Anatomi-Fysiologi Fundamentals of Anatomy and Physiology, kap. 25 (s ): Metabolism and Energetics Dick Delbro Ht-10

Fig. 25-1

25-3 Lipidomsättningen Triglycerider är de vanligaste lipiderna i kroppen.

Lipidkatabolism =lipolys Vid intracellulär lipolys hydrolyseras en triglycerid till en molekyl glycerol och 3 molekyler fria fettsyror (FFA). Glycerol omvandlas till pyruvat och går in i TCA.

Lipolys (forts.): Vad händer med FFA? FFA-molekyler bryts ner i mitokondrierna genom beta-oxidation: Fettsyran bryts ner till ett antal molekyler acetyl-CoenzymA som går in i TCA och ger ATP. ATP-produktionen från fett är långsam. Är det ”bråttom” använder cellen glukosnedbrytning för att producera ATP.

Läs översiktligt om kolesterol, s. 943.

Lipidsyntes (lipogenes) Lipider, proteiner och kolhydrater kan alla brytas ner till acetyl-CoA, vilket kan syntetiseras till olika lipider, utom till de essentiella fettsyrorna linolsyra och linolensyra (behövs för prostaglandin- syntes och för produktion av cellmembranlipider).

Transport och distribution av lipider

Vad händer med fettet (=triglycerider) i maten? Fettet kommer ner i tolvfingertarmen (=duodenum). Fettet stimulerar endokrina celler i duodenumslemhinnan att frisätta CCK till exokrina pankreas (via blodbanan), fig CCK stimulerar pankreaskörtlarna att frisätta lipas till duodenum, genom pankreasgången. CCK kommer också via blodet till gallblåsan och stimulerar denna till sammandragning och tömning av galla till duodenum via gallgången, Fig

Fig

Fig

…fettet i maten (forts.)… FFA i tunntarmens epitelcell återbildas till triglycerider och transporteras som chylomikroner med lymfan till cirkulationen. I chylomikronerna transporteras också kolesterol från födan. Målet för kroppen är att ha tillgång till FFA som bränsle (vid svält) för leverceller, hjärtmuskelceller, skelettmuskelceller och andra celler. Överskott av FFA (och av annan energi) lagras som fettväv (=triglyceriddroppar i adipocyterna).

…fettet i maten (forts.)… I kapillärerna kommer lipoproteinlipas att delvis bryta ner chylomikronernas triglycerider till monoglycerider och fria fettsyror, som tas upp av olika vävnader. Chylomikronresterna som innehåller framförallt kolesterol transporteras till levern. Levern producerar triglycerider och kolesterol. Dessa transporteras ut till perifer vävnad med VLDL, se fig

Fig. 25-9

25-4 Aminosyrakatabolism – sker i många vävnader

Fig.25-10

Proteiner är olämpliga för energi! 1.Besvärliga för cellen att bryta ner. 2.Ammoniumjoner är celltoxiska. 3.Proteinnedbrytning hotar homeostasen.

Proteinsyntes 20 olika aminosyror används i kroppen vid proteinsyntes. 8 av dessa är essentiella (kan inte syntetiseras av kroppen). Aminosyran bildas genom att en aminogrupp kopplas till en syra.

Fig

Fig

25-5 Ämnesomsättningen efter födointag (”absorptive state”) och vid svält (”postabsorptive state”)

Insulineffekter efter födointag: Sänker blodsockerhalten 1. Effekter på fettväv: Öka glukosupptaget, öka triglycerid- upplagringen. 2. Effekter på skelettmuskulatur: Öka glukos- och aminosyraupptaget, öka glykogen- och proteinupplagringen. 3. Effekter på levern: Ökad syntes av lipider, glykogen och proteiner.

Stimulus till insulinfrisättning: Ökad blodsockerkoncentration

Glukagoneffekter vid fasta: Höjer blodsockerhalten 1. Effekter på fettväven: Lipolys. 2. Effekter på levern: Glykogenolys. Glukoneogenes från aminosyror.

Stimuli till glukagonfrisättning Aminosyror i blodet. Sympaticusstimulering. Adrenalin. Kortisol.

Kortisoleffekter vid fasta: Höjer blodsockerhalten 1. Effekt på fettväven: Lipolys, glykogenolys. 2. Effekter på skelettmuskulaturen: Proteinnedbrytning, glykogenolys. 3. Effekter på levern: Glykogenolys.

Stimulus till kortisolfrisättning: ACTH

25-6 Näringstillförsel (”nutrition”) Läs översiktligt s

Kvävebalans Viktiga kväveinnehållande föreningar i kroppen: -Aminosyror. -Puriner, pyrimidiner (RNA, DNA). -Kreatin (energiförråd i muskelvävnad). -Porfyriner (komponenter av bl.a. hemoglobin).

Kvävebalans (forts.) Kväve lagras inte i kroppen. Kvävehaltiga föreningar bildas antingen genom återanvändning av befintliga kväveföreningar i kroppen, eller genom upptag av kväve från kosten. Normalt har vi kvävebalans: Upptag = förlust (i urin/avföring). Vem riskerar att vara i negativ kvävebalans? -Växande barn, vid skada-sjukdom, gravida, ammande, atleter.

