Возрастные изменения энергетического обмена и патологии старшего возраста icon

Возрастные изменения энергетического обмена и патологии старшего возраста



НазваниеВозрастные изменения энергетического обмена и патологии старшего возраста
страница1/3
Дата конвертации28.09.2012
Размер432.7 Kb.
ТипДокументы
  1   2   3


Возрастные изменения энергетического обмена и патологии старшего возраста


Известно, что возраст определяет стиль жизни,

но, в свою очередь, и стиль жизни определяет возраст

Ж. Лабрюйер


В организме человека глюкоза и насыщенные жирные кислоты (ЖК): пальмитиновая (С16:0) и стеариновая (С18:0) - являются основными субстратами для синтеза АТФ, т.е. для обеспечения клетки энергией. Чтобы понять, какие изменения углеводного и липидного обмена происходят в пожилом и старческом возрасте, необходимо иметь современные общие представления о распределении энергетических субстратов в организме.

^

1. Основы энергетического обмена у человека


Распад глюкозы с извлечением из нее энергии совершается в клетке в два этапа. Сначала в цитоплазме в результате гликолиза из глюкозы образуются две молекулы пирувата, который расщепляется до ацетил-КоА. Затем в митохондриях ацетил-КоА окисляется кислородом до углекислого газа и воды. Насыщенные ЖК более энергоемкие молекулы, чем глюкоза. Из одной молекулы пальмитиновой кислоты образуется восемь молекул ацетил КоА. Насыщенные ЖК окисляются только в митохондриях (β-окисление ЖК). Специальный белок-переносчик карнитин транспортирует пальмитиновую и стеариновую кислоты внутрь митохондрии. Между тем существует еще одна группа ЖК – ненасыщенные ЖК, которые отличаются от насыщенных ЖК наличием двойных связей. Эти кислоты тоже могут подвергаться окислению. Но происходит оно не в митохондриях, а в специальных клеточных органеллах – пероксисомах. Пероксисомы содержат белок цитохром Р450, необходимый для окисления кислородом. Внемитохондриальное окисление ЖК способствует образованию высокореактивных продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ). Накопление ПОЛ в тканях организма называют липотоксичностью.

Поступающая в организм энергия утилизируется непосредственно в органах и тканях, либо депонируется. Глюкоза запасается в виде полисахарида гликогена в печени и частично в скелетной мышце. В печени и жировой ткани из глюкозы синтезируются насыщенные ЖК (липогенез), которые аккумулируются преимущественно в жировой ткани. В печени ЖК, синтезированные из глюкозы, не депонируются, а сразу поступают в кровоток. У теплокровных животных, включая и человека, необходимость поддержания постоянной температуры тела требует образования особых резервных запасов энергетических субстратов. Таким резервным депо является бурая жировая ткань. Энергия, необходимая для «повседневного» функционирования организма, аккумулируется в белой жировой ткани. В настоящее время функции жировой ткани изучаются более подробно. Полученные данные позволили придать ей статус эндокринного органа.


^ Транспорт и распределение в организме глюкозы. Глюкоза – водорастворимое соединение, поэтому для ее переноса в водной среде кровотока не требуются специальные носители. Однако она не может свободно проникать в клетку сквозь липидный бислой плазматических мембран. Для этой цели существуют специальные белки-переносчики глюкозы семейства Glut. В кишечнике функционируют преимущественно Glut-1 и Glut-2, которые транспортируют глюкозу через базолатеральную мембрану. В скелетной и сердечной мышцах, а также в жировой ткани преобладают Glut-1 и Glut-4, в печени и в β-клетках панкреатической железы – Glut-2. Эти переносчики работают по челночному принципу, рециркулируя между внутриклеточными запасами глюкозы и мембраной. Функционирование белков-переносчиков регулируется инсулиновым рецептором (IR). В наибольшем количестве IR обнаружены в скелетной мышце, жировой ткани и в печени. IR имеет два домена, один из которых связывается с инсулином, а другой запускает каскад сигнальной трансдукции, активирующий челночную систему Glut. Белок IR во всех тканях кодируется одним и тем же геном и везде имеет одну и ту же структуру, но чувствительность рецептора зависит от тканевой принадлежности. Так, IR печени имеет наибольшую чувствительность к инсулину, а IR скелетной мышцы – наименьшую. Факторы, влияющие на тканеспецифическую чувствительность IR, не известны. Разная чувствительность IR определяет разную интенсивность потока глюкозы в ту или иную ткань (рис 1).

кишечник

кишечник


Головной

мозг








IR

Печень

Гликоген

Липогенез (ТГ)


лпонп

(тг)

IR


IR

IR

Свободные

ЖК


IR

18:0

16:0



cloud
мышца


Жировая ткань

Липогенез (ТГ)

гликоген


18:1


Рис. 1. Распределение в организме глюкозы

Основ

Основное количество глюкозы, поступающей в организм, направляется в печень. В этом органе 36% экзогенной глюкозы расходуется на синтез гликогена, остальное количество потребляется на липогенез, т.е. на синтез насыщенных ЖК и глицерола. Трехатомный спирт глицерол, образующийся в результате расщепления шестиатомного сахара глюкозы, структурирует эндогенные насыщенные ЖК в триглицериды (ТГ). Необходимо иметь в виду, что в ТГ структурируются глицеролом только насыщенные ЖК. ТГ, содержащие эндогенные пальмитиновую и стеариновую кислоты, связываются в цитоплазме гепатоцитов с апобелком В-100. Образовавшиеся липопротеиды очень низкой плотности (ЛПОНП) секретируются гепатоцитами в кровь. В крови ТГ, содержащиеся в ЛПОНП, гидролизуются ферментами липопротеидлипазой (ЛПЛ) и печеночной липазой. Высвободившиеся в результате гидролиза ЖК образуют в крови пул свободных ЖК. Эти ЖК транспортируются альбумином к клеткам, где они затем утилизируются в митохондриях.

