основной обмен ГОУ ВПО СПб ГПМУ кафедра патофизиологии

основной обмен ГОУ ВПО СПб. ГПМУ кафедра патофизиологии асс. каф. Косова А. Н.

Основной обмен n n минимальные энерготраты, которые имеет организм для поддержания своей жизнедеятельности на минимальном уровне выражается в ккал/м 2 в сутки составляет около 900 ккал/сут энергетический эквивалент – АТФ

калории и килокалории Одна калория - это единица энергии, которая требуется для нагревания 1 грамма воды на 1 градус Цельсия. n 1 калория = 4, 2 джоуля (4, 18400 Дж) 1 ккал = 4, 2 к. Дж 1 к. Дж = 0, 2 ккал (0, 2388 ккал) n 1 ккал в 1000 раз больше 1 кал n 1 ккал - это энергия, которая затрачивается при нагревании 1 кг воды на 1 градус Цельсия. n

прямая калориметрия В форме АТФ аккумулируется 30% энергии, остальные 70% рассеивается в виде тепла

непрямая калориметрия n n ДК (дыхательный коэффициент) – оценка эффективности обменных процессов в организме ДК=m. CO 2(выд)/m. O 2(вд)

ДК зависит от окисляемого ( «горящего» ) субстрата Углеводы: С 6 (Н 2 О)6 ДК = 1, т. к. на 1 атом С, требуется 1 молекула О 2 n n Жиры: сложные эфиры трехатомного спирта глицерина и высших жирных кислот. ДК стремится к 0, 7 (0, 707), т. к. требуется дополнительный О 2 для превращения Н 2 в Н 2 О

ДК зависит от окисляемого ( «горящего» ) субстрата n Белки – минимально используются в качестве энергосырья ДК = 0, 809 (от 0, 7 до 1, 0)

Дыхательный коэффициент При стандартной диете, ДК = 1. - У – 50% - Ж – 30% - Б – 20% n При углеводном перекорме, восстановлении жировых запасов после перенесенных инфекций, ДК > 1 Богатые О 2 углеводы, превращаются в жиры бедные О 2 n

Карбонурический коэффициент (коэфф. Рубнера, мочевой коэфф. ) определяется в моче, С/N n в моче содержится около 2% карбамида или (мочевины) n Расчетный С/N = 0, 5 (согласно формуле мочевины) Фактический С/N = 0, 6 -0, 7 (т. к. в мочу дополнительно выделяются слабые карбоновые кислоты, добавляя углерод). n

Голодание n состояние, когда организм больше тратит, чем получает Голодание - полное с водой - полное без воды - неполное n

Полное голодание с водой n n Происходит последовательное окисление субстратов: У→Ж→Б Соответственно, выделяется 3 периода.

Полное голодание с водой, I период глюкоза крови → в ткани → гипогликемия → ↑ глюкагона и ↓ инсулина → стимуляция киназы фосфорилазы и расщепление гликогена в печени → поддержание гликемии на минимальном уровне n ДК = 1 С/N = 0, 6 -0, 7 n длительность около суток n

Полное голодание с водой, II период Глюконеогенез n Механизм активации – чувство голода. Голод → Стресс → возбуждение ЦНС (активируются симпато-адреналовая, гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая, гипоталамо-гипофизарно-тиреоидная оси): ↑ глюкагон ↑ глюкокортикоиды n

Полное голодание с водой, II период Расщепление запасов жира n ДК = 0, 7 С/N > 0, 7 ( увеличение за счет дополнительного n углерода, который недоокисленный выделяется в мочу – дезоксидативная карбонурия) 1 молекула глюкозы = 38 АТФ ↓ глюкозы → анаэробный гликолиз= 2 АТФ n полученный при окислении жиров Ац. Ко. А не идет в цикл Кребса, и, пируват реагирует с оксалоацетатом (анаплеротический путь пирувата) n

Полное голодание с водой, II период n 1. 2. 3. Причины сбоя в работе ц. Кребса ↓инсулина (50% ферментов ц. Кребса, работают под контролем инсулина) ↓глюкоза → ↓гликолиз → ↓пируват субстраты ц. Кребса (αкетоглутарат и пр. ) активно отвлекаются в глюконеогенез

Полное голодание с водой, II период Избыток Ац. Ко. А - кетоны (ацидоз – токсическое действие на ЦНС, ацетонурия) - холестерин Особенность стресс-реакции при голодании: низкие уровни активных форм гормонов щитовидной железы → умеренный гипотиреоз

Полное голодание с водой, II период n n Т 4 (тироксин) дейодинируется в тканях при участии НАДФН 2 (из пентозного цикла)в клеткахмишенях, превращаясь в активный Т 3 90% Т 3 образуется за счет дейодирования В пентозном цикле происходит прямое окисление глюкозы, которой при голодании недостаточно. Как недостаточно и инсулина, контролирующего ферментативные процессы пентозного цикла Т. о. недостаточно энергии для дейодирования, образуется реверсивный Т 3 со сниженной активностью → гипотиреоз

Гормоны щитовидной железы n n контролируют 30 -40% теплопродукции основной механизм действия: контроль К-Na АТФ -азы

Полное голодание с водой, III период Метаболизм белков: - белки крови - белки паренхиматозных органов - мышцы - нервная система → смерть ДК стремится к 0, 8 С/N ↓ (за счет усиленного выделения азота)