Proszę o spokój!

Aspekty kliczniczne zaburzeń przemian węglowodanów

podstawowym parametrem diagnostycznym zaburzeń gospodarki węglowodanowej jest stężenie glukozy we krwi(jeżeli chodzi o zwierzęta monogastryczne w tym człowiek 90-110mg/100ml, krowa 50)

zwiększone stężenie glukozy czyli hiperglikemia spotyka się najczęściej w przypadku cukrzycy. Cukrzyca spowodowana może być kilkoma czynnikami: po pierwsze zaburzenia przemiany hormonalnej, najczęściej uwarunkowane genetycznie, podobnie zaburzenia w syntezie insuliny, spowodowane niedoczynnością komórek beta trzustki. Właściwą cukrzycę definiuje się jako stan niedoboru insuliny spowodowany niedoczynnością odpowiednich komórek trzustki. Z kolei cukrzyca wtórna to zespoły spowodowane nadmiernym wydzielaniem hormonów działających antagonistycznie do insuliny(i tu chodzi głównie o glukagon).

2 typy cukrzycy właściwej:

I typ zależny od insuliny, charakteryzujący się bezwzględnym niedoborem insuliny wywołanym całkowitym upośledzeniem syntezy tego hormonu. Powoduje to koniecznośc przyjmowania hormonu egzogennego.

II typu: Niezależny od insuliny, charakteryzuje się względnym niedoborem insuliny. Oznacza ro, że ilośc hormonu wydzielanego do krwi jest niewystarczająca w stosunku do potrzeb. Wśród czynników powodujących ujawnienie się cukrzycy typu drugiego wymienić można otyłość, ciążę, nadczynność układu adrenergicznego oraz starzenie się. Ujawnienie się chorboy następuje zwykle po 40 roku życia. Uwagę należy zwrócić na otyłość, która jest spowodowana nieprawidłowy bilansem energetycznym pokarmu, szczególnie niepożądane są pokarmy węglowodanowe wysokokaloryczne. Zwiększa się w tym czasie zdecydowanie zapotrzebowaniem na insulinę

stan przedcukrzycowy podkliniczny charakteryzuje się przede wszystkim hiperglikemią. Z kolei o postaci utajnionej cukrzycy mówimy wówczas gdy hiperglikemii niestwierdzamy na czczo. Wówczas obserwuje się nietolerancje na glukozę i taki stan nietolerancji na glukozę objawia się długotrwałą hiperglikemią po spożyciu posiłku węglowodanowego(posiadającego dużo węglowodanów).

Jakie rodzaje zaburzen biochemicznych spotykamy w cukrzycy?

Zarówno zaburzenia metaboliczne jak i związane z nimi objawy kliniczne należą do stadium rozwoju cukrzycowego. W stadium podklinicznym lub w cukrzycy utajnionej nie stwierdza się poza nietolerancją na glukozę zaburzeń biochemicznych. Działanie insuliny na gospodarkę energetycnzą(czyli głó∑nie na węglowodanową) jest wielokierunkowe. Hormon ten może regulować(czyli aktywować bądź hamować) wiele różnych procesów metabolicznych, głównie w wątrobie, a dodatkow w mięśniach i tkance tłuszczowej. Pamiętajcie że główne reakcje metaboliczne cukrów i lipidy wątroba. Mięśnie glikogen. Prz prawidłowym wydzielaniu insuliny hormon ten kontroluje przebieg wszystkich przemian węglowadanów. Jeżeli wydzielanie tego hormonu zmniejszy się, to nie działa przede wszystkim na wątrobę(w mięśniach i tkankce tłuszczowej tak, pierwszy brak kontroli stwierdza się w wątrobie!) Powoduje to nietolerancja na glukozę, a to z kolei powoduje hiperglikemię po posiłku.

W jawnej, penoobiegowej cukrzycy stwierdza się znaczne zwiększenie stężęnia nie tylko glukozy, ale również kwasów tłuszczowych, ciał ketonowych oraz lipoprotein we krwi(wszystko jest wówczas rozregulowane). Gdy stężenie glukozy we krwi przekroczy wartość progu nerkowego(około 160-180 mg%) dochodzi wówczas do jej stałego wydzielania z moczem.

Zjawisku wydzielania glukozy z moczem towarzyszy zwiększone wydalanie z moczem jonów sodowych i potasowych i chlorkowych i wapniowych i fosforanowych i wodorowych, a są to główne zwiążki mineralne i dchodzi przez to do zaburzeń gospodarki mineralnej organizmu. Obajwy kliniczne cukrzycy sa przede wszystkim nasteostwem hiperglikemii i tzw. cukromocz(glukoza w moczu się pojawia). Skutkiem tego sa problemy z ukrwieniem końzyn, tznw. noga cukrzycow u pacjentów z długa chorobą amputacja konczyn. Szczególnie niebezpieczne sa też problemy ze wrokiem.

