Cirkadijalni ritmovi hormona. Hormonski nivoi kod poremećaja u ishrani kod pacijenata sa metaboličkim sindromom Biljni lijek za hormonalne poremećaje

Ljudsko ponašanje u ishrani ima za cilj zadovoljavanje bioloških, fizioloških, ali i socio-psiholoških potreba. Jelo može biti sredstvo za ublažavanje psiho-emocionalnog stresa, nadoknađivanje nezadovoljenih potreba, osjećaj zadovoljstva i samopotvrđivanja, komuniciranje i održavanje određenih rituala. Stil ishrane odražava emocionalne potrebe i stanje duha osobe. Poremećaji u ishrani doprinose razvoju abdominalne gojaznosti i metaboličkog sindroma (MS) uopšte. Trenutno se ovisnost o hrani razmatra iz perspektive posljedica stresa i poremećaja regulatorne uloge neurohormona, posebno melatonina, serotonina i leptina. Melatonin osigurava održavanje fizioloških ritmova i njihovo prilagođavanje uvjetima okoline. Uključen je u sinhronizaciju mnogih različitih aspekata cirkadijalnog sistema kao odgovor na prirodnu stimulaciju ciklusa dan/noć. Receptori za melatonin nalaze se u različitim jezgrama hipotalamusa, retine i drugih tkiva neurogene i druge prirode. Melatonin je hronobiotički i glavni hormon zaštite od stresa; u prirodnim ritmovima određuje brzinu metaboličkih procesa, određuje nivo insulinske rezistencije i sintezu leptina, kao i drugih adipokina. Leptin igra važnu ulogu u formiranju stereotipa o hrani. Suzbija glad i lučenje inzulina, uzrokuje inzulinsku rezistenciju u skeletnim mišićima i masnom tkivu te pojačava termogenezu. Pleiotropni efekti leptina uključuju psihološke i bihevioralne funkcije. Važnu ulogu u formiranju energetske homeostaze igra serotonin, koji kontroliše dodatnu potrošnju energije i učestvuje u formiranju sitosti i emocionalne udobnosti. Cilj je procijeniti značaj hormona koji su uključeni u formiranje ponašanja u ishrani kod pacijenata sa MS.

Materijal i metode istraživanja

U jesensko-prolećnom periodu 2013-2014. Provedena je randomizirana studija među 196 pacijenata (51% žena i 49% muškaraca) sa MS, starosti od 20 do 45 godina, koji su dugo boravili (više od 10-15 godina) u Novokuznjecku. Dijagnostika MS je sprovedena prema preporukama stručnjaka VNOK-a (2009). Abdominalna gojaznost – obim struka (WC) veći od 94 cm otkriven je kod 49% muškaraca, a WC veći od 80 cm kod 51% žena. Arterijska hipertenzija, povišen krvni pritisak (BP ≥ 130/85 mmHg) zabeležen je kod 73,5% pacijenata, povišen nivo triglicerida (TG) ≥ 1,7 mmol/l - kod 59,7%, sniženi nivo holesterola lipoproteini visoke gustine (HDL holesterol)< 1,0 ммоль/л у мужчин и < 1,2 ммоль/л у женщин — у 20,4%, повышение уровня холестерина липопротеидов низкой плотности (ХС ЛПНП) > 3,0 mmol/l - u 70,4%, hiperglikemija natašte - u 27,6% i poremećena tolerancija na ugljene hidrate - u 10,2%, dijabetes melitus tipa 2 (DM) - u 8,1%. Prekomjerna težina i gojaznost su dijagnosticirani na osnovu indeksa tjelesne mase (BMI) od strane Queteleta (1997). Prekomjerna težina je otkrivena kod 37,8% pacijenata sa MS, gojaznost 1 stepena - kod 36,7%, gojaznost stepena 2 i 3 - kod 20,4% i 5,1% pacijenata, respektivno. Kriterijumi isključenja iz studije bili su: terapija suplementima kalcija i vitamina D, produženo i često izlaganje suncu, uzimanje hormonskih kontraceptiva, dijabetes tipa 2 na terapiji inzulinom sa komplikacijama, bolesti štitnjače koje zahtijevaju hormonsku korekciju njene funkcije, MS u postmenopauzi, popratne bolesti u akutna faza. U kontrolnoj grupi bilo je 82 bolesnika (52,4% žena i 47,6% muškaraca), starosti 20-45 godina, bez abdominalne gojaznosti i MS komponenti. Hormonska studija pomoću enzimskog imunosorbentnog testa (ELISA) uključivala je: određivanje serotonina pomoću serotonin ELISA kompleta, IBL (norma 30-200 ng/ml), leptina pomoću dijagnostičkog kompleta Leptin ELISA, DBC (norma 3,7-11,1 ng/ml) ), insulin Monobind Insulin ELISA (normalno 0,7-9,0 µIU/ml), kortizol (normalno 190-690 nmol/l), kao i adipocitokini - hsTNF-α, Bender MedSystems (normalno 0-3,22 pg/ml) i 6 (norma 0-5 pg/ml). Određivanje koncentracije metabolita melatonina - 6-sulfatoksimelatonina u urinu vršeno je na 8 tačaka u toku dana svaka 3 sata ELISA-om pomoću IBL test sistema: 6-sulfatoksimelatonin (BÜHLMANN, ELISA, Hamburg). Sakupljanje urina obavljeno je u 8 odvojenih kontejnera, prema svakom vremenskom periodu. Tokom noći, kada se bolesnik probudio (u 3:00 i 6:00), savjetovano mu je da ne uključuje električno svjetlo i da testove prikuplja u sumračnom svjetlu kako bi se isključila supresija proizvodnje melatonina jakim svjetlom. Sljedećeg jutra u 6:00 na prazan želudac pacijentima su određene plazmatske koncentracije inzulina, glukoze, HDL-C, TG i drugih pokazatelja potrebnih za ispitivanje, te izračunata prosječna dnevna koncentracija metabolita melatonina. Prilikom testiranja krvi na serotonin, pacijentima je ranije preporučeno da tri dana ograniče sljedeće namirnice: čaj, kafa, govedina, čokolada, agrumi, mahunarke, sirevi, piletina, jaja, pirinač, svježi sir. Za dijagnosticiranje inzulinske rezistencije (IR) korišten je mali model homeostaze (Homeostasis Model Assessment - HOMA). Indeks insulinske rezistencije HOMA-IR izračunat je pomoću formule: HOMA-IR = glukoza natašte (mmol/l) × insulin natašte (μU/ml)/22,5. Tipologija poremećaja u ishrani je određena korišćenjem DEBQ upitnika (Holandski upitnik o ponašanju u ishrani), a pomoću posebno izrađenog upitnika proučavan je društveni nivo, prisustvo loših navika, karakteristike životnog stila, fizička aktivnost i način ishrane.

U skladu sa zahtjevima biomedicinske etike, dobijen je informirani pristanak od svih ispitanih osoba za učešće u studiji. Protokol studije je odobrio Etički komitet Državne budžetske obrazovne ustanove za dalje obrazovanje NSIUV Ministarstva zdravlja Rusije (registracijski broj 43, od 18. aprila 2013.). Deskriptivna statistika je korišćena za sistematizaciju, vizuelno prezentovanje materijala u obliku grafikona i tabela i njegovo kvantitativno opisivanje. Neparametarske metode su korištene za procjenu statističke značajnosti razlika između grupa u rezultatima korištenjem Mann-Whitney U testa za uparena poređenja. Obrađeni podaci su predstavljeni u obliku medijane (Me), minimalne i maksimalne vrijednosti (Min-Max), interkvartilnog raspona (Q 1, Q 3), kvalitativne karakteristike su predstavljene u obliku apsolutnih vrijednosti i postotaka . Za provođenje korelacijske analize korišten je Spearmanov test, a za poređenje kvalitativnih pokazatelja korišten je Pearsonov χ 2 test. Kriterijum za statističku pouzdanost dobijenih zaključaka bila je vrednost p, opšteprihvaćena u medicini.< 0,05.

Rezultati i diskusija

U tabeli U tabeli 1 prikazani su rezultati laboratorijskih pretraga obavljenih u skladu sa protokolom ispitivanja za pacijente sa MS iu kontrolnoj grupi. Utvrđene su statistički značajne razlike između glavne i kontrolne grupe u antropometrijskim pokazateljima (WC, BMI) i nivoima krvnog pritiska, u laboratorijskim testovima koji karakterišu metaboličke poremećaje (lipidni status (TG, LDL holesterol, HDL holesterol), ugljenih hidrata (glukoza, insulin, HOMA). -IR) i metabolizam purina (mokraćne kiseline (UA)), prema nivou markera sistemske upale i adipocitokina (fibrinogen, hsCRP i hsTNF-α, IL-6).

Kod MS je uočen značajan poremećaj u lučenju hormona koji su uključeni u modulaciju ponašanja u ishrani i energetskog metabolizma (Tabela 1). Utvrdili smo smanjenje prosječne dnevne sekrecije metabolita melatonina – 3,3 puta manje nego u kontrolnoj grupi. Smanjenje lučenja melatonina kod MS-a imalo je negativan učinak na nivoe kortizola i serotonina. Povećanje proizvodnje kortizola u MS zabilježeno je za 1,5 puta, a smanjenje koncentracije serotonina za 2 puta u odnosu na kontrolnu grupu. Istovremeno, uočili smo inverznu vezu između indikatora metabolita melatonina i kortizola (r = -0,7505, p< 0,0001) и прямую связь с серотонином (r = 0,7836, р < 0,0001). Нарушение секреции мелатонина способствует лептинорезистентности (r = -0,8331, р < 0,0001) и активации цитокинов (hsФНО-α — r = -0,7253, р < 0,0001, ИЛ-6 — r = -0,6195, р < 0,0001), что подтверждается наличием выраженных корреляционных связей.

Neuravnotežena prehrana (prevladavanje hrane bogate lako svarljivim ugljikohidratima i mastima u ishrani) otkrivena je kod 81,1% pacijenata sa MS, fizička neaktivnost - kod 85,7%. Poremećaji u ishrani dijagnosticirani su kod 75,5% pacijenata, među kojima je preovladavao emotiogeni tip ponašanja u ishrani (35,7%). Eksterni tip ponašanja u ishrani zabilježen je kod 28,6% pacijenata, restriktivni kod 11,2%. U distribuciji tipova ponašanja u ishrani u MS uopšte, otkrivene su statistički značajne polne razlike (χ 2 = 23,757, df = 3, p = 0,0001). Racionalni tip ponašanja u ishrani uočen je 2,2 puta češće kod muškaraca sa MS - u 34,4% slučajeva. Poremećaji u ishrani preovlađuju kod žena, među kojima je češće dijagnosticiran emocionalni tip ponašanja u ishrani (43%). Kod muškaraca je u 34,4% slučajeva preovladavao eksterni tip poremećaja hranjenja.

U distribuciji nivoa hormona u zavisnosti od vrste ponašanja u ishrani, zabeležene su statistički značajne razlike (tabela 2).

Kod poremećaja u ishrani, pacijenti sa MS-om su primijetili izraženije hormonalne promjene u odnosu na racionalni tip. Tako je kod svih tipova ponašanja u ishrani zabilježeno statistički značajno smanjenje lučenja metabolita melatonina, izraženije kod emotiogenog tipa - 1,4 puta u odnosu na racionalni tip (p< 0,0001). Нарушение секреции мелатонина негативно влияло на циркадный ритм лептина и серотонина. Наиболее высокое содержание лептина (20 (20,69; 25,71)) при соответственно низком содержании 6-сульфатоксимелатонина (18,3 (17,74; 20,14)) и серотонина (67 (62,71; 68,37)) выявили при эмоциогенном типе пищевого поведения. При нарушении пищевого поведения, в частности эмоциогенном типе, где в рационе пациентов чаще преобладали углеводы, наблюдали повышение адипоцитокинов ИЛ-6 (8,70 (8,23; 9,53)) и hsФНО-α (7 (6,89; 7,72)), которые негативно влияли на физиологические эффекты лептина. При этом наблюдали прогрессирование лептинорезистентности и инсулинорезистентности. В состоянии эмоционального стресса, лептинорезистентности и инсулинорезистентности наблюдали гиперкортизолемию, максимально выраженную при эмоциогенном типе (770,18 (658,01; 843,08)), которая в свою очередь способствовала увеличению абдоминального ожирения и прогрессированию компонентов МС.

Poremećaj lučenja melatonina negativno utiče na cirkadijalni ritam adipocitokina (leptin, IL-6 i hsTNF-α), insulina, kortizola i serotonina. Uzimanje lako probavljivih ugljikohidrata u stanju emocionalne nelagode povećava aktivnost serotonergičkih sustava mozga. U uslovima hiperinzulinemije dolazi do povećane propusnosti triptofana kroz krvno-moždanu barijeru i povećane sinteze serotonina, što zauzvrat ubrzava zasićenje. Kao rezultat toga, konzumacija hrane bogate ugljikohidratima je specifičan mehanizam koji stimulira aktivnost serotonergičkih sustava mozga. Uz racionalan način ponašanja u ishrani kod pacijenata sa MS, prosječno dnevno lučenje metabolita melatonina je relativno očuvano, dok je uočeno povećanje sekrecije serotonina. U slučaju poremećaja u ishrani već je zabilježeno iscrpljivanje serotonergičkog sistema i smanjenje lučenja melatonina i metabolita serotonina, što je također negativno uticalo na cirkadijalni ritam hormonskog nivoa pacijenata sa MS.

Naši podaci su u skladu sa prethodno predloženim konceptom L. Witterberga i dr. (1979) “sindrom niskog melatonina” kod poremećaja psihoemocionalne pozadine. Smanjenje nivoa melatonina može izazvati smanjenje nivoa serotonina u mozgu i uticati na disfunkciju osovine hipotalamus-hipofiza. Istovremeno, smanjenje nivoa melatonina može biti marker za identifikaciju poremećaja u ishrani i psiho-emocionalne pozadine uopšte. U radu koji su proveli V. A. Safonova, Kh. K. Alieva (2000), kod gojaznih pacijenata sa emotiogenim tipom ponašanja u ishrani, otkrivena je inverzna veza sa nivoima serotonina u poređenju sa kontrolnom grupom. Istovremeno, autori su ukazali na značajno smanjenje prosječnog nivoa serotonina (do 0,02 μg/l). U studiji L.A. Zvenigorodskaya et al. (2009) su pronašli najviši nivo leptina (49,4 ng/ml) sa odgovarajućim najnižim nivoom serotonina (0,12 ng/ml) u spoljašnjem tipu ponašanja u ishrani. U dosadašnjem radu zabilježili smo smanjenje nivoa serotonina i melatonina u odnosu na kontrolnu grupu pacijenata. Sa smanjenjem nivoa melatonina i serotonina kod pacijenata sa MS, uočeno je povećanje učestalosti poremećaja u ishrani. Naprotiv, N.V. Anikina, E.N. Smirnova (2015) u svojoj studiji koja je proučavala ponašanje u ishrani kod gojaznih žena primijetili su povećanje nivoa serotonina u poređenju sa kontrolnom grupom. Istovremeno su tvrdili da visok nivo serotonina ne poriče prisustvo poremećaja u ishrani.

Zaključak

Kod MS smo uočili smanjenje lučenja melatonina i serotonina, uz razvoj hiperleptinemije, hiperkortizolemije i progresiju insulinske rezistencije. Poremećaj lučenja melatonina igra važnu ulogu u hormonalnim i metaboličkim poremećajima kod MS. Kod poremećaja u ishrani, pacijentima sa MS dijagnosticirane su izraženije hormonalne promjene u odnosu na racionalni tip. U slučaju poremećaja u ishrani, otkriveno je statistički značajno smanjenje lučenja metabolita melatonina, izraženije kod emotiogenog tipa - 1,4 puta u odnosu na racionalni tip (p< 0,0001). При этом наиболее высокое содержание лептина (20 (20,69; 25,71)) при соответственно низком содержании 6-сульфатоксимелатонина (18,3 (17,74; 20,14)) и серотонина (67 (62,71; 68,37)) наблюдали при эмоциогенном типе пищевого поведения. Таким образом, своевременная коррекция нарушений пищевого поведения будет препятствовать развитию и прогрессированию МС.

Književnost

1. Salmina-Khvostova O. I. Poremećaji u ishrani u gojaznosti (epidemiološki, kliničko-dinamički, preventivni, rehabilitacioni aspekti): dis. ... MD Tomsk, 2008. 304 str.
2. Zvenigorodskaya L. A., Mishchenkova T. V., Tkachenko E. V. Hormoni i tipovi prehrambenog ponašanja, endokanabinoidni sistem, ovisnost o hrani u razvoju metaboličkog sindroma // Gastroenterologija. Aplikacija Consilium medicum. 2009; 1: 73-82.
3. Malkina-Pykh I. G. Terapija ponašanja u ishrani. M.: Izdavačka kuća "Eksmo", 2007. 1040 str.
4. Rotov A.V., Gavrilov M.A., Bobrovsky A.V., Gudkov S.V. Agresija kao oblik adaptivne psihološke obrane kod pretilih žena // Sibirski bilten psihijatrije i narcologije. 1999; 1: 81-83.
5. Voznesenskaya T. G. Tipologija poremećaja u ishrani i emocionalnih i ličnih poremećaja u primarnoj gojaznosti i njihova korekcija. U knjizi: Gojaznost/Ur. I. I. Dedova, G. A. Melnichenko. M.: Medicinska informativna agencija, 2004. str. 234-271.
6. Alekseeva N. S., Salmina-Khvostova O. I., Beloborodova E. V. Veza između poremećaja u ishrani i nivoa melatonina i serotonina u metaboličkom sindromu // Sibirski bilten psihijatrije i narkologije. 2015; 5 (78): 28-32.
7. Džerieva I. S., Rapoport S. I., Volkova N. I. Odnos između nivoa inzulina, leptina i melatonina kod pacijenata sa metaboličkim sindromom // Klinička medicina. 2011; 6: 46-49.
8. Kovaleva Yu. V. Hormoni masnog tkiva i njihova uloga u formiranju hormonskog statusa u patogenezi metaboličkih poremećaja kod žena. 2015; 21 (4): 356-370.
9. Konsenzus ruskih stručnjaka o problemu metaboličkog sindroma u Ruskoj Federaciji: definicija, dijagnostički kriteriji, primarna prevencija i liječenje // Aktualna pitanja srčanih i vaskularnih bolesti. 2010; 2:4-11.
10. Van Strein T., Frijtere J., Bergere G. et al. Nizozemski upitnik ponašanja u ishrani (DEBQ) za procjenu suzdržanog emocionalnog i eksternog ponašanja u ishrani // Int. J.Eat. Discord. 1986; 5 (2): 295-315.
11. Witterberg L., Beck-Friis J., Aperia B., Peterson U. Omjer melatonin-kortizol u dehresiji // Lancet. 1979; 2: 1361.
12. Anikina N.V., Smirnova E.N. Psihoemocionalni status i nivoi serotonina u gojaznih žena // Savremeni problemi nauke i obrazovanja. 2015; 3: URL: www.science-education.ru/123-19229.

N. S. Alekseeva*, 1,Kandidat medicinskih nauka
O. I. Salmina-Khvostova,
E. V. Beloborodova**, Doktor medicinskih nauka, prof
I. A. Koinova**
A. T. Aspembitova**

* NGIUV, filijala Federalne državne budžetske obrazovne ustanove daljeg stručnog obrazovanja RMANPO Ministarstvo zdravlja Ruske Federacije, Novokuznetsk
** Federalna državna budžetska obrazovna ustanova visokog obrazovanja Sibirski državni medicinski univerzitet, Ministarstvo zdravlja Ruske Federacije, Tomsk

Dnevni ritmovi apsorpcije hrane.

Ujutro - jedite voće, dovoljno je do ručka. Ako ne možete čekati do ručka i osjetite neugodne bolove, to znači da imate skriveni gastritis. Ovo će nestati za 3 sedmice. Prije ručka možete pojesti užinu uz kašičicu meda i orašastih plodova. Ako imate avokado, onda je to ono što vam treba (jedite ga češće, dodajte u salate). Nećete htjeti jesti do 12 sati.

Prvi snažni osjećaj gladi osjeća se u 11-12 sati, kada se "probude" enzimi. Ovdje treba jesti (u civiliziranom svijetu ovo je vrijeme ručka). Škrobna hrana je ono što vam treba. Pruža laganu, brzu energiju (žitarice, salate, vinaigreti).

Sledeći period gladi je od 15 do 19 (svima je drugačije). Ovo je ručak (17-19) ili večera (za one koji su rano ustali). Sljedeća večera je u 22 sata. Uveče morate jesti proteinsku hranu. Sporo se razgrađuje i dugo se kreće kroz crijeva (8-12 sati), pa ga treba jesti noću kako se ne bi miješao sa nekompatibilnom hranom. Tokom noći i pola narednog dana, vjeverice imaju vremena da se pokvare i proizvedu punopravan građevinski materijal, a ne otpad koji truli.

