Metabolizam ugljikohidrata. Regulacija metabolizma ugljikohidrata

Ugljikohidrati ući u tijelo S biljnom, au manjim količinama životinjskom hranom. Osim toga, oni u njemu se sintetiziraju iz produkata razgradnje aminokiselina i masti.

Ugljikohidrati su važna komponenta živog organizma, iako je njihova količina u tijelu mnogo manja od proteina i masti - samo oko 2% suhe tvari tijela.

Ugljikohidrati služe kao glavni izvor energije u tijelu . Oksidacijom 1 g ugljikohidrata oslobađa se 4,1 kcal energije. Za oksidaciju ugljikohidrata potrebno je znatno manje kisika nego za oksidaciju masti. Time se posebno povećava uloga ugljikohidrata u mišićnoj aktivnosti. Njihovu važnost kao izvora energije potvrđuje činjenica da kada se smanji koncentracija glukoze u krvi, fizička sposobnost naglo opada. Ugljikohidrati su važni za normalno funkcioniranje živčanog sustava.

Hrana sadrži uglavnom složene ugljikohidrate koji razgrađuju se u crijevima i apsorbiraju u krv , uglavnom u obliku glukoze. U malim količinama glukoza se nalazi u svim tkivima . Njegova koncentracija u krvi kreće se od 0,08 do 0,12%. Ulazak u jetru i mišiće, glukoza se tamo koristi za oksidativne procese, a također se pretvara u glikogen i pohranjuje kao rezerve.

Tijekom posta smanjuju se zalihe glikogena u jetri i koncentracija glukoze u krvi. Isto se događa i kod dugotrajnog i napornog fizičkog rada bez dodatnog unosa ugljikohidrata. Smanjenje koncentracije glukoze u krvi ispod 0,07% naziva se hipoglikemija javlja se slabost mišića, javlja se osjećaj gladi, a tjelesna temperatura pada. Poremećaj živčanog sustava očituje se pojavom konvulzija, smetenosti i gubitka svijesti, a povećanje iznad 0,12% je hiperglikemija može se javiti nakon uzimanja obroka bogatog lako probavljivim ugljikohidratima, kod emocionalnog uzbuđenja, kao i kod bolesti gušterače ili kod uklanjanja kod životinja u pokusne svrhe.

Višak glukoze iz krvi uklanjaju bubrezi (glikozurija). Kod zdrave osobe to se može primijetiti nakon uzimanja 150-200 g šećera na prazan želudac.

Jetra sadrži oko 10% glikogena, a skeletni mišići ne više od 2%. Njegove ukupne zalihe u organizmu iznose prosječno 350 g. Kada se koncentracija glukoze u krvi smanji, jetreni glikogen se intenzivno razgrađuje i glukoza se oslobađa u krv. Zahvaljujući tome održava se konstantna razina glukoze u krvi i zadovoljavaju potrebe za njom u drugim organima.

U tijelu postoji stalna izmjena glukoze između jetre, krvi, mišića, mozga i drugih organa. Glavni potrošač glukoze su skeletni mišići. Razgradnja ugljikohidrata u njima provodi se prema vrsti anaerobnih i aerobnih reakcija. Jedan od produkata razgradnje ugljikohidrata je mliječna kiselina.

Zalihe ugljikohidrata posebno se intenzivno troše tijekom fizičkog rada. Međutim, nikada nisu potpuno iscrpljeni. Smanjenjem rezervi glikogena u jetri prestaje njegova daljnja razgradnja, što dovodi do smanjenja koncentracije glukoze u krvi na 0,05-0,06%, au nekim slučajevima i na 0,04-0,038%. U potonjem slučaju, aktivnost mišića se ne može nastaviti. Stoga je smanjenje glukoze u krvi jedan od čimbenika koji smanjuje rad tijela tijekom dugotrajne i intenzivne mišićne aktivnosti. Tijekom takvog rada potrebno je popuniti rezerve ugljikohidrata u tijelu, što se postiže povećanjem ugljikohidrata u prehrani, njihovim dodatnim uvođenjem prije početka rada i neposredno tijekom njegove provedbe. Zasićenje tijela ugljikohidratima pomaže u održavanju konstantne koncentracije glukoze u krvi, što je neophodno za održavanje visoke ljudske učinkovitosti.

Laboratorijskim pokusima i promatranjima tijekom sportskih aktivnosti utvrđen je učinak unosa ugljikohidrata na izvedbu. Učinak ugljikohidrata uzetih prije posla, uz sve ostale uvjete, ovisi o njihovoj količini i vremenu unosa.

Metabolizam ugljikohidrata u tijelu reguliran je živčanim sustavom. To je ustanovio Claude Bernard koji je nakon uboda iglom u dnoIVmoždane klijetke ("injekcija šećera") uočeno je povećano oslobađanje ugljikohidrata iz jetre s naknadnom hiperglikemijom i glikozurijom. Ova zapažanja ukazuju na prisutnost u produljenoj moždini nalaze se centri koji reguliraju metabolizam ugljikohidrata. Kasnije je utvrđeno da Viši centri koji reguliraju metabolizam ugljikohidrata nalaze se u subtalamičkom području diencefalona. Kada su ti centri nadraženi, isti se fenomeni opažaju kao kod injekcije u dno četvrte klijetke. Veliku važnost u regulaciji metabolizma ugljikohidrata imaju uvjetno refleksni podražaji . Jedan od dokaz za to je povećanje koncentracije glukoze u krvi kada se pojave emocije (primjerice, kod sportaša prije važnih natjecanja).

Utjecaj središnjeg živčanog sustava na metabolizam ugljikohidrata provodi se uglavnom kroz simpatičku inervaciju. Iritacija simpatičkih živaca povećava stvaranje adrenalina u nadbubrežnim žlijezdama. Uzrokuje razgradnju glikogena u jetri i skeletnim mišićima, a time i povećanje koncentracije glukoze u krvi. Hormon gušterače glukagon također potiče te procese. Hormon gušterače inzulin je antagonist adrenalina i glukogena. Izravno utječe na metabolizam ugljikohidrata u jetrenim stanicama, aktivira sintezu glikogena i time potiče njegovo taloženje. U regulaciji metabolizma ugljikohidrata sudjeluju hormoni nadbubrežnih žlijezda, štitnjače i hipofize.

Predavanje br. 24. Intermedijarni metabolizam.

1. Metabolizam dušika i njegova regulacija.

2.

3.

1. Intermedijarni metabolizam je skup kemijskih reakcija koje se odvijaju sekvencijalno na razini staničnih struktura uz sudjelovanje specifičnih katalizatora. Kao rezultat toga, tijelo životinje dobiva potrebne plastične tvari i energiju za održavanje vitalnih funkcija, rast, razvoj i proizvodnju (mlijeko, meso, jaja, itd.)

2. Dvije su strane intermedijarnog metabolizma: anabolizam i katabolizam. Anabolizam (od grčkog anabole-uspon) je skup procesa za sintezu relativno velikih staničnih komponenti, kao i biološki aktivnih spojeva iz jednostavnih prekursora. Ti procesi dovode do komplikacije stanične strukture i povezani su s trošenjem slobodne energije.

3. Katabolizam (od grč. Katabole - izbacivanje) je skup oksidativnih, enzimskih reakcija koje rezultiraju razgradnjom složenih velikih molekula na jednostavne komponente. To dovodi do pojednostavljenja strukture, stvaranja i oslobađanja slobodne energije.

4. U procesu intermedijarnog metabolizma, s jedne strane, dolazi do daljnje transformacije blokova apsorbiranih u probavnom traktu - aminokiselina, glukoze, glicerola i masnih kiselina, as druge strane - sinteza proteina, ugljikohidrata , masti i njihovi kompleksi - nukleoproteini - karakteristični (specifični za vrstu) organizma, fosfolipidi itd.

5. Za proučavanje intermedijarnog metabolizma koriste se i opće fiziološke metode (metoda izoliranih organa, angiostomija, biopsija) i posebne metode. Među potonjima je metoda označenih atoma, koja se temelji na korištenju spojeva čije molekule uključuju atome teških ili radioaktivnih izotopa bioelemenata (N15, C14, P32, S35 itd.). Uvođenje obilježenih izotopa u tijelo omogućuje praćenje sudbine elementa ili spoja u tijelu i njegovo sudjelovanje u metaboličkim procesima.

1. Razmjena dušika - To je skup procesa plastične i energetske transformacije proteina, aminokiselina i drugih tvari koje sadrže dušik (amidi, peptidi, intermedijarni i konačni proizvodi razgradnje aminokiselina) u životinjskom tijelu.

7. Proteini su jedinstvena biološka nadgradnja stanica i tkiva, zauzimaju najveći udio u tjelesnoj masi životinja i ljudi (više od 50% suhe tvari).

