Основными энергетическими субстратами печени являются жирные кислоты . Галактоза, в основном полученная из молока, превращается в глюкозо-1-фосфат в печени, а это, в свою очередь, изомеризуется в глюкозо-6-фосфат. Фруктоза превращается во фруктозу-1-фосфат и затем вступает в гликолитический путь на уровне триозофосфата.

Оба сахара могут также продуцировать кислотные или аминопроизводные, используемые при образовании гликопротеинов.

Печень также может метаболизировать сахара или производные сахара, даже отличающиеся от упомянутых (например, сорбит). Печень образует жиры из глюкозы после приема пищи; он не хранит их, но отправляет их в жировую ткань для этой цели или в другие ткани в энергетических целях.

С точки зрения питания, важный аспект постпрандиальной печеночной ситуации подчеркивается сахарами: они, всасываясь в результате переваривания углеводов, в основном превращаются в соединения энергетического резерва, гликогена и триглицеридов, которые могут использоваться в межпищеварительные периоды.

Это также предотвращает повышение уровня сахара в крови. В тканях используют глюкозу (после поглощения углеводов ).

Для некоторых, таких как жировая (или мышечная) ткань, это одно из основных видов топлива. Потребление глюкозы периферическими тканями приводит к постепенному снижению уровня сахара в крови в постпрандиальный период.

В результате печеночный метаболизм адаптируется для отправки глюкозы в кровообращение. В этом контексте ситуация с нервной системой особенно актуальна, учитывая ее важность для функционирования организма и ее исключительную зависимость от глюкозы (за исключением случаев длительного голодания) как клеточного источника энергии.

Подача глюкозы печенью происходит главным образом за счет разложения гликогена ( гликогенолиз ), который продуцирует глюкозо-6-фосфат.

Когда режим питания имеет дефицит глюкозы, организм человека может синтезировать его из неуглеводных молекул и аминокислот.

В печени реализуются метаболические пути углеводов, поэтому печень подходит для следующих функций:

1. Храните избыток глюкозы в виде гликогена, чтобы доставлять глюкозу к остальным тканям в межпищеварительные периоды.
2. Метаболизируют фруктозу и галактозу: чтобы превратить их в производные глюкозы или промежуточные продукты гликолиза.
3. Синтезировать производные глюкозы для определенных функций.
4. Преобразуйте часть глюкозы в триглицериды, чтобы отправить их в другие ткани в виде липопротеинов.
5. Синтез глюкозы из неуглеводных субстратов (феномен глюконеогенеза) в ситуации натощак.
6. Синтез аминокислот из промежуточных звеньев гликолиза и цикла Кребса.

В результате всасывания в кишечнике глюкоза, фруктоза и галактоза попадают в печень. Глюкоза проникает в клетки печени благодаря наличию специальных носителей и фосфорилируется глюкокиназой, ферментом с высоким КМ и индуцируется субстратом и инсулином. Даже «носители» GLUT2 демонстрируют плохое сродство к глюкозе. Таким образом, этот сахар метаболизируется в печени только в достаточном количестве.

Или он проходит через печеночные синусоиды без метаболизма и заканчивается непосредственно в системной циркуляции через надпеченочную вену для использования другими тканями. Галактоза и фруктоза фосфорилируются в печени специфическими киназами с низким содержанием КМ, что обеспечивает их метаболизм в этом органе, переходя в системный кровоток только в случае избытка. Печеночный гликоген - это запас глюкозы, который может выделяться в кровь в межпищеварительные периоды.

Количество гликогена, которое может храниться в печени, является переменным и не превышает 200 г. В то время как в большинстве тканей гликолиз происходит для метаболизма глюкозы в энегетических целях, в печени (и в жировой ткани) гликолитический путь работает в основном для синтез триглицеридов (липогенез). Таким образом, печень направляет избыток поглощенной глюкозы, которая не может быть сохранена.