Nikada nemojte jesti „u rezervi“, kako ne biste izazvali procese truljenja u stomaku. Ne morate hraniti djecu ako ona to ne žele.

Morate piti prije jela. Nemojte piti nakon jela kako ne biste razrijedili "enzimsku čorbu". Morate prestati piti 20 minuta prije jela.

zaključak: ljudi koji su prešli na odvojenu ishranu postaju veoma mladalački, fit, sa dobrom kožom, malom količinom sede kose (kosa dobija boju). Izgledaju 20 godina mlađe od svojih godina.

Hrana i bolest

Ishrana, tjelesna težina i hormonski status organizma

Neprirodno je kada hrana, umjesto da služi kao izvor života i zdravlja, nanosi štetu. Nažalost, to se dešava prilično često. Razlozi štetnog uticaja hrane na organizam su različiti.

Neuhranjenost, koja nastaje ne samo zbog nedostatka hrane, već i pod uticajem propagande dijeta „glad“, nepovoljna je za organizam. Mnogi ljudi čak razviju morbidan strah od toga da su "debeli". U tim slučajevima izbjegava se visokokalorična hrana, umjetno se izaziva povraćanje, a odmah nakon jela koriste se laksativi i diuretici. Takve mjere ne samo da smanjuju tjelesnu težinu, već mogu dovesti i do nedostataka vitamina i drugih poremećaja u tijelu, posebno u seksualnoj sferi.

Zloupotreba laksativa i diuretika (diuretika) uzrokuje promjene u metabolizmu vode i soli (elektrolita). Znakovi ovih poremećaja uključuju bljedilo, znojenje, tremor (drhtanje) prstiju i napetost mišića. U posebno teškim slučajevima primjećuju se konvulzivni napadi koji nalikuju epileptičkim napadima.

Mnogi ljudi imaju povećan interes za hranu, što obično dovodi do prejedanja i gojaznosti. Najispravnije je pridržavati se umjerenosti u svemu: nemojte gladovati i ne prejedati se, fokusirajući se na svoje blagostanje i pokazatelje tjelesne težine.

Alergije na hranu

Prehrambeni proizvodi mogu sadržavati tvari na koje preosjetljivost uzrokuje alergije.

Trenutno se pod alergijom podrazumijeva stanje organizma koje nastaje kao rezultat interakcije antitijela (imunoglobulina E) i odgovarajućih antigena. Pod uticajem kompleksa antigen-antitelo, iz određenih ćelija (tzv. mastocita i nekih drugih) oslobađaju se medijatori - histamin, serotonin i drugi, koji direktno izazivaju svrab, grč krvnih sudova i bronhija, urtikariju i druge manifestacije. od alergijske reakcije. Antigen, u principu, može biti gotovo svaka tvar vanjske i unutrašnje sredine, najčešće proteinske ili polisaharidne prirode.

Alergije na hranu su povezane ne samo s bolestima gastrointestinalnog trakta, već i sa bronhijalnom astmom (posebno kod djece), rinitisom, konjuktivitisom, stomatitisom, ekcemom, artritisom, glavoboljom itd.

Kod alergije na hranu, nakon prodiranja alergena (antigena) u gastrointestinalni trakt, obično se u roku od nekoliko minuta javlja peckanje ili svrab u ustima i ždrijelu, ubrzo slijedi povraćanje ili proljev, koža pocrveni i svrbi, te urtikarija javlja. U težim slučajevima, pacijentu naglo pada krvni tlak i on gubi svijest.

Alergijske reakcije na hranu mogu biti direktne (povraćanje, dijareja), sekundarne (gubitak krvi, nedostatak gvožđa i proteina) i udaljene (alergijski rinitis, serozni otitis, bronhijalna astma, urtikarija, ekcem, Quinckeov edem).

Kao što smo već rekli, alergije mogu biti istinite i lažne. Pseudo-alergija može nastati kada histamin uđe u organizam s hranom.

Hrana i zarazne bolesti

Širenje nekih zaraznih bolesti gastrointestinalnog trakta povezano je s hranom.

Trenutno nema sumnje da su uzročnici zaraznih bolesti određeni mikroskopski patogeni koji žive u okruženju oko čovjeka, pa čak i u njemu samoj, a koji se mogu prenijeti i putem hrane.

Mnoge namirnice služe kao odlična legla za razmnožavanje mikroorganizama, pa mogu igrati ulogu medijatora u prenošenju infekcije. Na primjer, uzročnici tuberkuloze, bruceloze, dizenterije, kolere i nekih drugih zaraznih bolesti prenose se mlijekom. Patogeni mogu ući u mlijeko u svim fazama: od krave sa tuberkulozom vimena, mastitisa, bruceloze; od ljudi bolesnih (ili koji proizvode bakterije) od trbušnog tifusa, dizenterije itd., koji rade na stočnim farmama koje se bave transportom mlijeka, prodajom, preradom; od potrošača koji ne poštuju sanitarno-higijenska pravila.

Moramo imati na umu da mlijeko i mliječni proizvodi imaju ograničen rok trajanja i ne mogu se čuvati duže vrijeme, čak ni u frižideru. Nije slučajno da je naveden datum njihove proizvodnje.

Mlijeko se isporučuje potrošaču nakon termičke obrade; mliječni proizvodi: kajmak, pavlaka, kefir, acidofil i drugi se proizvode od pasteriziranog mlijeka.

Jaja predstavljaju određenu epidemiološku opasnost. Čini se da je priroda stvorila dobru zaštitu od ulaska mikroba u njih: školjki, školjki, itd. Pa ipak, sveprisutni mikrobi prodiru kroz sve te barijere. A što tek reći o površini jajeta, koja je gotovo uvijek kontaminirana Proteusom, salmonelom i drugim patogenim bakterijama.

Uzročnici toksičnih infekcija, tuberkuloze i helmintoze mogu se prenijeti putem mesa i mesnih prerađevina.

Svi pogoni za preradu mesa, ugostiteljski objekti, maloprodaja i dječje ustanove su pod kontrolom sanitarno-epidemioloških stanica koje sprovode preventivni i stalni sanitarni nadzor nad preradom, transportom, skladištenjem i prodajom prehrambenih proizvoda, kao i pripremanjem raznih jela od njih.

Posljednjih godina utvrđeno je da se hranom mogu prenijeti ne samo bakterijske i helmintičke bolesti, već i neke virusne infekcije. Iako se virusi razmnožavaju samo u živim ćelijama, „ipak“, navodi se u jednom od dokumenata Svjetske zdravstvene organizacije, „mogućnost virusne kontaminacije hrane je od velike važnosti, jer ljudi dolaze u blizak kontakt s hranom tokom njene obrade i distribucije. Mnoge vrste hrane koje su kontaminirane pružaju povoljne uslove za preživljavanje virusa.” Virusne bolesti koje se prenose hranom uključuju jedan od oblika infektivnog hepatitisa, krpeljnog encefalitisa (srednjoevropski tip), dječje paralize i hemoragijske groznice.

Struktura modula	Teme
Modularna jedinica 1	11.1. Uloga hormona u regulaciji metabolizma 11.2. Mehanizmi prenosa hormonskog signala u ćelije 11.3. Struktura i sinteza hormona 11.4. Regulacija razmjene osnovnih energenata u normalnom ritmu ishrane 11.5. Promjene u metabolizmu tijekom hipo- i hipersekrecije hormona
Modularna jedinica 2	11.6. Promjene u hormonskom statusu i metabolizmu tokom posta 11.7. Promjene u hormonskom statusu i metabolizmu kod dijabetes melitusa
Modularna jedinica 3	11.8. Regulacija metabolizma vode i soli 11.9. Regulacija metabolizma kalcijuma i fosfata. Struktura, sinteza i mehanizam djelovanja paratiroidnog hormona, kalcitriola i kalcitonina

Modularna jedinica 1 ULOGA HORMONA U REGULACIJI METABOLIZMA. REGULACIJA METABOLIZMA UGLJENIH HIDRATA, LIPIDA, AMINOKISELINA TOKOM NORMALNOG RITMA ISHRANA

Ciljevi učenja Biti u stanju:

1. Primijeniti znanje o molekularnim mehanizmima regulacije metabolizma i tjelesnih funkcija kako biste razumjeli biohemijske osnove homeostaze i adaptacije.

2. Iskoristiti znanje o mehanizmima djelovanja hormona (inzulina i kontrainsularnih hormona: glukagona, kortizola, adrenalina, somatotropina, jodotironina) za karakterizaciju promjena u energetskom metabolizmu pri promjeni perioda probave i postapsorptivnog stanja.

3. Analizirati metaboličke promjene tokom hipo- i hiperprodukcije kortizola i hormona rasta, Itsenko-Cushingove bolesti i sindroma (akromegalija), kao i hiper- i hipofunkcije štitne žlijezde (difuzna toksična struma, endemska struma).

znati:

1. Savremena nomenklatura i klasifikacija hormona.

2. Glavne faze prenosa hormonskih signala u ćeliju.

3. Faze sinteze i sekrecije insulina i glavnih kontranzularnih hormona.

4. Mehanizmi za održavanje koncentracije glavnih nosilaca energije u krvi

telad sa normalnim ritmom hranjenja.

Tema 11.1. ULOGA GOMONA U REGULACIJI METABOLIZMA

1. Za normalno funkcioniranje višećelijskog organizma neophodna je interakcija između pojedinih stanica, tkiva i organa. Ovaj odnos ostvaruju:

nervni sistem(centralni i periferni) putem nervnih impulsa i neurotransmitera;

endokrini sistem preko endokrinih žlijezda i hormoni, koje sintetiziraju specijalizirane stanice ovih žlijezda, oslobađaju se u krv i transportuju do različitih organa i tkiva;

parakrina I autokrini sisteme putem različitih jedinjenja koja se luče u međućelijski prostor i stupaju u interakciju sa receptorima bilo obližnjih ćelija ili iste ćelije (prostaglandini, gastrointestinalni hormoni, histamin, itd.);

imuni sistem preko specifičnih proteina (citokina, antitijela).

2. Endokrini sistem osigurava regulaciju i integraciju metabolizma u različitim tkivima kao odgovor na promjene vanjskih i unutrašnjih uvjeta okoline. Hormoni funkcioniraju kao kemijski glasnici koji prenose informacije o ovim promjenama različitim organima i tkivima. Odgovor ćelije na djelovanje hormona određen je i kemijskom strukturom hormona i tipom stanice na koju je usmjereno njegovo djelovanje. Hormoni su prisutni u krvi u vrlo niskim koncentracijama i njihovo djelovanje je obično kratkotrajno.

To je zbog, prvo, regulacije njihove sinteze i lučenja i, drugo, visoke stope inaktivacije cirkulirajućih hormona. Glavne veze između nervnog i endokrinog regulatornog sistema provode se uz pomoć posebnih dijelova mozga - hipotalamusa i hipofize. Sistem neurohumoralne regulacije ima svoju hijerarhiju, čiji je vrh centralni nervni sistem i strogi slijed procesa.

3. Hijerarhija regulatornih sistema. Sistemi za regulaciju metabolizma i tjelesnih funkcija čine tri hijerarhijska nivoa (slika 11.1).

Prvi nivo- centralnog nervnog sistema. Nervne ćelije primaju signale koji dolaze iz spoljašnje i unutrašnje sredine, pretvaraju ih u oblik nervnog impulsa, koji u sinapsi izaziva oslobađanje transmitera. Medijatori uzrokuju metaboličke promjene u efektorskim stanicama kroz intracelularne regulatorne mehanizme.

Drugi nivo- endokrini sistem- obuhvata hipotalamus, hipofizu, periferne endokrine žlijezde, kao i specijalizirane stanice nekih organa i tkiva (gastrointestinalni trakt, adipociti) koje sintetiziraju hormone i oslobađaju ih u krv kada su izložene odgovarajućem stimulansu.

Treći nivo- intracelularno- predstavljaju promjene u metabolizmu unutar ćelije ili zasebnog metaboličkog puta koje nastaju kao rezultat:

Promjene aktivnost enzimi aktivacijom ili inhibicijom;

Promjene količine enzimi mehanizmom indukcije ili potiskivanja sinteze proteina ili promjena u brzini njihove degradacije;

Promjene brzina transporta tvari kroz ćelijske membrane. Sinteza I lučenje hormona stimulisan spoljašnjim i unutrašnjim

signali koji ulaze u centralni nervni sistem. Ovi signali putuju nervnim vezama do hipotalamusa, gde stimulišu sintezu peptidnih hormona (tzv. oslobađajućih hormona) - liberina i statina. Liberijci I statini transportuju se u prednji režanj hipofize, gde stimulišu ili inhibiraju sintezu tropskih hormona. Tropski hormoni hipofize stimuliraju sintezu i lučenje hormona iz perifernih endokrinih žlijezda, koji ulaze u opći krvotok. Neki hormoni hipotalamusa se skladište u zadnjem režnju hipofize, odakle se izlučuju u krv (vazopresin, oksitocin).

Promjena koncentracije metabolita u ciljnim stanicama putem mehanizma negativne povratne sprege potiskuje sintezu hormona, djelujući ili na endokrine žlijezde ili hipotalamus; sintezu i lučenje tropskih hormona potiskuju hormoni perifernih žlijezda.

TEMA 11.2. MEHANIZMI PRENOSA HORMONSKIH SIGNALA U ĆELIJE

Biološko djelovanje hormona manifestuje se kroz njihovu interakciju sa ćelijama koje imaju receptore za ovaj hormon (ciljne ćelije). Da bi došlo do biološke aktivnosti, vezivanje hormona za receptor mora proizvesti hemijski signal unutar ćelije koji uzrokuje specifičan biološki odgovor, kao što je promjena u brzini sinteze enzima i drugih proteina ili promjena njihove aktivnosti ( vidi Modul 4). Cilj hormona mogu biti ćelije jednog ili više tkiva. Djelujući na ciljnu ćeliju, hormon izaziva specifičan odgovor, čija manifestacija ovisi o tome koji su metabolički putevi aktivirani ili inhibirani u ovoj ćeliji. Na primjer, štitna žlijezda je specifična meta za tireotropin, pod čijim utjecajem se povećava broj acinarnih stanica štitnjače i povećava brzina biosinteze hormona štitnjače. Glukagon, djelujući na adipocite, aktivira lipolizu i stimulira mobilizaciju glikogena i glukoneogenezu u jetri.

Receptori Hormoni se mogu nalaziti ili u plazma membrani ili unutar ćelije (u citosolu ili jezgru).

Po mehanizmu djelovanja Hormoni se mogu podijeliti u dvije grupe:

TO prvo grupa uključuje hormone koji su u interakciji sa membranskih receptora(peptidni hormoni, adrenalin, kao i lokalni hormoni - citokini, eikozanoidi);

- sekunda grupa uključuje hormone koji su u interakciji sa intracelularnih receptora- steroidni hormoni, tiroksin (vidi modul 4).

Vezivanje hormona (primarnog glasnika) za receptor dovodi do promjene konformacije receptora. Ove promjene hvataju druge makromolekule, tj. vezivanje hormona za receptor dovodi do uparivanja nekih molekula s drugima (transdukcija signala). Na taj način se generiše signal koji reguliše ćelijski odgovor. Ovisno o načinu prijenosa hormonskog signala, brzina metaboličkih reakcija u stanicama se mijenja:

Kao rezultat promjena u aktivnosti enzima;

Kao rezultat promjena u broju enzima (slika 11.2).

Rice. 11.2. Glavne faze prijenosa hormonskog signala do ciljnih stanica

TEMA 11.3. STRUKTURA I BIOSINTEZA HORMONA

1. Peptidni hormoni sintetišu se, kao i drugi proteini, tokom prevođenja iz aminokiselina. Neki peptidni hormoni su kratki peptidi; na primjer, hipotalamički hormon tirotropin - liberin - tripeptid. Većina hormona prednje hipofize su glikoproteini.

Neki peptidni hormoni su proizvodi zajedničkog gena (slika 11.3). Većina polipeptidnih hormona sintetizira se u obliku neaktivnih prekursora - preprohormona. Stvaranje aktivnih hormona odvija se kroz djelomičnu proteolizu.

2. Insulin- polipeptid koji se sastoji od dva polipeptidna lanca. Lanac A sadrži 21 aminokiselinski ostatak, lanac B sadrži 30 aminokiselinskih ostataka. Oba lanca su povezana sa dva disulfidna mosta. Molekul insulina takođe sadrži intramolekularni disulfidni most u A lancu.

Biosinteza insulina počinje stvaranjem neaktivnih prekursora, preproinzulina i proinzulina, koji se, kao rezultat sekvencijalne proteolize, pretvaraju u aktivni hormon. Biosinteza preproinzulina počinje formiranjem signalnog peptida na poliribosomima povezanim s endoplazmatskim retikulumom. Signal

Rice. 11.3. Formiranje peptidnih hormona, koji su produkti zajedničkog gena:

A - POMC (proopiomelanokortin) se sintetiše u prednjem i srednjem režnju hipofize i u nekim drugim tkivima (crijeva, posteljica). Polipeptidni lanac se sastoji od 265 aminokiselinskih ostataka; B - nakon cijepanja N-terminalnog signalnog peptida, polipeptidni lanac se dijeli na dva fragmenta: ACTH (39 aa) i β-lipotropin (42-134 aa); C, D, E - daljom proteolizom nastaju α- i β-MSH (Melanocit-stimulirajući hormon) i endorfini. CPPDG je kortikotropin sličan hormon srednjeg režnja hipofize. Obrada POMC u prednjem i srednjem režnju hipofize odvija se različito, sa formiranjem drugačijeg skupa peptida

peptid prodire u lumen endoplazmatskog retikuluma i usmjerava rastući polipeptidni lanac u ER. Nakon završetka sinteze preproinzulina, signalni peptid se odcjepljuje (slika 11.4).

Proinzulin (86 aminokiselinskih ostataka) ulazi u Golgijev aparat, gdje se pod djelovanjem specifičnih proteaza cijepa u nekoliko područja da bi nastao inzulin (51 aminokiselinski ostatak) i C-peptid koji se sastoji od 31 aminokiselinskog ostatka. Inzulin i C-peptid u ekvimolarnim količinama su uključeni u sekretorne granule. U granulama, insulin se kombinuje sa cinkom i formira dimere i heksamere. Zrele granule se spajaju sa plazma membranom, a insulin i C-peptid se izlučuju u ekstracelularnu tečnost egzocitozom. Nakon izlučivanja u krv, oligomeri inzulina se raspadaju. Poluživot inzulina u krvnoj plazmi je 3-10 minuta, C-peptida - oko 30 minuta. Do razgradnje inzulina dolazi pod djelovanjem enzima insulinaze uglavnom u jetri i u manjoj mjeri u bubrezima.

Glavni stimulator sinteze i lučenja inzulina je glukoza. Lučenje inzulina također pojačavaju određene aminokiseline (posebno arginin i lizin), ketonska tijela i masne kiseline. Adrenalin, somatostatin i neki gastrointestinalni peptidi inhibiraju lučenje inzulina.

Rice. 11.4. Shema biosinteze inzulina u stanicama pankreasa:

1 - sinteza proinzulinskog polipeptidnog lanca; 2 - sinteza se javlja na poliribozomima pričvršćenim za vanjsku površinu ER membrane; 3 - signalni peptid se odvaja po završetku sinteze polipeptidnog lanca i formira se proinzulin; 4 - proinzulin se transportuje od ER do Golgijevog aparata i razlaže se na insulin i C-peptid; 5 - insulin i C-peptid su uključeni u sekretorne granule i oslobađaju se egzocitozom (6); ER - endoplazmatski retikulum; N - terminalni dio molekule;

3. Glukagon- jednolančani polipeptid koji se sastoji od 29 aminokiselinskih ostataka. Biosinteza glukagona se događa u α-ćelijama Langerhansovih otočića iz neaktivnog prekursora preproglukagona, koji se, kao rezultat djelomične proteolize, pretvara u aktivni hormon. Glukoza i inzulin potiskuju lučenje glukagona; mnoga jedinjenja, uključujući aminokiseline, masne kiseline i neurotransmitere (adrenalin), ga stimulišu. Poluvrijeme eliminacije hormona je ~5 minuta. U jetri, glukagon se brzo uništava specifičnim proteazama.