8.Proteini se dijele na jednostavne i složene. Jednostavni se sastoje samo od ostataka α-aminokiselina. Složeni, osim proteinskog dijela, imaju i neproteinski dio. Jednostavni proteini su: albumini, globulini, prolamini, histoni, protamini i drugi. U složene proteine ​​spadaju: fosfoproteini, glikoproteini, lipoproteini, kromoproteini, nukleoproteini.

FUNKCIJE PROTEINA

9.Plastična funkcija proteina sastoji se od osiguravanja rasta i razvoja organizma procesima biosinteze. Proteini su dio svih tjelesnih stanica i međutkivnih struktura. Kontrakcije mišića povezane su s posebnim svojstvima proteina miozina i aktina koji čine mišićno tkivo.

10.Enzimska aktivnost proteina regulira brzinu biokemijskih reakcija. Proteinski enzimi određuju sve aspekte metabolizma i stvaranja energije ne samo iz samih proteina, već i iz ugljikohidrata i masti. Sudjelujte u probavi.

11.Zaštitna funkcija proteina sastoji se od stvaranja imunoloških proteina – antitijela. Proteini su sposobni vezati toksine i otrove te također osigurati zgrušavanje krvi (hemostazu).

12.Transportna funkcija sastoji se od prijenosa kisika i ugljičnog dioksida proteinom eritrocita hemoglobinom, kao i vezanjem i prijenosom određenih iona (željezo, bakar, vodik), lijekova i toksina.

13.Energetska uloga proteina zbog njihove sposobnosti oslobađanja energije tijekom oksidacije. Energetska vrijednost 1 g proteina je 4,1 kcal (17,2 kJ).

14.Regulatorna funkcija izvode proteine ​​hormona. Inzulin (jednostavni protein) smanjuje šećer u krvi, pospješuje sintezu glikogena u jetri i mišićima te povećava stvaranje masti iz ugljikohidrata. Vazopresin suzbija stvaranje urina i povećava krvni tlak.

15. Nova istraživanja pružaju mnoge činjenice koje nam omogućuju identificiranje skupina proteina s novim funkcijama. Među njima su jedinstvene tvari - neuropeptidi (odgovorni za najvažnije životne procese: spavanje, pamćenje, bol, osjećaj straha, tjeskobe).

16.Sinteza i razgradnja proteina kontinuirano se javljaju u tijelu tijekom života. Metodom označenog atoma utvrđeno je da se oko 50% svih proteina u tijelu sisavaca obnovi za 6-7 mjeseci. Taj se proces najbrže odvija u krvnoj plazmi, bjelančevinama jetre, sluznici crijeva i u sivoj tvari mozga. Bjelančevine koje čine stanice srca i spolnih žlijezda polako se obnavljaju. Proteini kože, mišića, posebno potpornih tkiva - tetiva, hrskavice i kostiju - obnavljaju se još sporije.

17.Proteini sadrže: ugljik, vodik, kisik, dušik, sumpor i ponekad fosfor. Najkarakterističnija značajka proteina je prisutnost dušika u njegovoj molekuli. Ostala hranjiva ne sadrže dušik. Posljedično, proteini u tijelu životinje ne mogu se formirati iz drugih hranjivih tvari - ugljikohidrata i masti, jer im nedostaje dušik. Stoga se proteini smatraju esencijalnim nutrijentima i moraju biti sadržani u potrebnim količinama u hrani i hrani za životinje.

18. Proteini hrane nikada ne postaju dio tjelesnih tkiva bez prethodne razgradnje. U probavnom traktu se probavljaju do aminokiselina i jednostavnih peptida, koji nisu specifični za vrstu i tkivo i mogu proći kroz staničnu membranu epitelnih stanica.

19. Unošenje strane bjelančevine životinji parenteralno (tj. zaobilazeći gastrointestinalni kanal) izaziva snažnu reakciju tijela u obliku zimice, groznice i depresije funkcija. Protein, kao antigen, uzrokuje aktivaciju imunološkog sustava, stvaranje antitijela i povećanu osjetljivost na antigen (senzibilizaciju). Ponovljena primjena istog proteina može uzrokovati anafilaktički šok (od grčke riječi ana - protiv i phylaxis - zaštita), koji se očituje kompleksom patoloških reakcija (pad krvnog tlaka, bronhospazam, stagnacija krvi u jetri ili plućima), do paraliza vazomotornog ili respiratornog centra.

20.Biološka vrijednost različitih proteina nije isti i ovisi o njihovom aminokiselinskom sastavu. Biološki cjelovita bjelančevina je ona bjelančevina čiji sastav osigurava tijelu sve aminokiseline koje su mu potrebne u određenom fiziološkom stanju. Takvi proteini uključuju proteine ​​iz jaja, mlijeka, ribe i mesa. Biljne bjelančevine uglavnom su nepotpune, što se objašnjava relativno niskim sadržajem nekih esencijalnih aminokiselina u njima.

21. Aminokiseline se prema biološkom značaju dijele u tri skupine:

22.1. Zamjenjiva- glicin, alanin, serin, cistein, tirozin, asparagin, glutamin, asparaginska i glutaminska kiselina. Sintetiziraju se u ljudskom i životinjskom tijelu u dovoljnim količinama.

23.2. Polu-zamjenjiv- arginin, histidin. Oni se stvaraju u tijelu, ali u nedovoljnim količinama, pa se njihov nedostatak mora nadoknaditi proteinskom hranom i stočnom hranom.

24.3. Esencijalne aminokiseline- valin, leucin, izoleucin, treonin, lizin, metionin, fenilalanin, triptofan. Tih osam aminokiselina se ne sintetizira u tijelu i treba ih dobiti samo iz hrane i stočne hrane.

25. Biološka vrijednost životinjskih bjelančevina, uravnotežena u sastavu aminokiselina, iznosi 75-90%, biljnih bjelančevina - 60-65%.

26. U praktičnim uvjetima ograničavajuće aminokiseline su metionin i lizin, ponekad triptofan i histidin. U hranidbi životinja potpunost obroka postiže se ili kombinacijom krmiva koja se međusobno nadopunjuju u aminokiselinama (npr. kukuruz plus soja), ili dodatkom odgovarajućih sintetskih aminokiselina. Oplemenjivanje bilja temeljeno na adekvatnosti proteina također je obećavajuće.

27. Kompletne bjelančevine su iznimno potrebne životinjama u razvoju, gravidnim i laktirajućim životinjama, budući da pri ovim fiziološkim stanjima organizma dolazi do pojačanog metabolizma proteinskih tvari.

28.Ravnoteža dušika. Bilanca dušika je razlika između količine dušika dnevno unesene hranom i izlučene iz tijela tijekom istog vremena izmetom i hranom.

U svom najjednostavnijem obliku:

29. RavnotežaN = Nstrog-(Nizmet+Nurin).

31. Pri određivanju bilance u životinja u laktaciji dodatno se uzima u obzir izlučivanje dušika u mlijeko. Zanemareni su gubici dušika znojem i krznom.

32. Na temelju ravnoteže dušika može se s dovoljnom točnošću procijeniti potpunost proteinske prehrane životinja i stupanj apsorpcije proteina. Budući da bjelančevine sadrže prosječno 16% dušika (ili 1 g dušika odgovara 6,25 g bjelančevina), pronađenu količinu utrošenog ili izlučenog dušika treba pomnožiti sa 6,25. Razlika određuje količinu proteina deponovanu ili izlučenu iz tijela.

33. Ravnoteža dušika može biti pozitivna, negativna i uravnotežena. Pozitivna bilanca ukazuje na prevagu sinteze proteina nad njegovom razgradnjom (unos dušika iz hrane premašuje njegovo uklanjanje iz tijela). To se događa tijekom razdoblja rasta životinja, tijekom gestacije, tijekom oporavka nakon prisilnog posta, pri korištenju anaboličkih lijekova, posebno androgena.

34.Negativna ravnoteža dušika(kada izlučivanje premašuje unos) ukazuje na prevladavanje razgradnje tkivnih proteina. Ovo stanje se opaža kod posta, nedovoljne proteinske prehrane, nedostatka esencijalnih aminokiselina u prehrani ili njihove neravnoteže, nedostatka vitamina i minerala potrebnih za korištenje proteina

35.Uravnotežena ravnoteža dušika(ravnoteža dušika) je normalno fiziološko stanje odrasle životinje koja je završila rast i drži se na uravnoteženoj hrani. Također se opaža kod životinja u laktaciji, budući da se njihovo izlučivanje dušika u mlijeko nadoknađuje njegovim velikim unosom iz hrane.

36. Minimalna količina bjelančevina u hrani, pri kojoj se još uvijek održava ravnoteža dušika, naziva se minimum proteina. Određuje se u gramima po kilogramu tjelesne težine životinje:

37. - kod svinja i ovaca proteinski minimum je 1,0;

38. - konji u mirovanju – 0,7 – 0,8, pri radu – 1,2 – 1,4;

39. - krave koje nisu u laktaciji – 0,7 – 0,8, krave u laktaciji – 1,0.

