1 Занятие № 12. Тема: «Углеводный обмен и его нарушения». 1

1
Занятие № 12. Тема: «Углеводный обмен и его нарушения».
1.Значение углеводов для организма.
- Человек весом 60-70 кг потребляет с пищей в сутки 500г углеводов. Их полное
окисление заканчивается выходом 2000 ккал, расщепляясь до углекислого газа и воды.
- углеводы используются в синтезе белков (глюкопротеидов, мукополисахаридов,
нуклеиновых кислот и коферментов).
- метаболиты углеводного обмена используются для синтеза аминокислот, жирных
кислот, липоидов.
2.Этапы углеводного обмена и их нарушения (1, 2 )
1 Транспорт углеводов к клеткам всех
тканей организма:
 Переваривание
 Всасывание
 Депонирование (гликоген в печени)
 Поступление глюкозы в кровь
 Распределение в ткани
2 Промежуточный
Углеводно-фосфорный обмен в тканях
 Окисление глюкозы
 Использование глюкозы для
синтеза белков, нуклеотидов,
коферментов
Нарушение этапов углеводного обмена
1. Нарушение всасывания: при недостаточности амилолитических ферментов ЖКТ.
При этом не происходит расщепления углеводов до моносахаридов и не происходит
всасывания. Развивается углеводное голодание.
Всасывание страдает при нарушении фосфорилирования глюкозы в кишечнике
(воспаление кишечника, отравления). Нет фосфорилирования, глюкоза не поступает в
кровь.
Всасывание нарушается у грудных детей при недостатке пищеварительных
ферментов и ферментов, обеспечивающих фосфорилирование и дефосфорилирование.
Усиление распада гликогена наблюдается при возбуждении ЦНС, тяжелой
мышечной работе.
Снижение синтеза гликогена наблюдается при гепатитах. При недостатке
гликогена тканевая энергетика переключается на белки и жиры. Окисление жира требует
много кислорода, в противном случае накапливаются кетоновые тела, развивается
интоксикация. Энергия за счет белка приводит к потере пластического материала.
Гликогенозы- заболевания, связанные с патологическим накоплением гликогена в
органах. Глюкозо-6-фосфатаза отщепляет свободную глюкозу от глюкозо-6-фосфата, это
делает возможным трансмембранный перенос глюкозы из клеток органов в кровь. При
недостатке Г-6-Ф возникает гипогликемия. Накапливается молочная кислота, в нее
переходит Г-6-Ф, возникает ацидоз, углеводное голодание, ранняя гибель больного.
2. К нарушению промежуточного углеводного обмена приводят:
♦Гипоксические состояния (анаэробная фаза превращения преобладает над
аэробной→накопление молочной и пировинограднй кислот→ацидоз→снижение АТФ).
♦Расстройства функции печени (в норме часть молочной кислоты ресинтезируется
в глюкозу и гликоген, в обратном случае синтез нарушается→гиперлакцидемия и ацидоз)
♦Гиповитаминоз В1 нарушает окисление пировиноградной кислоты, которая
является ядом для нервных окончаний (невриты, параличи- из-за снижения синтеза
АЦХ).Уменьшение образования из неё Ац КОА.
3.Механизм регуляции углеводного обмена.
Регуляция углеводного обмена обеспечивает постоянство содержания сахара в крови и
способствует избирательному использованию его тканями.
В регуляции углеводного обмена участвуют:
2
1.Центральная и периферическая нервные системы (опыт К.Бернара с «сахарным
уколом» в продолговатый мозг на дне четвертого желудочка у собаки, вызывает
повышение уровня сахара в крови и моче).
2.Эндокринная система (поджелудочная железа, гипофиз, надпочечники, щитовидная
железа).
4. Толерантность организма к углеводам, виды толерантности.
Это способность организма усваивать то максимальное количество углеводов без
появления глюкозурии.
 Нормальная
 Повышенная (гиперфункция панкреатических островков, микседема).
 Пониженная (сахарный диабет, базедова болезнь, синдром Иценко-Кушинга).
Определение состояния углеводного обмена – сахарная нагрузка - у здорового человека
после одномоментного приёма 100-150 г сахара содержание глюкозы крови нарастает,
достигая максимума (150-170 мг%) через 30-40 мин, затем уровень сахара крови начинает
падать и через 2 ч снижается до нормы. А через 3 ч оказывается даже несколько
сниженным. См. сахарные кривые.
5.Патофизиологические механизмы гипогликемии, гипергликемии, глюкозурии.
Гипогликемия- понижение уровня ГПК ниже 65 мг% или 3,58ммоль/л в результате
недостаточного поступления сахара в кровь, ускоренном выведении его из крови или
комбинация этих факторов. Причины (см. схему).
Гипергликемия- повышение уровня ГПК выше 120 мг% или 6,05 ммоль/л.
Гипергликемия бывает:
 Алиментарная (прием большого количества сахара)
 Эмоциональная (адреналин стимулирует гликогенолиз, симпатические влияния)
 Эндокринная (глюкагон, адреналин, тиреоидин, глюкокортикоиды, кортикотропин,
соматотропин ↑ в крови.)
 Наркоз (возбуждение симпатических центров)
 При недостатке инсулина (см. схему панкреатическая и внепанкреатическая
инсулиновая недостаточность)
- Глюкозурия- выделение глюкозы с мочой (см. схему).
