Ответы к разделу 7. Строение и обмен углеводов

Ответ № 61.
На основе исследования контрастных по содержанию крахмала в еде групп (земледельцев и ориентированных на скотоводство), предполагается, что увеличение числа копий произошло под действием позитивного отбора при адаптации к пище, содержащей крахмал. Т.е. люди с увеличенной активностью амилазы имели возможность более быстро и полно переваривать соответствующие продукты питания

Ответ № 62.
Сочетание в эритроците ферментативного дефекта и малярийного плазмодия вызывает более быструю гибель зараженных эритроцитов, гемолиз и прекращение развития малярии. В целом это ведет к снижению распространения малярии и выживанию большей части популяции. Ценой является гибель некоторой части особей в результате гемолиза по иным причинам.

Ответ № 63.
При дефиците Гл-6-Ф-ДГ в эритроците возникает недостаточность НАДФ, и антиоксидантный фермент глутатионредуктаза не способен справиться с нейтрализацией свободных кислородных радикалов. Мембраны эритроцитов при этом становятся нестабильными. Размножение малярийного плазмодия в эритроцитах также дестабилизирует их мембраны. В результате у людей с дефектом фермента происходит гемолиз некоторой части эритроцитов и паразит не успевает развиться.

Ответ № 64.
Заболевание получило название фавизм от латинского названия бобов (Vica fava). Гемолиз развивается у людей с дефицитом глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы, фермента пентозофосфатного пути, роль которого состоит, в частности, в продукции НАДФН. В эритроцитах НАДФН необходим для работы антиоксидантной системы, защищающей клеточные мембраны от агрессивного влияния кислорода. При действии любых прооксидантов, т.е. веществ, усиливающих окислительные процессы, требования к защите возрастают, и  в случае дефекта ферментов происходит окисление мембран и гемолиз.

Ответ № 65.
Симптоматика состояния соответствует гипогликемии, которая развилась у ребенка в результате гиперинсулинизма. Причина гиперинсулинизма – постоянная гипергликемия и плохой контроль сахарного диабета у матери, что индуцирует работу β‑клеток поджелудочной железы плода. После рождения гиперпродукция инсулина на фоне прекращения поступления излишней глюкозы способствует развитию гипогликемических состояний, продолжающихся не более одних-двух суток после рождения.

Ответ № 66.
а) Высокий уровень глюкозы в крови, сопровождающийся глюкозурией, кетонемией и кетонурией, свидетельствует об инсулиновой недостаточности. Введение инсулина может устранить эти явления.
б) Если глюкозурия имеет хронический характер и обусловлена недостатком инсулина, то ткани обеднены углеводами. Избыток глюкозы в крови из-за отсутствия инсулина не может компенсировать углеводную недостаточность тканей, поэтому имеет смысл одновременно с инсулином ввести глюкозу. Это приведет к повышению обеспеченности тканей углеводами, но не увеличит гипергликемии, т.к. инсулин стимулирует утилизацию глюкозы и пополнение запаса метаболитов ЦТК в тканях, что в свою очередь, приведет к снижению скорости распада липидов и белков, а значит, и к снижению содержания кетоновых тел.

Ответ № 67.
По правилам тест толерантности к глюкозе проводится именно с глюкозой, а не с каким-либо другим углеводом. В этом случае гипогликемическая кривая может наблюдаться при заболеваниях кишечника, гельминтозах, дисбактериозах, нарушении всасывания глюкозы, при гормональных патологиях – гиперинсулинизме, гипотиреоидизме и гипокортицизме. В данном случае, поскольку вместо глюкозы использовался пищевой сахар (сахароза), нельзя исключить снижения расщепления сахарозы в кишечнике, т.е. дефект сахаразы.

Ответ № 68.
У пациента А можно предположить наличие инсулярной недостаточности, которая обычно сопровождается увеличением содержания в крови и моче кетоновых тел, поэтому целесообразно провести их определение. У пациента Б нормальная реакция на сахарную нагрузку. Для пациента В получены данные гипогликемической кривой, которая возникает при заболеваниях кишечника, дисбактериозах, нарушении всасывания глюкозы, при гормональных патологиях.

Ответ № 69.
Накопление гликогена в печени сигнализирует об отсутствии его мобилизации, т.е. имеется гликогеноз. Причиной может быть дефект гликогенфосфорилазы или глюкозо-6-фосфатазы печени. Вялость и апатия являются следствием хронической гипогликемии. Необходимо дополнительное обследование для уточнения дефектного фермента.

Ответ № 70.
Избыточное накопление гликогена в мышцах свидетельствует о гликогенозе, в данном случае связанном с ферментами мышечной ткани. Может быть дефект фосфофруктокиназы или гликогенфосфорилазы мышц, что не позволяет использовать глюкозу для обеспечения клетки энергией при интенсивной нагрузке.

Ответ № 71.
Причинами гипергликемии могут быть:
1) прием углеводов с пищей (алиментарная гипергликемия),
2) мобилизация (распад) гликогена вследствие увеличения содержания адреналина (эмоциональная гипергликемия), усиление выработки глюкагона и других факторов, стимулирующих активность гликогенфосфорилазы печени,
3) нарушение утилизации глюкозы тканями при инсулярной недостаточности,
4) увеличение синтеза глюкозы (глюконеогенез), стимулируемое глюкокортикоидами. Для уточнения причин гипергликемии нужно узнать у пациента время приема пищи перед обследованием, исключить возможность введения гормонов, провести повторное определение глюкозы и при необходимости тест толерантности к глюкозе, определить содержание в моче глюкозы, кетоновых тел, остаточного азота.

