Обмен глюкозы в печени

Содержание
  1. Незаменимая роль печени в метаболизме
  2. Печень — центральный орган обмена веществ
  3. Как происходит белковый обмен в печени
  4. Обмен жиров — одна из важнейших функций печени
  5. Что представляет собой углеводный обмен
  6. Участие в других видах обмена
  7. Виды нарушений метаболизма в печени
  8. Как избежать метаболических заболеваний печени
  9. Исследование углеводного обмена
  10. Показания
  11. Методика
  12. Подготовка
  13. Печень перекрещивает метаболизм углеводов, липидов и белков
  14. Углеводный обмен
  15. Липидный обмен
  16. Белковый обмен
  17. Пигментный обмен
  18. Оценка метаболической функции
  19. Метаболизм углеводов
  20. Катаболические процессы углеводов
  21. Анаболические процессы углеводов
  22. Поддержание уровня глюкозы в крови
  23. Механизмы поддержания уровня глюкозы в крови:
  24. Что происходит в печени с избытком глюкозы? Схема гликогенеза и гликогенолиза
  25. Какую роль играет печень в накоплении углеводов в организме?
  26. Что происходит с углеводами в организме?
  27. Схема синтеза гликогена
  28. Биохимия гликогенолиза
  29. Биохимия глюконеогенеза (путь получения глюкозы)
  30. Схема пути регулирования гликогенеза и гликогенолиза
  31. Биохимия печени и ее обезвреживающая функция и обмен углеводами
  32. Функции печени
  33. Что это такое и когда назначается?
  34. Подготовка к проведению анализа и расшифровка показателей

Незаменимая роль печени в метаболизме

Обмен глюкозы в печени
Этот сайт сделан экспертами: токсикологами, наркологами, гепатологами. Строго научно. Проверено экспериментально. Автор этой статьи, эксперт: Гастроэнтеролог-гепатолог Екатерина Кашух

Печень — центральный орган обмена веществ

Традиционно печень рассматривается как основной орган, выполняющий задачу детоксикации в организме. То есть печень обезвреживает и помогает устранить токсичные для человека вещества.

Однако это лишь часть метаболической функции печени, которая представляет собой непрерывную цепь биохимических реакций. Такая активная деятельность органа нужна, чтобы поддерживать равновесие обменных процессов во всём организме.

Печень — центральный орган обмена веществ.

Печень взрослого человека весит в среднем 1,5 кг (примерно 2,2% от массы тела). Её вес, структура и биохимический состав могут изменяться, в том числе при развитии некоторых заболеваний.

[attention type=yellow]

Ввиду «барьерного» расположения между верхними отделами желудочно-кишечного тракта и кровеносной системой печень получает обильное кровоснабжение — около полутора литров крови в минуту:

[/attention]
  1. Три четверти объёма этой крови поступают из портальной системы (воротной вены).
  2. И ещё одна четверть — из печёночной артерии.

Функции печени многообразны. Вот самое главное из того, что она делает для нас:

  • Обеспечивает гомеостаз (поддерживает постоянство внутренней среды) за счёт регулирования в кровеносной системе веществ, поступающих в организм через ЖКТ.
  • Осуществляет биосинтез необходимых веществ (глюкоза, альбумины, липиды и т. д.).
  • Обезвреживает продукты метаболизма (аммиак), а также токсические соединения, образующиеся при разложении белков в кишечнике, при переработке медикаментов.
  • Синтезирует желчные кислоты, занимается секрецией и выделением желчи, необходимой для обеспечения процессов пищеварения и выведения ряда веществ через кишечник (холестерин, билирубин, стероиды и т. п.).
  • Дезактивирует витамины, гормоны.

Важно! Печень выполняет множество жизненно важных функций. Вот почему серьёзные заболевания печени (например, печёночная недостаточность), когда погибает большая часть её клеток, могут стать смертельно опасными.

Как происходит белковый обмен в печени

В гепатоцитах производится больше половины белка, синтезируемого во всём организме ежесуточно. Здесь образуется:

  • 100% всех альбуминов сыворотки крови;
  • 80% альфа-глобулинов;
  • 55% бета-глобулинов.

Указанные белки собираются в рабочих клетках печени (гепатоцитах) из аминокислот, которые доставляются в печень по воротной (портальной) вене.

Если печень больна и её ткань сильно повреждена, то в крови возрастает уровень свободных аминокислот, а содержание альбумина падает. Это признак развития функциональной несостоятельности печени.

Белки, продуцируемые гепатоцитами, играют важную роль:

  • Поддерживают нормальное осмотическое давление плазмы крови.
  • Регулируют процессы свертываемости крови. Только в печени синтезируются факторы свертывающей системы (фибриноген, проакселерин и другие).
  • Обеспечивают связывание и доставку молекул гормонов, витаминов, лекарственных препаратов к тканям и клеткам-мишеням. Эту работу выполняют транскортин, трансферрин и другие транспортные белки.
  • Способствуют адекватному иммунному ответу (синтез гамма-глобулинов).
  • Осуществляют разные биохимические превращения в самих гепатоцитах (печёночные трансаминазы), в крови (холинэстераза) и в желчи (щелочная фосфатаза).

