Регуляция и патология углеводного обмена

Содержание

Слайд 2

Содержание углеводов в крови Глюкоза - основной углевод крови. 3,3 –

Содержание углеводов в крови

Глюкоза - основной углевод крови.
3,3 – 5,5 ммоль/л

– нормогликемия,
уровень глюкозы менее 1,7 ммоль/л – смертелен.
90% углеводов крови составляет глюкоза,
также содержатся пентозы, фруктоза,
при патологии – галактоза.
Концентрация глюкозы в крови определяется соотношением между интенсивностью поступления её в кровоток и выходом из крови.
Слайд 3

Пути поступления глюкозы в кровь и ее использования Глюкоза Транспорт внутрь

Пути поступления глюкозы в кровь и ее использования

Глюкоза

Транспорт внутрь клетки

и окисление до СО2, Н2О и энергии (70%) в ткани мозга, мышцах, жировой ткани

Синтез гликогена в печени и мышцах (3-5%)

Синтез липидов
в жировой ткани и печени

пища

Гликогенолиз

Глюконеогенез

Кишечник

Печень

Слайд 4

Уровни регуляции содержания глюкозы в крови Регуляция содержания глюкозы в крови

Уровни регуляции содержания глюкозы в крови

Регуляция содержания глюкозы в крови осуществляется

на уровне:
субстрата,
регуляторных ферментов,
взаимодействия циклов (эффект Пастера),
ЦНС,
гормонов.
Слайд 5

Регуляция уровня глюкозы в крови

Регуляция уровня глюкозы в крови

Слайд 6

Гормоны, регулирующие углеводный обмен Гормоны, понижающие глюкозу крови: инсулин. Контринсулярнные гормоны: адреналин, глюкагон, глюкокортикоиды, тироксин, СТГ.

Гормоны, регулирующие углеводный обмен

Гормоны, понижающие
глюкозу крови:
инсулин.

Контринсулярнные гормоны:
адреналин,
глюкагон,
глюкокортикоиды,

тироксин,
СТГ.
Слайд 7

Регуляция синтеза и секреции инсулина и глюкагона Синтез и секреция инсулина

Регуляция синтеза и секреции инсулина и глюкагона

Синтез и секреция

инсулина и глюкагона регулируются глюкозой. При повышении концентрации глюкозы в крови секреция инсулина увеличивается, а глюкагона – уменьшается.
При пищеварении уровень инсулина высокий, а глюкагона – низкий.
В постабсорбтивный период уровень инсулина низкий, а глюкагона – высокий. Концентрация глюкозы в крови в этих условиях поддерживается за счёт процессов распада гликогена в печени и глюконеогенеза.
Слайд 8

При голоде В течение 12-часового голодания гликоген печени – основной поставщик

При голоде

В течение 12-часового голодания гликоген печени – основной поставщик

глюкозы.
Низкий инсулин – глюкагоновый индекс вызывает активацию гликогенфосфорилазы и мобилизацию гликогена.
Через сутки после последнего приёма пищи гликоген печени полностью исчерпан и глюконеогенез - единственный поставщик глюкозы в крови.
Слайд 9

Слайд 10

Адреналин активирует фосфорилазу мышц и печени, тормозит синтез гликогена ( подавляет

Адреналин
активирует фосфорилазу мышц и печени,
тормозит синтез гликогена ( подавляет гликогенсинтетазу),

стимулирует глюконеогенез из лактата,
активирует распад липидов в жировой ткани
Слайд 11

Влияние адреналина на обмен гликогена

Влияние адреналина на обмен гликогена

Слайд 12

Глюкагон активирует фосфорилазу печени, активирует глюконеогенез из аминокислот, ускоряет протеолиз, стимулирует

Глюкагон
активирует фосфорилазу печени,
активирует глюконеогенез из аминокислот, ускоряет протеолиз,
стимулирует распад жира в

