Влияние инсулина, глюкагона и адреналина на обмен жиров.

ГлавнаяМатериалы для врачейЭндокринная хирургияЭндокринные функцииГормональная регуляция углеводного и жирового обмена. Глюкагон и адреналин Гормональная регуляция углеводного и жирового обмена. Глюкагон и адреналин 10 Августа в 20:30 5524 0 Глюкагон и адреналин Гормон поджелудочной железы и кишечника глюкагон в отличие от инсулина оказывает гипергликемическое действие. Он стимулирует фосфорилазу и несколько тормозит активность гликогенсинтетазы, тем самым повышая скорость распада гликогена и снижая интенсивность его синтеза. Эффекты гормона на ферменты метаболизма гликогена опосредуются аденилатциклазным механизмом, приводящим к накоплению в клетках-мишенях цАМФ и активации ПК. Глюкагон стимулирует глюконеогенез, усиливая синтез его ключевых ферментов, что также опосредуется цАМФ (Икстон и др., 1967-1971). Оба ряда эффектов глюкагона на клетки и обусловливают его гипергликемическое действие. Адреналин по влиянию на углеводный обмен близок к глюкагону, поскольку механизмом медиации их эффектов является аденилатциклазный комплекс (Робизон и др., 1971). Адреналин, как и глюкагон, усиливает распад гликогена и процессы глюконеогенеза. В физиологических концентрациях глюкагон преимущественно рецептируется печенью и адипозной тканью, а адреналин — мышцами (прежде всего миокардом) и жировой тканью. Поэтому для глюкагона в большей, а для адреналина в меньшей степени характерны отставленная во время стимуляция глюконеогенетических процессов. Однако же для адреналина в значительно большей степени, чем для глюкагона, типично повышение гликогенолиза и, по-видимому, вследствие этого гликолиза и дыхания в мышцах. В плане не механизмов, а общего влияния на гликолитические процессы в мышечных клетках адреналин является отчасти синерегистом инсулина, а не глюкагона. Видимо, инсулин и глюкагон в большей мере — гормоны питания, а адреналин — стрессорный гормон. Рис. 98. Действие инсулина на углеводный и липидный обмен: сплошными стрелками обозначена стимуляция, прерывистыми — торможение СТГ-«соматомедины», оказывая гипергликемическое действие, воспроизводят два ряда противоположных эффектов. С одной стороны, эти гормоны обладают инсулиноподобными свойствами, повышая аналогично инсулину проницаемость мембран мышечных и жировых клеток к глюкозе и увеличивая концентрацию гликогена в печени. По-видимому, за счет этого однократное введение небольшой дозы гормона, особенно сразу после инъекции, может вызывать у крыс и мышей гипогликемический эффект. С другой стороны, СТГ-«соматомедины» — ингибиторы гликолиза и мощные стимуляторы глюконеогенеза в печени и секреции глюкозы в кровь (антиинсулиновое или диабетогенное действие). Усиление синтеза гликогена, имитирующее эффект инсулина, — следствие активации глюконеогенеза, а не ускорения гликогенсинтетазной реакции (Дауэдэй, 1966; Костайо, 1976). Механизмы действия СТГ-«соматомединов» на обмен глюкозы в клетке до сих пор остаются не выясненными. Они осуществляются, по-видимому, на уровне регуляции процессов трансляции и отчасти транскрипции. У плодов млекопитающих эффекты СТГ дублируются ХСМ. Соматостатин, образующийся в гипоталамусе и панкреасе, обладает широким спектром регуляторных эффектов на секрецию других гормональных соединений (Гиллемин и др., 1971; Лабри и др., 1976). В частности, он непосредственно тормозит секрецию СТГ, инсулина и глюкагона и таким образом способен влиять на различные стороны углеводного метаболизма. Наиболее интенсивно он тормозит секрецию глюкагона и СТГ. Секретин и панкреозимин, в свою очередь, служат стимуляторами продукции инсулина. Глюкокортикоиды Кортизол и его аналоги в отношении углеводного обмена почти по всем параметрам являются антиинсулиновыми (диабетогенные) гормонами. Они индуцируют на уровне транскрипции синтез ключевых ферментов глюконеогенеза и глюкозо-6-фосфатазы в печени, тормозят гликолиз и транспорт глюкозы в мышцы, лимфоидную и жировую ткани (Икстон др., 1971). Стимуляция глюконеогенеза этими гормонами в определенной мере усиливается за счет вызываемой ими стимуляции процессов трансаминирования и распада некоторых аминокислот (см. выше). Кроме того, глюкокортикоиды, как уже упоминалось, пермиссируют действие глюкагона и адреналина на гликогенолиз. Все это обусловливает гипергликемический эффект кортикостероидов. Вместе с тем глюкокортикоиды, как и СТГ, усиливают синтез гликогена в печени благодаря увеличению концентрации глюкозо-6-фоофата в процессе глюконеогенеза. Специфический стимулятор биосинтеза кортикостероидов АКТГ влияет на углеводный обмен только посредством гормонов коры надпочечников. Видимо, соотношение уровней продукции гормонов, участвующих в регуляции углеводного обмена, зависит от пищевого режима, фазы питания, мышечной нагрузки, интенсивности нервных процессов и других факторов (см. ниже). У насекомых два гипергликемических гормона кардиальных тел вызывают распад гликогена в жировом теле, образование дисахарида трегалозы — транспортной формы углеводов и выход последней в гемолимфу (Стил, 1963).