В гепатоцитах также происходит катаболизм (разрушение) нуклеотидов. Они распадаются до аминокислот, пуриновых (гипоксантин) и пиримидиновых (урацил, цитозин) соединений, которые используются для производства мочевой кислоты и мочевины, креатина и холина. Эти азотсодержащие метаболические продукты помогают печени выполнять обезвреживающую функцию.

Обмен жиров — одна из важнейших функций печени

Печень участвует в обмене жиров на всех известных этапах. Именно в печени происходит синтез:

  • триглицеридов;
  • фосфолипидов;
  • жирных (одноосновных карбоновых) кислот;
  • липопротеидов низкой и высокой плотности (ЛПНП и ЛПВП);
  • кетоновых (ацетоновых) тел;
  • холестерина.

В печени также происходят следующие процессы, в которых задействованы жиры:

  • окисление фосфолипидов,
  • активация витамина D.

Впоследствии из холестерина образуются жёлчные кислоты, стероидные гормоны, витамины, ЛПНП. Жирные кислоты производятся не только из поступающих в организм жиров, но также из глюкозы и белков (в случае их избытка).

При диабете, голоде, интенсивной мышечной работе, избытке жирной пищи в рационе печень начинает активный синтез кетонов для обеспечения тканей альтернативной энергией.

Важно! Если есть много жирной пищи, но притом очень мало углеводов, то в печени начинают синтезироваться кетоны, а в крови увеличивается количество кетоновых тел. Наш организм использует их как резерв, замещающий глюкозу.

На этом фоне может снижаться масса тела, что служит основой «модной» кетогенной диеты.

Однако такая диета связана с риском для здоровья человека и не рекомендуется диетологами для снижения веса! Официальное показание к подобному изменению рациона — только эпилепсия в детском возрасте, и то вмешательство производится под строгим контролем врача.

Что представляет собой углеводный обмен

Несмотря на важнейшую роль поджелудочной железы в регуляции обмена глюкозы в организме, печень также участвует в поддержании нормального уровня глюкозы в крови. В случае необходимости в гепатоцитах осуществляются биохимические превращения разных химических веществ в сахар (глюкозу).

Особенно большое значение имеет процесс глюконеогенеза, то есть продукции глюкозы в печени из глицерина, лактата, аминокислот и других веществ. За счёт взаимосвязи углеводного и белкового обменов организм обеспечивается необходимой энергией даже при недостаточном поступлении пищи (голодание, диабет).

При избытке глюкозы в крови она может быть запасена в форме гликогена в печени. Это резервная, лёгкая для мобилизации при необходимости форма углеводов в организме занимает примерно десятую часть от массы печени.

[attention type=red]

Расходование депо гликогена и вывод глюкозы в кровеносное русло происходит в ночное время и в промежутках между очередными поступлениями пищи. Такой режим поддерживает уровень гликемии в норме. Резерв гликогена обычно исчерпывается на вторые сутки голодания, после чего включается процесс глюконеогенеза.

[/attention]

Важно! Повреждение клеток печени нарушает её способность к образованию гликогена. При этом снижается выделение глюкозы в кровь, что приводит к появлению гипогликемии.

Участие в других видах обмена

В печени происходит биохимическая трансформация многих поступающих извне веществ, включая лекарства. Они инактивируются либо подвергаются превращениям. В результате образуются менее токсичные водорастворимые соединения, которые выводятся из организма с желчью через кишечник или с мочой.

Кроме того, печень участвует в метаболизме:

  • Витаминов и микроэлементов. Депонирование меди, цинка, железа, марганца, а также жирорастворимых (A, D, E, K) и водорастворимых (PP и группа B) витаминов.
  • Стероидных гормонов, гормонов щитовидной железы, инсулина.
  • Пигментов (билирубин).

Виды нарушений метаболизма в печени

Метаболические расстройства в печени выражаются в развитии обменных заболеваний, которые подразделяются на:

Отдельную группу составляют синдромы накопления, при которых в ткани печени и других органов значительно увеличивается содержание разных субстанций.

Обменные заболевания касаются практически всех видов деятельности гепатоцитов и называются:

  • цистинозами, если нарушается белковый метаболизм;
  • гликогенозами, если страдает обмен углеводов;
  • липидозами, если есть неполадки в жировых превращениях.

Самым распространённым метаболическим нарушениям считается жировая болезнь печени.

При этом заболевании в клетках печени накапливаются липиды, они там же окисляются — и в результате развивается воспаление, а ткань печени начинает разрушаться.

На месте погибших гепатоцитов начинает разрастаться соединительная ткань. Исходом обычно является разрастание соединительных волокон на месте погибших гепатоцитов, формирование цирроза и печёночной недостаточности.

Нарушение обмена пигментов (билирубина) обычно связано с дефектом фермента, превращающего свободный билирубин в связанную форму.

Выделяют несколько разных по тяжести и клиническим проявлениям синдромов. Показателем нарушения пигментного обмена является уровень разных фракций билирубина в крови.

Клинически это проявляется желтухой разной интенсивности и накоплением пигмента в тканях.

Нарушение обмена металлов (меди, железа) относится к категории наследственных болезней, при которых страдает не только печень, но и другие органы. Примером нарушения обмена металлов является гемохроматоз (избыточное накопление железа в тканях).

