BỘ GIÁO DỤC CỘNG HÒA BELARUS

HỌC VIỆN VĂN HÓA VẬT LÝ NHÀ NƯỚC BELARUSIAN

BỘ PHẬN: "SINH HỌC"

CHỦ ĐỀ: "QUY ĐỊNH THƯỜNG GẶP CỦA HOẠT ĐỘNG NẤM MỠ THƯỜNG GẶP CỦA METABOLISM CARBOHYDRATE"

ĐÃ THỰC HIỆN:

KOVALEVICH

EKATERINA VLADIMIROVNA

NHÓM HỌC SINH NĂM HỌC 1 SỐ 112

FACULTY SI và E

MINSK 2002
Khái niệm về hoocmôn, vai trò sinh học của chúng.

HỆ THỐNG NỘI TIẾT- một hệ thống các tuyến sản xuất hormone và tiết chúng trực tiếp vào máu. Các tuyến này, được gọi là tuyến nội tiết hoặc tuyến nội tiết, không có ống bài tiết; chúng nằm ở các bộ phận khác nhau của cơ thể, nhưng liên kết chặt chẽ với nhau về mặt chức năng. Hình bên cho thấy vị trí của các tuyến nội tiết chính trong cơ thể con người. Tuyến tùng (tuyến tùng), bị thiếu trong hình, vẫn chưa được nghiên cứu đầy đủ, nhưng hiện tại nó được cho là do hệ thống nội tiết. Tuyến này là một hình thành nhỏ trong não giữa, và ở động vật có vú, nó đóng vai trò dẫn truyền nội tiết thần kinh, trong đó các xung thần kinh từ mắt qua não được chuyển thành tín hiệu nội tiết tố, gây tiết hormone melatonin. Melatonin ảnh hưởng đến nhịp điệu sinh học, bao gồm những biến động hàng ngày trong chức năng sinh lý và chu kỳ tình dục theo mùa. Ở động vật có xương sống thấp hơn, tuyến tùng có thể trực tiếp cảm nhận ánh sáng ("con mắt thứ ba").

HORMONES, các hợp chất hữu cơ được sản xuất bởi các tế bào nhất định và được thiết kế để kiểm soát các chức năng của cơ thể, sự điều hòa và phối hợp của chúng. Động vật bậc cao có hai hệ thống điều tiết để cơ thể thích nghi với những thay đổi liên tục bên trong và bên ngoài. Một là hệ thống thần kinh, nhanh chóng truyền tín hiệu (dưới dạng xung động) thông qua một mạng lưới các dây thần kinh và tế bào thần kinh; loại còn lại là nội tiết, thực hiện điều hòa hóa học với sự trợ giúp của các hormone được máu vận chuyển và có ảnh hưởng đến các mô và cơ quan ở xa nơi giải phóng chúng. Hệ thống giao tiếp hóa học tương tác với hệ thần kinh; Do đó, một số hormone có chức năng như chất trung gian (trung gian) giữa hệ thần kinh và các cơ quan phản ứng với sự tiếp xúc. Vì vậy, sự phân biệt giữa phối hợp thần kinh và hóa học không phải là tuyệt đối.

Tất cả các loài động vật có vú, bao gồm cả con người, đều có kích thích tố; chúng cũng được tìm thấy trong các cơ thể sống khác. Hoạt động sinh lý của hormone nhằm mục đích:

1) cung cấp dịch vụ, tức là thực hiện thông qua máu, điều chỉnh các quá trình sinh học;

2) duy trì tính toàn vẹn và ổn định của môi trường bên trong, sự tương tác hài hòa giữa các thành phần tế bào của cơ thể;

3) điều hòa các quá trình tăng trưởng, trưởng thành và sinh sản.

Tuyến yên là tuyến bài tiết chính bên trong, trên hoạt động của nó phụ thuộc vào hoạt động của các tuyến khác. Tuyến yên nằm trong hộp sọ dưới não, do đó nó còn được gọi là phần phụ não dưới. Và theo vị trí, cấu trúc và nguồn gốc, tuyến yên được kết nối với hệ thần kinh, có tác động lên nó, tăng cường hoặc ức chế việc sản xuất các hormone của nó.

Mặc dù kích thước nhỏ và trọng lượng chỉ khoảng nửa gam, tuyến yên về bản chất là hai tuyến kết hợp trong một cơ quan (thùy trước là một tuyến, còn thùy sau và trung gian là tuyến thứ hai).

Tuyến yên gồm ba thùy - thùy trước gồm các tế bào mô tuyến, thùy sau gồm các tế bào mô thần kinh, trung gian liên kết chặt chẽ với thùy sau. Mỗi thùy của tuyến yên sản xuất các hormone riêng.

Nội tiết tố điều chỉnh hoạt động của tất cả các tế bào cơ thể. Chúng ảnh hưởng đến trí lực và khả năng vận động thể chất, vóc dáng và chiều cao, quyết định sự phát triển của tóc, giọng nói, ham muốn tình dục và hành vi. Nhờ hệ thống nội tiết, một người có thể thích ứng với sự dao động nhiệt độ mạnh, thừa hoặc thiếu thức ăn, căng thẳng về thể chất và cảm xúc. Nghiên cứu về hoạt động sinh lý của các tuyến nội tiết có thể tiết lộ những bí mật về chức năng tình dục và điều kỳ diệu của việc sinh con, và cũng để trả lời câu hỏi tại sao một số người cao và một số người thấp, một số đầy đặn, một số khác lại gầy, một số là chậm, những người khác nhanh nhẹn, một số mạnh mẽ, một số khác yếu.

Ở trạng thái bình thường, có sự cân bằng hài hòa giữa hoạt động của các tuyến nội tiết, trạng thái của hệ thần kinh và phản ứng của các mô đích (các mô bị ảnh hưởng). Bất kỳ vi phạm nào trong mỗi liên kết này đều nhanh chóng dẫn đến sai lệch so với quy chuẩn. Việc sản xuất quá nhiều hoặc không đủ hormone gây ra nhiều bệnh khác nhau, kèm theo những thay đổi sâu sắc về mặt hóa học trong cơ thể.

Nội tiết tố là gì? Theo định nghĩa cổ điển, nội tiết tố là sản phẩm bài tiết của tuyến nội tiết được tiết thẳng vào máu và có hoạt tính sinh lý cao. Các tuyến nội tiết chính của động vật có vú là tuyến yên, tuyến giáp và tuyến cận giáp, vỏ thượng thận, tủy thượng thận, mô đảo tụy, tuyến sinh dục (tinh hoàn và buồng trứng), nhau thai và các bộ phận sản xuất hormone của đường tiêu hóa. Một số hợp chất giống như hormone cũng được tổng hợp trong cơ thể. Ví dụ, các nghiên cứu về vùng dưới đồi đã chỉ ra rằng một số chất do nó tiết ra cần thiết cho việc giải phóng các hormone tuyến yên. Những "yếu tố giải phóng", hay còn gọi là liberins, đã được phân lập từ các vùng khác nhau của vùng dưới đồi. Chúng xâm nhập vào tuyến yên thông qua một hệ thống mạch máu kết nối cả hai cấu trúc. Vì vùng dưới đồi không phải là một tuyến trong cấu trúc của nó và các yếu tố giải phóng dường như chỉ xâm nhập vào một tuyến yên có vị trí rất gần, những chất này do vùng dưới đồi tiết ra có thể được coi là hormone chỉ với sự hiểu biết rộng rãi về thuật ngữ này.

Những câu hỏi khác thậm chí còn khó hơn. Thận tiết ra enzyme renin vào máu, thông qua việc kích hoạt hệ thống angiotensin (hệ thống này gây ra sự giãn nở của các mạch máu), kích thích sản xuất hormone tuyến thượng thận aldosterone. Cơ chế điều hòa giải phóng aldosterone của hệ thống này rất giống với cách vùng dưới đồi kích thích giải phóng hormone tuyến yên ACTH (hormone vỏ thượng thận, hoặc corticotropin), điều hòa chức năng của tuyến thượng thận. Thận cũng tiết ra erythropoietin, một chất nội tiết tố có tác dụng kích thích sản xuất hồng cầu. Thận có thể được xếp vào một cơ quan nội tiết không? Tất cả những ví dụ này chứng minh rằng định nghĩa cổ điển về hormone và các tuyến nội tiết là không đủ đầy đủ.

