31/05/2011 1 Presnova Presnova Metabolizem - metabalein: premetavati, spremeniti v nekaj drugega Definicija presnove: vsota fizikalno-kemijskih reakcij/procesov za proizvodnjo energije, sintezo in razgradnjo strukturnih in funkcijskih komponent celic/tkiv, odstranjevanje nerabnih produktov Energijska presnova: pridobivanje, hranjenje in porabljanje energije
21
Embed
(Microsoft PowerPoint - presnova [Samo za branje] [Zdru\236ljivostni ...
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
31/05/2011
1
Presnova
Presnova
� Metabolizem - metabalein: premetavati, spremeniti v nekaj drugega
� Definicija presnove: vsota fizikalno-kemijskih reakcij/procesov za proizvodnjo energije, sintezo in razgradnjo strukturnih in funkcijskih komponent celic/tkiv, odstranjevanje nerabnih produktov
� Energijska presnova: pridobivanje, hranjenje in porabljanje energije
31/05/2011
2
Presnova pri fiziologiji
� Energijska presnova
� Uravnavanje energijske bilance organizma
� Uravnavanje presnove ogljikovih hidratov, beljakovin in maščob
� Uravnavanje telesne temperature
Pridobivanje energije
• Fizikalne oblike energije
• Hranila (proteini, maščobe, ogljikovi hidrati)- na dolgi rok vedno razgradnja “do konca” obprisotnosti kisika
- razgradnja brez O2 → kisikov dolg
31/05/2011
3
Energija hranil� 1 Kcal = energija za dvig temp. 1 kg vode za 1 °C
� 1 BTU (British thermal unit) = energija za dvig temp. 1 funta vode za 1 °F
� 1 KJ = 4182
� Bruto (celotna) energija
- merimo s sežigom v kalorimetru
- ogljikovi hidrati 4,2 kCal/g
- maščobe 9,4 kCal/g
- proteini 5,65 kCal/g
� Neto (dostopna telesu) energija
- enaka za OH in maščobe
- 4,6 kCal/g za proteine (zakaj?)
� Koeficient prebavljivosti (Atwater)
- proteini 4 kCal/g (3,11 - 4,37)
- OH 4 kCal/g (3,6 - 4,11)
- maščobe 9 kCal/g (8,37 - 9,03)
Porabljanje energije (1)
� Sinteza snovi: za hranjenje energije, izgradnja tkiv� Transport preko membran� Prevajanje signalov v živčevju� Mehansko delo: mišično delo, gibanje celic,
- 9.500 – 10.000 kJ (~ 2300 Kcal) za 70 kg v glavnem sedečo osebo - pri fizičnih delavcih + 3000 Kcal- pri hudem telesnem naporu lahko za krajši čas 10x naraste
Porabljanje energije (3)
� Bazalna presnova- samo za ohranjanje osnovnih funkcij organizma- okoli 65 % porabe presnove v mirovanju- nižja pri ženskah- padanje s starostjo (spremembe suhe teže telesa, hormoni)
� Prehranska (diet-induced) termogeneza- okoli 10 %
� Vzdrževanje telesne temperature (nonshivering thermogenesis)
• Oksidativna tkiva (ostale mišice, srčna mišica, jetra, …) običajno živijo ob razgradnji prostih maščobnih kislin
31/05/2011
8
Stanja presnove (1)
Absorptivno (hranilno)
• prisotnost presnovkov v prebavnem traktu• absorpcija presnovkov v kri• skladiščenje v celicah • energijo zagotavlja predvsem razgradnja OH, zapolnjujejo se
zaloge glikogena (jetra, mišice), po zapolnitvi v jetrih sinteza triacilglicerolov
• AK se vgrajujejo v strukturne beljakovine, pri večjem vnosu sinteza mašč. kislin
• maščobne kisline se skladiščijo kot triacilgliceroli
Stanja presnove (2)
Postabsorptivno (nehranilno)
• odsotnost presnovkov v prebavnem traktu• absorpcija in skladiščenje sta že končana• organizem porablja zaloge
omogočajo glukostazo v “kritičnih” stanjih (ne-hranilno stanje oz. stradanje, stres, napor, travma, doraščanje)
Inzulin
� Polipeptid (51 AK)� Beta celice Langerhansovih otočkov� Preprohormon → proinzulin� proinzulin → inzulin, ostane C peptid (uporaben klinično za
ugotavljanje funkcije β celic, saj ga jetra ne presnavljajo)� V portalni obtok (do 10x višje kot drugje v plazmi)� V jetrih torej najvišje koncentracije � Razpolovni čas: nekaj minut� Okoli 60% ga razgradijo jetra pri prvem prehodu� Razgradnja v jetrih in ledvicah in na tarčnih celicah
