Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Biochemie zvláštních situací Vladimíra Kvasnicová.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Biochemie zvláštních situací Vladimíra Kvasnicová."— Transkript prezentace:

1 Biochemie zvláštních situací Vladimíra Kvasnicová

2 1) Metabolismus živin u zdravého jedince nutriční stav a fyzická aktivita organismu hladiny hormonů, tonus sympatiku a parasympatiku, aktivity enzymů a mtb jednotlivých živin OPAKOVÁNÍ cyklus sytost-hlad

3 Cyklus sytost-hlad (starve-feed cycle) popis vzájemného propojení metabolických drah za různých podmínek spolupráce různých tkání viz také (Metabolic Interrelationships)

4 Obrázek převzat z knihy Devlin, T. M. (editor): Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations, 4th ed. Wiley ‑ Liss, Inc., New York, ISBN 0 ‑ 471 ‑ ‑ 2 Po jídle

5 Obrázek převzat z knihy Devlin, T. M. (editor): Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations, 4th ed. Wiley ‑ Liss, Inc., New York, ISBN 0 ‑ 471 ‑ ‑ 2 Nalačno

6 Obrázek převzat z knihy Devlin, T. M. (editor): Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations, 4th ed. Wiley ‑ Liss, Inc., New York, ISBN 0 ‑ 471 ‑ ‑ 2 Hladovění

7 Obrázek převzat z knihy Devlin, T. M. (editor): Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations, 4th ed. Wiley ‑ Liss, Inc., New York, ISBN 0 ‑ 471 ‑ ‑ 2 Znovu po jídle

8 ZDROJ GLUKÓZY Obrázek převzat z knihy Devlin, T. M. (editor): Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations, 4th ed. Wiley ‑ Liss, Inc., New York, ISBN 0 ‑ 471 ‑ ‑ 2

9 Množství glykogenu v játrech během dne Obrázek převzat z knihy Devlin, T. M. (editor): Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations, 4th ed. Wiley ‑ Liss, Inc., New York, ISBN 0 ‑ 471 ‑ ‑ 2

10 PO JÍDLEHLADOVĚNÍ hormony  inzulin  glukagon, adrenalin, kortizol odpověď organismu  glykémie  lipogeneze  proteosyntéza  glykémie  lipolýza  ketogeneze  proteolýza zdroj glukózy z potravy ze zásob (glykogen) z glukoneogeneze osud glukózy glykolýza tvorba zásob glykolýza

11 PO JÍDLEHLADOVĚNÍ zdroj MK z TAG přijatých potravou ze zásobních TAG osud MK  -oxidace syntéza TAG   -oxidace ketogeneze zdroj AMK z potravy ze svalových proteinů osud AMK proteosyntéza oxidace lipogeneze glukoneogeneze

12 Metabolismus amoniaku: význam glutaminu syntéza nukleotidů (  nukleové kyseliny) detoxikace aminodusíku (transport -NH 2 ) syntéza citrulinu (propojení s močovinovým cyklem):  příjem proteinů potravou (za sytosti) nebo  degradace proteinů tělu vlastních (hladovění)  koncentrace glutaminu

13 Fyzická zátěž (I) a) anaerobní cvičení (např. sprint) svalová buňka izolovaná od ostatních tkání kreatinfosfát → ATP (CK) anaerobní glykolýza (glykogen) laktát

14 b) aerobní cvičení (běh na dlouhé vzdálenosti) sacharidová nálož glykolýza (glykogen) po určité době:  -oxidace + oxidace ketolátek (postupně se zvyšuje lipolýza a ketogeneze) koncentrace ketolátek v krvi se příliš nezvyšuje → rychlá oxidace ve svalu Fyzická zátěž (II)

15 Obrázek převzat z knihy Devlin, T. M. (editor): Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations, 4th ed. Wiley ‑ Liss, Inc., New York, ISBN 0 ‑ 471 ‑ ‑ 2 Fyzická zátěž