41. Oštar i dugotrajan nedostatak proteina dovodi do smanjenja tjelesne težine i negativne ravnoteže dušika zbog potrošnje vlastitih proteina - krvi, jetre (osim enzima) i skeletnih mišića. Kod mladih životinja postoji zaostajanje u rastu i razvoju, što je teško eliminirati u narednim razdobljima.

42. Višak proteina u prehrani dovodi do njihovog rasipanja, budući da se značajan dio aminokiselina deaminira i koristi u energetske svrhe. Zbog pojačane razgradnje ketogenih aminokiselina, kao i nepotpune oksidacije masnih kiselina u tkivima i krvi, povećava se sadržaj ketonskih tijela. Javljaju se acidoza i autointoksikacija, a produktivnost se smanjuje. Osobito dramatične promjene nastaju kod viška proteina i istodobnog manjka ugljikohidrata.

43. Uloga jetre u metabolizmu proteina.

44. Stanice jetre životinjskog organizma imaju veliki skup enzima uključenih u transformaciju aminokiselina i proteina.

45.1. Jetra sintetizira mnoge proteine ​​za izvoz - to su proteini tkiva i krvne plazme (albumini, globulini) i proteini uključeni u zgrušavanje krvi (protrombin, fibrinogen, prokonvertin i proaccelerin).

46.2. U jetri se iz jednostavnih prekursora stvaraju neesencijalne aminokiseline i dušične baze nukleinskih kiselina.

47.3. Deaminacija aminokiselina i razgradnja ugljičnog skeleta za proizvodnju energije i omogućavanje glukoneogeneze.

48.4. Katabolizam hemoproteina i stvaranje žučnih pigmenata (bilirubina i biliverdina) i njihovo otpuštanje u crijeva. U tome aktivno sudjeluje glukuronska kiselina.

49.5. Neutralizacija amonijaka i stvaranje uree.

50.6. Inaktivacija (djelovanje sumporne i glukuronske kiseline) otrovnih amina: indola, skatola, krezola, fenola, purinskih baza, koji nastaju u crijevima tijekom hidrolize i pod utjecajem bakterijskih proteina.

Regulacija metabolizma proteina u tijelu provode strukture središnjeg živčanog sustava uglavnom preko organa unutarnjeg lučenja (sustav hipotalamus-hipofiza-periferne endokrine žlijezde).

Hormon rasta je polipeptid koji izlučuje prednja hipofiza. Potiče sintezu RNK i proteina u gotovo svim tkivima tijela. Međutim, priroda njegova djelovanja i ciljevi se mijenjaju kako organizam raste.

Inzulin, osim metabolizma ugljikohidrata, regulira i metabolizam proteina. Povećanjem sadržaja aminokiselina u krvi potiče se njihov ulazak u stanice, pojačava se anabolizam tkivnih proteina i suzbija katabolizam aminokiselina.

Tiroksin je hormon štitnjače. Njegov učinak očituje se u razdobljima kada tijelo treba povećati procese sinteze proteina. Također potiče rast i diferencijaciju tkiva te ima specifično pospješujući učinak na sintezu oksidativnih mitohondrijskih enzima.

Estrogeni su steroidni hormoni koji se proizvode u ženskom tijelu (u jajnicima) i potiču sintezu RNK i proteina u stanicama maternice. Androgeni su muški steroidni hormoni koji se proizvode u testisima. U usporedbi sa ženskim steroidima, muški steroidi imaju širi učinak jer stimuliraju sintezu RNK i proteina u mnogim tkivima tijela, uključujući i poprečno-prugaste mišićne stanice.

51. Od niza kataboličkih hormona, glukokortikoidi koje proizvodi kora nadbubrežne žlijezde imaju učinak na metabolizam proteina. Ovi hormoni pospješuju razgradnju proteina u stanicama različitih tkiva i inhibiraju sintezu proteina. Istodobno potiču sintezu proteina u jetri.

2. Metabolizam ugljikohidrata i njegova regulacija.

53.Metabolizam ugljikohidrata - skup procesa transformacije monosaharida i njihovih derivata, kao i homopolisaharida i raznih biopolimera (glikokonjugata) koji sadrže ugljikohidrate u ljudskom i životinjskom tijelu.

54. Ugljikohidrati se neprestano metaboliziraju u tijelu. Međutim, razina šećera u krvi (glikemija) relativno je konstantna vrijednost za životinje iste vrste i dobi: kod konja - 65-95 mg%, kod preživača - 40-60, kod ljudi - 80-120 mg%, svinja - 60-90 mg%, kunić - 80 - 100 mg%, pilići - 160 - 200 mg%. Povećanje razine šećera u krvi iznad normale je hiperglikemija, smanjenje je hipoglikemija. Ugljikohidrati u tijelu životinje nalaze se u obliku monosaharida: glukoza, fruktoza, galaktoza; u obliku složenih šećera - glikogena u jetri 3 - 5% i u mišićnom tkivu oko 1% tjelesne težine životinje.

55. Glavni dio (70%) probavljenih ugljikohidrata u hrani oksidira se u tkivima monogastričnih životinja u ugljični dioksid i vodu uz stvaranje energije, dio (25-27%) se pretvara u masnoću, a mala količina (3 -5%) koristi se za sintezu glikogena.

56. Biološka uloga ugljikohidrata u organizmu životinja.

57. Ugljikohidrati u tijelu životinje imaju plastičnu, energetsku i zaštitnu ulogu.

58.1. Glavna biološka uloga ugljikohidrata za životinju određena je njihovom energetskom vrijednošću. Lako i brzo se uklanjaju iz depoa i oksidiraju, pri čemu se oslobađa velika količina energije (4,1 kcal; 17,2 kJ/g). Otprilike 60-75% energetskih potreba tijela osiguravaju ugljikohidrati.

59.2. Ugljikohidrati su sastavni dio bioloških tekućina (krvna plazma, zglobna i pleuralna tekućina, sluz i dr.).

60.3. Ugljikohidrati sudjeluju u stvaranju organskih tvari kostiju i hrskavice ( osteoblasti su glavni Koštane stanice su bogate RNA , nekolagenski proteini koštanog tkiva).

61.4. Ugljikohidrati služe kao komponente niza složenih spojeva (riboza, deoksiriboa) uključenih u strukturu DNA i RNA.

62.5. Ugljikohidrati tvore glikoproteine ​​i mukopolisaharide (sluz, glikokaliks), koji štite sluznicu probavnog trakta od djelovanja mehaničkih, kemijskih i bioloških čimbenika.

63. Uloga jetre u metabolizmu ugljikohidrata.

64.1. Jetra je homeostatski organ u regulaciji razine glukoze u krvi.

65.2. U jetri se glikogen sintetizira (glikogeneza) i taloži ili razgrađuje (glikogenoliza) do slobodne glukoze.

66.3. U jetri, u procesu metabolizma ugljikohidrata, glukoza se oksidira, pri čemu se oslobađa energija i koristi kao sirovina za sintezu masti. Moguć je i obrnuti proces, kada ugljikohidrati nastaju iz produkata razgradnje masti i bjelančevina (glukoneogeneza).

67.4. Glukuronska kiselina nastaje iz glukoze u jetri, što osigurava funkciju detoksikacije jetre.

68.Pretvorba ugljikohidrata u tkivima. Važnu ulogu u metabolizmu ugljikohidrata imaju: jetra – organ pretvorbe i skladištenja ugljikohidrata; mišići - skladište ugljikohidrata i kao glavni potrošači energije; mozak – energetske potrebe podmiruju isključivo ugljikohidrati; mliječna žlijezda - glukoza je prekursor mliječnog šećera; bubrezi – kao organ koji uklanja višak šećera. U skeletnim mišićima (kao iu srčanom) prevladavaju anaerobna glikogenoliza i glikoliza. Energija stvorena u ovom slučaju djelomično se oslobađa u obliku topline, a djelomično akumulira u visokoenergetskim vezama ATP-a. Nastala mliječna kiselina prolazi dalje transformacije u mišićima i jetri (85% mliječne kiseline se resintetizira u glikogen u aerobnim uvjetima (obrnuto od glikogenolize, a 15% se oksidira prvo u piruvat, zatim u CO 2 i H 2 O) U mozgu se odvija aerobna izravna oksidacija glukoze uz postupno, cikličko oslobađanje CO 2 i H 2 0 i oslobađanje velike količine energije, od koje se dio koristi za sintezu ATP-a.

69. Regulacija metabolizma ugljikohidrata.

70. Kretanje glukoze iz krvi u tkiva i obrnuto regulirano je djelovanjem šest hormona: inzulina (glavni faktor), glukagona, kortizola, adrenalina, hormona rasta i tiroksina.

