agyi glükózigény

A GYORSÍTÁS BIOKÉMIA.-

Az információk olyan embereken végzett kísérletekből származnak, akik önként szigorú koplalásnak vetettek alá kórházi ellenőrzés alatt.

Az alábbi táblázat a normál testsúlyú felnőtt (70 kg) és az elhízott (135 kg) felnőttek metabolikus energiájának mennyiségét és ekvivalensét tartalmazza. Napi 1800Kcal/nap energiafogyasztást feltételezünk.

Normál testsúlyú felnőtt (

70 kg) (anyagcsere-fogyasztás: 1800 kcal x nap -1)

Metabolikus üzemanyag

Üzemanyag tömege

Kalória-egyenérték (Kcal)

Triacil-gliceridek (zsír)

Fehérjék (izom)

Glikogén (máj, izom)

Cirkuláló üzemanyagok (glükóz, zsírsavak, triacil-gliceridek)

135Kg) (anyagcsere-fogyasztás: 1800kcal x nap -1)

Metabolikus üzemanyag

Üzemanyag tömege

Kalória-egyenérték (Kcal)

Triacil-gliceridek (zsír)

Fehérjék (izom)

Glikogén (máj, izom)

Cirkuláló üzemanyagok (glükóz, zsírsavak, triacil-gliceridek)

Érdekes következtetéseket vonnak le az elvégzett kísérletekből: egyrészt, hogy a mennyiség a szervezetben a glükóz és a glikogén (glükózpolimer) kicsi; és csak kevesebb mint egy napig képes biztosítani az energiaigényt. Másrészt a trigliceridek (triacil-gliceridek) és a fehérjék mennyisége viszonylag nagy, különösen a triacil-gliceridek.

A böjt első vagy második napján a májglikogén a kezdeti koncentráció körülbelül 10% -ára csökken; ezen a szinten maradva hosszabb ideig tartó böjt. A izomglikogén szintén csökken, de nem olyan alacsony küszöbre, mint a máj glikogénje.

E változások ellenére a vércukor-koncentráció (glikémia) meglehetősen stabil, körülbelül 80 mg% (80 mg/100 ml), ami 4,5 mM-nak felel meg. Ezt az értéket legalább négy hétig szigorú éhgyomorra tartják fenn.

Miután a könnyen metabolizálható glikogén kimerült (kb. A 3. naptól kezdve), megnő a hasi (zsigeri zsír) és a szubkután triacil-gliceridek használata. A triacil-gliceridek gyorsított oxidációja a ketontestek vérkoncentrációjának növekedéséhez vezet; és a „légzési hányados” csökkenése (a „CO2 termelődik vs. Fogyasztott O2 ”), amely 0,78-ról [0,7–0,8] tartományra csökken.

A böjtölést követő néhány napon belül megnő a vizelettel kiválasztott nitrogén mennyisége (karbamid formájában). Ennek oka a testfehérjék fokozott lebomlása. A fehérjék bomlási mintázata követi a mintát, kezdve azoktól, amelyekre már nincs szükség, például a bélenzimek, majd a tápanyagok feldolgozásában szerepet játszó májenzimek (ma már nem léteznek), végül izomfehérjék (az elhúzódó koplalás prostrációhoz vezet ).

Miért bomlanak le a fehérjék, ha még mindig jelentős mennyiségű triacil-glicerid van? Ennek oka az agyi glükózigény, nagyon fontos. Önmagában ez a szerv az összes glükóz 20% -át emészti fel, tekintet nélkül az elvégzett mentális tevékenységre. A glükóz felhasználásának mértéke meglepően állandó. Az agy naponta körülbelül 140 g glükózt használ fel.

A vörösvérsejtek (eritrociták) szintén fogyasztanak glükózt, de anaerob módon (glükóz → laktát); és ez (laktát) átirányítható a máj glükózjába.