Ответ № 72.
Для образования одной молекулы глюкозы гепатоцит тратит 2 молекулы АТФ и 2 молекулы ГТФ. В эксперименте ингибированы реакции синтеза АТФ, к тому же образование ГТФ из ГДФ идет с участием АТФ, поэтому глюконеогенез невозможен.

Ответ № 73.
Что касается потребления жира, то его количество действительно нужно уменьшить, но полностью исключать не рекомендуется, т.к. наличие жира обеспечивает всасывание жирорастворимых витаминов. Как минимум, необходимо оставить около 10-20 г/сут  растительного масла, поскольку полиненасыщенные жирные кислоты требуются для синтеза эйкозаноидов.. Из углеводов нужно сократить сладкие и легкоусваиваемые продукты, вызывающие быструю гипергликемию. Необходимо помнить, что хотя избыток углеводов может превращаться в жиры, глюкоза необходима для образования оксалоацетата, который гарантирует сгорание "жирового" ацетил-КоА в ЦТК ("жиры сгорают с пламени углеводов"). Дополнительно нужно рекомендовать лучше сложные углеводы, аэробные физические нагрузки, источники фруктовых кислот.

Ответ № 74.
Глюкозурия при нормальном уровне глюкозы в крови свидетельствует о нарушении реабсорции ее в почечных канальцах – т.н. "почечный диабет".

Ответ № 75.
Инсулин, введенный подкожно, легко перейдет в кровоток, снизит содержание глюкозы в крови, т.к. будет способствовать ее проникновению в клетку. В клетке инсулин способствует фосфорилированию глюкозы, ее окислению, а также синтезу гликогена.

Ответ № 76.
Содержание глюкозы в крови на экзамене повысилось, т.к. состояние естественного волнения характеризуется повышением содержания адреналина и, следовательно, активацией расщепления гликогена. В определенных пределах реакция целесообразна, т.к. улучшается энергообеспечение работы мозга.

Ответ № 77.
Спиртовое брожение активно происходит в дрожжах и некоторых грибках в анаэробных условиях. Незначительное количество спирта синтезируется микрофлорой толстого кишечника и всасывается, поэтому в крови обнаруживается до 1‑10 мг этанола на литр.

Ответ № 78.
Повышение содержания галактозы в крови и моче при соответствующих симптомах позволяет думать о наследственной болезни галактоземии. В основе ее лежит нарушение активности ферментов, превращающих галактозу, входящую в состав молочного сахара, в глюкозу. При этом возникает гипогликемия и недостаточность глюкозы для питания головного мозга, что приводит к нарушению функции мозга в энергетическом метаболизме которых глюкоза играет решающую роль. Накопление спирта галактитола, продукта восстановления галактозы, в хрусталике вызывает его помутнение и катаракту. Из рациона ребенка должно быть исключено молоко, требуется использовать молочные смеси, не содержащие лактозу и галактозу.

Ответ № 79.
Метаболизм спирта приводит к увеличению соотношения НАДН/НАД+ в цитозоле. Это ведет к повышенной активности лактатдегидрогеназы и ускорению превращения пирувата в молочную кислоту. Одновременно накопление НАДН при окислении ацетил-SКоА в митохондриях тормозит реакции ЦТК и образование АТФ. Недостаток пирувата и АТФ обусловливает снижение скорости глюконеогенеза. Если отсутствует всасывания глюкозы из ЖКТ, то концентрация глюкозы в крови снижается.

Ответ № 80.
Для дефекта гликогенфосфорилазы мышц характерны:
1) быстрая утомляемость, боли в мышцах после физических нагрузок,
2) отсутствие увеличения содержания лактата в крови после физических нагрузок,
3) гипергликемия на введение глюкагона.

Для дефекта фосфорилазы печени характерны:
1) увеличение печени, обусловленное отложением в ней избытка гликогена;
2) нарастание содержания лактата в крови после физических нагрузок;
3) отсутствие реакции на введение глюкагона.

Ответ № 81.
Причиной осложнения явился врожденный дефект глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназы, фермента пентозофосфатного пути. В этом случае в клетках не идет пентозофосфатный путь, образующий НАДФН, необходимый для антиоксидантной защиты клеток. Действие примахина как окислителя провоцирует снижение активности глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы. Так как для эритроцитов пентозный путь является единственным источником НАДФН, то в них его концентрация резко понижается, развивается свободно-радикальное окисление и повреждение мембран клеток с их лизисом. В результате развивается гемолитическая желтуха.
Дефект фермента имеется у 1% белых, у 10% американских негров и до 20% западноафриканских негров. Дефект закрепился, т.к. его наличие повышает устойчивость к малярии. Такими же осложнениями обладают сульфаниламиды (стрептоцид, сульфацил-Na), норсульфазол, парацетамол, метиленовый синий, нафталин, витамин К.

Ответ № 82.
Общим для обоих типов заболеваний является слабость мышц, их болезненность при физической работе, отсутствие увеличения концентрации лактата в крови после физической нагрузки. При дефекте гликогенфосфорилазы нарушен гликогенолиз, но нормально протекает гликолиз, в то время как при дефекте фосфофруктокиназы нарушен и гликолиз и гликогенолиз.
При дефекте фосфофруктокиназы резко снижена утилизация глюкозы, галактозы и фруктозы.
При дефекте гликогенфосфорилазы положительный эффект дает внутривенное или пероральное введение глюкозы и фруктозы.
В случае дефекта фосфофруктокиназы положительный эффект дает введение фруктозо-1,6-дифосфата или глицеролфосфата. Лечение моносахаридами не эффективно.

-->