Нарушения промежуточного обмена углеводов

Промежуточный обмен углеводов осуществляется на уровне клетки и включает в себя все превращения с момента их поступления в клетку (образование Г-6-Ф в глюкоили гексокиназной реакции) до образования конечных продуктов распада СО₂ и Н₂О. Основной путь обмена глюкозы - гликолиз. В физиологических условиях пищеварения роль гликолиза в жировой ткани, так же как и в печени, заключается в обеспечении источника субстратов для синтеза жирных кислот (рис. 12-17 - пути 1, 2, 3, 4). В тканях,

где нет или очень мало митохондрий (эритроциты, белые мышцы, клетки сетчатки глаза, мозгового слоя коры надпочечников), гликолиз является конечным энергетическим процессом, в результате которого образуется лактат. Избыток лактата образуется и в скелетных мышцах при интенсивной физической нагрузке. Благодаря реакции ресинтеза лактата в пируват в печени (см. рис. 12-17) - путь 2 (цикл Кори), избыток лактата возвращается в метаболический пул углеводов, так как из него вновь синтезируется глюкоза - путь 6 - (глюконеогенез), которая может снова возвращаться в кровь и поглощаться скелетными мышцами в условиях физической нагрузки - путь 7.

Когда поступление углеводов в составе пищи уменьшается, содержание глюкозы в крови поддерживается за счет гликогенолиза

Рис. 12-17. Метаболизм глюкозы, лактата и пирувата в норме и при гипоксии: 1 - основной путь обмена глюкозы в печени, мышцах, эритроцитах; 2 - ресинтез пирувата; 3-7 - пути, обеспечивающие обмен глюкозы в норме; ■ - блокирование ферментов метаболизма пирувата при гипоксии; - - усиление эффекта; ПДК - пируватдекарбоксилаза; ЛДГ - лактатдегидрогиназа; ЖК - жирные кислоты, ЦТК - цикл трикарбоновых кислот

в печени, где запасы гликогена невелики, и они истощаются уже к 6-10 ч голодания. При продолжении голодания до 24 ч включается глюконеогенез в печени, энтероцитах и корковом веществе почек, обеспечивающий синтез 80-100 г глюкозы в сутки. На долю мозга при голодании приходится большая часть потребности организма в глюкозе.

Причины, механизмы и последствия нарушения промежуточного обмена углеводов:

1. Гипоксия, возникающая при снижении рО₂ во вдыхаемом воздухе, недостаточности дыхания и кровообращения, анемиях, интоксикациях, инфекциях, переключает клеточный метаболизм с преимущественного аэробного окисления субстратов на анаэробный (рис. 12-17). При распаде глюкозы в процессе гликолиза образуется избыток лактата, что приводит к лактоацидозу.

2. Нарушения функции печени. Возникновению лактоацидоза способствует также нарушение глюконеогенеза в гепатоцитах (рис. 12-17), где часть молочной кислоты в норме ресинтезируется в глюкозу и гликоген. При острых и хронических гепатитах, циррозах, отравлениях гепатотропными ядами этот процесс нарушается, молочная кислота выходит в кровь, развивается лактоацидоз.

3. Гиповитаминоз В₁. При недостаточности витамина В₁ возникает дефицит кокарбоксилазы, что приводит к подавлению синтеза ацетил-КоА из пировиноградной кислоты. Последняя накапливается и частично переходит в молочную кислоту, содержание которой в связи с этим возрастает, и возникает лактоацидоз. Торможение окисления пировиноградной кислоты снижает синтез ацетилхолина и нарушает передачу нервных импульсов. При возрастании концентрации пировиноградной кислоты в 2-3 раза по сравнению с нормой возникают нарушения чувствительности, невриты, параличи.

4. Наследственные дефекты ферментов: дефект ферментов глюконеогенеза; недостаточность глюкозо-6-фосфатазы при гликогенозе I типа (болезнь Гирке) также приводят к выраженному лактоацидозу.

5. Ятрогенные факторы. Применение ряда лекарственных препаратов, например бигуанидов (блокаторы глюконеогенеза), при лечении сахарного диабета может привести к коме с лактатацидозом.