87. Роль печени в углеводном обмене

Печень — главный орган, в клетках которого происходят биохимические превращения продуктов пищеварительного гидролиза углеводов и превращение их в глюкозу — форму, доступную для клеток организма. Это депо углеводов, так как часть глюкозы хранится здесь в виде гликогена. Печень поддерживает содержание глюкозы в крови на постоянном уровне — в этом состоит глюкостатическая функция печени. При избытке глюкозы в печени происходит синтез гликогена из глюкозы — гликогенез. После приема пищи богатой углеводами содержание гликогена может составлять до 8% веса печени. В среднем, запасы гликогена составляют около 5% веса печени, что у взрослого человека эквивалентно примерно 90 г глюкозы.

При повышении потребности организма в глюкозе происходит распад гликогена печени — гликогенолиз, который достаточен для удовлетворения нужд организма в первые 12-24 часа после приема пищи. Печень — один из главных органов, где происходит процесс ферментативного синтеза глюкозы из углеводных и неуглеводных продуктов — глюконеогенез. Причем клетки печени способны реагировать на возникновение потребности в глюкозе и в клетках других органов. При голодании, после истощения запасов гликогена, процессы глюконеогенеза идут с максимальной интенсивностью, поддерживая «сахар» крови на постоянном уровне. В печени также происходит гликолиз — ферментативный распад глюкозы с освобождением энергии, заключенной в ее молекуле и переводом ее в форму, доступную для организма — т.е. в аденозинтрифосфат (АТФ). Источники глюкозы крови: Процесс пищеварения – основными усваиваемыми углеводами являются крахмал и дисахариды, которые после переваривания всасываются в виде глюкозы, галактозы или фруктозы;Процесс гликогенолиза (высвобождение глюкозы за счет распада гликогена печени);Процесс глюконеогенеза (синтез глюкозы из аминокислот и лактата). Пути метаболизма глюкозы: катаболизм глюкозы - гликолиз; синтез глюкозы - глюконеогенез; депонирование и распад гликогена; синтез пентоз - пентозофосфатные пути.

88. Азотистый обмен — совокупность химических превращений, реакций синтеза и распада азотистых соединений в организме; составная часть обмена веществ и энергии. Понятие «азотистый обмен» включает в себя белковый обмен (совокупность химических превращений в организме белков и продуктов их метаболизма), а также обмен пептидов, аминокислот, нуклеиновых кислот, нуклеотидов, азотистых оснований, аминосахаров, азотсодержащих липидов, витаминов, гормонов и других соединений, содержащих азот. Продуктом разных путей деградации аминокислот является аммиак, который может образовываться и в результате метаболизма других азотсодержащих соединений. Основным путем связывания и нейтрализации токсичного аммиака у уреотелических животных служит так называемый цикл мочевины (орнитиновый цикл), протекающий в печени. Он представляет собой циклическую последовательность ферментативных реакций, в результате которой из молекулы аммиака или амидного азота глутамина, аминогруппы аспарагановой кислоты и диоксида углерода осуществляется синтез мочевины. В печени аминокислоты используются не только для биосинтеза белков, но и как исходный материал для синтеза многих азотсодержащих соединений. Аминокислота тирозин является предшественником гормонов адреналина и норадреналина. Простейшая аминокислота глицин служит исходным материалом для биосинтеза пуринов, входящих в состав нуклеиновых кислот, и порфиринов, входящих в состав цитохромов и гемоглобина.

89. В печени происходит важнейшее превращение жирных кислот, из которых синтезируются жиры, свойственные для данного вида животного. Под действием фермента липазы жиры расщепляются на жирные кислоты и глицерин. Дальнейшая судьба глицерина похожа на судьбу глюкозы. Его превращение начинается с участием АТФ и заканчивается распадом до молочной кислоты с последующим окислением до углекислого газа и воды. Иногда при необходимости печень может синтезировать гликоген из молочной кислоты.В печени также осуществляется синтез жиров и фосфатидов, которые поступают в кровь, транспортируются по всему организму. Значительную роль она играет в синтезе холестерина и его эфиров. При окислении холестерина в печени образуются желчные кислоты, которые выделяются с желчью и участвуют в процессах пищеварения.