Emlősökben a zsírsavak nem forrják a glükózt. Következésképpen csak testfehérjékből nyerhető. És mivel az agyi glükózigény elsőbbséget élvez, a testfehérjéket feláldozzák, méghozzá nagyon fontosakat. A legtöbb aminosav (glükogén aminosav) szénvázai piruvátot vagy a trikarbonsav-ciklus egyéb intermedierjeit eredményezhetik. Hans krebs); ami a máj glükóztermelése felé vezet (glükoneogenezis). Az aminosavak májban történő lebontása glükóz képződéséhez magában foglalja az α-amino → karbamid-csoportok átalakulását (a májban is), kiválasztásával vizelettel. Ez a nitrogén kiválasztás (karbamid formájában) nagy növekedését okozza, amely a böjt kezdetének első napjait követően figyelhető meg. 100 g fehérjéből körülbelül 57 g glükóz termelődik.

Korábban már írták, hogy van egy meghatározott fehérjebontási szekvencia, amely az új anyagcsere-helyzetben (koplalás) annak követelményeitől függ. Először is, a gyomor, a vékonybél és a hasnyálmirigy által kiválasztott enzimatikus fehérjék elvesznek; amelyet az emésztőenzimek szintéziséhez szükséges enzimatikus fehérjék követnek; majd az emésztőrendszerből származó tápanyagok feldolgozásához szükséges májfehérjék; később izomfehérjék (kontraktilis enzimek és szarkoplazmatikus enzimek). Ennek az állapotnak az elérésekor a személy gyenge és leborul. Mindezek a drasztikus anyagcsere-kiigazítások célja az agy glükózellátásának fenntartása.

A böjt első hetében a testfehérje felhasználása magas, körülbelül 100 g naponta. Ennél a használati ütemnél a böjt nem tarthatott tovább 30 napnál. De,…

De a test egy újabb anyagcsere-alkalmazkodást hajt végre, amely csökkenti a testfehérje felhasználási arányát: a böjt 4. és 6. hete között a test csak 12-15 g fehérjét fogyaszt naponta. Ilyen körülmények között az agy alkalmazkodik a keton testek felhasználásához (a glükóz mellett), különösen β-D-hidroxi-butirát, a zsírsavak máj-β-oxidációjának mellékterméke.

A vér ketontestének növekedésének és a ketontestek üzemanyagként történő felhasználásához szükséges enzimek lebontásának kombinációja [β-hidroxi-butirát-dehidrogenáz, β-oxosav

CoA-transzferáz, acetil

CoA-acetil-transzferáz], lehetővé teszi az éhező agy használatát β-D-hidroxi-butirát, a glükóz mellett. Így az agy energiájának jelentős részét az oxidációval nyeri el β-D-hidroxi-butirát, a testzsír nagy lerakódásaitól. Ez az anyagcsere-adaptáció lehetővé teszi a fehérje megtakarítását, miközben az éhezési állapot fennmarad.

A testzsír kimerülése esetén az energiaellátásnak kizárólag az élet fenntartásához nélkülözhetetlen fehérjékből kell származnia. A simaizom intenzív vízelvezetésen megy keresztül, ami súlyos elektrolitegyensúly-zavarokhoz vezet, valamint végzetes többszervi elégtelenséghez vezet.

A gyermekkori éhezés biokémiája további problémát jelent, mert a gyermekek nem építették fel azokat az izom- és zsírtömegeket, amelyek lehetővé tennék számukra az éhezés hosszú időszakainak túlélését.

A hosszabb ideig tartó elégtelen fehérjebevitel utánozza a tartós éhezést. Ez az állapot az úgynevezett klinikai képhez vezet kwashiorkor (Az afrikai szó jelentése "elvált gyermek", elválasztott, éhségre ítélt gyermek értelmében). A gyermekeket főleg rizzsel, hüvelyesekkel és keményítőtartalmú zöldségekkel etetik, amelyek bár anyagcsere-energiát szolgáltatnak, a fiziológiai anyagcseréhez azonban nem elegendőek. Ezek olyan gyermekek, akiknek a hasa kitágult a szérum szérumalbumin alacsony koncentrációja által okozott ödéma következtében, aminek következtében a vér onkotikus nyomása (a fehérjék miatt bekövetkező ozmotikus nyomás) csökkent.

Az elegendő fehérje hiánya az étrendben a szövetekből származó K + elvesztéséhez, a zsír felhalmozódásához a májban és a szövetek kóros lerakódásához vezet ferroprotein, az úgynevezett hemosziderin formájában is.