31/05/2011
10
Nadzor izločanja inzulina (1)
Pospešujejo: - konc. glukoze (GLUT 2 na celicah β)- amino kisline (leucin, arginin)- glukagon pospešuje (ali tudi in vivo?)- hormoni GIT: gastrin, sekretin, holecistokinin,
• Pospešuje skladiščenje in zavira razgradnjo (hormon obilja)• Znižuje konc. glukoze, amino kislin, mašč. kislin in ketokislin v
plazmi• Pospešuje prehod glukoze in AK v celice• Stimulira lipoproteinsko lipazo • Pospešuje sintezo holesterola in prostih mašč. kislin v jetrih ter
skladiščenje maščob• Pospešuje sintezo proteinov, DNA, RNA• Pospešuje prehajanje kalija, fosfata in magnezija v celice –
potrebni za sintezo proteinov
Glukozni transportni proteini
• GLUT 1: v vseh tkivih, pomemben na hemato-encefalni barieri, visoka afiniteta (prenašanje pri bazalnem nivoju glukoze)
• GLUT 2: nizka afiniteta, deluje po obroku, glavni v jetrih, prebavilih, ledvičnih tubulih, od inzulina ni odvisen
• GLUT 3: v vseh tkivih, glavni na živčnih celicah, visoka afiniteta• GLUT 4: skeletne mišice in maščobne celice – translokacija pod
vplivom inzulina• GLUT 5: enterociti – vstop fruktoze
• GLUT ↔ SGLT: razlike, podobnosti
31/05/2011
14
Sladkorna bolezen
• Tip I (avtoimuno uničenje beta celic)• Tip II (slabša odzivnost beta celic in rezistenca na inzulin)• “Steroidni”• V nosečnosti• 6,1 mmol/l• Dieta, peroralna terapija, inzulin
Inzulinska rezistenca in bolezni srca/žilja
� je povezana z moteno presnovo glukoze, sečne kisline, maščob ...
� s povišanim krvnim tlakom� s povišanim tonusom simpatika� z zadrževanjem natrija� z moteno fibrinolizo in s pospešenim strjevanjem krvi� z endotelno disfunkcijo� s povečano prepustnostjo glomerulne membrane
31/05/2011
15
Metabolni sindrom
Vsaj tri od petih dejavnikov tveganja:
� Obseg trebuha
� Zvišani trigliceridi
� Znižan HDL
� Zvišan krvni tlak
� Glukoza na tešče enako ali več kot 6.1 mmol/l
• Polipeptid (31 AK)
• Alfa celice Langerhansovih otočkov
• Preproglukagon, proglukagon
• Iz GIT (nevroendokrine L celice) glukagon like peptides (GLP 1 in 2) – šibek biološki učinek
• Razpolovni čas nekaj minut, veliko ga porabijo jetra
• Preprečuje znižanje konc. glukoze v krvi (hormon stradanja)
Glukagon
31/05/2011
16
Pospešujejo:• hipoglikemija (mehanizem ni znan)• amino kisline (mehanizem ni znan)• simpatik• hiter padec mašč. kislin v plazmi
� Operativna odstranitev ene (ali celo obeh) nadledvičnic
� Nadomeščanje hormonov???
Preveč kateholaminov
• Skorja nadledvične žleze • Iz holesterola• Stresni hormon • Izloča se v pulzih• Cirkadiani ritem izločanja, najvišja koncentracija zjutraj, najnižja
zvečer• V plazmi 90% kortizola vezanega na transportni protein (CBG)• 7% vezan na albumin• 3% prost• Receptor (vezan na čaperon) v citosolu tarčnih celic, se
premakne v jedro
Kortizol
31/05/2011
20
• višji centri – stres ( fizični, emocionalni, biokemični npr. hipoglikemija) • hipotalamus (CRH = cortikotropin releasing hormone)• portalni obtok• adenohipofiza (ACTH, prekurzor pro-opiomelanokortin)• ACTH stimulira tudi vazopresin• Receptor za ACTH na membrani tarčne celice• negativne povratne zanke:
- ACTH na nukleus paraventrikularis- kortizol na nukleus paraventrikularis- kortizol na adenohipofizo
• limfokini (interlevkin 6) stimulirajo
Nadzor izločanja kortizola
Na presnovo:
• − ↑ glukoneogenezo iz proteinov → ↑ razgradnjo proteinov � − ↓ vstopanje glukoze (mišice, maščobno tkivo)� − ↓ glikogenezo� − ↑ lipoliza (mašč. tkivo) zlasti ob prisotnosti rastnega hormona in adrenalina (pretežno iz ekstremitet, centralno se nalagajo )
� − ↓ vstopanje AK v celice in izgradnjo proteinov� − ↑ izločanje glukagona� − “Pomoč” glukagonu in adrenalinu – vzdržuje aktivnost ključnih