Najgroźniejszym powikłaniem cukrzycy i przyczyną śmierci choryk jest tzw. śpiączka cukrzycowa.

teraz o TYPIE II

rozwijać się ona może przez wiele wiele lat, a objawami są zwiększone pragniecnie, częste oddawanie moczu, dolegliwości skórne oraz zaburzenia układu nerwowego.

Oprócz cukrzycy innym przykładem zaburzeń przemiany węglowodanów są tzw. kwasice mleczanowe. Przejawiają się one zwiększeniem stężeia mleczanu i pirogronianu we krwi oraz zaburzeniami stosunku mleczanu i pirogronianu. Przyczyna tego typu zaburzeń są tzw. bloki metaboliczne uwarunkowane genetycznie(mutacje albo dziedzicozne) blok metaboliczny brak

Najczęściej występujące bloki to w czasie glukogenogenezy blok karboksylazy pirogronianowej, to jest enzym ktor

oraz blok fosfatazy fruktozo-bisfosforanowej.

w cyklu krebsa sa bloki enzymatyczne dotyczące utleniania węglowodanów i jeżeli chodzi o objawy, to przede wszystkim zaburzenia układu nerwowego.

KONIEC WĘGLOWODANÓW

PRZEMIANY LIPIDÓW

Lipidy sa bardzo ważnymi składnikami pokarmów, w sytuacji gdy brakuje łatwo dostępnych węglowodanów stanowią one materiał energetyczny dla życia komórki. W tłuszczach występują rozpuszczalne w nich witaminy oraz egzogenne kwasy tłuszczowe, które w czasie utlenienia dają określoną pule energii swobodnej, magazynowanej w wiązaniach wysokoenergetycznych ATP.

Występują one we wszystkich komórkach zwierzęcych. Należy nadmienić, że lipidy złożone sposiadaja inne funkcje biochemiczne, niż triacyloglicerole(fosfolipidy jako wtórne przekaźniki, lub jako składniki strukturalne błon biologicznych).

Tkanka brunatna

Tkanka tłuszczowa może tworzyć u zwierząt warstwę izolacyjną lub amortyzującą a szczególnym rodzajem takiej tkanki tłuszczowej jest BRUNATNA tkanka tłuszczowa, która rozmieszczona jest pod skórą w okolicy grzbietu, wystepuje ona głównie u noworodków i młodych zwierząt(później zanika). Komórki tej tkanki zawierają tłuszcze w postaci rozproszonych w cytoplazmie pęcherzyków zawierają również znaczne ilości glikogenu cholesterolu oraz dużą ilość hemoproten(metaloprotein), które nadają tej tkance barwę. Te pęcherzyki zawierają duże ilości cytochromów i mitochondriów. Głównym zadaniem tej tkanki jest udział w termoregulacji organizmu poprzez produkcję dużej ilości ciepła.

PYTANIE EGZMAIN funkcje tkanki brunatnej

Tkankę tę charakteryzuje mała aktywność syntetazy ATP, a w procesie utleniania substratów powstają duże ilości ciepła i mało ATP. Tkanka ta jest bardzo aktywna metabolicznie. U niektórych zwierząt, np. podczas budzenia się ze snu zimowego(miśkii, borsuki narażone na zimno), one drżą - termogeneza drżeniowa.

Tkanka ta jest aktywna również u dorosłych(ale nie tak jak u noworodków) osób zdrowych, gdzie odpowiada za termoregulację indukowana przez dietę. Tłumaczy to dlaczego niektóre osoby mogą jeść bardzo dużo i nie być otyłymi, ponieważ energia, która jest wytwarzana u tych osób zdrowych zostaje rozpraszana w postaci ciepła(gdy duża aktywnośc tej tkanki), a nie jest gromadzona w postaci tłuszczu podskórnego, związku z tym u ludzi otyłych, tej tkanki jest bardzo mało. Mechanizm molekularny metabolizmu tkanki brunatnej jest nastepujacy.

Noradrenalina uwalniana z zakończeńļ układu współczulnego, wspomaga lipolizę tkanki brunatnej(dochodzi do trawienia tłuszczu na kwasy tł i glicerol zazwyczaj). Nastepnie podobnie jak w innych komórkach dochodzi do utlenień kwasów tłuszczowych(beta oksydacji) z wytwarzanie równoważników redukcyjnych(FADH2 i NADH), które utleniane są w łańcuchu oddechowym.