90. микросомальное (монооксигеназное) окисление

В мембран гладких эндоплаэмацитов ретикулома а также в митохондриях мембран некоторых органов есть окислительная система которая катализирует гидроксилированием большого числа разных субстратов. Эта окислительная система состоит из 2 цепей окислен НАДФ зависимого и НАД зависимого,НАДФ зависимая монооксидазная цепь состоит из вое-ого НАДФ.флавопротеида с коферментом ФАД и цитохрома Р450. НАД Н зависим цепь окисления содержит флавопротеид и цитохром BS. обе цепи могут обмениваться е.при выделении эндоплазматического ретикулума из Кл мембран распад-ся на части, каждая из которых образует замкнутый пузырёк-микросому .окисление с участием цР450 обычно изучают используя пр-ты лизосом-микросомальное окисление. цР450 катализирует образование гидроксильных гр при синтезе желчных кислот,стероидных гормонов,при катаболизме ряда в-в и обмене чужерод соед. цР450,как и все цитохромы относится к гемопротеидам,а белковая часть представлен одной полипептидной цепью,М=50гыс.способен образовывать комплексе С02 -имеетмаксимальное по1лащение при 450нм .окисление ксенобиотиков осуществл с различ скоростью извест индукции и ингибиторы микросомальных систем окисления. Скорость окисления тех или иных в-в может ограничев-ся конкуренц за фермент комплекс микросом фракции. Так одновременное назначение 2 конкурируют лек приводит к тому,что удаление одного из них может зэмед-ся и это приведёт к накоплению его в организме .В др случ лек может индуцировать активацию сис-мы микросом оксидам ускорен устранение одновремен назначенных др пр ов.Индумторы микросом можно использовать и как лек ср-ва при необходимости активировать процессы обезвреживания эндоген метаболитов. Помимо реакций детоксикац ксенобиотиков сис-ма микросомального окисления может вызывать токсификацию исходно инертных в-в. Цитохром Р450 - гемопротеин, содержит прост етичесую группу - гем, и имеет участки связывания для 02 и субстрата (ксенобиотика). Молекулярный 02 в триплетом состоянии инертен и не способен взаимодействовать с орган соединениями. Чтобы сделать 02 реакционоспособным необходимо его превратить в синглетный, используя ферментные системы его восстановления (моноксигеназная система).

91. Функцией почек (одной из) является обеспечение гомеостаза организма и крови.Осуществляется регуляцией количества воды и солей — поддержание водно-солевого баланса. Почки регулируют кислотно-щелочное равновесия, содержание электролитов. Почки препятствуют превышению нормы количества воды, адаптируются к изменяющимся условиям. В зависимости от потребностей организма могут изменять показатель кислотности от 4,4 до 6,8 рН. Ультрафильтрация - осуществляется в клубочках - клубочковая фильтрация. Клубочковая фильтрация - обеспечивает переход воды и растворимых веществ из капилляров сосудистых клубочков в просвет капсулы Боумена. Образуется первичная моча - до 180 л/сутки. По составу она похожа на плазму. Обратное всасывание веществ в канальцах - канальцевая реабсорбция. Канальцевая реабсорбция - деятельность клеток почечных канальцев в результате которой различные вещества возвращаются в кровь и межклеточную жидкость. Реабсорбция происходит через 2 клеточные мембраны и обеспечивается путем пассивного и активного транспорта.Способность клеток выделять в мочу различные вещества - канальцевая секреция. Канальцевая секреция проходит в 2 процесса:клетки почечных канальцев захватывают из плазмы и межтканевой жидкости вещества и выделяют в просвет канальцев - так секретируются различные орагнические кислоты: парааминогинуровая кислота; йодосодержащие вещества; пенициллин; К+ (в обмен на Na+ под действием Na+-K+-АТФазы);клетки почечных канальцев синтезируют и выделяют в просвет некоторые вещества: аммиак, гипуровая кислота.В результате 3-х основных процессов образуется конечная моча. Антидиуретический гормон способствует реабсорбции воды в дистальных отделах нефрона путем увеличения проницаемости для воды стенок дистальных извитых канальцев и собирательных трубочек. Альдостерон увеличивает реабсорбцию ионов натрия и секрецию ионов калия и водорода клетками почечных канальцев. Натрийуретический гормон усиливает выведение ионов натрия с мочой. Паратгормон стимулирует реабсорбцию кальция и тормозит реабсорбцию фосфатов. Кальцитонин тормозит реабсорбцию кальция и фосфата. Адреналин в малых дозах суживает просвет выносящих артериол, в результате чего повышается гидростатическое давление, увеличиваются фильтрация и диурез. Инсулин. Недостаток приводит к гипергликемии, глюкозурии, увеличению осмотического давления мочи и увеличению диуреза. Тироксин усиливает обменные процессы, что приводит к увеличению диуреза. Простагландины угнетают реабсорбцию натрия, стимулируют кровоток в мозговом веществе почки, увеличивают диурез. Соматотропин и андрогены увеличивают секрецию некоторых веществ. Ренин-ангиотензин-альдостероновая система участвует в регуляции почечного и системного кровообращения, объема циркулирующей крови, электролитного баланса организма.