	Hoạt động của hormone
Hormone tăng trưởng hoặc hormone tăng trưởng	Ở trẻ em, nó kích thích sự phát triển của cơ thể. Tăng tổng hợp protein, giúp tế bào hấp thụ chất dinh dưỡng, tăng cường phân hủy các chất béo trong mô mỡ.	Nó làm tăng, đảm bảo sự phân hủy chất béo trong mô mỡ và sử dụng chúng như một nguồn năng lượng để co cơ.
Hormone điều chỉnh hoạt động của vỏ thượng thận hoặc hormone vỏ thượng thận hoặc andrenocorticotropin	Tăng cường tiết hormone tuyến thượng thận.	Tăng lên, vì hoạt động của tuyến thượng thận cần thiết cho hoạt động của cơ.
Hormone tuyến giáp hoặc hormone kích thích tuyến giáp hoặc thyrotropin	Tăng cường tiết hormone tuyến giáp.	Có lẽ đang tăng lên.
Một nhóm các hormone điều chỉnh hoạt động của các tuyến sinh dục, hoặc các hormone hướng sinh dục hoặc các gonadotropin	Kích thích các chức năng của tuyến sinh dục.	Nó giảm, vì hoạt động cụ thể của các tuyến sinh dục không cần thiết để thực hiện công việc cơ bắp.
Một loại hormone điều hòa hoạt động của các tuyến vú hoặc hormone hoàng thể hoặc prolactin (thường được bao gồm trong nhóm hormone hướng sinh dục)	Kích thích sự phát triển của hoàng thể (tuyến nội tiết của nữ giới, được hình thành tại vị trí của một nang trứng trưởng thành) ở phụ nữ và giải phóng testosterone (nội tiết tố sinh dục nam) ở nam giới. Nguyên nhân bộc lộ bản năng làm mẹ. Trong thời kỳ mang thai và cho con bú, nó kích thích sản xuất sữa của các tuyến vú.	Nó giảm vì những thay đổi gây ra bởi hormone không cần thiết để thực hiện công việc của cơ bắp.

Vai trò của các hormone tuyến thượng thận, tuyến tụy và tuyến giáp trong việc điều hòa chuyển hóa carbohydrate.

ADRENAL, các tuyến đôi dẹt nhỏ màu hơi vàng, nằm trên cực trên của cả hai thận. Các tuyến thượng thận bên phải và bên trái khác nhau về hình dạng: bên phải có hình tam giác, và bên trái hình lưỡi liềm. Đây là các tuyến nội tiết, tức là các chất (kích thích tố) mà chúng tiết ra đi trực tiếp vào máu và tham gia vào quá trình điều hòa các chức năng sống của cơ thể. Trọng lượng trung bình của một tuyến từ 3,5 đến 5 g, mỗi tuyến gồm hai phần khác nhau về mặt giải phẫu và chức năng: vỏ ngoài và tủy trong.

Lớp vỏ não xuất phát từ trung bì (lớp mầm giữa) của phôi. Các tuyến sinh dục, tuyến sinh dục, cũng phát triển từ cùng một chiếc lá. Giống như các tuyến sinh dục, các tế bào của vỏ thượng thận tiết ra (tiết ra) các steroid sinh dục - các hormone tương tự về cấu trúc hóa học và hoạt động sinh học với các hormone của các tuyến sinh dục. Ngoài các tế bào sinh dục, các tế bào vỏ não sản xuất thêm hai nhóm hormone rất quan trọng: mineralocorticoids (aldosterone và deoxycorticosterone) và glucocorticoids (cortisol, corticosterone, v.v.).

Sự tiết hormone tuyến thượng thận giảm dẫn đến tình trạng được gọi là bệnh Addison. Những bệnh nhân này được điều trị bằng liệu pháp thay thế.

Sản xuất quá mức các hormone vỏ não làm cơ sở cho cái gọi là. Hội chứng Cushing. Trong trường hợp này, phẫu thuật cắt bỏ mô thượng thận hoạt động quá mức đôi khi được thực hiện, sau đó là chỉ định các liều hormone thay thế.

Tăng tiết steroid sinh dục nam (nội tiết tố androgen) là nguyên nhân của chứng cuồng dâm - sự xuất hiện của các nét nam tính ở phụ nữ. Thông thường đây là hậu quả của một khối u ở vỏ thượng thận, vì vậy phương pháp điều trị tốt nhất là cắt bỏ khối u.

Tủy có nguồn gốc từ các hạch giao cảm của hệ thần kinh của phôi. Các hormone chính của tủy là adrenaline và norepinephrine. Adrenaline được J. Abel phân lập năm 1899; nó là hormone đầu tiên thu được ở dạng tinh khiết về mặt hóa học. Nó là một dẫn xuất của các axit amin tyrosine và phenylalanin. Norepinephrine, tiền chất của adrenaline trong cơ thể, có cấu trúc tương tự và chỉ khác với chất sau khi không có một nhóm metyl. Vai trò của epinephrine và norepinephrine là tăng cường tác dụng của hệ thần kinh giao cảm; chúng làm tăng nhịp tim và nhịp thở, huyết áp, và cũng ảnh hưởng đến các chức năng phức tạp của chính hệ thần kinh.

Nội tiết tố của vỏ thượng thận

Sinh học. Hệ thần kinh phản ứng với nhiều tác động bên ngoài (bao gồm cả căng thẳng) bằng cách gửi các xung thần kinh đến một phần đặc biệt của não - vùng dưới đồi. Để đáp lại những tín hiệu này, vùng dưới đồi tiết ra corticoliberin, được máu vận chuyển theo cái gọi là. hệ thống cổng thông tin trực tiếp đến tuyến yên (nằm ở đáy não) và kích thích bài tiết corticotropin (hormone vỏ thượng thận, ACTH) bởi nó. Chất sau đi vào tuần hoàn chung và một khi ở tuyến thượng thận, lần lượt kích thích việc sản xuất và bài tiết cortisol của vỏ thượng thận.

TUYẾN TỤY, các tuyến tiêu hóa và nội tiết. Tìm thấy ở tất cả các loài động vật có xương sống, ngoại trừ cá đèn, cá hagfish và các động vật có xương sống nguyên thủy khác. Hình dáng thuôn dài, ở đường viền giống như một chùm nho.

Kết cấu. Ở người, tuyến tụy nặng từ 80 đến 90 g, nằm dọc theo thành sau của khoang bụng và bao gồm một số phần: đầu, cổ, thân và đuôi. Đầu ở bên phải, trong khúc uốn cong của tá tràng - một phần của ruột non - và hướng xuống dưới, trong khi phần còn lại của tuyến nằm ngang và kết thúc bên cạnh lá lách. Tuyến tụy được tạo thành từ hai loại mô với các chức năng hoàn toàn khác nhau. Trên thực tế, mô tuyến tụy được tạo thành từ các tiểu thùy nhỏ - acini, mỗi tiểu thùy được trang bị một ống bài tiết riêng. Những ống dẫn nhỏ này hợp nhất thành những ống lớn hơn, đến lượt nó chảy vào ống Wirsung, ống bài tiết chính của tuyến tụy. Các tiểu thùy hầu như hoàn toàn bao gồm các tế bào tiết ra dịch tụy (dịch tụy, từ tiếng Latinh là tụy - tụy). Dịch tụy chứa các enzym tiêu hóa. Từ các tiểu thùy qua các ống bài tiết nhỏ, nó đi vào ống chính, đổ vào tá tràng. Ống tụy chính nằm gần ống mật chủ và kết nối với nó trước khi đổ vào tá tràng. Xen kẽ giữa các tiểu thùy là nhiều nhóm tế bào không có ống bài tiết - cái gọi là. đảo Langerhans. Các tế bào đảo tiết ra các hormone insulin và glucagon.

Chức năng. Tuyến tụy có cả chức năng nội tiết và ngoại tiết, tức là thực hiện nội tiết và ngoại tiết. Chức năng ngoại tiết của tuyến là tham gia vào quá trình tiêu hóa.

Tiêu hóa. Phần tuyến tham gia vào quá trình tiêu hóa tiết dịch tụy qua ống chính đổ thẳng vào tá tràng. Nó chứa 4 loại enzyme cần thiết cho quá trình tiêu hóa: amylase, giúp chuyển hóa tinh bột thành đường; trypsin và chymotrypsin là các enzym phân giải protein (phân tách protein); lipase, phân hủy chất béo; và rennin, sữa đông lại. Như vậy, dịch tụy đóng một vai trò quan trọng trong quá trình tiêu hóa các chất dinh dưỡng cần thiết.

các chức năng nội tiết. Các đảo nhỏ của Langerhans có chức năng như các tuyến nội tiết (tuyến nội tiết), giải phóng trực tiếp glucagon và insulin vào máu, các hormone điều chỉnh sự chuyển hóa carbohydrate. Các hormone này có tác dụng ngược lại: glucagon tăng và insulin làm giảm lượng đường trong máu.

Bệnh tật. Các bệnh tuyến tụy bao gồm viêm cấp tính hoặc mãn tính (viêm tụy), teo, khối u, hoại tử mỡ, u nang, xơ cứng và áp xe. Sự tiết insulin không đủ dẫn đến giảm khả năng hấp thụ carbohydrate của tế bào, tức là đến bệnh tiểu đường. Rối loạn dinh dưỡng gây teo hoặc xơ hóa tuyến tụy. Nguyên nhân của viêm tụy cấp là do hoạt động của các enzym được tiết ra trên chính mô của tuyến.

Hormone	Hoạt động của hormone	Những thay đổi trong bài tiết hormone trong quá trình hoạt động cơ bắp vừa phải
thyroxine hoặc tetraiodothyronine		Thực tế không thay đổi.
	Nó tạo điều kiện thuận lợi cho sự xâm nhập của đường từ máu vào các tế bào cơ và mô mỡ, tạo điều kiện cho sự xâm nhập của các axit amin từ máu vào tế bào, thúc đẩy quá trình tổng hợp chất đạm và chất béo. Thúc đẩy sự lắng đọng của glucose trong kho dự trữ (trong gan).	Khi bắt đầu làm việc, nó tăng lên, tạo điều kiện thuận lợi cho sự xâm nhập của glucose vào tế bào, sau đó nó giảm xuống, vì nó gây ra những thay đổi ngược lại với những thay đổi cần thiết cho hoạt động cơ bắp hiệu quả.
Glucagon	Nó có tác dụng ngược lại với insulin ở nhiều khía cạnh. Nó giúp tăng cường sự phân hủy các chuỗi glucose trong tế bào và giải phóng glucose từ các vị trí lưu trữ của nó vào máu. Kích thích sự phân hủy chất béo trong mô mỡ.	Nó tăng lên, đảm bảo sự phân hủy và giải phóng vào máu carbohydrate và chất béo, cung cấp năng lượng cho quá trình co cơ.