4. Somatotropin sintetizira se kao prohormon u somatotrofnim stanicama, koje su najbrojnije u prednjem režnju hipofize. Hormon rasta kod svih vrsta sisara je jedan lanac

kontrolni peptid molekulske težine 22 kDa, koji se sastoji od 191 aminokiselinskog ostatka i ima dvije intramolekularne disulfidne veze. Lučenje hormona rasta pulsira u intervalima od 20-30 minuta. Jedan od najvećih vrhova javlja se ubrzo nakon uspavljivanja. Pod uticajem različitih nadražaja (vježbanje, post, proteinska hrana, aminokiselina arginin), čak i kod nerastuće odrasle osobe, nivo hormona rasta u krvi može porasti do 30-100 ng/ml. Regulaciju sinteze i lučenja hormona rasta vrši mnogo faktora. Glavni stimulativni efekat ima somatoliberin, a glavni inhibitorni efekat hipotalamički somatostatin.

5. Jodothyronines sintetiziran kao dio proteina - tireoglobulina (Tg)

Rice. 11.5. Sinteza jodotironina:

ER - endoplazmatski retikulum; DIT - dijodotironin; Tg - tireoglobulin; T 3 - trijodtironin, T 4 - tiroksin. Tiroglobulin se sintetiše na ribosomima, zatim ulazi u Golgijev kompleks, a zatim u ekstracelularni koloid, gdje se skladišti i gdje dolazi do jodiranja ostataka tirozina. Stvaranje jodtironina odvija se u nekoliko faza: transport joda u ćelije štitnjače, oksidacija joda, jodiranje ostataka tirozina, stvaranje jodtironina, transport jodtironina u krv

Thyroglobulin- glikoprotein koji sadrži 115 ostataka tirozina, sintetiziran u bazalnom dijelu ćelije i pohranjen u ekstracelularnom koloidu, gdje dolazi do jodiranja ostataka tirozina i stvaranja jodotironina.

Pod uticajem tiroidna peroksidaza oksidirani jod reaguje sa ostacima tirozina da nastane monojodtironin (MIT) i dijodtironin (DIT). Dva DIT molekula kondenziraju se u T4, a MIT i DIT se kondenziraju u T3. Jodtiroglobulin se transportuje u ćeliju endocitozom i hidrolizira enzimima lizozoma da bi se oslobodili T 3 i T 4 (Slika 11.6).

Rice. 11.6. Struktura tiroidnih hormona

T3 je glavni biološki aktivni oblik jodotironina; njegov afinitet za receptor ciljne ćelije je 10 puta veći od T4. U perifernim tkivima, kao rezultat dejodinacije dijela T 4 na petom atomu ugljika, nastaje takozvani "obrnuti" oblik T 3, koji je gotovo potpuno lišen biološke aktivnosti.

U krvi se jodtironini nalaze u vezanom obliku u kompleksu sa proteinom koji vezuje tiroksin. Samo 0,03% T 4 i 0,3% T 3 su u slobodnom stanju. Biološka aktivnost jodotironina je zbog nevezane frakcije. Transportni proteini služe kao svojevrsni depo, koji može obezbijediti dodatne količine slobodnih hormona. Sintezu i lučenje jodotironina reguliše hipotalamus-hipofizni sistem

Rice. 11.7. Regulacija sinteze i lučenja jodotironina:

1 - tirotropin-liberin stimuliše oslobađanje TSH; 2 - TSH stimuliše sintezu i lučenje jodotironina; 3, 4 - jodtironini inhibiraju sintezu i lučenje TSH

Jodotironini regulišu dvije vrste procesa:

Rast i diferencijacija tkiva;

Razmjena energije.

6. Kortikosteroidi. Zajednički prethodnik svih kortikosteroida je holesterol. Izvor kolesterola za sintezu kortikosteroida su njegovi estri, koji ulaze u ćeliju kao dio LDL-a ili se talože u ćeliji. Kortikotropin stimuliše oslobađanje holesterola iz njegovih estera i sintezu kortikosteroida. Reakcije sinteze kortizola javljaju se u različitim dijelovima ćelija kore nadbubrežne žlijezde (vidi sliku 11.12). Tokom sinteze kortikosteroida nastaje više od 40 metabolita koji se razlikuju po strukturi i biološkoj aktivnosti. Glavni kortikosteroidi sa izraženom hormonskom aktivnošću su kortizol - glavni predstavnik grupe glukokortikoida, aldosteron - glavni mineralokortikoid i androgeni.

U prvoj fazi sinteze kortikosteroida, holesterol se pretvara u pregnenolon cijepanjem 6-ugljičnog fragmenta iz bočnog lanca holesterola i oksidacijom C 20 atoma ugljika. Pregnenolon se pretvara u progesteron - C 21 prekursor steroida - kortizol i aldosteron - i C 19 steroide - prekursore androgena. Kakav će steroid biti konačni proizvod zavisi od skupa enzima u ćeliji i redosleda reakcija hidroksilacije (slika 11.8).

Rice. 11.8. Sinteza glavnih kortikosteroida:

1 - konverzija holesterola u pregnenolon; 2 - formiranje progesterona;

3-hidroksilacija progesterona (17-21-11) i stvaranje kortizola;

4 - hidroksilacija progesterona (21-11) i stvaranje aldosterona;

5 - put sinteze androgena

Primarna hidroksilacija progesterona 17-hidroksilazom, a zatim 21- i 11-hidroksilazom dovodi do sinteze kortizola. Reakcije stvaranja aldosterona uključuju hidroksilaciju progesterona prvo 21-hidroksilazom, a zatim 11-hidroksilazom (vidi sliku 11.8). Brzinu sinteze i lučenja kortizola reguliše hipotalamus-hipofizni sistem putem mehanizma negativne povratne sprege (slika 11.9).

Steroidni hormoni se prenose krvlju u kombinaciji sa specifičnim transportnim proteinima.

Katabolizam lučenje hormona nadbubrežne žlijezde prvenstveno se javlja u jetri. Ovdje se odvijaju reakcije hidroksilacije, oksidacije i

Rice. 11.9. Regulacija sinteze i lučenja kortizola:

1 - stimulacija sinteze kortikotropin-liberina; 2 - kortikotropin liberin stimuliše sintezu i lučenje ACTH; 3 - ACTH stimuliše sintezu i lučenje kortizola; 4 - kortizol inhibira lučenje ACTH i kortikoliberina

obnavljanje hormona. Proizvodi katabolizma kortikosteroida (osim kortikosterona i aldosterona) izlučuju se urinom u obliku 17-ketosteroidi. Ovi metabolički produkti se izlučuju prvenstveno u obliku konjugata s glukuronskom i sumpornom kiselinom. Kod muškaraca, 2/3 ketosteroida formiraju kortikosteroidi, a 1/3 testosteron (ukupno 12-17 mg dnevno). Kod žena se 17-ketosteroidi formiraju uglavnom zbog kortikosteroida (7-12 mg dnevno).

TEMA 11.4. REGULACIJA RAZMJENE GLAVNIH ENERGETSKIH NOSAČA U NORMALNOM RITMU

HRANA

1. Energetska vrijednost osnovnih nutrijenata izražava se u kilokalorijama i iznosi: za ugljikohidrate - 4 kcal/g, za masti - 9 kcal/g, za proteine ​​- 4 kcal/g. Zdravoj odrasloj osobi potrebno je 2000-3000 kcal (8000-12 000 kJ) energije dnevno.

Uz normalnu ishranu, razmaci između obroka su 4-5 sati uz noćnu pauzu od 8-12 sati. Tokom varenja i period apsorpcije(2-4 sata) glavni nosioci energije koje koriste tkiva (glukoza, masne kiseline, aminokiseline) mogu ući u krv direktno iz digestivnog trakta. IN postapsorpcijski period(period nakon završetka probave do sljedećeg obroka) i tokom posta stvaraju se energetski supstrati

u procesu katabolizma deponovanih energetskih nosača. Glavnu ulogu u regulaciji ovih procesa imaju insulin I glukagon. Antagonisti insulina su takođe adrenalin, kortizol, jodotironin i somatotropin

(tzv. kontra-insularni hormoni).

Inzulin i kontrainsularni hormoni osiguravaju ravnotežu između potreba i sposobnosti tijela da dobije energiju potrebnu za normalno funkcioniranje i rast. Ova ravnoteža je definisana kao energetska homeostaza. Uz normalan ritam hranjenja, koncentracija glukoze u krvi se održava na nivou od 65-110 mg/dl (3,58-6,05 mmol/l) zbog utjecaja dva glavna hormona - inzulina i glukagona. Inzulin i glukagon su glavni regulatori metabolizma pri promjeni stanja probave, postapsorpcijskom periodu i gladovanju. Periodi varenja traju 10-15 sati dnevno, a potrošnja energije se javlja unutar 24 sata. Stoga se dio energetskih nosača tokom probave pohranjuje za upotrebu u postapsorpcijskom periodu.

Jetra, masno tkivo i mišići glavni su organi koji osiguravaju metaboličke promjene u skladu s ritmom ishrane. Režim skladištenja se uključuje nakon jela i zamjenjuje se režimom mobilizacije rezervi nakon završetka perioda apsorpcije.

2. Promjene u metabolizmu glavnih energetskih nositelja u periodu apsorpcije uglavnom zbog visoke insulin-glukagon index

(Sl. 11.10).

U jetri se povećava potrošnja glukoze, što je posljedica ubrzanja metaboličkih puteva u kojima se glukoza pretvara u pohranjene oblike energetskih nosača: glikogen I masti.

Kada se koncentracija glukoze u hepatocitima poveća, glukokinaza se aktivira, pretvarajući glukozu u glukoza-6-fosfat. Osim toga, inzulin inducira sintezu mRNA glukokinaze. Kao rezultat, povećava se koncentracija glukoza-6-fosfata u hepatocitima, što uzrokuje ubrzanje sinteza glikogena. Ovo je također olakšano simultanom inaktivacijom glikogen fosforilaze i aktivacijom glikogen sintaze. Pod uticajem insulina u hepatocitima Glikoliza se ubrzava kao rezultat povećane aktivnosti i količine ključnih enzima: glukokinaze, fosfofruktokinaze i piruvat kinaze. Istovremeno, glukoneogeneza je inhibirana kao rezultat inaktivacije fruktoza-1,6-bisfosfataze i inzulinske represije sinteze fosfoenolpiruvat karboksikinaze, ključnih enzima glukoneogeneze (vidi modul 6).

Povećanje koncentracije glukoza-6-fosfata u hepatocitima tokom perioda apsorpcije kombinuje se sa aktivnom upotrebom NADPH za sintezu masnih kiselina, što doprinosi stimulaciji pentozofosfatni put.

Ubrzanje sinteze masnih kiselina osigurava se dostupnošću supstrata (acetil-CoA i NADPH) koji nastaju tokom metabolizma glukoze, kao i aktivacijom i indukcijom ključnih enzima za sintezu masnih kiselina insulinom.

Rice. 11.10. Načini korištenja glavnih energetskih nosača u periodu apsorpcije:

1 - biosinteza glikogena u jetri; 2 - glikoliza; 3 - biosinteza TAG u jetri; 4 - TAG biosinteza u masnom tkivu; 5 - biosinteza glikogena u mišićima; 6 - biosinteza proteina u različitim tkivima, uključujući jetru; FA - masne kiseline

Aminokiseline koje ulaze u jetru iz probavnog trakta koriste se za sintezu proteina i drugih spojeva koji sadrže dušik, a njihov višak ili ulazi u krv i prenosi se u druga tkiva, ili se deaminira uz naknadno uključivanje ostataka bez dušika u opći katabolički put (vidi modul 9).

Promjene u metabolizmu u adipocitima. Glavna funkcija masnog tkiva je skladištenje energetskih nosača u obliku triacilglicerola. transport glukoze u adipocite. Povećanje intracelularne koncentracije glukoze i aktivacija ključnih glikolitičkih enzima osiguravaju stvaranje acetil-CoA i glicerol-3-fosfata, neophodnih za sintezu TAG-a. Stimulacija pentozofosfatnog puta osigurava stvaranje NADPH, neophodnog za sintezu masnih kiselina. Međutim, de novo biosinteza masnih kiselina u ljudskom masnom tkivu odvija se velikom brzinom tek nakon prethodnog gladovanja. Tokom normalnog nutritivnog ritma, TAG sinteza koristi uglavnom masne kiseline koje dolaze iz hilomikrona i VLDL pod dejstvom LP lipaze (vidi modul 8).

Budući da je TAG lipaza osjetljiva na hormone u apsorbirajućem stanju u defosforilisanom, neaktivnom obliku, proces lipolize je inhibiran.

Promjene u mišićnom metabolizmu. Ubrzava se pod uticajem insulina transport glukoze u mišićne ćelije. Glukoza se fosforilira i oksidira kako bi osigurala energiju ćelijama, a također se koristi za sintezu glikogena. Masne kiseline koje dolaze iz hilomikrona i VLDL igraju manju ulogu u metabolizmu mišićne energije tokom ovog perioda. Protok aminokiselina u mišiće i biosinteza proteina također se povećava pod utjecajem inzulina, posebno nakon uzimanja proteinske hrane i tokom rada mišića.

3. Promene u metabolizmu glavnih nosilaca energije pri promeni apsorpcionog stanja u postapsorptivno stanje. U postapsorpcijskom periodu, sa smanjenjem inzulinsko-glukagonskog indeksa, metaboličke promjene usmjerene su uglavnom na održavanje koncentracije glukoze u krvi, koja služi kao glavni energetski supstrat za mozak i jedini izvor energije za crvenilo. krvne ćelije. Glavne metaboličke promene u ovom periodu dešavaju se u jetri i masnom tkivu (slika 11.11) i imaju za cilj nadoknadu glukoze iz unutrašnjih rezervi i korišćenje drugih energetskih supstrata (masti i aminokiselina).

Promjene u metabolizmu jetre. Ubrzava se pod uticajem glukagona mobilizacija glikogena(vidi Modul 6). Zalihe glikogena u jetri se troše tokom posta od 18-24 sata. Kako se zalihe glikogena iscrpljuju, glavni izvor glukoze postaje glukoneogeneza, koji počinje da se ubrzava 4-6 sati nakon posljednjeg obroka. Supstrati za sintezu glukoze su laktat, glicerol I amino kiseline. Brzina sinteze masnih kiselina se smanjuje zbog fosforilacije i inaktivacije acetil-CoA karboksilaze nakon fosforilacije, a brzina β-oksidacije raste. Istovremeno se povećava opskrba jetre masnim kiselinama, koje se transportiraju iz masnih depoa kao rezultat ubrzane lipolize. Acetil-CoA, proizveden oksidacijom masnih kiselina, koristi se u jetri za sinteza ketonskih tijela.

U masnom tkivu sa brzina sinteze TAG-a se smanjuje i lipoliza se stimulira. Stimulacija lipolize je rezultat aktivacije hormonski osjetljive TAG lipaze adipocita pod utjecajem glukagona. Masne kiseline postaju važni izvori energije u jetri, mišićima i masnom tkivu.

Tako se u postapsorpcijskom periodu koncentracija glukoze u krvi održava na 60-100 mg/dL (3,5-5,5 mmol/L), a nivo masnih kiselina i ketonskih tijela raste.

Rice. 11.11. Načini korištenja glavnih nositelja energije prilikom promjene apsorptivnog stanja u postapsorptivno stanje:

I - smanjenje inzulinsko-glukagonskog indeksa; 2 - razgradnja glikogena; 3, 4 - transport glukoze do mozga i eritrocita; 5 - katabolizam masti; 6 - transport masti do jetre i mišića; 7 - sinteza ketonskih tijela u jetri; 8 - transport ketonskih tijela u mišiće; 9 - glukoneogeneza iz aminokiselina; 10 - sinteza i izlučivanje uree;

II - transport laktata u jetru i uključivanje u glukoneogenezu; 12 - glukoneogeneza iz glicerola; KT -ketonska tijela; FA - masne kiseline

TEMA 11.5. PROMENE METABOLIZMA TOKOM HIPO- I HIPERSEKREKCIJE HORMONA

Promjena brzine sinteze i lučenja hormona može nastati ne samo kao adaptivni proces koji se javlja kao odgovor na promjene u fiziološkoj aktivnosti organizma, već je često rezultat poremećaja funkcionalne aktivnosti endokrinih žlijezda tokom razvoj patoloških procesa ili disregulacija u njima. Ovi poremećaji se mogu manifestirati bilo u obliku hipofunkcija,što dovodi do smanjenja količine hormona, ili hiperfunkcija, praćeno njegovom viškom sinteze.

1. Hipertireoza(hipertireoza) manifestuje se u nekoliko kliničkih oblika. Difuzna toksična struma(Gravesova bolest, Gravesova bolest) je najčešća bolest štitne žlijezde. Kod ove bolesti dolazi do povećanja veličine štitne žlijezde (gušavosti), povećanja koncentracije jodotironina za 2-5 puta i razvoja tireotoksikoze.

Karakteristični znaci tireotoksikoze su povećanje bazalnog metabolizma, ubrzan rad srca, slabost mišića, gubitak težine (uprkos povećanom apetitu), znojenje, povišena tjelesna temperatura, tremor i egzoftalmus (ispupčene oči). Ovi simptomi odražavaju istovremenu stimulaciju jodotironina i anaboličkih (rast tkiva i diferencijacija) i kataboličkih procesa (katabolizam ugljikohidrata, lipida i proteina). Katabolički procesi su pojačani u većoj mjeri, o čemu svjedoči negativna ravnoteža dušika. Hipertireoza može nastati kao posljedica raznih razloga: razvoj tumora, upala (tireoiditis), pretjerani unos joda i lijekova koji sadrže jod, autoimune reakcije.

Autoimuni hipertireoza nastaje kao rezultat stvaranja antitijela na receptore tireostimulirajućeg hormona u štitnoj žlijezdi. Jedan od njih, imunoglobulin (IgG), oponaša djelovanje tireotropina interakcijom sa TSH receptorima na membrani stanica štitnjače. To dovodi do difuzne proliferacije štitaste žlezde i prekomerne nekontrolisane proizvodnje T 3 i T 4, jer formiranje IgG nije regulisano mehanizmom povratne sprege. Nivo TSH kod ove bolesti je smanjen zbog supresije funkcije hipofize visokim koncentracijama jodotironina.

2. hipotireoza može biti rezultat nedovoljnog unosa joda u organizam – endemska struma. Rijeđe se hipotireoza javlja kao rezultat urođenih defekata enzima uključenih u sintezu (na primjer, tiroidna peroksiraza) jodotironina, ili kao komplikacija drugih bolesti koje oštećuju hipotalamus, hipofizu ili štitnu žlijezdu. Kod nekih oblika hipotireoze, antitijela na tireoglobulin se otkrivaju u krvi. Hipofunkcija štitne žlijezde u ranom djetinjstvu dovodi do zakašnjelog fizičkog i mentalnog razvoja - kretenizam. Kod odraslih se hipofunkcija manifestuje kao miksedem(oticanje sluzokože). Glavna manifestacija miksedema je prekomjerno nakupljanje proteoglikana i vode u koži. Glavni simptomi hipotireoze: pospanost, smanjena tolerancija na hladnoću, debljanje, snižena tjelesna temperatura.

3. Hiperkorticizam. Prekomjerna proizvodnja kortikosteroida, uglavnom kortizola, - hiperkortizolizam- često je rezultat poremećaja regulatornih mehanizama sinteze kortizola:

S tumorom hipofize i povećanom proizvodnjom kortikotropina (Itsenko-Cushingova bolest);

Za tumore nadbubrežne žlijezde koji proizvode kortizol (Itsenko-Cushingov sindrom).

Glavne manifestacije hiperkortizolizma: hiperglukozemija i smanjena tolerancija glukoze zbog stimulacije glukoneogeneze i hipertenzija kao rezultat manifestacije mineralokortikoidne aktivnosti kortizola i povećane koncentracije Na+ iona.

4. Hipokorticizam. Nasljedna adrenogenitalna distrofija u 95% slučajeva je posledica nedostatka 21-hidroksilaze (vidi sliku 11.8). Istovremeno se povećava stvaranje 17-OH progesterona i proizvodnja androgena. Karakteristični simptomi bolesti su rani pubertet kod dječaka i razvoj muških polnih karakteristika kod djevojčica. S djelomičnim nedostatkom 21-hidroksilaze kod žena, menstrualni ciklus može biti poremećen.

Stečena adrenalna insuficijencija može se razviti kao rezultat tuberkuloznog ili autoimunog oštećenja stanica kore nadbubrežne žlijezde i smanjene sinteze kortikosteroida. Gubitak regulatorne kontrole nadbubrežnih žlijezda dovodi do povećanog lučenja kortikotropina. U tim slučajevima kod pacijenata dolazi do pojačane pigmentacije kože i sluzokože (Addisonova bolest),što je zbog povećane proizvodnje kortikotropina i drugih POMC derivata, posebno melanocit-stimulirajućeg hormona (vidi sliku 11.3). Glavne kliničke manifestacije adrenalne insuficijencije: hipotenzija, slabost mišića, hiponatremija, gubitak težine, netolerancija na stres.