Как избежать метаболических заболеваний печени

Возможность профилактики существует лишь для вторичных обменных нарушений. При обнаружении врождённой патологии необходимо наблюдение и симптоматическое лечение, а в тяжёлых случаях речь идёт о трансплантации печени.

Профилактика приобретённых метаболических заболеваний печени состоит в следующем:

Источник: https://pohmelje.ru/nauka-i-pechen/anatomia/metabolizm-v-pecheni/

Исследование углеводного обмена

Обмен глюкозы в печени

Глюкоза является основным энергетическим субстратом для нервной системы. Её уровень в крови отражает состояние углеводного обмена. Определение концентрации глюкозы в крови в клинической практике имеет важнейшее значение для дигностики и мониторирования лечения сахарного диабета.

Сахарный диабет по частоте встречаемости среди населения занимает третье место в мире после сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний.

Лактат или молочная кислота – продукт, поступающий в кровь преимущественно из эритроцитов и скелетной мускулатуры. Исследование уровня лактата необходимо для оценки кровоснабжения тканей при острой гипоксии. Увеличение лактата наблюдается при метаболических нарушениях, возникающих при сахарном диабете, заболеваниях печени, онкологических заболеваниях, а также при отравлениях.

Гликированный гемоглобин (HbA1) – его образование определяется уровнем гликемии и длительностью контакта гемоглобина и глюкозы.

Глюкозо-толерантный тест (ГТТ) – проводится в том случае, если неясен диагноз. При проведении ГТТ определяется уровень глюкозы натощак и через 90 минут после приема 75 г глюкозы (готовится раствор).

Гликемический профиль необходим для контроля терапии пациентов с сахарным диабетом – результат 4-кратного забора крови на глюкозу в течение суток.

Оценка инсулинрезистентности с помощью индексов CARO и HOMA-IR. Метод оценки резистентности к инсулину, связанный с определением базального (натощак) соотношения уровня глюкозы к инсулину.

Показания

Повышение уровня глюкозы характерно для феохромоцитомы, акромегалии, синдроме Иценко-Кушинга, сахарном диабете, панкреатита, муковисцидоза, нарушении мозгового кровообращения, использовании кофеина, эстрогенов, тиазидов, глюкокортикоидов.

Снижение уровня глюкозы наблюдается при хронических заболеваниях поджелудочной железы, печени, гипотиреозе, адреногенитальном синдроме, злокачественных новообразованиях, ферментопатиях, при длительном голодании, использовании амфетамина, анаболических стероидов, пропранолола, алкогольной интоксикации.

Повышение уровня лактата характерно для острого кровотечения, цирроза печени, легкой уремии, алкоголизма, инфекций, сердечно-сосудистой патологии, лейкозов, анемии, сахарного диабета, полиомиелита, эндокардита, гликогенозов, синдрома Рейе, гипервентиляции легких, использовании препаратов (фенформин, этанол, изониазид, фруктоза, глюкоза, метформин, метилпреднизолон, налидиксовая кислота, тербуталин, фенформин, сахароза, тетракозактрин).

Снижение уровня лактата наблюдается при снижении массы тела, анемии.

Определение гликированного гемоглобина показательно для выявления диабета беременных, клинически невыраженных форм сахарного диабета, нарушений толерантности к глюкозе.

Оценка инсулинрезистентности используется в целях оценки и наблюдения динамики инсулинрезистентности в комплексе тестов при обследовании пациентов с ожирением, диабетом, метаболическим синдромом, синдромом поликистозных яичников, с хроническим гепатитом С, с неалкогольным стеатозом печени. Для оценки риска развития диабета и сердечно-сосудистых заболеваний.

Гликемический профиль используется для оценки эффективности лечения и компенсации сахарного диабета.

Глюкозо-толерантный тест (ГТТ) проводится для определения скрытых нарушений углеводного обмена, если содержание глюкозы натощак от 5,7до 6,9 ммоль/л, а также лицам с факторами риска в отношении развития сахарного диабета (сахарный диабет у близких родственников, рождение крупного плода, ожирение, гипертоническая болезнь, нарушение толерантности к глюкозе в анамнезе).

Методика

Определение глюкозы, лактата, гликированного гемоглобина осуществляется на биохимическом анализаторе «Архитект 8000».

Определение инсулина осуществляется иммунохимическим методом на «Архитект 2000».

Подготовка

Кровь рекомендуется сдавать утром в период с 8 до 11 часов строго натощак (не менее 8 и не более 14 часов голодания; воду пить можно).

Подготовка к проведению глюкозотолерантного теста:

  • Три дня до проведения теста рекомендуется придерживаться диеты, содержащей не менее 125 г углеводов.
  • За три дня до теста важно отказаться от использования оральных контрацептивов, салицилатов, аскорбиновой кислоты, тиазидов, кортикостероидов, фенотиазиана.
  • За сутки нужно отказаться от приема алкогольных напитков.

Глюкозо-толерантный тест проводится взрослым и детям старше 14 лет.

Источник: https://fnkc-fmba.ru/analizy/biokhimicheskie-issledovaniya/issledovanie-uglevodnogo-obmena/

Печень перекрещивает метаболизм углеводов, липидов и белков

Обмен глюкозы в печени

Печень, являясь центральным органом метаболизма, участвует в поддержании метаболического гомеостаза и способна осуществлять взаимодействие реакций обмена белков, жиров и углеводов.