71. Inzulin je jedini hormon koji ima hipoglikemijski učinak, stoga je vitalan za opskrbu organa metaboličkom energijom.

72. Drugi hormoni pomažu povećati razinu glukoze u krvi, iako na različite načine. Glukagon i adrenalin aktiviraju glikogenolizu, kortizol pojačava glukoneogenezu, hormon rasta usporava ulazak glukoze u stanice i inhibira (uz produljenu primjenu) proizvodnju inzulina, tiroksin u umjerenim dozama pojačava apsorpciju glukoze u crijevima i njezin katabolizam u tkivima. Pad razine glukoze u krvi potiče izlučivanje ovih hormona koji se klasificiraju kao kontrainzularni hormoni. Njihovo zajedničko djelovanje štiti tijelo od teške hipoglikemije koja je opasna po život.

73. Hormonske mehanizme regulacije glikemije “pokreće” i kontrolira središnji živčani sustav, prvenstveno hipotalamički centri. U ventromedijalnom dijelu hipotalamusa nalaze se središnji glukoreceptori, au jetri i krvnim žilama periferni glukoreceptori koji osjećaju promjene razine glukoze. Stimulacija centara hipotalamusa može izazvati hiperglikemiju.

3. Metabolizam lipida i njegova regulacija.

75.Lipidi - organska tvar, sastavni dijelovi životinjskih i biljnih tkiva , netopljivi u vodi, ali topljivi u organskim otapalima i međusobno. Lipidi su velika skupina masti organski spojevi uključujući trigliceride, kolesterol, estere kolesterola, slobodne masne kiseline, fosfolipide, sfingolipide.

76.Metabolizam masti je ukupnost procesa probave i apsorpcije neutralnih masti (triglicerida) i njihovih razgradnih produkata u probavnom traktu, intermedijarnog metabolizma masti i masnih kiselina i uklanjanja masti, kao i njihovih metaboličkih produkata iz organizma.

77. Lipidi čine u prosjeku 10-20% tijela životinja. To su uglavnom trigliceridi koji sadrže zasićene (uglavnom) i nezasićene masne kiseline. Kod svinja tijekom tova svinjske masti, kod volova i junadi sadržaj lipida može porasti na 35-50%. Kod ovaca s debelim repom masa masnog repnog sala ponekad prelazi 50% žive težine.

78.Slobodne masti sadržane u tijelu dijele se na protoplazmatske i rezervne. Protoplazmatska mast dio je membrana, mitohondrija, mikrosoma i drugih staničnih struktura. Njegov sastav i sadržaj su prilično konstantni (oko 25% ukupne masti). Stanice najbogatije mastima su mozak, jajnici, testisi i spermija.

79.Rezervna mast predstavlja rezervu energije i taloži se u stanicama masnog tkiva – adipocitima. Rezervni depoi masti su potkožno tkivo, omentum, perinefrične i perikardijalne kapsule. Adipociti se također nalaze između mišićnih snopova, u međualveolarnom tkivu i na drugim mjestima.

80.Mast sadrži zasićene masne kiseline (stearinsku, palmitinsku) i nezasićene (oleinsku, linolnu, linolensku, arahidonsku). Kod različitih životinja masne kiseline se mogu naći u različitim omjerima, pa se razlikuju po talištu i jodnom broju. Masti koje sadrže velike količine zasićenih masnih kiselina imaju višu talište. Talište masti je sljedeće: kravlje ulje - 19-24,50, svinjska mast - 36-46, pileća mast - 33-40, guščja mast - 26-34, janjeća mast - 44-50, goveđa mast - 31-38, pseća mast mast – 37-40, suncokretovo ulje minus 21, ulje pamuka 34, ulje konoplje i laneno ulje – 170.

81. Uz slobodnu masnoću tijelo sadrži masnoću povezanu s ugljikohidratima i bjelančevinama u obliku lipoproteina, glikolipida, fosfolipida čije su funkcije vrlo raznolike.

Biološka uloga masti.

Strukturna funkcija. Lipidi sudjeluju u izgradnji staničnih membrana svih organa i tkiva. Lipidi koji čine živčane stanice i njihove procese osiguravaju smjer protoka živčanih signala, sudjeluju u prijenosu živčanih impulsa i stvaranju međustaničnih kontakata.

Sudjeluju u stvaranju mnogih biološki aktivnih spojeva - služe kao prekursori prostaglandina, steroidnih hormona (spolni i nadbubrežni korteks), kolina (vitamin B4).

Energetska funkcija. Lipidi daju 50% ukupne energije potrebne tijelu. Potpunom razgradnjom 1 g masti oslobađa se 38,9 kJ energije, što je otprilike 2 puta više u odnosu na ugljikohidrate i bjelančevine.

82.Funkcija termoregulacije. Kao loš vodič topline, masno tkivo štiti tijelo od naglih promjena vanjske temperature. Ovo je važno za životinje na sjevernim geografskim širinama. Na primjer, kit ima sloj potkožnog masnog tkiva koji doseže 1 m. To omogućuje toplokrvnoj životinji da živi u hladnoj vodi polarnog oceana.
Mnogi sisavci (u ranom postnatalnom razdoblju i odrasle životinje koje hiberniraju) imaju posebno masno tkivo, koje uglavnom igra ulogu termostata, svojevrsnog biološkog "grijača". Ovo tkivo se naziva "smeđe masno tkivo". Sadrži veliki broj mitohondrija i pigmenata koji sadrže željezo - citokroma. Takva mast se intenzivno oksidira i brzo oslobađa toplinu, igrajući važnu ulogu u održavanju temperaturne homeostaze.

83.Fat je dobavljač tzv endogena voda - pri oksidaciji 100 g masti oslobađa se 107 ml vode. Zahvaljujući ovoj vodi postoje mnoge pustinjske životinje.

84.Zaštitni(amortizirajuće) - sloj masti štiti osjetljive organe od udaraca i udaraca (na primjer, perinefrična kapsula, masni jastučić u blizini oka).

85.Masti su otapala za vitamine A, E, D, K i pospješuju njihovu apsorpciju u crijevima.

86. Lipidi koje luče žlijezde lojnice daju koži elastičnost i štite je od isušivanja i pucanja.

87.Metabolizam lipida u tkivima. U crijevima se pod utjecajem enzima gušterače i crijevnog soka dio unesene masti (~30-40%) hidrolizira u masne kiseline, mono- i digliceride. Nakon što se masne kiseline i gliceridi apsorbiraju u obliku koleinskih kompleksa ili micelarne otopine u crijevnim enterocitima, njima se pridružuje protein i nastaju hilomikroni i lipoproteini niske gustoće. Ove veze s limfom, kroz torakalni limfni kanal, ulaze u vensku krv kaudalne šuplje vene i zatim putuju u pluća, jetru i periferna tkiva.

88.U plućima Postoje posebne stanice, histiociti, koje zadržavaju dio hilomikrona i lipoproteina, koji štite arterijsku krv od viška masnoća. Povećanje koncentracije masti u krvi povećava njezino zgrušavanje i uzrokuje začepljenje malih krvnih žila. Histiociti pluća ne samo da zadržavaju mast, već je i oksidiraju. Energija koja se pritom oslobađa koristi se u samom metabolizmu pluća, a dio odlazi na zagrijavanje udahnutog zraka.

89. U hepatocitima jetre hilomikroni se hidrolizuju uz stvaranje masnih kiselina. Oni se oksidiraju ili koriste za sintezu tjelesno specifičnih triglicerida, fosfolipida, kolesterola i ketonskih tijela, koja ponovno ulaze u krv. Dio masti može se pohraniti kao rezerva u masnim depoima.

90. U adipocitima masnog tkiva masne kiseline i trigliceridi se oslobađaju iz krvlju dopremljenih komponenti (hilomikroni i lipoproteini) i talože u obliku masti karakteristične za ovu vrstu životinja. No treba naglasiti da su ugljikohidrati glavni izvor za sintezu masti u stanicama masnog tkiva. Ovaj proces regulira hormon gušterače - inzulin.

91. U krvi se hilomikroni i lipoproteini djelomično razgrađuju lipoproteinskom lipazom na manje komplekse. Energiju koja se na taj način oslobađa tijelo iskorištava.

92.Regulacija metabolizma lipida. Regulacija metabolizma masti temelji se na neuroendokrinom mehanizmu održavanja ravnoteže između procesa mobilizacije i taloženja masti. Vodeća karika ovog mehanizma su jezgre hipotalamusa, koje su zadužene za aktivnost hranjenja životinja, osjećaj gladi i apetit. Dugotrajna stimulacija hranom i konzumacija viška hrane povećavaju taloženje masti; gubitak apetita, naprotiv, dovodi do gubitka težine.

