Энергетический гомеостаз обеспечивается
9 инсулином и контринсулярными гормонами:
9глюкагоном
9кортизолом
9адреналином
9соматотропином
9гормонами щитовидной железы
Инсулин и глюкагон играют главную роль в регуляции метаболизма
при смене абсорбтивного и постабсорбтивного периодов и при
голодании.
Режим запасания включается после приёма пищи и сменяется режимом мобилизации запасов после завершения пищеварения.
Главные органы, связанные с изменениями потока метаболитов при
смене режимов мобилизации и запасания энергоносителей, - печень,
жировая ткань и мышцы.
изменения концентрации глюкозы, инсулина и глюкагона в крови в абсорбтивный период
Абсорбтивный период характеризуется временным повышением концентрации
глюкозы, аминокислот и жиров в плазме
крови.
Клетки поджелудочной железы отвечают на это усилением секреции инсулина и снижением секреции глюкагона.
Увеличение отношения инсулин/глюкагон вызывает ускорение использования метаболитов для
запасания энергоносителей: происходит
синтез гликогена, жиров и белков.
Концентрация глюкозы в крови в норме
60 - 100 мг/дл (3,5 - 5,5 моль/л)
Алиментарная гипергликемия - до 150
мг/дл (8 ммоль/л) через 1 час после
приема углеводной пищи, возврат к норме - через 2 часа.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Энергетическая ценность |
|
|
|
|
|
основных энергоносителей |
|
|
|
|
Источник |
|
Энергетическая ценность |
|
|
|
энергии |
|
ккал/г |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Углеводы |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Жиры |
|
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Белки |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Суточная потребность взрослого человека –
2000 – 3000 ккал (8000-12000 кДж)
Источники энергоносителей
|
|
Абсорбтивный период |
Постабсорбтивный период |
|
|
||
|
|
|
и голодание |
|
|
|
|
|
|
Пищеварительный тракт |
Депонированные энергоносители |
|
|
Глюкоза |
Гликоген |
|
|
Жирные кислоты |
Жиры |
|
|
Аминокислоты |
Белки |
|
|
|
|
|
|
|
|
Абсорбтивный период
Абсорбтивный период
Печень 9после приёма пищи главный потребитель глюкозы,
почти 60 из 100 г глюкозы, транспортируемой портальной системой, задерживается в печени - следствие ускорения синтеза гликогена и жиров
Жировая ткань 9ускорение транспорта глюкозы в адипоциты
9активация ключевых ферментов гликолиза
9стимуляция пентозофосфатного пути
9торможение липолиза
9запасание энергоносителей в форме триацилглицеролов
Мышцы 9ускорение транспорта глюкозы в клетки мышечной ткани
9окисление глюкозы для обеспечения клетки энергией и синтеза гликогена.
Абсорбтивный период
|
|
|
|
Кровь и |
Особенности метаболизма |
|
органы |
|
|
|
|
|
Плазма |
Глюкоза ↑, аминокислоты ↑, жиры ↑ |
|
||
|
крови |
Инсулин ↑, глюкагон ↓ |
|
|
(инсулин-глюкагоновый индекс ↑) |
|
|
|
|
Печень |
Потребление глюкозы ↑, синтез гликогена ↑, |
|
|
гликолиз ↑, синтез жирных кислот↑, синтез белка ↑ , |
|
|
синтез жиров ↑ |
|
Жировая |
Транспорт глюкозы и жирных кислот в адипоциты ↑, |
|
ткань |
|
|
активность ЛП-липазы капилляров↑, гликолиз ↑, |
|
|
(адипоциты) |
пентозофосфатный путь ↑, синтез ТАГ ↑, активность |
|
|
ТАГ-липазы↓, липолиз ↓ |
|
Мышцы |
Транспорт глюкозы и аминокислот ↑, гликолиз ↑ |
|
|
синтез гликогена ↑, синтез белка ↑ |
|
|
|
Гормоны, регулирующие обмен углеводов, белков и жиров
|
Гормон, |
Сигнал к |
|
|
Изменение метаболизма в клетках- |
|
место с-за |
секреции |
Органы-мишени |
|
мишенях |
|
|
||||
|
Инсулин, |
|
Печень |
1. |
Ускорение синтеза гликогена |
|
β-клетки |
|
|
2. |
Ускорение синтеза белка |
|
поджелудоч |
|
|
3. |
Торможение глюконеогенеза |
|
-ной |
|
|
|
|
|
С глк |
Мышцы |
1. |
Ускорение синтеза гликогена |
|
|
железы |
||||
|
|
2. |
Ускорение синтеза белка |
||
|
|
в крови |
|
3. |
Ускорение транспорта глюкозы в клетку |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Жировая ткань |
1. |
Ускорение синтеза жиров из глюкозы |
|
|
|
|
2. |
Ускорение транспорта глюкозы в клетку |
|
Глюкагон, |
|
Печень |
1. |
Ускорение распада гликогена |
|
α-клетки |
С глк |
|
2. Ускорение глюконеогенеза |
|
|
поджелудоч |
|
|
|
|
|
Жировая ткань |
1. |
Ускорение липолиза |
||
|
-ной |
в крови |
|
|
|
|
железы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Адреналин, |
Сигнал |
Печень |
1. |
Ускорение распада гликогена |
|
мозговое |
ЦНС |
Мышцы |
1. |
Ускорение распада гликогена |
|
вещество |
|
|||
|
|
Жировая ткань |
1. |
Ускорение липолиза |
|
|
надпочечни |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
-ков |
|
|
|
|
|
Кортизол, |
|
Печень |
1. |
Ускорение глюконеогенеза |
|
кора |
|
|
2. |
Индукция ферментов глюконеогенеза и |
|
надпочечни |
С глк |
|
|
катаболизма а/к |
|
-ков |
Мышцы |
1. |
Ускорение распада аминокислот |
|
|
|
в крови |
|
2. |
Снижение скорости поступления а/к |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Источники и пути расходования глюкозы крови
Постабсорбтивный период
период после завершения пищеварения до следующего приёма пищи
Изменения метаболизма направлены на поддержание концентрации в крови глюкозы, которая служит основным энергетическим субстратом для мозга и единственным источником энергии для эритроцитов.
Основные изменения метаболизма в этот период происходят в печени и жировой ткани.
Печень
9ускоряется мобилизация гликогена
9главным источником глюкозы становится глюконеогенез (субстратами служат глицерол, аминокислоты и лактат) 9снижается скорость синтеза жирных кислот 9возрастает скорость р-окисления
9увеличивается снабжение печени жирными кислотами из жировых депо 9ацетил-КоА используется в печени для синтеза кетоновых тел
Жировая ткань
9снижается скорость синтеза ТАГ
9стимулируется липолиз 9
жирные кислоты становятся важными источниками энергии в печени,
мышцах и жировой ткани 9концентрация глюкозы в крови поддерживается на уровне 80-100 мг/дл,
а уровень жирных кислот и кетоновых тел возрастает
Постабсорбтивный период