Головна
Реферати » Реферати по біології » Метаболічні зрушення в організмі, що відбуваються внаслідок цукрового діабету

Метаболічні зрушення в організмі, що відбуваються внаслідок цукрового діабету

і зв'язаному стані. Деградація інсуліну відбувається в печінці (до 80%), нирках і жирової тканини під впливом глютатіонтран-сферази і глютатіонредуктази (у печінці), інсулінази (в нирках), проте-олітіческіх ферментів (в жировій тканині). Проінсулін і С - пептид так-же піддаються деградації в печінці, але значно повільніше.

Інсулін є анаболічним гармонією, що підсилює синтез вуглеводів, білків, нуклеїнових кислот і жиру (Старкова Н.Т., 1991).
Здійснює утилізацію, метаболізм і «кладірованіе» надходять в організм харчових речовин. Він також бере участь у процесах росту і диференціації тканин. Нижче представлені основні біологічні ефекти інсуліну:

Вуглеводний обмін.

1. Збільшення утилізації глюкози м'язами і жировою тканиною.
2. Збільшення синтезу глікогену печінкою і м'язами.
3. Підвищення фосфорильованій глюкози.
4. Посилення гліколізу.
5. Зменшення глюконеогінеза.
6. Зменшення гликогенолиза.

Жировий обмін.

1. Підвищення ліпогінеза.
2. Підвищення активності липопротеиновой ліпази.
3. Збільшення синтезу жирних кислот.
4. Збільшення освіти гліцерофосфату.
5. Збільшення етерифікації жирних кислот в тригліцериди.
6. Зменшення ліполізу.
7. Зменшення кетогінеза.

Білковий обмін.

1. Збільшення анаболізму білка.
2. Збільшення поглинання амінокислот.
3. Збільшення синтезу білка.
4. Зменшення катаболізму білка.

Обмін нуклеїнових кислот.

1. Збільшення синтезу нуклеїнових кислот.
2. Збільшення синтезу РНК.
3. Збільшення синтезу ДНК (Балаболкін М.І., 1994).

Період біологічної напівжитті інсуліну знаходиться в межах 4-5 хв.
Основним місцем руйнування інсуліну є печінка, яка извле-кает 40-60% гормону з крові за 1 пасаж. Як зазначалося, після зв'язування вання з рецепторами інсулін піддається інтерналізації в печінці і локалізується в лізосомах - місці средоточения в клітці різноманітних ферментів руйнування. Виявлені щонайменше 2 ферменту з инсу-ліндеградірующей активністю. Одним з них є глутотіон - інсулінтрансгідрогеназа - відновлюючий фермент, який рас-щепляет дисульфідних зв'язку, вивільняючи інтактні А - і В - ланцюга.
Ідентифіковано також протеази, инактивирующие інсулін, розщепів-ляя пептидні зв'язку (Duckworth WC et all, 1980).
В нирках відбувається розпад 15-20% інсуліну. Нирковий кліренс инсу-лина приваблює швидкість клубочкової фільтрації, що вказує на елімінацію гормону з крові не тільки за рахунок фільтрації, але і за рахунок канальцевих механізмів. У хворих з недостатністю нирок поглинання ня інсуліну в нирках може знижуватися до 9% (Rabkin R. et all, 1970).

