АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

МЕТАБОЛИЗМ ГЛЮКОЗЫ В КЛЕТКАХ

Всосавшаяся в кишечнике глюкоза поступает через воротную вену в печень. Глюкоза, как гидрофильное соединение не проникает свободно через фосфолипидную мембрану клеток (в клетке свободной глюкозы нет). Внутрь клетки глюкоза проникает с помощью белков-переносчиков.Под действием инсулина (при голодании) количество этих белков в биомембране увеличивается на 50-60%. Выделяется в настоящее время два класса переносчиков:

1. Натрий-глюкозный транспортер –в этом механизме имеется триада натрий+транспортер+субстрат-глюкоза, галактоза, а также аминокислоты. Энергизация переноса вторична, т. е. без участия АТФ. Перенос глюкозы осуществляется благодаря градиенту натрия. Механизм (или канал, пора) характерен для апикального полюса энтероцитов, нефроцитов. В последнее время вместо термина «канал», «пора» используется и слово «транспортер».В указанной триаде транспортер- специализированный белок(гликопротеин) играет роль клапана, поочередно закрывающий поры в биомембране для натрия и глюкозы, в стехеометрической зависимости 1:1. В условиях пониженной температуры организма (меньше 16 градусов) транспорт глюкозы прекращается, транспорт натрия сохраняется, но присутствие молекул глюкозы обязательно.Натрийзависимый транспорт характерен также и для усвоения некоторых витаминов, аминокислот. Однако в последнее время показано, что перенос углеводов, аминокислот, образующихся в результате мембранного пищеварения, не требует обязательного присутствия натрия и может осуществляться с участием высокоспециализированных белков- транспортеров.Транспортеры переносят глюкозу не только в клетку, но и из клетки. Описано 6 транспортных белков-ГЛЮТ.(глюкозотранспортер). Внутриклеточно глюкоза фосфорилируется гексокиназой в глюкозо-6-фосфат, который в последующем метаболизируется по нескольким путям (рис 1). Для нервных клеток глюкоза и кетоновые тела являются субстратами окисления. Клетки нервной системы потребляют глюкозу инсулин независимым путем.

2.Из глюкозо-6-фосфата с участием гликогенсинтетазы и «ветвящих ферментов» синтезируется гликоген. В его молекуле содержится до миллиона моносахаридов, которые уже прошли фосфорилирование и являются депо энергии. Гликогена много в печени и мышцах. Гликоген содержит два типа гликозидных связей: Альфа 1-4 и альфа 1-6. Гликогенолиз обеспечивает энергией мышечную клетку в период интенсивной работы, гликогенолиз в печени оказывает стабилизирующее действие на уровень глюкозы в крови. Гликогенолиз активируется глюкагоном(в печени), адреналином, кортизолом. Инсулин подавляет гликогенолиз. Ключевой фермент гликогенолиза- гликогенфосфорилаза. Нарушение метаболизма гликогена, связанное с его накоплением, возможно вследствие дефекта ферментов. Описано 6 (по некоторым данным 12) основных форм гликогенозов.

В инсулин-зависимых тканях (жировая, мышечная ткань) около половины поступающей глюкозы в клетки проникает за счет инсулин-зависимого, другая половина за счет инсулин-независимого потока. Первая половина регулируется за счет обратной связи, т. е. поступление увеличивается при повышении потребности и уменьшается при снижении потребности. Существенное сокращение поступления глюкозы в клетку при сахарном диабете, сопровождается повышением ее уровня в крови. И как следствие, увеличенного ее поступления в клетку по инсулин-независимому механизму. Общее количество поступающей таким путем глюкозы в клетку, считается достаточным для обеспечения внутриклеточного метаболизма. Но тонкое, своевременное регулирование потока глюкозы отсутствует. В инсулин-независимых тканях(головной мозг, сосудистая стенка, частично печень, хрусталик глаза, репродуктивные структуры) поток глюкозы фактически не регулируется и определяется уровнем глюкозы в крови. Поэтому гипергликемия ведет к повышенному поступлению глюкозы в такие ткани. В норме поступившая глюкоза в клетку, прежде всего фосфорилируется с участием гексокиназы до глюкозо-6фосфата, который затем используется в различных «метаболических котлах» (см. выше) Фосфорилирование с участием гексокиназы является ключевым скорость лимитирущим звеном. Если глюкоза не может утилизироваться в гексокиназной реакции, стимулируется альдозоредуктаза, которая катализирует образование сорбитола из глюкозы. Накопление сорбитола способствует гипергидратации и отеку клетки. Кроме того, сорбитол превращается во фруктозу, которая активно гликирует внутриклеточные белки, нарушает внутриклеточный метаболизм. Возникновение катаракты, как осложнения сахарного диабета, связывается с накоплением сорбитола в хрусталике, при этом накопление преобладает, если полиолдегидрогеназа функционально не в состоянии переводить сорбитол во фруктозу. Избыток сорбитола создает гиперосмотические условия. Переход глюкозы в сорбитол способствует истощению НАДФН-облигатного кофактора синтеза оксида азота-эндотелиального релаксирующего фактора. Снижается окислительно-восстановительный потенциал. При дефиците оксида азота преабладает вазоспазм, гипоксия, повреждение эндотелия свободно-радикальными соединениями.