TUYẾN GIÁP, tuyến nội tiết ở động vật có xương sống và người. Các hormone nó sản xuất (hormone tuyến giáp) ảnh hưởng đến sinh sản, tăng trưởng, biệt hóa mô và trao đổi chất; người ta cũng tin rằng chúng kích hoạt quá trình di cư ở chim chào mào. Chức năng chính của tuyến giáp ở người là điều hòa các quá trình trao đổi chất, bao gồm tiêu thụ oxy và sử dụng các nguồn năng lượng trong tế bào. Tăng lượng hormone tuyến giáp làm tăng tốc độ trao đổi chất; sự thiếu hụt làm cho nó chậm lại.

Cấu trúc của tuyến giáp ở các động vật có xương sống khác nhau là khác nhau. Ví dụ, ở chim, nó bao gồm hai hình dạng nhỏ ở cổ, trong khi ở hầu hết các loài cá, nó được biểu hiện bằng các cụm tế bào nhỏ (nang) trong hầu. Ở người, tuyến giáp là một cấu trúc dày đặc, giống hình con bướm, nằm ngay dưới thanh quản (thanh môn). Hai "cánh" của "con bướm" này, là các thùy của tuyến giáp, thường có kích thước như một hố đào dẹt, kéo dài lên trên ở hai bên khí quản. Các thùy được nối với nhau bằng một dải mô hẹp (eo đất) chạy dọc theo bề mặt trước của khí quản.

Sản xuất nội tiết tố. Tuyến giáp tích cực hấp thụ iốt từ máu, và cũng tổng hợp một protein cụ thể - thyroglobulin, chứa nhiều dư lượng của axit amin tyrosine và là tiền chất của hormone tuyến. Iốt liên kết với tyrosine trong protein này, và sự liên kết theo cặp sau đó (ngưng tụ oxy hóa) của dư lượng tyrosine được iốt hóa cuối cùng dẫn đến sự hình thành các hormone tuyến giáp - triiodothyronine (T3) hoặc tetraiodothyronine (T4). Sau này thường được gọi là thyroxin. Dưới tác dụng của các enzym mô, thyroglobulin bị phá vỡ và các hormon tuyến giáp tự do đi vào máu. Dạng chính của chúng trong máu là T4. Nó bao gồm hai phần ba (tính theo trọng lượng) iốt và chỉ được sản xuất trong tuyến giáp. T3 chứa ít hơn một nguyên tử iot, nhưng hoạt động gấp 10 lần so với T4. Mặc dù một số chất này được tiết ra bởi tuyến giáp, nhưng nó chủ yếu được hình thành từ T4 (bằng cách tách ra một nguyên tử iốt) trong các mô khác của cơ thể, chủ yếu ở gan và thận.

Lượng hormone do tuyến giáp sản xuất bình thường được điều chỉnh bởi một hệ thống phản hồi, các liên kết của chúng là hormone kích thích tuyến giáp (TSH) của tuyến yên và chính các hormone tuyến giáp. Khi mức TSH tăng lên, tuyến giáp sản xuất và tiết ra nhiều hormone hơn, và sự gia tăng mức độ của chúng sẽ ngăn chặn việc sản xuất và bài tiết TSH của tuyến yên.

Hormone tuyến giáp thứ ba, calcitonin, tham gia vào quá trình điều chỉnh nồng độ canxi trong máu.

	Hoạt động của hormone	Những thay đổi trong bài tiết hormone trong quá trình hoạt động cơ bắp vừa phải
thyroxine hoặc tetraiodothyronine	Nó tăng cường quá trình oxy hóa chất béo, carbohydrate và protein trong tế bào, do đó thúc đẩy quá trình trao đổi chất trong cơ thể. Tăng khả năng hưng phấn của hệ thần kinh trung ương.	Thực tế không thay đổi.
Triiodothyronine	Hành động theo nhiều cách tương tự như thyroxine.	Thực tế không thay đổi.
thyrocalcitonin	Điều hòa sự trao đổi canxi trong cơ thể, làm giảm hàm lượng canxi trong máu và tăng hàm lượng canxi trong mô xương (có tác động ngược lại với hormone tuyến cận giáp của tuyến cận giáp). Nồng độ canxi trong máu giảm làm giảm khả năng hưng phấn của hệ thần kinh trung ương.	Tăng khi mệt mỏi đáng kể xảy ra trong thời gian hoạt động cơ bắp kéo dài.

rối loạn lâm sàng. Ở hầu hết các khu vực trên thế giới, thực phẩm thông thường cung cấp cho cơ thể đủ iốt để sản xuất bình thường các hormone tuyến giáp. Tuy nhiên, ở những nơi thiếu iốt trong đất và tất nhiên là thực phẩm, việc sử dụng muối iốt có thể giải quyết được vấn đề này.

Việc sản xuất không đủ hormone tuyến giáp dẫn đến suy giáp, hay còn gọi là phù cơ. Trong suy giáp, tuyến giáp có thể to lên (bướu cổ), nhưng có thể biến mất hoàn toàn. Tình trạng này phổ biến ở phụ nữ hơn nam giới và thường là kết quả của việc tuyến giáp bị tổn thương bởi hệ thống miễn dịch của chính cơ thể (tự kháng thể). Buồn ngủ và không dung nạp lạnh thường được ghi nhận. Trong trường hợp nghiêm trọng, đôi khi hôn mê và có thể tử vong. Để điều trị suy giáp, các chế phẩm của tuyến giáp khô của động vật được sử dụng, và gần đây là viên T4 tổng hợp.

Sự tiết quá nhiều hormone tuyến giáp dẫn đến cường giáp, hoặc nhiễm độc giáp. Dạng cường giáp phổ biến nhất là bướu cổ độc lan tỏa, hoặc bệnh Graves, được mô tả trong bài báo GOI.

Ung thư tuyến giáp thường phải điều trị bằng phẫu thuật, đôi khi kết hợp với dùng iốt phóng xạ. Loại ung thư này phổ biến hơn ở những người đã từng xạ trị vùng đầu và cổ.

Tính năng điều hòa hormone chuyển hóa carbohydrate trong quá trình hoạt động của cơ.

Năng lượng được sử dụng cho bất kỳ quá trình hoạt động quan trọng nào của một sinh vật. Năng lượng này được hình thành do sự phân hủy các chất hóa học khác nhau - carbohydrate, chất béo (ít thường xuyên hơn - protein) đi vào cơ thể cùng với thức ăn.

Carbohydrate xâm nhập vào cơ thể bằng thức ăn thực vật và ở mức độ thấp hơn là thức ăn động vật. Ngoài ra, chúng được tổng hợp trong đó từ các sản phẩm phân hủy của axit amin và chất béo. Carbohydrate là thành phần quan trọng của cơ thể sống, mặc dù lượng của chúng trong cơ thể ít hơn nhiều so với protein và chất béo - chỉ chiếm khoảng 2% chất khô của cơ thể.

Nếu năng lượng dự trữ trong các liên kết hóa học của các chất được cung cấp từ thức ăn lớn hơn năng lượng tiêu thụ của cơ thể cho các quá trình sống thì một phần năng lượng sẽ được gửi vào chất dự trữ. Ở động vật có vú, mô mỡ là nguồn năng lượng dự trữ. Bất kỳ chất nào, số lượng trong cơ thể vượt quá mức cần thiết, sẽ biến thành chất béo và được tích tụ trong chất dự trữ trong mô mỡ. Nói cách khác, nếu một người tiêu thụ nhiều thức ăn hơn mức tiêu hao năng lượng, thì người đó sẽ béo lên. Nếu năng lượng đến từ thức ăn ít hơn năng lượng tiêu hao của cơ thể, thì cơ thể buộc phải lấy năng lượng còn thiếu từ nguồn dự trữ. Ban đầu, cơ thể sử dụng carbohydrate trong các tế bào và trong máu. Quá trình phân hủy carbohydrate diễn ra khá dễ dàng và nhanh chóng, trái ngược với quá trình phân hủy chất béo phức tạp và kéo dài. Khi lượng carbohydrate đạt đến mức tối thiểu nhất định, cơ thể bắt đầu phân hủy chất béo. Do đó, nếu một người ăn ít hơn mức tiêu hao năng lượng, người đó sẽ giảm cân.

Trong một số trường hợp, khi thức ăn được cung cấp cực kỳ ít hoặc không có năng lượng (đói) và nhu cầu năng lượng của cơ thể cao (hoạt động cơ bắp nhiều hơn hoặc ít hơn), cơ thể không tiêu hao năng lượng cho quá trình phức tạp phân tách chất béo. Trong những trường hợp này, cơ thể dễ dàng phân hủy một số loại protein trọng lượng phân tử thấp hơn. Các protein này trước hết bao gồm các protein miễn dịch. Sự phân cắt các protein miễn dịch trong huyết tương làm giảm đáng kể khả năng phòng thủ miễn dịch của cơ thể. Vì vậy, với một lối sống năng động, việc nhịn ăn có thể rất nguy hiểm.

