Metabolizmus uhľohydrátov. Regulácia metabolizmu uhľohydrátov

Sacharidy vstúpiť do tela s rastlinné a v menšom množstve so živočíšnou potravou. Okrem toho oni sú v ňom syntetizované z produktov rozkladu aminokyselín a tukov.

Sacharidy sú dôležitou zložkou živého organizmu, aj keď ich množstvo v tele je oveľa menšie ako bielkovín a tukov – len asi 2 % sušiny tela.

Sacharidy slúžia ako hlavný zdroj energie pre telo . Oxidáciou 1 g sacharidov sa uvoľní 4,1 kcal energie. Oxidácia sacharidov vyžaduje podstatne menej kyslíka ako oxidácia tukov. To zvyšuje najmä úlohu sacharidov vo svalovej aktivite. Ich význam ako zdroja energie potvrdzuje fakt, že pri znížení koncentrácie glukózy v krvi prudko klesá fyzická výkonnosť. Sacharidy sú dôležité pre normálne fungovanie nervového systému.

Jedlo obsahuje najmä komplexné sacharidy, ktoré sa rozkladajú v črevách a vstrebávajú sa do krvi , hlavne vo forme glukózy. V malom množstve glukóza sa nachádza vo všetkých tkanivách . Jeho koncentrácia v krvi sa pohybuje od 0,08 do 0,12 %. Zadávanie do pečene a svalov, tam sa glukóza využíva na oxidačné procesy a tiež sa premieňa na glykogén a ukladá ako zásoby.

Počas pôstu sa zásoby glykogénu v pečeni a koncentrácie glukózy v krvi znižujú. To isté sa deje pri dlhšej a namáhavej fyzickej práci bez dodatočného príjmu sacharidov. Pokles koncentrácie glukózy v krvi pod 0,07 % sa nazýva hypoglykémia objavuje sa svalová slabosť, objavuje sa pocit hladu a klesá telesná teplota. Narušenie nervového systému sa prejavuje výskytom kŕčov, zmätenosti a straty vedomiaa zvýšenie nad 0,12 % je hyperglykémia sa môže vyskytnúť po jedle bohatom na ľahko stráviteľné sacharidy, pri emocionálnom vzrušení, ako aj pri ochoreniach pankreasu alebo pri jeho odstránení u zvierat na experimentálne účely.

Prebytočná glukóza sa odstraňuje z krvi obličkami (glykozúria). U zdravého človeka to možno pozorovať po užití 150-200 g cukru nalačno.

Pečeň obsahuje asi 10% glykogénu a kostrové svaly neobsahujú viac ako 2%. Jeho celkové zásoby v tele sú v priemere 350 g. Keď sa koncentrácia glukózy v krvi zníži, pečeňový glykogén sa intenzívne štiepi a glukóza sa uvoľňuje do krvi. Vďaka tomu sa udržiava stála hladina glukózy v krvi a uspokojuje sa jej potreba v iných orgánoch.

V tele prebieha neustála výmena glukózy medzi pečeňou, krvou, svalmi, mozgom a ďalšími orgánmi. Hlavným konzumentom glukózy sú kostrové svaly. Rozklad uhľohydrátov v nich sa uskutočňuje podľa typu anaeróbnych a aeróbnych reakcií. Jedným z produktov rozkladu sacharidov je kyselina mliečna.

Zásoby sacharidov sa využívajú najmä intenzívne pri fyzickej práci. Nikdy však nie sú úplne vyčerpané. So znížením zásob glykogénu v pečeni sa zastaví jeho ďalší rozklad, čo vedie k zníženiu koncentrácie glukózy v krvi na 0,05-0,06% a v niektorých prípadoch na 0,04-0,038%. V druhom prípade nemôže svalová aktivita pokračovať. Pokles glukózy v krvi je teda jedným z faktorov, ktoré znižujú výkonnosť organizmu pri dlhšej a intenzívnej svalovej aktivite. Pri takejto práci je potrebné doplniť zásoby uhľohydrátov v tele, čo sa dosiahne zvýšením uhľohydrátov v strave, ich dodatočným zavedením pred začiatkom práce a bezprostredne počas jej realizácie. Nasýtenie tela sacharidmi pomáha udržiavať konštantnú koncentráciu glukózy v krvi, ktorá je nevyhnutná na udržanie vysokej výkonnosti človeka.

Vplyv príjmu sacharidov na výkon bol stanovený laboratórnymi experimentmi a pozorovaniami počas športových aktivít. Účinok uhľohydrátov prijatých pred prácou, ak je všetko ostatné rovnaké, závisí od ich množstva a času príjmu.

Metabolizmus uhľohydrátov v tele je regulovaný nervovým systémom. Tú založil Claude Bernard, ktorý po prepichnutí dna ihlouIVmozgová komora („injekcia cukru“) pozorovala zvýšené uvoľňovanie sacharidov z pečene s následnou hyperglykémiou a glykozúriou. Tieto pozorovania naznačujú prítomnosť v medulla oblongata sú centrá, ktoré regulujú metabolizmus uhľohydrátov. Neskôr sa zistilo, že Vyššie centrá, ktoré regulujú metabolizmus uhľohydrátov, sa nachádzajú v subtalamickej oblasti diencefala. Keď sú tieto centrá podráždené, pozorujú sa rovnaké javy ako pri injekcii do spodnej časti štvrtej komory. Veľký význam pri regulácii metabolizmu uhľohydrátov majú podmienené reflexné podnety . Jeden z dôkazom toho je zvýšenie koncentrácie glukózy v krvi, keď sa objavia emócie (napríklad u športovcov pred dôležitými súťažami).

Vplyv centrálneho nervového systému na metabolizmus uhľohydrátov sa uskutočňuje najmä prostredníctvom sympatickej inervácie. Podráždenie sympatických nervov zvyšuje produkciu adrenalínu v nadobličkách. Spôsobuje rozklad glykogénu v pečeni a kostrových svaloch, a tým aj zvýšenie koncentrácie glukózy v krvi. Tieto procesy stimuluje aj pankreatický hormón glukagón. Pankreatický hormón inzulín je antagonistom adrenalínu a glukogénu. Priamo ovplyvňuje metabolizmus uhľohydrátov pečeňových buniek, aktivuje syntézu glykogénu a tým podporuje jeho ukladanie. Hormóny nadobličiek, štítnej žľazy a hypofýzy sa podieľajú na regulácii metabolizmu sacharidov.

Prednáška č. 24. Intermediárny metabolizmus.

1. Metabolizmus dusíka a jeho regulácia.

2.

3.

1. Intermediárny metabolizmus je súbor chemických reakcií prebiehajúcich postupne na úrovni bunkových štruktúr za účasti špecifických katalyzátorov. V dôsledku toho telo zvieraťa dostáva potrebné plastové látky a energiu na udržanie životných funkcií, rast, vývoj a produkciu (mlieko, mäso, vajcia atď.)

2. Intermediárny metabolizmus má dve strany: anabolizmus a katabolizmus. Anabolizmus (z gréckeho anabole-rise) je súbor procesov na syntézu relatívne veľkých bunkových zložiek, ako aj biologicky aktívnych zlúčenín z jednoduchých prekurzorov. Tieto procesy vedú ku komplikácii bunkovej štruktúry a sú spojené s výdajom voľnej energie.

3. Katabolizmus (z gréckeho Katabole – prelievanie) je súbor oxidačných, enzymatických reakcií, ktorých výsledkom je degradácia zložitých veľkých molekúl na jednoduché zložky. To vedie k zjednodušeniu štruktúry, tvorbe a uvoľňovaniu voľnej energie.

4. V procese intermediárneho metabolizmu dochádza na jednej strane k ďalšej premene blokov absorbovaných v tráviacom trakte - aminokyselín, glukózy, glycerolu a mastných kyselín a na druhej strane k syntéze bielkovín, sacharidov. , tuky a ich komplexy - nukleoproteíny - charakteristické (druhovo špecifické) pre telo , fosfolipidy atď.

5. Na štúdium intermediárneho metabolizmu sa využívajú všeobecné fyziologické metódy (metóda izolovaných orgánov, angiostómia, biopsia) aj špeciálne metódy. Medzi posledné patrí metóda značených atómov, založená na použití zlúčenín, ktorých molekuly obsahujú atómy ťažkých alebo rádioaktívnych izotopov bioprvkov (N15, C14, P32, S35 atď.). Zavedenie značených izotopov do tela umožňuje sledovať osud prvku alebo zlúčeniny v tele a ich účasť na metabolických procesoch.

1. Výmena dusíka - Ide o súbor plastických a energetických transformačných procesov bielkovín, aminokyselín a iných látok obsahujúcich dusík (amidy, peptidy, medziprodukty a konečné produkty rozkladu aminokyselín) v tele zvieraťa.

7. Proteín je unikátna biologická nadstavba buniek a tkanív, zaberá najväčší podiel na telesnej hmotnosti zvierat a ľudí (viac ako 50 % sušiny).

8.Proteíny sa delia na jednoduché a zložité. Jednoduché pozostávajú iba zo zvyškov a-aminokyselín. Komplex má okrem proteínovej časti aj neproteínovú časť. Medzi jednoduché proteíny patria: albumín, globulín, prolamíny, históny, protamíny a iné. Komplexné proteíny zahŕňajú: fosfoproteíny, glykoproteíny, lipoproteíny, chromoproteíny, nukleoproteíny.

