованием глюкозы. В дефосфорилированном состоянии, наоборот, неактивна фосфорилаза ( в форме "b") и активна гликогенсинтетаза ( в форме "a" ), в этой ситуации в клетке идет синтез гликогена из глюкозы. Поскольку гликоген печени играет роль резерва глюкозы для всего организма, его синтез или распад должен контролироваться надклеточными регуляторными механизмами, работа которых должна быть направлена на поддержание постоянной концентрации глюкозы в крови. Эти механизмы должны обеспечивать включение синтеза гликогена в гепатоцитах при повышенных концентрациях глюкозы в крови и усиливать расщепление гликогена при падении содержания глюкозы в крови. Итак, первичным сигналом, стимулирующим мобилизацию гликогена в печени, является снижение концентрации глюкозы в крови. В ответ на него альфа-клетки поджелудочной железы выбрасывают в кровь свой гормон - глюкагон. Глюкагон, циркулирующий в крови, взаимодействует со своим белком-рецептором, находящемся на внешней стороне наружной клеточной мембраны гепатоцита. образуя гор мон-рецепторный комплекс. Образование гормон-рецепторного комплекса приводит с помощью специального механизма к активации фермента аденилатциклазы, находящегося на внутренней поверхности наружной клеточной мембраны. Фермент катализирует образование в клетке циклической 3,5-АМФ ( цАМФ ) из АТФ. В свою очередь, цАМФ активирует в клетке фермент цАМФ-зависимую протеинкиназу. Неактивная форма протеинкиназы представляет собой олигомер, состоящий из четырех субъединиц: 2 регуляторных и двух каталитических. При повышении концентрации цАМФ в клетке к каждой из регуляторных субъединиц протеинкиназы присоединяется по 2 молекулы цАМФ, конформация регуляторных субъединиц изменяется и олигомер распадается на регуляторные и каталитичес кие субъединицы. Свободные каталитические субъединицы катализирует фосфорилирование в клетке ряда ферментов, в том числе фосфорилирование гликогенсинтетазы с переводом ее в неактивное состояние, выключая таким образом синтез гликогена . Одновременно идет фос форилирование киназы фосфорилазы, а этот фермент, активируясь при его фосфорилировании, в свою очередь катализирует фосфорилирование фосфорилазы с переводом его в активную форму, т.е. в форму "a". В результате активации фосфорилазы включается расщепление гликогена и гепатоциты начинают поставлять глюкозу в кровь.

27. Значение определения глюкозы в крови и моче. Влияние гормонов на углеводный обмен. Причины гипергликемии и глюкозурии.

Стр. №331-334, стр. – 330 , Гонский.

Глюкозурия обычно сопровождается полиурией при повышении осмолярности мочи, поскольку глюкоза - осмотически активное веществ

Состояния и заболевания, сопровождающиеся глюкозурией:

Сахарный диабет - наиболее частая причина глюкозурии. При этом заболевании наблюдается абсолютная или относительная недостаточность инсулина — гормона, который определяет потребление глюкозы тканями (гликолиз) и образование гликогена из глюкозы в печени. Эти процессы поддерживают нормальный уровень глюкозы в крови. При дефиците инсулина гликолиз и синтез гликогена снижаются, что приводит к повышению глюкозы в крови и появлению ее в моче. Количество глюкозы в моче может колебаться в больших пределах от следов до 1,2%. Не следует также забывать, что встречаются больные сахарным диабетом с высоким уровнем глюкозы в крови, не сопровождающимся глюкозурией. Это объясняется тем, что на заключительной стадии сахарного диабета, когда к основному процессу присоединяются поражения почек, характеризующиеся в числе других проявлений и снижением уровня клубочковой фильтрации, уровень глюкозурии может снизиться вплоть до полного отсутствия глюкозы в моче.

Глюкозурия, наблюдающаяся при остром панкреатите, носит преходящий характер и исчезает при стихании воспалительного процесса. Глюкоза появляется в моче при продолжительном голодании и прекращается через несколько дней после возобновления приема пищи. У людей в преклонном и старческом возрасте возможно снижение функции поджелудочной железы, сопровождающееся глюкозурией. Алиментарная глюкозурия, появляющаяся через 30 — 60 мин после приема пищи, богатой углеводами, исчезает через 3 — 5 часов. Наблюдается чаще у детей грудного возраста и при беременности.

Гипергликемия — клинический симптом, обозначающий увеличение содержания глюкозы в сыворотке крови:

• лёгкая гипергликемия — 6,7-8,2 ммоль/л;

• средней тяжести — 8,3-11,0 ммоль/л;

• тяжёлая — свыше 11,1 ммоль/л;

• свыше 16,5 ммоль/л развивается прекома;

• свыше 55,5 — кома.

Причины

Сахарный диабет. Хроническая гипергликемия, которая персистирует независимо от состояния больного чаще всего бывает в случае сахарного диабета, и фактически является основной характеристикой этого заболевания.

Острый эпизод гипергликемии без видимой причины может показывать на манифестацию сахарного диабета или предрасположению к нему. Эта форма гипергликемии вызвана недостаточным уровнем инсулина. Этот низкий уровень инсулина ингибирует транспорт глюкозы через клеточные мембраны, благодаря чему уровень свободного сахара в крови повышается.

Расстройства питания. Нарушения в питании могут привести к острой недиабетической гипергликемии, например, при нервной булимии, когда человек не контролирует количество съеденной пищи и соответственно получает огромную калорийность за один прием пищи. Таким образом из пищи поступает большое количество простых и сложных углеводов.

Некоторые лекарственные вещества способны увеличивать риск развития гипергликемии: β-блокаторы, тиазидные диуретики, кортикостероиды, ниацин, фентамидин, ингибиторы протеаз, L-аспарагиназа и некоторые антидепрессанты.

Биотин-авитаминоз также увеличивает риск развития гипергликемии.

Стресс

У большинства пациентов, перенесших острый стресс, гипергликемия способна развиться даже вне рамок диагноза «сахарный диабет». Наблюдения за пациентами и исследования на животных показали, что подобная постстрессовая гипергликемия ассоциирована с более высокой летальностью при инсульте и инфаркте.