Биохимия

[Гвоздь]

Сообщение от Vovec

клетки нервной системы и мозга.

Т.е. я правильно понимаю, что ни клетка мышечной ткани, ни гепатоциты глюкозу без инсулина не получат? Золотой ключик от дверки в стене всё-таки нужен. Во всяком случае в медисточниках - так. Хотя, действительно та же печень будет производить глюкозу из глицерина и белков различных тканей.
К инсулиннезависимым клеткам относятся клетки тканей следующих органов: головной мозг, сердце, почки, нервы, семенники. http://www.rusmedserver.ru/med/diabet/11.html

[Reasonable]

Сообщение от Vovec

Только клетки нервной системы и мозга.

Зря вы мне не верите. Впрочем, это оч. распространённое заблуждение. Ваши знания не отражают последние знания. Надо знающим людям верить

Об инсулине, диабете и спорте оч. хорошо всё объяснено здесь: Insulin, growth hormone and sport

Despite a wealth of evidence confirming these early studies, this ‘new concept’ of insulin action remains unrecognised by the majority of teachers of physiology and biochemistry. A remarkable example of how difficult it sometimes is to reverse dogma even when it has been proven to be wrong.

перевод:

Несмотря на богатство доказательств подтверждающих эти рание исследования, этот 'новый концепт' действия инсулина остается неизвестным для большинства учителей физиологии и биохимии. Замечательный пример как трудно иногда изменить господствующую догму в умах людей даже когда было доказано, что она неправильна.

Читайте эту оч. умную статью. Там подробно описывается как инсулин регулирует метаболизм. В частности, все клетки-таки способны забирать глюкозу без инсулина. Инсулин только усиливает этот процесс. Повышение глюкозы при диабете 1го типа идёт за счёт того что печень продолжает производить глюкозу (в отсутствие сигнала от инсулина прекратить её производство), а не потому что клетки совсем не вбирают глюкозу. Они просто не успевают справляться с количеством глюкозы выбрасываемой печенью. Но физ. нагрузки повышают утилизацию глюкозы клетками, даже при отсутствии инсулина.

При диабете второго типа (когда инсулина больше чем достаточно) глюкоза не утилизируется не потому что клетки не забирают её (забирают, и ещё как), а потому что жировые кислоты препядствуют утилизации глюкозы уже в митохондриях, и клетки выбрасывают глюкозу назад.

Поэтому я и спросила вас, Гвоздь, что у вас на сегодня с инсулином. Всё ещё слишком много, или уже слишком мало? От этого вся картина меняется. Но вы так удивлены моими знаниями что просто посчитали их неверными а зря..

[Reasonable]

Сообщение от Гвоздь

Т.е. я правильно понимаю, что ни клетка мышечной ткани, ни гепатоциты глюкозу без инсулина не получат?

совершенно неправильно

Сообщение от Гвоздь

Хотя, действительно та же печень будет производить глюкозу из глицерина и белков различных тканей.

совершенно верно

Сообщение от Гвоздь

К инсулиннезависимым клеткам относятся клетки тканей следующих органов: головной мозг, сердце, почки, нервы, семенники. http://www.rusmedserver.ru/med/diabet/11.html

Это как раз пример упрямо-неизменяемой годсподствующей догмы, о которой говорит статья приведённая выше мной.

[Vovec]

Сообщение от Reasonable

Читайте эту оч. умную статью.

Прочел.

Собственно говоря, ничего революционного там нету. Что инсулин влияет на глюконеогенез написано от и до.

К тому же авторы в известной степени противоречат себе, когда сначала говорят, что "glucose uptake is NOT insulin dependent.", а затем пишут, что спортсмены колют инсулин, чтобы заставить мышцы набрать гликоген. Значит инсулин способствует поглощению глюкозы клетками, и, по-видимому, не слабо.

Опять таки, и такое явление как инсулинорезистентность тоже известно. Т.е. и инсулин присутствует, и сахар высокий. Впрочем ИМХО это возможно и не нарушение, а наоборот, защитная реакция организма на избыток пищи.

Скажем так - авторы смещают акценты, но с практической точки зрения остается тоже, что и раньше - кушать в меру, пищу с низким ГИ и заниматься физкультурой.