В жировой ткани вся поступившая глюкоза используется для синтеза ТГ. Адипоциты не секретируют ТГ, и они образуют внутриклеточные скопления. Скопления ТГ имеют структуру жидких кристаллов. Жидкокристаллическую структуру имеют также скопления эфиров холестерина (ЭХ) и фосфолипидов (ФЛ). Если все насыщенные ЖК в ТГ имеют одну длину, то такие кристаллические упаковки очень плотные и клетке не удается мобилизовать аккумулированный жир для дальнейшего использования. Чтобы сделать кристаллы менее плотными, клетка использует олеиновую (С18:1) кислоту. Эта кислота имеет изгиб в области единственной двойной связи, что не позволяет ЖК в кристалле тесно прилегать друг к другу. Присутствие олеиновой ЖК делает запасы жира метаболизируемыми. В адипоцитах и макрофагах фермент стеароил-СоА-десатураза превращает стеариновую кислоту в олеиновую. Жировая ткань содержит до 30% олеиновой кислоты, которую секретирует в кровь. Основные ЖК крови – пальмитиновая, стеариновая, олеиновая и линолевая (С18:2). Линолевая кислота не синтезируется в организме человека и поступает с растительной пищей.

Таким образом, IR регулирует распределение глюкозы в организме, а тканевые механизмы регуляции определяют, будет ли глюкоза использована непосредственно как топливо или для образования запасов энергетических субстратов в виде гликогена и эндогенных насыщенных ЖК, связанных в ТГ. Головной мозг в качестве энергетического сырья использует исключительно глюкозу, но в нейронах инсулиновые рецепторы фактически отсутствуют. Инсулин здесь служит модулятором уровня потребления организмом экзогенных энергетических субстратов: определенный уровень инсулина в церебральных желудочках вызывает долгосрочное чувство сытости. Глюкоза способна обеспечить энергией все функции организма. Однако синтез гликогена и липогенез – энергоемкий процесс. При питании глюкозой баланс между расходованием энергии на «повседневные» нужды организма и на синтез запасаемых соединений позволяет выживать и успешно проходить весь жизненный цикл только определенной группе животных. Животные разделяются на три большие группы в соответствии с источником энергии: на травоядных, питающихся в основном глюкозой, на хищников, использующих насыщенные ЖК, и на всеядных, потребляющих и то, и другое. Человек принадлежит группе всеядных животных, по линии которых совершалась эволюция головного мозга. Глюкоза – единственный субстрат, который обеспечивает энергией мозг. Для роста, развития и воспроизводства человеку необходим дополнительный источник энергии. Этим источником являются экзогенные насыщенные жирные кислоты.
  1   2   3




Похожие:

Возрастные изменения энергетического обмена и патологии старшего возраста iconКризис семи лет Возрастные кризисы
Возрастные кризисы – переходные этапы от одного возраста к другому. Психическое развитие осуществляется посредством смены стабильных...
Возрастные изменения энергетического обмена и патологии старшего возраста iconOverview возрастные Классика массовость команды с баллами абсолют Sheet 1: возрастные

Возрастные изменения энергетического обмена и патологии старшего возраста iconТема над которой работает школьное методическое объединение
Формирование социальной компетентности учащихся старшего школьного возраста, воспитание высоконравственного и активного гражданина...
Возрастные изменения энергетического обмена и патологии старшего возраста iconРайонный фестиваль учебно-исследовательских достижений учащихся «Старт в науку»
Сравнительный анализ мнемических процессов у учащихся младшего, среднего и старшего возраста
Возрастные изменения энергетического обмена и патологии старшего возраста iconПринципы применения гештальт-терапии в клинической практике
Таким образом, контекст гештальт-терапевтического описания того или иного симптома это контекст не столько патологии психики, сколько...
Возрастные изменения энергетического обмена и патологии старшего возраста icon"Каждый маленький ребенок должен знать это с пеленок" Досуг для детей старшего дошкольного возраста и родителей Жюри
Жюри: педагог-психолог, сотрудник гибдд, пожарный инспектор, заведующая детским садом, старший воспитатель
Возрастные изменения энергетического обмена и патологии старшего возраста iconМуниципальное образовательное учреждение «Коммунарская средняя общеобразовательная школа №1» Согласовано на заседании «утверждаю»
Решение ее должно начинаться с раннего детства. Подготовительный курс способствует развитию детей старшего дошкольного возраста,...
Возрастные изменения энергетического обмена и патологии старшего возраста iconСправочник старшего воспитателя дошкольного учреждения №11 2011 года
Введение Федеральных государственных требований к структуре основной общеобразовательной программы дошкольного образования, утв приказом...
Возрастные изменения энергетического обмена и патологии старшего возраста iconПримитивного обмена
В любом случае последуют некоторые предположения о характере взаимодействия между формами обмена, его материальными условиями и его...
Возрастные изменения энергетического обмена и патологии старшего возраста iconРоль конформационной патологии в реализующих механизмах старения в. В. Соколик гу «Институт неврологии, психиатрии и наркологии амн украины»
Данный механизм характерен для целого ряда нейродегенеративных заболеваний, клиническое проявление которых совпадает с началом этапа...
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©podelise.ru 2000-2014
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы

Разработка сайта — Веб студия Адаманов