Регуляция углеводного обмена. Лекция №2

1. Регуляция углеводного обмена

2. Введение

• Проблема – сахарный диабет:
– нарушение гомеостаза глюкозы (↑ [Гл]пл);
– I и II тип;
– самая частая эндокринная патология.
• Инсулин и контринсулярные
гормоны.

3. Введение

Ключевой параметр: [Гл]пл
–
–
3.3 < N < 5.5 ммоль/л – капиллярная кровь
3.3 < N < 6.1 ммоль/л – венозная кровь
Регулируется баланс поступления и
удаления (использования) глюкозы.

4. Источники поступления глюкозы:

1. Пища
2. Гликогенолиз (не путать с гликолизом!!!)
3. Глюконеогенез (аланин, лактат, пируват,
глицерол)

5. Пути удаления глюкозы:

1.Инсулиннезависимые ткани (ИНЗТ):
1. Мозг (всегда)
2. Эритроциты (в соответствии с изменением [Гл]пл; эритроциты
– буфер глюкозы)
2.Инсулинзависимые ткани (ИЗТ) (поглощают глюкозу только
в присутствии инсулина):
1. Печень, мышцы (для синтеза гликогена)
2. Жировая ткань (для синтеза триглицеридов)
3.Экскреция почками:
1. Экскрекция почками при превышении порога [Гл]пл -9-10 ммоль/л

6.

Пища
ИЗТ:
ИНЗТ:
Жир
Мышцы
Печень
Эритроциты
Мозг
Глюкоза
Гликогенолиз Глюконеогенез
Печень (в основном)
Почки при
превышении
порога

7.

Переносчики глюкозы
Группы
Naзависимый
(SGLT)
Na-независимые (GLUT)
Подгруппы
SGLT
GLUT1
GLUT2
GLUT3 GLUT4
Повсеместно,
в т.ч.,
эритроциты
Базолатеральные
мембраны
кишечного
и
почечного
эпителия
Вход и
выход
глюкозы в
печени
Мозг
Функция Апикальные
мембраны
кишечного и
почечного
эпителия
Всасывание
глюкозы в
кишечнике и
реабсорбция
из почечных
канальцев
Чувствительность к
инсулину:
встраивание
везикул с
переносчиком в
мембрану

8.

Na
GLUT2
глюкоза
SGLT
глюкоза

9.

GLUT4

10.

инсулин
GLUT4

11.

инсулин
GLUT4

12.

Гормоны, контролирующие [Гл]пл
Гормоны
Место
секреции
Стимулы секреции
Эффекты
1. Инсулин
β-клетки
островков
↑[Гл]пл, инкретины
(прием пищи)
поглощение Гл в ИЗТ (+),
синтез белков (+),
гликогенолиз (-), ↓ [Гл]пл
липолиз (-)
2.Глюкагон
α-клетки
островков
↓ [Гл]пл
гликогенолиз (+),
глюконеогенез (+), ↑[Гл]пл
липолиз (+)
3.Адреналин надпочечник
(мозг.)
симп. н. с. «борьба и
бегство»
гликогенолиз (+),
глюконеогенез (+),
липолиз (+)
4.ГР
гипофиз
↓ [Гл]пл
липолиз (+),
синтез белков (+),
поглощение Гл в ИЗТ (-)
5.ИФР-1
печень
ГР
поглощение Гл в ИЗТ (+),
липолиз (+),
синтез белков (+)
6.Кортизол
надпочечник
(кора)
АКТГ: утро, стресс,
цитокины
поглощение Гл в ИЗТ (-),
глюконеогенез (+),
катаболизм (+)

13.

инсулин
GLUT4

14.

инсулин
GLUT4

15.

ИЗТ
ИНЗТ
поглощение глюкозы с
постоянной скоростью
инсулин (+)
ИФР-1 (+)
ГР (-)
кортизол (-)
Глюкоза
адреналин (+)
глюкагон (+)
Инсулин ( -)
кортизол (+)
глюкагон (+)
адреналин (+)
Гликогенолиз Глюконеогенез
печень

16. Регуляция секреции гормонов поджелудочной железы (глюкагон, соматостатин, инсулин)

α (глюкагон)
• Гормоны клеток
поджелудочной железы
+
влияют на уровень глюкозы
[Гл]пл +
– красные стрелки
(соматостатин)
• А уровень глюкозы так же
+
влияет на секреторную
активность клеток
поджелудочной железы –
(инсулин)
синие стрелки
-
β