93. Основные компоненты межклеточного матрикса - структурные белки коллаген и эластин, гликозаминогликаны, протеогликаны, а также неколлагеновые структурные белки (фибронектин, ламинин, тенасцин, остеонектин и др.). Коллагены - семейство родственных фибриллярных белков, секретируемых клетками соединительной ткани. Коллагены - самые распространённые белки не только межклеточного матрикса, но и организма в целом, они составляют около 1/4 всех белков организма человека. Молекулы коллагена состоят из трёх полипептидных цепей, называемых α-цепями. Идентифицировано более 20 α-цепей, большинство которых имеет в своём составе 1000 аминокислотных остатков, но цепи несколько отличаются аминокислотной последовательностью. В состав коллагенов могут входить три одинаковые или разные цепи. Первичная структура α-цепей коллагена необычна, так как каждая третья аминокислота в полипептидной цепи представлена глицином, около 1/4 аминокислотных остатков составляют пролин или 4-гидроксипролин, около 11% - аланин. В составе первичной структуры α-цепи коллагена содержится также необычная аминокислота - гидроксилизин. Спирализованные полипептидные цепи, перевиваясь друг около друга, образуют трёхце-почечную правозакрученную суперспиральную молекулу - тропоколлаген. Синтез и созревание: гидроксилирование пролина и лизина с образованием гидроксипролина (Hyp) и гидроксилизина (Hyl); гликозилирование гидроксилизина; частичный протеолиз - отщепление "сигнального" пептида, а также N- и С-конце-вых пропептидов; образование тройной спирали. Коллагены являются основными структурными компонентами органов и тканей, которые испытывают механическую нагрузку (кости, сухожилия, хрящи, межпозвоночные диски, кровеносные сосуды), а также участвуют в образовании стромы паренхиматозных органов.

Эластин обладает резиноподобными свойствами. Нити эластина, содержащиеся в тканях лёгких, в стенках сосудов, в эластичных связках, могут быть растянуты в несколько раз по сравнению с их обычной длиной, но после снятия нагрузки они возвращаются к свёрнутой конформации. Эластин содержит в составе около 800 аминокислотных остатков, среди которых преобладают аминокислоты с неполярными радикалами, такие как глицин, валин, аланин. Эластин содержит довольно много пролина и лизина, но лишь немного гидроксипролина; полностью отсутствует гидроксилизин. Протеогликаны - высокомолекулярные соединения, состоящие из белка (5-10%) и гликозаминогликанов (90-95%). Они образуют основное вещество межклеточного матрикса соединительной ткани и могут составлять до 30% сухой массы ткани. Основной протеогликан хрящевого матрикса называется агрекан. Это очень большая молекула, в которой к одной полипептидной цепи присоединены до 100 цепей хондроитинсульфатов и около 30 цепей кератансульфатов (ёршик). В хрящевой ткани молекулы агрекана собираются в агрегаты с гаалуроновой кислотой и небольшим связывающим белком.

Малые протеогликаны - протеогликаны с низкой молекулярной массой. Они содержатся в хрящах, сухожилиях, связках, менисках, коже и других видах соединительной ткани. Эти протеогликаны имеют небольшой коровый белок, к которому присоединены одна или две цепи гликозаминогликанов. Наиболее изучены декорин, бигликан, фибромодулин, люмикан, перлекан. Они могут связываться с другими компонентами соединительной ткани и оказывать влияние на их строение и функции. Например, декорин и фибромодулин присоединяются к фибриллам коллагена II типа и ограничивают их диаметр. Протеогликаны базальных мембран отличаются значительной гетерогенностью. Это преимущественно гепарансульфатсодержащие протеогликаны (ГСПГ).

