Советуем для ознакомления:

Физиология:

Популярные разделы сайта:

Субстраты метаболизма мозга. Обмен углеводов в эритроцитах и гемолитические анемии

Как и можно было ожидать на основании сведений о жизненной необходимости снабжения глюкозой, мозг обладает лишь небольшими внутриклеточными запасами энергии. Несмотря на полную зависимость от катаболизма углеводов, в условиях длительного голодания мозг может приспособиться к использованию кетоновых тел крови (таких, как оксибутират) для обеспечения цикла Кребса субстратами. В крайних случаях обеспечение пригодными для окисления а-кетокислотами достигается за счет катаболизма таких аминокислот, как глутамат и аспартат.

Стимуляция ткани мозга (например, электрическим током) вызывает быстрое использование запасов АТФ и фосфокреатина. Мозг содержит мало гликогена (0,1% от общего веса); этот запас расходуется очень быстро, если поступление глюкозы извне не соответствует потребностям мозговой ткани.

Механизм регуляции фосфорилазной системы мозга неизвестен. Хотя мозг содержит чрезвычайно активную аденилатциклазную систему, которая активируется (вырабатывая циклический АМФ) такими нейрогормонами, как норадреналин и серотонин, ее значение для обмена углеводов неясно, поскольку не происходит одновременной активации фосфорилазы, как это характерно для мышц.

Обмен углеводов в эритроцитах и гемолитические анемии

Эритроциты человека обладают характерными для эукариотических клеток органеллами лишь до определенной стадии дифференцировки — до ретикулоцита.
Значение углеводного и энергетического обмена для функций эритроцитов становится особенно отчетливым при рассмотрении нескольких врожденных нарушений обмена веществ, ведущих к гемолизу и анемии. Например, для гликогеноза типа VII, о котором говорилось в разделе о мышцах, характерна частичная недостаточность фермента фосфофруктокиназы в эритроцитах, что снижает эффективность образования АТФ и ведет к появлению слабо выраженных признаков гемолиза.

метаболизм мозга

Более тяжелое расстройство связано с другим наследуемым по рецессивному типу патологическим состоянием — недостаточностью пируваткиназы, при котором активность этого фермента снижена именно в эритроцитах. Поскольку гликолиз блокирован на этапе, находящемся до последней продуцирующей энергию стадии, катаболизм глюкозы не может сопровождаться выработкой АТФ. Кроме того, пораженные клетки накапливают в избытке 2,3-дифосфоглицерат, но из-за недостаточности киназы они не могут использовать его для образования АТФ. Недостаток энергетических ресурсов в клетке приводит к нарушению постоянства ее внутреннего состава и нарушению целостности мембраны.

Деформация клетки и другие изменения свойств поверхности приводят к тому, что селезенка «оценивает» такие клетки как аномальные; они удаляются из кровотока и разрушаются ретикуло-эндотелиальной системой. Были описаны и другие, тоже тяжелые, виды гемолитической анемии, связанные с врожденными дефектами эритроцитарных ферментов, участвующих в реакциях гликолиза (триозофосфатизомераза, глюкозофосфатизомераза, фосфоглицераткиназа и гексокиназа), но эти заболевания, по-видимому, встречаются очень редко.

О роли фосфоглюконатного пути в способности эритроцита противостоять экзогенным стрессам свидетельствует существование группы широко распространенных медикаментозных гемолитических анемий, которые характеризуются недостаточностью глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы. Склонность к таким заболеваниям наследуется как сцепленный с полом рецессивный признак; они встречаются чаще у негров и у жителей стран, расположенных в бассейне Средиземного моря. Описаны случаи повышенной чувствительности к противомалярийному средству — примахину.

Среди жителей Средиземноморья наряду с повышенной чувствительностью к примахину встречаются случаи повышенной чувствительности к конским бобам (Vicia fava) — так называемый фавизм. У людей, о которых идет речь, не удается обнаружить никаких патологических симптомов до тех пор, пока они встретятся с провоцирующим агентом, запускающим механизм развития тяжелой гемолитической анемии, иногда со смертельным исходом. Эти агенты способствуют окислению глутатиона в эритроцитах. В отсутствие глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы клетки не обеспечивают повышения содержания НАДФ-Н, необходимого для возвращения окисленного глутатиона в его —SH-форму.

Снижение концентрации восстановленного глутатиона сопровождается появлением отложений денатурированного гемоглобина (тельца Хейнца), что приводит к деформации клеточной мембраны; такая деформация как бы отбирает дефектные эритроциты для разрушения в синусоидах селезенки, что вызывает острый гемолитический криз.

- Читать далее "Сахар крови. Регуляция сахара крови"

Оглавление темы "Регуляция обмена углеводов":
1. Гликогенсинтетаза. Гликогенолиз в печени
2. Реакции гликогенолиза. Регуляция гликогенеза и гликогенолиза
3. Аденилатциклаза и обмен гликогена. Фосфорилаза в обмене гликогена
4. Печеночные гликогенозы. Типы гликогенозов
5. Галактоземия. Обмен углеводов в мышцах
6. Регуляция гликолиза. Лактатдегидрогеназы
7. Метаболизм гликогена в мышце. Регуляция гликогенолиза и гликогенеза
8. Гликогенозы мышц. Обмен углеводов в мозгу
9. Субстраты метаболизма мозга. Обмен углеводов в эритроцитах и гемолитические анемии
10. Сахар крови. Регуляция сахара крови