FUNKCIE PROTEÍNOV

9.Plastická funkcia bielkovín spočíva v zabezpečení rastu a vývoja organizmu prostredníctvom procesov biosyntézy. Proteíny sú súčasťou všetkých telesných buniek a medzitkanivových štruktúr. Svalové kontrakcie sú spojené so špeciálnymi vlastnosťami proteínov myozínu a aktínu, ktoré tvoria svalové tkanivo.

10.Enzymatická aktivita proteínov reguluje rýchlosť biochemických reakcií. Proteínové enzýmy určujú všetky aspekty metabolizmu a tvorbu energie nielen zo samotných bielkovín, ale aj zo sacharidov a tukov. Zúčastnite sa trávenia.

11.Ochranná funkcia bielkovín pozostáva z tvorby imunitných proteínov – protilátok. Proteíny sú schopné viazať toxíny a jedy a tiež zabezpečiť zrážanlivosť krvi (hemostázu).

12.Transportná funkcia spočíva v prenose kyslíka a oxidu uhličitého erytrocytovým proteínom hemoglobínom, ako aj vo väzbe a prenose určitých iónov (železo, meď, vodík), liečiv a toxínov.

13.Energetická úloha bielkovín kvôli ich schopnosti uvoľňovať energiu počas oxidácie. Energetická hodnota 1 g bielkovín je 4,1 kcal (17,2 kJ).

14.Regulačná funkcia vykonávať hormonálne proteíny. Inzulín (jednoduchý proteín) znižuje hladinu cukru v krvi, podporuje syntézu glykogénu v pečeni a svaloch a zvyšuje tvorbu tukov zo sacharidov. Vasopresín potláča tvorbu moču a zvyšuje krvný tlak.

15. Nový výskum poskytujú mnoho faktov, ktoré nám umožňujú identifikovať skupiny proteínov s novými funkciami. Sú medzi nimi unikátne látky – neuropeptidy (zodpovedné za najdôležitejšie životné procesy: spánok, pamäť, bolesť, pocity strachu, úzkosti).

16.Syntéza a rozklad bielkovín sa v tele vyskytujú nepretržite počas celého života. Pomocou metódy označených atómov sa zistilo, že asi 50 % všetkých bielkovín v tele cicavcov sa obnoví za 6–7 mesiacov. Tento proces prebieha najrýchlejšie v krvnej plazme, pečeňových bielkovinách, črevnej sliznici a v sivej hmote mozgu. Proteíny, ktoré tvoria bunky srdca a pohlavných žliaz, sa pomaly obnovujú. Ešte pomalšie sa obnovujú bielkoviny kože, svalov, najmä podporných tkanív – šliach, chrupaviek a kostí.

17.Proteíny obsahujú: uhlík, vodík, kyslík, dusík, síru a niekedy aj fosfor. Najcharakteristickejšou vlastnosťou proteínu je prítomnosť dusíka v jeho molekule. Ostatné živiny dusík neobsahujú. V dôsledku toho sa bielkoviny v tele zvieraťa nemôžu tvoriť z iných živín - sacharidov a tukov, pretože im chýba dusík. Preto sa bielkoviny považujú za základné živiny a musia byť v potrave a krmive obsiahnuté v požadovanom množstve.

18. Kŕmne bielkoviny sa nikdy nestanú súčasťou telesných tkanív bez predchádzajúceho rozkladu. V tráviacom trakte sa štiepia na aminokyseliny a jednoduché peptidy, ktoré nemajú druhovú a tkanivovú špecifickosť a sú schopné prechádzať cez bunkovú membránu epitelových buniek.

19. Zavedenie cudzieho proteínu zvieraťu parenterálne (t. j. obídenie gastrointestinálneho kanála) spôsobuje silnú reakciu tela vo forme zimnice, horúčky a útlmu funkcií. Proteín ako antigén spôsobuje aktiváciu imunitného systému, tvorbu protilátok a zvýšenú citlivosť na antigén (senzibilizáciu). Opakované podávanie toho istého proteínu môže spôsobiť anafylaktický šok (z gréc. ana - proti a fylaxia - ochrana), prejavujúci sa komplexom patologických reakcií (pokles krvného tlaku, bronchospazmus, stagnácia krvi v pečeni alebo pľúcach), až paralýza vazomotorického alebo dýchacieho centra.

20.Biologická hodnota rôznych bielkovín nie je to isté a závisí od ich zloženia aminokyselín. Biologicky kompletný proteín je proteín, ktorého zloženie poskytuje telu všetky aminokyseliny, ktoré v danom fyziologickom stave potrebuje. Takéto bielkoviny zahŕňajú bielkoviny z vajec, mlieka, rýb a mäsa. Rastlinné bielkoviny sú väčšinou neúplné, čo sa vysvetľuje relatívne nízkym obsahom niektorých esenciálnych aminokyselín v nich.

21. Aminokyseliny sú rozdelené do troch skupín podľa ich biologického významu:

22.1. Vymeniteľné- glycín, alanín, serín, cysteín, tyrozín, asparagín, glutamín, asparágová a glutámová kyselina. Sú syntetizované v ľudskom a zvieracom tele v dostatočnom množstve.

23.2. Polovymeniteľné- arginín, histidín. Tvoria sa v tele, ale v nedostatočnom množstve, preto treba ich nedostatok dopĺňať bielkovinovými potravinami a krmivom.

24.3. Esenciálne aminokyseliny- valín, leucín, izoleucín, treonín, lyzín, metionín, fenylalanín, tryptofán. Týchto osem aminokyselín sa v tele nesyntetizuje a mali by sa získavať iba z potravy a krmiva.

25. Biologická hodnota živočíšnych bielkovín, vyvážená v zložení aminokyselín, je 75-90%, rastlinných bielkovín - 60-65%.

26. V praktických podmienkach sú limitnými aminokyselinami metionín a lyzín, niekedy tryptofán a histidín. Vo výžive zvierat sa kompletnosť stravy dosiahne buď kombináciou krmív, ktoré sa navzájom dopĺňajú v aminokyselinách (napríklad kukurica plus sója), alebo pridaním vhodných syntetických aminokyselín. Sľubné je aj šľachtenie rastlín na základe dostatku bielkovín.

27.Kompletné bielkoviny sú mimoriadne potrebné pre rastúce, gravidné a laktujúce zvieratá, pretože pri týchto fyziologických stavoch organizmu dochádza k zvýšenému metabolizmu bielkovinových látok.

28.Rovnováha dusíka. Dusíková bilancia je rozdiel medzi množstvom dusíka prijatého v krmive za deň a vylúčeného z tela za rovnaký čas v exkrementoch a potrave.

Vo svojej najjednoduchšej forme:

29. ZostatokN = Nprísny-(Nvýkaly+Nmoč).

31.Pri zisťovaní bilancie u zvierat počas laktácie sa dodatočne zohľadňuje aj vylučovanie dusíka do mlieka. Straty dusíka potom a srsť sú zanedbané.

32. Na základe dusíkovej bilancie možno dostatočne presne posúdiť úplnosť bielkovinovej výživy zvierat a stupeň absorpcie bielkovín. Keďže bielkoviny obsahujú v priemere 16 % dusíka (alebo 1 g dusíka zodpovedá 6,25 g bielkovín), zistené množstvo spotrebovaného alebo vylúčeného dusíka treba vynásobiť 6,25. Rozdiel určuje množstvo bielkovín uložených alebo vylučovaných z tela.

33.Bilancia dusíka môže byť pozitívna, negatívna a vyrovnaná. Pozitívna bilancia označuje prevahu syntézy bielkovín nad ich rozkladom (príjem dusíka z krmiva prevyšuje jeho odvod z tela). Stáva sa to počas obdobia rastu zvierat, počas tehotenstva, počas zotavovania sa po nútenom hladovaní, pri použití anabolických liekov, najmä androgénov.

34.Negatívna dusíková bilancia(keď vylučovanie prevyšuje príjem) indikuje prevahu rozkladu tkanivových bielkovín. Tento stav sa vyskytuje pri hladovaní, nedostatočnej výžive bielkovín, nedostatku esenciálnych aminokyselín v strave alebo ich nerovnováhe, nedostatku vitamínov a minerálov potrebných na využitie bielkovín

35.Vyvážená dusíková bilancia(dusíková rovnováha) je normálny fyziologický stav dospelého zvieraťa, ktoré dokončilo rast a je držané na vyváženej strave. Pozoruje sa aj u laktujúcich zvierat, pretože ich vylučovanie dusíka do mlieka je kompenzované jeho veľkým príjmom z potravy.

36. Minimálne množstvo bielkovín v krmive, pri ktorom je ešte zachovaná dusíková bilancia, sa nazýva bielkovinové minimum. Stanovuje sa v gramoch na kilogram telesnej hmotnosti zvieraťa:

37. - u ošípaných a oviec je minimum bielkovín 1,0;

38. - kone v pokoji – 0,7 – 0,8, v práci – 1,2 – 1,4;

39. - nedojčiace kravy – 0,7 – 0,8, dojnice – 1,0.