жировых депо,
тормозит синтез жира и холестерина.
Слайд 13

Соматотропный гормон оказывает глюкозосберегающее действие за счёт активации липолиза, осуществляет переключение

Соматотропный гормон
оказывает глюкозосберегающее действие за счёт активации липолиза,
осуществляет переключение

на использование ВЖК,
тормозит транспорт глюкозы в клетку,
стимулирует секрецию инсулина и глюкагона.
Слайд 14

Глюкокортикоиды активируют глюконеогенез из аминокислот, стимулируют гликогенолиз, тормозят потребление глюкозы тканями,

Глюкокортикоиды


активируют глюконеогенез из аминокислот,
стимулируют гликогенолиз,
тормозят потребление

глюкозы тканями,
вызывают распад белков в мышцах, соединительной ткани, лимфоцитах,
активируют распад липидов.
Слайд 15

Тироксин усиливает всасывание глюкозы из кишечника, тормозит синтез жира из глюкозы,

Тироксин
усиливает всасывание глюкозы из кишечника,
тормозит синтез жира из глюкозы,

в больших дозах стимулирует распад белка, липидов, активирует глюконеогенез.
Слайд 16

Инсулин простой белок, молекулярная масса 60 000, содержит 51 АМК, состоит

Инсулин

простой белок,
молекулярная масса 60 000,
содержит 51 АМК,
состоит из

двух полипептидных цепей: α и ß.
α-цепь содержит 21 АМК, а ß -цепь – 30 АМК.
Слайд 17

Структура инсулина

Структура инсулина

Слайд 18

Синтез инсулина Синтезируется инсулин ß–клетками островков Лангерганса в виде проинсулина (84

Синтез инсулина

Синтезируется инсулин ß–клетками островков Лангерганса в виде проинсулина (84 АМК),

который путём ограниченного протеолиза превращается в инсулин. При этом от проинсулина отщепляется С-пептид из 33АМК.
Слайд 19

Образование инсулина из проинсулина

Образование инсулина из проинсулина

Слайд 20

Секреция инсулина секреторная реакция ß-клеток на глюкозу является Са-зависимой, СТГ, глюкагон

Секреция инсулина

секреторная реакция ß-клеток на глюкозу является Са-зависимой,
СТГ, глюкагон

и другие гормоны влияют на секрецию инсулина,
секреция возрастает при приёме богатой белками пищи (арг, лей).
Слайд 21

Рецепторы инсулина обеспечивают реализацию эффектов инсулина на мишени, вызывают активацию аденилатциклазы

Рецепторы инсулина

обеспечивают реализацию эффектов инсулина на мишени,
вызывают активацию аденилатциклазы

с образование цАМФ, который при участии ионов кальция и магния регулирует утилизацию глюкозы и синтез белка.
Слайд 22

Схема строения инсулинового рецептора

Схема строения инсулинового рецептора

Слайд 23

Различают свободный и связанный инсулин. Свободный инсулин - форма, которая хорошо

Различают свободный и связанный инсулин.

Свободный инсулин
- форма, которая хорошо

реагирует с антителами к кристаллическому инсулину,
- стимулирует поглощение глюкозы жировой и мышечной тканями.
Связанный инсулин
- комплекс инсулина с белками сыворотки – трансферрином и α-глобулинами,
- резерв инсулина в русле крови
Слайд 24

Метаболизм инсулина 40-60 % инсулина метаболизируется в печени при участии инсулиназы, 40% инсулина расщепляется в почках.