Мне вот другое явление интересно

Сообщение от Vovec

куда девается съеденная пища у худого человека, который много ест и не полнеет? Традиционный ответ "такой обмен веществ" ответом не является, так как ничего не объясняет. Еще вариант - "всё сгорает". Но тогда такой индивид должен быть активен физически, либо очень активен интеллектуально (мозг - важный потребитель глюкозы). Либо "зимой на снегу спать", т.е. вырабатывать много тепла. Предположу, что частично это явление объясняется снижением почечного порога и потерей глюкозы с мочой.

Есть какие-либо биохимические предположения?

Сообщение от Reasonable

При диабете второго типа (когда инсулина больше чем достаточно)

Кстати это устаревшее предположение (и нам есть чем вас удивить.):

http://medi.ru/doc/05103.htm
Данные ряда исследований показали, что постпрандиальный пик глюкозы при диабете II типа является в значительной степени результатом характерного сниженного, запаздывающего характера постпрандиальной секреции инсулина. В исследовании, проведенном Polonsky с сотрудниками, увеличение секреции инсулина в течение 4-х часов после каждого приема пищи было достоверно ниже (р< 0,005) у больных с диабетом II типа, чем в контрольной группе.

[Em7]

Сообщение от Vovec

куда девается съеденная пища у худого человека...Есть какие-либо биохимические предположения?

странный вопрос. Думаю, до биохимии здесь дело не доходит, т.к. худые в большинстве своём страдают плохим пищеварением и вся "химия" проходит через жкт транзитом. Пример - я))) как только несварения прекратились - пошла прибавка в весе, и когда пищеварение улучшится - ещё прибавлю.
Так что нет никаких "сгорает" и не надо спать на снегу.
Худоба, при достаточном количестве пищи, - явный признак серьёзного заболевания жкт.
Посмотрите на дистрофиков, их пичкают смесями, содержащими всё что нужно в избытке + ферменты для переваривания этого всего (кстати, мне тоже пытались их впарить, но я их не пил ни разу!!!!), но они нередко гибнут на таком питании - просто не всасывается, хоть лопни!!!
Вот такая она, "биохимия излишней стройности"(((

"file://0.0.0.0/V:/WWW/bibliotekar.ru/447/75.htm" - Vovec, судя по адресу bibliotekar.ru вещает в сеть непосредственно с вашего компа!
для прочих ссылка будет выглядеть так: bibliotekar.ru/447/75.htm

[Reasonable]

Сообщение от Vovec

Цитата:

Только клетки нервной системы и мозга.

Сообщение от Vovec

Прочел.
Собственно говоря, ничего революционного там нету.

??? - т.е. вы для себя лично ревилиционным не считаете что инсулин не нужен для поглащения клетками глюкозы? Для меня эта статья была -таки революционной, потому что она мне впервые дала ясность, что же там с инсулином происходит. То что без инсулина клетки не могут есть было догмой и для меня, и вся картина метаболизма выглядила как-то смутно, потому что, я так думаю, мы на интуитивном уровне чувствуем что что-то в инфе не то, и это чувство препядствует гладкому усвоению материала.

Сообщение от Vovec

авторы в известной степени противоречат себе, когда сначала говорят, что "glucose uptake is NOT insulin dependent.", а затем пишут, что спортсмены колют инсулин, чтобы заставить мышцы набрать гликоген.

Они не противоречат. Они говорят что клетки способны поглащать глюкозу БЕЗ инсулина. Инсулин усиливает этот процесс, вставляя больше транспортеров глюкозы в мембрану. Но по сути вы правы, с практической точки зрения это мало что меняет. Но вот с точки зрения понимания эта 10-летняя уже статья расставила все точки над i (для меня по крайней мере).

Сообщение от Vovec

Впрочем ИМХО это возможно и не нарушение, а наоборот, защитная реакция организма на избыток пищи.

Согласна с вами на все 100.

Сообщение от Vovec

Мне вот другое явление интересно.
....
Есть какие-либо биохимические предположения?

Excellence дал хороший ответ: усвояемость. Но есть также и оптимизированность метаболизма. Калорийной ограничение оптимизирует процессы так что меньше еды даёт больше энергии и меньше отходов, чем когда чел. ест с избытком (имеются в виду не абсолютные величины а энергия/кол-во еды). Так получается что калория калории врознь.