41. Prudký a dlhotrvajúci nedostatok bielkovín vedie k zníženiu telesnej hmotnosti a negatívnej dusíkovej bilancii v dôsledku spotreby vlastných bielkovín – krvi, pečene (okrem enzýmov) a kostrového svalstva. U mladých zvierat dochádza k oneskoreniu v raste a vývoji, ktoré je ťažké odstrániť v nasledujúcich obdobiach.

42. Nadbytok bielkovín v strave vedie k ich plytvaniu, keďže značná časť aminokyselín je deaminovaná a využívaná na energetické účely. V dôsledku zvýšeného rozkladu ketogénnych aminokyselín, ako aj neúplnej oxidácie mastných kyselín v tkanivách a krvi sa zvyšuje obsah ketolátok. Dochádza k acidóze a autointoxikácii a produktivita klesá. Obzvlášť dramatické zmeny nastávajú pri nadbytku bielkovín a súčasnom nedostatku sacharidov.

43. Úloha pečene v metabolizme bielkovín.

44. Pečeňové bunky živočíšneho organizmu majú veľký súbor enzýmov, ktoré sa podieľajú na premene aminokyselín a bielkovín.

45.1. Pečeň syntetizuje veľa proteínov na export - sú to tkanivové proteíny a proteíny krvnej plazmy (albumín, globulíny) a proteíny podieľa sa na zrážaní krvi (protrombín, fibrinogén, prokonvertín a proakcelerín).

46.2. V pečeni sa z jednoduchých prekurzorov tvoria neesenciálne aminokyseliny a dusíkaté bázy nukleových kyselín.

47.3. Deaminácia aminokyselín a rozklad uhlíkového skeletu na výrobu energie a umožnenie glukoneogenézy.

48,4. Katabolizmus hemoproteínov a tvorba žlčových pigmentov (bilirubín a biliverdin) a ich uvoľňovanie do čriev. Aktívne sa na tom podieľa kyselina glukurónová.

49,5. Neutralizácia amoniaku a tvorba močoviny.

50.6. Inaktivácia (pôsobenie kyseliny sírovej a glukurónovej) jedovatých amínov: indol, skatol, krezol, fenol, purínové zásady, ktoré vznikajú v črevách pri hydrolýze a vplyvom bakteriálnych bielkovín.

Regulácia metabolizmu bielkovín v tele vykonávané štruktúrami centrálneho nervového systému hlavne prostredníctvom orgánov vnútornej sekrécie (systém hypotalamus-hypofýza-periférne endokrinné žľazy).

Rastový hormón je polypeptid vylučovaný prednou hypofýzou. Stimuluje syntézu RNA a bielkovín takmer vo všetkých tkanivách tela. Povaha jeho pôsobenia a ciele sa však s rastom organizmu menia.

Inzulín okrem metabolizmu sacharidov reguluje aj metabolizmus bielkovín. Zvýšením obsahu aminokyselín v krvi sa stimuluje ich vstup do buniek, zvyšuje sa anabolizmus tkanivových bielkovín a potláča sa katabolizmus aminokyselín.

Tyroxín je hormón štítnej žľazy. Jeho účinok sa prejavuje v obdobiach, keď telo potrebuje zvýšiť procesy syntézy bielkovín. Stimuluje tiež rast a diferenciáciu tkanív a má špecifický posilňujúci účinok na syntézu oxidačných mitochondriálnych enzýmov.

Estrogény sú steroidné hormóny produkované v ženskom tele (vo vaječníkoch) a stimulujú syntézu RNA a bielkovín v bunkách maternice. Androgény sú mužské steroidné hormóny produkované v semenníkoch. V porovnaní so ženskými steroidmi majú mužské steroidy širší účinok, pretože stimulujú syntézu RNA a proteínov v mnohých tkanivách tela, vrátane buniek priečne pruhovaného svalstva.

51. Z množstva katabolických hormónov majú na metabolizmus bielkovín vplyv glukokortikoidy produkované kôrou nadobličiek. Tieto hormóny podporujú rozklad proteínov v bunkách rôznych tkanív a inhibujú syntézu proteínov. Zároveň stimulujú syntézu bielkovín v pečeni.

2. Metabolizmus uhľohydrátov a jeho regulácia.

53.Metabolizmus uhľohydrátov - súbor procesov premeny monosacharidov a ich derivátov, ako aj homopolysacharidov a rôznych biopolymérov (glykokonjugátov) obsahujúcich sacharidy v ľudskom a zvieracom tele.

54.Sacharidy sa v tele neustále metabolizujú. Hladina cukru v krvi (glykémia) je však relatívne konštantná hodnota pre zvieratá rovnakého druhu a veku: u koní - 65–95 mg%, u prežúvavcov - 40–60, u ľudí - 80–120 mg%, ošípaných - 60–90 mg %, králik – 80 – 100 mg %, kurčatá – 160 – 200 mg %. Zvýšenie hladiny cukru v krvi nad normu je hyperglykémia, zníženie je hypoglykémia. Sacharidy v tele zvieraťa sa nachádzajú vo forme monosacharidov: glukóza, fruktóza, galaktóza; vo forme komplexných cukrov - glykogénu v pečeni 3 - 5% a vo svalovom tkanive asi 1% telesnej hmotnosti zvieraťa.

55. Hlavná časť (70%) strávených sacharidov v krmive sa v tkanivách monogastrických zvierat oxiduje na oxid uhličitý a vodu za tvorby energie, časť (25-27%) sa premieňa na tuk a malé množstvo (3 -5%) sa používa na syntézu glykogénu.

56. Biologická úloha uhľohydrátov v tele zvierat.

57. Sacharidy v tele zvierat plnia plastickú, energetickú a ochrannú úlohu.

58,1. Hlavná biologická úloha uhľohydrátov pre zviera je určená ich energetickou hodnotou. Ľahko a rýchlo sa odstraňujú z depa a oxidujú, pričom sa uvoľňuje veľké množstvo energie (4,1 kcal; 17,2 kJ/g). Približne 60-75% energetických potrieb organizmu zabezpečujú sacharidy.

59,2. Sacharidy sú neoddeliteľnou súčasťou biologických tekutín (krvná plazma, kĺbová a pleurálna tekutina, hlien atď.).

60,3. Sacharidy sa podieľajú na tvorbe organických látok kostí a chrupaviek ( osteoblasty sú hlavné Kostné bunky sú bohaté na RNA , nekolagénne proteíny kostného tkaniva).

61,4. Sacharidy slúžia ako zložky množstva komplexných zlúčenín (ribóza, deoxyriboa), ktoré sú súčasťou štruktúry DNA a RNA.

62,5. Sacharidy tvoria glykoproteíny a mukopolysacharidy (hlien, glykokalyx), ktoré chránia sliznice tráviaceho traktu pred pôsobením mechanických, chemických a biologických faktorov.

63. Úloha pečene v metabolizme uhľohydrátov.

64,1. Pečeň je homeostatický orgán regulujúci hladinu glukózy v krvi.

65,2. V pečeni sa glykogén syntetizuje (glykogenéza) a ukladá alebo rozkladá (glykogenolýza) na voľnú glukózu.

66,3. V pečeni, v procese metabolizmu uhľohydrátov, sa glukóza oxiduje, uvoľňuje energiu a používa sa ako surovina na syntézu tukov. Možný je aj opačný proces, kedy sacharidy vznikajú z produktov rozkladu tukov a bielkovín (glukoneogenéza).

67,4. Kyselina glukurónová sa tvorí z glukózy v pečeni, ktorá zabezpečuje detoxikačnú funkciu pečene.

68.Premena sacharidov v tkanivách. Dôležitú úlohu v metabolizme uhľohydrátov má: pečeň - orgán premeny a skladovania uhľohydrátov; svaly - sklad uhľohydrátov a ako hlavní spotrebitelia energie; mozog – energetické potreby uspokojujú výlučne sacharidy; mliečna žľaza - glukóza je prekurzorom mliečneho cukru; obličky – ako orgán, ktorý odstraňuje prebytočný cukor. V kostrových svaloch (ako v srdcovom svale) prevláda anaeróbna glykogenolýza a glykolýza. Vzniknutá energia sa v tomto prípade čiastočne uvoľňuje vo forme tepla a čiastočne sa akumuluje vo vysokoenergetických väzbách ATP. Vzniknutá kyselina mliečna podlieha ďalším premenám vo svaloch a pečeni (85 % kyseliny mliečnej sa za aeróbnych podmienok resyntetizuje na glykogén (obrátením glykogenolýzy a 15 % sa oxiduje najskôr na pyruvát, potom na CO 2 a H 2 O) V mozgu prevláda aeróbna priama prevládajúca oxidácia glukózy s postupným, cyklickým uvoľňovaním CO 2 a H 2 0 a uvoľňovaním veľkého množstva energie, ktorej časť sa využíva na syntézu ATP.

69. Regulácia metabolizmu uhľohydrátov.

70. Pohyb glukózy z krvi do tkanív a naopak je regulovaný činnosťou šiestich hormónov: inzulínu (hlavný faktor), glukagónu, kortizolu, adrenalínu, rastového hormónu a tyroxínu.