Insuficijencija funkcije kore nadbubrežne žlijezdečesto je rezultat dugotrajne upotrebe kortikosteroidnih lijekova koji potiskuju sintezu kortikotropina putem povratnog mehanizma. Odsustvo stimulativnih signala dovodi do atrofije stanica kore nadbubrežne žlijezde. Naglim prekidom uzimanja hormonskih lijekova može se razviti akutna insuficijencija nadbubrežne žlijezde (tzv. sindrom povlačenja), što predstavlja veliku opasnost po život, jer je praćeno dekompenzacijom svih vrsta metabolizma i procesa adaptacije. Manifestira se kao vaskularni kolaps, teška adinamija i gubitak svijesti. Ovo stanje nastaje usled poremećaja metabolizma elektrolita, što dovodi do gubitka Na+ i C1 - jona u urinu i dehidracije usled gubitka ekstracelularne tečnosti. Promjene u metabolizmu ugljikohidrata očituju se u smanjenju razine šećera u krvi, smanjenju rezervi glikogena u jetri i skeletnim mišićima.

1. Prenesite ga u svoju bilježnicu i popunite tabelu. 11.1.

Tabela 11.1. Inzulin i glavni kontranzularni hormoni

2. Koristeći sl. 11.4, zapišite faze sinteze inzulina. Objasnite koji razlozi mogu dovesti do razvoja nedostatka insulina? Zašto je u ovim slučajevima moguće odrediti koncentraciju C-peptida u krvi u dijagnostičke svrhe?

3. Proučite šemu za sintezu jodotironina (slika 11.5). Opišite glavne faze njihove sinteze i nacrtajte dijagram regulacije sinteze i lučenja hormona štitnjače. Objasnite glavne manifestacije hipo- i hipertireoze. Zašto je potrebno stalno pratiti nivo TSH u krvi kada se koristi tiroksin kao lijek?

4. Proučite redoslijed faza sinteze kortizola (slika 11.8). Pronađite u dijagramu faze koje kataliziraju enzimi, čiji je defekt uzrok adrenogenitalnog sindroma.

5. Opišite dijagram intracelularnog ciklusa sinteze kortizola, počevši od interakcije ACTH sa receptorom (slika 11.12), zamjenjujući brojeve nazivima uključenih proteina.

6. Nacrtajte dijagram regulacije sinteze i lučenja kortikosteroida. Objasnite uzroke i manifestacije sindroma ustezanja steroida.

7. Opišite slijed događaja koji dovode do povećanja koncentracije glukoze u krvi tokom prvog sata nakon obroka i njenog kasnijeg vraćanja na početnu vrijednost u roku od 2 sata (slika 11.13). Objasnite ulogu hormona u ovim događajima.

8. Analizirati promjene u hormonskom statusu i metabolizmu u jetri, masnom tkivu i mišićima u apsorpcijskom (sl. 11.10) i postapsorpcijskom periodu (sl. 11.11). Imenujte procese označene brojevima. Navedite regulatorne enzime i mehanizam za promjenu njihove aktivnosti, uzimajući u obzir da je primarni signal za stimulaciju ovih procesa promjena koncentracije glukoze u krvi i recipročne promjene koncentracije inzulina i glukagona (slika 11.11).

Rice. 11.12. Intracelularni ciklus sinteze kortizola:

ECS - estri holesterola; CS - holesterol

ZADACI SAMOKONTROLE

1. Odaberite tačne odgovore. Hormoni:

A. Pokazuju svoje djelovanje kroz interakciju sa receptorima B. Sintetiziraju se u stražnjem režnju hipofize

B. Promjena aktivnosti enzima djelomičnom proteolizom D. Inducirati sintezu enzima u ciljnim stanicama

D. Sinteza i sekrecija su regulisani mehanizmom povratne sprege

Rice. 11.13. Dinamika promjena koncentracije glukoze (A), inzulina (B) i glukagona (C) nakon obroka bogatog ugljikohidratima

2. Izaberi tačan odgovor. Glukagon u masnom tkivu aktivira:

A. TAG lipaza osjetljiva na hormone B. Glukoza-6-fosfat dehidrogenaza

B. Acetil-CoA karboksilaza D. LP lipaza

D. Piruvat kinaza

3. Odaberite tačne odgovore. jodtironini:

A. Sintetizira se u hipofizi

B. Interakcija sa intracelularnim receptorima

B. Stimulirati rad Na, Ka-ATPaze

D. U visokim koncentracijama ubrzavaju kataboličke procese E. Učestvuju u odgovoru na hlađenje

4. Utakmica:

A. Gravesova bolest B. Miksedem

B. Endemska struma D. Kretenizam

D. Autoimuni tiroiditis

1. Javlja se kod hipofunkcije štitne žlijezde u ranoj dobi

2. Praćeno nakupljanjem proteoglikana i vode u koži

3. Posljedica je stvaranja imunoglobulina, koji imitira djelovanje TSH

5. Odaberite tačne odgovore.

Period apsorpcije karakteriše:

A. Povećanje koncentracije inzulina u krvi B. Ubrzavanje sinteze masti u jetri

B. Ubrzanje glukoneogeneze

D. Ubrzanje glikolize u jetri

D. Povećana koncentracija glukagona u krvi

6. Odaberite tačne odgovore.

Pod uticajem insulina, jetra ubrzava:

A. Biosinteza proteina

B. Biosinteza glikogena

B. Glukoneogeneza

D. Biosinteza masnih kiselina E. Glikoliza

7. Match. Hormon:

A. Insulin B. Glukagon

B. Kortizol D. Adrenalin

Funkcija:

1. Stimuliše sintezu masti iz glukoze u jetri

2. Stimuliše mobilizaciju glikogena u mišićima

3. Stimuliše sintezu jodotironina

8. Odaberite tačne odgovore. Steroidni hormoni:

A. Prodrijeti u ciljne ćelije

B. Prenosi se krvlju u kombinaciji sa specifičnim proteinima

B. Stimulirati reakcije fosforilacije proteina

D. Interakcija sa hromatinom i promena brzine transkripcije E. Učestvovanje u procesu prevođenja.

9. Odaberite tačne odgovore. insulin:

A. Ubrzava transport glukoze u mišiće B. Ubrzava sintezu glikogena u jetri

B. Stimuliše lipolizu u masnom tkivu D. Ubrzava glukoneogenezu

D. Ubrzava transport glukoze u adipocite

1. A, G, D 6. A, B, D, D

2. A 7. 1-A, 2-G, 3-D

3. B, C, D, D 8. A, B, G

4. 1-G, 2-B, 3 - A 9. A, B, D

5. A, B, G

OSNOVNI POJMOVI I POJMOVI

2. Preprohormone

3. Stimulacije za sintezu i sekreciju

4. Ciljne ćelije

5. Receptori

6. Hijerarhija regulatornih sistema

7. Autokrini mehanizam djelovanja

8. Parakrini mehanizam djelovanja

9. Homeostaza

10. Period apsorpcije

11. Postapsorpcijski period

12. Adaptacija

13. Hipofunkcija

14. Hiperfunkcija

15. Kontrinzularni hormoni

Riješiti probleme

1. Prilikom pregleda pacijenata sa simptomima hiperkortizolizma koristi se funkcionalni test s "opterećenjem" deksametazona (deksametazon je strukturni analog kortizola). Kako će se promijeniti koncentracija 17-ketosteroida u urinu pacijenata nakon primjene deksametazona ako je uzrok hiperkortizolizma:

a) hiperprodukcija kortikotropina;

b) hormonski aktivni tumor nadbubrežne žlijezde.

2. Roditelji petogodišnje djevojčice otišli su u Dom zdravlja na konsultacije. Prilikom pregleda dijete je pokazalo manifestacije sekundarnih muških polnih karakteristika: hipertrofija mišića, prekomjeran rast dlačica, smanjeni tembar glasa. Nivo ACTH u krvi je povećan. Liječnik je dijagnosticirao adrenogenitalni sindrom (kongenitalna disfunkcija kore nadbubrežne žlijezde). Opravdajte dijagnozu doktora. Za ovo:

a) predstavi dijagram sinteze steroidnih hormona; navesti glavne fiziološki aktivne kortikosteroide i navesti njihove funkcije;

b) navedite enzime čiji nedostatak uzrokuje gore opisane simptome;

c) naznačiti formiranje kojih produkata sinteze kortikosteroida se povećava u ovoj patologiji;

d) objasni zašto dijete ima povećanu koncentraciju ACTH u krvi.

3. Jedan oblik Addisonove bolesti je posljedica atrofije ćelija kore nadbubrežne žlijezde tokom dugotrajnog liječenja kortikosteroidnim lijekovima. Glavne manifestacije bolesti: slabost mišića, hipoglukozemija,

distrofične promjene u mišićima, sniženi krvni tlak; u nekim slučajevima kod takvih pacijenata dolazi do pojačane pigmentacije kože i sluzokože. Kako objasniti navedene simptome bolesti? Za objašnjenje:

a) predstavi dijagram sinteze steroidnih hormona; navesti glavne fiziološki aktivne kortikosteroide i navesti njihove funkcije;

b) naznačiti koji nedostatak kortikosteroida uzrokuje hipoglukozemiju i mišićnu distrofiju kod ove bolesti;

c) navedite uzrok povećane pigmentacije kože kod Addisonove bolesti.

4. Liječnik je pacijentu N sa hipotireozom propisao liječenje, uključujući tiroksin. 3 mjeseca nakon početka liječenja, nivo TSH u krvi se blago smanjio. Zašto je doktor ovom pacijentu preporučio povećanje doze tiroksina? Odgovoriti:

a) predstaviti u obliku dijagrama mehanizam za regulaciju sinteze i lučenja tiroidnih hormona;

5. Devojka od 18 godina koja živi u planinskom selu obratila se endokrinologu sa pritužbama na opštu slabost, sniženu telesnu temperaturu i pogoršano raspoloženje. Pacijent je poslat na analizu krvi na TSH i jodtironine. Rezultati analize su pokazali povećanje koncentracije TSH i smanjenje koncentracije T4. objasniti:

a) na koju bolest se može posumnjati kod pacijenta;

b) šta bi mogao biti uzrok takve patologije;

c) postoji li veza između mjesta stanovanja i pojave ove bolesti;

d) koju dijetu treba slijediti da bi se spriječila ova patologija;

e) šemu za regulaciju sinteze jodotironina i rezultate testa krvi za ispitanika.

6. Za liječenje difuzne toksične strume koriste se tireostatski lijekovi grupe tionamida (tiamazol). Mehanizam djelovanja tionamida je da kada uđu u štitnu žlijezdu, potiskuju aktivnost tiroidne peroksidaze. Objasnite rezultat terapijskog učinka tionamida. Za ovo:

a) navesti glavne uzroke i kliničke manifestacije tireotoksikoze;

b) dati shemu za sintezu jodotironina i naznačiti faze u kojima lijekovi djeluju;

c) naznačiti kako će se koncentracija jodotironina i TSH promijeniti kao rezultat liječenja;

d) opisati promjene u metabolizmu tokom liječenja tionamidima.

Modularna jedinica 2 BIOHEMIJSKE PROMJENE METABOLIZMA TOKOM GLASANJA I DIJABETESA

Ciljevi učenja Biti u stanju:

1. Protumačiti promene u metabolizmu ugljenih hidrata, masti i proteina tokom posta i fizičkog vežbanja kao rezultat delovanja kontranzularnih hormona.

2. Analizirati molekularne mehanizme uzroka dijabetes melitusa.

3. Objasniti mehanizme nastanka simptoma dijabetes melitusa kao posljedice promjena u brzini metaboličkih procesa.

4. Protumačite glavne razlike u metabolizmu između posta i dijabetesa.

znati:

1. Promjene u hormonskom statusu tokom posta.

2. Promjene u metabolizmu osnovnih energenata tokom posta.

3. Promjene u hormonskom statusu i energetskom metabolizmu kod dijabetes melitusa.

4. Glavni simptomi dijabetes melitusa i mehanizmi njihovog nastanka.

5. Patogeneza akutnih komplikacija dijabetesa.

6. Biohemijske osnove kasnih komplikacija dijabetes melitusa.

7. Pristupi laboratorijskoj dijagnostici dijabetes melitusa.

8. Molekularni mehanizmi principa liječenja dijabetes melitusa i perspektivni pravci liječenja.

TEMA 11.6. PROMENE HORMONALNOG STANJA I METABOLIZMA TOKOM STADA I FIZIČKOG RADA

1. U postapsorpcijskom periodu i natašte, nivo glukoze u krvnoj plazmi pada na donju granicu normale. Omjer inzulina i glukagona se smanjuje. U tim uvjetima nastaje stanje koje karakterizira prevlast procesa katabolizma masti, glikogena i proteina na pozadini općeg smanjenja brzine metabolizma. Pod uticajem kontra-insularnih hormona u ovom periodu dolazi do izmjene supstrata između jetre, masnog tkiva, mišića i mozga. Ova razmjena ima dvije svrhe:

Održavanje koncentracije glukoze u krvi zbog glukoneogeneze za opskrbu tkiva ovisnih o glukozi (mozak, crvena krvna zrnca);

Mobilizacija drugih molekula "goriva", prvenstveno masti, da bi se obezbijedila energija za sva druga tkiva.

Manifestacija ovih promjena nam omogućava da ugrubo razlikujemo tri faze posta. Zbog prelaska metabolizma na način mobilizacije energetskih nosilaca, čak i nakon 5-6 sedmica gladovanja, koncentracija glukoze u krvi je najmanje 65 mg/dl. Glavne promjene tokom gladovanja dešavaju se u jetri, masnom tkivu i mišićima (slika 11.14).

2. Faze posta. Gladovanje može biti kratkoročno - u roku od jednog dana (prva faza), trajati nedelju dana (druga faza) ili nekoliko nedelja (treća faza).

IN prva faza koncentracija inzulina u krvi se smanjuje otprilike 10-15 puta u odnosu na period probave, a koncentracija glukagona i kortizola raste. Rezerve glikogena se iscrpljuju, povećava se brzina mobilizacije masti i brzina glukoneogeneze iz aminokiselina i glicerola, koncentracija glukoze u krvi se smanjuje na donju granicu normale (60 mg/dL).

Rice. 11.14. Promjene u metabolizmu glavnih nositelja energije tokom posta:

1 - smanjenje inzulinsko-glukagonskog indeksa; 2 - mobilizacija glikogena; 3, 4 - transport GLA do mozga i eritrocita; 5 - mobilizacija TAG-a; 6 - transport masnih kiselina u mišiće; 7 - sinteza ketonskih tijela; 8 - transport masnih kiselina u jetri; 9 - transport AK do jetre; 10 - glukoneogeneza iz AK; 11 - transport laktata u jetru; 12 - transport glicerola do jetre. Isprekidana linija označava procese čija se brzina smanjuje

U druga faza mobilizacija masti se nastavlja, povećava se koncentracija masnih kiselina u krvi, povećava se brzina stvaranja ketonskih tijela u jetri i, shodno tome, njihova koncentracija u krvi; osjeća se miris acetona koji se oslobađa s izdahnutim zrakom i znojem od osobe koja gladuje. Glukoneogeneza se nastavlja zbog razgradnje tkivnih proteina.

IN treća faza smanjuje se brzina razgradnje proteina i stopa glukoneogeneze iz aminokiselina. Brzina metabolizma se usporava. Balans azota je negativan tokom svih faza posta. Za mozak, ketonska tijela postaju važan izvor energije, zajedno sa glukozom.

3. Promjene u metabolizmu osnovnih energenata tokom posta. Metabolizam ugljikohidrata. Zalihe glikogena u tijelu se iscrpljuju tokom 24-satnog posta. Tako se zbog mobilizacije glikogena osigurava samo kratkotrajno gladovanje. Glavni proces koji obezbeđuje tkiva glukozom tokom posta je glukoneogeneza. Glukoneogeneza počinje da se ubrzava 4-6 sati nakon posljednjeg obroka i postaje jedini izvor glukoze tokom perioda dugotrajnog gladovanja. Glavni supstrati glukoneogeneze su aminokiseline, glicerol i laktat.

4. Metabolizam masti i ketonskih tijela. Glavni izvor energije u prvim danima posta su masne kiseline, koje se formiraju iz TAG-a u masnom tkivu. U jetri se ubrzava sinteza ketonskih tijela. Sinteza ketonskih tijela počinje u prvim danima gladovanja. Ketonska tijela se uglavnom koriste u mišićima. Energetske potrebe mozga djelimično osiguravaju ketonska tijela. Nakon 3 sedmice gladovanja, brzina oksidacije ketonskih tijela u mišićima se smanjuje i mišići gotovo isključivo koriste masne kiseline. Povećava se koncentracija ketonskih tijela u krvi. Korištenje ketonskih tijela od strane mozga se nastavlja, ali postaje manje aktivno zbog smanjenja brzine glukoneogeneze i smanjene koncentracije glukoze.

5. Metabolizam proteina. Tokom prvih nekoliko dana posta, mišićni proteini, glavni izvor supstrata za glukoneogenezu, brzo se razgrađuju. Nakon nekoliko sedmica gladovanja, brzina glukoneogeneze iz aminokiselina se smanjuje uglavnom zbog smanjene potrošnje glukoze i upotrebe ketonskih tijela u mozgu. Smanjenje brzine glukoneogeneze iz aminokiselina neophodno je za očuvanje proteina, jer gubitak 1/3 svih proteina može dovesti do smrti. Trajanje posta ovisi o tome koliko dugo se ketonska tijela mogu sintetizirati i koristiti. Međutim, oksaloacetat i druge komponente TCA ciklusa su potrebne za oksidaciju ketonskih tijela. Normalno se formiraju od glukoze i aminokiselina, a tokom posta samo od aminokiselina.

TEMA 11.7. PROMENE HORMONSKOG STANJA I METABOLIZMA KOD DIJABETESA

1. Dijabetes nastaje zbog relativnog ili apsolutnog nedostatka inzulina. Prema klasifikaciji SZO, postoje dva glavna oblika bolesti: dijabetes tipa I - ovisni o inzulinu (IDDM), i dijabetes tipa II (INSD)- nezavisan od insulina.

2. IDDM je posljedica uništenja β-ćelija Langerhansovih otočića kao rezultat autoimunih reakcija. Dijabetes tipa I može biti uzrokovan virusnom infekcijom koja uzrokuje uništavanje β-ćelija. Ovi virusi uključuju male boginje, rubeolu, boginje, citomegalovirus, zauške, Coxsackie virus i adenovirus. IDDM čini otprilike 25-30% svih slučajeva dijabetesa. U pravilu, uništavanje β-ćelija se odvija sporo i početak bolesti nije praćen metaboličkim poremećajima. Kada 80-95% stanica umre, dolazi do apsolutnog nedostatka inzulina i razvijaju se teški metabolički poremećaji. IDDM najčešće pogađa djecu, adolescente i mlade odrasle osobe, ali se može pojaviti u bilo kojoj dobi (počevši od jedne godine).

3. NIDSD razvija se zbog kršenja konverzije proinzulina u inzulin, regulacije lučenja inzulina, povećane brzine katabolizma inzulina, oštećenja mehanizama prijenosa inzulinskog signala do ciljnih stanica (na primjer, defekt inzulinskog receptora, oštećenje intracelularnih medijatora inzulinskog signala itd.), stvaranje antitijela na inzulinske receptore, a koncentracija inzulina u krvi može biti normalna ili čak povećana. Faktori koji određuju razvoj i klinički tok bolesti su gojaznost, loša prehrana, sjedilački način života i stres. NIDDM obično pogađa osobe starije od 40 godina, razvija se postepeno, a simptomi su umjereni. Akutne komplikacije su rijetke.

4. Metaboličke promjene kod dijabetes melitusa. Kod dijabetes melitusa, u pravilu, omjer inzulin-glukagon je smanjen. Istovremeno, stimulacija procesa taloženja glikogena i masti slabi, a mobilizacija energetskih rezervi se povećava. Jetra, mišići i masno tkivo funkcioniraju u postapsorpcijskom stanju čak i nakon jela.

5. Simptomi dijabetesa. Hiperglukozemija. Sve oblike dijabetesa karakteriziraju povećane koncentracije glukoze u krvi - hiperglukozemija, i nakon jela i na prazan želudac, kao i glukozurija. Nakon obroka koncentracija glukoze može dostići 300-500 mg/dl i ostaje na visokom nivou u postapsorpcijskom periodu, tj. smanjuje se tolerancija na glukozu.

Smanjenje tolerancije na glukozu se također opaža u slučajevima latentnog (latentnog) dijabetes melitusa. U tim slučajevima ljudi nemaju tegobe i kliničke simptome karakteristične za dijabetes melitus, a koncentracija glukoze u krvi natašte odgovara gornjoj granici normale. Međutim, upotreba provokativnih testova (na primjer, opterećenje šećerom) otkriva smanjenje tolerancije glukoze (slika 11.15).