16 2) Metabolismus živin v nemoci u většiny nemocí dochází k výrazným změnám metabolismu všech živin, které jsou indukované  malnutricí nebo  reakcí neurohumorálního syst. na poškození organismu výsledek:  řada funkčních a morfologických změn  ovlivnění průběhu a zakončení nemoci důsledky jsou odlišné při  krátkodobém působení (trauma, popáleniny, sepse)  chronickém působení (opakovaný stres, přejídání)

17 Úloha stresové reakce v patogenezi nemoci STRESOVÁ REAKCE je nespecifická odpověď organismu na působení negativních vlivů (bolest, nebezpečí): = sled reakcí podobných u různých typů zátěže, které umožní, aby se organismus se zátěží vyrovnal dvě fáze:  nervová – nastupuje okamžitě: nepodmíněné reflexy somatického a autonomního charakteru (katecholaminy)  humorální: zvýšení produkce hormonů s cílem vytvořit optimální podmínky pro práci kosterního svalstva a obranu organismu

18 Nejvýznamnější hormony stresové reakce katecholaminy a kortizol  stimulace glykogenolýzy, glukoneogeneze a lipolýzy  dostatek energetických substrátů  změny v metabolismu proteinů  syntéza protilátek, reparace poškozené tkáně, zástava krvácení glukagon, růstový hormon, ADH endorfiny  navození „stresové analgezie“

19 Rozdíl stresové reakce u lidí proti jiným živočichům změny navozené stresovou reakcí nejsou vždy provázeny adekvátní prací kosterního svalstva (tj. nedojde k boji, ani útěku) nerovnováha mezi syntézou a utilizací řady látek protrahované zvýšení tonu sympatiku hyperglykemie a hyperlipidemie inzulinorezistence

20 Vliv chronického stresu na organismus (chronická únava, nechutenství, psychické změny) chronický stres je jedním z hlavních rizikových faktorů vzniku  hypertenze  ischemické choroby srdeční  aterosklerózy  vředové choroby  diabetu  poruch imunity  a mnoha dalších nemocí

21 Systémová zánětlivá reakce = aktivace imunitního systému jako součást stresové reakce cytokiny (TNF- , Il-1, Il-6) - produkované makrofágy a lymfocyty:  regulují imunitní reakce, ovlivňují tonus autonomního NS, tvorbu hormonů  přímé metabolické účinky: aktivují rozpad strukturálních proteinů kosterního svalstva, transport AMK ze svalů do viscerálních tkání, stimulují syntézu RAF v játrech, lipomobilizaci, glukoneogenezi, rozvoj inzulinorezistence  zvýšení metabolického obratu  efektivní obnova a reparace poškozených struktur, syntéza látek potřebných pro obranu organismu  v organismu jako celku převažují katabolické reakce

22 STRES Obrázek převzat z knihy Devlin, T. M. (editor): Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations, 4th ed. Wiley ‑ Liss, Inc., New York, ISBN 0 ‑ 471 ‑ ‑ 2

23 Systémová zánětlivá reakce Metabolismus glukózy aktivace glukoneogeneze  hyperglykemie  až 500 g glc/den (běžně g)  kortizol, katecholaminy  zvýšená nabídka substrátů: výrazná aktivace alaninového a laktátového cyklu kontraregulační hormony a cytokiny  inzulinorezistence

24 Systémová zánětlivá reakce Metabolismus lipidů aktivace hormon-senzitivní lipázy, inhibice lipoproteinové lipázy zvýšená plazmatická koncentrace MK  podíl na hyperglykemii a inzulinorezistetnci pokles ketonemie ( MK v játrech používány na syntézu TAG  VLDL  steatóza jater, akumulace TAG ve svalech, vzestup TAG v plazmě) = vliv cytokinů

25 Systémová zánětlivá reakce Metabolismus proteinů a AMK (I) aktivace proteolýzy v kosterním svalu (kortizol, cytokiny)  zvýšení 3-methylhistidinu v plazmě a moči AMK uvolněné do krve:  syntéza komplementu, RAF, protilátek  reparace poškozených struktur  glukoneogeneze  energetický substrát závažné stavy: zvýšení utilizace Gln imunitním systémem (syntéza nukleotidů, energet. substrát)