71. Inzulín je jediný hormón, ktorý má hypoglykemický účinok, preto je životne dôležitý pre zásobovanie orgánov metabolickou energiou.

72. Iné hormóny pomáhajú zvyšovať hladinu glukózy v krvi, hoci rôznymi spôsobmi. Glukagón a adrenalín aktivujú glykogenolýzu, kortizol zvyšuje glukoneogenézu, rastový hormón spomaľuje vstup glukózy do buniek a inhibuje (pri dlhšom podávaní) produkciu inzulínu, tyroxín v miernych dávkach zvyšuje vstrebávanie glukózy v čreve a jej katabolizmus v tkanivách. Pokles hladiny glukózy v krvi stimuluje sekréciu týchto hormónov, ktoré sú klasifikované ako kontrainsulárne hormóny. Ich spoločné pôsobenie chráni organizmus pred ťažkou hypoglykémiou, ktorá je život ohrozujúca.

73. Hormonálne mechanizmy regulácie glykémie sú „spúšťané“ a riadené centrálnym nervovým systémom, predovšetkým centrami hypotalamu. Vo ventromediálnej časti hypotalamu sú centrálne glukoreceptory a v pečeni a krvných cievach periférne glukoreceptory, ktoré snímajú zmeny hladín glukózy. Stimulácia centier hypotalamu môže spôsobiť hyperglykémiu.

3. Metabolizmus lipidov a jeho regulácia.

75.Lipidy - organická hmota, zložky živočíšnych a rastlinných tkanív nerozpustný vo vode, ale rozpustný v organických rozpúšťadlách a navzájom. Lipidy sú veľkou skupinou tukov Organické zlúčeniny vrátane triglyceridov, cholesterolu, esterov cholesterolu, voľných mastných kyselín, fosfolipidov, sfingolipidov.

76.Metabolizmus tukov je súhrn procesov trávenia a vstrebávania neutrálnych tukov (triglyceridov) a produktov ich rozkladu v gastrointestinálnom trakte, medziproduktového metabolizmu tukov a mastných kyselín a odstraňovania tukov, ako aj ich metabolických produktov z tela.

77. Lipidy tvoria v tele zvierat v priemere 10-20%. Ide najmä o triglyceridy obsahujúce nasýtené (hlavne) a nenasýtené mastné kyseliny. U ošípaných počas výkrmu bravčovej masti, u volov a býkov sa môže obsah lipidov zvýšiť na 35 – 50 %. U oviec s tučným chvostom hmotnosť tuku z chvosta niekedy presahuje 50 % živej hmotnosti.

78.Voľný tuk obsiahnuté v tele sa delia na protoplazmatické a rezervné. Protoplazmatický tuk je súčasťou membrán, mitochondrií, mikrozómov a iných bunkových štruktúr. Jeho zloženie a obsah sú pomerne konštantné (približne 25 % celkového tuku). Bunky najbohatšie na tuky sú mozog, vaječníky, semenníky a spermie.

79.Rezervný tuk predstavuje zásobu energie a ukladá sa v bunkách tukového tkaniva – adipocytoch. Rezervné tukové zásoby sú podkožné tkanivo, omentum, perinefrické a perikardiálne kapsuly. Adipocyty sa nachádzajú aj medzi svalovými zväzkami, v interalveolárnom tkanive a na iných miestach.

80.Tuk obsahuje nasýtené mastné kyseliny (stearová, palmitová) a nenasýtené (olejová, linolová, linolénová, arachidónová). U rôznych zvierat sa mastné kyseliny môžu nachádzať v rôznych pomeroch, preto sa líšia teplotou topenia a jódovým číslom. Tuky obsahujúce veľké množstvo nasýtených mastných kyselín majú vyššiu teplotu topenia. Teplota topenia tukov je nasledovná: kravský olej - 19-24,50, bravčová masť - 36-46, kurací tuk - 33-40, husacia masť - 26-34, jahňacia masť - 44-50, hovädzia masť - 31-38, bravčová masť bravčová masť – 37-40, slnečnicový olej mínus 21, bavlníkový olej 34, konopný a ľanový olej – 170.

81. Spolu s voľným tukom obsahuje telo tuk spojený so sacharidmi a bielkovinami vo forme lipoproteínov, glykolipidov, fosfolipidov, ktorých funkcie sú veľmi rôznorodé.

Biologická úloha tukov.

Štrukturálna funkcia. Lipidy sa podieľajú na stavbe bunkových membrán všetkých orgánov a tkanív. Lipidy tvoriace nervové bunky a ich procesy zabezpečujú smer toku nervových signálov, podieľajú sa na prenose nervových vzruchov a na vytváraní medzibunkových kontaktov.

Podieľajú sa na tvorbe mnohých biologicky aktívnych zlúčenín – slúžia ako prekurzory prostaglandínov, steroidných hormónov (pohlavné a nadobličkové), cholínu (vitamín B4).

Energetická funkcia. Lipidy poskytujú 50% celkovej energie potrebnej pre telo. Pri úplnom odbúraní 1 g tuku sa uvoľní 38,9 kJ energie, čo je približne 2-krát viac v porovnaní so sacharidmi a bielkovinami.

82.Funkcia termoregulácie. Tukové tkanivo, ktoré je zlým vodičom tepla, chráni telo pred náhlymi výkyvmi vonkajšej teploty. To je dôležité pre zvieratá v severných zemepisných šírkach. Napríklad veľryba má vrstvu podkožného tuku dosahujúcu 1 m. To umožňuje teplokrvnému živočíchovi žiť v studenej vode polárneho oceánu.
Mnohé cicavce (v ranom postnatálnom období a dospelé zvieratá hibernujúce) majú špeciálne tukové tkanivo, ktoré hrá najmä úlohu termostatu, akéhosi biologického „ohrievača“. Toto tkanivo sa nazýva „hnedý tuk“. Obsahuje veľké množstvo mitochondrií a pigmentov s obsahom železa – cytochrómov. Takýto tuk sa intenzívne oxiduje a rýchlo uvoľňuje teplo, čím hrá dôležitú úlohu pri udržiavaní teplotnej homeostázy.

83.Tuk je dodávateľom tzv endogénna voda - pri oxidácii 100 g tuku sa uvoľní 107 ml vody. Vďaka tejto vode existuje veľa púštnych zvierat.

84.Ochranný(tlmiace otrasy) - vrstva tuku chráni jemné orgány pred otrasmi a otrasmi (napríklad kapsula hrádze, tukový vankúšik pri oku).

85.Tuky sú rozpúšťadlá vitamínov A, E, D, K a podporujú ich vstrebávanie v črevách.

86. Lipidy vylučované mazovými žľazami dodávajú pokožke pružnosť a chránia ju pred vysušením a popraskaním.

87.Metabolizmus lipidov v tkanivách. V čreve sa vplyvom enzýmov pankreasu a črevnej šťavy časť skonzumovaného tuku (~30-40%) hydrolyzuje za vzniku mastných kyselín, mono- a diglyceridov. Po absorpcii mastných kyselín a glyceridov vo forme choleínových komplexov alebo micelárneho roztoku v črevných enterocytoch sa k nim pripojí proteín a vytvoria sa chylomikróny a lipoproteíny s nízkou hustotou. Tieto spojenia s lymfou cez hrudný lymfatický kanál vstupujú do venóznej krvi kaudálnej dutej žily a potom putujú do pľúc, pečene a periférnych tkanív.

88.V pľúcach Existujú špeciálne bunky, histiocyty, ktoré si zachovávajú časť chylomikrónov a lipoproteínov, čo chráni arteriálnu krv pred prebytočným tukom. Zvýšenie koncentrácie tuku v krvi zvyšuje jeho zrážanlivosť a spôsobuje upchatie malých ciev. Pľúcne histiocyty tuk nielen zadržiavajú, ale aj oxidujú. Uvoľnená energia sa v tomto prípade využíva pri metabolizme samotných pľúc a časť ide na ohrievanie vdychovaného vzduchu.

89. V pečeňových hepatocytoch chylomikróny podliehajú hydrolýze s tvorbou mastných kyselín. Oxidujú sa alebo sa používajú na syntézu telu špecifických triglyceridov, fosfolipidov, cholesterolu a ketolátok, ktoré sa opäť dostávajú do krvi. Časť tuku sa môže uložiť ako zásoby v tukových zásobách.

90. V adipocytoch tukového tkaniva sa mastné kyseliny a triglyceridy uvoľňujú zo zložiek dodávaných krvou (chylomikróny a lipoproteíny) a ukladajú sa vo forme tuku charakteristického pre tento druh zvierat. Treba však zdôrazniť, že sacharidy sú hlavným zdrojom pre syntézu tukov v bunkách tukového tkaniva. Tento proces je regulovaný hormónom pankreasu – inzulínom.

91. V krvi sú chylomikróny a lipoproteíny čiastočne štiepené lipoproteínovou lipázou na menšie komplexy. Energiu, ktorá sa takto uvoľní, telo využije.

92.Regulácia metabolizmu lipidov. Regulácia metabolizmu tukov je založená na neuroendokrinnom mechanizme udržiavania rovnováhy medzi procesmi mobilizácie a ukladania tuku. Vedúcim článkom tohto mechanizmu sú jadrá hypotalamu, ktoré majú na starosti kŕmnu aktivitu zvierat, pocit hladu a chuti do jedla. Dlhodobá stimulácia potravy a konzumácia prebytočného krmiva zvyšuje ukladanie tuku, strata chuti do jedla naopak vedie k chudnutiu.