17. Регуляция секреции гормонов (глюкагон, соматостатин, инсулин)

α глюкагон
• Кроме того в ЖКТ во
время приема пищи
+
[Гл]пл
образуется большое
(соматостатин)
количество гормонов+
инкретинов и они
β инсулин
стимулируют
инкретины +
выработку инсулина.
+
-
ЖКТ

18. Регуляция секреции гормонов (глюкагон, соматостатин, инсулин)

α глюкагон
• Кроме того между α и β
клетками есть связи через
+
[Гл]пл
гормоны, которые они
(соматостатин)
вырабатывают, тормозят
+
выработку друг друга.
β инсулин
• (инсулин и глюкагон –
инкретины +
акцентированный
антагонизм)
ЖКТ
+
-

19. Регуляция секреции гормонов (глюкагон, соматостатин, инсулин)

α
глюкагон
• Соматостатинуниверсальный
+
тормоз
(соматостатин)
[Гл]пл
• Не влияет на уровень
глюкозы
+ непосредственно, но
β инсулин
он
тормозит
+
выработку:
инсулина,
ЖКТ
глюкагона,
инкретины
гормонов ЖКТ
Значение соматостатина – стабилизация
+
-
-
-
уровня [Гл]пл.

20. Регуляция секреции гормонов гормон роста и инсулиноподобный фактор роста (ИФР-1)

+
-
[Гл]пл
- 1
• Какой эффект в целом?
Гипофиз
ГР
3
↓ входа Гл
в ИЗТ;
липолиз
• ГР вызывает
противоположные
эффекты: прямой (3) и
через ИФР-1 (2);
2
Печень
ИФР-1
↑ входа Гл
в ИЗТ
• Результат зависит от
уровня инсулина:
– Начало действия ГР
(много инсулина) –
эффект ИФР-1;
– Продолжение действия
ГР (мало инсулина) –
прямой эффект ГР.

21.

Периодика регуляции углеводного обмена
Состояние
Гормоны
Эффект
Прием пищи
Инсулин
Запасание (гликоген,
триглицериды), синтез белка
Постпрандиальное
состояние после
еды
Инсулин, ГР,
ИФР-1
Запасание (гликоген), акцент
смещается на синтез белка
Голодание
ГР, ИФР-1,
Интервал без пищи глюкагон,
кортизол
– наблюдается к
утру
Поддержание [Гл]пл
(гликогенолиз, липолиз,
глюконеогенез)

22. Контроль уровня глюкозы при беременности

• Пусковые факторы: плацентарный
лактоген, эстрогены, пролактин,
прогестерон.
• Следствия:
– Инсулинорезистентность
– Усиление ответа β-клеток на глюкозу
• Результат: ↑ [Гл]пл (питание плода)

23. Методы оценки

• Измерение [Гл]пл
• Глюкозотолерантный тест
• Измерение уровня С-пептида
(неактивный фрагмент проинсулина)
• Измерение количества
гликозилированного гемоглобина
(HbA1C) – показатель длительных
изменений [Гл]пл

24. САХАРНЫЙ ДИАБЕТ 1 ТИПА

• Недостаточная
секреция инсулина
вследствие
разрушения
островковых клеток
поджелудочной
железы (↓В-клеток)

25. САХАРНЫЙ ДИАБЕТ 2 ТИПА

• Бета-клетки образуют
инсулин, но клетки
организма не способны
адекватно реагировать на
него (резистентны)
• Часто сочетается с
ожирением

26.

27.

ДИАБЕТ
Невропатии
Нарушение микроциркуляции
язвы
ампутация
Почечная
недостаточно
сть
гемодиализ
Инфаркт
миокарда
Сердечная
недостаточнос
ть
Отслойка
сетчатки
слепота

28.

29. СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ !

БУДЬТЕ ЗДОРОВЫ,
ПОЧАЩЕ УЛЫБАЙТЕСЬ

30.

глюкагон
Соматостатин не влияет на
уровень
глюкозы
непосредственно.
α
+
-
-
+
[Гл]пл
-
+
β
инсулин
-
Соматостатин
тормозит
выработку:
инсулина,
соматостатин
глюкагона, и стабилизирует
уровень [Гл]пл.
Значение соматостатина в
регуляции
углеводного
обмена - стабилизация уровня
в плазме крови