Ảnh hưởng của hệ thống thần kinh trung ương đến quá trình chuyển hóa carbohydrate được thực hiện chủ yếu thông qua nội tâm giao cảm. Kích thích các dây thần kinh giao cảm làm tăng sự hình thành adrenaline trong tuyến thượng thận. Nó gây ra sự phân hủy glycogen trong gan và cơ xương, liên quan đến việc này, làm tăng nồng độ glucose trong máu. Hormone glucagon của tuyến tụy cũng kích thích các quá trình này. Hormone tuyến tụy insulin là một chất đối kháng của adrenaline và glucagon. Nó ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình chuyển hóa carbohydrate của tế bào gan, kích hoạt quá trình tổng hợp glycogen và do đó góp phần lắng đọng nó. Các hormone của tuyến thượng thận, tuyến giáp và tuyến yên tham gia vào quá trình điều hòa chuyển hóa carbohydrate.

Chi tiêu năng lượng thường được đo bằng kilocalories (kcal). Có các giá trị khác để ước tính chi phí năng lượng.

Carbohydrate đóng vai trò là nguồn năng lượng chính của cơ thể. Khi 1 g cacbohydrat bị oxy hóa, 4,1 kcal năng lượng được giải phóng. Cần ít oxy hơn để oxy hóa carbohydrate so với oxy hóa chất béo. Điều này đặc biệt làm tăng vai trò của carbohydrate trong hoạt động của cơ bắp. Ý nghĩa của chúng như một nguồn năng lượng được xác nhận bởi thực tế là với sự giảm nồng độ của glucose trong máu, hoạt động thể chất sẽ giảm mạnh. Carbohydrate có tầm quan trọng lớn đối với hoạt động bình thường của hệ thần kinh.

Chuyển hóa cơ bản là tiêu hao năng lượng của cơ thể liên quan đến việc duy trì mức độ hoạt động quan trọng tối thiểu trong điều kiện tiêu chuẩn khi thức dậy.

Ngay cả trong trạng thái nghỉ ngơi tuyệt đối, ngủ sâu, gây mê hay hôn mê, cơ thể vẫn tiêu hao năng lượng cho các quá trình quan trọng sau:

• hoạt động của các cơ quan hoạt động liên tục - cơ hô hấp, tim, thận, gan, não
• duy trì sự mất cân bằng sinh hóa quan trọng giữa thành phần bên trong tế bào và thành phần của dịch gian bào
• đảm bảo quá trình hô hấp nội bào, liên tục tổng hợp các chất quan trọng
• duy trì mức độ săn chắc cơ tối thiểu
• đảm bảo quá trình phân chia tế bào diễn ra liên tục
• các quy trình khác

Giá trị của chuyển hóa cơ bản được xác định vào buổi sáng lúc bụng đói, lúc nghỉ ngơi sau khi ngủ ở nhiệt độ môi trường 18-200 C.

Các yếu tố chính mà mức độ chuyển hóa cơ bản phụ thuộc vào

• Tuổi tác. Chuyển hóa cơ bản tương đối (về trọng lượng cơ thể) ở trẻ em cao hơn người lớn, ở người trung niên cao hơn ở người già.
• Sự phát triển. Sinh trưởng càng lớn thì tỷ lệ trao đổi chất cơ bản càng cao.
• Khối lượng cơ thể. Khối lượng càng lớn thì tốc độ trao đổi chất cơ bản càng cao.
• Sàn nhà. Ở nam, chuyển hóa cơ bản cao hơn nữ, dù cùng chiều cao, cân nặng và tuổi tác.

Ở một người đàn ông trung niên - 35 tuổi, cân nặng trung bình - 70 kg, chiều cao trung bình - 165 cm, chuyển hóa chính là khoảng 1.700 kilocalories (kcal) mỗi ngày. Ở một phụ nữ trong cùng điều kiện, chuyển hóa cơ bản thấp hơn khoảng 5-10% (1.530 kcal).

Hoạt động của tuyến giáp cũng ảnh hưởng đáng kể đến giá trị của chuyển hóa cơ bản. Trong trường hợp các bệnh liên quan đến sự gia tăng chức năng của nó - bệnh Basedow, cường giáp - chuyển hóa cơ bản tăng không cân đối. Trong các bệnh liên quan đến ức chế hoạt động của tuyến giáp - phù nề, suy giáp - chuyển hóa cơ bản bị giảm một cách không cân đối. Tương tự, mức độ chuyển hóa cơ bản bị ảnh hưởng bởi hoạt động của tuyến yên (ở mức độ đáng kể) và tuyến sinh dục (ở mức độ thấp hơn nhiều).

Thức ăn chủ yếu chứa carbohydrate phức tạp, được phân hủy trong ruột và hấp thụ vào máu, chủ yếu ở dạng glucose. Một lượng nhỏ glucose được tìm thấy trong tất cả các mô. Nồng độ của nó trong máu dao động từ 0,08 đến 0,12%. Đi vào gan và cơ bắp, glucose được sử dụng ở đó cho quá trình oxy hóa, đồng thời chuyển thành glycogen và được lắng đọng dưới dạng dự trữ.

Trong thời gian nhịn ăn, dự trữ glycogen ở gan và lượng glucose trong máu giảm. Điều tương tự cũng xảy ra với những công việc thể chất vất vả và kéo dài mà không bổ sung thêm carbohydrate. Nồng độ glucose trong máu giảm xuống dưới 0,07% được gọi là hạ đường huyết, và tăng trên 0,12% được gọi là tăng đường huyết.

Khi bị hạ đường huyết, yếu cơ, xuất hiện cảm giác đói, nhiệt độ cơ thể giảm xuống. Vi phạm hoạt động của hệ thống thần kinh được biểu hiện trong trường hợp này trong sự xuất hiện của co giật, sững sờ và mất ý thức.

Tăng đường huyết có thể xảy ra sau khi ăn một bữa ăn giàu cacbohydrat dễ tiêu hóa, gây kích thích cảm xúc, cũng như với các bệnh về tuyến tụy hoặc khi nó được loại bỏ ở động vật cho mục đích thí nghiệm. Glucose dư thừa được bài tiết khỏi máu qua thận (đường niệu). Ở một người khỏe mạnh, điều này có thể được quan sát thấy sau khi uống 150-200 g đường khi bụng đói.

Gan chứa khoảng 10% glycogen, trong cơ xương không quá 2%. Tổng dự trữ của nó trong cơ thể trung bình là 350 g. Khi nồng độ glucose trong máu giảm, sẽ có sự phân hủy mạnh mẽ glycogen gan và giải phóng glucose vào máu. Nhờ đó, một mức độ liên tục của glucose trong máu được duy trì và nhu cầu về nó của các cơ quan khác được đáp ứng.

Trong cơ thể có sự trao đổi glucose liên tục giữa gan, máu, cơ bắp, não và các cơ quan khác. Cơ quan tiêu thụ glucose chính là cơ xương. Sự phân hủy cacbohydrat trong chúng được thực hiện theo kiểu phản ứng kỵ khí và hiếu khí. Một trong những sản phẩm phân hủy của carbohydrate là axit lactic.

Dự trữ carbohydrate đặc biệt được sử dụng nhiều trong quá trình làm việc thể chất. Tuy nhiên, họ không bao giờ hoàn toàn kiệt sức. Với sự giảm dự trữ glycogen trong gan, quá trình phân hủy tiếp theo của nó sẽ ngừng lại, dẫn đến giảm nồng độ glucose trong máu xuống 0,05-0,06% và trong một số trường hợp là 0,04-0,038%. Trong trường hợp sau, hoạt động cơ bắp không thể tiếp tục. Như vậy, lượng glucose trong máu giảm là một trong những yếu tố làm giảm hiệu suất của cơ thể khi hoạt động cơ bắp cường độ cao và kéo dài. Với công việc như vậy, cần phải bổ sung lượng dự trữ carbohydrate trong cơ thể, điều này có được bằng cách tăng lượng carbohydrate trong chế độ ăn uống, bổ sung chúng trước khi bắt đầu công việc và ngay lập tức trong quá trình thực hiện. Sự bão hòa của cơ thể với carbohydrate giúp duy trì nồng độ glucose ổn định trong máu, điều này cần thiết để duy trì hiệu suất làm việc cao của con người.

Ảnh hưởng của lượng carbohydrate đến hiệu suất đã được thiết lập bằng các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm và quan sát trong các hoạt động thể thao. Tác dụng của carbohydrate uống trước khi làm việc, ceteris paribus, phụ thuộc vào lượng và thời gian hấp thụ.

Mức độ chuyển hóa cơ bản do hệ thần kinh và hệ thống các tuyến nội tiết quy định.

Chi phí năng lượng bổ sung - chi phí năng lượng của cơ thể để thực hiện bất kỳ hoạt động quan trọng nào vượt quá sự trao đổi chất cơ bản.

Tiêu hao năng lượng bổ sung tăng lên sau khi ăn - đây là năng lượng mà cơ thể tiêu hao, không phải cho quá trình tiêu hóa.

