Тема 6.10. Регуляция содержания глюкозы в крови, гиперглюкоземия

1. Концентрация глюкозы в артериальной крови в течение суток поддерживается на постоянном уровне 80-100 мг/дл (3,3-5,5 ммоль/л). После приема углеводной пищи уровень глюкозы в крови возрастает в течение 0,5-1 ч до 120-140 мг/дл (7-8 ммоль/л) - алиментарная гиперглюкоземия, затем (приблизительно через 2 часа) возвращается к нормальному уровню (рис. 6.28).

Рис. 6.28. Динамика изменений концентрации глюкозы в течение суток:

А-Б-В - период пищеварения (абсорбтивный период); В-Г - постабсорбтивный период.

Стрелка указывает время приема пищи; пунктирная линия - среднее значение концентрации глюкозы, соответствующее физиологической норме

В регуляции метаболизма глюкозы, связанной с режимом питания, участвуют гормоны инсулин и глюкагон.

2. После приема богатой углеводами пищи концентрация глюкозы в воротной вене повышается до 180-360 мг/дл (10-20 ммоль/л), возрастает инсулин/глю- кагоновый индекс и поэтому возрастает скорость глюкокиназной реакции. Инсулин вызывает активацию фосфопротеинфосфатаз, дефосфорилируюих гликогенсинтазу, которая становится активной, и гликогенфосфорилазу, переходящую в неактивное состояние (ингибирующую). В результате в печени глюкозо-6-фосфат включается в гликолиз, удовлетворяя потребности клеток в энергии, и участвует всинтезе гликогена (гликогенез).

Повышение уровня инсулина увеличивает поступление глюкозы в мышцы и жировую ткань за счет ускорения транспорта глюкозы через клеточные мембраны путем перемещения белков - переносчиков ГЛЮТ-4 в плазматическую мембрану. Кроме того, инсулин стимулирует синтез гликогена в мышцах. Таким образом, поглощение глюкозы печенью, мышцами и жировой тканью приводит к восстановлению нормальной концентрации глюкозы в крови приблизительно через 2 часа после приема пищи.

3. В постабсорбтивный период концентрация глюкозы в крови понижается по сравнению с абсорбтивным периодом, значение инсулин/глюкагонового индекса падает. Концентрация глюкозы в крови в этих условиях поддерживается за счет процессов распада гликогена печени(гликогенолиз) и глюконеогенеза.

В течение 12-часового голодания гликоген печени является основным поставщиком глюкозы: глюкагон вызывает активацию гликогенфосфорилазы и мобилизацию гликогена.

Через сутки после последнего приема пищи гликоген печени полностью исчерпан и глюконеогенез - единственный источник, поддерживающий концентрацию глюкозы в крови в пределах нормы.

4. Повышение содержания глюкозы в крови выше 5,5 ммоль/л в постабсорбтивный период называется гипергликемией или гиперглюкоземией и является патологическим состоянием, связанным с гормональным нарушением регуляции содержания глюкозы в крови. Снижение содержания глюкозы в крови ниже 3,3 ммоль/л получило название гипогликемии или гипоглюкоземии. Гипоглюкоземия значительно более опасна для человека, нежели гиперглюкоземия, так как снижение содержания глюкозы в крови приводит к нарушению энергообеспечения клеток головного мозга, в результате чего возможны потеря сознания (гипогликемическая кома), судороги, что может привести к летальному исходу. У здорового человека гипогликемические состояния возникают редко и носят временный характер. Устойчивая гипогликемия развивается при инсуломе - опухоли из β-клеток поджелудочной железы, сопровождающейся гиперпродукцией инсулина, или у больных сахарным диабетом при передозировке инсулина.

_{Модуль 7}

_{БИОХИМИЯ МЕЖКЛЕТОЧНОГО}

_{МАТРИКСА}

Темы модуля_

7.1. Коллаген

7.2. Эластин

7.3. Гетерополисахариды межклеточного матрикса

7.4. Неколлагеновые структурные белки межклеточного матрикса

7.5. Структурная организация межклеточного матрикса (суставной хрящ, базальные мембраны, субэпителиальные слои)

Межклеточный матрикс - это структурированный и упорядоченный комплекс макромолекул, который окружает клетки соединительной ткани и влияет на их развитие, организацию, пролиферацию и метаболизм. Он выполняет ряд важных функций: образует соединительную основу органов и тканей, связывает клетки друг с другом, обеспечивает механическую прочность и тургор тканей, образует высокоспециализированные структуры - базальные мембраны, кости, хрящи, сухожилия и др. Основными компонентами матрикса являются: структурные белки коллаген и эластин, гликозаминогликаны, протеогликаны, а также неколлагеновые белки фибронектин, ламинин, тенасцин, остеонектин и др.