Модуль II Метаболизм углеводов Практическое занятие №13

Тема «Анаболизм углеводов в тканях и механизмы регуляции уровня глюкозы в крови. Роль гормонов в регуляции углеводного обмена»

Мотивация изучения темы. Активность углеводного обмена находится под контролем целого ряда гормонов (АКТГ, глюкагон, адреналин, глюкокортикоиды, тиреоидные гормоны, инсулин и др.). Многие из них действуют через цАМФ и протеинкиназу. На активность ферментов углеводного обмена влияют концентрации субстратов и продуктов реакций, кислородный режим, концентрация коферментов и др. В этом случае регуляция осуществляется в основном через изменение концентрации АТФ, АДФ, АМФ, НАД, НАДН и промежуточных метаболитов путем аллостерической регуляции и химической модификации ферментов. Уровень глюкозы в крови имеет огромное значение для организма. Как снижение уровня глюкозы в крови (гипогликемия), так и повышение (гипергликемия) могут приводить к развитию гипо- и гипергликемических ком.

Цели занятия.

Общая цель:изучения темы направлено на формирование компетенций по ФГОС специальности060105 Медико-профилактическое(ПК-31) через знакомство с химической природой и обменом адреналина, глюкагона и инсулина; их ролью в регуляции резервирования и мобилизации углеводов и регуляции уровня глюкозы в крови.

Конкретные цели и задачи.

После изучения темы студент должен:

Знать:

• Механизмы влияния инсулина, глюкагона и адреналина на обмен углеводов в печени и мышцах.

• Методы количественного определения глюкозы крови, усвоить клиническое значение этого теста

• Концентрацию глюкозы в крови в норме: 80-100 мг/дл (3,3-5,5 ммоль/л)

Уметь:

• Интерпретировать связь переключения процессов синтеза и распада глюкозы с ритмом питания и физической нагрузкой.

«Владеть»

Основными терминами и понятиями: Инсулин-глюкагоновый индекс, Абсорбтивный период, Постабсорбтивный период, гипогликемия, гипергликемия, глюкозурия

Вопросы, изученные на предшествующих дисциплинах и необходимые для освоения темы.

органическая химия:структуру и биологическую роль гормона инсулина

Задания для самостоятельной подготовки к практическому занятию:

1. Перечень контрольных вопросов для самоконтроля знаний.

1. Концентрация глюкозы в крови

2. Синтез и секреция инсулина. Механизм действия, метаболические эффекты инсулина.

3. Синтез и секреция глюкагона

4. Общие мишени инсулина и глюкагона

5. Понятие о абсорбтивном и постабсорбтивном периодах

6. Регуляция смены абсорбтивного и постабсорбтивного состояний инсулином и глюкагоном. Инсулин-гюкагоновый индекс

7. Регуляция депонирования и мобилизации гликогена в печени.

8. Регуляция депонирования и мобилизации гликогена в мышцах

9. Кортизол и регуляция глюконеогенеза.

10. Изменения обмена углеводов при голодании.

11. Гипер- и гипогликемии: причины возникновения, механизмы срочной и долгосрочной компенсации.

2. Оформить лабораторную работу.

3. Заполнить таблицу: Регуляция обмена углеводов гормонами.

Название гормона	Место синтеза гормона	Процессы углеводного обмена, активируемые гормонами	Изменение концентрации глюкозы в крови как результат действия гормонов
Инсулин
Глюкагон
Адреналин

Ориентировочная основа действия для проведения самостоятельной работы студентов в учебное время

Лабораторная работа №1.

«Количественное определение содержания глюкозы в крови

глюкозооксидазным методом»

Принцип метода.Ферментативный метод определения глюкозы основан на действии глюкозооксидазы и предназначен для специфического определения глюкозы в биологических жидкостях в присутствии различных сахаров и других редуцирующих веществ неуглеводной природы. Глюкозооксидаза (КФ 1.1.3.4) относится к флавопротеинам (кофермент – ФАД). Глюкоза окисляется при действии фермента с образованием Н₂О₂и глюконата. Возникшую перекись водорода определяют реакцией, катализируемой ферментом пероксидазой, с последующим окислительным азосочетанием производного фенола с 4-аминофеназоном (хромогенный кислородный акцептор). В ходе реакции образуются окрашенные в розовый цвет продукты. Количественное определение глюкозы заключается в измерении интенсивности окраски красителя и сравнении оптической плотности испытуемой пробы с окраской калибровочного раствора глюкозы.

Порядок выполнения работы:

1). В пробирку №1 (опыт) вносят 0,01 мл сыворотки крови и 1 мл рабочего раствора (ферментно-хромогенная смесь)

2). В пробирку №2 (контроль) вносят 0,01 мл стандартного раствора глюкозы (концентрация глюкозы 10 ммоль/л) и 1 мл рабочего раствора

3) Пробирки перемешивают и инкубируют в термостате 30 минут при 37^оС

4) Измеряют оптическую плотность опытной пробы (А_опыта) и контроля (А_{контроля}) на ФЭКе против дистиллированной воды при длине волны 540 нм в кювете с толщиной оптического слоя 3 см

5) Рассчитывают содержание глюкозы по формуле:

Глюкоза (ммоль/л) = (10×А_опыта) : А_{контроля}

В выводах сопоставить величины нормального содержанию глюкозы в крови с данными, полученными в результате проделанной работы. На основании сопоставления сделать заключение о норме или отклонении от нее (гипергликемия, гипогликемия)

Клинико-диагностическое значение.Благодаря существованию ряда сложных нервных и гуморальных регуляторных механизмов концентрация глюкозы в крови сохраняется относительно постоянной – 3.3-5.5 ммоль/л. Концентрация глюкозы в крови зависит от строгой регуляции интенсивности процессов распада и синтеза гликогена, глюконеогенеза, скорости всасывания глюкозы в ЖКТ и окисления ее в тканях с высвобождением энергии.

Гипогликемия– понижение содержания глюкозы в крови. Гипогликемия наблюдается при длительном голодании; сопровождает заболевания поджелудочной железы, опухолевый рост, тяжелые поражения печени, эндокринные нарушения; наблюдается при передозировке инсулина. При гипогликемии ниже 2.7 ммоль/л возникает риск развития гипогликемичекой комы.

Гипергликемия –повышенное содержание глюкозы в крови (более 6 ммоль/л). Физиологическая гипергликемия наблюдается после приема пищи, при эмоциональном стрессе. Гипергликемия сопровождает эндокринные нарушения (сахарный диабет, тиреотоксикоз и др.), заболевания поджелудочной железы (острый и хронический панкреатиты), хронические заболевания печени и почек, сердечно-сосудистые заболевания и др. При гипергликемии выше 22 ммоль/л развивается гипергликемическая кома.

Задания для контроля уровня сформированности компетенций в учебное время.