93. Regulacijski utjecaji hipotalamičkog prehrambenog centra mogu se provoditi preko simpatoadrenalnog i hipotalamo-hipofiznog sustava ili izravnim utjecajem autonomnih živaca na adipocite masnih depoa (simpatički živci potiču lipolizu, parasimpatički živci stimuliraju lipogenezu).

94. Hormoni adrenalin, noradrenalin, hormon rasta, TSH, tiroksin, glukagon djeluju na mobilizaciju masti, a inzulin na deponiranje.

95. Najvažnija transformacija masnih kiselina odvija se u jetri iz koje se sintetiziraju masti karakteristične za određenu životinjsku vrstu. Pod djelovanjem enzima lipaze masti se razgrađuju na masne kiseline i glicerol. Daljnja sudbina glicerola slična je sudbini glukoze. Njegova transformacija počinje uz sudjelovanje ATP-a i završava razgradnjom u mliječnu kiselinu, nakon čega slijedi oksidacija u ugljični dioksid i vodu. Ponekad, ako je potrebno, jetra može sintetizirati glikogen iz mliječne kiseline.

Jetra također sintetizira masti i fosfatide koji ulaze u krv i prenose se po cijelom tijelu. Ima značajnu ulogu u sintezi kolesterola i njegovih estera. Prilikom oksidacije kolesterola u jetri se stvaraju žučne kiseline koje se izlučuju sa žuči i sudjeluju u probavnom procesu.

Jetra sudjeluje u metabolizmu vitamina topivih u mastima i glavno je skladište retinola i njegovog provitamina - karotena. Sposoban je sintetizirati cijanokobalamin.

26 . 05.2017

Priča o metabolizmu ugljikohidrata u ljudskom tijelu, o uzrocima kvarova u tijelu, o tome kako poboljšati metabolizam ugljikohidrata i može li se taj kvar liječiti tabletama. Sve sam objasnio u ovom članku. Ići!

- Ti, Ivane Careviću, ne gledaj me. ja sam vuk. Trebao bih jesti samo meso. Sve vrste bilja te voća i povrća važne su za ljude. Bez njih nećete imati ni snage ni zdravlja...

Pozdrav prijatelji! Puno je rečeno o tome koliko je metabolizam ugljikohidrata važan u ljudskom tijelu, ali ništa se ne zaboravlja više od istinitih istina. Stoga, bez opisivanja složene biokemije, ukratko ću vam reći glavnu stvar koju ni u kojem slučaju ne smijete izbaciti iz glave. Dakle, pročitajte moju prezentaciju i zapamtite je!

Korisna sorta

U drugim sam člancima već izvijestio da se sve dijeli na mono-, di-, tri-, oligo- i polisaharide. Samo se jednostavni mogu apsorbirati iz probavnog trakta; složeni se prvo moraju razgraditi na sastavne dijelove.

Čisti monosaharid je glukoza. Odgovoran je za razinu šećera u krvi, nakupljanje glikogena kao “goriva” u mišićima i jetri. Daje snagu mišićima, osigurava aktivnost mozga i stvara energetske molekule ATP koje služe za sintezu enzima, probavne procese, obnovu stanica i uklanjanje otpadnih tvari.

Dijeta za razne bolesti ponekad uključuje potpunu apstinenciju od ugljikohidrata, ali takvi učinci mogu biti samo kratkotrajni, dok se ne postigne terapijski učinak. Ali možete regulirati proces mršavljenja smanjenjem ugljikohidrata u hrani, jer previše zaliha je jednako loše kao i premalo.

Metabolizam ugljikohidrata u ljudskom tijelu: lanac transformacija

Metabolizam ugljikohidrata u ljudskom tijelu (CM) počinje kada stavite hranu koja sadrži ugljikohidrate u usta i počnete je žvakati. U ustima postoji koristan enzim - amilaza. Počinje razgradnja škroba.

Hrana ulazi u želudac, zatim u dvanaesnik, gdje počinje intenzivan proces razgradnje, i na kraju u tanko crijevo, gdje se taj proces nastavlja i gotovi monosaharidi se apsorbiraju u krv.

Većina se taloži u jetri, pretvarajući se u glikogen - našu glavnu rezervu energije. Glukoza lako prodire u stanice jetre. Akumuliraju se, ali u manjoj mjeri. Da biste prodrli kroz stanične membrane u miozite, morate potrošiti nešto energije. A tamo nema dovoljno mjesta.

Ali opterećenje mišića pomaže prodiranju. Dolazi do zanimljivog učinka: glikogen u mišićima se brzo troši tijekom tjelesne aktivnosti, ali istovremeno je novom nadopuni lakše procuriti kroz stanične membrane i akumulirati se u obliku glikogena.

Ovaj mehanizam djelomično objašnjava proizvodnju naših mišića tijekom sporta. Sve dok mišiće ne treniramo, oni nisu u stanju akumulirati puno energije "u rezervi".

Pisao sam o poremećajima metabolizma proteina (BP).

Priča o tome zašto ne možete odabrati jedno, a zanemariti drugo

Tako smo saznali da je najvažniji monosaharid glukoza. Ona je ta koja našem tijelu osigurava rezerve energije. Zašto onda ne možete jesti samo njega, a pljunuti na sve ostale ugljikohidrate? Nekoliko je razloga za to.

1. U svom čistom obliku odmah se apsorbira u krv, uzrokujući nagli skok šećera. Hipotalamus daje signal: "Smanji na normalu!" Gušterača oslobađa dio inzulina koji uspostavlja ravnotežu šaljući višak u jetru i mišiće u obliku glikogena. I tako opet i opet. Vrlo brzo će se stanice žlijezde istrošiti i prestati normalno funkcionirati, što će dovesti do drugih ozbiljnih komplikacija koje više neće biti moguće ispraviti.

1. Predator ima najkraći probavni trakt, a ugljikohidrate potrebne za opskrbu energijom sintetizira iz istih ostataka proteinskih molekula. Navikao je na to. Naš čovjek je nešto drugačije ustrojen. Trebamo unositi ugljikohidratne namirnice, u količini od oko polovice svih nutrijenata, uključujući i sake, koji pomažu peristaltici i daju hranu korisnim bakterijama u debelom crijevu. U suprotnom, zajamčeni smo zatvor i procesi truljenja uz stvaranje toksičnog otpada.

1. Mozak je organ koji ne može skladištiti rezerve energije poput mišića ili jetre. Za njezin rad nužna je stalna opskrba glukozom iz krvi, a na nju odlazi više od polovice cjelokupne zalihe jetrenog glikogena. Iz tog razloga, pod značajnim psihičkim stresom (znanstvena aktivnost, polaganje ispita itd.) može. Ovo je normalan, fiziološki proces.

1. Za sintezu proteina u tijelu nije potrebna samo glukoza. Ostaci polisaharidnih molekula daju potrebne fragmente za formiranje “građevnih elemenata” koji su nam potrebni.

1. Uz biljnu hranu dobivamo i druge korisne tvari koje možemo dobiti iz životinjske hrane, ali bez dijetalnih vlakana. A već smo se uvjerili da su našim crijevima itekako potrebni.

Postoje i drugi jednako važni razlozi zašto su nam potrebni svi šećeri, a ne samo monosaharidi.

Metabolizam ugljikohidrata u ljudskom tijelu i njegove bolesti

Jedan od poznatih poremećaja metabolizma ugljikohidrata je nasljedna nepodnošljivost određenih šećera (glukogenoze). Dakle, intolerancija na laktozu kod djece se razvija zbog odsutnosti ili nedostatka enzima laktaze. Razvijaju se simptomi crijevne infekcije. Zbunjujući dijagnozu, možete uzrokovati nepopravljivu štetu bebi tako što ćete je hraniti antibioticima. Kod takvog poremećaja liječenje se sastoji od dodavanja odgovarajućeg enzima u mlijeko prije konzumiranja.

Postoje i drugi nedostaci u probavi pojedinih šećera zbog nedostatka odgovarajućih enzima u tankom ili debelom crijevu. Situaciju je moguće popraviti, ali za probleme nema tableta. U pravilu se ove bolesti liječe izbacivanjem određenih šećera iz prehrane.

Još jedan poznati poremećaj je šećerna bolest, koja može biti urođena ili stečena kao posljedica nepravilnog ponašanja u prehrani (oblik jabuke), te druge bolesti koje zahvaćaju gušteraču. Budući da je inzulin jedini čimbenik koji snižava šećer u krvi, njegov nedostatak uzrokuje hiperglikemiju, što dovodi do dijabetesa - velika količina glukoze izlučuje se iz tijela putem bubrega.

S oštrim smanjenjem šećera u krvi prvenstveno je pogođen mozak. Javljaju se konvulzije, bolesnik gubi svijest i pada u hipoglikemijsku komu iz koje se može izvući intravenskom infuzijom glukoze.

