Нарушения углеводного обмена.

Углеводы — обязательный и наиболее значительный компонент пищи. В сутки человек потребляет 400–600 г различных углеводов.

Как необходимый участник метаболизма, углеводы включены практически во все виды обмена веществ: нуклеиновых кислот (в виде рибозы и дезоксирибозы), белков (например, гликопротеинов), липидов (например, гликолипидов), нуклеозидов (например, аденозина), нуклеотидов (например, АТФ, АДФ, АМФ), ионов (например, обеспечивая энергией их трансмембранный перенос и внутриклеточное распределение).

Как важный компонент клеток и межклеточного вещества, углеводы входят в состав структурных белков (например, гликопротеинов), гликолипидов, гликозаминогликанов и других.

Как один из главных источников энергии, углеводы необходимы для обеспечения жизнедеятельности организма. Наиболее важны углеводы для нервной системы. Ткань мозга использует примерно 2/3 всей глюкозы, поступающей в кровь.

Обмен углеводов включает в себя несколько этапов:

1. Переваривание и всасывание углеводов.

2. Депонирование углеводов.

3. Промежуточный обмен углеводов:

• анаэробное (гликолиз) расщепление глюкозы;

• аэробное (окислительное декарбоксилирование пирувата до ацетил-КоА, цикл трикарбоновых кислот (ЦТК), пентозофосфатный шунт (ПФШ)) расщепление глюкозы;

• процесс глюконеогенеза (синтез глюкозы из неуглеводных предшественников - лактата, глюкогенных аминокислот и глицерола);

• взаимопревращение гексоз;

• образование пентоз, необходимых для синтеза нуклеотидов;

• синтез жирных кислот (из ацетил-КоА и глицерина).

Регуляция обмена углеводов. Изменения в содержании глюкозы в крови воспринимаются глюкорецепторами, сосредоточенными в основном в печени и сосудах, а также клетками вентромедиального отдела гипоталамуса. Центральным звеном регуляции уровня глюкозы является гипоталамус. Отсюда регулирующие влияния реализуются вегетативными нервами и гуморальным путем, включающим эндокринные железы.

Процессы поставки глюкозы в кровь стимулируются: катехоламинами (адреналин, норадреналин), глюкокортикоидами (кортизон, гидрокортизон), СТГ гипофиза, тироксином, глюкагоном (продуцируется a-клетками островковой ткани поджелудочной железы).

Процессы выхода глюкозы из крови в ткани стимулируются инсулином. Он единственный гипогликемический гормон.

Нарушение переваривания и всасывания углеводов. Во-первых, это происходит при недостаточности амилолитических ферментов пищеварительного тракта. При этом поступающие с пищей полисахариды не расщепляются до моносахаридов и не всасываются. Во-вторых, всасывание страдает при нарушении фосфорилирования глюкозы в кишечной стенке (недостаточность фермента гексокиназы при отравлениях некоторыми ядами, при тяжелых воспалительных процессах в кишечнике). Нефосфорилированная глюкоза не проходит через кишечную стенку и не усваивается.

Нарушения всасывания углеводов приводят к углеводному голоданию и к гипогликемии.

Нарушение расщепления и синтеза гликогена. Происходит по следующим причинам:

1. Усиление распада гликогена в печени. Наблюдается при сильном возбуждении ЦНС. Импульсы по симпатическим путям идут к депо гликогена, активируют гликогенолиз и мобилизацию гликогена. Усиление гликогенолиза происходит и при повышении продукции гормонов, стимулирующих этот процесс (СТГ, адреналин, глюкагон и т.д.).

2. Снижение синтеза гликогена. При тяжелых поражениях печеночных клеток (гепатиты, отравления ССL4 и фосфором). Синтез гликогена снижается и при гипоксии, так как уменьшается количество необходимой для этого АТФ.

3. Патологическое усиление синтеза гликогена. Происходит это при гликогенозах. Гликогеноз — избыточное, патологическое накопление гликогена в органах и тканях. В основе — врожденный дефицит ферментов, катализирующих распад, или чрезмерная активация ферментов, усиливающих синтез гликогена. Выделено 12 типов гликогенозов. В качестве примера разберем один (наиболее частый) — гликогеноз гепатонефромегальный, или болезнь Гирке.

В основе этой патологии лежит врожденный дефицит в печени и почках фермента глюкозо-6-фосфатазы. Он отщепляет глюкозу от глюкозо-6-фосфата, что делает возможным ее трансмембранный переход из клеток печени и почек в кровь. При недостаточности фермента в клетках печени и почек накапливается гликоген, имеющий нормальную структуру. Заболевание выявляется вскоре после рождения. За счет накопления гликогена резко увеличиваются печень и почки. Развивается гипогликемия, резко повышается чувствительность к инсулину. Больные вынуждены часто принимать пищу. Возрастает содержание в крови молочной кислоты (в нее переходит глюкозо-6-фосфат), в результате возникает метаболический ацидоз и зачастую ацидотическая кома. Такие дети рано умирают.