Khi dùng thức ăn có carbohydrate, tiêu hao năng lượng tăng 5-10%, chất béo - 10-15%, khi dùng thức ăn protein - tăng 20-30%.

Ở một mức độ nhỏ, tiêu hao năng lượng tăng lên khi hoạt động trí óc. Thậm chí, làm việc trí óc cực kỳ căng thẳng khiến mức tiêu hao năng lượng chỉ tăng từ 2-3%. Cảm giác đói mà một người có thể gặp phải trong trường hợp này là do não, trong điều kiện hoạt động trí óc căng thẳng, đòi hỏi một lượng lớn glucose tinh khiết. Uống một tách trà ngọt đáp ứng đầy đủ nhu cầu glucose của não trong những điều kiện này. Chi phí năng lượng bổ sung tăng lên dưới ảnh hưởng của trải nghiệm cảm xúc (trung bình 11-19%).

Sự gia tăng tiêu hao năng lượng của cơ thể được ghi nhận cùng với sự giảm nhiệt độ môi trường xung quanh. Trong điều kiện này, cơ thể tăng cường độ của các quá trình phân hủy lên nhiều lần để giải phóng năng lượng được sử dụng để duy trì nhiệt độ cơ thể không đổi.

Sự tiêu hao năng lượng của cơ thể tăng lên đáng kể nhất trong quá trình hoạt động của cơ bắp. Tiêu hao năng lượng càng cao, thì cơ thể càng phải thực hiện các công việc cơ bắp với cường độ cao hơn. Ví dụ, chạy ở tốc độ tối đa khiến cơ thể tiêu hao năng lượng lên đến 3-4 kcal mỗi giây. Nhưng vì hoạt động như vậy có thể chỉ kéo dài vài giây nên tổng năng lượng tiêu hao không đáng kể (khoảng 20-30 kcal). Đồng thời, chạy cường độ thấp trong vài chục phút với mức tiêu hao năng lượng tương đối từ 0,4-0,3 kcal / giây sẽ khiến cơ thể mất từ ​​500 kcal đến 2000 kcal và hơn thế nữa, tùy thuộc vào thời lượng chạy.

Theo các chuyên gia hiện đại (Vereshchagin L.I., 1990), để duy trì sức khỏe của họ, một người phải dành ít nhất 1200 kcal năng lượng cho hoạt động của cơ bắp trong ngày.

Khi thực hiện hoạt động cơ bắp trong điều kiện trải nghiệm cảm xúc (hoạt động trò chơi, võ thuật, hoạt động liên quan đến rủi ro, biểu diễn trong các cuộc thi), cơ thể tiêu tốn năng lượng để thực hiện chính hoạt động và cung cấp trải nghiệm cảm xúc. Do đó, chạy cự ly trong quá trình luyện tập sẽ ít tiêu hao năng lượng hơn so với hoạt động tương tự trong một cuộc thi.

Tiêu hao năng lượng bổ sung trong một số loại bài tập thể dục nhất định

Một bài tập	Tiêu thụ năng lượng bổ sung (kcal)
Cuộc đua trượt tuyết:
Trượt băng:
Bơi lội:

Tiêu hao năng lượng bổ sung của cơ thể (vượt quá mức chuyển hóa cơ bản)

VĂN CHƯƠNG

1. N.N. Yakovlev. "Hóa sinh": sách giáo khoa cho IFC. Mn ơi. FIS 1974.
2. N.I. Volkov, N.I. Nensin. Giáo trình "Hóa sinh hoạt động cơ" dành cho các trường đại học. Kyiv 2000.
3. J.H. Wilmore, D.L. Xương. “Sinh lý học thể thao và vận động”. Kyiv: Olympic Văn học 1997.
4. N.I Yakovlev "Hóa học của chuyển động". Leningrad: Nauka 1983.
5. V.V. Vasiliev "Chuyển hóa carbohydrate và quy định của nó".

Quy định chuyển hóa carbohydrate được thực hiện ở tất cả các giai đoạn của nó bởi hệ thống thần kinh và hormone. Ngoài ra, hoạt động enzim một con đường riêng biệt của quá trình chuyển hóa carbohydrate được điều chỉnh bởi nguyên tắc "phản hồi", dựa trên cơ chế allosteric của sự tương tác của enzyme với tác nhân. Quy định chuyển hóa carbohydrate được thực hiện ở tất cả các giai đoạn của nó bởi hệ thống thần kinh và hormone. Ngoài ra, hoạt động enzim một con đường riêng biệt của quá trình chuyển hóa carbohydrate được điều chỉnh bởi nguyên tắc "phản hồi", dựa trên cơ chế allosteric của sự tương tác của enzyme với tác nhân. Tác dụng allosteric bao gồm các sản phẩm cuối của phản ứng, chất nền, một số chất chuyển hóa và adenyl mononucleotide. Vai trò quan trọng nhất trong tiêu điểm chuyển hóa carbohydrate (tổng hợp hoặc phân hủy carbohydrate) được biểu diễn bởi tỷ lệ coenzyme NAD + / NADH ∙ H + và tiềm năng năng lượng của tế bào.

Mức độ ổn định của glucose trong máu là điều kiện quan trọng nhất để duy trì hoạt động bình thường của cơ thể. Normoglycemia là kết quả của công việc phối hợp của hệ thống thần kinh, nội tiết tố và gan.

Gan- cơ quan duy nhất dự trữ glucose (dưới dạng glycogen) cho nhu cầu của toàn bộ sinh vật. Do phosphatase hoạt động của glucose-6-phosphate, tế bào gan có thể hình thành tự do glucose, không giống như phosphoryl hóa các dạng, có thể xâm nhập qua màng tế bào vào vòng tuần hoàn chung.

Trong số các hormone, một vai trò nổi bật được đóng bởi insulin. Insulin chỉ có tác dụng trên các mô phụ thuộc insulin, chủ yếu trên cơ và mỡ. Não, mô bạch huyết, hồng cầu không phụ thuộc vào insulin. Không giống như các cơ quan khác, hoạt động của insulin không liên quan đến cơ chế thụ thể về tác dụng của nó đối với chuyển hóa tế bào gan. Mặc dù glucose đi vào tế bào gan một cách tự do, điều này chỉ có thể thực hiện được nếu nồng độ của nó trong máu tăng lên. Ngược lại, khi hạ đường huyết, gan giải phóng glucose vào máu (mặc dù nồng độ insulin trong huyết thanh cao).

Tác dụng đáng kể nhất của insulin đối với cơ thể là làm giảm mức đường huyết bình thường hoặc tăng cao - dẫn đến tình trạng sốc hạ đường huyết khi sử dụng insulin liều cao. Mức độ glucose trong máu giảm do: 1. Đẩy nhanh quá trình xâm nhập glucose vào tế bào. 2. Tăng sử dụng glucose của tế bào.

1. Insulin đẩy nhanh sự xâm nhập của monosaccharid vào các mô phụ thuộc insulin, đặc biệt là glucose (cũng như các loại đường có cấu hình tương tự ở vị trí C 1 -C 3), nhưng không phải là fructose. Liên kết của insulin với thụ thể của nó trên màng sinh chất dẫn đến sự di chuyển của các protein vận chuyển glucose dự trữ ( dư thừa 4) từ các kho nội bào và sự kết hợp của chúng vào màng.

2. Insulin kích hoạt việc sử dụng glucose của các tế bào bằng cách:

kích hoạt và cảm ứng tổng hợp các enzym chính của quá trình đường phân (glucokinase, phosphofructokinase, pyruvate kinase).

· Tăng sự kết hợp glucose vào con đường pentose phosphate (hoạt hóa glucose-6-phosphate và 6-phosphogluconate dehydrogenase).

Tăng tổng hợp glycogen bằng cách kích thích sự hình thành glucose-6-phosphate và kích hoạt glycogen synthase (đồng thời, insulin ức chế glycogen phosphorylase).

Ức chế hoạt động của các enzym quan trọng của quá trình tạo gluconeogenes (pyruvate carboxylase, phosphoenol PVA carboxykinase, biphosphatase, glucose-6-phosphatase) và ức chế sự tổng hợp của chúng (thực tế là sự ức chế gen phosphoenol PVA carboxykinase đã được thiết lập).

Các hormone khác có xu hướng làm tăng lượng đường trong máu.

Glucagon và một adrenaline dẫn đến tăng đường huyết bằng cách kích hoạt quá trình phân giải glycogen trong gan (hoạt hóa glycogen phosphorylase), tuy nhiên, không giống như adrenaline, glucagon không ảnh hưởng đến glycogen phosphorylase cơ bắp. Ngoài ra, glucagon kích hoạt quá trình tạo gluconeogenesis trong gan, điều này cũng làm tăng nồng độ glucose trong máu.

Glucocorticoid góp phần làm tăng nồng độ glucose trong máu bằng cách kích thích tạo gluconeogenesis (đẩy nhanh quá trình dị hóa protein trong mô cơ và mô lympho, những hormone này làm tăng hàm lượng axit amin trong máu, khi đi vào gan, trở thành chất nền của gluconeogenesis). Ngoài ra, glucocorticoid gây trở ngại cho việc sử dụng glucose của các tế bào cơ thể.