Povrede SV dovode do povezanog poremećaja metabolizma masti, povećanog stvaranja triglicerida u lipoproteinima niske gustoće u krvi - i kao rezultat toga, nefropatije, katarakte, izgladnjivanja tkiva kisikom.

Kako normalizirati metabolizam ugljikohidrata u ljudskom tijelu? Ravnoteža u tijelu je postignuta. Ako ne govorimo o nasljednim bolestima i oboljenjima, odgovornost za sva kršenja, sasvim svjesno, snosimo i sami.Supstance o kojima se govori uglavnom se unose hranom.

Super vijest!

žurim da vas zadovoljim! Moj "Aktivni tečaj mršavljenja" već vam je dostupna bilo gdje u svijetu gdje postoji Internet. U njemu sam otkrio glavnu tajnu mršavljenja za bilo koji broj kilograma. Bez dijeta i bez štrajkova glađu. Izgubljeni kilogrami se nikada neće vratiti. Preuzmite tečaj, smršavite i uživajte u svojim novim veličinama u trgovinama odjeće!

To je sve za danas.
Hvala vam što ste pročitali moj post do kraja. Podijelite ovaj članak sa svojim prijateljima. Pretplatite se na moj blog.
I idemo dalje!

Molekule tvari dobivene iz hrane stupaju u reakcije u ljudskom tijelu tek nakon što te molekule uđu u krv, limfu i druge tjelesne tekućine. Koncentracija molekula glukoze u ljudskoj krvi karakterizira metabolizam ugljikohidrata u tijelu.

“Metabolizam ugljikohidrata, kako se informacije akumuliraju, otkriva se kao sve složeniji proces, budući da novoutvrđene činjenice zahtijevaju neke promjene u već utvrđenim idejama o mehanizmima reakcija” (J. Rote, 1966.).

Održavanje konstantne razine glukoze u krvi osiguravaju procesi povećanja i snižavanja te razine kako bi se vratila u normalu.

Povećanje razine glukoze u krvi provodi se ulaskom glukoze u krv nakon jela, izvlačenjem glukoze iz njezinih rezervi i stvaranjem glukoze u jetri iz neugljikohidratnih komponenti (formiranjem glikogena). od njih). Smanjenje razine glukoze u krvi postiže se potrošnjom glukoze od strane tjelesnih stanica za energiju, stvaranjem rezervi glukoze u obliku glikogena i pretvorbom glukoze u mast, kao i otpuštanjem glukoze urinom, potonja opcija je nepovratan gubitak glukoze za tijelo.

“Među regulacijskim čimbenicima glavnu ulogu ima središnji živčani sustav (SŽS) koji kontrolira metabolizam ugljikohidrata na razini cijelog organizma. Sve podražaje, unutarnje i vanjske, percipiraju odgovarajući centri u mozgu i odmah reagiraju na njih. U tijelu je prirodni iritant niža razina glukoze u krvi od normalne (hipoglikemija). Ulazeći u mozak, takva krv iritira određeni centar, koji proizvodi impulse koji uzrokuju povećanje razgradnje glikogena u glukozu i vraćanje njegove razine u krvi na normalu” (M.V. Ermolaev, L.P. Ilyicheva, 1989.).

U normalnim uvjetima jetra sadrži oko 100 g glikogena, ali se može nakupiti i do 400 g. „Jetreni glikogen se lako pretvara u glukozu, pa je to rezerva iz koje tijelo dobiva glukozu ako njezin sadržaj u krvi padne ispod normalan. Stvaranje glikogena iz glukoze naziva se glikogeneza, a pretvorba glikogena u glukozu naziva se glikogenoliza. Mišići su također sposobni skladištiti glukozu u obliku glikogena, ali se glikogen mišića ne pretvara u glukozu tako lako kao glikogen jetre” (J. Rote, 1966.).

Uz središnji živčani sustav važnu ulogu u regulaciji metabolizma ugljikohidrata ima i hormonski sustav. Važno mjesto u metabolizmu ugljikohidrata i regulaciji razine glukoze u krvi ima hormon gušterače inzulin. Kemijski, inzulin je protein. “Za razliku od djelovanja drugih hormona, snižava koncentraciju šećera u krvi povećavajući pretvorbu glukoze u glikogen u jetri i mišićima, pospješujući pravilnu oksidaciju glukoze u tkivima, a također sprječava razgradnju jetrenog glikogena za stvaranje glukoze” (J. Rote, 1966).

Posljednjih godina mnogo se pozornosti pridaje sposobnosti inzulina da smanji razinu glukoze u krvi povećanjem njegove upotrebe u stanicama. "Mehanizam njegovog djelovanja je da inzulin povećava propusnost staničnih membrana za glukozu, zbog čega se njegova razina u krvi smanjuje (hipoglikemijski učinak)" (M.V. Ermolaev, L.P. Ilyicheva, 1989.).

Prva faza kemijskih transformacija u stvaranju glikogena iz glukoze je proces fosforilacije glukoze uz stvaranje glukoza-6-fosfata. Ovaj proces kontrolira inzulin.

Krajnji produkti oksidacije glukoze u tijelu su ugljikov dioksid i voda; oksidaciju prati oslobađanje energije. Glavni spoj uključen u metabolizam glukoze ponovno je glukoza-6-fosfat (aktivirana glukoza). Samo u tom (fosforiliranom) obliku glukoza može sudjelovati u daljnjim pretvorbama u konačne metaboličke produkte uz oslobađanje energije. Fosforilaciju glukoze (pripajanje fosfora na molekule glukoze zahvaljujući staničnom ATP-u) kontrolira inzulin, koji potiče aktivnost enzima glukokinaze u stanicama. U nedostatku dovoljne opskrbe inzulinom, pretvorba izvanstanične glukoze u unutarstanični glukoza-6-fosfat je odgođena. Nastali glukoza-6-fosfat ne može napustiti stanicu i prolazi kroz razne transformacije. Kada u stanicama postoji višak glukoze, inzulin potiče sintezu glikogena i masti.

“Opće je poznato da hrana bogata ugljikohidratima uzrokuje pretilost. Tijelo ima sposobnost pretvaranja ugljikohidrata u masti, ali je mehanizam te pretvorbe još uvijek nejasan” (J. Rote, 1966.).

Polazni materijal za iskorištavanje ugljikohidrata na staničnoj razini je glikogen ili glukoza. U oba slučaja nastaje glukoza-6-fosfat (na šesti atom ugljika molekule glukoze vezana je fosfatna skupina) koji se dalje transformira.

Imajte na umu da proces otpuštanja glukoze iz glikogena uključuje specifično djelujući jetreni enzim glukoza-6-fosfatazu, koji je odsutan u mišićima. Glukoza oslobođena iz glikogena ulazi u krvotok za održavanje potrebne razine glukoze.

Hormon adrenalin također ima važnu ulogu u regulaciji metabolizma ugljikohidrata u tijelu. Ovaj hormon proizvodi srž nadbubrežne žlijezde. U metabolizmu ugljikohidrata djelovanje adrenalina suprotno je djelovanju inzulina. Adrenalin potiče razgradnju glikogena u jetri u glukozu i povećava razinu glukoze u krvi. U mišićima adrenalin aktivira razgradnju glukoze u mliječnu kiselinu.

Pojačano otpuštanje adrenalina u krv od strane nadbubrežnih žlijezda događa se, na primjer, tijekom jakog emocionalnog uzbuđenja (strah, ljutnja itd.). Povijesno gledano, snažno emocionalno uzbuđenje bilo je praćeno povećanim fizičkim stresom na tijelo (jurnjava za plijenom, neprijateljem, bijeg od jačeg neprijatelja i sl.), što je zahtijevalo povećanje razine glukoze u krvi. Evolucijski je to tako uređeno. Kod jakog emocionalnog uzbuđenja dolazi do intenzivnog oslobađanja adrenalina, što uzrokuje stvaranje glukoze iz jetrenog glikogena i porast šećera u krvi. To je sasvim normalan fiziološki determiniran proces. Na isti način tijelo osigurava povećanu ishranu organa glukozom tijekom intenzivnog rada. Značajno povećanje lučenja adrenalina u krv tijekom nerazumno nasilnih emocija često dovodi do razvoja hiperglikemije koja prelazi bubrežni „prag“ i do neproduktivnog izlučivanja glukoze u urinu.

Hormon gušterače glukagon manifestira se u jetri. Glukagon, kao i adrenalin, povećava razinu glukoze u krvi povećavajući razgradnju glikogena u jetri u glukozu.

Hormoni nadbubrežne žlijezde glukokortikoidi stimuliraju povećanu proizvodnju glukoze u jetri proizvodeći glukozu iz komponenti koje nisu ugljikohidrati.