94. МЕТАБОЛИЗМ ЭРИТРОЦИТОВ Эритроциты - высокоспециализированные клетки, которые переносят кислород от лёгких к тканям и диоксид углерода, образующийся при метаболизме, из тканей к альвеолам лёгких. Транспорт О2 и СО2 в этих клетках осуществляет гемоглобин, составляющий 95% их сухого остатка. Организм взрослого человека содержит около 25×1012 эритроцитов. ОСОБЕННОСТИ И ЗНАЧЕНИЕ ГЛИКОЛИЗА В ЭРИТРОЦИТАХ 1. Генерация АТФ для активного транспорта катионов, сохранения целостности мембраны и формы. 2. В процессе гликолиза генерируется НАДН2, который является 1)кофактором метгемоглобинредуктазы (катализирующего переход мет-Hb в Hb предотвращая его накопление); 2) кофактором ЛДГ; 3) поставщиком протонов. 3. В процессе гликолиза 1,3-дифосфоглицерат (1,3-ДФГ) превращается в 2,3-ДФГ. В эритроцитах периферической крови он образует солевую связь с Hb, уменьшает его сродство к кислороду (переход кислорода в клетки тканей). В капиллярах легких Hb освобождается от 2,3-ДФГ и приобретает способность акцептировать кислород. ПФП - ГЛАВНОЕ НАЗНАЧЕНИЕ - генерация восстановленного кофактора НАДФН2, который используется в эритроцитах для восстановления глутатиона при участии глутатионредуктазы, поставляет протоны, используется мет-Hb-редуктазой для восстановления мет-Hb в Hb.Промежуточный продукт ПФП - 3-ФГА (3-фосфоглицериновый альдегид) используется в процессе гликолиза. Ме́тгемоглобинеми́я — состояние, характеризующееся появлением в крови повышенного(свыше 1%) количества метгемоглобина. Ферментативные антиоксиданты. Они составляют внутриклеточные системы: супероксиддисмугаза работает в цитоплазме клеток, в митохондриях, плазме; каталаза - в цитоплазме, митохондриях; глютатионпероксидаза - в митохондриях. Антиоксиданты-ферменты переводят в биологических реакциях активные формы кислорода в перекись водорода и менее агрессивные радикалы, а затем уже их преобразуют в воду и обычный полезный кислород. едостаточность глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы - это дефицит энзимов красных кровяных телец. Этот недостаток ведет к разрыву эритроцитов и гемолитической анемии (патологически пониженный уровень красных кровяных телец).

95. Буферные системы крови

Гемоглобиновая буферная система. Это самая мощная система. Примерно 75 % буферов крови составляет гемоглобин. В восстановленном состоянии он является очень слабой кислотой, в окисленном — его кислотные свойства усиливаются.Бикарбонатная буферная система. Представлена смесью слабой кислоты — угольной (H2CO3) и ее солей — бикарбонатов натрия и калия (NaHCO3 и KHCO3). Бикарбонатная буферная система – мощная и, пожалуй, самая управляемая система внеклеточной жидкости и крови. На долю бикарбонатного буфера приходится около 10% всей буферной емкости крови.Фосфатная буферная система. Эта система образована смесью однозамещенного и двузамещенного фосфорнокислого натрия, или дигидрофосфата и гидрофосфата натрия (NaH2PO4 и Na2HPO4). Первое соединение слабо диссоциирует и ведет себя как слабая кислота, второе — имеет свойства слабой щелочи. Вследствие небольшой концентрации фосфатов в крови роль этой системы менее значительна.Белки плазмы крови. Как и всякие белки, они обладают амфотерными свойствами: с кислотами вступают в реакцию как основания, с основаниями — как кислоты, благодаря чему участвуют в поддержании рН на относительно постоянном уровне. КОС является одним из важнейших показателей гомеостаза - постоянства внутренней среды организма. В силу своей общей распространённости и скудности серьёзных симптомов незначительных отклонений в КОС, нарушения кислотно-основного равновесия часто пропускаются и выявляются лишь специалистами-реаниматологами в далеко зашедших случаях, когда ситуация приближается к критической. Дыхательная система - в течении 1-2 мин удаляет или задерживает СО2 в прямой зависимости от рН артериальной крови. В состоянии покоя организм выделяет около 15000 ммоль/л СО2. При этом из крови выводится примерно эквивалентное число ионов водорода. При метаболическом ацидозе повышение в крови содержания Н+ приводит к стимуляции дыхательного центра и гипервентиляции (при респираторном ацидозе будет гиповентиляция, что и служит причиной повышения СО2 и Н+ в крови). Напротив, при метаболическом алкалозе увеличение содержания оснований сопровождается гиповентиляцией (при респираторном алкалозе будет гипервентиляция). Нарушения КОС могут быть компенсированные (рН удерживается в физиологических пределах), субкомпенсированные (незначительное изменение рН) и декомпенсированные (значительное изменение рН).Понижение рН крови называют ацидозом, а повышение - алкалозом. Если причина кроется в лёгких, то такое состояние называется респираторным ацидозом или алкалозом. Если вне лёгких - то нереспираторным (иногда просто метаболическим).