Povećanje koncentracije glukoze u plazmi kod IDDM uzrokovano je nekoliko razloga. Sa smanjenjem inzulinsko-glukagonskog indeksa, povećavaju se efekti kontrainzularnih hormona, smanjuje se broj transportnih proteina glukoze (GLUT-4) na membranama stanica ovisnih o inzulinu (masno tkivo i mišići). Posljedično, potrošnja glukoze u ovim stanicama je smanjena. U mišićima i jetri glukoza se ne skladišti u obliku glikogena, u masnom tkivu se smanjuje brzina sinteze i skladištenja masti. Osim toga, djelovanjem konrinzularnih hormona, prvenstveno glukagona, aktivira se glukoneogeneza iz aminokiselina, glicerola i laktata. Povećanje razine glukoze u krvi kod dijabetes melitusa iznad renalne koncentracijske granice od 180 mg/dL uzrokuje izlučivanje glukoze u urinu.

Ketonemija je karakterističan znak dijabetes melitusa. Sa niskim omjerom inzulin-glukagon, masti se ne talože, njihov katabolizam se ubrzava, jer je lipaza osjetljiva na hormone u masnom tkivu u fosforiliranom aktivnom obliku. Povećava se koncentracija neesterificiranih masnih kiselina u krvi. Jetra preuzima masne kiseline i oksidira ih u acetil-CoA, koji zauzvrat

Rice. 11.15. Promjene u toleranciji glukoze u bolesnika s latentnim dijabetes melitusom.

Određivanje tolerancije na glukozu koristi se za dijagnosticiranje dijabetes melitusa. Ispitanik uzima otopinu glukoze u količini od 1 g na 1 kg tjelesne težine (opterećenje šećerom). Koncentracije glukoze u krvi se mjere tokom 2-3 sata u intervalima od 30 minuta. 1 - kod zdrave osobe, 2 - kod pacijenta sa dijabetes melitusom

pretvara se u β-hidroksimaslačnu i acetooctenu kiselinu, što rezultira povećanjem koncentracije ketonskih tijela u krvi - ketonemija. U tkivima se acetoacetat djelimično dekarboksira u aceton, čiji miris dolazi od dijabetičara i osjeća se čak i na daljinu. Povećanje koncentracije ketonskih tijela u krvi (iznad 20 mg/dL, ponekad i do 100 mg/dL) dovodi do ketonurija. Akumulacija ketonskih tijela smanjuje puferski kapacitet krvi i uzrokuje acidoza (ketoacidoza).

Hiperlipoproteinemija. Masti iz ishrane se ne talože u masnom tkivu zbog oslabljenog procesa skladištenja i niske aktivnosti LP-lipaze, već ulaze u jetru, gde se pretvaraju u triacilglicerole, koji se transportuju iz jetre kao deo VLDL.

Azotemija. Kod dijabetesa, nedostatak inzulina dovodi do smanjenja brzine sinteze i povećane razgradnje proteina u tijelu. To uzrokuje povećanje koncentracije aminokiselina u krvi. Aminokiseline ulaze u jetru i deaminiraju se. Ostaci glikogenih aminokiselina bez dušika uključeni su u glukoneogenezu, što dodatno pojačava hiperglukozemiju. Amonijak koji nastaje u ovom slučaju ulazi u ornitinski ciklus, što dovodi do povećanja koncentracije uree u krvi i, prema tome, u urinu - azotemija I azoturija.

Poliurija. Za uklanjanje velikih količina glukoze, ketonskih tijela i uree potrebna je velika količina tekućine, što može dovesti do dehidracije. To se objašnjava posebnostima sposobnosti koncentracije bubrega. Na primjer, izlučivanje urina kod pacijenata se povećava nekoliko puta iu nekim slučajevima doseže 8-9 litara dnevno, ali češće ne prelazi 3-4 litre. Ovaj simptom se zove poliurija. Gubitak vode uzrokuje stalnu žeđ i povećanu potrošnju vode - polidipsija.

6. Akutne komplikacije dijabetes melitusa. Mehanizmi razvoja dijabetičke kome. Poremećaji u metabolizmu ugljikohidrata, masti i proteina kod dijabetes melitusa mogu dovesti do razvoja komatoznih stanja (akutnih komplikacija). Dijabetička koma se manifestira kao nagli poremećaj svih tjelesnih funkcija, praćen gubitkom svijesti. Glavni prekursori dijabetičke kome su acidoza i dehidracija tkiva (slika 11.16).

Kod dekompenzacije dijabetesa dolazi do poremećaja metabolizma vode i elektrolita. Razlog tome je hiperglukozemija, praćena povećanjem osmotskog tlaka u vaskularnom krevetu. Za održavanje osmolarnosti počinje kompenzacijsko kretanje tekućine iz stanica i ekstracelularnog prostora u vaskularni krevet. To dovodi do gubitka tkiva vode i elektrolita, prvenstveno Na+, K+, Cl -, HCO 3 - jona. Kao rezultat, razvija se teška ćelijska dehidracija i nedostatak intracelularnih jona (prvenstveno K+), praćeni općom dehidracijom. To dovodi do smanjene periferne cirkulacije, smanjenog cerebralnog i bubrežnog krvotoka i hipoksije. Dijabetička koma se razvija polako tokom nekoliko dana, ali ponekad može

Rice. 11.16. Metaboličke promjene kod dijabetes melitusa i uzroci dijabetičke kome

nastaju u roku od nekoliko sati. Prvi znaci mogu biti mučnina, povraćanje, letargija. Krvni pritisak kod pacijenata je snižen.

Komatozna stanja kod dijabetes melitusa mogu se manifestovati u tri glavna oblika: ketoacidotičnom, hiperosmolarnom i laktacidotičnom.

Ketoacidotsku komu karakterizira teški nedostatak inzulina, ketoacidoza, poliurija i polidipsija. Hiperglukozemiju (20-30 mmol/l), uzrokovanu nedostatkom insulina, prate veliki gubici tečnosti i elektrolita, dehidracija i hiperosmolarnost plazme. Ukupna koncentracija ketonskih tijela dostiže 100 mg/dL i više.

At hiperosmolarni komi postoje izuzetno visoki nivoi glukoze u krvnoj plazmi, poliurija, polidipsija i uvijek se javlja teška dehidracija. Pretpostavlja se da je kod većine pacijenata hiperglukozemija posljedica istovremene bubrežne disfunkcije. Ketonska tijela u krvnom serumu obično se ne mogu detektirati.

At laktacidotična U komi prevladavaju hipotenzija, smanjena periferna cirkulacija i hipoksija tkiva, što dovodi do pomaka metabolizma prema anaerobnoj glikolizi, što uzrokuje povećanje koncentracije mliječne kiseline u krvi (laktacidoza).

7. Kasne komplikacije dijabetesa su posljedica produžene hiperglukozemije i često dovode do ranog invaliditeta pacijenata. Hiperglukozemija dovodi do oštećenja krvnih sudova i disfunkcije različitih tkiva i organa. Jedan od glavnih mehanizama oštećenja tkiva kod dijabetes melitusa je glukozilacija proteini i povezana disfunkcija ćelija tkiva, promjene u reološkim svojstvima krvi i hemodinamici (fluidnost, viskoznost).

Neki spojevi obično sadrže komponente ugljikohidrata (glikoproteine, proteoglikane, glikolipide). Sinteza ovih spojeva nastaje kao rezultat enzimskih reakcija (enzimska glukozilacija). Međutim, u ljudskom tijelu može doći i do neenzimske interakcije aldehidne grupe glukoze sa slobodnim amino grupama proteina (neenzimska glukozilacija). U tkivima zdravih ljudi ovaj proces se odvija sporo, ali se kod hiperglukozemije ubrzava.

Jedan od prvih znakova dijabetesa je povećanje glukoziliranog hemoglobina za 2-3 puta. Tokom života eritrocita, glukoza slobodno prodire u njihovu membranu i bez sudjelovanja enzima, nepovratno se vezuje za hemoglobin, uglavnom β-lance. Ovo proizvodi glukozilirani oblik hemoglobina HbA 1c. Ovaj oblik hemoglobina se takođe nalazi u malim količinama kod zdravih ljudi. U stanjima hronične hiperglukozemije raste procenat HbA 1c u odnosu na ukupnu količinu hemoglobina.

Stepen glukozilacije proteina zavisi od brzine njihovog obrtanja. Više promjena se akumulira u proteinima koji se sporo okreću. Proteini koji se sporo razmjenjuju uključuju međućelijske proteine

matriks, bazalne membrane, očna sočiva (kristalini). Zadebljanje bazalnih membrana jedan je od ranih i trajnih znakova dijabetes melitusa, koji se manifestuje u obliku dijabetičke angiopatije.

Promjene koje se manifestiraju smanjenjem elastičnosti arterija, oštećenjem velikih i srednjih žila mozga, srca i donjih ekstremiteta nazivaju se dijabetičke makroangiopatije. Razvijaju se kao rezultat glukozilacije proteina intercelularnog matriksa - kolagena i elastina, što dovodi do smanjenja elastičnosti krvnih žila i slabe cirkulacije.

Posljedica oštećenja kapilara i malih žila - m ikroangiopatije manifestiraju se u obliku nefro- i retinopatije. Uzrok nekih kasnih komplikacija dijabetes melitusa (katarakta, retinopatija) može biti povećanje brzine konverzije glukoze u sorbitol. Sorbitol se ne koristi u drugim metaboličkim putevima, a brzina njegove difuzije iz ćelija je niska. Kod pacijenata sa šećernom bolešću, sorbitol se akumulira u retini i očnom sočivu, glomerularnim ćelijama bubrega, Schwannovim ćelijama i endotelu. Sorbitol u visokim koncentracijama je toksičan za stanice. Njegovo nakupljanje u neuronima dovodi do povećanja osmotskog pritiska, oticanja ćelija i edema tkiva. Opacifikacija sočiva, ili katarakta, može se razviti kako kao rezultat oticanja sočiva uzrokovanog nakupljanjem sorbitola i narušavanjem uređene strukture kristalina, tako i kao rezultat glukozilacije kristalina, koji formiraju multimolekularne agregate koji povećavaju refrakcijsku moć. sočiva.

ZADACI ZA VANNASTAVNI RAD

1. Pogledajte sl. 11.14, nacrtajte dijagrame procesa koji se ubrzavaju u jetri i drugim tkivima nakon početka postapsorptivnog perioda, zapišite nazive metaboličkih puteva i odgovarajućih regulatornih enzima.

2. Analizirajte metaboličke promjene prikazane na Sl. 11.10 i 11.11 i uporedi ih sa promenama prikazanim na Sl. 11.14. Za ovo:

a) imenovati procese koji se aktiviraju i inhibiraju tokom dugotrajnog gladovanja;

b) odabrati i napisati dijagrame procesa kojima se održava koncentracija glukoze u krvi tokom dugotrajnog gladovanja;

c) za svaki odabrani proces navesti ključne enzime i hormone

mons, pod čijim uticajem dolazi do njihove aktivacije;

d) odabrati i napisati dijagrame procesa kroz koje se

snabdijevanje mišića energijom tokom dugotrajnog gladovanja.

3. Proučiti dijagram metaboličkih promjena kod dijabetes melitusa (sl. 11.16) Objasniti razloge za pojavu hiperglukozemije. Zapisati nazive metaboličkih puteva koji se ubrzavaju u ovim uslovima.

4. Objasnite uzroke i mehanizme ketoacidoze kod dijabetes melitusa i nacrtajte odgovarajući dijagram.

5. Uporedite promene u hormonskom statusu i metabolizmu tokom dijabetes melitusa i gladovanja (sl. 11.14 i 11.16). Objasnite zašto na pozadini hiperglukozemije kod dijabetes melitusa dolazi do katabolizma masti i proteina.

6. Navedite glavne simptome dijabetesa. Opravdajte valjanost izraza: „dijabetes melitus je glad u izobilju“. Za ovo:

a) navedite manifestacije dijabetes melitusa koje su slične promjenama metabolizma tokom posta;

b) objasni razloge za ove promjene;

c) navedite glavne razlike u metabolizmu tokom dijabetesa i posta.

7. Nastavite sa popunjavanjem tabele kasnih komplikacija dijabetes melitusa (tabela 11.2):

Tabela 11.2. Kasne komplikacije dijabetesa

ZADACI SAMOKONTROLE

1. Izaberi tačan odgovor.

Kada postite:

A. Acetil-CoA karboksilaza je fosforilirana i aktivna B. Hormonski osjetljiva TAG lipaza je neaktivna

B. LP lipaza je aktivna u masnom tkivu

D. Piruvat kinaza u jetri je fosforilirana i aktivna D. cAMP zavisna protein kinaza je aktivna u adipocitima

2. Odaberite tačne odgovore. Tokom trodnevnog posta:

A. Insulin-glukagon indeks je smanjen

B. Povećava se brzina glukoneogeneze iz aminokiselina

B. Smanjuje se brzina sinteze TAG u jetri D. Smanjuje se stopa β-oksidacije u jetri

D. Koncentracija ketonskih tijela u krvi je viša od normalne

3. Odaberite tačne odgovore.

Povećanje brzine sinteze ketonskih tijela tokom gladovanja posljedica je:

A. Smanjenje nivoa glukagona

B. Smanjeno stvaranje acetil-CoA u jetri

B. Povećana koncentracija masnih kiselina u krvnoj plazmi D. Smanjenje brzine β-oksidacije u jetri

D. Smanjenje aktivnosti hormon-senzitivne TAG lipaze u adipocitima

4. Odaberite tačne odgovore.

Kod dijabetes melitusa u jetri se javlja sljedeće:

A. Ubrzanje sinteze glikogena

B. Povećana stopa glukoneogeneze

B. Smanjena brzina sinteze masti

D. Povećanje brzine sinteze acetoacetata

D. Povećana aktivnost acetil-CoA karboksilaze

5. Utakmica:

A. Visok nivo insulina B. Alkaloza

B. Hipoglukozemija

D. Visoki nivoi kortizola

D. Autoimuno oštećenje β-ćelija

1. Samo za dijabetes

2. Samo na postu

3. Samo za steroidni dijabetes

6. Odaberite tačne odgovore.

Kod IDDM-a pacijenti najčešće pronalaze:

A. Hiperglukozemija

B. Visoka stopa katabolizma insulina

B. Koncentracija inzulina u krvi je normalna ili viša od normalne D. Antitijela na β-ćelije pankreasa

D. Mikroangiopatije

7. Utakmica:

A. Makroangiopatija B. Katarakta

B. Mikroangiopatije G. Nefropatija

D. Neuropatije

1. Aktivacija sorbitolnog puta u Schwannovim ćelijama

2. Glukozilacija kristalina

3. Zadebljanje bazalnih membrana glomerula

STANDARDI ODGOVORA NA “ZADAKE SAMOKONTROLE”

2. A B C D

4. B, C, D

5. 1-D, 2-B, 3-G

6. A, G, D

7. 1-D, 2-B, 3-G

OSNOVNI POJMOVI I POJMOVI

1. Post

2. Faze posta

3. Dijabetes melitus

6. Hiperglukozemija - glikozurija

7. Ketonemija - ketonurija

8. Azotemija - azoturija

9. Kasne komplikacije dijabetesa

10. Dijabetička koma

11. Ketoacidotična koma

12. Hiperosmolarna koma

13. Laktacidotična koma

14. Mikroangiopatije

15. Makroangiopatije

16. Neuropatije

17. Nefropatija

ZADACI ZA RAD U UČIONICI

Riješiti probleme

1. Turisti nisu računali svoje zalihe hrane i dok nisu stigli do prvog naselja bili su primorani da gladuju 2 dana. Koje promjene u metabolizmu će se dogoditi kod ovih turista? Za objašnjenje:

a) naznačiti kako će se promijeniti koncentracija glukoze u krvi turista do kraja 2. dana posta;

b) napisati dijagrame procesa zbog čije aktivacije se održava normalna koncentracija glukoze prvog dana gladovanja;

c) navedite hormone koji regulišu nivo glukoze u ovom periodu;

d) predstaviti u obliku dijagrama mehanizam djelovanja ovih hormona;

e) naznačiti regulatorne reakcije ovih puteva i metode njihovog aktiviranja.

2. Biohemijske studije krvi i urina pacijenta sa dijabetesom melitusom tipa I pokazale su:

Kako će se ovi pokazatelji promijeniti s jednom injekcijom prosječne dnevne doze inzulina pacijentu? Kao rezultat aktivacije kojih procesa će doći do ovih promjena?

3. Pacijent je došao kod terapeuta sa pritužbama na progresivnu slabost, pospanost i vrtoglavicu. Simptomi su se pojačavali tokom gladovanja, što je omogućilo doktoru da pretpostavi da pacijent ima hipoglukozemiju. Test krvi je potvrdio pretpostavku (nivo glukoze manji od 2,5 mmol/l), a pokazao je i visoko povišen nivo C-peptida (više od 800 pmol/l). Pacijent ne boluje od dijabetesa i ne uzima antihiperglikemijske lijekove. Na koju bolest se može posumnjati? Prilikom odgovora na pitanje:

a) navedite stimuluse koji utiču na lučenje insulina;

b) opisati učinak inzulina na metabolizam ugljikohidrata i masti u jetri, masnom tkivu i mišićima;

c) objasni zašto je hipoglukozemija opasna i koji procesi u organizmu inače sprečavaju razvoj hipoglukozemije čak i tokom gladovanja;

d) imenovati bolest i predložiti metod liječenja.

4. Pacijent N se žalio na stalni osjećaj gladi, žeđi, umora i umora. Određivanje koncentracije glukoze natašte pokazalo je 130 mg/dl. Koje dodatne studije treba provesti da bi se postavila dijagnoza u ovom slučaju? Koji se rezultati mogu predvidjeti ako se ispitaniku dijagnosticira dijabetes tipa II?

5. Pacijent s dijagnozom IDDM nije dugo primao injekcije inzulina. Nakon što se pacijent konsultuje sa lekarom i obavi detaljan pregled, propisuje se insulinska terapija. Nakon 2 mjeseca, određivanje koncentracije glukoze u krvi natašte pokazalo je 85 mg/dL, nivo glukoziliranog hemoglobina je bio 14% ukupnog hemoglobina (normalni raspon 5,8-7,2%).

Koji su mogući razlozi visoke koncentracije glukoziliranog hemoglobina kod ovog pacijenta, uprkos liječenju? Navedite primjere glukozilacije drugih proteina. Objasnite do kakvih komplikacija to može dovesti.

6. Pacijent star 39 godina je primljen sa pritužbama na jaku žeđ i umor. Gubitak težine u proteklih 5 sedmica iznosio je 4 kg, uprkos dobrom apetitu i normalnoj fizičkoj aktivnosti. Test krvi je pokazao da je koncentracija glukoze 2 sata nakon jela bila 242 mg/dL. Na koju bolest se može posumnjati kod ovog pacijenta? Šta uzrokuje žeđ? Kako objasniti brzi zamor pacijenta?

Modularna jedinica 3 REGULACIJA VODNO-SOLI METABOLIZMA. ULOGA VAZOPRESIN, ALDOSTERON I RENIN-ANGIOTENSIN SISTEMA. REGULACIJA CA 2+ I METABOLIZMA FOSFATA

Ciljevi učenja Biti u stanju:

1. Analizirati metaboličke promjene koje se javljaju kod određenih poremećaja metabolizma vode i soli (hiperaldosteronizam, renalna hipertenzija).

2. Protumačiti molekularne mehanizme poremećaja u sintezi i lučenju hormona koji osiguravaju regulaciju metabolizma kalcijuma.

znati:

1. Karakteristike glavnih hormona VSO i faze njegove regulacije.

2. Glavne funkcije kalcija u tijelu.

3. Mehanizmi hormonske regulacije razmjene kalcijumovih i fosfatnih jona.

4. Manifestacije određenih poremećaja sinteze i lučenja hormona koji regulišu metabolizam kalcijuma i fosfata (hipo- i hiperparatireoza, rahitis).

TEMA 11.8. REGULACIJA METABOLIZMA VODE I SOLI

1. Glavni parametri homeostaza vode i soli su osmotski pritisak, pH i zapremina intracelularne i ekstracelularne tečnosti. Promjene ovih parametara mogu dovesti do promjena krvnog tlaka, acidoze ili alkaloze, dehidracije i edema. Glavni hormoni uključeni u regulaciju ravnoteže vode i soli su antidiuretički hormon (ADH), aldosteron I atrijalni natriuretski faktor (ANF).

2. Antidiuretski hormon(ADG), ili vazopresin, je peptid koji sadrži devet aminokiselina povezanih jednim disulfidnim mostom. Sintetiše se kao prohormon u hipotalamusu, zatim se transportuje do nervnih završetaka zadnjeg režnja hipofize, odakle se luči u krvotok uz odgovarajuću stimulaciju. Kretanje duž aksona povezano je sa specifičnim proteinom nosačem (neurofizinom) (slika 11.17).

