Глюкоза, Лактат
Глюкоза
В организме человека и животных глюкоза является основным и наиболее универсальным источником энергии для обеспечения метаболических процессов. Способностью усваивать глюкозу обладают все клетки организма животных. В то же время, способностью использовать другие источники энергии — например, свободные жирные кислоты и глицерин, фруктозу или молочную кислоту — обладают не все клетки организма, а лишь некоторые их типы.
Транспорт глюкозы из внешней среды внутрь животной клетки осуществляется путём активного трансмембранного переноса с помощью особой белковой молекулы — переносчика (транспортёра) гексоз.
Глюкоза в клетках может подвергаться гликолизу с целью получения энергии в виде АТФ. Первым ферментом в цепи гликолиза является гексокиназа. Активность гексокиназы клеток находится под регулирующим влиянием гормонов — так, инсулин резко повышает гексокиназную активность и, следовательно, утилизацию глюкозы клетками, а глюкокортикоиды понижают гексокиназную активность.
Многие отличные от глюкозы источники энергии могут быть непосредственно конвертированы в печени в глюкозу — например, молочная кислота, многие свободные жирные кислоты и глицерин, или свободные аминокислоты, прежде всего, наиболее простые из них, такие, как аланин. Процесс образования глюкозы в печени из других соединений называется глюконеогенезом.
Те источники энергии, для которых не существует пути непосредственного биохимического превращения в глюкозу, могут быть использованы клетками печени для выработки АТФ и последующего энергетического обеспечения процессов глюконеогенеза, ресинтеза глюкозы из молочной кислоты, либо энергообеспечения процесса синтеза запасов полисахарида гликогена из мономеров глюкозы. Из гликогена путём простого расщепления опять-таки легко производится глюкоза.
В связи с исключительной важностью поддержания стабильного уровня глюкозы в крови, у человека и многих других животных существует сложная система гормональной регуляции параметров углеводного обмена.
При окислении 1 грамма глюкозы до углекислого газа и воды выделяется 17,6 кДж энергии.
Запасённая максимальная «потенциальная энергия» в молекуле глюкозы в виде степени окисления −4 атома углерода (С−4) может понизиться при метаболических процессах до С+4 (в молекуле CO2). Её восстановление на прежний уровень могут осуществлять автотрофы.
Глюкоза основной показатель углеводного обмена. В норме ее содержание в крови колеблется от 3,3 до 5,5 ммоль/л.
Понижение уровня глюкозы чаще всего бывает у больных сахарным диабетом при передозировке инсулина. У здоровых людей он иногда снижается, если человек давно не ел, а также после приема больших доз алкоголя. Уровень глюкозы может быть понижен и при некоторых эндокринных заболеваниях, нарушенной функции печени.
Иногда уровень сахара в крови падает ниже нормы при приеме ряда лекарств, например аспирина, сульфаниламидов. Повышение уровня глюкозы происходит при сахарном диабете. Иногда скачок этого показателя может быть в первые часы инсульта, инфаркта, при травмах, инфекциях, панкреатите. Физические нагрузки также могут способствовать увеличению уровня сахара в крови. Поэтому перед сдачей анализа лучше отказаться от утренней зарядки. Повышают уровень глюкозы и некоторые лекарства, особенно гормоны для лечения бронхиальной астмы и ревматоидного артрита.
Если глюкоза немного повышена, то для того чтобы выяснить, болен человек диабетом или нет, доктор может посоветовать дополнительное исследование.
Лактатдегидрогеназа. ЛДГ. Лактат. Молочная кислота
ЛДГ или лактатдегидрогеназа, лактат - фермент, участвующий в процессе окисления глюкозы и образовании молочной кислоты. Лактат (соль молочной кислоты) образуется в клетках в процессе дыхания. ЛДГ содержится почти во всех органах и тканях человека, особенно много его в мышцах.
Молочная кислота формируется при распаде глюкозы. Иногда называемая «кровяным сахаром», глюкоза является главным источником углеводов в нашем организме. Это основное топливо для мозга и нервной системы, так же как и для мышц во время физической нагрузки. Когда расщепляется глюкоза, клетки производят АТФ (аденозина трифосфат), который обеспечивает энергией большинство химических реакций в организме. Уровень АТФ определяет, как быстро и как долго наши мышцы смогут сокращаться при физической нагрузке. Производство молочной кислоты не требует присутствия кислорода, поэтому этот процесс часто называют «анаэробным метаболизмом». Многие считают, что мышцы производят молочную кислоту, когда недополучают кислород из крови. Другими словами, вы находитесь в анаэробном состоянии. Однако, учёные утверждают, что молочная кислота образуется и в мышцах, получающих достаточно кислорода. Увеличение количества молочной кислоты в кровотоке свидетельствует лишь о том, что уровень её поступления превышает уровень удаления. Кислород не играет здесь существенной роли. Зависимое от лактата производство АТФ очень незначительно, но имеет большую скорость. Это обстоятельство делает идеальным его использование в качестве топлива, когда нагрузка превышает 50% от максимальной. При отдыхе и субмаксимальной нагрузке организм предпочитает расщеплять жиры для получения энергии. При нагрузках в 50% от максимума (порог интенсивности для большинства тренировочных программ) организм перестраивается на преимущественное потребление углеводов. Чем больше углеводов вы используете в качестве топлива, тем больше производство молочной кислоты.
При полноценном снабжении кислородом лактат в крови не накапливается, а разрушается до нейтральных продуктов и выводится. В условиях гипоксии (недостатка кислорода) накапливается, вызывает чувство мышечной усталости, нарушает процесс тканевого дыхания. Анализ биохимии крови на ЛДГ проводят для диагностики заболеваний миокарда (сердечной мышцы), печени, опухолевых заболеваний.
Норма ЛДГ для новорожденных — до 2000 Ед/л. У детей до 2 лет активность ЛДГ по-прежнему высока — 430 Ед/л, от 2 до 12 — 295 Ед/л. Для детей старше 12 лет и у взрослых норма ЛДГ — 250 Ед/л.
Увеличение ЛДГ происходит при:
Повышенный ЛДГ характерен при беременности, у новорожденных и после физической нагрузки. Уровень ЛДГ повышается после приема алкоголя и некоторых лекарственных веществ (кофеина, инсулина, аспирина, анестетиков и других).
