Біохімічні показники обміну вуглеводів в нормі та при патології Лектор: к.біол.н. Горбачова С.В. 2014 – 2015 навчальний рік Углеводы — это альдегидные и кетонные производные полиатомных спиртов. Знания о структуре и свойствах физиологически важных углеводов необходимы для понимания их фундаментальной роли в энергетическом обмене организма . Наиболее важным в этом отношении является глюкоза, которая составляет 90% всех низкомолекулярных углеводов Уровень глюкозы крови – постоянная величина, которая у здоровых людей составляет 3,5 – 6,2 ммоль/л. Ее содержание определяется следующими факторами: поступлением из кишечника в процессе всасывания поступлением в кровь из депо ассимиляцией тканями выведением из организма почками Эндокринная регуляция: Инсулин – гормон, который синтезируется в β-клетках островков Лангерганса поджелудочной железы, способствует проникновению глюкозы в ткани. Это единственный гормон, приводящий к снижению уровня глюкозы Глюкагон – гормон, который вырабатывается α-клетками островков Лангерганса. Он активирует фосфорилазу печени – фермента, ускоряющего расщепление гликогена печени. В результате уровень глюкозы повышается Также повышают уровень глюкозы: 1. Глюкокортикоиды – гормоны коры надпочечников – кортизол, кортизон, кортикостерон (способствуют образованию глюкозы и угнетают ее окисление) 2. Тиреоидные гормоны – тироксин, трийодтиронин – они усиливают всасывание глюкозы и усиливают гликогенолиз. 3. Гормоны передней доли гипофиза – соматотропный, тиреотропный, адренокортикотропный В норме уровень глюкозы находится в пределах 3,3 – 6,0 ммоль/л. Исследование углеводного обмена в клинике начинается с анализа мочи на присутствие в ней глюкозы и кетоновых тел, а также определение содержания глюкозы в крови. Увеличение уровня глюкозы выше пределов нормы называется гипергликемия, появление ее в моче – глюкозурия. Различают 2 основные группы гипергликемии: Инсулярная – связанная с недостаточным содержанием инсулина или обусловленная неэффективностью его действия Экстраинсулярная (внеинсулярная) – независящая от влияния инсулина. Наиболее существенное значение в формировании гипергликемии имеют: Усиленный распад гликогена Повышенный неоглюкогенез – образование глюкозы из неуглеводных источников Торможение синтеза гликогена Снижение утилизации глюкозы тканями под влиянием гормональных антагонистов инсулина – соматотропина, глюкагона, адреналина, глюкокортикоидов, тироксина и др. Гипогликемия - снижение содержания глюкозы Может быть обусловлена относительным и абсолютным повышением уровня инсулина в крови. Первичная гиперинсулинемия наблюдается при заболеваниях поджелудочной железы, сопровождающихся гиперсекрецией инсулина (гиперплазия β-клеток и (или) дегенерация αклеток островков Лангерганса, инсулинпродуцирующие опухолях островков ПЖ (инсулиномах) и синдроме Золлингера-Эллисона (опухоль островкового аппарата поджелудочной железы) При передозировке сахароснижающих препаратов в случае неправильной терапии сахарного диабета Вторичная (внепанкреатическая) гипогликемия отмечается в результате нарушения баланса между выраженностью процессов образования и распада гликогена в печени: острые и хронические гепатиты Циррозы острая дистрофия печени алкогольная интоксикация отравление мышьяком длительная механическая желтуха первичный или метастатический рак печени Гипогликемия центрального происхождения: Перенесенные психологические травмы Энцефалит Субарахноидальное Опухоль мозга кровоизлияние спонтанная гипогликемия: после кратковременной алиментарной гипергликемии, вызванной обильным употреблением богатой углеводами пищи. Чаще она отмечается у астеников, эмоционально неустойчивых лиц, для которых характерна повышенная чувствительность к инсулину Гипогликемия, сопровождающаяся кетозом (наличием в моче кетоновых тел): у новорожденных детей вследствие дефицита аланина или при непереносимости лейцина, который индуцирует секрецию инсулина. у детей, рожденных от женщин, больных сахарным диабетом. Причиной этого является то, что повышенное содержание глюкозы в крови матери передается плоду и вызывает у него гиперплазию β-клеток островков Лангерганса, которая сохраняется после рождения и вызывает усиленную продукцию инсулина Глюкозурия – обнаружение глюкозы в моче (в норме отсутствует) Почечный порог для глюкозы – 7,8 – 9,0 ммоль/л. При гипергликемии выше этих значений глюкоза обнаруживается в моче. Однако появление глюкозы в моче зависит не только от концентрации ее в крови. Это определяется также соотношением между количеством профильтровавшейся и реабсорбируемой в канальцах клубочков глюкозы за 1 минуту Различают 3 группы глюкозурий : Гипергликемическую (наблюдается при выраженной гипергликемии) Нормогликемическую (в случае нормального содержания глюкозы в крови) Алиментарную (наблюдается после приема больших количеств углеводов и исчезает через 2 – 3 часа после проявления) Гипергликемическая глюкозурия – превышение почечного порога при высокой концентрации глюкозы в крови (сахарный диабет) Нормогликемическая - связана с нарушением реабсорбции глюкозы в почечных канальцах. Основные причины - интоксикация ртутью, окисью углерода, стрихнином, снотворными препаратами, хлороформом, морфином и др. соединениями. Также она встречается при гломерулонефрите, хроническом пиелонефрите, нефросклерозе, нефротическом склерозе, беременности Методы определения глюкозы крови: Редуктометрические – основанные на свойстве глюкозы восстанавливать в щелочной среде соли тяжелых металлов Колориметрические методы – основанные на определении степени окраски соединений, образующихся соединений в результате цветной реакции Энзиматический (глюкозооксидазный) метод основанный на каталитическом действии фермента глюкозооксидазы. В настоящее время именно этот метод используется в качестве унифицированного практически во всех лабораториях. Его преимуществами является высокая специфичность, чувствительность и быстрота проведения. Он подходит для определения глюкозы во всех биологических жидкостях – цельной крови, сыворотке, плазме, моче, спинномозговой жидкости. Для определения уровня глюкозы в домашних условиях используют глюкометры, принцип действия которых основан на определении уровня сахара глюкозооксидазным методом с применением тест-полосок