Метаболизм инсулина

40-60 % инсулина метаболизируется в печени при участии инсулиназы,

40% инсулина расщепляется в почках.
Слайд 25

Влияние инсулина на обменные процессы Инсулин – анаболик, стимулирует синтез: гликогена,

Влияние инсулина на обменные процессы

Инсулин – анаболик, стимулирует синтез:
гликогена,
белков,

нуклеиновых кислот,
липидов
и тормозит их распад.
Слайд 26

Действие инсулина повышает проницаемость клеточных мембран для глюкозы и усиливает потребление

Действие инсулина

повышает проницаемость клеточных мембран для глюкозы и усиливает потребление

её тканями (активация белка-транспортера глюкозы),
активирует гексокиназную реакцию,
индуцирует синтез глюкокиназы,
активирует гликолиз,
активирует синтез гликогена, тормозит его распад,
активирует пентозный цикл,
активирует дихотомичексий распад глюкозы,
тормозит глюконеогенез,
при действии инсулина снижается концентрация цАМФ, повышается концентрация цГМФ,
в тканях стимулирует биосинтез нуклеотидов и нуклеиновых кислот,
стимулирует биосинтез жирных кислот, нейтрального жира (из углеводов),
усиливает биосинтез ДНК, РНК, АТФ,
оказывает белоксберегающее действие.
Слайд 27

Органы – мишени инсулина и характер метаболического влияния

Органы – мишени инсулина и характер метаболического влияния

Слайд 28

Значение инсулина анаболик, противостоит группе контринсулярных гормонов, регулирует уровень глюкозы в крови – 3,3-5,5 ммоль/л.

Значение инсулина

анаболик,
противостоит группе контринсулярных гормонов,
регулирует уровень глюкозы в

крови – 3,3-5,5 ммоль/л.
Слайд 29

Гипергликемия Физиологическая Патологическая Возникает при: Алиментарная Эмоциональная 1) сахарном диабете, Возникает

Гипергликемия


Физиологическая Патологическая
Возникает при:
Алиментарная Эмоциональная 1) сахарном диабете,
Возникает

после Наблюдается 2) избытке
приёма пищи при стрессе контринсулярных
гормонов,
3) расстройствах
мозгового
кровообращения.
Слайд 30

Глюкозурия – появление глюкозы в моче. Наблюдается, если гипергликемия более 9,3

Глюкозурия – появление глюкозы в моче.

Наблюдается, если гипергликемия более 9,3 ммоль/л,

то есть превышает почечный порог.
Возникает при:
нарушении углеводного обмена,
повреждениях почек,
острых инфекциях,
сотрясении головного мозга.
Слайд 31

Гипогликемия- снижение содержания глюкозы крови. Симптомы гипогликемии сходны с симптомами гипоксии: головокружение, обморок, ступор, кома.

Гипогликемия- снижение содержания глюкозы крови.

Симптомы гипогликемии сходны с симптомами гипоксии:
головокружение,

обморок,
ступор,
кома.
Слайд 32

Причины гипогликемии голодание, усиленная мышечная работа, введение инсулина, инсулинома, злокачественные опухоли

Причины гипогликемии

голодание,
усиленная мышечная работа,
введение инсулина,
инсулинома,
злокачественные

опухоли из-за повышенной утилизации глюкозы,
алкоголизм (угнетение глюконеогенеза),
заболевания почек,
нарушения функции печени,
гипофизарная, надпочечниковая, тиреоидная недостаточность,
беременность и лактация,
гликогенозы.
Слайд 33

Сахарный диабет – группа обменных заболеваний, характеризующихся гипергликемией, которая является результатом

Сахарный диабет – группа обменных заболеваний, характеризующихся гипергликемией, которая является результатом

дефекта секреции или действия инсулина или обоих процессов.

Сахарный диабет – тяжёлое распространённое эндокринное заболевание, связанное с абсолютным или относительным дефицитом инсулина, сопровождается нарушением всех видов обмена.