93. Regulačné vplyvy hypotalamického potravinového centra sa môžu uskutočňovať prostredníctvom sympatoadrenálneho a hypotalamo-hypofyzárneho systému alebo priamym vplyvom autonómnych nervov na adipocyty tukových zásob (sympatikus stimuluje lipolýzu, parasympatikus stimuluje lipogenézu).

94. Hormóny adrenalín, noradrenalín, rastový hormón, TSH, tyroxín, glukagón majú tuk mobilizujúci účinok, inzulín naopak depozitný.

95. Najdôležitejšia premena mastných kyselín prebieha v pečeni, z ktorej sa syntetizujú tuky charakteristické pre daný živočíšny druh. Pôsobením enzýmu lipázy sa tuky rozkladajú na mastné kyseliny a glycerol. Ďalší osud glycerolu je podobný osudu glukózy. Jeho premena začína za účasti ATP a končí rozkladom na kyselinu mliečnu, po ktorej nasleduje oxidácia na oxid uhličitý a vodu. Niekedy, ak je to potrebné, pečeň dokáže syntetizovať glykogén z kyseliny mliečnej.

Pečeň tiež syntetizuje tuky a fosfatidy, ktoré sa dostávajú do krvi a sú transportované do celého tela. Hrá významnú úlohu pri syntéze cholesterolu a jeho esterov. Pri oxidácii cholesterolu sa v pečeni tvoria žlčové kyseliny, ktoré sú vylučované žlčou a podieľajú sa na tráviacom procese.

Pečeň sa podieľa na metabolizme vitamínov rozpustných v tukoch a je hlavným depotom retinolu a jeho provitamínu - karoténu. Je schopný syntetizovať kyanokobalamín.

26 . 05.2017

Rozprávka o metabolizme uhľohydrátov v ľudskom tele, o príčinách porúch v tele, o tom, ako môžete zlepšiť metabolizmus sacharidov a či sa táto porucha dá liečiť tabletkami. Všetko som vysvetlil v tomto článku. Choď!

- Ty, Ivan Tsarevič, nepozeraj sa na mňa. Som vlk. Vraj mám jesť len mäso. Pre človeka sú dôležité všetky druhy byliniek a ovocia a zeleniny. Bez nich nebudete mať ani silu, ani zdravie...

Dobrý deň, priatelia! O tom, aký dôležitý je metabolizmus uhľohydrátov v ľudskom tele, sa už popísalo veľa, ale na nič sa nezabúda viac ako na hlúposti. Preto bez opisu zložitej biochémie vám stručne poviem to hlavné, čo by ste za žiadnych okolností nemali vyhodiť z hlavy. Tak si prečítajte moju prezentáciu a zapamätajte si ju!

Užitočná odroda

V iných článkoch som už informoval, že všetko sa delí na mono-, di-, tri-, oligo- a polysacharidy. Z črevného traktu sa môžu vstrebať len jednoduché, zložité sa musia najskôr rozložiť na jednotlivé časti.

Čistým monosacharidom je glukóza. Je zodpovedný za hladinu cukru v krvi, akumuláciu glykogénu ako „paliva“ vo svaloch a pečeni. Dodáva silu svalom, zabezpečuje mozgovú činnosť, tvorí energetické molekuly ATP, ktoré sa využívajú na syntézu enzýmov, tráviace procesy, obnovu buniek a odstraňovanie odpadových látok.

Diéty pri rôznych ochoreniach niekedy zahŕňajú úplnú abstinenciu od sacharidov, ale takéto účinky môžu byť len krátkodobé, kým sa nedosiahne terapeutický účinok. Ale proces chudnutia môžete regulovať znížením sacharidov v jedle, pretože príliš veľa zásob je rovnako zlé ako príliš málo.

Metabolizmus uhľohydrátov v ľudskom tele: reťaz transformácií

Metabolizmus uhľohydrátov v ľudskom tele (CM) začína, keď si vložíte do úst jedlo obsahujúce uhľohydráty a začnete ho žuť. V ústach je užitočný enzým - amyláza. Začína rozklad škrobu.

Potrava sa dostáva do žalúdka, potom do dvanástnika, kde začína intenzívny proces rozkladu a nakoniec do tenkého čreva, kde tento proces pokračuje a hotové monosacharidy sa vstrebávajú do krvi.

Väčšina sa usadzuje v pečeni, kde sa mení na glykogén – našu hlavnú energetickú rezervu. Glukóza ľahko preniká do pečeňových buniek. Hromadia sa, ale v menšej miere. Aby ste prenikli cez bunkové membrány do myozitov, musíte minúť trochu energie. A nie je tam dosť miesta.

Ale svalové zaťaženie pomáha penetrácii. Dochádza k zaujímavému efektu: svalový glykogén sa pri fyzickej aktivite rýchlo spotrebováva, no zároveň ľahšie preniká cez bunkové membrány a hromadí sa vo forme glykogénu.

Tento mechanizmus čiastočne vysvetľuje produkciu našich svalov pri športe. Kým svoje svaly netrénujeme, nie sú schopné akumulovať veľa energie „do rezervy“.

Písal som o poruchách metabolizmu bielkovín (BP).

Príbeh o tom, prečo si nemôžete vybrať jedno a ignorovať druhé

Tak sme zistili, že najdôležitejším monosacharidom je glukóza. Práve ona poskytuje nášmu telu zásoby energie. Prečo potom nemôžete jesť iba to a pľuť na všetky ostatné sacharidy? Má to viacero dôvodov.

1. Vo svojej čistej forme sa okamžite vstrebáva do krvi, čo spôsobuje prudký skok v cukre. Hypotalamus dáva signál: "Znížte na normálnu!" Pankreas uvoľňuje časť inzulínu, ktorý obnovuje rovnováhu tým, že prebytočné množstvo posiela do pečene a svalov vo forme glykogénu. A tak znova a znova. Veľmi rýchlo sa bunky žľazy opotrebujú a prestanú normálne fungovať, čo povedie k ďalším závažným komplikáciám, ktoré už nebude možné napraviť.

1. Predátor má najkratší tráviaci trakt a sacharidy potrebné na zásobovanie energiou syntetizuje z rovnakých zvyškov molekúl bielkovín. Je na to zvyknutý. Náš človek je štruktúrovaný trochu inak. Prijímať by sme mali sacharidové potraviny, a to v množstve asi polovice všetkých živín, vrátane saké, ktoré napomáhajú peristaltike a poskytujú potravu pre prospešné baktérie v hrubom čreve. V opačnom prípade máme zaručenú zápchu a hnilobné procesy s tvorbou toxického odpadu.

1. Mozog je orgán, ktorý nedokáže ukladať zásoby energie ako svaly alebo pečeň. Na jej fungovanie je nevyhnutný stály prísun glukózy z krvi a smeruje do nej viac ako polovica celej zásoby pečeňového glykogénu. Z tohto dôvodu pri výraznej psychickej záťaži (vedecká činnosť, absolvovanie skúšok a pod.) môže. Ide o normálny, fyziologický proces.

1. Na syntézu bielkovín v tele nie je potrebná len glukóza. Zvyšky molekúl polysacharidov poskytujú potrebné fragmenty na tvorbu „stavebných prvkov“, ktoré potrebujeme.

1. Spolu s rastlinnou potravou prijímame aj ďalšie užitočné látky, ktoré možno získať zo živočíšnych potravín, avšak bez vlákniny. A už sme zistili, že naše črevá ich naozaj potrebujú.

Existujú aj ďalšie rovnako dôležité dôvody, prečo potrebujeme všetky cukry, nielen monosacharidy.

Metabolizmus sacharidov v ľudskom tele a jeho choroby

Jednou zo známych porúch metabolizmu sacharidov je dedičná intolerancia niektorých cukrov (glukogenóza). Intolerancia laktózy u detí sa teda vyvíja v dôsledku absencie alebo nedostatku enzýmu laktázy. Rozvíjajú sa príznaky črevnej infekcie. Zmätením diagnózy môžete dieťaťu nenapraviteľne ublížiť tým, že ho budete kŕmiť antibiotikami. Pri takejto poruche liečba spočíva v pridaní príslušného enzýmu do mlieka pred konzumáciou.

Existujú aj ďalšie poruchy v trávení jednotlivých cukrov v dôsledku nedostatočnosti zodpovedajúcich enzýmov v tenkom alebo hrubom čreve. Situáciu je možné zlepšiť, ale na problémy neexistujú tabletky. Tieto ochorenia sa spravidla liečia vylúčením niektorých cukrov zo stravy.

Ďalšou známou poruchou je cukrovka, ktorá môže byť buď vrodená, alebo získaná v dôsledku nesprávneho stravovacieho správania (tvar jablka) a iné ochorenia postihujúce pankreas. Keďže inzulín je jediným faktorom, ktorý znižuje hladinu cukru v krvi, jeho nedostatok spôsobuje hyperglykémiu, ktorá vedie k cukrovke – veľké množstvo glukózy sa z tela vylučuje obličkami.