Adrenokortikotropni hormon prednjeg režnja hipofize (ACTH) pojačanom produkcijom glukokortikoida također povećava razinu glukoze u krvi.

Treba naglasiti da od hormona samo inzulin smanjuje razinu glukoze u krvi, dok svi ostali hormoni koji utječu na metabolizam ugljikohidrata tu razinu povećavaju i nazivaju se kontraglukozni hormoni. U zdravom tijelu takvo suprotno usmjereno djelovanje hormona osigurava uravnoteženu, normalnu opskrbu organa i tkiva glukozom.

Hormon štitnjače tiroksin ima vrlo jedinstven učinak na razinu glukoze u krvi. Ovo će pitanje biti detaljno razmotreno u nastavku.

Poremećaji metabolizma ugljikohidrata u tijelu praktički se manifestiraju patološkim promjenama razine glukoze u krvi. Ovi poremećaji mogu uključivati ​​hipoglikemiju (nisku razinu glukoze u krvi) i hiperglikemiju (povišenu razinu glukoze u krvi). Uz hiperglikemiju, nešto glukoze može ući u mokraću (glukozurija). Glukoza u urinu zdrave osobe obično praktički nema, ona se ne otkriva u konvencionalnom laboratoriju. Iz primarnog urina glukoza se gotovo potpuno reapsorbira (apsorbira natrag u krv) u bubrežnim tubulima i više se ne fiksira u sekundarnom urinu. Kod nekih bolesti, kao i pod određenim stanjima kod zdrave osobe, razina glukoze u krvi je toliko povišena da se dio glukoze u bubrezima ne apsorbira natrag u krv iz primarnog urina (ne apsorbira se reapsorbira) i izlučuje sekundarnom mokraćom. Glukoza u mokraći (glukozurija) otkriva se kada krv prijeđe „prag” glukoze u bubrezima od približno 7,21 mmol/l (160 mg glukoze u 100 ml krvi, 160 mg%).

Gore smo govorili o hiperglikemiji, koja se temelji na emocionalnom uzbuđenju povezanom s povećanim protokom adrenalina u krv iz nadbubrežnih žlijezda. To uzrokuje pojačano oslobađanje glukoze iz glikogena u jetri i ulazak glukoze u krv. Ova vrsta hiperglikemije može biti popraćena povećanjem razine glukoze u krvi do vrijednosti koje prelaze bubrežni "prag". Kao rezultat toga javlja se emocionalna glikozurija. "Ova vrsta glikozurije može biti uzrokovana, na primjer, posebno teškim ispitom ili emocionalnim stresom tijekom sportskih natjecanja" (J. Rote, 1966.).

Emocionalna glikozurija može imati presudan utjecaj na rezultate sportskih natjecanja, posebno na natjecanjima visoke razine. Sportaši imaju dosta tešku situaciju. S jedne strane, sportaš ne bi trebao u svom emocionalnom uzbuđenju prijeći onu nedostižnu granicu iza koje počinje rasipno izlučivanje glukoze iz krvi urinom. Gubitak glukoze (a time i vode) sigurno će pogoršati osobne rezultate sportaša. U takvim slučajevima kažu: “Sportaš je izgorio.”

Ali, s druge strane, sportaš ne smije ostati miran tijekom natjecanja, jer u tom slučaju ne koristi rezerve glukoze iz jetre, ne dovodi razinu glukoze u krvi do bubrežnog "praga" i ne troši višak glukoze u krvi odmah u natjecanju. To će neizbježno smanjiti osobne rezultate sportaša.

Stupanj potrebne emocionalne uzbuđenosti sportaša tijekom natjecanja utvrđuje se empirijski.

Emocionalno uzrokovana povećanja razine glukoze u krvi moraju se uzeti u obzir u terapijskom radu u vezi sa šećernom bolešću.

U našoj praksi dogodio se prilično neobičan slučaj. Starija žena koja je bila podvrgnuta akupunkturnom liječenju dijabetes melitusa, bez ikakvog vidljivog razloga, uznemirila se pri svakom odlasku na određivanje razine glukoze u krvi u klinici koja se nalazi doslovno u susjednoj zgradi. Prema ovom stanju, krvne pretrage šećera pokazale su blago povišene vrijednosti. Ispostavilo se da je pacijent prije nekoliko godina za vrijeme posjeta istoj klinici doživio infarkt miokarda. Od tada je svaki posjet klinici ove žene pratilo uzbuđenje i prirodni fiziološki porast razine glukoze u krvi. Rođaci pacijenta morali su pribjeći uslugama laboratorija koji je prikupljao krv za analizu kod kuće. Razine glukoze u krvi bile su normalne, kao što se i očekivalo.

Potpuno prirodna (fiziološka) glukozurija može se uočiti kod zdravih ljudi kada jedu velike količine šećera, velike količine lako probavljivih ugljikohidrata (slatkiši, grožđe itd.). U takvim slučajevima često se javlja glukozurija hrane. Ovo je kratkotrajna vrsta glikozurije. Šećer se apsorbira brže nego što ga tijelo može pretvoriti u glikogen i održavati razinu glukoze u krvi ispod bubrežnog "praga". Počinje izlučivanje glukoze urinom. Čak iu slučajevima kada ta glukoza u tijelu uopće nije pretjerana. Nakon što je razina glukoze u krvi ispod bubrežnog "praga", izlučivanje glukoze urinom će prestati.

Neke metode za otkrivanje šećera u mokraći mogu dati pogrešnu reakciju na šećer u kasnijim fazama trudnoće i tijekom dojenja. Ova vrsta glikozurije naziva se lažna glikozurija, jer je reakcija na šećer uzrokovana laktozom prisutnom u mokraći.

U vrlo rijetkim slučajevima postoje ljudi s nižim bubrežnim "pragom" od normalnog. U tom se slučaju glukoza izlučuje mokraćom čak i kad je razina glukoze u krvi normalna (bubrežni dijabetes, bubrežni dijabetes).

Povećana razina glukoze u krvi (hiperglikemija) često je praćena toksikozama različitog podrijetla (otrovanje ugljičnim monoksidom, fosforom i dr.). Ovo je normalna zaštitna (stresna) reakcija tijela. Posebno je opasno trovanje acetonom koje daje lažnu kliničku sliku dijabetičke kome (visoka razina šećera u krvi, miris acetona, gubitak svijesti).

U dijabetes melitusu, pitanje takozvane inzularne hiperglikemije, koja se razvija kada se smanji proizvodnja inzulina u gušterači, postaje vrlo važna. Nedostatak inzulina u krvi dovodi do poremećaja u mehanizmu taloženja glukoze u obliku glikogena u jetri, višak glukoze ostaje u krvi, a njezina razina značajno raste. Sljedeća poglavlja ovog rada bit će posvećena proučavanju ove i drugih kliničkih slika tipičnih za dijabetes melitus.

Smanjenje razine glukoze u krvi (hipoglikemija) ima vrlo značajan učinak na ljudski organizam. “Hipoglikemija... klinički se očituje slabošću, gubitkom svijesti, difuznim znojenjem, smanjenom aktivnošću stanica živčanog sustava, kojima je glukoza glavni i jedini izvor energije, pa su stoga najosjetljivije na njezin nedostatak. Ovi se znakovi počinju javljati pri koncentraciji glukoze u krvi od 2,4 mmol/l (0,432 g/l) i postaju klinički izraženi pri 2,1 mmol/l (0,378 g/l) glukoze" (M.V. Ermolaev, L.P. Ilyicheva, 1989.).

Hipoglikemija se često javlja kada se predoziranje inzulinom daje pacijentima sa šećernom bolešću. Kod primjene egzogenog inzulina stalno se vodi računa o mogućnosti hipoglikemije.

Za procjenu stanja metabolizma ugljikohidrata u organizmu od najvećeg je praktičnog značaja određivanje koncentracije glukoze u krvi i mokraći. Postoji nekoliko metoda za određivanje razine glukoze u krvi. Neki od njih omogućuju određivanje samo glukoze, dok Hagedorn-Jensenova metoda otkriva i glukozu i neke druge tvari (mokraćna kiselina, kreatin, pentoza itd.). Te se tvari, zajedno s glukozom, nazivaju "šećer u krvi", čija je razina viša od razine prave glukoze u krvi.

Za procjenu sposobnosti gušterače da proizvede potrebnu količinu inzulina često se koristi funkcionalni test tolerancije na glukozu (test tolerancije na glukozu, GTT). Ovaj test ima i drugo ime - "opterećenje šećerom". Test je popraćen izgradnjom "šećernih krivulja", koje daju ideju o dinamici razine glukoze u krvi nakon opterećenja šećerom.

Jedna doza od 50 g glukoze u čaši vode na prazan želudac obično se koristi kao opterećenje šećerom. Prije uzimanja glukoze pacijentu se uzima krv iz prsta kako bi se odredila koncentracija glukoze u njoj. Zatim se daje opterećenje šećerom uz određivanje glukoze u krvi svakih 30 minuta tijekom 2-3 sata.