Слайд 34

Способствуют развитию сахарного диабета: стрессы, избыток углеводов и жиров в питании,

Способствуют развитию сахарного диабета:

стрессы,
избыток углеводов и жиров в питании,

гиподинамия,
ожирение,
экологическое неблагополучие,
артериальная гипертензия.
Слайд 35

Дефицит инсулина возникает при: поражении поджелудочной железы, нарушении перехода проинсулина в

Дефицит инсулина возникает при:

поражении поджелудочной железы,
нарушении перехода проинсулина в

инсулин,
нарушении молекулярной структуры инсулина,
дефекте рецепторов в органах-мишенях,
усиленном действии инсулиназы,
избытке контринсулярного гормона.
Слайд 36

Типы сахарного диабета Сахарный диабет I типа – инсулинозависимый. Возникает при

Типы сахарного диабета

Сахарный диабет I типа – инсулинозависимый. Возникает при разрушении

ß-клеток из-за аутоиммунных реакций.
Абсолютный дефицит инсулина.
Сахарный диабет II типа –инсулиннезависимый.
Возникает из-за повреждения механизмов передачи инсулинового сигнала в клетки-мишени или нарушения секреции инсулина.
Относительный дефицит инсулина.
Слайд 37

Слайд 38

Последствия дефицита инсулина

Последствия дефицита инсулина

Слайд 39

Характерные симптомы сахарного диабета 1. Гипергликемия вызвана: - нарушением проницаемости глюкозы

Характерные симптомы сахарного диабета

1. Гипергликемия вызвана:
- нарушением проницаемости глюкозы в ткани,
-

усилением гликогенолиза,
- усилением глюконеогенеза,
- действием контринсулярных гормонов.
2. Глюкозурия.
3. Полиурия и полидипсия (жажда).
4. Кетонемия и кетонурия.
5. Азотемия и азотурия.
6. Снижение антиоксидантной защиты.
Слайд 40

Механизм развития кетоацидоза Дефицит инсулина и резкое повышение концентрации всех контринсулярных

Механизм развития кетоацидоза

Дефицит инсулина и резкое повышение концентрации всех контринсулярных гормонов

– причина активации липолиза и мобилизации СЖК, что способствует активной продукции кетоновых тел.
Жиры используются в качестве источника энергии, ацетил-КоА идёт на синтез кетоновых тел.
Слайд 41

Диагностика сахарного диабета анализ крови, слезы, тест толерантности к глюкозе (ТТГ),

Диагностика сахарного диабета
анализ крови, слезы,
тест толерантности к глюкозе (ТТГ),

определение глюкозы и ацетона в моче.
Слайд 42

Тест толерантности к глюкозе – исследование способности использовать глюкозу при нагрузках.

Тест толерантности к глюкозе – исследование способности использовать глюкозу при нагрузках.

Методика

проведения:
Натощак измеряют уровень сахара крови.
Испытуемый выпивает стакан сладкого чая (нагрузка). 1г глюкозы на 1 кг массы тела.
Через 2 часа вновь определяют уровень сахара крови.
Слайд 43

В норме уровень глюкозы в крови: натощак 3,3-5,5 ммоль/л, через 2

В норме уровень глюкозы в крови:

натощак 3,3-5,5 ммоль/л,
через

2 часа после приёма пищи менее 7,8 ммоль/л, в моче сахар отсутствует,
максимально поднимается (не более 80% от исходного) через 60 минут, затем снижается и через 3 часа нормализуется.
Слайд 44

При латентном сахарном диабете нарушена толерантность к глюкозе уровень глюкозы натощак

При латентном сахарном диабете нарушена толерантность к глюкозе

уровень глюкозы натощак может

быть в норме (менее 6,7 ммоль/л),
через 2 часа после приёма пищи уровень глюкозы в крови не более 7,8 – 11,1 ммоль/л,
Слайд 45

При явном сахарном диабете: уровень глюкозы натощак повышен (более 6,7 ммоль/л),

При явном сахарном диабете:

уровень глюкозы натощак повышен (более 6,7 ммоль/л),
через

2 часа после нагрузки – более 11,1 ммоль/л.
Слайд 46

Сахарная кривая Фаза –рефлекторная. Выраженная гипергликемия. Инсулиновая фаза.

Сахарная кривая
Фаза –рефлекторная.
Выраженная гипергликемия.
Инсулиновая фаза.

