Гормональна регуляція метаболізму глікогену

Участь гормонів у регуляції глікогенолізу та глікогенезу в м’язах та печінці може бути підсумована таким чином:

А. У м’язах.

· Адреналін — стимулює глікогеноліз та гальмує глікогенез шляхом:

а) активації глікогенфосфорилази за рахунок її цАМФ-залежного фосфори- лювання;

б) інгібірування глікогенсинтази за рахунок її цАМФ-залежного фосфори- лювання.

· Інсулін — стимулює глікогенез і гальмує глікогеноліз шляхом:

а) підвищення проникності мембран м’язових клітин для глюкози, що вико- ристовується для синтезу глікогену;

б) зменшення внутрішньоклітинного рівня цАМФ за рахунок активації її розщеплення фосфодіестеразою.

Б. У печінці.

· Глюкагон — стимулює глікогеноліз та гальмує глікогенез за механізмом, аналогічним дії адреналізу в клітинах м’язів.

· Інсулін — підвищує активність ферментативних реакцій синтезу глікогену за рахунок біохімічних механізмів, близьких до розглянутих вище.

Таким чином, співвідношення глюкагон/інсулін є важливим фізіологічним механізмом, що контролює глікогенну функцію печінки та рівень глюкози в крові після споживання їжі:

– переважання інсуліну сприяє утворенню в організмі резервів вуглеводів у формі глікогену печінки;

– переважання глюкагону сприяє мобілізації запасів глікогену печінки в умовах зниження рівня глюкоземії, яке спостерігається через кілька годин після споживання їжі.

39. Генетичні порушення метаболізму глікогену (глікогенози, аглікогенози)

Спадкові порушення реакцій розщеплення або синтезу глікогену проявляються у вигляді ензимопатій — хвороб накопичення глікогену — глікогенозів та аглікогенозів.

Глікогенози

Глікогенози — спадкові хвороби, молекулярною основою виникнення яких є уроджена недостатність синтезу певних ферментів глікогенолізу, пов’язана з дефектами в генетичній системі клітин. При глікогенозах у внутрішніх органах та тканинах (здебільшого в печінці, м’язах, клітинах крові) спостерігається накопичення аномально надмірної кількості глікогену, іноді зі зміненою молекулярною структурою, який не може використовуватися у метаболічних процесах. Клінічно глікогенози проявляються важкою гіпоглюкоземією внаслідок нездатності глікогену печінки розщеплюватися з вивільненням молекул глюкози. Глікогенози, при яких ушкоджені ферментні системи мобілізації глікогену печінки, характеризуються збільшенням маси органа, жировою дистрофією гепатоцитів та явищами цирозу. Недостатність ферментних систем глікогенолізу в м’язах супроводжується судомами за умов фізичних навантажень.

Аглікогенози

Аглікогенози — спадкові хвороби накопичення глікогену, молекулярною основою яких є генетичні дефекти, що призводять до порушення утворення ферменту глікогенсинтази. Внаслідок недостатності глікогенсинтази гепатоцити не здатні утворювати резерви глікогену, концентрація якого всередині клітин значно зменшена. Внаслідок відсутності глікогенових резервів хворі при аглікогенозах, як і при глікогенозах, страждають від глибокої гіпоглюкоземії, особливо натщесерце, після значної перерви з часу надходження харчової глюкози. Гіпоглюкоземія при аглікогенозах може супроводжуватися важкою комою внаслідок енергетичного голодування головного мозку. Такі хворі звичайно вмирають у ранньому дитячому віці.

40. Глюконеогенез: субстрати, ферменти та фізіологічне значення процесу

Глюконеогенез (гліконеогенез) — синтез глюкози з невуглеводних метаболічних попередників, до яких належать: піруват (та лактат); деякі амінокислоти (глюкогенні амінокислоти); певна кількість глюкози може утворюватися з гліцеролу та продуктів катаболізму жирних кислот з непарною кількістю вуглецевих атомів у вуглеводневому ланцюзі.