Ферментная адаптация при полном голодании

Полное голодание вызывает резкую перестройку метаболических процессов при переходе организма на эндогенное питание. Многие исследователи пытались применить метод голодания в целях лечения болезней.

Длительное голодание характеризуется падением активности большинства ферментов углеводного обмена (глюкокиназы, гексокиназы, НАДФ – зависимых ферментов, ферментов дыхательной цепи и др.), что ведет к снижению интенсивности метаболических процессов в целом. Резко снижается секреция ферментов в пищеварительном тракте. Длительное голодание приводит к глубокому подавлению активности пепсина, гастриксина, химотрипсина, амилазы, липазы. Следствием прекращения поступления пищи являются признаки атрофии пищеварительных желез - полное выключение функции пищеварения, что может быть охарактеризовано как ферментная дезадаптация. Вот почему при возобновлении кормления требуется чрезвычайная осторожность и постепенность количественного увеличения и качественного усложнения рационов питания. Необходим длительный период времени для реабилитации желудочно-кишечного тракта, важнейшим компонентом которого является его ферментная реадаптация.

Стадии процесса ферментной адаптации при голодании

Биохимические наблюдения за голодавшими пациентами в клинике Ю.С.Николаева позволили выделить следующие стадии: первая-кратковременная и характеризуется быстрым исчерпанием резервов гликогена с последующей активацией процессов глюконеогенеза. Запас углеводов истощается за сутки, а энергетический запас достаточен для обеспечения потребностей организма в течение 1-3 суток. Вспомним, что концентрация глюкозы в крови удерживается на уровне 80 мг/100 мл под действием 3-х основных факторов: 1. мобилизации гликогена и высвобождением глюкозы в печени; 2. выделения жирных кислот жировой тканью; 3. переключения мыщц и печени на использование в качестве источника жирных кислот вместо глюкозы.

Концентрация глюкозы в крови поддерживается на уровне не ниже 50 мг/100 мл. Мозг не выдерживается кратковременного снижения концентрации глюкозы ниже этого уровня. Поэтому при голодании главная задача метаболизма поддержать достаточную концентрацию глюкозы для мозга (а так же эритроцитов), которые зависят от этого субстрата, что на первом этапе достигается глюконеогенезом. Источником аминокислот для этого процесса является мышечная ткань, следовательно, необходимо иметь достаточно большую мышечную массу, чтобы обеспечить глюконеогенез. Концентрация глюкагона и картизола увеличивается, постепенно нарастает скорость мобилизации жиров для постановки глицерола в глюконеогенез. Секреция инсулина снижается. Вторая фаза – длится около недели и ее продолжительность зависит от емкости жировых депо организма. Происходит активация жиромобилизующих ферментов. Концентрация жирных кислот увеличивается с 10-30 мг. / дл в 3.4 раза. Все энергетические нужды на этом этапе удовлетворяются за счет окисления жирных кислот, высвобождающихся из жировой ткани. Через трое суток в печени образуется большое количество кетоновых тел – ацетоацетата и β-оксибутирата из ацетил-Со А. В виду исчерпания оксалоацетата (ОАА) в реакциях глюконеогенеза ацетил-СоА не может использоваться в ЦТК, потребление кислорода снижается на 40%. Начинает увеличиваться синтез кетоновых тел, которые выделяются в кровь (с 2 до 20-30 мг/дл). Поскольку концентрация инсулина низка, глюкоза не проникает в мышцы, поэтому потребители и, прежде всего мозг, но и ему уже не хватает глюкозы сердечная мышца, а также инсулинозависимые клетки начинают использовать кетоновые тела. Эти изменения энергетического обмена называются кетозом. Уже не 3-4 день у голодающих ощущается запах ацетона изо рта и из кожи.

Переключения метаболизма на такой путь, при котором в качестве источника энергии используется не глюкоза, а жирные кислоты и кетоновые тела (рис) направлено на сохранение белков. Распад мышечных белков снижается и стабилизируется и составляет около 20 г по сравнению с первым днём голодания (около 75 г). При этом выводится 5 г мочевины вместо 25-30 г. Соответственно с уменьшением распада белка, по сравнению с первыми днями голодания, уменьшается и темп глюконеогенеза (из-за снижения пула аминокислот) и мозг, сердечные мышца через 2-3 недели голодания потребляют в основном кетоновые тела.

Третья фаза продолжается несколько недель, и характеризуется практически полным истощением энергетических ресурсов и резким усилением распада белков, который становится теперь основным источником энергии. Эта терминальная фаза голодающего организма характеризуется падением активности жиромобилизующих ферментов и некоторой активацией ферментов белкового обмена. При продолжении голодания растет атрофия тканей и через 4-8 недель уменьшается масса органов (70 кг веса человека - 15 кг белка). При потере ⅓, ½ запаса наступает гибель.

Известно, что у голодающего часто развиваются отеки. Это происходит потому что, начинает активироваться протеолиз белков печени, для того, что бы поддержать метаболизм миокарда. В результате формируется диспротеинемия и гипопротеинемия.

6.Ожирение: типы, причины первичного алиментарного ожирения. Функции лептина и его роль в регуляции массы жировой ткани. Метаболический синдром «Х».

Нарушения обмена веществ при избыточной энергетической ценности питания. Алиментарное ожирение

Основной обмен – это энерготраты организма в состоянии полного покоя, натощак при температуре 20°С. Указанная энергия обеспечивает функционирование всех систем и поддержание температуры тела. Каждый человек имеет свои величины основного обмена и в возрасте 20-40 лет с массой тела 70 кг составляют в среднем 1700 ккал. 200 ккал тратятся на усвоение белков, меньше углеводов и еще меньше жиров. Итак, энерготраты и энергетическая ценность - калорийность пищи – измеряется в килокалориях (1 ккал = 4,2 кДж). Теоретически достаточно превышения на 100 ккал в день (эквивалент 3-х грецких орехов), чтобы к концу года прибавить 4,5 кг.