Слайд 47

Коэффициент Бодуэна А – уровень глюкозы натощак, В- максимальный уровень глюкозы

Коэффициент Бодуэна

А – уровень глюкозы натощак,
В- максимальный уровень глюкозы

в крови после нагрузки.
коэффициент больше 80% при нарушении углеводного обмена.
Слайд 48

Значение ТТГ Тест толерантности к глюкозе даёт возможность диагностировать скрытый диабет.

Значение ТТГ

Тест толерантности к глюкозе даёт возможность диагностировать скрытый диабет.

Слайд 49

Биохимия осложнений сахарного диабета макроангиопатия (атеросклероз сосудов), микроангиопатия (капилляры почек, сетчатки),

Биохимия осложнений сахарного диабета

макроангиопатия (атеросклероз сосудов),
микроангиопатия (капилляры почек, сетчатки),

нейропатия (нарушение проводимости периферических и вегетативных нервов),
дегидратация, ацидоз.
Слайд 50

Патогенез макроангиопатии и нейропатии В основе патогенеза лежит сорбитоловый путь метаболизма

Патогенез макроангиопатии и нейропатии

В основе патогенеза лежит сорбитоловый путь метаболизма

глюкозы:
Глюкоза сорбитол
Сорбитол фруктоза
Сорбитол плохо проникает через клеточную мембрану, клетки набухают, нарушается их функция.

НАДФ+

НАДФН+Н+

альдозоредуктаза

НАДН+Н+

НАД+

сорбитолДГ

Слайд 51

Патогенез микроангиопатии (диабетической нефропатии) В патогенезе большую роль играет неферментативное гликозилирование

Патогенез микроангиопатии (диабетической нефропатии)

В патогенезе большую роль играет неферментативное гликозилирование (НГ)

– химическая конденсация белка и редуцирующего моносахарида.
Глюкоза конденсируется с гемоглобином, альбумином.
Помимо белков крови НГ подвергаются структурные белки организма (коллаген, протеины базальной мембраны). При этом утолщается базальная мембрана, сужается просвет капилляров, нарушается кровоток клубочков, ухудшается фильтрующая функция почек.
Слайд 52

Эндогенная интоксикация – ключевое звено в патогенезе сахарного диабета и его

Эндогенная интоксикация – ключевое звено в патогенезе сахарного диабета и его

осложнений.

Компоненты эндогенной интоксикации:
кетоновые тела,
продукты ПОЛ,
гликозилированные белки,
лактат.

Слайд 53

Методы неинвазивной экспресс-диагностики сахарного диабета ношение браслета для получения пота с

Методы неинвазивной экспресс-диагностики сахарного диабета

ношение браслета для получения пота с

последующим определением в нём содержания глюкозы (в кожу вводится стимулятор потоотделения),
определение активности ферментов в слезе,
тест-полоски для определения глюкозы в поте, моче,
в слюне больных сахарным диабетом увеличены ГАГ, сиаловая кислота (из-за усиления катаболизма в соединительной ткани),
определение инсулина в слюне детей для оценки обеспеченности инсулином,
определение концентрации С-пептида в моче и слюне (показатель функции инсулярного аппарата).
Слайд 54

Метаболические маркеры степени декомпенсации сахарного диабета Уровень глюкозы крови Гликемический профиль

Метаболические маркеры степени декомпенсации сахарного диабета

Уровень глюкозы крови
Гликемический профиль
Гликированный гемоглобин
Фруктозамин
Показатели липидного

обмена: содержание общего холестерина, холестерина ЛПНП, холестерина ЛПВП, триглицеридов.
Содержание фибриногена, оценка агрегационной способности тромбоцитов.
Слайд 55

Мукополисахаридозы редкие наследственные заболевания, обусловленные дефицитом ферментов, участвующих в расщеплении ГАГ

Мукополисахаридозы

редкие наследственные заболевания, обусловленные дефицитом ферментов, участвующих в расщеплении

ГАГ в соединительной ткани различных органов.
В моче повышено содержание ГАГ (дерматансульфата, кератансульфата, хондроитинсульфата, гепаринсульфата).
Вызывают резкое нарушение развития ребёнка.
Слайд 56

Недостаток пируваткиназы влечёт за собой недостаточное образование АТФ, что сопровождается повреждением эритроцитарной мембраны.

