Регуляция обмена углеводов

Энергетический гомеостаз обеспечивает энергетические потребности тканей с использованием различных субстратов. Т.к. углеводы являются основным источником энергии для многих тканей и единственным для анаэробных, регуляция углеводного обмена является важной составляющей энергетического гомеостаза организма.

Регуляция углеводного обмена осуществляется на 3 уровнях:

1. центральный.

2. межорганный.

3. клеточный (метаболический).

1. Центральный уровень регуляции углеводного обмена

Центральный уровень регуляции осуществляется с участием нейроэндокринной системы и регулирует гомеостаз глюкозы в крови и интенсивность метаболизма углеводов в тканях. К основным гормонам, поддерживающим нормальный уровень глюкозы в крови 3,3-5,5 мМоль/л, относят инсулин и глюкагон. На уровень глюкозы влияют также гормоны адаптации – адреналин, глюкокортикоиды и другие гормоны: тиреоидные, СДГ, АКТГ и т.д.

2. Межорганный уровень регуляции углеводного обмена

Глюкозо-лактатный цикл (рис.9) не требует наличие кислорода, функционирует всегда, обеспечивает: 1) утилизацию лактата, образующегося в анаэробных условиях (скелетные мышцы, эритроциты), что предотвращает лактоацидоз; 2) синтез глюкозы (печень).

Рис.9 Глюкозо-лактатный цикл

Глюкозо-аланиновый цикл (рис.10) функционирует в мышцах при голодании. При дефиците глюкозы, АТФ синтезируется за счет распад белков и катаболизма аминокислот в аэробных условиях, при этом глюкозо-аланиновый цикл обеспечивает: 1) удаление азота из мышц в нетоксичной форме; 2) синтез глюкозы (печень).

Рис.10 Глюкозо-аланиновый цикл

3. Клеточный (метаболический) уровень регуляции углеводного обмена

Метаболический уровень регуляции углеводного обмена осуществляется с участием метаболитов и поддерживает гомеостаз углеводов внутри клетки. Избыток субстратов стимулирует их использование, а продукты ингибируют свое образование. Например, избыток глюкозы стимулирует гликогенез, липогенез и синтез аминокислот, дефицит глюкозы - глюконеогенез. Дефицит АТФ стимулирует катаболизм глюкозы, а избыток – наоборот ингибирует.

Особенности обмена веществ и углеводного обмена в разном возрасте Особенности обмена веществ в детском возрасте

1. Соотношение в питании белки: липиды: углеводы равно 1: 3: 6.

2. Преобладание анаболических процессов, прирост массы тела

3. Несовершенство ферментативных систем

4. Измененная чувствительность органов к воздействию различных химических веществ, в т. ч. гормонов

5. Повышенное отложение гликогена и жиров - энергетических резервов.

Особенности обмена углеводов у детей

1. Основной источник углеводов первого полугодия – лактоза молока. Определяющую роль играет мембранное пищеварение, что связано с недостаточностью секреторного аппарата.

2. Врожденные нарушения ферментов - транспортеров могут приводить к заболеваниям – идиопатическим мальабсорбциям (непереносимость). Гликоген откладывается в печени, почках, лейкоцитах, матке, сердце.

3. Чем младше ребенок, тем интенсивнее протекают процессы гликолиза.

4. Недостаточность аэробных процессов, обусловливает повышенное содержание молочной кислоты в крови, возможно закисление крови.

5. В тканях эмбриона преобладает ЛДГ-3, новорожденных – ЛДГ-5, в дальнейшем ЛДГ-1 и ЛДГ-2, что свидетельствует об активации аэробного окисления.

6. В момент рождения (стресс) уровень сахара в крови снижается (гипогликемия новорожденных).

7. Пентозный цикл активирован.