長期飢餓和過度疲勞者,飢餓感受到抑制而顯著減輕。由於肝糖原明顯減少,血糖降低,引起胰島素分泌減少,胰升糖素分泌增加,以致加強分解代謝,促進糖異生作用,以保證葡萄糖的供給,首先是大腦的需要。在整個飢餓進程中,人體的生理保護作用十分突出,即加強肌肉等次要部分的分解,保證大腦及中樞神經系統和心臟等重要器官的營養需要。

肝糖異生增加的原因

長期飢餓和過度疲勞者,胰升糖素分泌增加,以致加強分解代謝,促進糖異生作用。胰高血糖素具有很強的促進糖原分解和糖異生作用,使血糖明顯升高。胰高血糖素通過cAMP-PK系統,激活肝細胞的磷酸化酶,加速糖原分解。糖異生增強是因為激素加速氨基酸進入肝細胞,並激活糖異生過程有關的酶系。

當肝或腎以丙酮酸為原料進行糖異生時,糖異生中的其中七步反應是糖酵解中的逆反應,它們有相同的酶催化。但是糖酵解中有三步反應,是不可逆反應。在糖異生時必須繞過這三步反應,代價是更多的能量消耗。

這三步反應都是強放熱反應,它們分別是:

1 葡萄糖經己糖激酶催化生成6磷酸葡萄糖 ΔG= -33.5 kJ/mol

2 6磷酸果糖經磷酸果糖激酶催化生成1,6二磷酸果糖 ΔG= -22.2 kJ/mol

3 磷酸烯醇式丙酮酸經丙酮酸激酶生成丙酮酸 ΔG= -16.7 kJ/mol

這三步反應會這樣被繞過

1 葡萄糖6磷酸酶催化6磷酸葡萄糖生成葡萄糖

2 果糖1,6二磷酸酶催化1,6二磷酸果糖生成6磷酸果糖。

3 丙酮酸在一元羧酸轉運酶的幫助下進入線粒體,在丙酮酸羧化酶的催化下,消耗一分子ATP,生成草醯乙酸。草醯乙酸不能通過線粒體膜。在蘋果酸-天冬氨酸循環里草醯乙酸通過了線粒體膜之後,在磷酸烯醇式丙酮酸羧化激酶的幫助下成為磷酸烯醇式丙酮酸。反應消耗一分子GTP。

肝糖異生增加的診斷

飢餓過程在胰島素減少、胰升糖素增加等激素調節下的代謝特點主要有:①肌肉分解加強,釋放出的大部分氨基酸轉變為丙氨酸及谷氨醯胺。②糖異生作用加強。丙氨酸在肝臟中受胰升糖素的調節,顯著加速糖異生作用。肌肉形成的谷氨醯胺被腸粘膜攝取,轉變成丙氨酸,經門靜脈入肝,是糖異生的又一來源。可見飢餓過程糖異生主要在肝內進行(約佔異生糖的80%,其餘20%在腎皮質進行)。③脂肪分解加速,血漿中甘油與脂肪酸含量上升,結果仍是糖異生加強。因為甘油可直接生成糖,而脂肪酸既可提供糖異生的能量,又可生成乙醯輔酶 A而促進氨基酸、丙酮酸、乳酸等的糖異生作用。由脂肪分解的脂肪酸,約有1/4在肝中轉變為酮體,因而飢餓時血漿酮體可增高几百倍。脂肪酸和酮體成為心肌、腎皮質和骨骼肌的能源,一部分酮體也可被大腦利用。④組織利用葡萄糖減少,原因是組織氧化和利用脂肪酸及酮體加強,生理意義在於減少來源已受限制的葡葡糖,而轉向動用脂庫脂肪,因為人體儲備的脂肪按等熱價計,遠比儲備的糖原為多。由此可見,飢餓時糖異生加強,利用葡萄糖減少,有利於維持血糖水平,這對維護大腦、中樞神經的功能極為有利。

肝糖異生增加的鑒別診斷

胰島素對糖代謝的調節:胰島素促進組織、細胞對葡萄糖的攝取和利用,加速葡萄糖合成為糖原,貯存於肝和肌肉中,並抑製糖異生,促進葡萄糖轉變為脂肪酸,貯存於脂肪組織,導致血糖水平下降。 胰島素缺乏時,血糖濃度升高,如超過腎糖閾,尿中將出現糖,引起糖尿病。

胰高血糖素是一種促進分解代謝的激素。胰高血糖素具有很強的促進糖原分解和糖異生作用,使血糖明顯升高,1mol/L的激素可使3×106mol/L的葡萄糖迅速從糖原分解出來。胰高血糖素通過cAMP-PK系統,激活肝細胞的磷酸化酶,加速糖原分解。糖異生增強是因為激素加速氨基酸進入肝細胞,並激活糖異生過程有關的酶系。胰高血糖素還可激活脂肪酶,促進脂肪分解,同時又能加強脂肪酸氧化,使酮體生成增多。

飢餓過程在胰島素減少、胰升糖素增加等激素調節下的代謝特點主要有:①肌肉分解加強,釋放出的大部分氨基酸轉變為丙氨酸及谷氨醯胺。②糖異生作用加強。丙氨酸在肝臟中受胰升糖素的調節,顯著加速糖異生作用。肌肉形成的谷氨醯胺被腸粘膜攝取,轉變成丙氨酸,經門靜脈入肝,是糖異生的又一來源。可見飢餓過程糖異生主要在肝內進行(約佔異生糖的80%,其餘20%在腎皮質進行)。③脂肪分解加速,血漿中甘油與脂肪酸含量上升,結果仍是糖異生加強。因為甘油可直接生成糖,而脂肪酸既可提供糖異生的能量,又可生成乙醯輔酶 A而促進氨基酸、丙酮酸、乳酸等的糖異生作用。由脂肪分解的脂肪酸,約有1/4在肝中轉變為酮體,因而飢餓時血漿酮體可增高几百倍。脂肪酸和酮體成為心肌、腎皮質和骨骼肌的能源,一部分酮體也可被大腦利用。④組織利用葡萄糖減少,原因是組織氧化和利用脂肪酸及酮體加強,生理意義在於減少來源已受限制的葡葡糖,而轉向動用脂庫脂肪,因為人體儲備的脂肪按等熱價計,遠比儲備的糖原為多。由此可見,飢餓時糖異生加強,利用葡萄糖減少,有利於維持血糖水平,這對維護大腦、中樞神經的功能極為有利。

肝糖異生增加的治療和預防方法

對飢餓病人補充葡萄糖是「雪中送炭」,不但能防止酮症及酸中毒,而且每100g葡萄糖即可節約肌肉蛋白質50g ,免遭作為燃料分解。服用抑制胰升糖素分泌的藥物。

參看

  • 胰高血糖素瘤
  • 藥物性肝病
  • 新生兒肝炎綜合征
  • 心原性肝硬化
  • 先天性梅毒性肝硬化
  • 細菌性肝膿腫
  • 糖尿病酮症酸中毒
  • 妊娠合并病毒性肝炎
  • 缺血性肝炎
  • 脾-肝綜合征
  • 腦肝腎綜合征
  • 酒精性肝病
  • 肝硬化男性性功能減弱綜合征
  • 肝炎雙重感染
  • 肝炎後綜合征
  • 腹部癥狀

肝糖異生增加2516


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