Hormone tăng trưởng gây ra sự gia tăng đường huyết một cách gián tiếp: bằng cách kích thích sự phân hủy lipid, nó dẫn đến sự gia tăng mức độ axit béo trong máu và tế bào, do đó làm giảm nhu cầu về glucose ( axit béo - chất ức chế việc sử dụng glucose của tế bào).

thyroxin,đặc biệt được sản xuất với số lượng dư thừa trong bệnh cường giáp, nó cũng góp phần làm tăng lượng glucose trong máu (do tăng glycogenolysis).

Ở mức đường huyết bình thường trong máu, thận sẽ hoàn toàn tái hấp thu nó và đường trong nước tiểu không được phát hiện. Tuy nhiên, nếu đường huyết vượt quá 9-10 mmol / l ( ngưỡng thận ), sau đó nó xuất hiện đường niệu . Với một số tổn thương thận, glucose có thể được phát hiện trong nước tiểu và cùng với đường huyết.

Kiểm tra khả năng điều chỉnh lượng đường trong máu của cơ thể ( dung nạp glucose ) được sử dụng để chẩn đoán bệnh đái tháo đường khi dùng đường uống kiểm tra dung nạp glucose:

Mẫu máu đầu tiên được lấy khi bụng đói sau một đêm nhịn ăn. Sau đó, bệnh nhân trong 5 phút. cho uống một dung dịch glucozơ (75 g glucozơ hòa tan trong 300 ml nước). Sau đó cứ sau 30 phút. trong 2 giờ xác định hàm lượng glucose trong máu

trong hóa học sinh học

dành cho sinh viên _____2 năm ___ khoa ___________________ khoa

Chủ đề: ___ Carbohydrate 4. Bệnh lý chuyển hóa carbohydrate

Thời gian__90 phút___________________

Mục tiêu học tập:

1. Hình thành ý tưởng về cơ chế phân tử của các rối loạn chính của quá trình chuyển hóa cacbohydrat.

VĂN CHƯƠNG

1. Hóa sinh con người:, R. Murray, D. Grenner, P. Meyes, V. Rodwell. - M. book, 2004. - câu 1. tr.

2. Các nguyên tắc cơ bản của hóa sinh: A. White, F. Handler, E. Smith, R. Hill, I. Leman.-M. sách,

1981, tập. -.2, .s. 639-641,

3. Hóa sinh thị giác: Kolman., Rem K.-G-M.book 2004.

4. Những vấn đề cơ bản về sinh hóa ... dưới. ed. thành viên tương ứng RAS E.S. Severin. M. Y học, 2000.- trang 179-205.

HỖ TRỢ VẬT LIỆU

1. trình bày đa phương tiện

TÍNH THỜI GIAN HỌC TẬP

Nêu khái niệm ứng suất, liệt kê các pha của ứng suất.

Giải thích tại sao căng thẳng được gọi là "Hội chứng thích ứng chung"

Kể tên các hệ thống nội tiết tố gây căng thẳng.

Liệt kê các hormone quan trọng nhất liên quan đến sự phát triển của hội chứng thích ứng chung.

Nêu tác dụng chính của các hoocmôn đem lại sự thích nghi trong thời gian ngắn, giải thích cơ chế.

Giải thích khái niệm “dấu vết cấu trúc hệ thống của sự thích nghi”, vai trò sinh lý của nó là gì?

Tác dụng của hoocmôn nào cung cấp cho sự thích nghi lâu dài, cơ chế hoạt động của hoocmôn này là gì?

Liệt kê các nội tiết tố của vỏ thượng thận.

Tác dụng của glucocorticoid là gì

để chuyển hóa protein

chuyển hóa chất béo

để chuyển hóa carbohydrate

Nội tiết tố trong việc điều chỉnh các thông số chính của cân bằng nội môi Điều hòa nội tiết tố của quá trình trao đổi chất

Khi chúng ta nói về quy định của tất cả các loại trao đổi, chúng ta có một chút khôn ngoan. Thực tế là dư thừa chất béo sẽ dẫn đến vi phạm sự trao đổi chất của chúng và hình thành, ví dụ, các mảng xơ vữa động mạch, và thiếu chất béo dẫn đến vi phạm tổng hợp hormone chỉ sau một thời gian dài. Điều tương tự cũng áp dụng cho các trường hợp rối loạn chuyển hóa protein. Chỉ mức glucose trong máu là thông số cân bằng nội môi, mức độ giảm này sẽ dẫn đến hôn mê hạ đường huyết trong vài phút. Điều này sẽ xảy ra ngay từ đầu vì các tế bào thần kinh sẽ không nhận được glucose. Vì vậy, nói về sự trao đổi chất, trước hết chúng ta sẽ chú ý đến sự điều hòa hormone của lượng glucose trong máu, và song song đó, chúng ta sẽ đi sâu vào vai trò của những hormone này trong việc điều hòa chuyển hóa chất béo và protein.

Quy định chuyển hóa carbohydrate

Glucose, cùng với chất béo và protein, là nguồn cung cấp năng lượng cho cơ thể. Năng lượng dự trữ trong cơ thể dưới dạng glycogen (carbohydrate) là nhỏ so với năng lượng dự trữ dưới dạng chất béo. Như vậy, lượng glycogen trong cơ thể một người nặng 70 kg là 480 g (400 g - glycogen cơ và 80 g - glycogen gan), tương đương với 1920 kcal (320 kcal glycogen ở gan và 1600 - glycogen ở cơ). Lượng glucose lưu thông trong máu chỉ là 20 g (80 kcal). Glucose chứa trong hai kho này là nguồn dinh dưỡng chính và gần như duy nhất cho các mô không phụ thuộc insulin. Do đó, não nặng 1400 g với tốc độ cung cấp máu 60 ml / 100 g mỗi phút tiêu thụ 80 mg / phút glucose, tức là khoảng 115 g trong 24 giờ. Gan có khả năng tạo ra glucose với tốc độ 130 mg / phút. Như vậy, hơn 60% lượng glucose được hình thành trong gan được sử dụng để đảm bảo hoạt động bình thường của hệ thần kinh trung ương, và lượng này không thay đổi không chỉ trong trường hợp tăng đường huyết mà ngay cả khi hôn mê do đái tháo đường. Mức tiêu thụ glucose của thần kinh trung ương chỉ giảm sau khi nồng độ trong máu của nó giảm xuống dưới 1,65 mmol / l (30 mg%). Từ 2.000 đến 20.000 phân tử glucose tham gia vào quá trình tổng hợp một phân tử glycogen. Sự hình thành glycogen từ glucose bắt đầu bằng quá trình phosphoryl hóa nó với sự trợ giúp của các enzym glucokinase (trong gan) và hexokinase (trong các mô khác) với sự hình thành glucose-6-phosphate (G-6-P). Lượng glucose trong máu chảy ra từ gan chủ yếu phụ thuộc vào hai quá trình có liên quan với nhau: đường phân và tạo gluconeogenesis, lần lượt được điều chỉnh bởi các enzym chủ chốt phosphofructokinase và fructose-1,6-bisphosphatase, tương ứng. Hoạt động của các enzym này được điều chỉnh bởi các hormone.

Sự điều hòa nồng độ glucose trong máu xảy ra theo hai cách: 1) điều hòa theo nguyên tắc sai lệch của thông số so với giá trị bình thường. Nồng độ bình thường của glucose trong máu là 3,6 - 6,9 mmol / l. Việc điều chỉnh nồng độ glucose trong máu, tùy thuộc vào nồng độ của nó, được thực hiện bởi hai hormone có tác dụng ngược nhau - insulin và glucagon; 2) điều chỉnh theo nguyên tắc nhiễu loạn - quy định này không phụ thuộc vào nồng độ glucose trong máu, nhưng được thực hiện theo nhu cầu tăng mức độ glucose trong máu khác nhau, như một quy luật, căng thẳng. các tình huống. Do đó, các hormone làm tăng mức độ glucose trong máu được gọi là contrainsular. Chúng bao gồm: glucagon, epinephrine, norepinephrine, cortisol, hormone tuyến giáp, somatotropin, vì hormone duy nhất làm giảm mức đường huyết là insulin (Hình 18).

Vị trí chính trong việc điều hòa nội tiết tố cân bằng nội môi glucose trong cơ thể được cung cấp cho insulin. Dưới tác động của insulin, các enzym phosphoryl hóa glucose được kích hoạt, xúc tác hình thành G-6-P. Insulin cũng làm tăng tính thấm của màng tế bào đối với glucose, giúp tăng cường khả năng sử dụng glucose. Với sự gia tăng nồng độ G-6-P trong tế bào, hoạt động của các quá trình mà nó là sản phẩm ban đầu (chu trình hexose monophosphat và đường phân kỵ khí) tăng lên. Insulin làm tăng tỷ lệ glucose trong quá trình sản xuất năng lượng ở mức sản xuất năng lượng tổng thể không đổi. Sự kích hoạt insulin của glycogen synthetase và enzym phân nhánh glycogen làm tăng tổng hợp glycogen. Cùng với đó, insulin có tác dụng ức chế glucose-6-phosphatase ở gan và do đó ức chế giải phóng glucose tự do vào máu. Ngoài ra, insulin ức chế hoạt động của các enzym cung cấp gluconeogenesis, do đó ức chế sự hình thành glucose từ các axit amin. .