Недостаток пируваткиназы

влечёт за собой недостаточное образование АТФ, что сопровождается повреждением

эритроцитарной мембраны.
Слайд 57

Гликогенозы – редкие наследственные энзимопатии, которые возникают при отсутствии фермента синтеза

Гликогенозы – редкие наследственные энзимопатии, которые возникают при отсутствии фермента синтеза

или распада гликогена.

Болезнь Гирке

Болезнь Андерсена

Болезнь Мак-Ардля

Болезнь Помпе

Агликогеноз

Болезнь Кори

Болезнь Гесса

гликоген

гликогенсинтаза

глюкозо-6-фосфатаза

амило-1,6-гликозидаза

а-гликозидаза

фосфорилаза печени

ветвящий фермент

фосфорилаза мышц

Слайд 58

Агликогеноз Дефект фермента гликогенсинтазы. Клинические проявления: тяжелая гипогликемия натощак, умственная отсталость,

Агликогеноз

Дефект фермента гликогенсинтазы.
Клинические проявления:
тяжелая гипогликемия натощак,
умственная отсталость,
судороги,

рвота.
Рекомендуются частые приёмы пищи, богатой глюкозой и белками.
Слайд 59

Болезнь Гирке (I тип) Вызывается отсутствием глюкозо-6-фосфатазы. Гепато-ренальный гликогеноз. Клинические проявления:

Болезнь Гирке (I тип)

Вызывается отсутствием глюкозо-6-фосфатазы.
Гепато-ренальный гликогеноз.
Клинические проявления:
нарушается нормальная структура

гликогена,
гепатомегалия,
гипогликемия натощак,
дети отстают в росте.
Рекомендуется частое кормление пищей, богатой глюкозой.
Слайд 60

Болезнь Помпе (II тип) Возникает при дефекте фермента кислой α -гликозидазы.

Болезнь Помпе (II тип)

Возникает при дефекте фермента кислой α -гликозидазы.
Сердечный гликогеноз.


Клинические проявления:
гликоген накапливается в лизосомах,
гипертония и кардиомегалия,
поражение сердца, печени, селезёнки, мышц, почек, нервной системы.
Слайд 61

Болезнь Кори (III) Дефект амило-1,6-гликозидазы. Клинические проявления: в печени накапливается аномальный

Болезнь Кори (III)

Дефект амило-1,6-гликозидазы.
Клинические проявления:
в печени накапливается аномальный гликоген,

гепатомегалия,
задержка роста,
снижение уровня сахара в крови,
гипогликемия натощак.
Слайд 62

Болезнь Гесса (IV тип) Дефект фосфорилазы печени. Клинические проявления: гепатомегалия из-за

Болезнь Гесса (IV тип)

Дефект фосфорилазы печени.
Клинические проявления:
гепатомегалия из-за избытка гликогена

в печени,
гипогликемия,
отставание в росте.
Рекомендуется потребление углеводов в виде крахмала.
Слайд 63

Болезнь Андерсена (VI тип) Дефект ветвящего фермента. Клинические проявления: отставание в

Болезнь Андерсена (VI тип)

Дефект ветвящего фермента.
Клинические проявления:
отставание в физическом и

умственном развитии,
атрофия мышц,
цирроз печени,
гепато- , спленомегалия,
смерть на первом году жизни.
Слайд 64

Болезнь Мак-Ардля (V тип) Возникает при отсутствии фосфорилазы мышц. Проявляется по-разному

Болезнь Мак-Ардля (V тип)

Возникает при отсутствии фосфорилазы мышц.
Проявляется по-разному в зависимости

от возраста:
до 20 лет – мышечная слабость,
20-40 лет – мышечные боли, судороги, миоглобинурия,
более 40 лет – миодистрофия.