Stimulus koji izaziva lučenje ADH je povećanje koncentracije jona natrijuma i povećanje osmotskog pritiska ekstracelularne tečnosti.

Najvažnije ciljne ćelije za ADH su ćelije distalnih tubula i sabirnih kanala bubrega. Ćelije ovih kanala su relativno nepropusne za vodu, a u nedostatku ADH, urin nije koncentrisan i može se izlučiti u količinama većim od 20 litara dnevno (norma je 1-1,5 litara dnevno).

Rice. 11.17. Sekrecija i mehanizam djelovanja antidiuretskog hormona:

A: 1 - supraoptički neuron; 2 - paraventrikularni neuron; 3 - prednji režanj hipofize; 4 - zadnji režanj hipofize; 5 - ADH-neurofizin; B: 1 - ADH se vezuje za membranski receptor V 2, izazivajući aktivaciju adenilat ciklaze (AC) i, kao posljedicu, stvaranje cAMP; 2 - cAMP aktivira protein kinazu, koja fosforiliše proteine; 3 - fosforilirani proteini indukuju transkripciju gena za protein akvaporin; 4 - akvaporin je integrisan u membranu ćelije bubrežnih tubula

Postoje dvije vrste receptora za ADH - V 1 i V 2. Receptor V 2 nalazi se samo na površini epitelnih ćelija bubrega. Vezivanje ADH za V2 povezano je sa sistemom adenilat ciklaze i stimuliše aktivaciju protein kinaze (PKA), koja fosforiliše proteine ​​koji stimulišu ekspresiju gena membranskog proteina - akvaporina-2. Akvaporin-2 se kreće do apikalne membrane, integrira se u nju i formira vodene kanale kroz koje molekule vode slobodno difundiraju u stanice

bubrežnih tubula, a zatim ulaze u intersticijski prostor. Kao rezultat, voda se reapsorbuje iz bubrežnih tubula (vidi sliku 11.17). Tip V receptora lokalizovan u glatkim mišićnim membranama. Interakcija ADH sa V 1 receptorom dovodi do aktivacije fosfolipaze C, što rezultira oslobađanjem Ca 2 + iz endoplazmatskog retikuluma i kontrakcijom glatkih mišićnih slojeva krvnih sudova.

3. Diabetes insipidus. Nedostatak ADH, uzrokovan disfunkcijom zadnjeg režnja hipofize, kao i poremećajem u sistemu hormonskog prijenosa signala, može dovesti do razvoja dijabetes insipidus. Glavna manifestacija dijabetesa insipidusa je poliurija, one. izlučivanje velike količine urina niske gustine.

4. Aldosteron- najaktivniji mineralokortikosteroid - sintetiziraju ga stanice glomerulozne zone korteksa nadbubrežne žlijezde iz kolesterola. Sintezu i lučenje aldosterona stimulišu niske koncentracije Na+, visoke koncentracije K+ i sistem renin-angiotenzin. Hormon prodire u ćelije bubrežnih tubula, stupa u interakciju sa specifičnim receptorom, citoplazmatskim ili nuklearnim (slika 11.18), i inducira sintezu proteina koji osiguravaju reapsorpciju jona natrijuma i izlučivanje jona kalija.

Osim toga, proteini, čiju sintezu inducira aldosteron, povećavaju broj pumpi Na+, K+ - ATPaze, a služe i kao enzimi TCA ciklusa koji stvaraju molekule ATP-a za aktivni transport jona. Ukupni rezultat djelovanja aldosterona je zadržavanje NaCl u tijelu.

5. Glavnu ulogu u regulaciji ravnoteže vode i soli, a samim tim i regulacije volumena krvi i krvnog pritiska, ima sistem renin-angiotenzinaldosteron(Sl. 11.19).

Proteolitički enzim renin sintetiziraju jukstaglomerularne stanice bubrežnih aferentnih arteriola. Smanjenje krvnog tlaka u aferentnim arteriolama, gubitak tekućine ili krvi i smanjenje koncentracije NaCl stimuliraju oslobađanje renina. Protein proizveden u jetri angiotenzinogen hidrolizovan reninom da bi se formirao angiotenzin I, koji zauzvrat služi kao supstrat za ACE (enzim koji konvertuje angiotenzin karboksidipentidil peptidazu). Dipeptid se odvaja od angiotenzina I da bi nastao angiotenzin II. Kroz inozitol fosfatni sistem a ngiotenzin II stimuliše sintezu i lučenje aldosterona. Kao moćan vazokonstriktor, angiotenzin II izaziva kontrakciju glatkih mišićnih ćelija krvnih sudova, shodno tome, povećanje krvnog pritiska i, osim toga, izaziva žeđ.

6. Sistem renin-angiotenzin-aldosteron obezbeđuje obnavljanje volumena krvi, koji se može smanjiti kao rezultat krvarenja, obilnog povraćanja, proljeva, znojenja – stanja koja su signal za

Rice. 11.18. Mehanizam djelovanja aldosterona.

Aldosteron, u interakciji sa intracelularnim receptorima, stimuliše sintezu proteina. Ovi proteini mogu biti:

1 - komponente natrijumskih kanala i povećavaju reapsorpciju Na+ iz urina;

2 - enzimi TCA ciklusa, čija aktivnost osigurava proizvodnju ATP-a; 3 - Na+, K+ - ATPaza, pumpa koja održava nisku unutarćelijsku koncentraciju jona natrijuma i visoku koncentraciju jona kalija

oslobađanje renina. To je također olakšano smanjenjem impulsa iz baroreceptora atrija i arterija kao rezultat smanjenja intravaskularnog volumena tekućine. Kao rezultat, povećava se stvaranje angiotenzina II i, shodno tome, povećava se koncentracija aldosterona u krvi, što uzrokuje zadržavanje natrijevih iona. Ovo služi kao signal za osmoreceptore hipotalamusa i lučenje ADH iz nervnih završetaka prednje hipofize, što stimuliše reapsorpciju vode iz sabirnih kanala. Angiotenzin II, koji ima snažan vazokonstriktorni efekat, povećava krvni pritisak i povećava žeđ. Voda koja dolazi s pićem zadržava se u tijelu u većoj mjeri nego što je to normalno.

Rice. 11.19. Sistem renin-angiotenzin-aldosteron.

ACE - enzim koji konvertuje angiotenzin (drugi naziv za karboksipeptidil dipeptidazu)

Smanjenje zapremine tečnosti i snižavanje krvnog pritiska aktiviraju sistem renin-angiotenzin-aldosteron;

Angiotenzin II uzrokuje kratkotrajnu vazokonstrikciju i povećanje krvnog tlaka;

Aldosteron stimulira zadržavanje natrijuma, što rezultira oslobađanjem vazopresina i povećanom reapsorpcijom vode;

Angiotenzin II takođe izaziva osećaj žeđi, što povećava tečnost u telu

Povećanje zapremine tečnosti i povećanje krvnog pritiska uklanja stimulans koji je izazvao aktivaciju renin-angiotenzin sistema i lučenje aldosterona i kao rezultat toga dovodi do obnavljanja zapremine krvi.

7. Do smanjenja perfuzijskog pritiska u bubrežnim glomerulima može doći i zbog suženja (stenoze) bubrežne arterije ili nefroskleroze. U ovom slučaju se uključuje i cijeli sistem renin-angiotenzin. Ali pošto su početni volumen krvi i pritisak normalni, uključivanje sistema dovodi do povećanja krvnog pritiska iznad normale i razvoja tzv. bubrežna hipertenzija.

8. hiperaldosteronizam - Ovo je bolest uzrokovana hipersekrecijom aldosterona od strane nadbubrežnih žlijezda. Razlog primarni hiperaldosteronizam (Connov sindrom) je adenom nadbubrežne žlijezde ili difuzna hipertrofija stanica glomerulozne zone koje proizvode aldosteron. Kod primarnog hiperaldosteronizma, višak aldosterona povećava reapsorpciju natrijuma u bubrežnim tubulima. Povećanje koncentracije Na+ u plazmi stimulira lučenje antidiuretskog hormona i zadržavanje vode u bubrezima. Osim toga, pojačano je izlučivanje iona kalija, magnezija i protona. Kao rezultat toga, razvija se hipernatremija, koja uzrokuje, posebno, hipertenziju, hipervolemiju i edem; hipokalijemija koja dovodi do slabosti mišića, kao i manjka magnezija i metaboličke alkaloze. Razlog sekundarni hiperaldosteronizam je povećan nivo renina i angiotenzina II, to stimuliše koru nadbubrežne žlezde i dovodi do suvišne sinteze aldosterona. Klinički simptomi su manje izraženi nego kod primarnog aldosteronizma. Istovremeno određivanje koncentracije aldosterona i aktivnosti renina u plazmi omogućava nam da definitivno razlikujemo primarni (aktivnost renina u plazmi je smanjena) i sekundarni (aktivnost renina u plazmi je povećana) hiperaldosteronizam.

9. Atrijalni natriuretski faktor (ANF)- peptid koji se sintetiše i skladišti kao prohormon u srčanim ćelijama. Glavni faktor koji reguliše lučenje PNP je povećanje krvnog pritiska. Glavne ciljne ćelije PNF-a su bubrezi, nadbubrežne žlijezde i periferne arterije. PNP receptor plazma membrane je katalitički receptor sa aktivnošću gvanilat ciklaze. Kao rezultat

Rice. 11.20. Efekti PNF-a:

1 - inhibira oslobađanje renina; 2 - inhibira lučenje aldosterona; 3 - inhibira lučenje ADH; 4 - izaziva vaskularnu relaksaciju

Kada se PNP veže za receptor, aktivnost gvanilat ciklaze receptora se povećava i ciklički GMP se formira iz GTP. Kao rezultat djelovanja PNF-a, inhibira se stvaranje i lučenje renina i aldosterona. Neto efekat PNF-a je povećanje izlučivanja Na+ i vode i smanjenje krvnog pritiska (slika 11.20).

PNF se općenito smatra fiziološkim antagonistom angiotenzina II jer uzrokuje vazodilataciju i gubitak soli i vode.

TEMA 11.9. REGULACIJA METABOLIZMA KALCIJUMA I FOSFATA. STRUKTURA, SINTEZA I MEHANIZAM DJELOVANJA PARATNOG HORMONA, KALCITRIOLA I KALCITONINA

1. Odraslo ljudsko tijelo sadrži -1,2 kg kalcijuma. Glavni izvor kalcijuma u tijelu je kalcijum u kostima (99% ukupnog kalcijuma u tijelu). Druga osnova su joni kalcijuma rastvoreni u tečnostima ili kombinovani sa proteinima tečnosti i tkiva. Koncentracija kalcijuma u ćelijama zavisi od njegove koncentracije u ekstracelularnoj tečnosti. Koncentracija Ca 2+ u krvi zdravih ljudi je 2,12-2,6 mmol/l (9-11 mg/dl), u unutarćelijskoj tečnosti je hiljadama puta manja.

Kalcijum služi kao glavna mineralna strukturna komponenta koštanog tkiva. Kalcijumovi joni su uključeni u kontrakciju mišića, povećavaju propusnost ćelijske membrane za jone kalijuma, utiču na provodljivost natrijuma ćelija, rad jonskih pumpi, potiču lučenje hormona, učestvuju u kaskadnom mehanizmu zgrušavanja krvi i služe kao najvažniji posrednici u prijenosu intracelularnog signala.

Koncentracija Ca 2+ u plazmi se reguliše sa velikom preciznošću: promena za samo 1% aktivira homeostatske mehanizme koji uspostavljaju ravnotežu. Glavni regulatori metabolizma Ca 2+ u krvi su paratiroidni hormon, kalcitriol I kalcitonin.

2. Paratiroidni hormon Sintetiziraju ga paratireoidne žlijezde u obliku preprohormona, koji se zatim parcijalnom proteolizom pretvara u zreli hormon. PTH se luči kao odgovor na smanjene razine kalcija u krvi. Glavni ciljni organi za hormon su kosti i bubrezi (slika 11.21).

Hormon pokreće kaskadu događaja povezanih s osteoblast adenilat ciklazom, koja stimulira metaboličku aktivnost osteoklasta. Ca 2+ se mobilizira iz kostiju i fosfati ulaze u krv, au distalnim tubulima bubrega stimulira se reapsorpcija Ca 2+ i smanjuje se reapsorpcija fosfata, što rezultira vraćanjem normalnog nivoa jona kalcija u ekstracelularnoj tekućini. .

3. kalcitriol, kao i drugi steroidni hormoni, sintetizira se iz kolesterola. Neposredni prekursor kalciferola je holekalciferol (vitamin D 3). Sadrže male količine vitamina D3

Rice. 11.21 Efekti PTH:

1 - PTH stimuliše mobilizaciju kalcijuma iz kostiju; 2 - PTH stimuliše reapsorpciju jona kalcijuma u distalnim tubulima bubrega; 3 - PTH aktivira stvaranje 1,25(OH) 2 D 3 u bubrezima, što dovodi do stimulacije apsorpcije Ca 2 + u crijevima

u hrani, ali većina vitamina koji se koristi u sintezi kalcitriola nastaje u koži iz 7-dehidrokolesterola u neenzimskoj reakciji pod utjecajem ultraljubičastog svjetla. Formiranje kalcitriola iz vitamina D 3 počinje u jetri i završava u bubrezima (slika 11.22).

U jetri se kolekalciferol hidroksilira na 25. atomu ugljika da bi se formirao 25-hidroksiholekalciferol. Hidroksilacija, koja se javlja u bubrezima pod dejstvom enzima 1o-hidroksilaze, je korak koji ograničava brzinu i dovodi do stvaranja kalcitriola 1,25(OH) 2 D 3 - aktivnog oblika vitamina D 3. Enzim ove reakcije aktiviraju niske koncentracije Ca 2+ jona u krvi i paratiroidnog hormona. Povećanje koncentracije kalcitriola, naprotiv, inhibira sintezu 1o-hidroksilaze u bubrezima, inhibirajući stvaranje hormona. Transportovan kroz krv u kompleksu sa proteinom nosačem, kalcitriol se vezuje za intracelularni receptor, stupa u interakciju sa hromatinom i menja brzinu translacije. Kao rezultat, u ciljnim stanicama se sintetiziraju proteini koji osiguravaju apsorpciju kalcija i fosfata u enterocite.

4. Kalcitonin - polipeptid koji se sastoji od 32 aminokiselinske ostatke sa jednom disulfidnom vezom. Hormon se luči parafolikularno

Rice. 11.22 Šema sinteze kalcitriola:

1 - holesterol je prekursor kalcitriola; 2 - u koži se 7-dehidroholesterol neenzimski pretvara u holekalciferol pod uticajem UV zračenja; 3 - u jetri, 25-hidroksilaza pretvara holekalciferol u kalcidiol; 4 - u bubrezima stvaranje kalcitriola katalizira 1o-hidroksilaza

K-ćelije štitne žlijezde ili C-ćelije paratireoidne žlijezde u obliku proteina prekursora visoke molekularne težine. Lučenje kalcitonina se povećava sa povećanjem koncentracije Ca 2 + i smanjuje se sa smanjenjem koncentracije Ca 2 + u krvi. Kalcitonin inhibira oslobađanje Ca 2+ iz kostiju i stimulira njegovo izlučivanje putem bubrega u urinu.

5. Hipokalcemija I hiperkalcemija, kada je koncentracija kalcija u krvnoj plazmi niža ili viša od normalne, to ukazuje na patologiju. Promjene u nivou kalcija u krvi utiču na koncentraciju kalcija unutar ćelija, što dovodi do promjene praga ekscitabilnosti nervnih i mišićnih ćelija, poremećaja funkcionisanja kalcijeve pumpe, smanjenja aktivnosti enzima i poremećaja hormonske regulacije. metabolizma. Kod hipokalcemije se uočavaju hiperrefleksi, konvulzije i grčevi larinksa. Kod hiperkalcemije se uočava smanjenje neuromuskularne ekscitabilnosti i može doći do dubokog poremećaja nervnih funkcija, psihoze, stupora i kome.

6. Hiperparatireoza. Prekomjerno lučenje paratiroidnog hormona, koje je posljedica tumora paratireoidne žlijezde, difuzne hiperplazije žlijezda, karcinoma paratireoze (primarni hiperparatireoidizam), dovodi do povećane mobilizacije kalcija i fosfata iz kostiju, povećane reapsorpcije kalcija i izlučivanja fosfata u bubrezima. Kao rezultat, javlja se hiperkalcemija, što može dovesti do smanjenja neuromuskularne ekscitabilnosti i mišićne hipotenzije. Kod pacijenata se javlja opšta i mišićna slabost, umor i bol u određenim mišićnim grupama, a povećava se rizik od prijeloma kralježnice, femura i kostiju podlaktice. Povećanje koncentracije fosfata i iona kalcija u bubrežnim tubulima može uzrokovati stvaranje kamenca u bubregu i dovodi do hiperfosfaturije i hipofosfatemije.

7. Hipoparatireoza. Glavni simptom hipoparatireoidizma uzrokovanog insuficijencijom paratireoidnih žlijezda je hipokalcemija. Smanjenje koncentracije jona kalcija u krvi može uzrokovati neurološke, oftalmološke i kardiovaskularne poremećaje, kao i oštećenje vezivnog tkiva. Bolesnik s hipoparatireoidizmom doživljava pojačanu neuromišićnu provodljivost, napade toničnih konvulzija, konvulzije respiratornih mišića i dijafragme i laringospazam.

8. Rahitis- dječja bolest povezana s nedovoljnom mineralizacijom koštanog tkiva. Poremećaj mineralizacije kostiju posljedica je nedostatka kalcija i može biti uzrokovan sljedećim razlozima: nedostatak vitamina D 3 u ishrani, poremećena apsorpcija vitamina D 3 u tankom crijevu, smanjena sinteza prekursora kalcitriola zbog nedovoljnog vremena na suncu , defekt Ια-hidroksilaze, defekt kalcitriol receptora u ciljnim ćelijama. Sve to uzrokuje smanjenje apsorpcije kalcija u crijevima i smanjenje njegove koncentracije u krvi, stimulaciju lučenja paratiroidnog hormona i, kao rezultat,

Ovo je mobilizacija jona kalcijuma iz kosti. Kod rahitisa su zahvaćene kosti lubanje, grudni koš zajedno sa prsnom kosom strši naprijed, cjevaste kosti i zglobovi ruku i nogu su deformirani, trbuh se povećava i strši. Glavni način prevencije rahitisa je pravilna prehrana i dovoljno izlaganje suncu.

ZADACI ZA VANNASTAVNI RAD

Riješiti probleme

1. Proučite mehanizme koji regulišu održavanje ravnoteže vode, zapamtite podražaje koji izazivaju lučenje hormona i karakteristike njihovog mehanizma delovanja (slika 11.19). Nacrtajte dijagram slijeda događaja tokom obnavljanja ravnoteže vode i soli nakon konzumiranja slane hrane.

2. Kod 23-godišnjeg muškarca, prilikom operacije uklanjanja tumora iz gornjeg dijela prednje hipofize, zahvaćena je prevlaka stražnje hipofize. U postoperativnom periodu kod pacijenta se razvija poliurija. Kako možete objasniti pojavu ovog simptoma kod ovog pacijenta? Da opravdam odgovor:

a) navedite hormone koji se sintetiziraju u hipotalamusu i izlučuju iz stražnjeg režnja hipofize;

b) nacrtati dijagram prenosa signala ovog hormona do ciljnih ćelija;

c) navedite efekte ovog hormona.

3. Zapamtite shemu za sintezu steroidnih hormona (slika 11.8) i zapišite redoslijed faza sinteze aldosterona u svoju bilježnicu.

4. Napravite vlastiti dijagram koji ilustruje efekte aldosterona i njegov mehanizam djelovanja.

5. Proučite šemu za regulaciju sinteze i sekrecije aldosterona uz učešće sistema renin-angiotenzin (slika 11.19) i označite komponente koje nedostaju prikazane na dijagramu (slika 11.23) brojevima.

6. Napravite vlastiti dijagram koji objašnjava glavne rezultate djelovanja PNF-a (slika 11.20) i odgovori na pitanje na čemu se zasniva hipotenzivni učinak

7. Popunite tabelu. 11.3.

Tabela 11.3. Karakteristike hormona koji regulišu metabolizam vode i soli

Rice. 11.23. Šema regulacije homeostaze vode i soli

8. Popunite tabelu. 11.4.

Tabela 11.4. Karakteristike hormona koji regulišu metabolizam kalcijuma i fosfata

9. Koristeći dijagram na sl. 11.22, ukazuju na sve moguće uzroke rahitisa i daju dijagram mehanizma prijenosa signala kalcitriola do ciljnih stanica.