26 Systémová zánětlivá reakce Metabolismus proteinů a AMK (II) hlavní energetický substrát pro kosterní sval: větvené aminokyseliny (BCAA)  zdroj NH 2 - sk. pro syntézu Gln a Ala deficit Arg (sepse)  omezená produkce NO aktivace proteolýzy a zvýšená utilizace BCAA je pro organismus velmi rizikovou záležitostí rychlá kachektizace a narušení homeostázy

27 Gln a Arg Obrázek převzat z knihy Devlin, T. M. (editor): Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations, 4th ed. Wiley ‑ Liss, Inc., New York, ISBN 0 ‑ 471 ‑ ‑ 2

28 Stresové hladovění malnutrice při závažných onemocněních (septických stavech, polytraumatech, nádorových onemocněních)  neschopnost přijímat a zpracovávat potravu  stresová reakce katecholaminy, kortizol, glukagon, cytokiny  inzulinorezistence, aktivace lipolýzy, proteolýzy a glukoneogeneze (vystupňovaný proteokatabolismus!) nemožnost docílit pozitivní dusíkové bilance (inzulinorezistence)

29 Obezita (I) zásobní tuk: z potravy nebo syntéza v játrech metabolismus přetrvává ve „stavu sytosti“  játra syntetizují tuk (glc, laktát, AMK → VLDL)  zásobní tuk není využíván při hladovění inzulínová rezistence → vysoká inzulinémie (  TNF-  v adipocytech) → aktivace lipogeneze (syntéza MK, TAG, VLDL) → aktivace lipoproteinové lipázy (vstup MK do adipocytů) leptinová rezistence

30 Obrázek převzat z knihy Devlin, T. M. (editor): Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations, 4th ed. Wiley ‑ Liss, Inc., New York, ISBN 0 ‑ 471 ‑ ‑ 2 OBEZITA

31 Obezita (II) Dokud jsou  -buňky pankreatu schopny překonat inzulínovou rezistenci, je glykémie a lipoproteinémie relativně normální. inzulínová rezistence může vést k DM nezávislém na inzulínu (NIDDM)

32 Diabetes mellitus nezávislý na inzulínu (NIDDM, DM 2. typu) častý následek obezity: inzulínová rezistence  hyperinzulinémie (nižší než u nediabetiků) čím více tukové tkáně, tím vyšší je rezistence (význam  hmotnosti) hyperglykémie a hyperlipoproteinémie   vstup glc do svalu a tukové tkáně   syntéza MK, TAG a VLDL v játrech (glc, AMK)   aktivita lipoproteinové LPS (není zvýšena koncentrace chylomikrónů) bez ketoacidózy  inhibice hormon-senzitivní LPS inzulínem

33 DM nezávislý na inzulínu Obrázek převzat z knihy Devlin, T. M. (editor): Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations, 4th ed. Wiley ‑ Liss, Inc., New York, ISBN 0 ‑ 471 ‑ ‑ 2

34 Diabetes mellitus závislý na inzulínu (IDDM, DM 1. typu) defektní nebo chybějící  -buňky  chybí inzulín  metabolismus jako během hladovění hyperglykémie 1.je sníženo vychytávání glc (hl. sval) 2.přetrvává glukoneogeneze v játrech proteolýza ve svalech ketoacidóza  následek zvýšené lipolýzy (  MK v plazmě)

35 Diabetes mellitus závislý na inzulínu (IDDM, DM 1. typu) hyperlipoproteinémie (chylomikra, VLDL) 1.nízká aktivita lipoproteinové LPS 2.nadbytek MK v játrech → VLDL špatná glukostatická funkce jater  glykolýza, syntéza glykogenu, lipogeneze (enzymy aktivované inzulínem)

36 Obrázek převzat z knihy Devlin, T. M. (editor): Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations, 4th ed. Wiley ‑ Liss, Inc., New York, ISBN 0 ‑ 471 ‑ ‑ 2 DM závislý na inzulínu