Pri prudkom znížení hladiny cukru v krvi je primárne ovplyvnený mozog. Vyskytujú sa kŕče, pacient stráca vedomie a upadá do hypoglykemickej kómy, z ktorej ho možno dostať intravenóznou infúziou glukózy.

Porušenie SV vedie k súvisiacej poruche metabolizmu tukov, zvýšenej tvorbe triglyceridov v lipoproteínoch s nízkou hustotou v krvi - a v dôsledku toho k nefropatii, katarakte, kyslíkovému hladovaniu tkanív.

Ako normalizovať metabolizmus uhľohydrátov v ľudskom tele? Dosahuje sa rovnováha v tele. Ak nehovoríme o dedičných chorobách a ochoreniach, za všetky priestupky nesieme celkom vedome zodpovednosť my sami.Látky, o ktorých sa hovorí, sa dodávajú najmä v potrave.

Skvelá správa!

Ponáhľam sa ťa potešiť! môj "Kurz aktívneho chudnutia" je vám už k dispozícii kdekoľvek na svete, kde je internet. V ňom som odhalil hlavné tajomstvo chudnutia o ľubovoľný počet kilogramov. Žiadne diéty a hladovky. Stratené kilogramy sa už nikdy nevrátia. Stiahnite si kurz, schudnite a užite si svoje nové veľkosti v obchodoch s oblečením!

To je na dnes všetko.
Ďakujem, že ste si môj príspevok prečítali až do konca. Zdieľajte tento článok so svojimi priateľmi. Prihláste sa na odber môjho blogu.
A poďme ďalej!

Molekuly látok získané z potravy vstupujú do reakcií v ľudskom tele až potom, čo sa tieto molekuly dostanú do krvi, lymfy a iných telesných tekutín. Koncentrácia molekúl glukózy v ľudskej krvi charakterizuje metabolizmus uhľohydrátov v tele.

„Metabolizmus uhľohydrátov, ako sa hromadia informácie, sa ukazuje ako čoraz zložitejší proces, pretože novo zistené fakty vyžadujú určité zmeny v už zavedených predstavách o reakčných mechanizmoch“ (J. Rote, 1966).

Udržiavanie konštantnej hladiny glukózy v krvi je zabezpečené procesmi zvyšovania a znižovania tejto hladiny s cieľom vrátiť ju do normálu.

Zvýšenie hladiny glukózy v krvi sa uskutočňuje vstupom glukózy do krvi po jedle, extrakciou glukózy z jej zásob a tvorbou glukózy v pečeni z nesacharidových zložiek (tvorbou glykogénu od nich). Zníženie hladiny glukózy v krvi sa dosiahne spotrebou glukózy bunkami tela na energiu, tvorbou zásob glukózy vo forme glykogénu a premenou glukózy na tuk, ako aj uvoľňovaním glukózy do moču, posledná možnosť je nezvratná strata glukózy pre telo.

„Z regulačných faktorov má hlavnú úlohu centrálny nervový systém (CNS), ktorý riadi metabolizmus sacharidov na úrovni celého organizmu. Akékoľvek podnety, vnútorné aj vonkajšie, sú vnímané zodpovedajúcimi centrami mozgu a okamžite na ne reagujú. V tele je prirodzeným dráždidlom nižšia ako normálna hladina glukózy v krvi (hypoglykémia). Pri vstupe do mozgu takáto krv dráždi určité centrum, ktoré produkuje impulzy, ktoré spôsobujú zvýšenie rozkladu glykogénu na glukózu a obnovenie jeho hladiny v krvi na normálnu úroveň“ (M.V. Ermolaev, L.P. Ilyicheva, 1989).

Pečeň obsahuje za normálnych podmienok asi 100 g glykogénu, ale dokáže nahromadiť až 400 g. „Pečeňový glykogén sa ľahko premieňa na glukózu, takže je to rezerva, cez ktorú telo prijíma glukózu, ak jej obsah v krvi klesne pod normálne. Tvorba glykogénu z glukózy sa nazýva glykogenéza a premena glykogénu na glukózu sa nazýva glykogenolýza. Svaly sú tiež schopné ukladať glukózu vo forme glykogénu, ale svalový glykogén sa nepremieňa na glukózu tak ľahko ako pečeňový glykogén“ (J. Rote, 1966).

Okrem centrálneho nervového systému zohráva dôležitú úlohu v regulácii metabolizmu sacharidov hormonálny systém. Dôležité miesto v metabolizme uhľohydrátov a pri regulácii hladiny glukózy v krvi má pankreatický hormón inzulín. Chemicky je inzulín bielkovina. „Na rozdiel od pôsobenia iných hormónov znižuje koncentráciu cukru v krvi tým, že zvyšuje premenu glukózy na glykogén v pečeni a svaloch, podporuje správnu oxidáciu glukózy v tkanivách a bráni rozkladu pečeňový glykogén za vzniku glukózy“ (J. Rote, 1966).

V posledných rokoch sa veľká pozornosť venuje schopnosti inzulínu znižovať hladinu glukózy v krvi zvýšením jeho využitia bunkami. "Mechanizmus jeho účinku spočíva v tom, že inzulín zvyšuje priepustnosť bunkových membrán pre glukózu, v dôsledku čoho jeho hladina v krvi klesá (hypoglykemický účinok)" (M.V. Ermolaev, L.P. Ilyicheva, 1989).

Prvým stupňom chemických premien pri tvorbe glykogénu z glukózy je proces fosforylácie glukózy za vzniku glukóza-6-fosfátu. Tento proces je riadený inzulínom.

Konečnými produktmi oxidácie glukózy v tele sú oxid uhličitý a voda; oxidácia je sprevádzaná uvoľňovaním energie. Hlavnou zlúčeninou podieľajúcou sa na metabolizme glukózy je opäť glukóza-6-fosfát (aktivovaná glukóza). Len v tejto (fosforylovanej) forme sa môže glukóza podieľať na jej ďalších premenách na konečné produkty látkovej premeny s uvoľňovaním energie. Fosforylácia glukózy (naviazanie fosforu na molekuly glukózy v dôsledku bunkového ATP) je riadená inzulínom, ktorý stimuluje aktivitu enzýmu glukokinázy v bunkách. Pri absencii dostatočného prísunu inzulínu je premena extracelulárnej glukózy na intracelulárnu glukóza-6-fosfát oneskorená. Výsledný glukóza-6-fosfát nemôže opustiť bunku a podlieha rôznym transformáciám. Keď je v bunkách prebytok glukózy, inzulín stimuluje syntézu glykogénu a tukov.

„Je všeobecne známe, že potraviny bohaté na sacharidy spôsobujú obezitu. Telo má schopnosť premeniť sacharidy na tuky, ale mechanizmus tejto premeny je stále nejasný“ (J. Rote, 1966).

Východiskovým materiálom pre využitie sacharidov na bunkovej úrovni je glykogén alebo glukóza. V oboch prípadoch vzniká glukóza-6-fosfát (na šiesty atóm uhlíka molekuly glukózy je pripojená fosfátová skupina), ktorá podlieha ďalším premenám.

Všimnite si, že proces uvoľňovania glukózy z glykogénu zahŕňa špecificky pôsobiaci pečeňový enzým glukóza-6-fosfatáza, ktorý vo svaloch chýba. Glukóza uvoľnená z glykogénu vstupuje do krvného obehu, aby sa udržala požadovaná hladina glukózy.

Dôležitú úlohu pri regulácii metabolizmu sacharidov v tele zohráva aj hormón adrenalín. Tento hormón je produkovaný dreňom nadobličiek. V metabolizme sacharidov je pôsobenie adrenalínu opačné ako pôsobenie inzulínu. Adrenalín podporuje rozklad glykogénu v pečeni za vzniku glukózy a zvyšuje hladinu glukózy v krvi. Vo svaloch adrenalín aktivuje rozklad glukózy na kyselinu mliečnu.

K zvýšenému uvoľňovaniu adrenalínu do krvi nadobličkami dochádza napríklad pri silnom emočnom vzrušení (strach, hnev a pod.). Historicky po silnom emocionálnom vzrušení nasledoval zvýšený fyzický stres organizmu (prenasledovanie koristi, nepriateľa, útek pred silnejším nepriateľom atď.), čo si vyžiadalo zvýšenie hladiny glukózy v krvi. Evolučne sa to takto opravilo. Pri silnom emočnom vzrušení sa intenzívne uvoľňuje adrenalín, ktorý spôsobuje tvorbu glukózy z pečeňového glykogénu a zvýšenie hladiny cukru v krvi. Ide o úplne normálny fyziologicky podmienený proces. Rovnakým spôsobom telo poskytuje zvýšenú výživu orgánov glukózou pri intenzívnej práci. Výrazné zvýšenie sekrécie adrenalínu do krvi pri neprimerane prudkých emóciách často vedie k rozvoju hyperglykémie, ktorá prekračuje obličkový „prah“ a k neproduktívnemu vylučovaniu glukózy do moču.

Hormón pankreasu glukagón sa prejavuje v pečeni. Glukagón, podobne ako adrenalín, zvyšuje hladinu glukózy v krvi zvýšením rozkladu glykogénu v pečeni za vzniku glukózy.