Sadržaj ugljikohidrata u živom organizmu nije veći od 2% suhog ostatka tjelesne težine. Glavnina se nalazi u mišićima i jetri u obliku glikogena. Potrošnja energije tijela pokriva se prvenstveno oksidacijom ugljikohidrata. Koriste se za sintezu glukoproteina, mukopolisaharida, nukleinskih kiselina, koenzima i aminokiselina, a također su dio staničnih struktura elemenata.

Ugljikohidrati su važan izvor energije. Iako je ATP izravni donor energije u životnim procesima, njegova ponovna sinteza uvelike je rezultat razgradnje ugljikohidrata. (Zimkin N.V. 1975). Potpunom oksidacijom 1 g ugljikohidrata oslobađa se 4,1 kcal energije, tj. 2,3 puta manje nego tijekom oksidacije masti.

Ugljikohidrati u ljudskoj hrani uglavnom su biljnog podrijetla. Nakon apsorpcije, monosaharidi putuju kroz mezenteričnu i portalnu venu do jetre, gdje se fruktoza i galaktoza pretvaraju u glukozu. Glukoza prolazi kroz oksidaciju i nakuplja se u obliku glikogena. Glikogen čini 5% ukupne mase jetre. Ovo je važna stvar ugljikohidrata u tijelu. (Platonov V.N. 1988). Jetra također sintetizira ugljikohidrate iz masnih kiselina, laktata, žeruvata i ostataka aminokiselina bez dušika. Istodobno s oksidacijom i taloženjem u jetri odvijaju se procesi enzimskog stvaranja slobodne glukoze (u prisutnosti glukoza-6-fosfatoze). Za razliku od jetre, mišić ne sadrži glukozu-6-fosfatozu. Stoga se u njima ne stvara slobodna glukoza.

Glukoza ulazi u stanice jetre slobodno, bez utroška energije. Propusnost mišićnih stanica za glukozu smanjena je u usporedbi sa stanicama jetre. Glikogen se skladišti u mišićima, kao u jetri. Njegov sadržaj u skeletnim mišićima doseže 1,5-2% ukupne mase ovog tkiva. Ukupni kapacitet depoa ugljikohidrata u ljudskom tijelu težine 70 kg je 400-700 g. Međutim, mišićni glikogen ne može služiti kao regulator razine glukoze u krvi, već je rezervno gorivo za rad mišića. Oslobađanje energije glikogena događa se tijekom glikogenolize: za svaki glukozni ostatak glikogena sintetiziraju se 3 molekule ATP-a. Kada se ugljikohidrati obilno unose u tijelo, oni se pretvaraju u masne kiseline i pohranjuju kao mast. (Petrovsky B.V. 1984).

Pri oksidaciji ugljikohidrata oslobađa se energija koja se koristi za biosintezu, stvaranje topline, ali i za odvijanje određenih oblika života. U tijelu postoji stalna izmjena glukoze između jetre, krvi, mišića, mozga i drugih organa. Glavni potrošač glukoze su skeletni mišići. Razgradnja ugljikohidrata u njima provodi se prema vrsti anaerobnih i aerobnih reakcija. Oksidativno fosforiranje glukoze energetski je povoljnije od njezine razgradnje bez kisika. U uvjetima relativnog mirovanja mišića, anaerobni procesi razgradnje glukoze (glikoliza) su inhibirani aerobnim metabolizmom. I samo u zrelim elektrolitima vodeći su glikolitički procesi. (Nozdračev A.D. 1991). U stanicama neoplazme, oksidativni procesi su potisnuti glikolitičkom razgradnjom ugljikohidrata. Anaerobna razgradnja glikogena ili glukoze završava stvaranjem mliječne kiseline, od koje se većina pretvara u laktat i otpušta u krv. Krvni laktat može se koristiti u srčanom mišiću kao izravni supstrat za oksidaciju, au mišićima u mirovanju i jetri za resintezu glikogena. Produkti aerobne razgradnje ugljikohidrata su voda i ugljikov dioksid koji se vlastitim kanalima uklanjaju iz organizma. (Kots Ya.M. 1982).

Mnoga tkiva u tijelu zadovoljavaju svoje potrebe za energetskim tvarima apsorbiranjem glukoze iz krvi. Normalna razina glukoze u krvi (80-120 mg%) održava se regulatornim učincima na sintezu ili razgradnju glikogena u jetri. Smanjenje glukoze u krvi ispod 70 mg% (hipoglikemija) remeti opskrbu tkiva glukozom. Prekoračenje normalne razine glukoze u krvi uočava se nakon jela (nutritivna hiperglikemija), tijekom kratkotrajnog i intenzivnog mišićnog rada (miogena ili radna hiperglikemija) i tijekom emocionalnog uzbuđenja (emocionalna hiperglikemija). Ako razina glukoze u krvi prelazi 150-180 mg%, tada se glukoza nalazi u mokraći (glukozurija). Ovo je način eliminacije viška ugljikohidrata iz tijela. Po život opasan poremećaj je poremećaj metabolizma ugljikohidrata kod kojeg je hiperglikemija posljedica smanjene propusnosti staničnih membrana za šećer zbog nedostatka inzulina. Pritom se urinom ne izlučuje višak šećera, već šećer vitalan za stanice. (Vorobyova E.A. 1981).

Metabolizam ugljikohidrata u tijelu reguliran je živčanim sustavom. To je utvrdio Claude Bernard, koji je nakon ubrizgavanja igle u dno devete moždane klijetke (“ubrizgavanje šećera”) uočio pojačano oslobađanje ugljikohidrata iz jetre, praćeno hiperglikemijom i glikozurijom. Ova opažanja ukazuju na prisutnost centara koji reguliraju metabolizam ugljikohidrata u produljenoj moždini. Kasnije je otkriveno da se viši centri koji reguliraju metabolizam ugljikohidrata nalaze u subtalamičkom području diencefalona. Kada su ti centri nadraženi, uočavaju se isti fenomeni kao kod injekcije u dno 9. klijetke. Veliku važnost u regulaciji metabolizma ugljikohidrata imaju uvjetno refleksni podražaji. Jedan od dokaza za to je povećanje koncentracije glukoze u krvi kada se pojave emocije (primjerice, kod sportaša prije važnih natjecanja). (Geselevich V.A. 1969).

Utjecaj središnjeg živčanog sustava na metabolizam ugljikohidrata provodi se uglavnom kroz simpatičku inervaciju. Iritacija simpatičkih živaca povećava stvaranje adrenalina u nadbubrežnim žlijezdama. Uzrokuje razgradnju glikogena u jetri i skeletnim mišićima, a time i povećanje koncentracije glukoze u krvi. Hormon gušterače glukogen također potiče te procese. Hormon gušterače inzulin je antagonist adrenalina i glukogena. Izravno utječe na metabolizam ugljikohidrata u jetrenim stanicama, aktivira sintezu glukogena i time potiče njegovo taloženje. U regulaciji metabolizma ugljikohidrata sudjeluju hormoni nadbubrežnih žlijezda, štitnjače i hipofize. (Zimkin N.V. 1975).

Metabolizam ugljikohidrata tijekom mišićne aktivnosti.

Na početku mišićnog rada, a ponekad čak iu razdoblju prije početka, mobiliziraju se tjelesni resursi ugljikohidrata. Rezultat povećane razgradnje jetrenog glikogena je umjerena hiperglikemija. Brzina otpuštanja glukoze iz jetre je 300 mg/min tijekom rada velike snage. Glavni potrošač glukoze u krvi tijekom rada je tkivo mozga. Određeni dio glukoze u krvi apsorbira srčani mišić. Skeletni mišići troše relativno malo glukoze u krvi, koji u energetskim procesima prvenstveno koriste vlastiti glikogen, čija razgradnja počinje od samog početka rada. Tek kada se smanji razina mišićnog glikogena, povećava se upotreba glukoze u krvi. (Nozdračev A.D. 1991).

Kako se rad nastavlja, razina glukoze u krvi se normalizira i održava u normalnim granicama vrlo dugo. Istodobno dolazi do smanjenja sadržaja glikogena u mišićima i jetri, što u konačnici dovodi do pada koncentracije glukoze u krvi, praćenog pogoršanjem performansi. Hipoglikemija i popratne pojave mogu se uspješno spriječiti tijekom dugotrajne tjelesne aktivnosti pravodobnim unosom otopina ugljikohidrata. Ako se razina glukoze u krvi smanji na 40 mg%, aktivnost središnjeg živčanog sustava je oštro poremećena, sve do gubitka svijesti. Ovo stanje se naziva hipoglikemijski šok. (Ilyin E.P. 1980).