1.Фильтрация глюкозы в почечных клубочках. Повышение содержания глюкозы в крови
сопровождается увеличением фильтрации, но гипергликемия вызывает глюкозурию
только начиная с определенного уровня (160 – 180 мг%) глюкозы в крови, когда
реабсорбция глюкозы в почечных канальцах отстает от степени её фильтрации в
клубочках.
2.Реабсорбция глюкозы в почках связана с ферментативными процессами
фосфорилирования и дефосфорилирования. Активность их в начале повышается,
вследствие чего увеличивается и реабсосбция глюкозы. Однако, до определённого уровня
– почечного порога – гипергликемия сопровождается глюкозурией. Чем выше
гипергликемия, тем более выражена глюкозурия.
- Глюкозурия без гипергликемии. При этом изменение функциональной способности
почек (понижение почечного порога) играет активную роль. Проницаемость почек может
быть повышена и при нормальном содержании уровня ГПК.
6. Экспериментальные формы диабета.
1.Почечная глюкозурия от введения флоридзина (гликозид, выделенный из коры яблонь и
груш, который ингибирует фосфорилирование). При этом глюкоза в крови остаётся в
норме или ниже. В основе лежит нарушение реабсорбции глюкозы в почках, которые
даже при нормальном уровне глюкозы в крови ведёт к усиленной потере организмом
углеводов. У человека тоже может наступать почечная глюкозурия (например, при
беременности).
3
При нарушении ферментативных процессов в почках, лежащих в основе
реабсорбции глюкозы, развивается почечный диабет.
2.Панкреатический диабет (Меринг и Минковский 1899г.). Полное удаление
поджелудочной железы у собаки – депанкреатизация. При этом наблюдается:
 Гипергликемия
 Глюкозурия
 Ацидоз
 Интоксикация
 Гибель через 3-4 недели
3.Аллоксановая глюкозурия и гипергликемия. Введение животным аллоксана
способствует поражению β-клеток островков Лангерганса поджелудочной железы.
Приводит к длительной гиергликемии и глюкозурии. Аллоксан избирательно поражает βклетки. Этот вариант диабета более близок к диабету у людей.
7. Нормальный уровень глюкозы в крови и его значение.
Норма уровня глюкозы плазмы крови (ГПК) – 65-110 мг% или 3, 58-6,05
ммоль/л. Головной мозг использует 2/3 всей глюкозы.
8. Инсулин и глюкакгон.
Инсулин синтезируется стровковыми β - клетками поджелудочной железы.
Главные мишени: печень, скелетные мышцы, адипоциты.
Рецептор: рецепторная тирозинкиназа.
Инсулин – главный регулятор гомеостаза глюкозы (стимулирует мембранный транспорт
глюкозы).
Гормон регулирует обмен:
 углеводов (стимулирует гликолиз и подавляет глюконеогенез),
 липидов (стимулирует липогенез),
 белков (стимулирует синтез), стимулирует пролиферацию клеток.
Стимуляция секреции инсулина:
-повышение К+ во внутренней среде организма.
-повышение содержания глюкозы в крови
-ацетилхолин и гастрин – рилизинг-факторы
Тормозят секрецию:
-соматостатин
-норадреналин (через α-адренорецепторы)
-адреналин
Адреналин и норадреналин через β-адренорецепторы стимулируют секрецию, но в
островках Лангерганса преобладают α-адренорецепторы (суммарный эффект дает
подавление секреции).
Глюкагон синтезируют α-клетки островков Лангерганса.
Антагонист инсулина, стимулирует гликонеогенез и липолиз, что приводит к быстрой
мобилизации источников энергии (глюкозы и жирных кислот).
Мишени: гепатоциты и адипоциты.
Подавляет секрецию: глюкоза.
9. Сахарный диабет.
Это состояние хронической гипергликемии, обусловленной недостаточностью инсулина
или избыточностью факторов, противодействующих его активности. При этом
отмечаются: нарушения обмена веществ, особенно углеводного, кетоацидоз,
прогрессирующее поражение капилляров почек, сетчатки глаз, поражения
периферических нервов и выраженный атеросклероз.
4
Основные проявления сахарного диабета (СД):
 Гипергликемия – 25 ммоль/л
 Глюкозурия с глюкозой в моче 555 – 666 ммоль/сут или 100 – 120 г/сут.
 Полиурия до 10-12 л мочи в сутки, из-за повышения осмотического давления мочи
 Полидипсия из-за полиурии
 Полифагия.
Причина СД: инсулиновая недостаточность (см. схему).
Нарушение обмена веществ при СД:
Углеводного обмена.
При этом замедляется скорость гексокиназной реакции, обусловленное снижением
проницаемости клеточных мембран→ замедление образования Г-6-Ф.
-6-Фосфатазы.
Это главные причины гипергликемии.
осфорилирования и дефосфорилирования
глюкозы в канальцах нефрона = глюкозурия.
Жирового обмена.
Отмечается снижение образования жира из углеводов, усиление липолиза и выход
жирных кислот из жировой ткани, усиление окисления жирных кислот в тканях.
Отмечается накопление кетоновых тел.
Белкового обмена.
Проявляется угнетением анаболических процессов.
ыработки
антител.
Диабетическая кома- результат интоксикации организма кетоновыми тела.
Признаки гиперкетонемической или гипергликемической комы:
 Потеря сознания
 Дыхание Куссмауля
 Снижение АД
 Запах ацетона
При гиперосмолярной коме при СД нет кетоновых тел (т.к сохранена остаточная секреция
инсулина). Имеются:
Натрий ↑
Мочевина↑
гиперосмия и дегидратация.
Хлор в крови↑