Влияние инсулина на обмен жиров и белков Дефицит инсулина сопровождается расстройством жирового обмена, о чем свидетельствуют нарушение синтеза жирных кислот, усиленная мобилизация жиров из тканевых запасов, уменьшение синтеза жирных кислот из ацетата в печени и ненормальное отложение жиров в разных тканях. Эти нарушения жирового обмена могут способствовать возникновению ожирения у больных диабетом и являются следствием расстройства обмена, а не причиной развития диабета у тучных людей, как обычно считается. При диабете нарушается превращение ацетата в жирные кислоты Эта реакция может осуществляться и без участия инсулина, однако для ее завершения требуется одновременное осуществление гликолиза. В результате нарушения утилизации углеводов (как поступающих в организм в готовом виде, так и образовавшихся из белков) затрудняется и окисление жирных кислот. В этих условиях усиливается распад белков, и для образования глюкозы организм начинает использовать собственные ресурсы. Глюкоза же накапливается в крови словно для того, чтобы таким образом преодолеть препятствие для ее поглощения тканями. Неполное окисление жиров сопровождается возникновением характерного для диабета кетоза. Удаление поджелудочной железы приводит к исчезновению жировых отложений. В то же время даже у голодающих животных печень оказывается увеличенной и ожиревшей. Инсулин вызывает уменьшение кетоза, удаляет избыток жира из печени, снижает количество жира в крови, восстанавливает жировые депо организма и ускоряет образование жиров из углеводов. Чувствительность тканей к инсулину неодинакова. Наиболее чувствительна к небольшим количествам инсулина, вероятно, жировая ткань. В отличие от нее мозг мало чувствителен к инсулину и, по-видимому, совершенно не реагирует на его наличие или отсутствие. У больных диабетом происходит мобилизация жиров из депо и перемещение их в печень, где распад жирных кислот обеспечивает освобождение водорода, необходимого для превращения пирувата в глюкозу. Результатом этого является быстрое истощение жировых запасов организма и образование избыточного количества ацетоуксусной кислоты, основного промежуточного продукта, образующегося при распаде жирных кислот.

69.Пищевая ценность белков. Незаменимые аминокислоты. Механизм переваривания белков. Активирование протеиназ.
В организме человека содержится примерно 15 кг белков. Количество свободных аминокислот составляет около 35 г. Ежесуточно в организме распадается до аминокислот почти 400 г белков и столько же синтезируется.

1. Основным источником аминокислот для человека являются пищевые белки. Суточная норма потребления белков составляет в среднем около 100 г.

20 α-аминокислот, которые встречаются в белках организма, можно разделить на четыре группы:

• заменимые аминокислоты - Ала, Асп, Асн, Глу, Глн, Про, Гли, Сер - синтезируются в необходимых количествах в организме;

• незаменимые аминокислоты - Вал, Лей, Иле, Мет, Фен, Три, Лиз, Тре - не могут синтезироваться в организме и должны поступать с пищей;

• частично заменимые аминокислоты - Гис, Арг - синтезируются очень медленно, в количествах, не покрывающих потребности организма, особенно в детском возрасте;

• условно заменимые аминокислоты - Цис, Тир - синтезируются из незаменимых аминокислот Мет и Фен соответственно.

2. Полноценность белкового питания зависит от аминокислотного состава белков и определяется наличием незаменимых аминокислот. Отсутствие в пищевых белках незаменимых аминокислот (даже одной) нарушает их синтез в организме. Обновление белков в различных тканях происходит с разной скоростью. Так, белок соединительной ткани коллаген обновляется полностью за 300 дней, а белки системы свертывания крови - от нескольких минут до нескольких дней.

3. Большая часть свободных аминокислот используется для синтеза собственных белков организма. Кроме того, из аминокислот синтезируется большое количество биологически активных молекул:

• биогенные амины (медиаторы); некоторые аминокислоты сами являются нейромедиаторами - например, глицин и глутамат;

• гормоны белковой природы;

• гем, креатин, карнитин и другие азотсодержащие соединения.

Аминокислоты подвергаются реакции дезаминирования; образовавшиеся безазотистые остатки используются для синтеза глюкозы, кетоновых тел или окисляются до СО₂ и Н₂О.

Азот аминокислот выводится из организма почками в виде мочевины или аммонийных солей. Аминокислоты и белки содержат до 95% всего азота организма.

4. Азотистый баланс - разница между количеством азота, поступающего с пищей, и количеством азота, выделяемого почками в виде мочевины и азотистых солей. Он является показателем состояния белкового и аминокислотного обмена.

Азотистый баланс может быть:

• положительным - у детей, беременных женщин, при увеличении мышечной массы у спортсменов и больных, выздоравливающих после тяжелой болезни, что свидетельствует о преобладании синтеза белков и роста тканей над их распадом;

• отрицательным - при тяжелых заболеваниях, голодании, старении, что свидетельствует об усилении процессов распада белков;

• равным нулю (азотистое равновесие) - у здоровых взрослых людей при нормальном питании.