Substratami tdo wytwarzenia równoważników może być tez glukoza.

Różnica nornalnej komórki a tłuszczowej.

W tkance brunatnej odmienny jest sposób transportu elektronów w łańcuchu oddechowym. jak wiemy warunkiem wytworzenia ATP w łańcuchu jest wytworznei gradientu protonów w poprzek wewnętrznej błony mitochondrialnej.

W tkance brunatnej nie dochodzi do wytworzenia takiego gradientu, dzięki obceności w tej błonie(wewnętrznej błonie) ciepotwórczego białka tzw. termogeniny(ona nie dopuszcza do wytworzenia gradientu). białko to tworzy drogę swobodnego przenikania protonów przez błonę. No i nie ma gradientu nie ma ATP ale wytwrzane jets ciepło CAŁA FILOZOFI. czyli termogenina powoduje że protony mogą sobie swobodnie emigrować przez błonę.

PRZEMIANY KATABOLICZNE

tłuszcz na kwasy tłuszczowe i glicerol.

Zmiany lipidów w przewodzie pokarmowym

Proces trawienia i wchłaniania lipidów zachodzi przede wszystkim w dwunastnicym i początkowym docinku jelita czczego. Tam dochodzi do prawie całkowitego wchłoniecia. Trawienie lipidów poprzedzone jest ich rozdrobnieniem z udziałem kwasów żółciowych. wydzielanych z sokiem trzustkowym i to dzieje się przed dostaniem się lipidów do dwunastnicy. Tłuszcze ulegają wówczas dyspersji do kropelek o małej średnicy. Lipoliza to jest enzymatyczna hydroliza lipidów. Katalizowana jest przez odpowiednie lipazy(3 klasa enzymów hydrolazy, działają z udziałem wody) jeżeli mamy triacyloglicerol tłuszcz właściwy to działają lipazy.

Częśc lipidów ulega lipolizie pd wpływem lipazy ślinowej(znikoma część) część pod wpływem lipazy żołądkowej. Te lipazy uwalniają z lipidów głównie kwasy krótkołańcuchowe, bo oczywiście wśród lipidów długołańcuchowych sa tez te krówtkie(długie powyżej 12 at C)

uwolnione wówczas krótkołańcuchowe przenikają przez ścianę żołądka do żyły wrotnej, natomiast długołańcuchowe przedostają się do dwunastnicy związane z glicerolem. W dwunastnicy lipidy trawione są głównie z udziałem lipazy trzustkowej.

Oprócz enzymów do trawienia lipidów niezbędne są sole kwasów żółciowych(obniżają napiecie powierzchniowe). Obiniżja napiecie powierzchniowej miceli i enzymy łatwiej się dostają. kwasy żółciowe emulgują tłuszcze i dzięki swoim micelom rozpuszczają produkty lipolizy.. Tymi produktami sa kwasy tłuszczowe i monoacyloglicerole. Najczęsciej w postaci 2-mono-acyloglicerolu. Micele pełnią funkcje transportowe produktów lipolizy z miejsca ich powstania na powierzchni kropelek tłuszczowych na powierzchnię błony śluzowej jelita(to dzieje się jeszcze w świetle jelita, musimy doprowadzić to do omórek dolecowych - ukł pok, krew chłonka, kom. docelowe. w wyniku dyfuzji prostej dostają się do enterocytów czyli komórek chłonnych kosmków jelitowych. Około 75% lipidów pokarmowych ulega resorbcji w postaci 2-monoacyloglicerolu, czyli generalnie mowią w świetle jelita łuszcze nie sa rozwalane. Pozostała część zostaje całkowicie(25%) rozłożona do glicerolu i wolnych kwasów tłuszczowych.

Produky lipolizy po wnikniecu do enterocytów podlegają resyntezie ponownie do triacylogliceroli, które (już po resyntezie) po przyłączeniu innych lipidów i białek tworza duże kompleksy zwane chylomikronami. Chylomikrony jako speocyficzne lipoproteiny są transportowane z enterocytów do układu chłonnego i dalej z chłonką transportowane są do krwioobiegu.

W krwioobiegu chylomikrony ulegają ponownej hydrolizie, jest to tzw. hydroliza wewnątrznaczyniowa(hydrolizie czyli lipolizie w tym przypadku, a ta w enterocytach wewnątrzkomórkowa była)

wewnątrznaczyniowa przez lipazę lipoproteinową i dopiero produkty tej lipolizy czyli wolne kwasy tłuszczowe i glicerol są dalej metabolizowane.

wolne kwasy tłuszczowe ulegają beta oksydacji - utlenieniu ale mogą tez służyć do syntezy innych lipidów. Uzależnione jest to od stanu energetycznego komórki, czyli jeżeli mamy wysoki poziom ATP to dochodzi do resyntezy lipidów, niski poziom lipidów….