Местами “соединения” обмена углеводов и белков является пировиноградная кислота, щавелевоуксусная и α-кетоглутаровая кислоты из цикла трикарбоновых кислот, способных в реакциях трансаминирования превращаться, соответственно, в аланин, аспартат и глутамат. Аналогично протекает процесс превращения аминокислот в кетокислоты.

С обменом липидов углеводы связаны еще более тесно:

  • образуемые в пентозофосфатном пути молекулы НАДФН используются для синтеза жирных кислот и холестерола,
  • глицеральдегидфосфат, также образуемый в пентозофосфатном пути, включается в гликолиз и превращается в диоксиацетонфосфат,
  • глицерол-3-фосфат, образуемый из диоксиацетонфосфата гликолиза, направляется для синтеза триацилглицеролов. Также для этой цели может быть использован глицеральдегид-3-фосфат, синтезированный в этапе структурных перестроек пентозофосфатного пути,
  • “глюкозный” и “аминокислотный” ацетил-SКоА способен участвовать в синтезе жирных кислот и холестерола.

Углеводный обмен

В гепатоцитах активно протекают процессы углеводного обмена. Благодаря синтезу и распаду гликогена печень поддерживает концентрацию глюкозы в крови.

Активный синтез гликогена происходит после приема пищи, когда концентрация глюкозы в крови воротной вены достигает 20 ммоль/л. Запасы гликогена в печени составляют от 30 до 100 г.

При кратковременном голодании происходит гликогенолиз, в случае длительного голодания основным источником глюкозы крови является глюконеогенез из аминокислот и глицерина.

Печень осуществляет взаимопревращение сахаров, т.е. превращение гексоз (фруктозы, галактозы) в глюкозу.

Активные реакции пентозофосфатного пути обеспечивают наработку НАДФН, необходимого для микросомального окисления и синтеза жирных кислот и холестерола из глюкозы.

Липидный обмен

Если во время приема пищи в печень поступает избыток глюкозы, который не используется для синтеза гликогена и других синтезов, то она превращается в липиды – холестерол и триацилглицеролы.

Поскольку запасать ТАГ печень не может, то их удаление происходит при помощи липопротеинов очень низкой плотности (ЛПОНП).

Холестерол используется, в первую очередь, для синтеза желчных кислот, также он включается в состав липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) и ЛПОНП.

При определенных условиях – голодание, длительная мышечная нагрузка, сахарный диабет I типа, богатая жирами диета – в печени активируется синтез кетоновых тел, используемых большинством тканей как альтернативный источник энергии.

Белковый обмен

Больше половины синтезируемого за сутки в организме белка приходится на печень. Скорость обновления всех белков печени составляет 7 суток, тогда как в других органах эта величина соответствует 17 суткам и более.

К ним относятся не только белки собственно гепатоцитов, но и идущие на “экспорт”, составляющие понятие “белки крови” – альбумины, многие глобулины, ферменты крови, а также фибриноген и факторы свертывания крови.

Аминокислоты подвергаются катаболическим реакциям с трансаминированием и дезаминированием, декарбоксилированию с образованием биогенных аминов. Происходят реакции синтеза холина и креатина благодаря переносу метильной группы от аденозилметионина. В печени идет утилизация избыточного азота и включение его в состав мочевины.

Реакции синтеза мочевины теснейшим образом связаны с циклом трикарбоновых кислот.

Пигментный обмен

Участие печени в пигментном обмене заключается в превращении гидрофобного билирубина в гидрофильную форму (прямой билирубин) и секреция его в желчь.

К пигментному обмену можно отнести и обмен железа, поскольку железо входит в состав многочисленных гемопротеинов по всему организму. В гепатоцитах находится белок ферритин, играющий роль депо железа,  и синтезируется гепсидин, регулирующий всасывание железа в ЖКТ. 

Оценка метаболической функции

В клинической практике существуют приемы оценки той или иной функции:

Участие в углеводном обмене оценивается:

Роль в липидном обмене рассматривается:

  • по концентрации в крови триацилглицеролов, холестерола, ЛПОНП, ЛПНП, ЛПВП,
  • по коэффициенту атерогенности.

Белковый обмен оценивается:

  • по концентрации общего белка и его фракций в сыворотке крови,
  • по показателям коагулограммы,
  • по уровню мочевины в крови и моче,
  • по активности ферментов АСТ и АЛТ, ЛДГ-4,5, щелочной фосфатазы, глутаматдегидрогеназы.

Пигментный обмен оценивается:

  • по концентрации общего и прямого билирубина в сыворотке крови.

Разработка расширений Joomla

Источник: https://biokhimija.ru/biohimija-pecheni/perekrestok-metabolizma.html

Метаболизм углеводов

Обмен глюкозы в печени

Углеводы – это органические соединения, состоящие из углерода, водорода и кислорода. Термин «сахара» (сахариды) часто используется как синоним углеводов. Углеводы делятся на 4 группы в зависимости от количества мономерных звеньев – моносахаридов, дисахаридов, олигосахаридов и полисахаридов.