Триглицериды могут быть полностью образованы из глюкозы: жирные кислоты получают из ацетил-КоА, в то время как глицеролфосфат получают из триозофосфатов. Оба триозофосфата, такие как ацетил-КоА, являются продуктами гликолитического пути.

Dulcis in fundo, восстанавливающая способность, необходимая для синтеза жирных кислот, получается посредством операции пентозного пути.

Липогенез в печени так же важен, как и в жировой ткани.

Основное различие между двумя тканями заключается в том, что печеночные триглицериды распределяются по остальным тканям, в то время как триглицериды жировой ткани хранятся в адипоцитах.

Это соединение может быть использовано для биосинтеза полисахаридов (мукополисахариды, гепарин и т. Д.), Но оно важно для процессов детоксикации печени, в которых эндогенные вещества (гормоны, билирубин) или экзогенные (медикаменты, яды) конъюгируют с глюкуроновым остатком UDP-глюкуронат образует нетоксичные и водорастворимые глюкурониды, которые затем выводятся с мочой.

Пентозофосфатный путь должен значительно функционировать в тканях с интенсивным липогенезом (печень и жировая ткань), а также в тканях с высоким уровнем пролиферации, таких как слизистая оболочка кишечника.

Глюкоза может продуцировать другие сахара и производные (глюкозамин, N-ацетилглюкозамин и др.) С конечной мишенью мембранных гликопротеинов.

Некоторые промежуточные продукты гликолитического пути могут быть использованы для синтеза незаменимых аминокислот. Например, серин образуется из 3-фосфоглицерата, а аланин - из пирувата.

Резервная емкость гликогена ограничена, и поэтому при длительных межпищеварительных условиях глюкоза должна образовываться из других неглицидных веществ (глюконеогенез). Печень может синтезировать глюкозу из глицерина (полученного из жировой ткани после гидролиза триглицеридов), лактата (который происходит из-за метаболизма мышц и эритроцитов) и из некоторых аминокислот, особенно аланина (который происходит из мышечной массы).

Метаболизм глюкозы в периферических тканях имеет следующие специфические нюансы.

A - Жировая ткань : в жировой ткани глюкоза проникает через мембрану благодаря транспортному механизму (транспортер GLUT4) с высоким сродством и стимулируется инсулином; Вот почему эта ткань потребляет глюкозу, особенно в постпрандиальной ситуации, то есть когда существуют адекватные уровни гормона.

Как и в других периферических тканях, фосфорилирующий фермент является чрезвычайно специфической гексокиназой с низким КМ, которая способствует полной метаболизации глюкозы в диапазоне ее физиологических концентраций.

Основная судьба глюкозы в адипоцитах - это превращение в триглицериды с метаболическим путем, сходным с печеночным. Эта судьба количественно важнее, чем производство энергии.

B - скелетная мышца : в скелетных мышцах глюкоза проникает через мембрану благодаря транспортному механизму, аналогичному транспортному механизму жировой ткани (транспортер GLUT4), стимулируемому инсулином, и фосфорилируется гексокиназой.

Существует синтез гликогена, а не липогенез. Мышечный гликоген имеет резервные функции, такие как печеночная функция; однако в этом случае глюкоза, поступающая из этого «резерва», может использоваться только мышечными клетками.

Это происходит потому, что продуктом гликогенолиза является глюкозо-6-фосфат, так как в печени мышечные клетки испытывают дефицит глюкозо-6-фосфатазы и поэтому не могут выделять глюкозу в кровь. Разложение глюкозо-6-фосфата в гликолитическом пути может происходить в аэробных или анаэробных условиях в зависимости от интенсивности мышечной активности .

Когда выполняются очень интенсивные упражнения, потребность в кислороде для окисления углеводов высока, и кровоток может быть недостаточным для переноса необходимого количества кислорода.

В этой ситуации работает анаэробный путь, вырабатывается лактат, который попадает в кровообращение, впоследствии он может превращаться в глюкозу путем глюконеогенеза в печени или почках или окисляться (особенно в печени и сердечной мышце) в соответствии с физиологическими условиями человека.,