Glicerol ulega tzw. pośredniej przemianie glicerolu.

Inny lipid żremy, a inny komórka wykorzystuje(bo jednak skład zmieniony po lipolizach wewnątrzkomórkowych, 2 hydrolizy 2 przebudowy i dalsze przemiany)

Budowa lipoprotein:

• peryferyjna apoproteina

• - fosfolipid

• - triacylogricerol

• - wolnycholesterol

• jednowarstwowa błona zbudowana z lipidów polarnych

• integralna apoproteina

• rdzeń zawierający głównie triacylogricerole i estry cholesterolu

cząsteczki lipoprotein sa odpowiednio rozmieszczone ich grupy polarne skierowane sa na zewnątrz do środowiska wodnego, podobnie jak w błonach biologicznych. Rdzeń otoczony fosfolipidami i wolnym cholesterolem.

Lipidy pobrane z pokarmów, ale już przetworzone po 2 lipolizach, są następnie transportowane do różnych tkanek i narządów. Dotyczy to również lipidów produkowanych przez wątrobę(tam synteza lipidów) i tak nkę tłuszczową. Ptrzetransportowane do tkanek i narządów mogą być częściowo magazynowane.

Jako nierozpuszczalne w wodzie nie mogą być transportowane w środowisku jakim jest osocze, dlatego ulegają połaczeniu z białkami tworząc rozpuszczalne w wodzie lipoproteiny.

Lipoproteiny OSOCZA KRWI

- CHYLOMIKRONY POCHODZĄCE Z WCHŁANIANYCH w jelicie triacylogriceroli

- lipoproteiny o bardzo małej gęstości(VLDL-very low density lipoproten) - formowane głównie w wąyrobie, pełnia funkcje eksportera triacylogriceroli z tego narządu(główny składnik - triacyloglicerole)

- lipoproteiny o małej gęstości(MDL - low density lipoprotein) - produkt katabolizmu VLDL( głóny składnik - cholesterol i fosfolipidy)

- lipoproteiny o dużej gęstości(HLDL - high dentisy GŁUPI CHUUUUUJ PRZEŁĄCZYŁ)

Regulacja lipolizy

Jak wcześniej wspomniano eznymami odpowiedzialnymi za lipolizę są lipazy lub fosfolipazy????
enzymy te aktywne są w postaci ufosforylowen. Ich aktywność podobnie jak enzymów przemiany glikogenu(fosforylazy i syntetazy) kontrolowana jest hormonalnie, a bezpośrednim aktywatorem lipaz jest kinaza białkowa typu A, inaczej fosfotransferaza do dezaktywacji ipaz prowadzi odpowiednia fosfataza, czyli sa one niektywno w postaci DEFOSF. Rozrówniamy dwa rodzaje lipaz ….

pierwszy rodzaj odszczepia kwasy tłuszczowe od glicerolu przy węglach 1,3-glicerolu i to zachodzi w etapie najpierw 1 a potem 3
a drugi rodzaj w pozycji 2

kw. tł i glicerol powstaje.

Pierwszym sposobem utleniania jest tzw. beta oksydacja. Beta oksydacja jest to ciąg przemian które prowadzą do uzyskania z kwasu tłuszczowego odpowiedniej liczby cząsteczek acetylokoenzymuA, który podobnie jak ten uzyskiwany z węglowadanów jest utleniany w cyklu krebsa, aby w dalszych etapach(łańcuchu oddechowym) uzyskać odpowiendia ilość ATP.

Beta oksydacja kwasów tłuszczowych o parzystej liczbie atomów węgla rysunek

;lipoliza zachodzi w cytoplazmie, a beta oksydacja w mitochondrium.

błony mitochondrialnej(szczególnie wewętrzna błona) są nieprzepuszczalne dla kw. tłuszczowych posiadających więcej niż 12 at. Węgla, dlatego te które mają więcej tych węgli musza być transportowane przez błon y ATYWNIE.

przed beta oksydacją kwasy tłuszczowe musza ulec aktywacji do formy aktywnej, czyli acylokoenzymu A.

są 2 rodzaje aktywacji:

pierwszy - reakcja tiokinazowa(działa tu tiokinaza), gdzie nieaktywny kwas tłuszczowy pod wpływem ATP przyłacza koenzym A i staje się aktywnym kwasem tłuszczowym

drugi rodzaj to tioforazowy, gdzie koenzym A przenoszony jest z aktywnego na nieaktywny(nie musi być to długi kwas) i teraz kwas może być przetransportowany do mitochondrium.