Углеводы выполняют различные функции в живых организмах. Полисахариды также служат компонентами накопления энергии (например, целлюлоза в растениях и хитин у членистоногих). Источниками углеводов для человека служат фрукты, сладости, напитки, хлеб, макароны, картофель, рис, цельные зерна, бобовые и многое другое.

Углеводы являются основным источником энергии для живых организмов.

Катаболические процессы углеводов

Гликолиз является основным катаболическим путем расщепления глюкозы. Это ряд цитоплазматических реакций, в которых глюкоза разлагается до пирувата, сопровождающихся синтезом и высвобождением АТФ. Гликолиз – самый древний механизм извлечения энергии из органического вещества.

Это катаболическая цепь из десяти реакций, в которых одна молекула глюкозы расщепляется на две молекулы пирувата, сопровождающиеся синтезом 2 молекул АТФ и восстановлением 2 молекул никотинамидадениндинуклеотида (НАД + до НАДН).

Получающийся в результате пируват входит в цикл трикарбоновых кислот, который является общим конечным путем катаболизма углеводов, жиров и белков.

Во время цикла Кребса образуются 2 молекулы углекислого газа, четыре пары атомов H переносятся в дыхательную цепь в митохондриях и окисляются до 4 молекул воды путем окислительного фосфорилирования, что оптимально дает 36-38 молекул АТФ. Цикл Кребса гораздо более эффективен для обмена энергией в организме, но это возможно только в аэробных условиях.

В организме есть еще один дополнительный путь расщепления глюкозы. Это пентозофосфатный маршрут или маршрут Эмбден-Майерхофа. 30% всасывания глюкозы в печени и жировых клетках происходит таким образом. Образуются восстановительные элементы, необходимые для липогенеза. Также образуются пентозы, которые нужны для синтеза нуклеотидов.

Анаболические процессы углеводов

Анаболические процессы в углеводном обмене включают синтез гликогена (гликогенез), который осуществляется в клетках печени и мышц. Этот процесс контролируется инсулином, который стимулирует комплекс ферментов гликогенсинтазы.

Глюкоза может синтезироваться в небольшой степени и в почках трикарбонатных предшественников пирувата, лактата и глицерина и частично из углеводородного скелета аминокислот.

Этот процесс называется глюконеогенез и стимулируется несколькими гормонами – глюкокортикоидами, глюкагоном и тиреоидными гормонами.

Поддержание уровня глюкозы в крови

В физиологических условиях концентрация глюкозы в крови в организме поддерживается на уровне 3,9–6,1 ммоль / л, что обусловлено наличием стабильной и тонкой системы гормональных механизмов. Понижение уровня сахара в крови ниже определеного предела называется гипогликемией, а повышение – гипергликемией.

Механизмы поддержания уровня глюкозы в крови:

  • адекватное потребление углеводов с пищей – это важный гомеостатический фактор;
  • функция глюкозы печени – благодаря ферменту глюкозо-6-фосфатазы печень может обеспечить плазму необходимым количеством глюкозы (когда уровни глюкозы в крови снижаются, первоначально увеличивается деструкция гликогена, и после истощения его запасов активируются ферменты глюконеогенеза в печени и почках и запускается производство глюкозы из неуглеводных источников);
  • гормональные механизмы – единственным гормоном, который снижает уровень сахара в крови, является инсулин.

Основными гормонами, которые противодействуют ему, являются глюкагон, адреналин, кортизол, гормон роста и гормоны щитовидной железы. Как видите, количество гормонов, противодействующих инсулину, очень велико. Это связано с тем, что нейроны чрезвычайно чувствительны к гипогликемии и снижению уровня сахара в крови ниже 2,3 ммоль / л, что приводит к коме и падению ниже 1 ммоль / л к смерти мозга. Вещества, которые противодействуют гипогликемии, включены в другую последовательность. Самое раннее изменение – снижение секреции инсулина. Секреция адреналина и глюкагона затем увеличивается. По мере углубления гипогликемии увеличивается симпатоадреналовый ответ, повышается секреция кортизола и гормона роста.

Поддержание уровня глюкозы в крови связано с одновременным вовлечением многих сложных нервно-рефлекторных и гормональных механизмов. В гипоталамусе находятся нейроны, которые активируются концентрацией глюкозы, а также нейроны, которые им ингибируются. Эти нейроны играют роль глюкорецепторов и в условиях гипогликемии важны для нормализации концентрации глюкозы в плазме.

Источник: http://medicine-simply.ru/just-medicine/metabolizm-uglevodov

Что происходит в печени с избытком глюкозы? Схема гликогенеза и гликогенолиза

Обмен глюкозы в печени

Глюкоза является главным энергетическим материалом для функционирования человеческого тела. В организм она поступает с пищей в виде углеводов. На протяжении многих тысячелетий человек претерпевал массу эволюционных изменений.

Одним из важных приобретенных умений стала способность организма впрок запасать энергетические материалы на случай голода и синтезировать их из других соединений.

Избытки углеводов аккумулируются в организме при участии печени и сложных биохимических реакций. Все процессы накопления, синтеза и использования глюкозы регулируются гормонами.

Какую роль играет печень в накоплении углеводов в организме?