Сообщение от Vovec

Кстати это устаревшее предположение (и нам есть чем вас удивить

не считаю это центральным в диабете 2го типа. Там все проблемы, как вы уже отметили, из-за избытка еды, от которой организм пытается всеми силами отгородиться. Это хорошо осветила эта статья:
Чувствительность к инсулину: модуляция питанием и воспалением


PS
А чё с форумом было?

[Reasonable]

Я перевела часть той статьи Инсулин, гормон роста и спорт Я кое-что упростила, поправьте если что не то.

Теперь мы знаем что в клеточных мембранах всегда достаточно транспортеров глюкозы для того чтобы обеспечить респирацию клетки даже при отсутствии инсулина. Инсулин может повысить и-таки повышает число этих транспортеров в некоторых клетках, но поглощение глюкозы клетками никогда по-настоящему не зависит от инсулина. Так даже при неконтролированной диабетной гиперглицемии поглощение глюкозы всем телом неизбежно повышается (если нет сильного кетоза). Даже при условиях чрезвычайного кетоацидоза, в мембранах нет значительного барьера который бы предотвратил поглащение глюкозы -- блокирование происходит 'ниже по течению' в метаболическом проходе (? pathway) где избыток кетонов конкурирует с метаболитами глюкозы за вход в цикл Кребса. При этих условиях глюкоза свободно транспортируется в клетку, но её вход в цикл Кребса блокируется избытком метаболитов расщипления жиров и белков. В результате этого конкурентного блокирования на входе в цикл Кребса, метаболиты внутриклеточной глюкозы усугубляют затор на всём гликолитическом пути, что приводит к накапливанию свободной внутриклеточной глюкозы и ингибиции начала её фосфориляции. В результате, большая часть 'свободной' внутриклеточной глюкозы доставленной в клетку транспортируется назад из клетки в межклеточное пространство. Так при условиях кетоацидоза метаболизм глюкозы (но не её поглащение) нарушено как прямое следствие метаболизма жиров.

...Это факт что при диабете уровень глюкозы в крови на голоде является отличным показателем степени инсулиновой недостаточности. Есть линейная зависимость между уровнем глюкозы в крови на голоде и величиной продукции глюкозы печенью (Ra) и, таким образом, величиной её изчезновения (Rd). Т.к. при диабете уровень глюкозы в крови на голоде превышает возможность её удаления почками, не вся исчезнувшая из кровотока глюкоза на самом деле утилизируется. Собирая мочу и вычисляя количество глюкозы выведённой почками, можно легко измерить настоящую величину утилизации глюкозы тканями. Почки могу вывести 30% всей глюкозы, но даже учитывая это, можно установить что утилизация глюкозы тканями повышена в сравнении с нормой. Таким образом, инсулин НЕ нужен для утилизации глюкозы в человеке -- её поглощение тканями НЕ зависит от инсулина.

Когда инсулин вводится постящимся диабетикам, уровень глюкозы в крови падает. Обычно предполагают что это потому что инсулин повышает впитывание глюкозы тканями, особенно мышцами. Но на самом деле ЭТО НЕ ТАК, а является ещё одной ошибкой экстраполации данных исследований на крысах in vitro. Было недвусмысленно показано что концентрация инсулина в нормальных физиологических пределах понижает уровень глюкозы в крови за счёт подавления продукции глюкозы печенью (Ra) без какой-либо стимуляции поглощения глюкозы периферийными тканями. Когда выброс глюкозы печенью 'выключен' инсулином, концентрация глюкозы падает и поглощение глюкозы тканями на самом деле уменьшается. Таким образом, в противовес большинству учебников и предыдущих учений, поглощение глюкозы тканями на самом деле повышается при неконтролированном диабете и понижается с вводом инсулина! Это объясняется тем что, даже при условиях инсулиновой недостаточности, в мембранах есть достаточно транспортеров глюкозы. Определяющим фактором поглощения глюкозы в этих условиях является градиент концентрации через клеточную мембрану, который достигает наивысшей величины при неконтролированном диабете и падает, когда инсулин понижает уровень глюкозы в крови (в основном за счёт понижения продукции глюкозы печенью).

Когда инсулин вводят пациэнтам с неконтролированным диабетом, он выключает ряд метаболических процессов (липолиз, протеолиз, кетогенез и глюконеогенез). В результате, втечение нескольких минут, концентрация свободных жировых кислот падает практически до нуля, и кетогенез неизбежно останавливается в виду отсутствия субстрата. Но чтобы кетоны покинули циркуляцию, занимает время, т.к. их много и, будучи водо- и жиро-растворимыми, они распределены во всех жидкостях и жирах тела. В связи с тем что и кетоны и свободные жировые кислоты соревнуются с глюкозой за вход в цикл Кребса, утилизация глюкозы неизбежно повышается при падении уровеня кетонов и жировых кислот (несмотря на одновременное падение концентрации глюкозы в плазме). Таким образом, инсулин повышает метаболизм глюкозы не столько за счёт привлечения большего числа траспортеров глюкозы в клеточные мембраны мышц, сколько за счёт понижения уровня кетонов и свободных жировых кислот.

Нажмите тут для просмотра всего текста

We now know that there is a sufficient population of glucose transporters in all cell membranes at all times to ensure enough glucose uptake to satisfy the cell’s respiration, even in the absence of insulin. Insulin can and does increase the number of these transporters in some cells but glucose uptake is never truly insulin dependent – in fact, even in uncontrolled diabetic hyperglycaemia, whole body glucose uptake is inevitably increased (unless there is severe ketosis). Even under conditions of extreme ketoacidosis there is no significant membrane barrier to glucose uptake – the block occurs ‘lower down’ in the metabolic pathway where the excess of ketones competitively blocks the metabolites of glucose entering the Krebs cycle. Under these conditions, glucose is freely transported into the cell but the pathway of metabolism is effectively blocked at the entry point to the Krebs cycle by the excess of metabolites arising from fat and protein breakdown. As a result of this competitive block at the entry point to the Krebs cycle, intracellular glucose metabolites increase ‘damming back’ throughout the glycolytic pathway, leading to accumulation of free intracellular glucose and inhibiting initial glucose phosphorylation. As a result, much of the ‘free’ intracellular glucose transported into the cell is transported back out of the cell into the extracellular fluid. Thus under conditions of ketoacidosis, glucose metabolism (but not glucose uptake) is impaired as a direct consequence of the metabolism of fat – the ‘glucose–fatty acid’ cycle (Randle et al. 1965).
....
The facts are that in diabetes the fasting blood glucose is a very good measure of the severity of insulin deficiency. There is a linear correlation between the fasting blood glucose and the rate of hepatic glucose production (Ra) and thus with the rate of glucose disappearance (Rd). Since, in diabetes, the fasting blood glucose exceeds the renal threshold, not all glucose leaving the circulation is actually being metabolised. By collecting the urine and quantifying the urinary glucose losses it is easy to measure the true rate of glucose utilisation and the rate of urinary glucose loss. Glycosuria can account for as much as 30% of glucose turnover but even under these conditions, after correcting whole body glucose turnover for urinary glucose losses, tissue glucose utilisation is increased compared with normal. Thus insulin is NOT needed for glucose uptake and utilisation in man – glucose uptake is NOT insulin dependent.

When insulin is administered to people with diabetes who are fasting, blood glucose concentration falls. It is generally assumed that this is because insulin increases glucose uptake into tissues, particularly muscle. In fact this is NOT the case and is another error arising from extrapolating from in vitro rat data. It has been shown quite unequivocally that insulin at concentrations that are within the normal physiological range lowers blood glucose through inhibiting hepatic glucose production (Ra) without stimulating peripheral glucose uptake (Brown et al.1978). As hepatic glucose output is ‘switched off’ by the chalonic action of insulin, glucose concentration falls and glucose uptake actually decreases. Contrary to most textbooks and previous teaching, glucose uptake is therefore actually increased in uncontrolled diabetes and decreased by insulin administration! The explanation for this is that because, even in the face of insulin deficiency, there are plenty of glucose transporters in the cell membranes. The factor determining glucose uptake under these conditions is the concentration gradient across the cell membrane; this is highest in uncontrolled diabetes and falls as insulin lowers blood glucose concentration primarily (at physiological insulin concentrations) through reducing hepatic glucose production.

When insulin is given to patients with uncontrolled diabetes it switches off a number of metabolic processes (lipolysis, proteolysis, ketogenesis and gluconeogenesis) by a similar chalonic action. The result is that free fatty acid (FFA) concentrations fall effectively to zero within minutes and ketogenesis inevitably stops through lack of substrate. It takes a while for the ketones to clear from the circulation, as the ‘body load’ is massive as they are water and fat soluble and distribute within body water and body fat. Since both ketones and FFA compete with glucose as energy substrate at the point of entry of substrates into the Krebs cycle, glucose metabolism increases inevitably as FFA and ketone levels fall (despite the concomitant fall in plasma glucose concentration). Thus insulin increases glucose metabolism more through reducing FFA and ketone levels than it does through recruiting more glucose transporters into the muscle cell membrane.

[Reasonable]

Так что возвращаясь к Гвоздю и его повышеному сахару на голоде, очевидно что проблема в том что печень продолжает производить глюкозу из-за отсутствия инсулина, который бы выключил этот процесс. Опять же кетоз голода не помогает его состоянию, потому что и кетоны и жировые кислоты соревнуются с глюкозой за вход в цикл Кребса, вытесняя её и препядствуя её утилизации. Кстати говоря, это предпочтение жирам и кетонам на входе в цикл кребса - защитная реакция организма на голоде: глюкоза экономится всеми способами, потому что экономия глюкозы = экономия белка. При диабете второго типа тоже наблюдается похожая история на входе в цикл Кребса: там избыток пальмитиновой (? palmitic) жировой кислоты, препятствует метаболизму глюкозы.


Вообще, если разобраться, вот что происходит на голоде:

1. падение уровня глюкозы в плазме заставляет поджелудочную выделить глюкагон

2. глюкагон включает липолиз, протеолиз, глюконеогенез и кетогенез

3. повышение уровня глюкозы или жировых кислот или кетонов заставляет поджелудочную выделить инсулин

4. инсулин выключает липолиз, протеолиз, глюконеогенез и кетогенез

5. это приводит к падению уровня глюкозы, кетонов и жировых кислот, что заставляет поджелудочную выделить глюкагон...

И так далее по кругу, точнее по синусоиде, потому что уровень кетонов продолжает расти вплоть до второго криза.

[Reasonable]

Сообщение от Алена

Шаталова пишет про экспериметы, которые доказали, что такие люди усваивают азот из воздуха

Аленочка! где она об этом пишет? Название? Спасибки!

Сообщение от Алексаша

Дело в том, что азот (N2) - очень устойчивое соединение. Для того чтобы он усвоился, то есть перешел в радикал - аммоний (-NН4), необходимо разорвать связи (а их там три штуки!) между атомами азота. А для этого требуется очень много энергии. В человеческом ресурсе таких источников ИМХО нет.
...И азот, как мне представляется могут усваивать только растения и микроорганизмы, у которых есть механизм использования энергии солнечного света. Возможно я ошибаюсь.

Подпишусь на все 100. Только некоторые бактерии --особый вид-- способны расщеплять N2. У бобовых такие бактерии являются симбиотами в корнях.

И потом N2 - самый что ни на есть обильный из наиболее доступных элементов на планете: он составляет 80% атмосферы. Если бы его было лекго расщипить, то жизнь на планете бы быстро превратилась просто в нарост какой-то массы. А так азот, несмотря на своё обилие, остаётся наиболее трудно-доступным из всех компонентов жизни.

Я вот давно уже слышу об этих мифических опытах, которые "доказали". Хотелось бы почитать сами работы. Где они были опубликованы? И потом единичные, неповторимые, опыты в науке не являются доказательными, не так ли

[Reasonable]

Сообщение от Vovec

А вот скажите-ка мне коллега, как биохимик биохимику, каким образом рассчитать требуемую пропорцию глюкозы и жира при окислении последнего в клетках?

Господа, это ещё одно господствущее на форуме заблуждение --то бишь что жирам необходима глюкоза для расщепления. Эта идея была впервые высказана в 19 веке! С тех пор, как вы догадываетесь, много воды утекло, и наше понимание процессов намного улучшилось. Но старые догмы трудно выбиваются из умов людей, особенно когда они были вбиты лозунгами типа "жиры сгорают в огне углеводов" (это относится к процессам на еде, но не на голоде).

Правильнее было бы сказать что абсолютно всё сгорает в огнях белков, потому что именно белки являются незаменимым компонентом инзимов, без которых нет ни одной био реакции.

Я щас пороюсь --хоть и лень и непонятно, интересно ли это кому-то кроме меня?-- и найду приличные статьи где это освещается. Щас могу только заверить что углеводы не нужны для метаболизма жиров на голоде.

Кстати, вот ещё она ошибка, кот. здесь часто попадается: смешивание кетоза голода с метаболизмом на еде.