10. Kod hipovitaminoze D 3, proces mineralizacije kostiju je poremećen, sadržaj kalcija i fosfata u njima se smanjuje; koncentracija Ca 2 + u krvi ostaje u granicama normale ili se blago smanjuje. Napravite šemu održavanja Ca 2 + homeostaze u slučaju hipovitaminoze D 3 i odredite:

a) zbog kojih izvora se u ovom slučaju održava normalna koncentracija Ca 2+ u krvi;

b) kako će se promijeniti koncentracija kalcitonina i paratiroidnog hormona u krvi.

11. Povećano izlučivanje kalcija u urinu može uzrokovati stvaranje kamena u bubregu, koji se prvenstveno sastoji od kalcijum oksalata. Navedite razloge zbog kojih se izlučivanje Ca 2 može povećati.

ZADACI SAMOKONTROLE

1. Izaberi tačan odgovor.

Kao odgovor na povećanje osmotskog pritiska, povećava se sinteza i lučenje hormona:

A. Aldosteron B. Kortizol

B. Vasopresin G. Adrenalin D. Glukagon

2. Match.

Mjesto sinteze:

A. Jetra B. Bubrezi

B. Hipotalamus G. Nadbubrežne žlijezde

D. Pankreas

Metaboliti:

1. Vasopresin

2. Aldosteron

3. Utakmica:

A. Stimulus za sintezu i sekreciju je stvaranje angiotenzina II B. Stimulus za sekreciju je povećanje koncentracije jona natrijuma

B. Ciljni organi - periferne arterije

D. Hiperprodukcija hormona dovodi do poliurije D. Mjesto sinteze - jetra

1. Vasopresin

2. Aldosteron

3. Angiotenzinogen

4. Odaberite tačne odgovore. angiotenzin II:

A. Nastaje u jetri

B. Je proteolitički enzim

B. je supstrat renina

D. Stimuliše sintezu aldosterona D. Stimuliše vazokonstrikciju

5. Odaberite tačne odgovore.

kalcitriol:

A. Stimuliše reapsorpciju kalcijuma u bubrezima

B. Prekursor je 7-dehidrokolesterola

B. Stimuliše reapsorpciju natrijuma u bubrezima

D. Povećava brzinu apsorpcije kalcija u crijevima D. Stimulira mobilizaciju kalcija iz kostiju

6. Odaberite tačne odgovore.

Smanjenje koncentracije Ca 2+ u krvnoj plazmi uzrokuje:

A. Pojačano lučenje paratiroidnog hormona

B. Inhibicija aktivnosti parafolikularnih ćelija štitaste žlezde

B. Hidroksilacija metabolita vitamina D 3 D. Smanjenje izlučivanja kalcija preko bubrega

D. Povećanje brzine resorpcije kosti

7. Dovršite zadatak "lanac":

A) Hormon se sintetiše u hipotalamusu:

A. Vasopresin B. Adrenalin

B. Aldosteron G. Kalcitriol

b) Ciljne ćelije za ovaj hormon su:

A. YUGA ćelije

B. Periferne arterije

B. Ćelije sabirnih kanala i distalnih tubula D. Ćelije glomerula nefrona

V) Vezivanjem na receptore ovih ćelija stimuliše:

A. Sistem adenilat ciklaze B. Fosfoprotein fosfataza

B. Inozitol trifosfatni sistem D. Renin-angiotenzin sistem.

G) kao rezultat aktivacije ovog sistema povećava se količina proteina:

A. Albumin

B. Transporteri natrijuma

B. Aquaporina-2

G. Transporter kalijuma

d) ovaj protein obezbeđuje povećanu reapsorpciju:

A. Kalijum joni B. Kalcijumovi joni

B. Joni natrija D. Voda

8. Odaberite tačne odgovore. Paratiroidni hormon:

A. Transportuje se kroz krv u kombinaciji sa proteinom nosačem B. Sekrecija se reguliše koncentracijom kalcijuma u krvi

B. Nedostatak hormona dovodi do smanjenja koncentracije

D. Za ispoljavanje biološke aktivnosti potreban je kompletan molekul hormona D. Povećava efikasnost apsorpcije vode u crevima

9. Odaberite tačne odgovore.

vazopresin:

A. Stimuliše povećanje osmotskog pritiska krvne plazme B. Aktivira protein kinazu C u bubrezima

B. Stimuliše reapsorpciju vode u bubrezima

D. Smanjuje osmotski pritisak krvne plazme D. Stimuliše ekspresiju akvaporin-2 gena

10. Utakmica:

A. Pokazuje vazokonstriktorski efekat B. Stimuliše reapsorpciju Na+

B. Interagira sa membranskim receptorima ciljnih ćelija D. Pojačava lučenje renina

D. Je proteolitički enzim

1. Aldosteron

2. Angiotenzin II

11. Odaberite sve tačne odgovore. PNF:

A. Interagira sa membranskim receptorima ciljnih ćelija B. Aktivira fosfolipazu C

B. Aktivira gvanilat ciklazu

D. Suzbija lučenje aldosterona D. Povećava izlučivanje vode i Na+

12. Utakmica:

A. U bubrezima B. U koži

B. U jetri D. U mozgu

D. U crijevima

1. Konverzija 7-dehidroholesterola u vitamin D 3 neenzimskom fotolizom

2. Formiranje 1,25 (OH)2D 3 u reakciji monooksigenaze koja uključuje NADPH

3. Indukcija sinteze proteina koji vezuje kalcij STANDARDI ODGOVORA NA “ZADAKE SAMOKONTROLE”

1. IN 7. a) A, b) B, c) A, d) C, e) D

2. 1-B; 2-G; 3-B 8. B, C

3. 1-B; 2-A; 3-D 9. B, D, D

4. G, D 10. 1-B; 2-A; 3-D

5. A, G, D 11. A, B, D, D

6. A, B, D, D 12 .1 - B; 2 - B; 3 - D

OSNOVNI POJMOVI I POJMOVI

1. Homeostaza vode i soli

2. Diabetes insipidus

3. Renin-angiotenzin-aldosteron sistem

4. Hiperaldosteronizam

5. Hiperkalcemija

6. Hipokalcemija

7. Hipoparatireoza

8. Hiperparatireoza

ZADACI ZA RAD U UČIONICI

Riješiti probleme

1. Neki oblici hipertenzije nastaju zbog različitih poremećaja bubrega, na primjer, kada tumor komprimira bubrežnu arteriju. Glavna metoda liječenja u takvim slučajevima je uklanjanje zahvaćenog organa (bubrega). Međutim, uočeno je poboljšanje stanja pacijenata kada se pacijentima prepisuju lijekovi koji su ACE inhibitori. Nacrtajte dijagram koji pokazuje promjenu metabolizma vode i soli kada je bubrežna arterija komprimirana. Kao rezultat kojih promjena se stanje pacijenta poboljšava?

2. Pacijent se obratio ljekaru sa pritužbama na učestalo mokrenje i stalni osjećaj žeđi. Prilikom pregleda zabilježeno je povećanje dnevnog volumena urina uz naglo smanjenje njegove gustoće. Analiza je pokazala da je nivo inzulina u granicama normale, ali je uočeno povećanje sadržaja hormona odgovornog za reapsorpciju vode. Predložite uzrok poliurije kod ovog pacijenta? Da odgovorim na pitanje:

a) imenovati ovaj hormon;

b) navesti nadražaje koji izazivaju njegovo lučenje;

c) imenovati tipove receptora za ovaj hormon i njihovu lokaciju;

d) dati dijagram prenosa signala ovog hormona u bubrezima;

e) opisati efekte hormona na ciljna tkiva;

f) dati dijagram regulacije lučenja ovog hormona.

3. Muškarac star 48 godina obratio se ljekaru sa pritužbama na slabost, bolove u mišićima, zatvor i nedavne napade bola u leđima i prilikom mokrenja. Pregledom je dijagnosticiran primarni hiperparatireoidizam kao posljedica razvoja hipersekretornog benignog tumora lijevog režnja paratireoidne žlijezde.

Objasnite zašto se kod hiperparatireoze može razviti kamen u bubregu? Kada rješavate problem, koristite dijagrame za zadatak 5.

4. Pedijatru je došla žena sa pritužbama da je njen dvogodišnji sin postao hirovit, razdražljiv i da ne jede dobro. Pojavilo se znojenje, stolica nestabilna. Pregledom je utvrđena fleksibilnost kostiju lobanje i deformacija grudnog koša. U biohemijskom testu krvi, nivo ukupnog kalcijuma je 1,57 mmol/l (normalno 2,3-2,8 mmol/l). Pogodite od koje bolesti ovo dijete boluje. Za ovo:

a) uporedite količinu ukupnog kalcija u krvi djeteta sa normom, dajte naziv ovom stanju;

b) navesti moguće razloge koji mogu dovesti do razvoja ove bolesti;

c) dati shemu za sintezu hormonske regulacije metabolizma kalcijuma;

d) naznačiti mehanizam djelovanja hormona, uzroke i posljedice njihovog nedostatka u organizmu;

5. Proučite dijagram:

Uzroci i posljedice hipoparatireoidizma (slika 11.24). Napravite slične dijagrame za:

a) hiperparatireoza;

b) rahitis

Rice. 11.24. Uzroci i posljedice hipoparatireoze

103. Pokazatelji koji karakteriziraju stanje metabolizma lipida u tijelu. Sadržaj i metode određivanja u krvi.

104. Polinezasićene masne kiseline su esencijalni nutritivni faktori. Uloga polienske kiseline kao izvora eikozanoida. Obrazovanje, biološka uloga, učešće prostaglandina i leukotriena u regulaciji metabolizma i tjelesnih funkcija. Protuupalni učinak inhibitora sinteze eikosanoida.

105. Hormonska regulacija metabolizma ugljikohidrata, masti i aminokiselina inzulinom. Utjecaj ritma ishrane na hormonski status.

106. Biološka oksidacija. Glavne faze ujedinjenja energetskog materijala. Katabolički procesi su glavni izvori donora vodonika za respiratorni lanac. Intramitohondrijski i ekstramitohondrijski izvori NADH.

107. Oksidativni procesi su izvori NADH. Shuttle enzim-supstrat sistemi za prijenos vodonika u mitohondrije. Značenje procesa.

108. Pojam katabolizma i anabolizma i njihov odnos. Endergonske i eksergonske reakcije u metabolizmu. ATP i druga visokoenergetska jedinjenja. ADP - ATP ciklus. Glavni putevi fosforilacije ADP-a i korištenja ATP-a. Načini upotrebe kiseonika u tkivima.

109. Karakteristike završne faze oksidativnih procesa. Strukturna organizacija transportnog lanca elektrona i protona. ATP - sintetaza, ATP sinteza. ATP je univerzalni hemijski oblik akumulacije energije u ćeliji. Mehanizam sprege oksidacije i fosforilacije. Karakteristike Mitchell-Skulachev hemiosmotske teorije oksidativne fosforilacije.

110. Terminalna faza biološke oksidacije. Organizacija respiratornog lanca u mitohondrijima. Spajanje oksidacije sa fosforilacijom u respiratornom lancu. H+ -ATP sintetaza. Kontrola disanja. Razdvajanje disanja i fosforilacije. Hipoenergetska stanja.

111. Alternativne funkcije ćelijskog disanja: Mikrosomalna oksidacija. Glavni enzimi mikrosomalnog transportnog lanca elektrona. Najvažniji mehanizmi za neutralizaciju endogenih i stranih toksičnih supstanci. Prva i druga faza transformacije stranih supstanci.

112. Prooksidativni i antioksidativni procesi. Formiranje reaktivnih vrsta kiseonika. Predstavnici. Mehanizam štetnog djelovanja biomolekula i struktura. Sistem antioksidativne zaštite.

113. Enzimi antioksidativnog sistema. Katalaza, struktura, funkcije. Određivanje enzimske aktivnosti.

114. Fiziološke funkcije krvi, osmotski i onkotski tlak. Proteini i mineralne komponente u održavanju krvne plazme.

115. Fizičko-hemijski parametri krvi. Važnost pH konstantnosti za život organizma. Puferski sistemi, primjeri, biološka uloga.

116. Koncept kiselinsko-baznog stanja krvi. Poremećaji acidobazne ravnoteže. Acidoza i alkaloza, vrste.

117. Proteini krvne plazme. Klasifikacija, sadržaj, metode razdvajanja. Karakteristike pojedinačnih razlomaka. Biološka uloga.

118. Albumin krvne plazme. Biološka uloga. Sadržaj. Metode kvantitativnog određivanja.

119. Enzimi krvi, klasifikacija, izvori, dijagnostička vrijednost definicije. Najvažniji indikator enzima u krvi.

120. Organske supstance koje ne sadrže azot i ne sadrže azot u krvi. Sadržaj, uloga u životnim procesima.

121. Moderne ideje o sistemu koagulacije krvi. Faktori plazme i trombocita. Uloga u hemostazi.

122. Sistem koagulacije. Vanjski i unutrašnji putevi koagulacije. Antikoagulantni sistem.

123. Minerali kao mikronutrijenti. Izvori i potrebe. Opće funkcije minerala.

124. Specifična uloga jona natrijuma, kalija i hlora u životu organizma. Kalijum, natrijum, hloridi u krvi. Hipo- i hipernatremija, hipo- i hiperkalijemija. Kvantitativno određivanje serumskih hlorida.

125. Kalcijum, magnezijum i fosfor. Metode za određivanje serumskog kalcija, dijagnostička vrijednost. Biološka uloga. Regulacija metabolizma kalcijuma i fosfora. Uloga i mehanizam hormonske kontrole. Učešće vitamina D.

126. Gvožđe, izvori, potreba, apsorpcija, transportni proteini, taloženje, biološka uloga.

127. Bakar. Biološka uloga, metode određivanja.

128. Mikroelementi: jod, fluor, bakar, mangan, specifične funkcije.

129. Egzogena i endogena voda, izvori, potreba. Biološka uloga vode. Regulacija razmjene vode, natrijuma i kalijuma u tijelu.

130. Regulacija metabolizma vode i soli. Struktura, metabolizam i mehanizam djelovanja vazopresina i aldosterona. Renin-angiotenzin sistem. Biohemijski mehanizmi razvoja bubrežne hipertenzije.

131. Biohemija nervnog tkiva. Osobine energetskog metabolizma. Potreba za kiseonikom. Metabolizam ugljikohidrata, izvori. Uloga glukoze u supstratu i opskrbi mozga energijom.

132. Hemijski sastav mozga. Proteini, funkcionalna klasifikacija. Neurospecifični proteini nervnog tkiva. Fondacija za besplatne aminokiseline. Osobine metabolizma dikarboksilnih kiselina.

133. Lipidi i ugljikohidrati u mozgu: predstavnici, biološka uloga. Karakteristike razmjene.

134. Neurotransmiterski sistemi, kriterijumi. Ekscitatorni i inhibitorni medijatori nervnog tkiva. Predstavnici, karakterizacija, formiranje i inaktivacija.

135. Slobodni bazen aminokiselina u mozgu. Putevi metabolizma glutaminske kiseline. Formiranje GABA, uloga u mozgu.

136. Uloga biogenih amina u funkcijama mozga. Kateholamini, indolamini, histamin. Edukacija, specifične funkcije u mozgu, inaktivacija.

137. Biološki aktivni peptidi nervnog tkiva. Uloga u percepciji bola i analgezije, u regulaciji autonomnih i viših funkcija nervnog sistema.

138. Koncept biohemije pamćenja. Vrste pamćenja, mehanizam formiranja.

139. Biohemija mišićnog tkiva. Mišićni proteini: miozin, antin, aktomiozin, tropomiozin, troponin. Sarkoplazmatski proteini.

140. Biohemijski mehanizmi kontrakcije i opuštanja mišića. Uloga regulatornih proteina, kalcija. Mehanizmi snabdijevanja energijom.

141. Neproteinski azotni ekstrakti, mišićne supstance bez azota.

142. Karakteristike hemijskog sastava i metabolizma srčanog mišića.

143. Vezivno tkivo. Struktura i struktura kolagena i elastina, svojstva, biološka uloga. Uloga vitamina C u biosintezi kolagena.

144. Vezivno tkivo. Intercelularni matriks. Glikozaminoglikani, proteoglikani i glikoproteini. Struktura, funkcije, predstavnici. Kvalitativni test za sulfatne glikozaminoglikane u urinu. Dijagnostička vrijednost definicije.

145. Koštano tkivo: mineralni i organski sastav. Funkcije koštanog tkiva.

146. Biohemijske promene u vezivnom tkivu tokom starenja i nekih patoloških procesa.

147. Biohemija jetre. Osobine metabolizma, uloga u životu tijela.

148. Ekskretorna funkcija bubrega. Karakteristike diureze. Fizičko-hemijski parametri urina.

149. Opća svojstva urina: diureza, boja, prozirnost, reakcija, gustina. Fluktuacije u normalnim i patološkim stanjima. Metode proučavanja.

150. Hemijski sastav urina: organske i neorganske komponente.

151. Patološke komponente urina: proteini, krv, ketonska tijela, bilirubin. Uzroci pojave, metode otkrivanja.

152. Karakteristike konačnih proizvoda metabolizma dušika. Kvantitativno određivanje kreatinina u krvi.

Povezane informacije.

Konsultacije obavlja ljekar
Andrej Jurijevič Lobuznov

Hormoni su biološki aktivne tvari koje u tijelu proizvode određene stanice ili endokrine žlijezde. U složenoj interakciji jedni s drugima, hormoni regulišu sve vitalne procese ljudskog tijela. Hormonski sistem, zajedno sa nervnim sistemom, obezbeđuje funkcionisanje našeg tela u celini.

Svi biološki procesi regulirani su određenim mehanizmima koji osiguravaju sigurno i zdravo funkcioniranje organizma. Hormoni odgovorni za homeostazu (stabilnu ravnotežu) reaguju na vanjske faktore koji je mogu poremetiti. Kada jedemo i varimo hranu, njene biohemijske komponente izazivaju odgovarajuće hormonske reakcije. Proces probave i ispravljanje neravnoteže koja nastaje kao rezultat priliva probavljene hrane kontroliše "veliki tim" hormona. Pročitajte više o četvorici "velikog tima".

Inzulin, leptin, glukagon i kortizol

Ova četiri hormona (u interakciji sa drugima) formiraju složeni lanac povratnih informacija koji utiču na sve sisteme tela kao jedan „tim učesnika“.

Ako vam je poremećena hormonska ravnoteža, vaše zdravlje je u opasnosti!

Počnimo sa insulinom i leptinom, jer je ove hormone teško razdvojiti.

Insulin

Inzulin je protein (“izgradnja, skladištenje”) hormon koji luče beta ćelije pankreasa. Utječe na gotovo sve stanice u tijelu i direktno kontrolira rezerve energije, rast i popravak stanica, reproduktivnu funkciju i, što je najvažnije, razinu šećera u krvi.

Inzulin „otvara“ pristup ćelijama, dopuštajući tako ćelijama da koriste i pohranjuju hranljive materije. Oslobađanje inzulina direktno je povezano s potrošnjom ugljikohidrata: kada se razgrade, oni se apsorbiraju u krvotok, što dovodi do povećanja razine šećera (glukoze) u krvi.

Za optimalno zdravlje, ovaj nivo se mora održavati na normalnom nivou – ne prenizak, ali ni previsok, a inzulin je regulator koji sprečava preveliki porast nivoa šećera u krvi.

Ako imate zdrav metabolizam, pravilna ishrana će uzrokovati umjereno povećanje razine šećera u krvi. Gušterača luči optimalnu količinu inzulina, dajući tako “signal” stanicama koliko šećera treba pohraniti u krvi. Signal znači: "skladištiti ove hranjive tvari." Ćelije osjetljive na inzulin će reagirati na odgovarajući način, uklanjajući šećer iz krvotoka i pohranjujući ga, čime će regulirati razinu glukoze u krvi.

Regulisanje nivoa šećera u krvi putem insulina je od vitalnog značaja za organizam. Povišeni nivoi glukoze imaju štetne efekte na mnoge sisteme tela, uključujući jetru, bubrege, krvne sudove, mozak i periferni nervni sistem.

Kronično visok šećer u krvi (hiperglikemija) je opasan, pa je kontrola šećera vrlo važna za vaše zdravlje.

Nakon što ćelije izvuku šećer iz krvotoka, tijelo može ili odmah iskoristiti glukozu za energiju ili pohraniti za buduću upotrebu. Većina glukoze se pohranjuje u jetri i mišićima kao složeni ugljikohidrat koji se naziva glikogen. Iz jetre se glikogen može lako pretvoriti natrag u glukozu i poslati u krvotok kada tijelu zatreba energija. Glikogen se iz mišićnih ćelija ne može poslati u krv. Ostaje u mišićima, osiguravajući njihovu učinkovitost.