Состояние эугликемии характеризуется количеством глюкозы в крови в пределах: новорожденные- 2,8-4,4 ммоль/л, дети-3,9-5,8ммоль/л, взрослые-3,9-6,4ммоль/л.

Изменение уровня глюкозы в крови ведет к развитию экстремального состояния с определенным симтомокомплексом.

ГИПЕРГЛИКЕМИЯ-уровень глюкозы в крови превышает верхнюю границу. Если достигается уровень около 22 ммоль/л и больше, наступает кома, которая наиболее характерна для сахарного диабета. Причина гипергликемии:

-Сахарный диабет. Этот диагноз правомерен если содержание глюкозы натощак (12-14

часов голодания) равняется 7 ммоль/л и более, а колебания в течение дня при обычном режиме-до 11 ммоль/л и более. Содержание глюкозы от 5,7 до 6,9 ммоль/л требует проведения теста толерантности к глюкозе. Факторы риска СД-сахарный диабет у близких родственников, ожирение, гипертоническая болезнь. Новорожденный с избыточным весом рассматривается как состояние предиабета, требующего коррекции диетой.Гликемия после стандартной нагрузки глюкозой (тест толерантности к глюкозе) у

здоровых и при некоторых заболеваниях показана на схеме 3.

-Кроме сахарного диабета гипергликемия наблюдается при энцефалитах, сифилисе ЦНС, повышенном уровне контринсулярных гормонов-гипертиреоз, гиперфункция надпочечников, эпилепсия, сильное психоэмоциональное возбуждение, отравлении окисью углерода. Влияние контринсулярных гормонов на углеводный обмен изложено выше.

Примечание: гипергликемия у больных СД создает гиперосмолярность плазмы,следовательно,избыточный объем воды в плазме (внеклеточный сектор водного пространства). Появление глюкозы в моче, ведет к полиурии,которая называется осмотической.

ГИПОГЛИКЕМИЯ- уровень глюкозы в крови меньше нижней границы. Причины гипогликемий: длительное голодание, нарушение всасывания углеводов (заболевания желудка, кишечника, демпинг-синдром), гепатиты, циррозы печени, отравления, приводящие к нарушенному синтезу гликогена. Эндокринная патология, приводящая к снижению синтеза контринсулярных гормонов, передозировка противодиабетических гормонов, наиболее часто- инсулина пролонгированного действия. На этом фоне пропуск приема пищи, или рвота после еды ведут к появлению гипогликемического синдрома или гипогликемической комы. Преходящая гипогликемия возможна в случае «функциональной» гиперинсулинемии при ожирении, СД2. Заболевания ЦНС(энцефалиты, менингиты, опухоли мягкой мозговой оболочки, сосудистые нарушения) могут сопровождаться гипогликемией. Наиболее выраженная гипогликемия (в некоторых случаях до 1ммоль/л) наблюдается при опухолях, исходящих из β-клеток с повышенным синтезом инсулина (инсулиномы). Спонтанная гипогликемия наблюдается у больных саркоидозом.

Дата добавления: 2015-01-12 | Просмотры: 1976 | Нарушение авторских прав