Метаболизм кетоновых тел при голодании
При богатой жирами диете, особенно у детей, жирные кислоты не успевают включиться в состав триацилглицеролов и липопротеиновых частиц и частично переходят в митохондрии, что увеличивает синтез кетоновых тел. При алкогольном отравлении субстратом для синтеза кетонов является ацетил- СоА, синтезируемый при обезвреживании этанала. Кетонемия, кетонурия, причины их возникновения.
В норме содержание кетоновых тел в крови очень невелико (в норме 1-3 мг/дл или до до 0,2 ммоль/л), однако при длительном голодании и нелеченном сахарном диабете оно может быть высоким. Концентрация кетоновых тел повышается после ночного голодания до 1–2 мг/дл, после недельного голодания она составляет 20–30 мг/дл , а при тяжелых формах сахарного диабета может достигать 300–400 мг/дл. Ацетоацетат и βгидроксибутират являются кислотами, которые в крови диссоциируют: Небольшое повышение концентрации Н+ в крови не влияет на рН, так как функционирующие буферные системы, связывая свободные протоны, препятствуют отклонению его от нормы.
Накопление протонов в крови нарушает связывание кислорода гемоглобином, влияет на ионизацию функциональных групп белков, нарушая их конформацию и функцию. Увеличение кислотности обусловлено высокой скоростью синтеза в печени и поступления в кровь ацетоацетата, βгидроксибутирата и в норме низкой потребностью тканей в использовании этих молекул. Однако когда концентрация Н+ превышает емкость буферных систем, рН крови снижается (ацидоз).
Ацидоз, вызванный повышением уровня кетоновых тел, носит название кетоза или кетоацидоза. Увеличение концентрации кетоновых тел в крови называют кетонемией, выделение кетоновых тел с мочой - кетонурией.
При кетозе (состояние организма, когда в качестве основного источника энергии начинает использоваться энергия кетоновых тел) ацетоацетат не успевает весь метаболизироваться и в крови больного находится повышенная концентрация ацетона, что придаёт специфический запах дыханию и может быть одним из симптомов, например, сахарного диабета. Образование и выведение ацетона из организма при высокой концентрации ацетоацетата способствует снижению ацидоза.
Кетоацидоз наблюдается у больных, страдающих тяжелой формой сахарного диабета и не получающих инсулина. рН снижается до 6,8 при норме 7,4, такой сдвиг кислотно-основного равновесия может угрожать жизни больного. У детей до 7 лет под влиянием различных стимулов (краткое голодание, инфекции, эмоциональное возбуждение) ускоряется синтез кетоновых тел и может легко возникать кетоацидоз, сопровождающийся неукротимой рвотой («ацетонемическая рвота»). Причиной этому служит неустойчивость углеводного обмена и малые запасы гликогена у детей, что усиливает липолиз в адипоцитах, накопление жирных кислот в крови и, следовательно, кетогенез в печени.
3. Биохимические механизмы адаптации к голоданию, типы голодания. Фазы полного голодания. Изменение гормонального статуса и метаболизма при голодании.
Билет 9
1. Цикл трикарбоновых кислот (цтк). Биологическая роль.
Цитратный цикл [цикл трикарбоновых кислот (ЦТК), цикл Кребса] - основной источник доноров водорода для ЦПЭ. Этот метаболический путь состоит из реакций, в результате которых ацетильный остаток ацетил-КоА окисляется до CO2 и Н2О. В ацетил-КоА связь между атомами углерода устойчива к окислению; включаясь в цитратный цикл, ацетильный остаток перестраивается и в конечном итоге,углерод ацетильной группы окисляется до двух молекул CO2, а атомы водорода, освобождающиеся в реакциях дегидрирования, доставляются в ЦПЭ при участии NAD- и FAD-зависимых дегидрогеназ.
ГЛАВНАЯ РОЛЬ ЦТК - ОБРАЗОВАНИЕ БОЛЬШОГО КОЛИЧЕСТВА АТФ.
1. ЦТК - главный источник АТФ. Энергию для образования большого количества АТФ дает полный распад Ацетил-КоА до СО2 и Н2О.
2. ЦТК - это универсальный терминальный этап катаболизма веществ всех классов.
3. ЦТК играет важную роль в процессах анаболизма (промежуточные продукты ЦТК):
- из цитрата -------> синтез жирных кислот
- из aльфа-кетоглутарата и оксалоацетат ---------> синтез аминокислот
- из оксалоацетат ----------> синтез углеводов
- из сукцинил-КоА -----------> синтез гема гемоглобина