Tjelesni "rezervoari" za skladištenje ugljikohidrata (jetra i mišići) mogu se grubo uporediti sa rezervoarom za gorivo u automobilu. Puni rezervoar za gas se ne može dalje puniti – nije bezdimenzionalan. Sadrži određenu količinu glikogena, što omogućava tijelu da održi aktivne performanse oko 90 minuta. Ali ugljikohidrati se konzumiraju upravo tokom intenzivne aktivnosti. Ako sjedite za svojim stolom na poslu, gledate TV ili ležite na kauču, ne trošite svoje rezerve goriva.

Hormonski problemi počinju, između ostalog, prekomjernom konzumacijom ugljikohidrata: kronično prejedanje stimulirajućom hranom. Kada tijelu zatreba “gorivo”, ono će iskoristiti ono što ga ima više, odnosno šećer. Ako šećera ima previše, onda se on koristi kao izvor energije u metaboličkim procesima, a ne masti. Akumulira se u tijelu.

Kada su zalihe energije u jetri i mišićima pune, jetra (i vaše masne ćelije) pretvaraju višak glukoze u palmitinsku kiselinu (vrstu zasićenih masti), što zauzvrat pomaže u stvaranju triglicerida (trigliceridi, zajedno s kolesterolom, glavni su izvori masnoća koja cirkuliše u našim tijelima).krv, pa visoke razine triglicerida treba shvatiti kao signal opasnosti).

Leptin

Leptin je hormon "energetske ravnoteže" koji se primarno luče u masnim ćelijama srazmjerno količini akumulirane masti. Leptin je uključen u regulaciju potrošnje energije, čime se održava željeni nivo masti u tijelu. Pretjerana konzumacija stimulirajućih ugljikohidrata dovodi do kronično povišenih triglicerida i razine šećera u krvi. Šta to znači? Pojavljuje se otpornost na leptin i povećava se količina nakupljene masti. Glavni zadatak leptina je da reguliše nivo gladi i aktivnosti, održavajući energetsku ravnotežu tako da osoba ne bude debela, ali ni mršava!

Tijelu je potrebna mast - pomaže nam da preživimo, na primjer, ne jedemo nekoliko dana kada smo bolesni. Ali naše tijelo je pesimista, očekuje da zalihe hrane u tijelu ponestaju, a u iščekivanju “nadolazeće gladi” akumulira energiju u obliku masti. Ali tijelo uvijek ima višak trenutne energije u obliku glukoze, koja je dostupna za korištenje 24 sata dnevno, 7 dana u sedmici, 365 dana u godini

Masnoća je skladište energije, pa je važno da tijelo može “izmjeriti” koliko je energije (masti) dostupno u određenom vremenskom periodu. Masne ćelije obavljaju ovu funkciju tako što luče leptin, govoreći mozgu da je težina normalna.

Ako se vaš metabolizam uspori (uključujući i promjene u nivou hormona), počinjete da dobijate na težini i masti. Nivo leptina se povećava, a masne ćelije obavještavaju mozak da su energetske rezerve dovoljne. Kao odgovor, mozak "naređuje" povećanje aktivnosti i smanjuje glad tako da se više krećete, a manje jedete. Ovaj sistem energetskog balansa je dizajniran da kontroliše normalnu količinu masti u telu. Problemi počinju kada hrana izazove prekomjernu konzumaciju ugljikohidrata.

To je šećer koji tijelo prvo sagorijeva da bi proizvelo energiju, a mast se skladišti kao rezerva. Višak glukoze i triglicerida u krvotoku ulazi u mozak i počinje ometati sposobnost vašeg mozga da "čuje" leptinske signale. To uzrokuje ono što se naziva otpornost na leptin.

Mršav debeo

Skladištena visceralna mast (mast pohranjena u vašim organima i oko njih) dovoljna je da izazove hormonsku neravnotežu, uključujući otpornost na leptin).

Mi to zovemo mršavi debeo – osoba koja izgleda mršava, ima malo mišićne mase, ali ima mnogo nezdravog masnog tkiva. Stvara se ozbiljna hormonska neravnoteža. Mozak ne reaguje na leptinske signale da već ima dovoljno masti. Misli da si previše mršav.

Noćni napadi na frižider

Leptinske poruke (ili nedostatak istih) jače su od vaše volje. Primjećujete da ste se ugojili i pokušavate obuzdati apetit, ali naredbe vašeg mozga pobjeđuju. Oni su jači. Obilježje otpornosti na leptin je nekontrolisana želja za jelom nakon večere. Ne možete odoljeti sili s kojom ste privučeni frižideru. Nije u pitanju nedostatak snage volje: vaš mozak reaguje na leptinske signale, prevazilazeći voljno odluke da se ograničite u hrani.

Otpornost na leptin znači da dobijate na težini i povećavate leptin. Mozak na to ne reaguje, ima "super zadatak" - da sačuva energiju, pa usporava metabolizam i izaziva prejedanje. Krug je zatvoren.

Nazad na insulin

Sjećate se osjetljivosti na inzulin? Javlja se kada ćelije koje izvlače glukozu iz krvotoka i pohranjuju je, regulišući nivo glukoze u krvi, primaju poruku insulina da „skladišti hranljive materije“.

Za razliku od inzulinske osjetljivosti, postoji i inzulinska rezistencija. Otpornost na leptin dovodi do rezistencije na insulin. To dovodi do povećanog nivoa inzulina u krvnoj plazmi u odnosu na onaj koji je potreban za postojeći nivo glukoze.

Dakle: kronično se prejedate jer ekstra-normalno stimulirajuća hrana ne sadrži potrebne nutrijente. Kao rezultat toga, razvija se otpornost na leptin, što znači da vaš mozak misli da ste mršavi, iako vaš odraz u ogledalu govori drugačije: masnoća se nakuplja u tijelu i jetri, a višak glukoze i triglicerida u krvotoku.

Višak glukoze mora biti pohranjen negdje. Akumulacija velikih količina energije u ćelijama izaziva stanične poremećaje. Da bi se zaštitile od prelijevanja, stanice razvijaju otpornost na inzulin. Jednom kada se to dogodi, oni gube sposobnost da čuju poruku insulina da sačuvaju hranljive materije. Gušterača šalje poruku (putem inzulina) da se "očuva", ali ćelije "ne slušaju" i nivo šećera u krvi ostaje visok.

Inzulinska rezistencija znači da će gušterača proizvoditi još više inzulina kako bi natjerala hranjive tvari u ispunjene stanice. Ali ovo “prisilno hranjenje” stvara oksidativni stres (proces oštećenja stanica uslijed oksidacije) i opet povećava razinu masti u krvi, što uzrokuje još više oštećenja stanica. Oštećene ćelije nastavljaju da pokušavaju da se brane, dodatno povećavajući insulinsku rezistenciju... i krug se zatvara.

Sistemski inflamatorni odgovor

Ćelije koje su pretrpane i oslanjaju se uglavnom na šećer proizvode slobodne radikale (reaktivne vrste kisika) koje uzrokuju oštećenja na ćelijskom nivou. Reakcija na njih predstavlja čitav niz imunoloških odgovora. Ovo uključuje oslobađanje hemikalija koje uzrokuju upalu i imunološke ćelije koje djeluju kao "prvi odgovor" za popravku oštećenog tkiva. Ovaj imunološki odgovor naziva se sistemski inflamatorni odgovor, koji dodatno povećava otpornost na inzulin.

U ovoj fazi, tijelo ima višak glukoze, koja je otporna na inzulin. To uzrokuje hiperglikemiju – kronično povišene razine šećera u krvi i nanosi nepopravljivu štetu organizmu, posebno beta stanicama gušterače koje proizvode inzulin.

Hronična hiperglikemija

Kronična hiperglikemija uzrokuje da gušterača proizvodi više inzulina kako bi se izborila s viškom šećera u krvi. Kao rezultat toga, beta stanice oštećene konstantnom hiperglikemijom se uništavaju, odnosno jednostavno umiru zbog visokog nivoa šećera u krvi i naknadnog oksidativnog stresa.

Tijelo više ne može proizvoditi dovoljno inzulina za kontrolu razine šećera u krvi, zbog čega toksični nivoi šećera u krvi i inzulinska rezistencija dovode do dijabetesa tipa 2.

Ali mnogo prije dijabetesa, vaše zdravlje počinje trpiti posljedice ovakvog načina života. Hiperglikemija je štetna, ali hiperinzulinemija (kronično visok nivo insulina) je takođe faktor rizika za bolesti povezane sa životnim stilom: dijabetes, gojaznost, srčani udar, moždani udar i Alchajmerovu bolest.

Kronično visoke razine inzulina su vrlo štetne, a njihova kontrola je važna za dugoročno zdravlje. Ako ste otporni na inzulin i leptin i nastavite da konzumirate višak ugljikohidrata, gušterača mora lučiti sve veće količine inzulina kako bi uklonila glukozu iz krvotoka. Mehanizam regulacije šećera u krvi je pokvaren i inzulin može poslati velike količine šećera u drugom smjeru – ono što je nekada bilo previsoko sada je prenisko (stanje koje se zove “reaktivna hipoglikemija”). Prenizak nivo šećera dovodi do brojnih nuspojava – osoba postaje neraspoložena, umorna, rastresena i... stalno gladna.

U stvari, tijelu nisu potrebne kalorije, ali zbog “lažnih” poruka koje vaše tijelo šalje: “premršavi ste, nizak vam je šećer u krvi”, jedete sve više stvari koje su stvorile tolike probleme.

Ako bez odlaganja ne promijenite svoje prehrambene navike, inzulinska rezistencija može se brzo razviti u dijabetes tipa 2. Javlja se kada su otpornost na inzulin i smrt beta ćelija ozbiljne i tijelo više ne može proizvoditi dovoljno inzulina za održavanje zdravog nivoa šećera u krvi.

Dijabetes pogađa cijeli organizam i uzrokuje teške posljedice: gojaznost, glaukom i kataraktu, gubitak sluha, lošu perifernu cirkulaciju, oštećenje živaca, infekcije kože, visok krvni tlak, bolesti srca i depresiju. Desetine hiljada ljudi svake godine umire od posljedica komplikacija uzrokovanih dijabetesom.

Glukagon je katabolički hormon pristupa energiji koji se luči iz alfa ćelija pankreasa kao odgovor na tjelesnu potrebu za energijom ili nakon nekoliko sati gladovanja. Stimulira razgradnju glikogena za skladištenje ugljikohidrata u jetri, a time i razinu glukoze u krvi. Glukagon otvara jednosmjerni put od ćelija jetre i masti i omogućava pristup energiji pohranjenoj u tijelu. Hronični stres, unos proteina i nizak šećer u krvi pokreću oslobađanje glukagona. Funkcija glukagona je potisnuta povišenim nivoom inzulina i slobodnih masnih kiselina u krvi.

tri "g"

Glukoza je oblik šećera koji se nalazi u hrani, a također je i vrsta šećera u krvotoku.

Glikogen je konzervirani oblik glukoze koji se skladišti u jetri i mišićima.

Glukagon je hormon pristupa energiji koji uzrokuje da jetra pretvori glikogen natrag u glukozu i otpusti ga u krvotok za korištenje kao izvor energije.

Obično imate oko pet grama (kašičicu) šećera u krvotoku u svakom trenutku. Iz različitih razloga, tokom stresa ili kratkih perioda posta, nivo šećera u krvi može pasti prenisko (hipoglikemija).

Opskrba glukozom u mozgu je doslovno pitanje života ili smrti: ako nivo glukoze u krvi padne prenisko, osoba pada u komu. Stoga tijelo ima različite mehanizme vlastite sigurnosti koji sprječavaju kvarove u sistemu. Jedan od ovih mehanizama je hormon glukagon, koji se sintetizira u alfa stanicama pankreasa.

Dok insulin održava sigurne nivoe glukoze u krvi, glukagon sprečava pad nivoa šećera u krvi i omogućava pristup zalihama energije. Kada tijelo osjeti smanjenje normalnog nivoa šećera u krvi, alfa ćelije u pankreasu oslobađaju glukagon. On govori tijelu da razgradi uskladištenu masnoću i pretvori glikogen pohranjen u jetri (i, ako je potrebno, protein iz mišića) u glukozu, otpuštajući je u krvotok kako bi održao normalan nivo šećera.

Ali postoji jedno „ali“. Glukagon daje instrukcije stanicama da oslobode uskladištenu energiju i koriste masnoće ako je inzulin normalan. Ako su razine inzulina povišene, hranjive tvari se čuvaju čim se mobiliziraju. To znači da kada su nivoi inzulina povišeni, pohranjuje se više energije nego što se kasnije može povratiti.

Kada postanete otporni na inzulin i jedete hranu bogatu ugljikohidratima, razina inzulina ostaje visoka i odjekuje cijelim tijelom nekoliko sati. Između obroka, kada treba da iskoristite uskladištenu masnoću kao energiju, to ne možete učiniti - insulin i dalje „zahteva“, a glukagon ga „kontra.

Moramo se boriti protiv prehrambenih navika koje kronično povećavaju razinu šećera u krvi i izazivaju razvoj leptinske i inzulinske rezistencije. Zaključak je jednostavan. Glukagon neće stabilizirati šećer u krvi niti omogućiti pristup mastima za energiju ako su razine inzulina stalno povišene.

“Hormon stresa” proizvodi korteks nadbubrežne žlijezde. Učestvuje u regulaciji metabolizma ugljenih hidrata, proteina i masti u organizmu. Stimuliše razgradnju proteina i sintezu ugljikohidrata. Oslobađa se kao reakcija na nizak nivo šećera, fizički ili fiziološki stres, intenzivnu ili produženu fizičku aktivnost i nedostatak sna. Kortizol igra ključnu ulogu u metabolizmu soli, normalizaciji krvnog pritiska i imunološkoj funkciji, ima protuupalna svojstva i reguliše nivoe energije.

Kronično povišeni nivoi kortizola uzrokuju inzulinsku rezistenciju i povećavaju nivo leptina.

Normalni ritmovi kortizola su veoma važni za formiranje pamćenja u telu i budući pristup njemu.

Lučenje kortizola je povezano s mnogim faktorima (san, vježbanje, psihički stres), ali na to posebno utiču prehrambene navike.

Jedan od zadataka kortizola je da pomogne glukagonu da održi normalan nivo šećera u krvi. Kada tijelo osjeti da su ti nivoi niski (na primjer, ako niste jeli neko vrijeme) ili povećani (na primjer, zbog skoka šećera u krvi ako ste otporni na inzulin), ono reaguje na ovu stresnu situaciju tako što oslobađanje kortizola. Kortizol potiče rad glukagona tako što razlaže energiju glikogena u jetri ili mišićnom tkivu i šalje je u krvotok.

Zdravstveni problemi počinju kada imate loše navike u ishrani. Nadbubrežne žlijezde počinju kontinuirano lučiti kortizol. Kada izmakne kontroli, uzrokuje niz problema - od kojih će vam neki zvučati jezivo poznato.

Ako kronično ne spavate dovoljno, često se prenaprezate ili doživljavate stalni psihički stres ili ste dugo gladni, nivo kortizola je izvan norme. Pretjerano ograničenje kalorija također povećava nivoe kortizola.

• Kronično povišeni nivoi kortizola zapravo jedu mišićnu masu, ali ostavljaju višak masti.
• Kronično povišeni nivoi kortizola ometaju apsorpciju glukoze iz krvotoka i povećavaju razgradnju glikogena u jetri, čime se povećava razina glukoze u krvi.
• Kronično povišeni nivoi kortizola povećavaju razinu šećera u krvi, što zauzvrat može povećati otpornost na inzulin.
• Povišeni nivoi kortizola izazivaju debljanje, uzrokujući prejedanje povezano sa stresom
• Kortizol stimuliše potrebu za hranom bogatom ugljenim hidratima, što može smanjiti stres... ali takođe povećava veličinu vašeg tela.

Povišeni nivoi kortizola usmjeravaju tjelesnu masnoću na abdominalni dio (umjesto, recimo, na zadnjicu ili bedra). Prekomjerna abdominalna masnoća (abdominalna gojaznost) dio je metaboličkog sindroma, skupa blisko povezanih simptoma. To uključuje gojaznost, visok krvni pritisak, insulinsku rezistenciju/hiperinzulinemiju, hiperglikemiju, povišene trigliceride i nizak nivo "dobrog" holesterola ili lipoproteina visoke gustine. Abdominalna gojaznost (gojaznost tipa jabuke) je direktan faktor rizika za razvoj srčanih bolesti, moždanog udara, ateroskleroze i bolesti bubrega.

Konačno, povišen nivo kortizola negativno utiče na rad štitne žlezde, što dovodi do metaboličkih poremećaja. Dakle, ako ste otporni na leptin, otporni na inzulin i pod kroničnim stresom, ne možete smršaviti na dijeti s niskim udjelom masti i kalorija!

Budući da se leptinski signal sitosti ne registruje u vašem mozgu, stalno se prejedate - posebno nezdravom hranom.Stalna zavisnost od šećera i prerađene hrane bogate ugljenim hidratima tokom godina vas je dovela do povišenih nivoa šećera u krvi i insulina.

Dijabetes vam praktički diše za vratom. Nastavljate polako, ali sigurno pohranjivati ​​masti i glukagon nema šanse da prenese poruku vašim stanicama da koriste mast kao gorivo, ostavljajući vas beznadežno ovisnim o šećeru za energiju.

Djelomično zbog neravnoteže u nivou kortizola, vaše tijelo tvrdoglavo odbija osloboditi masnoću oko vašeg struka čak i kada se trudite da ograničite unos kalorija – što otežava gubitak težine.

Zapamtite da hormoni stvaraju i održavaju takve poremećaje. A najozbiljniji faktor koji utiče na ravnotežu i funkciju takvih hormona je hrana.

Zdravlje počinje pravilnom prehranom

Ova informacija je nova za mnoge ljude, ali nadamo se da će vam dati neke ideje. Zašto toliko žudim za slatkišima kasno uveče? Zašto ne mogu da smršam iako jedem manje? Zašto svaki dan u 15 sati osjećam slabu energiju? Zašto se budim u 2 ili 3 sata svake noći? Zašto postajem neraspoložen ako ne jedem svaka 2 sata? Otkud ovaj "pivski stomak" - jedem zdravu hranu!

Ako sve gore navedeno zvuči vrlo slično vašoj životnoj situaciji, postoje dvije činjenice koje će vam smiriti um.

Prvo, sada znate uzrok svojih problema. Drugo, u Medicinskom centru Evenal pomoći ćemo vam da riješite ove probleme.

Čak i nakon decenija loše ishrane i hormonske neravnoteže, otpornosti na leptin i inzulin, a često i dijagnoze dijabetesa tipa 2, vaše zdravstveno stanje je reverzibilno.

Možete naučiti da jedete umjereno, povratite osjetljivost na leptin i inzulin, obučite svoje tijelo da sagorijeva masti i vratite normalne nivoe kortizola ako učinite jednu jednostavnu stvar.

Promenite hranu koju stavljate na tanjir

• Hrana bi trebala pokrenuti zdrav hormonski odgovor u tijelu. Hronična prekomjerna konzumacija ugljikohidrata u obliku neinhibiranih obroka dovodi do ovisnosti o šećeru kao goriva, nakupljanja tjelesne masti, nakupljanja triglicerida u jetri i viška glukoze i triglicerida u krvotoku.
• Višak glukoze i triglicerida izaziva otpornost na leptin u mozgu.
• Otpornost na leptin znači da vaš mozak ne čuje leptinsku poruku i nastavlja naivno da misli da je vaša težina unutar normalnog raspona. To dovodi do još većeg prejedanja i sporijeg metabolizma (djelimično se to odnosi i na metabolizam hormona štitnjače).
• Otpornost na leptin pokreće razvoj insulinske rezistencije, u kojoj ćelije postaju manje osetljive na poruku insulina da je vreme da se sačuvaju hranljive materije. Prisilno snabdijevanje stanica hranjivim tvarima je štetno, što dovodi do upale i kronično povišenog nivoa šećera u krvi i inzulina.
• Kronično povišeni nivoi šećera i inzulina provociraju pojavu faktora za razvoj dijabetesa tipa 2 i drugih bolesti i stanja povezanih s lošim izborom načina života.
• Glukagon će vam pomoći da stabilizirate nivo šećera i koristite mast kao gorivo sve dok ne podiže šećer u krvi.
• Kortizol je "hormon stresa". Periodi posta ili prekomjerno ograničenje kalorija uz nedostatak adekvatnog sna ili stres mogu dovesti do kronično povišenog nivoa kortizola.
• Kronično povišeni nivoi kortizola dovode do povišenih nivoa šećera, što zauzvrat uzrokuje inzulinsku rezistenciju i uzrokuje debljanje u području abdomena – znak metaboličkog sindroma.