INSULIN- hoocmon được tổng hợp bởi các tế bào của đảo nhỏ Langerhans của tuyến tụy. Kích thích chính cho sự bài tiết là sự gia tăng nồng độ glucose trong máu. Tăng đường huyết góp phần làm tăng sản xuất insulin, hạ đường huyết làm giảm sự hình thành và xâm nhập của nội tiết tố vào máu, ngoài ra, sự bài tiết insulin cũng tăng lên dưới ảnh hưởng. acetylcholine (kích thích phó giao cảm), norepinephrine qua thụ thể -adrenergic, và qua thụ thể -adrenergic, norepinephrine ức chế tiết insulin. Một số hormone đường tiêu hóa như peptide ức chế dạ dày, cholecystokinin, secrettin làm tăng sản lượng insulin. Tác dụng chính của hormone là làm giảm lượng đường trong máu.

Dưới ảnh hưởng của insulin, có sự giảm nồng độ glucose trong huyết tương (hạ đường huyết). Điều này là do insulin thúc đẩy quá trình chuyển đổi glucose thành glycogen trong gan và cơ bắp (glycogenesis). Nó kích hoạt các enzym tham gia vào quá trình chuyển đổi glucose thành glycogen gan và ức chế các enzym phân hủy glycogen.

Điều hòa nội tiết tố và các bệnh lý về chuyển hóa carbohydrate

Tình trạng dư thừa glucose trong máu, thường xảy ra sau bữa ăn, kích thích sự tổng hợp hormone tuyến tụy. insulin a, liên quan đến sự hình thành glycogen trơ về mặt thẩm thấu trong gan và cơ. Glycogen là một loại glucose cao phân tử, tương tự như tinh bột trong thực vật. Đến lượt mình, glycogen bị phân hủy thành glucose dưới ảnh hưởng của hormone glucagon, quá trình bài tiết hormone này được các tế bào tuyến tụy bắt đầu rất nhanh khi lượng glucose trong máu giảm. Nếu nguồn dự trữ glycogen cạn kiệt, thì các hệ thống sinh hóa phức tạp để hình thành glucose từ các axit amin sẽ được kích thích, và mỗi axit amin đòi hỏi một chu kỳ phản ứng riêng lẻ. Thông thường, quá trình này diễn ra liên tục, do quá trình tự đổi mới của các protein. Với một chế độ ăn uống cân bằng, các axit amin của protein thực phẩm cung cấp khoảng 10% nhu cầu năng lượng cho cơ thể. Các hội chứng dẫn đến rối loạn cân bằng đường huyết, đái tháo đường týp 1 và đái tháo đường týp 2, là những bệnh mãn tính phổ biến nhất ở các nước có nền kinh tế phát triển. Theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), 171 triệu người được chẩn đoán mắc bệnh tiểu đường vào năm 2000, trong đó Hoa Kỳ có tỷ lệ mắc bệnh tiểu đường cao nhất so với bất kỳ quốc gia nào trên thế giới, với 17,7 triệu trường hợp. Ở Liên bang Nga, bệnh tiểu đường đã được chẩn đoán ở 4,5 triệu người. Trong số các quốc gia châu Á, Ấn Độ (31,7 triệu bệnh nhân tiểu đường) cao hơn đáng kể so với Trung Quốc (20,7 triệu). Trên toàn bộ lục địa Châu Phi, theo WHO, bệnh tiểu đường đã được phát hiện ở 7 triệu người.

Bệnh tiểu đường-1, hiện chiếm khoảng 8% các bệnh chuyển hóa carbohydrate, là một dị tật di truyền biểu hiện ngay từ khi còn nhỏ. Trong trường hợp này, các tế bào tuyến tụy sản xuất insulin bị phá hủy, và cơ thể mất khả năng điều chỉnh lượng glucose trong máu và chuyển glucose dư thừa thành glycogen. Việc không có dự trữ glycogen của glucose trong gan làm cho nồng độ glucose trong máu rất không ổn định, và hầu hết các bệnh nhân đái tháo đường đã chết trước đây chứ không phải

Văn bản này là một phần giới thiệu. Từ cuốn sách Tiền đề của các bệnh ở trẻ em tác giả O. V. Osipova

Từ cuốn sách Dự phòng các bệnh ở trẻ em: ghi chú bài giảng tác giả O. V. Osipova

tác giả Mikhail Borisovich Ingerleib

Từ cuốn sách Phân tích. Toàn bộ tài liệu tham khảo tác giả Mikhail Borisovich Ingerleib

Từ cuốn sách Phân tích. Toàn bộ tài liệu tham khảo tác giả Mikhail Borisovich Ingerleib

Từ cuốn sách Phân tích. Toàn bộ tài liệu tham khảo tác giả Mikhail Borisovich Ingerleib

Từ cuốn sách Các bài kiểm tra nói gì. Bí mật về các chỉ số y tế - dành cho bệnh nhân tác giả Evgeny Alexandrovich Grin

tác giả Yulia Sergeevna Popova

Trích từ cuốn sách Làm thế nào để ngăn chặn ngáy ngủ và để người khác ngủ tác giả Yulia Sergeevna Popova

tác giả Mikhail Borisovich Ingerleib

Từ cuốn sách Hướng dẫn đầy đủ về phân tích và nghiên cứu trong y học tác giả Mikhail Borisovich Ingerleib

Từ cuốn sách Hướng dẫn đầy đủ về phân tích và nghiên cứu trong y học tác giả Mikhail Borisovich Ingerleib

Từ cuốn sách Hướng dẫn đầy đủ về phân tích và nghiên cứu trong y học tác giả Mikhail Borisovich Ingerleib

Từ cuốn sách Diabetes Mellitus. Hiểu biết mới tác giả Mark Yakovlevich Zholondz

Từ cuốn sách Bệnh tiểu đường. Phòng ngừa, chẩn đoán và điều trị bằng các phương pháp truyền thống và phi truyền thống tác giả Violetta Romanovna Khamidova

Từ cuốn sách Học cách hiểu các phân tích của bạn tác giả Elena V. Poghosyan

Cân bằng nội môi năng lượng cung cấp nhu cầu năng lượng của các mô sử dụng các chất nền khác nhau. Tại vì Carbohydrate là nguồn cung cấp năng lượng chính cho nhiều mô và là nguồn năng lượng duy nhất cho các mô kỵ khí; điều hòa chuyển hóa carbohydrate là một thành phần quan trọng của cân bằng nội môi năng lượng của cơ thể.

Quy định chuyển hóa carbohydrate được thực hiện ở 3 cấp độ:

Trung tâm.

nội tạng.

tế bào (trao đổi chất).

1. Mức độ trung ương của điều hòa chuyển hóa carbohydrate

Mức độ điều hòa trung ương được thực hiện với sự tham gia của hệ thống nội tiết thần kinh và điều chỉnh cân bằng nội môi glucose trong máu và cường độ chuyển hóa carbohydrate trong các mô. Các hormone chính duy trì mức đường huyết bình thường là 3,3-5,5 mmol / l bao gồm insulin và glucagon. Mức độ glucose cũng bị ảnh hưởng bởi các hormone thích ứng - adrenaline, glucocorticoid và các hormone khác: tuyến giáp, SDH, ACTH, v.v.

2. Mức độ cơ quan điều chỉnh chuyển hóa carbohydrate

Chu trình glucôzơ-lactat (chu trình Cori) Chu trình glucôzơ-alanin

Chu trình glucose-lactate không cần sự hiện diện của oxy, luôn hoạt động, cung cấp: 1) sử dụng lactate được hình thành trong điều kiện yếm khí (cơ xương, hồng cầu), ngăn ngừa nhiễm axit lactic; 2) tổng hợp glucose (gan).

Chu trình glucozơ-alanin chức năng của cơ bắp trong quá trình nhịn ăn. Với sự thiếu hụt glucose, ATP được tổng hợp do sự phân hủy protein và dị hóa các axit amin trong điều kiện hiếu khí, trong khi chu trình glucose-alanin cung cấp: 1) loại bỏ nitơ khỏi cơ ở dạng không độc hại; 2) tổng hợp glucose (gan).

3. Mức độ điều hòa (trao đổi chất) của tế bào đối với quá trình chuyển hóa carbohydrate

Mức độ trao đổi chất điều hòa chuyển hóa carbohydrate được thực hiện với sự tham gia của các chất chuyển hóa và duy trì cân bằng nội môi carbohydrate bên trong tế bào. Việc dư thừa chất nền sẽ kích thích việc sử dụng chúng và các sản phẩm ức chế sự hình thành của chúng. Ví dụ, dư thừa glucose sẽ kích thích sự hình thành glycogenesis, lipogenesis và tổng hợp acid amin, trong khi sự thiếu hụt glucose sẽ kích thích sự hình thành gluconeogenesis. Thiếu ATP kích thích quá trình dị hóa glucose, trong khi dư thừa sẽ ức chế nó.

IV. Pedfak. Đặc điểm tuổi của PFSH và GNG, ý nghĩa.

Bài giảng số 10 Chuyên đề: Cấu tạo và chuyển hóa của insulin, các thụ thể, vận chuyển glucôzơ. Cơ chế hoạt động và tác dụng chuyển hóa của insulin.