Существуют следующие пути для использования глюкозы печенью:

  1. Гликолиз. Сложный многоступенчатый механизм окисления глюкозы без участия кислорода, в результате которого образуется универсальные источники энергии: АТФ и НАДФ — соединения, обеспечивающие энергией протекание всех биохимических и обменных процессов в организме;
  2. Запасание в виде гликогена при участии гормона инсулина. Гликоген – неактивная форма глюкозы, которая может накапливаться и сберегаться в организме;
  3. Липогенез. Если глюкозы поступает больше, чем необходимо даже для образования гликогена, начинается синтез липидов.

Роль печени в углеводном обмене огромна, благодаря ей в организме постоянно присутствует запас углеводов, жизненно необходимых организму.

Что происходит с углеводами в организме?

Основная роль печени — регуляция углеводного обмена и глюкозы с последующим депонированием гликогена в гепатоцитах человека.

Особенностью является превращение сахара под воздействием узкоспециальных ферментов и гормонов в особую его форму, этот процесс происходит исключительно в печени (необходимое условие потребления её клетками).

Эти преобразования ускоряются ферментами гексо- и глюкокиназой при понижении уровня содержания сахара.

В процессе пищеварения (а углеводы начинают расщепляться сразу после попадания еды в ротовую полость) содержание глюкозы в крови повышается, вследствие чего происходит ускорение реакций, направленных на депонирование излишков. Тем самым предупреждается возникновение гипергликемии во время приёма пищи.

Сахар из крови с помощью ряда биохимических реакций в печени преобразуется в неактивное его соединение – гликоген и накапливается в гепатоцитах и мышцах. При наступлении энергетического голода с помощью гормонов организм способен высвобождать гликоген из депо и синтезировать из него глюкозу — это основной путь получения энергии.

Схема синтеза гликогена

Излишки глюкозы в печени используются в производстве гликогена под воздействием гормона поджелудочной железы — инсулина. Гликоген (животный крахмал) — это полисахарид, особенностью строения которого является древообразная структура. Запасают его гепатоциты в форме гранул.

гликогена в печени человека может увеличиваться до 8% от массы клетки после принятия углеводистой еды. Распад нужен, как правило, для удержания уровня глюкозы в процессе пищеварения.

При длительном голодании содержание гликогена понижается почти до нуля и снова синтезируется во время пищеварения.

Биохимия гликогенолиза

Если у организма повышается потребность в глюкозе — гликоген начинает распадаться. Механизм преобразования происходит, как правило, между приемами пищи, и ускоряется при мышечных нагрузках.

Голодание (отсутствие приема пищи в течение не менее 24 часов) приводит к практически полному распаду гликогена в печени. Но при регулярном питании его запасы полностью восстанавливаются.

Подобное аккумулирование сахара может существовать очень долго, до возникновения потребности в распаде.

Биохимия глюконеогенеза (путь получения глюкозы)

Глюконеогенез – процесс синтеза глюкозы из неуглеводных соединений. Его главная задача — удержание стабильного содержания углеводов в крови при недостатке гликогена или тяжёлой физической работе. Глюконеогенез обеспечивает продукцию сахара до 100 грамм в сутки. В состоянии углеводного голода организм способен синтезировать энергию с альтернативных соединений.

Для использования пути гликогенолиза при необходимости получения энергии нужны следующие вещества:

  1. Лактат (молочная кислота) – синтезируется при распаде глюкозы. После физических нагрузок возвращается в печень, где снова преобразуется в углеводы. Благодаря этому молочная кислота постоянно участвует в образовании глюкозы;
  2. Глицерин – результат распада липидов;
  3. Аминокислоты – синтезируются при распаде мышечных белков и начинают участвовать в образовании глюкозы при истощении запасов гликогена.

Основное количество глюкозы производится в печени (более 70 грамм в сутки). Главной задачей глюконеогенеза является снабжение сахаром мозга.

В организм попадают углеводы не только в виде глюкозы — это может быть и манноза, содержащаяся в цитрусовых. Манноза в результате каскада биохимических процессов преобразуется в соединение, подобное глюкозе. В этом состоянии она вступает в реакции гликолиза.

Схема пути регулирования гликогенеза и гликогенолиза

Путь синтеза и распада гликогена регулируется такими гормонами:

  • Инсулин – гормон поджелудочной железы белковой природы. Он понижает содержание сахара в крови. В целом особенностью гормона инсулина является влияние на обмен гликогена, в противоположность глюкагону. Инсулин регулирует дальнейший путь преобразования глюкозы. Под его влиянием происходит транспортировка углеводов в клетки организма, а из их избытков — образование гликогена;
  • Глюкагон – гормон голода – вырабатывается поджелудочной железой. Имеет белковую природу. В противоположность инсулину, ускоряет распад гликогена, и способствует стабилизации уровня глюкозы в крови;
  • Адреналин – гормон стресса и страха. Его выработка и выделение происходят в надпочечниках. Стимулирует выброс избытка сахара из печени в кровь, для снабжения тканей «питанием» в стрессовой ситуации. Так же, как и глюкагон, в отличие от инсулина, ускоряет катаболизм гликогена в печени.

Перепад количества углеводов в крови активирует производство гормонов инсулина и глюкагона, смену их концентрации, что переключает распад и образование гликогена в печени.