Hormóny nadobličiek glukokortikoidy stimulujú zvýšenú produkciu glukózy v pečeni produkciou glukózy z nesacharidových zložiek.

Adrenokortikotropný hormón prednej hypofýzy (ACTH) prostredníctvom zvýšenej produkcie glukokortikoidov tiež zvyšuje hladinu glukózy v krvi.

Je potrebné zdôrazniť, že z hormónov hladinu glukózy v krvi znižuje iba inzulín, všetky ostatné hormóny ovplyvňujúce metabolizmus sacharidov túto hladinu zvyšujú a nazývajú sa kontraglukózové hormóny. V zdravom organizme takéto opačne smerované pôsobenie hormónov zabezpečuje vyvážený, normálny prísun glukózy do orgánov a tkanív.

Hormón štítnej žľazy tyroxín má veľmi jedinečný účinok na hladinu glukózy v krvi. Tento problém bude podrobne prediskutovaný nižšie.

Poruchy metabolizmu uhľohydrátov v tele sa prakticky prejavujú patologickými zmenami hladiny glukózy v krvi. Tieto poruchy môžu zahŕňať hypoglykémiu (nízke hladiny glukózy v krvi) a hyperglykémiu (zvýšené hladiny glukózy v krvi). Pri hyperglykémii sa môže časť glukózy dostať do moču (glukozúria). V moči zdravého človeka sa glukóza väčšinou prakticky nenachádza, v klasickom laboratóriu sa nezistí. Z primárneho moču je glukóza takmer úplne reabsorbovaná (absorbovaná späť do krvi) v renálnych tubuloch a už nie je fixovaná v sekundárnom moči. Pri niektorých ochoreniach, ako aj za určitých podmienok u zdravého človeka je hladina glukózy v krvi taká zvýšená, že časť glukózy v obličkách sa z primárneho moču neabsorbuje späť do krvi (nie je reabsorbovaná) a je vylučuje sekundárnym močom. Glukóza v moči (glukozúria) sa zistí, keď krv prekročí „prah“ obličkovej glukózy približne 7,21 mmol/l (160 mg glukózy v 100 ml krvi, 160 mg %).

Vyššie sme hovorili o hyperglykémii, ktorá je založená na emocionálnom vzrušení spojenom so zvýšeným prítokom adrenalínu do krvi z nadobličiek. To spôsobuje zvýšené uvoľňovanie glukózy z glykogénu v pečeni a vstup glukózy do krvi. Tento typ hyperglykémie môže byť sprevádzaný zvýšením hladín glukózy v krvi na hodnoty presahujúce renálny „prah“. V dôsledku toho dochádza k emočnej glykozúrii. „Tento typ glykozúrie môže byť spôsobený napríklad obzvlášť náročnou skúškou alebo emočným stresom počas športových súťaží“ (J. Rote, 1966).

Emocionálna glykozúria môže mať rozhodujúci vplyv na výsledky športových súťaží, najmä súťaží na vysokej úrovni. Športovci majú dosť ťažkú ​​situáciu. Na jednej strane by športovec nemal vo svojom emocionálnom vzrušení prekročiť tú nepolapiteľnú hranicu, za ktorou začína márnotratné vylučovanie glukózy v krvi močom. Strata glukózy (a s ňou aj vody) určite zhorší osobné výsledky športovca. V takýchto prípadoch hovoria: „Športovec je vyhorený“.

Na druhej strane by však športovec nemal zostať počas súťaže pokojný, pretože v tomto prípade nevyužíva zásoby glukózy z pečene, nedostáva hladinu glukózy v krvi na obličkový „prah“ a nevyčerpáva. prebytok glukózy v krvi okamžite v súťaži. To nevyhnutne zníži osobné výsledky športovca.

Miera potrebného emocionálneho vzrušenia športovca počas súťaží je stanovená empiricky.

Pri terapeutickej práci v súvislosti s diabetes mellitus treba brať do úvahy emocionálne spôsobené zvýšenie hladín glukózy v krvi.

V našej praxi sa stal pomerne kuriózny prípad. Staršia žena, ktorá podstúpila akupunktúrnu liečbu diabetes mellitus bez akéhokoľvek zjavného dôvodu, bola rozrušená pri každej návšteve, aby jej na klinike, ktorá sa nachádzala doslova vo vedľajšej budove, zisťovali hladinu glukózy v krvi. Krvné testy na cukor podľa tohto stavu ukázali mierne zvýšené hodnoty. Ukázalo sa, že pacient prekonal infarkt myokardu pred niekoľkými rokmi pri návšteve tej istej ambulancie. Odvtedy bola každá návšteva kliniky sprevádzaná vzrušením tejto ženy a prirodzeným fyziologickým zvýšením hladiny glukózy v krvi. Príbuzní pacienta sa museli uchýliť k službám laboratória, ktoré odoberalo krv na rozbor doma. Hladiny glukózy v krvi boli normálne, ako sa očakávalo.

Úplne prirodzenú (fyziologickú) glukozúriu možno pozorovať u zdravých ľudí pri konzumácii veľkého množstva cukru, veľkého množstva ľahko stráviteľných sacharidov (sladkosti, hrozno atď.). V takýchto prípadoch sa často vyskytuje potravinová glukozúria. Ide o krátkodobý typ glykozúrie. Cukor sa vstrebáva rýchlejšie, ako ho telo dokáže premeniť na glykogén a udržať hladinu glukózy v krvi pod „prahom“ obličiek. Začína sa vylučovanie glukózy močom. Dokonca aj v prípadoch, keď táto glukóza nie je v tele vôbec nadmerná. Keď je hladina glukózy v krvi pod „prahom“ obličiek, vylučovanie glukózy do moču sa zastaví.

Niektoré metódy zisťovania cukru v moči môžu spôsobiť chybnú reakciu na cukor v neskorších štádiách tehotenstva a počas dojčenia. Tento typ glykozúrie sa nazýva falošná glykozúria, pretože reakciu na cukor spôsobuje laktóza prítomná v moči.

Vo veľmi zriedkavých prípadoch existujú ľudia s nižším ako normálnym renálnym „prahom“. V tomto prípade sa glukóza vylučuje močom aj vtedy, keď je hladina glukózy v krvi normálna (obličková cukrovka, obličková cukrovka).

Zvýšené hladiny glukózy v krvi (hyperglykémia) sú často sprevádzané toxikózami rôzneho pôvodu (otravy oxidom uhoľnatým, fosforom a pod.). Ide o normálnu ochrannú (stresovú) reakciu tela. Obzvlášť nebezpečná je otrava acetónom, ktorá poskytuje falošný klinický obraz diabetickej kómy (vysoká hladina cukru v krvi, zápach acetónu, strata vedomia).

Pri diabetes mellitus naberá na význame otázka takzvanej ostrovnej hyperglykémie, ktorá vzniká pri znížení produkcie inzulínu pankreasom. Nedostatok inzulínu v krvi vedie k narušeniu mechanizmu ukladania glukózy vo forme glykogénu v pečeni, prebytok glukózy zostáva v krvi a jej hladina sa výrazne zvyšuje. Nasledujúce kapitoly tejto práce budú venované štúdiu tohto a ďalších klinických obrazov typických pre diabetes mellitus.

Pokles hladiny glukózy v krvi (hypoglykémia) má veľmi významný vplyv na ľudský organizmus. „Hypoglykémia... sa klinicky prejavuje slabosťou, stratou vedomia, difúznym potením, zníženou aktivitou buniek nervového systému, pre ktoré je glukóza hlavným a jediným zdrojom energie, a preto sú na jej nedostatok najcitlivejšie. Tieto príznaky sa začínajú objavovať pri koncentrácii glukózy v krvi 2,4 mmol/l (0,432 g/l) a klinicky sa prejavia pri 2,1 mmol/l (0,378 g/l) glukózy“ (M.V. Ermolaev, L.P Ilyicheva, 1989).

Hypoglykémia sa často vyskytuje pri predávkovaní inzulínom podávaným pacientom s diabetes mellitus. Pri použití exogénneho inzulínu sa neustále berie do úvahy možnosť hypoglykémie.

Na posúdenie stavu metabolizmu uhľohydrátov v tele má najväčší praktický význam stanovenie koncentrácie glukózy v krvi a moči. Existuje niekoľko metód na stanovenie hladiny glukózy v krvi. Niektoré z nich umožňujú určiť iba glukózu, zatiaľ čo Hagedorn-Jensen metóda detekuje glukózu aj niektoré ďalšie látky (kyselinu močovú, kreatín, pentózu atď.). Tieto látky sa spolu s glukózou nazývajú „krvný cukor“, ktorého hladina je vyššia ako hladina skutočnej glukózy v krvi.

Na posúdenie schopnosti pankreasu produkovať potrebné množstvo inzulínu sa často používa funkčný test glukózovej tolerancie (glukózový tolerančný test, GTT). Tento test má aj iný názov - „cukrová záťaž“. Test je sprevádzaný konštrukciou „cukrových kriviek“, ktoré poskytujú predstavu o dynamike hladiny glukózy v krvi po cukrovej záťaži.