Mineraler behövs av tre skäl Joner (fr.a. NaCl) bestämmer osmotiska kraften i kroppsvätskorna. Kaliumjonen är viktig för osmotiska kraften i intracellulärvätskan. Joner deltar i viktiga fysiologiska processer. Joner deltar som co-faktorer i enzymatiska reaktioner. Läs igenom översiktligt Table 25-3.

Vitaminer Fettlösliga: -A: Behövs för synpigment. -D: Ökar tunntarmsupptaget av kalcium och fosfat. -E: Stabiliserar intracellulära membraner. -K: Behövs för leversyntesen av 3 koagulationsfaktorer. Överskott leder till vävnadsskador.

Vitaminer (forts.) Vattenlösliga: -B-komplexet, t. ex. folsyra (brist leder till anemi; utvecklingsrubbningar) och B 12 (brist leder till anemi). -C (brist leder till epitelskador [skörbjugg]).

Livsmedel och sjukdom Hälsotillståndet påverkas i hög grad av vad vi äter – ”Du är vad du äter”!!!

25-7 Ämnesomsättningshastighet Energi finns bundet i kemiska bindningar. När bindningarna bryts släpps energin lös. Mått på energi: Den mängd energi som krävs för att höja temperaturen på 1 kg vatten 1 grad = 1 kilokalori (kallas också Kalori med stort K). 1 Kalori = 4,19 kJoule. Fett ger mer än dubbelt så mycket energi/g än protein eller kolhydrater.

Energiomsättning: ”metabolic rate” Ämnesomsättningshastigheten (= Metabolic rate) är summan av anabolism och katabolism i kroppen per tidsenhet. Basal-ämnesomsättningshastigheten (BMR) = energiomsättningen hos vaken person i vila.

BMR Mäts som syrgaskonsumtion, eftersom denna är proportionell mot energi- produktionen. Påverkas av ålder, kön, kroppsvikt, fysisk kondition, genetiska skillnader, mängd cirkulerande T3/T4. Normalbehov för ”vilande” person: Ca kilokalorier/dygn. Simma en timma per dag: Behovet ökar med 500 kilokalorier.

BMR (forts.) Överstiger det dagliga energiintaget energiförbrukningen, kommer överskottet att lagras som triglycerider.

Kontroll av födointag - aptit Sträckreceptorer i magsäcken. CCK, ACTH dämpar aptiten. Leptin frisätts från fettceller vid födointag (i samband med att dessa celler syntetiserar triglycerider) och hämmar fortsatt ätande. Ghrelin frisätts från magsäcksslemhinnan till blodet vid tom mage – stimulerar aptiten. Lågt värde hos feta.

Termoreglering (= att hålla kroppstemperaturen konstant oavsett omgivningstemperaturen) Kroppen producerar värme vid ämnesomsättningen i alla celler. Kroppen producerar värme vid muskelarbete. För konstant kroppstemperatur måste värmeproduktion = värmeavgivning.

Hur transporteras värme? 1.Strålning. 2.”Conduction” (ledning): Värmetransport genom fysisk kontakt. 3.”Convection” (strömning): Kroppen värmer upp den omgivande luften som strömmar uppåt från kroppen. 4.”Evaporation” (avdunstning): Kroppen värmer vatten på hudytan som förångas och därmed kyler ner huden.

Reglering av värmetillskott och värmeförluster Hypothalamus har ”heat-loss center” och ”heat-gain center”, som reglerar hastigheterna i värmeförluster till omgivningen samt i värmeproduktion i kroppen - fungerar som termometer- termostat. Beteendet påverkar också värmeavgivning och värmeproduktion.

Hur ökas värmeförlusterna? Inhibition av vasomotorcentrum i hjärnstammen leder till perifer vasodilatation i ytliga hudkärl. Ökad svettning. Stimulering av andningscentrum med ökad respiration.

Hur ökas värmeproduktionen i kroppen? Minskad värmeavgivning genom sympatisk vasokonstriktion (se Fig ). Ökad värmeproduktion genom -Ökad muskelaktivitet (köldskakningar). -Hormonellt ökad ämnesomsättning och därmed ökad värmeproduktion (hypothalamus stimulerar sekretion av adrenalin från binjuremärgen [via hjärnstammen] – omedelbar effekt, samt hos barn T3/T4 från sköldkörteln [via hypofysen] – tar flera dagar.

Brunt fett Finns fr.a. hos spädbarn i övre delen av kroppen. Innerveras av sympaticus – leder till lipolys och därmed kraftigt ökad ämnesomsättning (=värmeproduktion).

Orsaker till förhöjd kroppstemperatur 1.Fysisk aktivitet. 2.Störning av temperaturregleringen (värmeslag). 3.Otillräckligt blodflöde (hjärtsvikt). 4.Otillräcklig svettfunktion (läkemedelspåverkan; hudsjukdomar). 5.Omställning av termostaten av pyrogener (feberskapande produkter).