37 Onemocnění jater (I) játra - centrální postavení v intermediárním mtb jediný orgán syntetizující ureu  amoniak je toxický pro CNS  kóma NH 3 z degradace AMK, nukleotidů, bakteriálního štěpení urey ve střevě:  periportální hepatocyty syntetizují ureu  perivenózní hepatocyty syntetizují Gln

38 Cyklus Gln v játrech Obrázek převzat z knihy Devlin, T. M. (editor): Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations, 4th ed. Wiley ‑ Liss, Inc., New York, ISBN 0 ‑ 471 ‑ ‑ 2

39 Onemocnění jater (II) glukostatická funkce  nebezpečí hypoglykémie (  glukoneog.) metabolismus aromatických AMK  falešné neuromediátory + více 5-HT (akumulace aromat. AMK v krvi  zvýšený transport přes hematoencefalickou bariéru) hlavní zdroj IGF-1  proteolýza ve svalu

40 Obrázek převzat z knihy Devlin, T. M. (editor): Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations, 4th ed. Wiley ‑ Liss, Inc., New York, ISBN 0 ‑ 471 ‑ ‑ 2 Onemocnění jater

41 Konzumace alkoholu (I) oxidace v játrech: etanol  acetaldehyd (alkohol-DH, cytopl.) acetaldehyd  acetát (aldehyd-DH, mitoch.)  NADH / NAD +

42 Konzumace alkoholu (II) následek:  citrátový cyklus   -oxidace (  bez ketogeneze)  glukoneogeneze:  malát/ oxalacetát  glycerolfosfát / DHAP  laktát / pyruvát  acetátu a laktátu v krvi  acidóza acetaldehyd v krvi  vazba na proteiny hypoglykémie (při lačnění) ukládání TAG v játrech (steatóza jater)

43 Obrázek převzat z knihy Devlin, T. M. (editor): Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations, 4th ed. Wiley ‑ Liss, Inc., New York, ISBN 0 ‑ 471 ‑ ‑ 2 Konzumace alkoholu

44 Onemocnění ledvin  abnormality v metabolismu dusíku: akumulace dusíkatých sloučenin v krvi (urea, kreatinin, kyselina močová) akumulace AMK normálně metabolizovaných ledvinami (Gln, Gly, citrulin, Pro) zvýšený příjem proteinů v dietě nebo zvýšená proteolýza vede ke zhoršení stavu pacienta

45 Obrázek převzat z knihy Devlin, T. M. (editor): Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations, 4th ed. Wiley ‑ Liss, Inc., New York, ISBN 0 ‑ 471 ‑ ‑ 2 Onemocnění ledvin

46 Játra a ledviny: REGULACE ABR alkalóza játra  syntetizují ureu z NH 3 a glutaminu, glutamin z NH 3 a glutamátu acidóza  aktivita syntézy urey Gln v ledvinách  NH 4 +, H +  do moče renální glukoneogeneze z AMK (Gln)

47 Obrázek převzat z knihy Devlin, T. M. (editor): Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations, 4th ed. Wiley ‑ Liss, Inc., New York, ISBN 0 ‑ 471 ‑ ‑ 2 Acidóza

48 TLUSTÉ STŘEVO a metabolismus (I) bakteriální flóra metabolizuje nestrávené sacharidy (vlákninu), proteiny a tuk  mastné kyseliny s krátkým řetězcem (butyrát, izobutyrát, propionát, acetát)  energetické substráty pro kolonocyty (tj. další využití energie z potravy)  nadbytek se dostává do portální krve

49 TLUSTÉ STŘEVO a metabolismus (II) dekonjugace bilirubinu a tvorba urobilinoidů primární žlučové kyseliny  sekundární ž.k. štěpení urey  NH 3 tvorba vitamínu K a vitamínů skupiny B absorpce vody a minerálů

50 Obrázek převzat z knihy Devlin, T. M. (editor): Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations, 4th ed. Wiley ‑ Liss, Inc., New York, ISBN 0 ‑ 471 ‑ ‑ 2 Tlusté střevo


Stáhnout ppt "Biochemie zvláštních situací Vladimíra Kvasnicová."

Podobné prezentace


Reklamy Google