Одной из важных задач печени является регулирование пути синтеза липидов. Липидный обмен в печени включает производство разных жиров (холестерина, триацилглицеридов, фосфолипидов, и др.). Эти липиды поступают в кровь, их присутствие обеспечивает энергией ткани организма.

Печень непосредственно участвует в поддержании энергетического баланса в организме. Ее заболевания способны привести к нарушению важных биохимических процессов, в результате чего будут страдать все органы и системы. Необходимо тщательно следить за своим здоровьем и при необходимости не откладывать визит к врачу.

Источник: http://MoyaPechen.ru/liver/chto-proishodit-v-pecheni-s-izbytkom-glukozy-shema-glikogeneza-i-glikogenoliza.html

Биохимия печени и ее обезвреживающая функция и обмен углеводами

Обмен глюкозы в печени

Биохимия – это огромная отрасль науки. В ней изучаются живые клетки и организмы, а также их функции и участие в метаболических процессах. Очень сложной является биохимия печени, так как у органа есть своя специфика.

Печень – это, пожалуй, единственная железа, которая обладает способностью к регенерации своих клеток. К тому же, печень является самой большой железой организма. Орган нужен для проведения детоксикации, поддержания углеводного, белкового и липидного обменов, выработки определенных гормонов, «фильтрации» крови и многого другого.

Чтобы оценить работу печени, достаточно сдать биохимический анализ крови. С его помощью оценивается уровень активности печеночных трансаминаз. Если он повышен, то с большой долей вероятности у человека уже имеются какие-либо заболевания гепатобилиарной системы.

Функции печени

Печень – это непарный железистый орган, который расположен под диафрагмой, а, если быть точнее, в области правого подреберья. Печень состоит из двух долей. На сегодняшний день используется так называемая сегментарная схема Клода Куино. Согласно ей, железа подразделяется на восемь сегментов, из которых, соответственно, образованы правая и левая доли.

Сама паренхима – дольчатая. В качестве структурного компонента печени выступают печеночные пластинки, их еще называют гепатоцитами. Также в качестве структурных компонентов приняты гемокапилляры, желчные капилляры, перисинусоидное пространство и непосредственно центральная вена.

Итак, какова роль печени в обмене углеводов, жиров и белков? На самом деле она колоссальна. От здоровья печени напрямую зависит пищеварение, метаболические процессы, выработка гормонов, в том числе половых и многое другое.

Основными функциями печени считаются:

  1. Детоксикация. Ее еще называют обезвреживающей функцией. Многие люди наверняка замечали, что при употреблении спиртного и при переедании, а также в случае интоксикаций, у них болит правое подреберье. Это объясняется очень просто – для «фильтрации» крови от токсинов и ядов нужна печень. Именно она принимает на себя весь удар. Железа выводит из организма токсины, аллергены, яды. Детоксикация происходит за счет того, что печень превращает яды и токсины в менее токсичные компоненты, после чего выводит их из организма.
  2. Обеспечение организма глюкозой (не путать с фруктозой и галактозой). Избытки углеводов конвертируются в гликоген. Данное вещество хранится в печени, и в случае необходимости используется как энергетический резерв организма. Избытки гликогена конвертируются в жировую ткань. Еще печень обеспечивает организм иными питательными элементами, в числе которых глицерин, аминокислоты, молочная кислота.
  3. Хранение витаминов (жиро- и водорастворимых). Также в печени хранятся определенные металлы.
  4. Регуляция жирового обмена. В органе вырабатывается холестерин, который нужен для поддержания липидного обмена, пищеварительных процессов и даже выработки половых гормонов.
  5. Регуляция работы системы кроветворения. Именно в печени синтезируются белки плазмы, в числе которых бета- и альфа-глобулины, альбумины, белки свертывающей системы.
  6. Выработка желчи и желчных кислот, а также синтез билирубина.
  7. Сохранение «резервов» крови. Медики обнаружили, что в печени хранится запас крови, который выбрасывается в сосудистое русло при массивных кровопотерях или шоке.
  8. Синтез гормонов, в числе которых инсулиноподобные факторы роста.

Как видно, роль печени в организме колоссальна. По сути, данный орган является естественным фильтром и «складом», так как он очищает кровь от токсинов и хранит в себе питательные элементы, витамины, кровь.

https://www.youtube.com/watch?v=R1bBtu4ktVk

Роль печени в углеводном обмене и других биохимических процессах сложно переоценить. Часто у врачей спрашивают, а что происходит, скажем, при нарушении обезвреживающей функции печени, или при нарушении метаболизма белков и углеводов?

На самом деле распознать биохимические нарушения вполне возможно. Первый характерный признак – боли в правом подреберье. Болевые ощущения могут иметь разную интенсивность. При серьезных нарушениях, в том числе при циррозе, печеночной недостаточности, реактивном гепатите, печеночной энцефалопатии, выраженность болей очень высокая.

Они усиливаются после употребления высококалорийной пищи и алкогольных напитков. При жировой инфильтрации гепатоцитов, холецистите и вялотекущих воспалительных процессах выраженность болевых ощущений не столь высокая.