Ako cukrová nálož sa zvyčajne používa jednorazová dávka 50 g glukózy v pohári vody nalačno. Pred odberom glukózy sa pacientovi odoberie krv z prsta, aby sa určila koncentrácia glukózy v ňom. Potom sa podáva cukrová záťaž so stanovením glukózy v krvi každých 30 minút počas 2-3 hodín.

Obsah uhľohydrátov v živom organizme nie je vyšší ako 2% sušiny telesnej hmotnosti. Hlavná časť sa nachádza vo svaloch a pečeni vo forme glykogénu. Energetický výdaj organizmu je krytý predovšetkým oxidáciou sacharidov. Používajú sa na syntézu glukoproteínov, mukopolysacharidov, nukleových kyselín, koenzýmov a aminokyselín a sú tiež súčasťou bunkových štruktúr prvkov.

Sacharidy sú dôležitým zdrojom energie. Hoci je ATP priamym darcom energie v životných procesoch, jeho resyntéza je z veľkej časti výsledkom rozkladu sacharidov. (Zimkin N.V. 1975). Pri úplnej oxidácii 1 g sacharidov sa uvoľní 4,1 kcal energie, t.j. 2,3-krát menej ako pri oxidácii tukov.

Sacharidy v ľudskej potrave sú prevažne rastlinného pôvodu. Po absorpcii monosacharidy putujú cez mezenterické a portálne žily do pečene, kde sa fruktóza a galaktóza premenia na glukózu. Glukóza podlieha oxidácii a tiež sa hromadí vo forme glykogénu. Glykogén tvorí 5 % celkovej hmoty pečene. To je dôležitá záležitosť sacharidov v tele. (Platonov V.N. 1988). Pečeň tiež syntetizuje sacharidy z mastných kyselín, laktátu, zheruvátu a zvyškov aminokyselín bez dusíka. Súčasne s oxidáciou a ukladaním v pečeni prebiehajú procesy enzymatickej tvorby voľnej glukózy (v prítomnosti glukóza-6-fosfatózy). Na rozdiel od pečene svaly neobsahujú glukózu-6-fosfatózu. Preto sa v nich netvorí voľná glukóza.

Glukóza prechádza do pečeňových buniek voľne, bez spotreby energie. Priepustnosť svalových buniek pre glukózu je v porovnaní s pečeňovými bunkami znížená. Glykogén sa ukladá vo svaloch, podobne ako v pečeni. Jeho obsah v kostrových svaloch dosahuje 1,5-2% z celkovej hmoty tohto tkaniva. Celková kapacita sacharidového depa v ľudskom tele s hmotnosťou 70 kg je 400-700 g. Svalový glykogén však nemôže slúžiť ako regulátor hladiny glukózy v krvi, ale je rezervným palivom pre svalovú prácu. Uvoľňovanie energie glykogénu nastáva počas glykogenolýzy: na každý glukózový zvyšok glykogénu sa syntetizujú 3 molekuly ATP. Keď sú sacharidy do tela hojne dodávané, premieňajú sa na mastné kyseliny a ukladajú sa ako tuk. (Petrovský B.V. 1984).

Pri oxidácii uhľohydrátov sa uvoľňuje energia, ktorá sa využíva na biosyntézu, tvorbu tepla a tiež na vykonávanie špecifických foriem životnej činnosti. V tele prebieha neustála výmena glukózy medzi pečeňou, krvou, svalmi, mozgom a ďalšími orgánmi. Hlavným konzumentom glukózy sú kostrové svaly. Rozklad uhľohydrátov v nich sa uskutočňuje podľa typu anaeróbnych a aeróbnych reakcií. Oxidačná fosforácia glukózy je energeticky výhodnejšia ako jej bezkyslíkový rozklad. V podmienkach relatívneho svalového odpočinku sú anaeróbne procesy štiepenia glukózy (glykolýza) inhibované aeróbnym metabolizmom. A iba v zrelých elektrolytoch vedú glykolytické procesy. (Nozdrachev A.D. 1991). V bunkách novotvaru sú oxidačné procesy potlačené glykolytickým rozkladom sacharidov. Anaeróbne štiepenie glykogénu alebo glukózy končí tvorbou kyseliny mliečnej, z ktorej väčšina sa premení na laktát a uvoľní sa do krvi. Krvný laktát sa môže použiť v srdcovom svale ako priamy substrát na oxidáciu a vo svaloch v pokoji a v pečeni na resyntézu glykogénu. Produkty aeróbneho rozkladu uhľohydrátov sú voda a oxid uhličitý, ktoré sa z tela odstraňujú vlastnými kanálmi. (Kots Ya.M. 1982).

Mnohé tkanivá tela uspokojujú svoje požiadavky na energetické látky absorbovaním glukózy z krvi. Normálne hladiny glukózy v krvi (80-120 mg%) sa udržiavajú prostredníctvom regulačných účinkov na syntézu alebo rozklad glykogénu v pečeni. Pokles glukózy v krvi pod 70 mg% (hypoglykémia) narúša zásobovanie tkanív glukózou. Prekročenie normálnej hladiny glukózy v krvi pozorujeme po jedle (nutričná hyperglykémia), pri krátkodobej a intenzívnej svalovej práci (myogénna alebo pracovná hyperglykémia) a pri emocionálnom vzrušení (emocionálna hyperglykémia). Ak hladina glukózy v krvi presiahne 150-180 mg%, potom sa glukóza nachádza v moči (glukozúria). Toto je spôsob, ako odstrániť prebytočné sacharidy z tela. Život ohrozujúca porucha je porucha metabolizmu sacharidov, pri ktorej je hyperglykémia dôsledkom zhoršenej priepustnosti bunkových membrán pre cukor v dôsledku nedostatku inzulínu. Zároveň to nie je nadbytočný cukor, ktorý sa vylučuje močom, ale cukor, ktorý je pre bunky životne dôležitý. (Vorobyová E.A. 1981).

Metabolizmus uhľohydrátov v tele je regulovaný nervovým systémom. Zistil to Claude Bernard, ktorý po injekcii ihly do spodnej časti deviatej komory mozgu („cukrová injekcia“) pozoroval zvýšené uvoľňovanie sacharidov z pečene, po ktorom nasledovala hyperglykémia a glykozúria. Tieto pozorovania naznačujú prítomnosť centier, ktoré regulujú metabolizmus uhľohydrátov, v medulla oblongata. Neskôr sa zistilo, že vyššie centrá regulujúce metabolizmus uhľohydrátov sa nachádzajú v subtalamickej oblasti diencefala. Pri podráždení týchto centier sa pozorujú rovnaké javy ako pri injekcii do spodnej časti 9. komory. Veľký význam pri regulácii metabolizmu sacharidov majú podmienené reflexné podnety. Jedným z dôkazov je zvýšenie koncentrácie glukózy v krvi, keď sa objavia emócie (napríklad u športovcov pred dôležitými súťažami). (Geselevich V.A. 1969).

Vplyv centrálneho nervového systému na metabolizmus uhľohydrátov sa uskutočňuje najmä prostredníctvom sympatickej inervácie. Podráždenie sympatických nervov zvyšuje produkciu adrenalínu v nadobličkách. Spôsobuje rozklad glykogénu v pečeni a kostrových svaloch, a tým aj zvýšenie koncentrácie glukózy v krvi. Tieto procesy stimuluje aj pankreatický hormón glukogén. Pankreatický hormón inzulín je antagonistom adrenalínu a glukogénu. Priamo ovplyvňuje metabolizmus uhľohydrátov pečeňových buniek, aktivuje syntézu glukogénu a tým podporuje jeho ukladanie. Hormóny nadobličiek, štítnej žľazy a hypofýzy sa podieľajú na regulácii metabolizmu sacharidov. (Zimkin N.V. 1975).

Metabolizmus sacharidov pri svalovej aktivite.

Na začiatku svalovej práce a niekedy aj v predštartovom období dochádza k mobilizácii sacharidových zdrojov tela. Výsledkom zvýšeného odbúravania pečeňového glykogénu je mierna hyperglykémia. Rýchlosť uvoľňovania glukózy z pečene je 300 mg/min pri vysokovýkonnej prevádzke. Hlavným konzumentom glukózy v krvi počas práce je mozgové tkanivo. Určitá časť glukózy v krvi je absorbovaná srdcovým svalom. Kostrové svaly spotrebúvajú relatívne málo glukózy v krvi, ktoré prednostne využívajú svoj vlastný glykogén v energetických procesoch, ktorých rozklad začína už od začiatku práce. Až keď hladina svalového glykogénu klesá, zvyšuje sa využitie glukózy v krvi. (Nozdrachev A.D. 1991).

Ako práca pokračuje, hladina glukózy v krvi sa normalizuje a udržiava sa v normálnych medziach po veľmi dlhú dobu. Zároveň dochádza k poklesu obsahu glykogénu vo svaloch a pečeni, čo v konečnom dôsledku vedie k poklesu koncentrácie glukózy v krvi sprevádzanému zhoršením výkonnosti. Hypoglykémii a sprievodným javom možno pri dlhšej fyzickej aktivite úspešne predchádzať včasným príjmom sacharidových roztokov. Ak hladina glukózy v krvi klesne na 40 mg%, činnosť centrálneho nervového systému je prudko narušená až do straty vedomia. Tento stav sa nazýva hypoglykemický šok. (Ilyin E.P. 1980).