А - клітини синтезує глюкагон. В острівцях підшлункової желе-зи людини вони розподіляються по всій площі острівця. Хоча А - клітини острівця підшлункової залози були описані MALane ще в
1907 році, але тільки в 1962 G.Baum і Coubi за допомогою прямої флюорес-ценціі встановили, що глюкагон секретується саме цими клітинами.
SHStoub з співавторами (1955) отримали кристалічну форму глюкаго-на, WWBromer з співав. (1957) визначили послідовність аминокис-полотна залишків в молекулі глюкагону свині. Виявилося, що молекула являє собою поліпептидний ланцюг, що складається з 29 амінокислот-них залишків, в якій N - кінцевий амінокислотою є гістігін, а C - кінцевий треонин. Молекулярна маса глюкагону 3485, ізоелектрі-чна точка 6,2 (Балаболкін М.І., 1994). У відмінності від інсуліну глюка-гон зберігає одну і ту ж амінокислотнихпослідовність у всіх вивчених видів ссавців.
Місцем біосинтезу глюкагону є А - клітини острівців Лангерган-са. У самих островкових клітинах синтез глюкагону проходить спочатку стадію утворення крупнішого попередника (проглюкагона), молекулярна маса якого визначена в 9000 і який позбавлений глико-генолітіческой активності. Після розщеплення цієї молекули до глю-кагона вміст секреторних гранул в А - клітини виділяється в процес-се екзоцитозу, який аналогічний такому для інсуліну.
У здорових осіб, які споживають змішану їжу, секреція глюкагону протягом дня коливається в дуже вузьких межах. Таким чином, від-носительно постійний рівень глюкагону відрізняється від рівня інсулі-на, що зазнає виразні коливання при прийомі змішаної їжі або навіть при ще менших змінах (100-200 мг / л) вміст глюко-зи в крові. Основними фізіологічними стимулами секреції глюкаго-на у здорової людини служить білкова їжа, інфузія амінокислот або фізичне навантаження, особливо якщо вона велика або тривала (Sherwin RS et all, 1977).
Фізіологічні прирости змісту глюкагону викликають підвищення рівня глюкози в крові за рахунок стимуляції глікогенолізу і глюконеоге-неза в печінці. Навпаки зниження концентрації глюкагону нижче результат-ного рівня призводить до зниження в печінці продукції глюкози (Сherring-ton
AD et all, 1976). Реакція інсуліну, що викликається білковою їжею, забезпечує поглинання і утилізацію клітинами містяться в ній амінокислот. Однак саме по собі підвищення рівня інсуліну мало б знизити вихід глюкози з печінки і тим самим викликати гіпоглі-кемію. Одночасний же приріст рівня глюкагону перешкоджає про-явищу такого ефекту інсуліну і забезпечує збереження продукції глюкози на стабільному рівні. Оскільки при прийомі змішаної їжі не змінюється зміст глюкагону можна припустити, що глюкагон в ході еволюції придбав роль регулятора глікемії головним чином при споживанні м'яса. Секрецію глюкагону регулюють глюкоза, амінокислоти, гастроінтерстінальние гармонь і симпатична нервова система.
Пригноблюють продукцію глюкагону соматостатин, гіперглікемія, підвищений рівень вільних жирних кислот в крові. Зміст глюкагону в крові підвищується при декомпенсованому цукровому діабеті, глюкагономах. Інактивується він переважно в печінці і поч-ках шляхом розщеплення на неактивні фрагменти під впливом ферментів карбоксипептидази, трипсин, хемотрипсин та ін. (Зефірова Г.С., 1991).

Основний механізм дії глюкагону характеризується увеличе-ням продукції глюкози печінкою шляхом стимуляції його розпаду і акти-ваціі глюконеогенезу. Глюкагон зв'язується з рецепторами мембрани гепатоцитів і активує фермент аденілацітазу, яка стимулює утворення цАМФ. При цьому відбувається накопичення активної форми фосфорилази, що бере участь в процесі глюконеогінеза. Крім того, по-переважна освіта ключових гликолитических ферментів і стиму-ліруется виділення ензимів, що беруть участь в процесі глюконеогінеза.
Інша глюкозозалежний тканина - жирова. Зв'язуючись з рецепторами адіоцітов з утворенням гліцерину і вільних жирних кислот. Цей ефект здійснюється шляхом стимуляції цАМФ і активації гармончув-ствительность ліпази. Посилення ліполізу супроводжується підвищенням в крові вільних жирних кислот, включенням їх у печінку і освітою кетокислот. Глюкагон стимулює глікогеноліз в серцевому м'язі, що сприяє збільшенню серцевого викиду, розширенню артеріол та зменшення загального периферичного опору, зменшує агре-гацію тромбоцитів, секрецію гастрину, панкреозимина і панкреотічес-ких ферментів. Освіта інсуліну, соматотропного гармона, кальці-топеіна, катехоламінів, виділення рідини і електролітів з сечею під впливом глюкагону збільшується (Зефірова Г.С., 1991).
У відмінності від інсуліну глюкагон руйнується в основному не в печінці, а в нирках. Внаслідок цього рівень глюкагону в плазмі при уремії підви-шается, незважаючи на відсутність його гіперсекреції (Sherwin RS et all,
1977).

Ю.П.Алексеев і А.Х.Мірхаджаев в 1978 році висували гіпотезу, згідно з якою цукровий діабет є бігормональним заболева-ням, які виникають внаслідок відсутності інсуліну і надлишку глюкаго-на. Посилена продукція кетонових тіл при діабетичному кетоацидозі також приписується надлишку глюкагоном. Різноманітні дослідження поклали початок вивченню біохімічним і фізіологічним взаємовідносини між інсуліном і глюкагоном в регуляції продукції цукру печінкою шляхом гликогенолиза і глюконеогенезу. Введення глюкагону сти-мулірует багато метаболічні процеси, включаючи гликогенолиз, глю-конеогенез і виборче утворення глюкози. Levine R. вперше було показано, що інсулін є гармонією забезпечує приплив глю-кози з позаклітинного простору, тоді глюкагон головним чином впливає на її вступ у цей простір (Levine R., 1972). Очевидно, якщо концентрація глюкози в позаклітинній просторі залишається постійною під час коливань її потоку, то це є наслідком як рівного надходження глюкози в цей простір, так і рівного відходу з нього. Подібне рівновагу можливо лише в умовах тісної взаемодії А - і В - клітин.
Гіпотеза про бігармональном порушенні при цукровому діабеті була прив-лечена для пояснення розвитку діабетичного кетоацидозу. Це обус-ловом тим, що глюкагон стимулює ферментотівную систему карні-тин-ацілтрансферази, прискорює окислення з утворенням кетонових тіл
(McCarry GD, 1985). Те, що глюкагон активно бере участь у розвитку диа-бетіческого кетоацидоза підтверджують клінічні спостереження, в кото-яких введення соматостатину попереджало виникнення кетоацидозу у інсулінозалежних хворих (Serich GE et all, 1975).

D - клітини секретують соматостатин мають у своїй цитоплазмі гранули, які трохи за, ніж в А - і В - клітинах, але менш щільні. У 1973 році в лабораторії, керованої R.Guillimin, з гіпота-лямуса овець був ізольований пептид, названий соматостатином, угнетав-ший спонтанне вивільнення СТГ. У тому ж році був здійснений сін-тез цього пептиду. Соматостатин є тетродекопептід з молекуляр-вим вагою 1600, що складається з 13 амінокислотних залишків. Незвичайне розподіл D - клітин в організмі, а саме їх розподіл серед інших екзокринних і ендокринних клітин, в нервових закінченнях, сіно-птіческіх бульбашках, підшлункової залозі, шлунково-кишковому трак-ті, щитовидній залозі, сітківці, є морфологічної основною для повсюдного дії соматостатину . Біологічна роль сомато-статина полягає в придушенні секреції СТГ, АКТГ і ТТГ, гастрину, глюкагону, інсуліну, метілліна, реніну, секретину, вазоактивного желу-дочно пептиду, шлункового соку, панкреатичних ферментів і електролітів. Він знижує абсорбцію ксілізи, скоротність жовчно го міхура, кровотік внутрішніх органів, перистальтику кишечника, а також зменшує звільнення ацетилхоліну з нервових закінчень і електровозбудімость нервів. Період напіврозпаду парентеріально вве-денного соматостатина становить 1-2 хв., Що дозволяє розглядати його як гормон і нейротрансмиттер. Багато ефекти соматостатину опо-середовищем через його вплив на перераховані вище органи і тканини. Ме-ханізм ж його дії, за допомогою якого

Сторінки: 1 2 3 4 5 6 7