Помимо болей, биохимические нарушения проявляются:

  • Синдромом желтухи. Кожа приобретает желтоватый оттенок. Также изменяется цвет глазных склер и даже слизистых оболочек. При определенных заболеваниях желтуха может отсутствовать. К примеру, при нарушении кровотока в печени желтушность кожи не отмечается.
  • Диспепсическими расстройствами. Вследствие перерождения печеночных клеток и местных воспалительных/некротических процессов появляются диарея, тошнота, рвота с черными примесями, метеоризм, чувство переполненности в животе после употребления даже небольшого количества пищи. Также у пациентов отмечается отсутствие аппетита.
  • Повышенной кровоточивостью десен, носовыми кровотечениями. Также повышается вероятность развития варикозного расширения вен пищевода и прямой кишки.
  • Астеновегетативным синдром. Изучая химию и биохимию, медики пришли к выводу, что от здоровья печени зависит даже работоспособность человека. При нарушении биохимических функций человек вялый, раздражительный, быстро утомляется.
  • Кожным зудом и жжением. На кожном покрове могут появляться сосудистые звездочки и ксантомы.
  • Горьким привкусом во рту.
  • Обесцвечиванием кала и потемнением мочи.

При тяжелых нарушениях в работе гепатобилиарной системы краснеют ладони, на коже беспричинно появляются синяки, атрофируются яички (у мужчин), нарушается менструальный цикл, могут развиваться внутренние кровотечения.

Что это такое и когда назначается?

Биохимический анализ крови – простой и дешевый способ определить, имеются ли какие-то нарушения в работе гепатобилиарной системы. Сдать анализ можно абсолютно в любой больнице. Средняя цена исследования – 1000 рублей. Результат отдается пациенту через 1-2 дня.

Назначается данный анализ людям, у которых имеются симптомы гепатобилиарных расстройств, которые описаны выше. Также может быть рекомендовано исследование при наличии хронических патологий печени и ЖП.

Исследуются такие элементы:

  1. Глюкоза (сахар). Уровень сахара в крови повышен, если функциональность печени серьезно нарушена. Анализ на глюкозу нужно сдавать еще и по той причине, что при биохимических нарушениях начинает хуже функционировать поджелудочная железа.
  2. Фракции холестерина. Исследуются липопротеиды низкой плотности, липопротеиды высокой плотности, триглицериды, уровень общего холестерина. Обязательно оценивается индекс атерогенности.
  3. Билирубин (свободный, связанный и общий). Если имеются болезни гепатобилиарной системы, билирубин не разрушается в печени, вследствие чего его концентрация в крови в значительной мере повышается.
  4. АЛТ, АСТ, щелочная фосфатаза, ГГТ. Уровень этих печеночных ферментов сильно повышен, если печень не выполняет полноценно свои биохимические функции.

Подготовка к проведению анализа и расшифровка показателей

Как осуществляется подготовка к забору крови? Начинать подготовительные мероприятия следует за 2-4 дня до исследования. Медики настоятельно рекомендуют перед биохимическим анализом крови соблюдать диету.

В меню не должны быть полуфабрикаты, сладости, жирные и острые блюда, фаст-фуд, сладкие газированные напитки. Категорически запрещено принимать алкогольные напитки. Это связано с тем, что под воздействием этанола может повышаться активность печеночных ферментов, вследствие чего человек получит ложный результат.

Также рекомендуется:

  • Прекратить прием препаратов, которые могут влиять на свертываемость крови. Также желательно воздерживаться от употребления антибиотиков, цитостатиков и других гепатотоксичных медикаментов. Принимать гепатопротекторы можно.
  • Сдавать анализ крови натощак. Точный результат можно будет получить, если в течение 8-10 часов до забора крови человек вообще не будет употреблять пищу. Пить воду можно.
  • Перед посещением больницы/лаборатории не курить.
  • Воздерживаться от повышенных физических нагрузок накануне исследования.
  • Женщинам сделать тест на беременность. Дело в том, что даже на ранних сроках беременности активность печеночных ферментов может как повышаться, так и снижаться. Также не исключены «скачки» сахара.

Референсные значения печеночных ферментов, глюкозы и холестерина указаны в таблице.

Показатель.Норма.
Глюкоза.Нормальный уровень – от 3,3 до 5, 5 ммоль/л. Уровень в 5,5 ммоль/л до 6,6 ммоль/л говорит о преддиабете, а если уровень сахара свыше 6,6 ммоль/л, то речь идет уже об инсулинорезистентности.
Холестерин.Общий холестерин – от 3,2 до 5, 6 ммоль/л.

Триглицериды – от 0,41 до 1,8 ммоль/л.

ЛПНП – от 1,92 до 4,82 ммоль/л.

ЛПВП – от 0,7 до 2,28 ммоль/л.

Коэффициент атерогенности – от 2,2 до 3,5.

Билирубин.Общий – 3,4-17,1 мкмоль/л.

Прямой – 0,7-7,9 мкмоль/л.

Непрямой – до 16,8 мкмоль/л.

АСТ, АЛТ, щелочная фосфатаза, ГГТ.АЛТ – до 18 ЕД/л

АСТ – до 22 ЕД/л.

ГГТ – до 49 ЕД/л.

Щелочная фосфатаза общая – 139,25 + — 6,59 МЕ/л.

Источник: https://blotos.ru/biohimiya-pecheni

Советы больному
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: