Moja lekcja

stan absorpcyjny kiedy

2-4h po posiłku

stan absorpcyjny co się zwieksza

 Glukozy  Aminokwasów  TAG (w chylomikronach)

stan absorpcyjny cechy charakterystyczne

o Zwiększone stężenia: Glukozy, Aminokwasów, TAG (w chylomikronach) o wyrzut insuliny, ograniczone jest wydzielanie glukagonu  Zwiększony iloraz insulina/ glukagon o Stan anaboliczny o Nasilony metabolizm

stan absorpcyjne mechanizmy regulacyjne

 Dostępność substratów  Allosteryczna regulacja enzymów  Modyfikacja enzymów

rola wątroby w stanie sytosci

• Dystrybucja składników pokarmowych • W tym okresie pobiera węglowodany, lipidy i większość aminokwasów o Wychwyt glukozy przez GLUT-2 o Glukoza ulega natychmiastowej fosforylacji • Zapobiega fluktuacjom stężeń składników odżywczych dostępnych dla tkanek

fosforylacja glukozy

w stanie absorpcyjnym;  Od razu po dostaniu się do hepatocytu  Enzym: glukokinaza  Glukoza -/ glukozo-6-fosforanu

glikoliza

 Zachodzi w okresie absorpcyjnym, po posiłku  Konwersja glukozy (glukozo-6-fosforanu) do pirogronianu  Wzrost stężenia insulina/ glukagon indukuje enzymy regulujące glikolizę

enzymy regulujące glikolizę

• Glukokinaza • Fosfofruktokinaza-1 (PFK-1) • Kinaza pirogronianowa (PK)

co aktywuje PFK-1 (fosfofruktokinaza)

o Fruktozo-2,6-bisfosforan aktywuje allosterycznie PFK-1

w jakiej formie aktywna jest kinaza pirogronianowa, co roby

o Przekształca glukozo-6-fosforan w pirogronian, a ten w acetylo-CoA (kierowany do cyklu Krebsa i syntezy kwasów tłuszczowych)

glikogeneza

 Glukozo-6-fosforan do glikogenu, zachodzi przez syntazę glikogenową

od czego zależy synteza glikogenu

 Synteza glikogenu zależy od stężenia insuliny  Wyrzut insuliny powoduje syntezę łańcuchów glikogenu

synteza łaańcuchów glikogenu

• Glikogen- syntaza glikogenowa -> glikogen (n+1) • Syntaza glikogenowa jest aktywna w f. defosforylowanej • Synteza glikogenu jest aktywowana przez: o Defosforylację syntazy glikogenowej o Zwiększone stężenie glukozo-6-fosforanu (aktywator allosteryczny)

 Wpływ nadmiaru glukozy na syntezę glikogenu

• Glukoza hamuje działacie fosforylazy glikogenowej o Defosforylacja fosforylazy syntazy glikogenowej  Syntaza w formie ufosforylowanej jest nieaktywna • Nadmiar glukozy hamuje tworzenie glikogenu

o Szlak pentozofosforanowy:

 Ma na celu metabolizm glukozy i wytworzenie rybulozo-5-fosforanu NADPH do syntezy: • Kwasów tłuszczowych • Cholesterolu • Neurotransmiterów • Nukleotydów

co dzieje się w stanie absorpcyjnym, ze uruchamia się szlak pentozowy

W stanie absorpcyjnym, większa jest dostępność ufosforylowanejglukozy- glukozo-6-fosforanu i NADPH, które pobudzają szlak pentozofosforanowy

ile % glukozy wątroby jest przeksztalcane w szlaku pentozowym

5-10

w jakiej formie jest aktywna syntaza glikogenowa

defosforylowana

co dzieje się z metabolizmem tłuszczów w stanie sytosci

Zwiększona synteza kwasów tłuszczowych (lipogeneza), zwiększona synteza trigliceroli (TAG)

przez co jest pobudzana lpogeneza

• Acetylo-CoA (z metabolizmu glukozy i aminokwasów) • NADPH (szlak pentozofosforanowy) • Karboksylaza acetylo-CoA

• Acetylo-CoA (z metabolizmu glukozy i aminokwasów)

o W cyklu Krebsa kondensuje się ze szczwiooctanem, tworząc cytrynian o Transportowany z cyklu Krebsa do cytozolu, gdzie rozstaje rozszczepiony (enzym liza ATP-cytrynianowa) do szczawiooctanu i acetylo-CoA

w jakiej formie jest aktywna karboksylaza acetylo-CoA

o Aktywowany przez defosforylaję o Aktywowany przez obecność cytrynianu (aktywator allosteryczny)

o Zwiększona synteza trigliceroli (TAG)- cechy

 Stymulowana, bo dostępny jest acylo-CoA  Upakowuje je w Lipoproteiny o małej gęstości- VLDL  Do wykorzystania przez inne tkanki- tłuszczową i mięśniową

metabolizm aminokwasów w stanie sytości

o W okresie sytości rośnie zapotrzebowanie na aminokwasy (do syntezy białek)- w wątrobie jest ich więcej, niż potrzeba o Nadmiar ulega deaminacji

deaminacja aminokwasów

 Degradacja szkieletów węglowych, z wytworzeniem pirogronianu, acetylo-CoA lub związków pośrednich cyklu Krebsa  Metabolity do lipogenezy

gdzie metabolizowane są i dlaczego aminokwasy rozgałęzione

o Wątroba ma ograniczoną zdolność katabolizmu aminokwasów rozgałęzionych:  Leucyna, izoleucyna, walina  Metabolizowane w mięśniach

co dzieje się w tkance tłuszczowej z węglowodanami w stanie sytości

o Zwiększony transport glukozy o Wzmożona glikoliza o Zwiększona intensywność szlaku pentozofosforanowego

o Zwiększony transport glukozy do tkanki tłuszczowej w stanie sytosci

 GLUT-4 (zależny od insulny)  Natychmiast fosforylowana przez heksokinazę

wzmożona glikoliza w stanie sytości w takce tłuszczowej

 Dostarcza glicerolo-3-fosforanu do syntezy TAG (nie posiada kinazy glicerolowej!)

o Zwiększona intensywność szlaku pentozofosforanowego w stanie sytosci w tkance tłuszczowej

 Dostarcza NADPH niezbędnego do syntezy kwasów tłuszczowych

skąd pochodża kwasy tłusczzowe w stanie sytości w tkance tłuszczowej

 Degradacji egzogennych triacylogliceroli z chylomikronów  Z triacylogliceroli endogennych syntezowanych de novo zawartych w VLDL

jaki enzym w tkance tłuszczowej aktywuje insulina, co robi

 Enzym związany ze śródbłonkiem naczyń włosowatych w tkance tłuszczowej  Uwalnia kwasy tłuszczowe z lipoprotein

co mogą utylizować mięśnie w stanie sytosci

o Glukozę o Aminokwasy o Kwasy tłuszczowe o Ciała ketonowe

co pobierają mięśnie w stanie sytosci

Glukozę przez insulinozależny porter GLUT-4  Do produkcji energii  Do syntezy glikogenu o Aminokwasy  Do produkcji energii  Do syntezy białka

przez co fosforylowana jest glukoza w miocycie

heksokinazę

mięśnie w stanie sytosci - Metabolizm tłuszczów

o Kwasy tłuszczowe uwalniane z chylomikronów i VLDL (w wyniku działania lipazy lipoproteinowej) mają mniejsze znaczenie niż glukoza do tworzenia energii

mięśnie w stanie sytosci - metabolzim aminokwasów

o Zwiększona synteza białka o Zwiększony wychwyt aminokwasów o rozgałęzionych łańcuchach: leucyna, lizoleucyna, walina  Głównie miejsce rozkładu- dysponują odpowiednim enzymem  Służa do syntezy białka i produkcji energii

ile % tlenu zużywa mózg

20%

co zużywa mózg jako źródło E w sytosci

• Jako substrat energetyczny zużywa głównie glukozę (fizjologicznie) o W stanie sytości- tylko glukozę o Nie posiada zasobów TAG o Niewielki udział kwasów tłuszczowych w metabolizmie

jaki transporter glu w mózgu

• GLUT-1- niezależny od insuliny

co zmneiijsza się w stanie głodu

o Stężenie glukozy o Aminokwasów o TAG o Wydzielanie insuliny o Iloraz insulina/ glukagon

co wydzielane jest w stanie głodu

o Glukagon o Epinefryna o Kortyzol

jakie procesy zachodzą w stanie sytości

anaboliczne

jakie procesy zachodzą w stanie głodu

kataboliczne

czego następuje rozkład w głodzi e

o TAG o Glikogenu o Białka

procesy w głodzie

o Glikogenoliza- degradacja glikogenu wątrobowego o Glukoneogenezy- tworzenie glukozy z zasobów energetycznych o Degradacja triacylogliceroli z tkanki tłuszczowej o Degradacja białek

przez co są regulowane szlaki metaboliczne w głodzie

o Dostępność substratów o Regulację allosteryczną enzymów o Modyfikację enzymów (fosforylacja/ defosforylacja) o Indukcja/ ekspresja genów

enzymy aktywne w formie ufosforylowanej

• Fosforylaza glikogenowa • Kinaza fosforylazy glikogenowej • Hormonozależna lipaza

wątroba w głodzie rola

o utrzymanie stężenia glukozy o synteza i dystrybucja ciał ketonowych

co zużywa wątroba w 1 okresie głodzenia

o w pierwszym okresie głodzenia, zużywa glikogen zgromadzony w wątrobie, potem zaczyna się proces glukoneogenezy

jaki enzym umożliwia rozkład glikogenu w wątrobie, gdzie fo nie ma

 możliwe dzięki enzymowi, nieobecnemu w mięśniach- glukozo-6- fosfataza (glikogenoliza, glukoneogenezy)  Możliwe dzięki glukozo-6-fosfatazie obecnej w hepatocytach (defosforyluje glukozę) i uwalnia ją w stanie wolnym do krwioobiegu

wątroba głod- co umożliwia szybką mobilizację zapasów glikogenu

podwyższona wartość glukagon/ insulina indukuje: fosforylacja kinazy fosforylazy glikogenowej (uaktywnianie) • fosforylacja fosforylazy glikogenowej (uaktywnianie)

na ile starczają zapasy glikogenu

24h

przez jakie enzymy pobudzana jest glikogenoliza

• glukagon • epinefrynę • aktywację kinaz przez ich fosforylację

glukonegeneza wątroba stan głodu (enzymy, kiedy się zaczyna, inhibitor)

 Rozpoczyna się 4-6h po ostatnim posiłku • Glukagon aktywuje karboksykinazę fosfoenolopirogronianową • Fruktozo-1,6-bifosfataza  Inhibitor: obecność fruktozo-2,6-bisfosforan

szkielety węglowodorowe do glukoneogenezy pochodza z

• Aminokwasów glukogennych (mięśnie) • Mleczanu (mięśnie) • Glicerolu (tkanka tłuszczowa)

głód- wątroba procesy związane z metabolizmem tłuszczów

o Zwiększone utlenianie kwasów tłuszczowych: o Zwiększona ketogeneza:

o Zwiększone utlenianie kwasów tłuszczowych:

 Kwasy tłuszczowe pochodzi z hydrolizy TAG w tkance tłuszczowej  Główne źródło energii dla wątroby w czasie głodzenia • Beta-oksydacja kwasów tłuszczowych

Zwiększona ketogeneza:

 Jedyny narząd zdolny do syntezy i uwalniania ciał ketonowych (3-hydroksymaślan i acetooctan)- na użytek innych tkanek (wątroba nie ma tioforazy)  Pojawia się w ciągu pierwszych dni głodzenia- utlenianie kwasów tłuszczowych

utlenianie kwasów tłuszczowych

• Musi zostać zahamowany enzym: malonylo-CoA • Wyprodukowane zostaje duże stężenie acetylo-CoA do ketogenezy • Wytwarzanie NADH i zahamowanie cyklu Krebsa (co umożliwia weście acetylo-CoA w szlak ketogenezy)

tkanka tłuszczowa w głodzie- metabolizm węglowodanów

o Ograniczenie transportu Glu do tkanki (przez GLUT-4) o Zmniejszona synteza TAG (bo zmniejszony metabolizm glu w tkance tłuszczowej)

tkanka tłuszczowa w głodzie- metaolzim tłuszczów

o Zwiększony katabolizm tłuszczów: o Zwiększone uwalnianie kwasów tłuszczowych i glicerolu: o Zmniejszony wychwyt kwasów tłuszczowych:

tkanka tłuszczowa w głodzie- o Zwiększony katabolizm tłuszczów:

 Po wpływem epinefryny i glukagonu, aktywowane są kinazy białek, które fosforylują i uaktywniają lipazę wrażliwą na działanie hormonów, która wzmaga hydrolizę triacylogliceroli (TAG)

tkanka tłuszczowa w głodzie- o Zwiększone uwalnianie kwasów tłuszczowych i glicerolu:

Kwasy tłuszczowe (produkt hydrolizy TAG), krwi z adipocytów  Glicerol kierowany do krwioobiegu i wątroby (do procesu glukoneogenezy)  Wątroba dysponuje aktywnością kinazy glicerolowej, wykorzystuje glicerol do glukoneogenezy (brak w mięśniach)

tkanka tłuszczowa w głodzie- o Zmniejszony wychwyt kwasów tłuszczowych

 Aktywność lipazy lipoproteinowej jest zmniejszona  Kwasy tłuszczowe, zawarte w TAG są mniej dostępne dla tkanki tłuszczowej, a bardziej dla mięśni

mięśnie- głód- co jako substrat energertyczny w spoczynku

o Używają kwasów tłuszczowych

mięśnie- głód- co jako substrat energertyczny w akywności

o Najpierw fosfokreatyna i zgromadzony glikogen Po zużyciu glikogenu- kwasy tłuszczowej (tkanka mięśniowa) i ciała ketonowe

mięśnie- głód- metabolizm węglowodanów

o Ograniczenie transportu glukozy przez GLUT-4 o Glukoza z glukoneogenezy wątrobowej jest niedostępna dla mięśni i tkanki tłuszczowej

mięśnie- głód- metabolizm tłuszczów

o U zaawansowanym głodzeniu, mięsnie wykorzystują tylko kwasy tłuszczowe o Mięśniowy pirogronian-przekształcany do alaniny, która jako aminokwas glukogenny, trafia do krwi i do wątroby, gdzie włączana jest do glukoneogenezy

mięśnie- głód- metabolizm białek

o W pierwszych dniach głodu- rozpad białek mięśniowych, a by dostarczyć aminokwasów do glukoneogenezy w wątrobie o Proteoliza inicjowana przez niskie stężenie insuliny i zwiększenie glukokortykosteroidów o W 2 tygodniu maleje intensywność proteolizy

mózg w głodzie

• Najpierw zużywa tylko glukozę jako substrat energetyczny o Utrzymywane przez wątrobową glukoneogenezy • W długotrwałym głodzie ciała ketonowe zastępują glukozę i stanowią główny substrat energetyczny o Oszczędzenie glukozy i białek mięśniowych

nerka w głodzie

• Jeśli długotrwałe, w nerce (kora) zaczyna zachodzić glukoneogenezy (ekspresja genu dla glukozo-6-fosfatazy) • W późnym okresie nerka produkuje około 50% glukozy • Kompensuje kwasicę (związaną z nadmierną produkcją ciał ketonowych)

jak nerka kompensuje kwasicę w głodzie

o Dzięki glutaminie, która jest przekształcana do alfa-ketoglutaranu i amoniaku  Alfa-ketoglutaran-wykorzystywany w glukoneogenezie  Amoniak- przechwyt protonów i wydalanie ich z moczem-zmniejszenie zakwaszenia organizmu

fenyloalanina- endo/egzo, czego prekursor

o Aminokwas egzogenny (trzeba dostarczyć z pożywieniem) o Prekursor:  Substancji barwnikowych  Hormonów tarczycy  Białek strukturalnych

choroby związane z fenyloalaniną

o Fenyloketonuria (PKU) o Związane z tyrozyną  Jej prekursorem jest fenyloalanina: • Alkaptonuria • Tyrozynemia

fenyloketonuria typ I- enzym

 Wrodzony brak hydroksylazy fenyloalaninowej (PAH)

fenyloketonuria typ I- skutki

 Zwiększa się ilość fenyloalaniny w tkankach  Upośledzenie transportu innych aminokwasów do wnętrza komórek  Przemiana fenyloalaniny innym szlakiem  Obniżenie syntezy: • Dopamina • Noradrenalina • Adrenalina • Melanina

fenyloketonuria typ II i III

 Niedobór reduktazy dihydrobiopteryny

fenyloketonuria typ IV i V

 Zaburzenia w syntezie dihydrobiopteryny • Kofaktor enzymów (w tym hydroksylazy fenyloalaninowej)

objawy fenyloketonuruu

 Podwyższone stężenie fenyloalaniny, a obniżone tyrozyny we krwi  Opóźnienie psychoruchowe dziecka  Drgawki  Małogłowie  Zaburzenia napięcia mięśniowego  Wymioty, wysypki  Bladość skóry- zaburzona produkcja melaniny  Mysi zapach moczu i potu

fenyloketonuria nieleczona skutki

 Ciężkiego upośledzenia umysłowego  Problemów z zachowaniem  Padaczki

zaburzenia przemiany tyrozyny

o Alkaptonuria o Tyrozynemia

alkaptonuria- enzym

o Wrodzony niedobór oksygenazy homogentyzynianowej

alkaptonuria- objawy

 Ziemny mocz, po pozostawieniu go na powietrzu  Ciemnienie tkanek, w skutek łączenia się homogentyzynianu z kolagenem  Zwyrodnienie stawów  Kamica nerkowa i upośledzenie czynności nerek  Zwapnienia w gruczole krokowym

tyrozynemia typ i enzym inna nazwa

postać wątrobowo-nerkowa  Wrodzony brak hydrolazy fumaryloacetooctanowej

tyrozynemia typ ii enzym inna nazwa

postać oczno-skóra  Niedobór transaminazy tyrozynowej

o Tyrozynemia noworodków

 Nieodobór hydroksylazy p-hydroksyfenylopirogronianowej  Zwiększone stężenie tyrozyny i fenyloalaniny w osoczu

tyrozynemia objawy

• Gwałtowne pogorszenie funkcji wątroby, w skutek odkładania się fumaryloacetooctanu i maleiloacetooctanu  Dysfunkcja kanalików nerkowych  Hiperkeratoza dłoniowo-podeszwowa  Zaburzona synteza melanin z tyrozyny (melanogenea)  Albinizm (bielactwo):

albinizm rodzaje

• Oczno-skórny: Oczny

albinizm oczno-skórny

 Tyrozynazo-ujemny: • Niedobór tyrozynazy zależnej od miedzi  Tyrozynazo-dodatni  Zahamowana synteza melanin, mimo obecności tyrozynazy o Objawy:  Bardzo jasna skóra  Białe włosy  Blady/ czerwony odcień tęczówki  Nadwrażliwość na światło

albinizm oczny

dotyka tylko gałki ocznej o Objawy:  Tęczówka i siatkówka bardzo jasne  Fotofobia  Zmniejszenie ostrości wzroku

aminokwasy rozgałezione

• Izoleucyna, leucyna, walina

• Choroba syropu klonowego- enzym

o Niedobór dekarboksylazy alfa-ketokwasów  Katalizuje dekarboksylację aminokwasów rozgałęzionych

Choroba syropu klonowego-objawy

Zawartość Val, Leu, Ile i ketokwasów jest podwyższona w osoczu i moczu  Słodki zapach moczu, na skutek odkładania się ketokwasów  Zaburzenia oddychania  Zaburzenia rozwoju psychicznego i fizycznego (nagromadzenie toksycznych metabolitów)

• Acydemia (kwasica) izowalerianowa

o Brak dehydrogenazy izowalerianylo-CoA o Akumulacja kwasu izowalerianowego

acydemia (kwasica) izowalerianowa- objawy

 Odkładanie się kwsu izowalerianowego i innych szkodliwych związków w organizmie  Uszkodzenie układu nerwowego Zapach spoconych stóp- nagromadzenie kwasu izowalerianowego  Ostre zapalenie trzustki Może prowadzić do śpiączki

hipermetioninemia- 3 enzymy

 Adenozylotransferazy metioninowej  N-metylotransferazy glicynowej  Hydrolazy S-adenozylohomocysteiny

hipermetioninemia objawy

 Często brak objawów  Problemy z przyswajaniem wiedzy, ociężałością umysłową,  Problemy neurologiczne  Ospałość  Słabość mięśni  Problemy z wątrobą  Oddech, pot, mocz ma zapach ugotowanej kapusty

homocystynuria typ I

 Wrodzony niedobór syntazy cystationowej • Przekształcca homocysteinę do cystationiny  Zanik reakcji transsulfurylacji • Nie powstaje cysteina, gdyż siarka z homocysteiny nie jest przekazywana na serynę

homocystynuria typ II

 Niedobór metylotransferazy tetrahydrofolianowej  Upośledzenie reakcji transmetylacji • Uniemożliwienie przekształcenia homocysteiny w metioninę

homocytynuria objawy

 Opóźniony rozwój  Niedobory wzrostu, wagi  Niedorozwój umysłowy  Skłonności do zakrzepów tętniczych  Oczne Kostno-szkieletowe

cystationuria

o Wrodzony niedobór cystionazy  Uniemożliwiony rozpad cystationiny do alfa-ketomaślanu, cysteiny i amoniaku o Defekt układu transportowego w cewkach nerkowych i przewodzie pokarmowym  Cystyna  Lizyna  Ornityna  Arginina

cystationuria objawy

o Prowadzi do powstania kamieni nerkowych  Gromadcystationiny w tkankach, nadmiar w moczu i krwi  Niedorozwój umysłowy  Kamica dróg moczowych  Zaburzenia h9ormonalne  Trombocytopenia

• Histydynemia

o Wrodzony niedobór histydazy (amoniokoliaza histydynowa)  Przekształca histydynę do urokanianu

histydynemia objawy

 Zwiększona zawartość histydyny w tkankach i krwi  Często bezobjawowa  Zaburzenia rozwoju  Napady drgawek  Kłopoty ze słuchem  Kłopoty z opanowaniem mowy  Niepełnosprawność intelektualna

• Hiperprolinemia I

o Niedobór dehydrogenzay prolinowej o Mutacja w genie PRODH o Nagromadzenie proliny w organizmie

• Hiperprolinemia II

o Niedobór dehydrogenazy pyrolino-5-karboksylanowej o Mutacja w genie ALDH4A1

hiperprolinemia objawy

o Napady padaczkowe o Niepełnosprawność intelektualna o Drgawki o Problemy neurologiczne o Niedożywienie o Choroby wątroby

zaburzenia cyklu mocznikowego

Hiperamonemia Cytrulinemia Acyduria argininobursztynianowa (kwasica) • Hiperargiuninemia

hiperproteinemia typ I

o Niedobór syntetazy karbamoilofosforanowej I (CSP1)  Niemożność włączania NH3 do cyklu mocznikowego o Zwiększone stężenie NH3 we krwi

hiperproteinemia typ II

o Niedobór karbamoilotransferazy ornitynowej (OTC)  Synteza karmoilufofosforanu jest prawidłowa  Produkt syntezy nie wchodzi w reakcję z ornityną o Stężenie NH3 w tkankach zwiększa się

cytrulinemia

o Niedobór syntetazy argininobursztynianowej (ASS)  Upośledzenie reakcji sprzęganiua cytruliny z asparaginianem o Stężenie cytruliny zwiększa się w:  Krwi  Moczu  Płynie mózgowo-rdzeniowym

• Acyduria argininobursztynianowa (kwasica)

o Niedobór liazy argininobursztynianowej (ASL)  Utrudnienie przekształcania argininobursztynianu w fumaran i argininę o Stężenie argininobursztynianu zwiększa się we:  Krwi  Moczu  Płynie mózgowo-rdzeniowym,

• Hiperargiuninemia

o Niedobór arginazy (ARG1)  Upośledzenie rozpadu argininy do mocznika i ornityny o Stężenie argininy zwiększa się w płynach ustrojowych

puuryny

adeina guanina

pirymidyny

o Tymina o Cytozyna o Uracyl

ksantyna

o Jedna z zasad purynowych o Bezpośredni prekursor kwasu moczowego o Metylowane pochodne:  Hamują rozkład cAMP- wzmaga to degradacje glikogenu, zwiększa dostępność glukozy  Kofeina  Teofilina  Teobromina

dna moczanowa

o Inicjowane przez zwiększone stężenie kwasu moczowego (końcowy produkt katabolizmu puryn) we krwi (hiperurykemia) o Może być spowodowane nadprodukcją lub ograniczonym wydalaniem o Hiperurykemia prowadzi do odkładania kryształków moczanów

odkładnaie kryształków moczanów

 Ostre i przewlekłe zapalenie stawów  Mogą być odkładane w: • Tkankach miękkich o Przyczyna przewlekłego artretyzmu • W nerce o Kamica nerkowa

hiperurykemia

podwyższone stężenie moczanów

hiperurykemia pierwotna

 Mutacje w genie syntetazy PRPP (5-fosforybozylo-1-pirofosforan)  Enzym w efekcie ma: • Zwiększoną szybkość maksymalną reakcji • Niższą stałą Km dla rybozo-5-fosforanu • Zmniejszoną wrażliwość na inhibitory

o Hiperurykemia wtórna

 Zbyt małe wydalanie moczanów przez nerki  Może być pierwotne (problemy z wydalaniem) lub wtórne (do choroby)  Przyczyny: • Choroby nerek • Skutek chemioterapii • Choroba alkoholowa • Choroba von Gierka: • Zespół Lescha-Nyhana

• Choroba von Gierka

o Niedobór glukozo-6-fosfatazy-gromadzenie się glikogenu w wątrobie o Nagromadzenie glukozo-6-fosforanu- produkcja rybozo-5-fosforanu- produkcja PRPP- nadmierna synteza puryn- kwasica mleczanowa i obniżenie rozpuszczalności mleczanów, które się odkładają

• Zespół Lescha-Nyhana

o Defekt genu fosforybozylotransferazy hipoksantyna-guanina (HGPRT) o brak możliwości wykorzystania hipoksantyny i guaniny o wzmożona synteza puryn de novo i wytrącani się kryształów moczanu sodu w stawach, nerkach, OUN

o Objawy hiperurykemii:

 Ostre, nawracające zapalenie stawów  Odkładanie twardych kryształków kwasu moczowego (guzki dnawe)  Przewlekły artretyzm  Nadżerki kostne  Kamienie nerkowe

• Hipourykemia:

o Niedobór oksydazy ksantynowej  Ksantyna nie jest przekształcana do kwasu moczowego  Ksantyna jest produkowana z guaniny- nadmiar ksantyny o Zwiększone wydalanie hipoksantyny i ksantyny o Prowadzi do kamicy ksantynowej i ksantynurii

• Niedobór fosforylazy nukleozydowej (PNP)

o Choroba uwarunkowana genetycznie o Zaburzenie metaboliczne puryn o Charakteryzuje się ciężkim niedoborem odporności z nawracającymi zakażeniami, zaburzeniami wzrostu, chorobami autoimmunologicznymi, nowotworowymi

Niedobór fosforylazy nukleozydowej (PNP) co katalizuje

 Inozynę do hipoksantyny  Guanozynę do guaniny

• Synteza karbamoilofosforanu:

o Regulacyjny etap tworzenia pierścienie pirydynowego z glutaminy i CO2 o Katalizowane przez syntetazę karbamoilofosforanową II  Hamowany przez urydynotrifosforan  Aktywowany przez PRPP  2 typu tego enzymu

syntetaza karbomoilofosforanowa I

o Mitochondrialny o Do biosyntezy mocznika o Źródło azotu NH4+ o Aktywator N-acetyloglutaminian o Brak inhibitora

syntetaza karbomoilofosforanowa II

o Cytozolowy o Biosynteza pirymidyn o Źródło azotu to grupa amidowa (GIN) o Aktywator to PRPP i ATP o Inhibitor to UTP i nukleotydy purynowe

 Upośledzenie mitochondriów powoduje

powoduje przedostanie się typu I do cytozolu i wykorzystania go także do produkcji pirymidyn • Następuje wzrost stężenia pirymidyn i puryn • Powstaje więcej kwasu moczowego i kwasu ortowego • Doprowadza to do schorzeń

o Ortoacyduria

 Związana z zespołem Reye’a  Na skutek uszkodzenia mitochondriów  Wykorzystanie karbamoilofosforanu do syntezy pirymidyn  Niedobór enzymu i upośledzenie cyklu mocznikowego (ornitynotranskarbamoilaza)

• Niedobór deaminazy adenozyny

o Enzym uczestniczący w degradacji AMP o Występuje w cytozolu wszystkich komórek - powoduje akumulację adenozyny o Powoduje ciężki złożony niedobór immunologiczny (SCID)

o Adenozyna jako mediator biologiczny

Zwalnia przewodnictwo przedsionkowo-komorowe, co pozwala przywrócić prawidłową polaryzację • Powstaje w sercu podczas hipoksji i niedokrwieniu- przywraca normoksję • Stymuluje angiogenezę • Stymuluje uwalnianie ze śródbłonka: IL-8, FGF, VEGF

proleki

• 5-fluorouracyl (5-FU) • 5-azacytydyna Arabiznozylocytozyna (arabinozyd cytozyny 3’ azydotymidyna (AZT • Acyklowir (acykloguanozyna) • Allopurynol • Meteotreksat

• Arabiznozylocytozyna (arabinozyd cytozyny)

o Inhibitor replikacji DNA  Uniemożliwia rozkręcenie i rozplecenie nici DNA  Używany w hematologii: • Białaczki • Ziarnica złośliwa • Chłoniaki nieziarnicze

• 3’ azydotymidyna (AZT)

o Inhibitor odwrotnej transkryptazy o Przerywa proces replikacji HIV o Blokuje syntezę DNA na matrycy wirusowego RNA o Przedłuża życie zakażonym o Może spowodować niedokrwistość

• Acyklowir (acykloguanozyna)

o Lek przeciwwirusowy o Leczenie:  Opryszczki pospolitej  Wirus ospy wietrznej  Półpasiec o Zapobiega zakażeniu CMV po transplantologii o Jest selektywny

• Allopurynol

o Zmniejsza wytwarzanie ksantyn i kwasu moczowego o Blokuje aktywność oksydazy ksantynowej o Leczenie:  Pierwotna i wtórna dna moczanowa  Wtórna hiperurykemia  Redukcja ryzyka powstawania złogów moczanowych w drogach moczowych

• Meteotreksat

o Antagonista kwasu foliowego o Lek cytostatyczny o Antymetabolit (lek przeciwnowotworowy) o Lek immunosupresyjny o Modyfikuje przebieg zapalenia stawów o Hamuje działanie reduktazy dihydrofolianowej o Powoduje nie powstawanie dioksyrybonukleotydów

komórki tkanki łąznej

o Fibroblasty, fibrocyty o Chondroblasty, chondrocyty o Osteoblasty, -cyty, -klasty o Komórki tuczne i plazmatyczne o Komórki barwnikowe o Komórki tłuszczowe

kolagen FACIT

kolageny towarzyszące włóknom o przerwanej strukturze helisowej o Kolagen typu 10, 12, 14, 16, 19, 20, 21, 22

• Multipleksyny

kolageny o licznych, nieciągłych domenach o budowie heliakalnej

elastyna

• Hydrofobowe białko o budowie fibrylarnej • Występuje w: o Płucach o Naczyniach o Więzadłach o Skórze • Nadaje odporność na rozciąganie, sprężystość i elastyczność • Wiązanie poprzeczne- desmozyny

białka swoiste

 Fibronektyna  Laminina  Tworzą usieciowaną strukturę, w której znajdują się proteoglikany  Integryny- glikoproteiny błonowe, odpowiedzialne za rozpoznawanie i wiązanie komórek do elementów macierzy pozakomórkowej i komórek między sobą

glikozaminoglikany

kwas glukuronowy/ iduronowy + aminocukier (glukozamina/ galaktozamina)

• Kwas hialuronowy

o Kontrola przechodzenia migrujących komórek podczas morfogenezy i gojenia ran o Przyciąga wodę do substancji pozakomórkowej o Uelastycznia chrząstkę

• Siarczan chondroityny

o Główny składnik chrząstki o Rola w utrzymaniu struktury substancji pozakomórkowej o Cząsteczka sygnałowa w zapobieganiu regeneracji końcówek nerwów po ich uszkodzeniu

• Siarczan dermatanu

o Przede wszystkim w skórze o Uczestniczy w krzepnięciu krwi, gojeniu się ran i oporności na zakażenia

• Siarczan keratanu

o Typ I występuje w rogówce o Typ II- w tkance luźnej łącznej

• Siarczan heparanu

o Połączony z błonami komórek o Pełni rolę receptora o Regulacja wzrostu komórek o W błonach podstawnych nerek-udział w selektywnej filtracji kłębuszkowej

• Heparyna

o W komórkach tucznych, wątrobie, płucach i skórze o Antykoagulant o Wiąże lipazę lipoproteinowa- uwolnienie do krążenia o Lek w leczeniu zakrzepicy, miażdżycy o Indukuje angiogenezę

 Biosynteza proteoglikanów:

• Przyłączenie GAG do rdzenie białkowego, wydłużanie i zakończenie łańcuchów • Zachodzi w siateczce śródplazmatycznej • Modyfikacja w aparacie Golgiego

• Wytwarzanie nieprawidłowego kolagenu o Typu I

 Wrodzona (samoistna) łamliwość kości • Większa predyspozycja kości do łamliwości • Cienki i przejrzyste twardówki oczu • Mutacje genie alfa1 lub 2 łańcuchów kolagenu I • Objawy: o Łamliwość kości o Upośledzony słuch o Niebieska twardówka

Wytwarzanie nieprawidłowego kolagenu typ II

 Skłonność do złamań już w życiu płodowym/ porodu

Wytwarzanie nieprawidłowego kolagenu typ III

 Skłonność do złamań  Niski wzrost  Skrzywienie kręgosłupa  Krótkie kończyny  Niebieskie twardówki

Wytwarzanie nieprawidłowego kolagenu typu IV

 Skłonność do złamań  Niebieskie twardówki oka  Zahamowanie rozwoju

• Osteoporoza

o Uogólnione zmniejszanie się masy tkanki kostnej, co powoduje jej osłabienie o Pierwotny typ I  U kobiet po menopauzie o Typ II  Po 75 roku życia

osteoporoza objawy

 Łatwe złamania  Rozrzedzenie tkanki kostnej- widoczne ścieńczenie i zmniejszenie ilości beleczek kostnych kości gąbczastej  Różnica ilościowa

zespół Ehlersa- Danlosa

o Nadmierna hipermobilość stawów o Delikatna, hiperelastyczna skóra o Typy:  Z nadruchomością (kolagen III)  Klasyczny (I i V)  Naczyniowy (III)  Z kyfoskoliozą  Stawowy (I)  Skórny

• Zespół Alporta

o Zaburzenia włókien kolagenowych typu IV o Mutacja genu COL7A1  Krwiomocz, białkomocz  Neurogenna głuchota  Pękająca skóra nawet w wyniku urazów  Skóra delikatna jak skrzydła motyli

zespoł Menkersa

o Niedobór miedzi  Upośledzenie tworzenia włókien kolagenowych  Brak aktywności oksydazy lizynowej o Objawy:  Kręcone włosy  Opóźnienie wzrostu

• Szkorbut (gnilec)

o Niedobory hydrolazy prolinowej i lizynowej -nieprawidłowa struktura kolagenu  Kwas askorbinowy to kofaktor o Objawy:  Krwawienie z dziąseł  Podskórne krwawienie  Zmiany skórne • Rogowacenie naskórka • Wybroczyny • Upośledzenie gojenia ran

kolagenozy

o Choroby autoimmunologiczne tkanki łącznej, związane z upośledzeniem kolagenu o Objawy widoczne w stawach i skórze Choroby RZS  Toczeń  Twardzina  Zapalenie wielomięśniowe  Zespół Sjogrena

zaburzenia w sytnezie elastyny

• Zespół Williamsa- Beurena o Delecja genu elastyny o Zaburzenie dotyczy tkanki łącznej i OUN o Przyczyna nadzastawkowego zwężenia tętnicy głównej Zmniejszenie ilości elastyny

zespół marfana

o Na skutek nieprawidłowej budowy fibryliny-1  Mutacje genu fibryliny o Objawy:  Długie kończyny  Szczupła budowa ciała  Arachnodaktylia  Skolioza  Nadmierna wiotkość stawów  Podwichnięcie soczewek

mukopolisacharydozy

o Choroby metaboliczne z grupy lizosomalnych chorób spichrzeniowych (LSD) o Brak lub niedobór aktywności hydrolaz lizosomalnych, zaangażowanych w rozkład GAG o Ciągła akumulacja GAG w lizosomach o Upośledzenie tkanek, narządów

mukopolisacharydozy-objawy

Zaburzenie r. umysłowego  Zmętnienie rogówki  Powiększony obwód głowy  Bezdech senny  Infekcje kręgosłupa piersiowego  Pogrubienie rysów twarzy  Szeroki nos  Problemy z mową i słuchem  Zwężenie zastawek serca  Hepatosplenomegalia  wolny wzrost

rola ATP w skurczu

o Wyciąganie filamentów cienkich (aktynowych) pomiędzy filamenty grube (miozynowe) o Skracanie sarkomeru- działanie filamentów grubych o Główki miozynowe wędrują wzdłuż filamentów cienkich w powtarzających się cyklach przyłączania i odczepiania

1 cykl skurczu ile ATP

3

rozpad ATP

 Pod wpływem ATP-azy  Zwiększenie zawartości ADP  Resynteza ATP na drodze przemian tlenowych i beztlenowych

systemy resyntezy ATP

• Błyskawiczny o Substrat: fosfokreatyna • Sygnalizacyjny o Substrat: ADP o Katalizowane przez miokinazę • Mleczanowy (beztlenowy) • Mitochondrialny (tlenowy)

rodzaje włókien nerwowych- typ I

• Wolno kurczliwe • Powolne • Czerwone • Mała prędkość skracania • Głównie metabolizm tlenowy • Forma wolna ATP-azy • Większa wytrzymałosć

rodzaje włókien nerwowych- typ II

• Szybko kurczliwe • Duża prędkość skracania • Białe • Metabolizm beztlenowy • Forma szybka ATP-azy • Większe możliwości szybkościowo-siłowe

skurcz izotoniczny

zmnienia się długość mięsnia przy stałym poziomie napięcia  Wynik- ruch

skurcz izometryczny

wzrasta napiecie, przy stałej długości  Utrzymanie ciała w stałym położeniu  Trzymanie ciężarów

skurcz auksotoniczny

zmiana długości i napięcia mięśni  Chodzenie, bieganie

skurcz tężcowy

• Impulsy bardzo szybko, szybciej niż rozkurcz mięśnia o Szczękościsk

skurcz  Tężcowy niezupełny

• Jeżeli impulsy docierają w czasie dłuższym niż skurcz (gdy zaczyna się rozkurczać) • Fizjologiczny

skurcz  Tężcowy zupełny

• Mięśnień cały czas w skurczu, bo szybko impulsy (zanim rozpocznie się rozkurcz)

skurcz  Pojedynczy

• Wywołany przez pojedynczy impuls nerwowy • Trwa kilka sekund • Po skurczu następuje rozkurcz • Duże odstępy między impulsami

rodzaje wysiłku fizycznego

o Anaerobowy (beztlenowy)  Przewaga udziałów beztlenowych  Wysiłek krótkotrwały (do 30 minut)  Duża intensywność o Areobowy (tlenowy)  Przewaga procesów tlenowych  Wysiłek długotrwały  Angażuje duże masy mięśniowe o Mieszany

o % maksymalnego poboru tlenu

 Zdolność pochłaniania tlenu przez organizm  Wskaźnik wydolności fizycznej- głównie tlenowej  Określa się w %

o Próg mleczanowy

 Intensywność wysiłku, po przekroczeniu którego stężenie mleczanu wzrasta powyżej normy  Norma- 1,3 mmol/l

intensywnosć I wysiłku fizycznego

 Do 30% VO2 max  System IV- tlenowy/ mitochondrialny  Przyczyna przerwania- psychiczna

intensywnosć II wysiłku fizycznego

 30-60% VO2 max  System IV- tlenowy/ mitochondrialny  Przyczyna przerwania- psychiczna

intensywnosć III wysiłku fizycznego

 60-90%  System IV- tlenowy i wspomagający mleczanowy  Przyczyna przerwania- wyczerpanie zapasów cukrów

intensywnosć IVa wysiłku fizycznego

 90-100%  System III- glikolityczny/ mleczanowy i wspomagający fosfokreatynowy i tlenowy  Przyczyna przerwania- zakwaszenie komórki mięśniowej

intensywnosć IVb wysiłku fizycznego

 100%  System I: fosafokreatynowy, wspomagający mleczanowy  Przyczyna przerwania- wyczerpanie fosfagenów (ATP i fosfokreatyny)

wysiłek lekki

o Niewielkie obciążenie o Wzrasta częstość skurczów serca  110-130/min o Niewielkie zużycie glikogenu mięśniowego o Obniżenie poziomu glikogenu we włóknach typu I (wolnokurczących się) o Stężenie glu i kwasu mlekowego- nie ulega zmianie

wysiłek lekki- ile VO2max

 30-40% VO2max

wysiłek umiarkowany

o 60-70% VO2max o Częstość skurczów serca  150-160/min o Wyczerpanie po 2-3h o Glikogen najszybciej zużywany we włóknach typu I, najwolniej w IIX o Wyczerpanie glikogenu we wszystkich typach włókien o Niewielki wzrost stężenia kwasu mlekowego

wysiłek o dużym obciążeniu

o 90% VO2 max o Częstość skurczów zbliżona do maksymalnej o Wyczerpanie po różnym czasie trwania (5-60 min) o Najszybciej zużywany glikogen we włóknach typu IIX, najwolniej w typu I o Podwyższone stężenie mleczanu i kwasica Zahamowanie glikolizy

zużycie kolagenu we włóknach miesniowych

 we włóknach typu IIX- całkowicie  Typ IIA- 70%  Typu I- 25%

• Wysiłek krótkotrwały o maksymalnej mocy

o Dominuje energetyka beztlenowa o Spada wielkość mocy, a rosnie znaczenie energetyki tlenowej o Zużycie około 14 mmol/ATP/kg mięsia/ s  Zasoby ATP w mięśniach szkieletowych- 24 mmol/kg o Główny mechanizm resyntezy- beztlenowe reakcje energetyczne

• Reakcje beztlenowe resyntezy ATP:

o Reakcja kinazy kreatynowej  Powstaje: • ATP • Kreatyna o Glikoliza  Powstaje: • 3ATP • 2 jony mleczanowe • 2H+ o Reakcja miokinazowa  Powstaje: • ATP • AMP

rola fosfokreatyny

o Stężenie w komórkach mięśniowych: 20-25 mmol/kg o Najważniejsze źródło E w początkowej fazie wysiłków o maksymalnej intensywności o Jedyny substrat do resyntezy ATP w pierwszych 10 sekundach maksymalnego wysiłku

• Rola glikolizy

o Po rozpoczęciu wysiłku- aktywacja glikolizy beztlenowej o Następuje rozkład:  Glikogen mięśniowy • 1g/kg  Glukoza z krwi o Pirogronian  Utleninenie lub przemiana w mleczan o Przy dużym wysiłku rośnie znaczenie procesów tlenowych

• Enzymy procesów beztlenowych

o ATP-aza miofibrylarna o Kinaza keratynowa o Fosforylaza o Fosfofruktokinaza

• Substraty energetyczne:

o ATP o Fosfokreatyna o Glikogen o Zdolność wiązania jonów wodorowych (pojemność buforowa)

• Zapotrzebowanie energetyczne

o Zwiększone podczas wysiłku o Waha się:  14 660-25 100 kJ  3500-6000 kcal  Intensywny trening: 2095- 4200 kJ (500-1000 kcal) o Dzienne zapotrzebowanie na energię:  Ponad 29 330 kJ (7000 kcal)

• Glikogen mięśniowy

o Umożliwia zwiększenie wydolności organizmu pod względem natężenia i czasu trwania wysiłku o Zwiększone zapotrzebowanie u sportowców wytrzymałościowych o Przy wysiłku umiarkowanym, trwającym dłużej, zwiększa się wykorzystanie tłuszczów jako źródła E

wysiłek długotrwały podział

o Podprogowe o Ponadprogowy:

wysiłek podprogowy

 Intensywność nie przekracza progu mleczanowego  Wysiłek lekki  Trening wytrzymałościowy/ program rehabilitacyjny pacjentów  Główny substrat energetyczny: kwasy tłuszczowe (mają dominujący udział w syntezie ATP)

wysiłek ponadprogowy

 Intensywność przekracza próg mleczanowy  Rośnie znaczenie glikogenu w resyntezie ATP Wzrost mleczanu w mięśniach i krwi , przed osiągnięciem pełniej mocy energetyki tlenowej (100% VO2max) Wzrost znaczenie glikogenu jako substrat energetyczny

 Punkt skrzyżowania

punkt, w którym głównym źródłem energii stają się węglowodany, nie tłuszcze

zmiany VO2max w wysiłkach ponadprogowych

o W wysiłkach podprogowych, do 50%VO2max wzrasta zużycie kwasów tłuszczowych, potem maleje:  80%VO2max mniejsze znaczenie, niż w wysiłku 25%VO2max

• Wydłużanie czasu trwania wysiłku

o Rośnie znaczenie glikogenu i wolnych kwasów tłuszczowych w resyntezie ATP o Przed wysiłkiem rezerwy triglicerydów są duże, później ubytek, a po wysiłku całodniowym- znikome (wyczerpanie możliwe) o Zasaby glikogenu są ograniczone (90 min)

energia w wysiłku długotrwałym

Wzrost stężenia ADP w mitochondriach o Dostępność tlenów i substratów energetycznych:  Początkowo mała  Wzrasta po kilkudziesięciu sekundach o Stan równowagi czynnościowej ustala się po kilku minutach pracy

steady rate

 Stan stabilnego poboru tlenu  Występuje w wysiłkach podprogowych  W wysiłkach ponadprogowych, występuje tylko w fazie szybkiego poboru tlenu (3 min wysiłku) • W wysiłkach ponadprogowych, po zakończeniu steady state, pobór tlenu ciągle wzrasta

deficyt tlenowy

o Różnica między zapotrzebowaniem tlenowym, a pobieraniem tlenu o Występuje dzięki:  Małej rezerwie tlenu w mięśniach • Utlenowana mioglobina  Procesy beztlenowe

zapotzrbowanie tlenowe

• Ilość tlenu niezbędna do uzyskania w procesach tlenowych, całkowitej ilości energii wydatkowanej przez organizm w czasie wysiłku

• W wyniku treningu wytrzymałościowego

Wzrost zdolności wykorzystania wolnych kwasów tłuszczowych w procesach energetycznych o Zwiększenie akt. enzymów transportujących wolne kwasy tłuszczowe do mitochondriów i enzymów katalizujących procesy utleniania Rośnie liczba i sprawność mitochondriów

trening wytrzymałościowy wzrost jakich enzymów

o Wzrost aktywności enzymów oksydacyjnych:  Dehydrogenaza bursztynianowa  Dehydrogenaza acylo-CoA  Reduktaza NADH-konezym Q  Oksydaza cytochromowa

czynniki wpływające na wytrzymałość

o Dostępność tlenu o Ilość mitochondriów o Aktywność enzymów o Dostępność substratów o Zawartość karnityny

tapering

• Stopniowe zmniejszanie ćwiczeń wysiłkowych, przed zawodami • Stosowany w bezpośrednim okresie przygotowania do zawodów• Zmniejszanie objętości treningowej • Pozwala mięśniom odbudować się i zmagaz. glikogen • Spożywanie posiłków bogatych w węglowodany

klasy lipidów w osoczu

o Triglicerydy o Fosfolipidy o Cholesterol o Wolne kwasy tłuszczowe

transport krótkołańcuchowych lipidów

o Krótkołańcuchowe (do 10 atomów węgla) rozpuszczają się

transport długołańcuchowych lipidów

nierozpuszczalne  Transportowane w połączeniu z albuminami

 Kompleksy z amfipatycznymi lipidami i białkami (lipoproteiny)

• Wnętrze: o Hydrofobowy rdzeń z triglicerydów i estrów cholesterolu • Otoczne hydrofilową powłoką z o Fosfolipidów o Triglicerydów o Estrów cholesterolu o Białek- apoproteiny

• Rozkład elektroforetyczny (do +) lipoprotein, od najszybszych do najwolniejszych:

o HDL- alfa-lipoproteiny o LDL-beta-lipoproteiny o VLDL- pre-beta-lipoproteiny o Chylomikrony zostają na miejscu

apolipoproteinny funkcje

Stabilna cześć struktury, wpływająca na jej integralność Reagują z receptorami w tkankach  Regulują aktywność enzymów uczestniczących w przemianach lipoprotein

apo, które sa  Stabilna cześć struktury, wpływająca na jej integralność:

• APO-1 – główna apo HDL • Apo B-48 i główna apo chylomikronów • Apo B-100 – główna apo VLDL, IDL, LDL • Apo C-1, 2, 3 – mogą przemieszcać się miedzy lipoproteinami

apo, które reaguja z receptorami w tkankach

• Apo E – usuwanie cząstek resztkowych chylomikronów i IDL • Apo B-100 i apo E- współdziałają w usuwaniu z krążenia LDL • Apo-I – ligand dla receptorów HDL

apo, które regulują aktywność enzymówuczestniczących w przemianach lipoprotein

• Apo C-2 – aktywuje pozawątrobową lipazę lipoproteinową (LPL) • Apo C-3 – hamuje lipazę lipoproteinową • Apo A-1 i apo C-1 – aktywatory acylotransferazy lecytyna: cholesterol (LCAT) • Apo-2- inhibitor LCAT

chylomikrony- cechy

o Najniższa gęstość o Największa średnica o Najwięcej lipidów, najmniej apoprotein o Powstają w eneterocytach

chylomikrony- co transportują

 Głównie triglicerydy (88% masy), pochodzące z diety, do większości tkanek, gdzie są utlenianie lub do tkanki tłuszczowej, gdzie są magazynowane  Cholesterol (wolny/ zestryfikowany kwasem tłuszczowym)  Witaminy rozpuszczalne w tłuszczach

chylomikrony- apo

 Apo B-48  Apo E  Apo C  Apo C-2 – potrzebne do aktywacji lipazy lipoproteinowej

chylomikrony- co na skutek działania LPL

• 2-monoacyloglicerolu • Wolnych kwasów tłuszczowych- 90 % wszystkich TG • Cząstka resztkowa (remnant)

co z remnamentem chylomikronów

o Bogata w cholesterol i jego estry o Wychwytywane przez wątrobę za pomocą apo E o Apo C powraca do HDL o Cholesterol hamuje syntezę cholesterolu endogennego w hepatocytach

VLDL gdzie powstają

wątroba

VLDL co transportują

 Endogennie wytworzone trójglicerydy (60% masy)  Fosfolipidy  Cholesterol

VLDL apo

 Apo B-100  Apo-E

VLDL kiedy zwiększona synteza

 Podczas sytości  Dużej zawartości węglowodanów w diecie  Spożywania alkoholu  Dużego stężenia wolnych kwasów tłuszczowych podczas głody

VLDL co na skutek działania LPL

 Tracą triglicerydy i przekształcają się w Lipoproteiny o pośredniej gęstości- IDL  Remnanty VLDL (IDL) mogą być wychwytywane przez hepatocyty i wprowadzane do środka, gdzie na skutek lipazy lipoproeinowej stają się lipoproteinami o małej gęstości- LDL

LDL co transportują

 Cholesterol z wątroby do tkanek pozawątrobowych

skład LDL

 Estry cholesterolu- 48%  Wolny cholesterol – 10%  Triglicerydy- 5%

kiedy LDL mają apo-B-100

gdy powstają z VLDL

jak usuwany jest nadmiar LDL

fagocytoza

rodzaje LDL

 Duże, lekkie LDL (fenotyp A LDL) • U ludzi z niezaburzonym metabolizmem lipidowym- 70% populacji  Małe, gęste LDL (fenotyp B LDL) • Zawierają więcej cholesterolu i triglicerydów, białka • Przebywają dłużej w krążeniu • Podatne na modyfikacje oksydacyjn

 Czynniki wpływające na rodzaje LDL:

• Płeć • Wiek • Dieta

HDL- prawidłowe stężenie

35-60 mg/dl

HDL funkcja

o Usuwają nadmiar cholesterolu z komórek i transportują go do wątroby, o Odpowiedzialne za odwrócony transport cholesterolu z tkanek obwodowych do wątroby o Pobrany wolny cholesterol estryfikują

HDL gdzie powstają

o Powstają w wątrobie i enterocytach

HDl cechy

o Najniższa średnica, najwyższa gęstość o Mniej lipidów, a więcej apoprotein (50%)

co maja HdL po wydzieleniu z wątroby

 Wolny cholesterol  Fosfolipidy (głównie lecytynę)  Apolipoproteiny: • E • A • C (w dyskoidalnych HDL)

estryfikacja przezz HDL

 Enzym acyllotransferaza lecytyna: cholesterol (LCAT) • Aktywator apo A-1  Przenoszone z HDL do VLDL i LDL przez CETP (wzrost stężenia VLDL i LDL) • Inhbitory CETP- zmniejszenie w osoczu LDL i nie-HDL

HDL2

• Frakcja zawierająca estry cholesterolu • Większa i mniejszej gęstości • Pobierane przez hepatocyty endocytozą

ktora frakcja lipoprotein to o Rezerwuar apoprotein

HDL

prawidłowe stężenie triglicerydów i cholesterolu

o Triglicerydów: 35-160 mg/dl  Kobiety- 35-135 mg/dl  Mężczyźni- 40-160 mg/dl  Dzieci- poniżej 100 mg/dl o Cholesterolu całkowiegoo: 150-200 mg/dl

hiperlipidemia

o Przekroczone górne granice norm o Nazywana hiperlipoproteinemia o Wrodzone/ nabyte zaburzenia metabolizmu lipidów Do oceny przydatny rozkład elektroforetyczny lipoprotein

hiperlipidemia objawy

 Wczesny rozwój miażdżycy  Choroba wieńcowa  Zmiany skórne- żółtaki

o Hiperlipidemie pierwotne:

 Rod. hipercholesterolemia  Rod. dys-beta-lipoproteinemia  Rodzinny niedobór LPL  Rodzinna hipertriglicerydemia  Hiperlipidemia wielogenowa spowodowana różnymi defektami lipoprotein  Choroba tangerska- rodzinny niedobór HDL  Niedobór LCAT

 Rodzinna hipercholesterolemia

• Częściowa utrata zdolności wychwytywania LDL przez komórki/ niemożność przetransportowania lipoprotein związanych z receptorem do komórki • Przyczyna- mutacja genu receptora tkankowego lipoprotein frakcji LDL

 Rodzinna hipercholesterolemia- skutki

o Wysokie stężenie LDL o Wysokie stężenie choelsterolu w osoczu o Podwyższone stężenie triglicerydów, LDL, VLDL o Wczesny rozwój miażdżycy o Pogrubienie i stwardnienie ściany tętnic, zwężenie ich światła o Zwiększone ryzyko zawału serca o żółtaki

 Rodzinna dys-beta-lipoproteinemia

• Niewłaściwe wychwytywanie resztek VLDL (IDL) • Mutacja genu apolipoproteiny E • Ujawnia się w wieku dojrzałym

Rodzinna dys-beta-lipoproteinemia- skutki

o Zwiększenie IDL w osoczu o Zwiększenie triglicerydów i cholesterolu o Żółtaki o Przedwczesna miażdżyca

 Rodzinny niedobór lipazy lipoproteinowej

• Uniemożliwiony jest rozkład triglicerydów

Rodzinny niedobór lipazy lipoproteinowej-skutki

o Zwiększenie stężenia chylomikronów we krwi o Triglicerydów (nawet do 2 tys mg/dl) o Prawidłowa zawartość cholesterolu o Zapalenie trzustki  Rozpad chylomikronów, przeniknięcie substancji do trzustki i jej uszkodzenie o Nawracające silne bóle brzucha

 Rodzinna hipertriglicerydemia

• Zwiększenie stężenia triglicerydów w osoczu krwi o 200-500 mg/dl • Zwiększenie VLDL i chylomikronów • Brak objawów klinicznych o Objawy jak w rodzinnym niedoborze lipazy lipoproteinowej

 Hiperlipidemia wielogenowa spowodowana różnymi defektami lipoprotein

• Zwiększenie stężenia VLDL lub LDL • Nadmierne wytwarzanie VLDL w wątrobie • Ujawnia się w okresie dojrzewania, pełny obraz po 30 rż • Brak typowych objawów klinicznych

 Choroba tangerska- rodzinny niedobór HDL

• Wrodzony niedobór apolipoproteiny A-1 i 2 • Zmniejszenie stężenia i wadliwa struktura HDL • Uogólniona destrukcja lipoprotein • Powstają nieprawidłowe chylomikrony i VLDL • Odkładanie się estrów cholesterolu w osoczu

Choroba tangerska- rodzinny niedobór HDL- objawy

o Powiększone, pomarańczowe migdałki o Hepatosplenomegalia o Powiększenie węzłów chłonnych o Objawy neurologiczne (osłabienie mięśni i czucia)

niedobór LCAT

• Zaburzony proces estryfikacji cholesterolu • Zmniejszenie stężenia estrów cholesterolu w osoczu i odkładanie się lecytyny • Zmienienie wszystkich frakcji lipoproteinowyh • Kompleksy LDL i VLDL są zróżnicowane po wzgl wielości

niedobór LCAT-objawy

o Zmętnienie rogówki o Niedokrwistość hemolityczna o Białkomocz o Niewydolność nerek

czas półtrwania białek

 Kilka godzin- białka krzepnięcia  14 dni- albuminy  24 dni immunoglobuliny

prawidłowy poziom białka w surowicy

: 60-80g/l o Poniżej normy- za mało albumin o Powyżej normy- za dużo immunoglobulin

Hipoproteinemia-przyczyny

 Niedożywienie  Wadliwe wchłanianie białka z p. pokarmowego  Nadmierna utrata białka- jelita  Zespół nerczycowy  Rozstrzenie oskrzeli  Oparzenia  Stany zapalne z wysiękiem  Rozległe krwawienia wewnętrzne  Nowotwory  Nadczynność tarczycy  Sepsa

Hipoproteinemia- kiedy stan krytyczny

poniżej 45 g/l białka całkowitego i poniżej 20g/l albumin  Niskie ciśnienie osmotyczne  Ucieczka wody poza naczynia  Przesięki do jam ciała  Tworzenie obrzęków  Nasilone wypełnienie łożyska naczyniowego- hipowolemia

hiperproteinemia

o Powyżej 80 g/l o Wynik zwiększenia stężenia klas immunoglobulin

na co wskazuj hiperproteinemia

 Znaczne odwodnienie  Marskość wątroby  Przewlekłe stany zapalne  Kolagenozy  RZS  Toczeń  Choroby autoimmunologiczne

o Dodani bilans azotowy

 Przyjmowanie więcej azotu niż wydalanie  Charakterystyczne dla: • Rosnących dzieci • Kobiet w ciąży

o Ujemny bilans azotowy

 Po operacjach  Nowotwory  Przyjmowanie za mało białka

kiedy biało jest źródłem E

o Gdy za mało energii z węglowodanów i tłuszczów o Upośledza to gospodarkę białkową

białko pełnowartościowe

 Zawiera wszystkie niezbędne aminokwasy, w porcjach wystarczających  Wysoki wskaźnik białka  Mleko • Pełnowartościowe białko • Źródło wapnia, witamin B2

białko niepełnowartościowe

 Nie mają wszystkich aminokwasów  Białka roślinne- mniejsza zawartość lizyny, tryptofanu, metioniny, waliny • Zawartość tych aminokwasów określa jakość białka • • Nasiona roślin strączkowych • Zboża

wskaźnik białka

określa stopień wykorzystania aminokwasów danego białka do budowy białek ustrojowych

• Czynniki wpływające na obliczenie wielkości zapotrzebowania na białko:

o Stan gospodarki energetycznej organizmu o Stan fizjologiczny o Wiek o Stan zdrowia o Masa ciała o Aktywność fizyczna

zapotrzebowanie na bialko

o Dorośli- 0,88 g/kg/m.c./dobę  10-20 zapotrzebowania energii  15-20% dla starszych

choroba Marasmus

 Drastyczne zmniejszenie masy ciała  Zanik tkanki tłuszczowej i mięśniowej  Niedokrwistość  Spadek odporności  Upośledzenie funkcji trawienia, wchłaniania i oddychania  Zahamowanie tempa rozwoju u dzieci  Atrofia sercowa  Zmniejszona masa mózgu

choroba Kwashiorkor

 U dzieci po odstawieniu mleka matki, przechodzi na dietę skrobiową  Obrzęki  Zwiększony katabolizm  Upośledzenie syntezy albumin  Stłuszczenie wątroby  Zmiany w pigmentacji  Jadłowstręt  Zahamowanie procesu rozwoju

wzmożone spożycie białek

o Wzmożony katabolizm o Wykorzystanie białka jako materiału energetycznego o Hiperkalcinuria (-> osteoporoza) o Kwasica o Zwiększone ryzyko powstawania kamieni nerkowych ze szczawianu wapnia

hemoglobina rodzaje

 90% to HbA- hemoglobina prawidłowa(alfa2beta2)  2-5% HbA2- hemoglobina prawidłowa  Do 10% hemoglobina glikowana  Mniej niż 2% hemoglobina płodowa HbF  HbS- hemoglobina nieprawidłowa, odpowiedzialna za anemię sierpowatą

 HbS

• Zmiana z glu na val • Nieprawidłowa struktura I rzędowa

ile tlenu wiąże Hb

 1g Hb wiąże 1,36 cm3 tlenu

hemoglobina utlenowana

o Do jonów Fe2+ przyłączają się 4 cząsteczki tlenu i powstaje oksyhemoglobina

o Karboksyhemoglobina

 Połączona z CO  Wiązanie 300 x mocniejsze niż z tlenem  Zahamowana zostaje oksydaza cytochromowa uczestnicząca w utlenianiu komórkowym

o Karbaminohemoglobina

 CO2 połączone z wolnymi grupami aminowymi  Sposób transportu około 20% CO2

normy hemoglobiny

 Mężczyźni: 12,5-18g  Kobiety: 11,5-16g  Noworodki: 20g • 3-miesięczne niemowlaki- 10g

o Rozpad erytrocytów

 Część białkowa degradowana do aminokwasów  Żelazo włączane w pulę żelaza  Porfirynowa część hemu- degradowane w komórkach siateczkowo-śródbłonkowych wątroby i śledziony przez enzymy

rozpad erytrocytów enzymy

• Oksygenaza hemowa frakcji mikrosomalnej • Następuje hydroksylacja węgla w grupie metinowej i usunięcie go w postaci CO2 • Powstaje biliwerdyna- niebieskozielony barwnik o Pod wpływem reduktazy biliwerdyny zredukowana do bilirubiny, kt. dyfunduje do krwi

o Bilirubina wolna

pośrednia/ przedwątrobowa: 0,1-1,0 mg/ 100 cm3,  W warunkach fizjologicznych- występuje tylko ona  W efekcie jest sekretowana do żółci i wydalana

podwyższone stężenie bilirubiny wolnej

• Uszkodzeniem miąższu wątroby • WZW • Marskość wątroby • Zatrucia • Leki

o Losy bilirubiny

 75% -reakcja z UDP-glukuronianem i pow. diglukuronidy bilirubiny (katalizowane przez UDP-glukoronozylotransferazę)  15% -reakcja z aktywnym siarczanem (PAPS) (sulfotransferaza)- siarczany bilirubiny  10% połączenia z glicyną, tauryna i metioniną

o Bilirubina sprzężona

bezpośrednia/ wątrobowa,  Tworzą ją pochodne bilirubiny  Jest aktywnie wydzielana do żółci wbrew gradientowi stężeń  Prawidłowo nie występuje w osoczu, rozp w wodzie

podwyzszenie poziomu bilirubiny sprzężonej

• Defekt wydzielania bilirubiny do żółci • Niedrożność przewodów żółciowych • Kamica żółciowa • Nowotwór • Zwężenie przewodów żółciowych

 Hiprbilirubinemia

1mg/dl  Gdy stężenie przekracza 2-2,5 mg/dl dyfunduje do tkanek i powstaje żółtaczka

żółtaczka miąższowa

• Upośledzenie sprzęgania bilirubiny w wątrobie • Podnosi się: o Bilirubina pośrednia i bezpośrednia (bilirubina w osoczu) o Bilirubina w moczu • Spada: o Urobilinogen w moczu

żółtaczka zastoinowa

• Zaczopowanie przewodów żółciowych • Brak bilirubiny pośredniej • Podnosi się poziom bilirubiny bezpośredniej i w moczu • Brak urobilinogenu w moczu

żółtaczka hemolityczna

• Nadmierny rozpad erytrocytów • Podnosi się: o Bilirubina pośrednia i urobilinogen w moczu o Brak bilirubiny bezpośredniej i bilirubiny w moczu

żółtaczka fizjologiczna noworodków

• Wzrost stężenia bilirubiny pośredniej/ przedwątrobowej • 60% zdrowych noworodków, 80% wcześniaków • Widoczna po dobie • Najwięcej bilirubiny całkowitej w 3-5 dobie (nie więcej niż 16 mg/dl) • Trwa do 7 dni

żółtaczka fizjologiczna noworodków-przyczyna

o Nadmierna hemoliza erytrocytów o Niewydolność wątroby do skutecznego sprzęgania  Zmniejszona aktywność UDPG-T o Wydzielanie zwiększonej ilości bilirubiny o Zwiększone zwrotne wchłanianiem bilirubiny pośredniej z jelit

kiedy bilirubina przekracza barierę krew-mózg

20mg/100 cm3

właściwosci żelaza

 Występowanie na 2 stopniach utlenienia- udział w reakcjach redox  Zdolność do tworzenia trwałych kompleksów

formy występowania żelazaa

 Składniki hemoprotein (składnik pierścienia porfirynowego) • Enzymy w redox • Białka przenoszące tlen  Związki niehemowe • Białko transportujące żelazo- transferryna • Białko magazynujące żelazo- ferrytyna i hemosyderyna • Enzymy

gdzie wchłanianie żelaza

dwunastnica i bliższy odcinek jelita cienkiego  Głównie w postaci jonów Fe3+

czynniki wpływające na wchłanianie żelaza

• Witamina C i substancje redukujące- ułatwianie wchłaniania hemoglobiny • Fosforany, szczawiany – tworzą nierozpuszczalne kompleksy i hamują wchłanianie • Stopień wysycenia apotransferyny

apoferrytyna

białko wiążące żelaza- tworzy ferrytynę

transferryna

 Globulina  Wysycona żelazem w 30%  Wartość referencyjna: 25-50 umol/l

ferrytyna

 Rozpuszczalne w wodzie  Połączenie apoferrytyny i Fe3+  Wysycona całkowicie zawiera 17-23% żelaza  Główna postać żelaza zmagazynowana w tkankach  Wartość referencyjna: • 15-440 g/dm3- mężczyźni • 10-200 g/dm3- kobiety

żelazo ile g

 Całkowita masa: 4g  W hemoglobinie: 2,5g  W ferrytynie i hemosyderynie: 1g  W mioglobinie i enzymach: 0,3g  W transferrynie 3-4mg  W surowicy w warunkach prawidłowych: 60-180 ug/100 cm3

żelazo dzienne wydalanie

 0,5-1 mg/ doba

żelazo ile w diecie

10-15mg żelaza  Wchłaniane jest 5-10% (1mg)

hiperproteinemia a GFR

• Zatrzymanie wody w naczyniach • Zmniejszenie GFR • Przeciwstawianie się filtracji

zahamowanie filtracji

 Spadek ciśnienia krwi/ wzrost ciśnienia śródtorebkowego

wzrost filtracji

 Wzrost ciśnienia krwi/ zmniejszenie ciśnienia onkotycznego białek osocza

szybkość ultrafiltracji

125 cm3 osocza/ min

klirens

wskaźnik oczyszczania nerkowego  Miara zdolności usuwanie i wydalania z moczem danej substancji  Im większa wartość, tym skuteczniej wydalany jest dany związek  Stężenie substancji w moczu/ stężenie w osoczu x ilość moczu/min

klirens wartosci

o 0- brak substancji w moczu ostatecznym o <120- ulega zwrotnemu wchłanianiu o >120 wydzielane przez kanaliki nerkowe o Klirens, który znika z krwi całkowicie i jest wydalony z moczem, może być miarą przepływu krwi przez nerkę

związki wysokoprogowe

• Pojawiają się moczu, dopiero gdy ich stężenie przekroczy próg nerkowy: o Glukoza o Aminokwasy o Kreatyna o NA+ o K+ o Ca2+ o HCO3- • Wchłaniane aktywnie w dużych ilościach • E pochodzi z ATP

związki niskoprogowe

• Wchłaniane biernie (dyfuzja) • Zawsze wydalane z moczem • Są reabsorbowane w niewielkich ilościach o Mocznik o Kwas moczowy o Fosforany o Siarczany

związki bezprogowe

• Nie ulegają wchłanianiu zwrotnemu, nie ulegają resorpcji • Najwięcej w moczu ostatecznym o Kreatynin

substancje organiczne azotowe wydalnane z moczem

• Mocznik 90% • Amoniak • Kreatynina • Kwas moczowy • Aminokwasy

ile substancji orgarnicznych wydalanych jest z moczem

30-40g/doba

nieazotowe związki organiczne wydalane z moczem

• Glukuronidy • Steroidy • Hormony płciowe • Bilirubina (bezpośrednia) • Związki siarki • Eterosiarczany • Siarka obojętna

substancje nieorganiczne wydalane z moczem

 20-30g  Kation sodowy, potasowy, wapniowy, magnezowy,  Anion chlorkowy, siarczanowy, fosforanowy

cięzar właściwy moczu

1,001-1,035 g/cm3

pH moczu

5,5-6,5