Hormone tuyến tụy

Tuyến tụy thực hiện hai chức năng quan trọng trong cơ thể: ngoại tiết và nội tiết. Chức năng ngoại tiết được thực hiện bởi bộ phận acinar của tuyến tụy, nó tổng hợp và tiết ra dịch tụy. Chức năng nội tiết được thực hiện bởi các tế bào của bộ máy đảo của tuyến tụy, chúng tiết ra các hormone peptide tham gia vào việc điều hòa nhiều quá trình trong cơ thể. 1-2 triệu tiểu đảo Langerhans chiếm 1-2% khối lượng của tuyến tụy. .

Trong tiểu đảo của tuyến tụy, 4 loại tế bào tiết ra các hormone khác nhau được phân lập: Tế bào A- (hoặc α-) (25%) tiết glucagon, tế bào B- (hoặc β-) (70%) - insulin, D- ( hoặc δ-) ô (<5%) - соматостатин, F-клетки (следовые количества) секретируют панкреатический полипептид. Глюкагон и инсулин в основном влияют на углеводный обмен, соматостатин локально регулирует секрецию инсулина и глюкагона, панкреатический полипептид влияет на секрецию пищеварительных соков. Гормоны поджелудочной железы выделяются в панкреатическую вену, которая впадает в воротную. Это имеет большое значение т.к. печень является главной мишенью глюкагона и инсулина.

Cấu trúc của insulin

Insulin là một polypeptide bao gồm hai chuỗi. Chuỗi A chứa 21 gốc axit amin, chuỗi B - 30 gốc axit amin. Có 3 cầu nối disulfua trong insulin, 2 cầu nối chuỗi A và B, 1 cầu nối các gốc 6 và 11 trong chuỗi A.

Insulin có thể tồn tại ở các dạng: monomer, dimer và hexamer. Cấu trúc hexameric của insulin được ổn định bởi các ion kẽm, được liên kết bởi các gốc của His ở vị trí 10 của chuỗi B của tất cả 6 tiểu đơn vị.

Insulin của một số động vật có sự tương đồng đáng kể về cấu trúc cơ bản với insulin của người. Insulin bò khác với insulin người ở 3 axit amin, trong khi insulin của lợn chỉ khác 1 axit amin ( ala thay vì tre ở cuối C của chuỗi B).

Ở nhiều vị trí A và B của chuỗi có sự thay thế không ảnh hưởng đến hoạt tính sinh học của hoocmôn. Ở các vị trí của liên kết disunfua, các gốc axit amin kỵ nước ở vùng đầu C của chuỗi B và các gốc C- và N của chuỗi A, rất hiếm khi xảy ra sự thay thế, bởi vì những vị trí này cung cấp sự hình thành trung tâm hoạt động của insulin.

sinh tổng hợp insulin bao gồm sự hình thành của hai tiền chất không hoạt động, preproinsulin và proinsulin, là kết quả của quá trình phân giải protein tuần tự, được chuyển đổi thành một hormone hoạt động.

1. Preproinsulin (L-B-C-A, 110 axit amin) được tổng hợp trên ribosome ER; quá trình sinh tổng hợp của nó bắt đầu bằng việc hình thành một peptide tín hiệu kỵ nước L (24 axit amin), hướng chuỗi đang phát triển vào lòng ER.

2. Trong lòng của ER, preproinsulin được chuyển đổi thành proinsulin khi phân cắt peptide tín hiệu bởi endopeptidase I. Các cystein trong proinsulin bị oxy hóa với sự hình thành 3 cầu nối disulfua, proinsulin trở thành “phức hợp”, có 5% hoạt tính của insulin.

3. “Phức hợp” proinsulin (B-C-A, 86 axit amin) đi vào bộ máy Golgi, nơi nó bị phân cắt dưới tác dụng của endopeptidase II để tạo thành insulin (B-A, 51 axit amin) và C-peptide (31 axit amin).

4. Insulin và C-peptide được kết hợp thành các hạt tiết, nơi insulin kết hợp với kẽm để tạo thành chất dimer và hexamers. Trong hạt tiết, hàm lượng insulin và C-peptide là 94%, proinsulin, chất trung gian và kẽm - 6%.

5. Các hạt trưởng thành hợp nhất với màng sinh chất, insulin và C-peptide đi vào dịch ngoại bào rồi vào máu. Trong máu, các oligome insulin bị phá vỡ. Trong ngày, 40-50 đơn vị được tiết vào máu. insulin, đây là 20% tổng dự trữ của nó trong tuyến tụy. Tiết insulin là một quá trình phụ thuộc vào năng lượng xảy ra với sự tham gia của hệ thống vi ống - nhung mao.

Sơ đồ sinh tổng hợp insulin trong tế bào β của đảo Langerhans

EPR - lưới nội chất. 1 - tín hiệu hình thành peptit; 2 - tổng hợp preproinsulin; 3 - sự phân cắt peptide tín hiệu; 4 - vận chuyển proinsulin đến bộ máy Golgi; 5 - chuyển đổi proinsulin thành insulin và C-peptide và kết hợp insulin và C-peptide thành các hạt tiết; 6 - tiết insulin và C-peptide.

Gen insulin nằm trên nhiễm sắc thể số 11. Ba đột biến của gen này đã được xác định, người mang gen có hoạt tính insulin thấp, tăng insulin máu được ghi nhận và không có kháng insulin.

Quy định tổng hợp và bài tiết insulin

Sự tổng hợp insulin được gây ra bởi sự bài tiết glucose và insulin. Ức chế sự tiết axit béo.

Sự tiết insulin được kích thích bởi: 1. đường glucoza (chất điều hòa chính), axit amin (đặc biệt là leu và arg); 2. Hormone tiêu hóa (chất chủ vận β-adrenergic, thông qua cAMP): GUI , secrettin, cholecystokinin, gastrin, enteroglucagon; 3. nồng độ cao lâu dài của hormone tăng trưởng, cortisol, estrogen, progestin, lactogen nhau thai, TSH, ACTH; 4. glucagon; 5. tăng K + hoặc Ca 2+ trong máu; 6. thuốc, dẫn xuất của sulfonylurea (glibenclamide).

Dưới ảnh hưởng của somatostatin, sự tiết insulin giảm. Tế bào β cũng chịu ảnh hưởng của hệ thống thần kinh tự chủ. Phần phó giao cảm (tận cùng cholinergic của dây thần kinh phế vị) kích thích giải phóng insulin. Phần giao cảm (adrenaline thông qua thụ thể α 2 -adrenergic) ngăn chặn việc giải phóng insulin.

Quá trình tiết insulin được thực hiện với sự tham gia của một số hệ thống, trong đó Ca 2+ và cAMP đóng vai trò chính.

Nhận vào Sa 2+ vào tế bào chất được kiểm soát bởi một số cơ chế:

một). Với sự gia tăng nồng độ glucose trong máu trên 6-9 mmol / l, nó, với sự tham gia của GLUT-1 và GLUT-2, đi vào tế bào β và được phosphoryl hóa bởi glucokinase. Nồng độ glucose-6ph trong tế bào tỷ lệ thuận với nồng độ glucose trong máu. Glucose-6f bị oxy hóa để tạo thành ATP. ATP cũng được hình thành trong quá trình oxy hóa các axit amin và axit béo. Càng nhiều glucose, axit amin, axit béo trong tế bào β, thì càng nhiều ATP được hình thành từ chúng. ATP ức chế các kênh kali phụ thuộc ATP trên màng, kali tích tụ trong tế bào chất và gây ra sự khử cực của màng tế bào, kích thích mở các kênh Ca 2+ phụ thuộc điện thế và sự xâm nhập của Ca 2+ vào tế bào chất.

2). Các hormone kích hoạt hệ thống inositol triphosphate (TSH) giải phóng Ca 2+ từ ty thể và ER.

cắm trại được hình thành từ ATP với sự tham gia của AC, được hoạt hóa bởi các hormone của đường tiêu hóa là TSH, ACTH, glucagon và phức hợp Ca 2+ -calmodulin.

cAMP và Ca 2+ kích thích sự trùng hợp của các tiểu đơn vị thành các vi ống (microtubules). Tác động của cAMP lên hệ thống vi ống được thực hiện qua trung gian phosphoryl hóa các protein vi ống PC A. Các vi ống có thể co lại và giãn ra, di chuyển các hạt về phía màng sinh chất, cung cấp quá trình xuất bào.

Sự bài tiết insulin để đáp ứng với sự kích thích glucose là một phản ứng hai giai đoạn bao gồm giai đoạn insulin giải phóng nhanh, sớm, được gọi là giai đoạn đầu của sự bài tiết (bắt đầu sau 1 phút, kéo dài 5-10 phút) và giai đoạn thứ hai (giai đoạn của nó thời lượng lên đến 25-30 phút).

vận chuyển insulin. Insulin tan trong nước và không có protein mang trong huyết tương. T 1/2 của insulin trong huyết tương là 3-10 phút, C-peptide - khoảng 30 phút, proinsulin 20-23 phút.

Sự phá hủy insulin xảy ra dưới tác dụng của proteinase phụ thuộc insulin và glutathione-insulin-transhydrogenase ở các mô đích: chủ yếu ở gan (khoảng 50% insulin bị phá hủy trong 1 lần đi qua gan), ở mức độ ít hơn ở thận và nhau thai.

lượt xem