DOI: https://doi.org/10.24061/1727-4338.XVIII.3.69.2019.18

РОЛЬ БІЛКОВОГО ТА ЛІПІДНОГО ОБМІНІВ В ЕНЕРГЕТИЧНОМУ ЗАБЕЗПЕЧЕННІ ОРГАНІЗМУ

A. І. Gozhenko, Yu. M. Hryshko, S. M. Gramatiuk

Анотація


Мета роботи - проаналізувати механізми участі та взаємозв'язок ліпідного і білкового обмінів в енергозабезпеченні організму за фізіологічних умов і при патології на
прикладах розгляду тривалих адаптаційних реакцій особливо при хронічному стресі. Взаємовідносини ліпідного і білкового обмінів розглянути з позиції фунукціонально -метаболічного континууму.
Одним з функціональних блоків гомеостазу є функціонально-метаболічний континуум (ФМК), який полягає в забезпеченні функцій організму (клітин) адекватною
кількістю енергопластичних субстратів. В реалізації ФМК і його найголовнішої
складової - енергетичної, яка не тільки є пріоритетною, але і найбільш швидкою,
особливо при короткочасній адаптації, беруть участь усі види обміну - вуглеводного, ліпідного та білкового. В організмі сучасної людини, особливо у цивілізованих країнах, не дивлячись на наявність великих ліпідних депо, все ж, особливо
при стресі, відмічається значна роль білкового обміну у підтримці необхідної глікемії, яка стає ще більш важливою при недостатності ліпідних депо. Така участь
білкового обміну у забезпеченні енергетичного ФМК у подальшому впливає на стан
пластичного забезпечення організму, що необхідно враховувати, особливо при
формуванні довготривалих реакцій адаптації, тим більше у поєднанні з явищами
хронічного стресу.
Висновки: 1. У підтримці ФМК енегетичного обміну при термінових реакціях адаптації беруть участь всі види обміну речовин - вуглеводний, ліпідний і менше білковий. 2. У підтримці ФМК енергообміну при тривалих реакціях адаптації основну
роль відіграє ліпідний обмін. 3. При недостатності жирових депо в забезпеченні
ФМК зростає роль білкового обміну, особливо при хронічному стресі. Це обумовлено, в основному, підвищенням ефектів катехоламінів, глюкагону і кортизолу,
що і призводить до посилення ліполізу, деструкції білка з мобілізацією амінокислот
(в першу чергу, з скелетної мускулатури), а також до активації глюконеогенезу в
печінці. 4.Реакціі забезпечення енергообміну за рахунок переважно використання
ліпідів сформувалися на ранніх стадіях філогенезу. 5. Регуляція енергетичного
забезпечення ФМК забезпечується за рахунок переважно гормональних механізмів в
першу чергу за рахунок катехоламінів і глюкагону, завдяки прямій активації
глікогенолізу і гліколізу через аденилатциклазную систему в печінці, м'язах і серці.

Ключові слова


білковий обмін; ліпідний обмін; енергетичне забезпечення; стрес; хронічний стрес

Повний текст:

PDF

Посилання


1.Gozhenko AI. Teoriya bolezni [Disease theory]. Odessa:

Feniks; 2017. 236 p. (in Russian)

2.Gozhenko AI. Funktsional'no-metabolicheskiy kontinuum

[Functional-metabolic continuum]. Journal of the National

Academy of Medical Sciences of Ukraine. 2016;22(1):3-8. (in

Russian)

3.Hryshko YuM. Suchasnyi pohliad na problemu metabolichnoho syndromu [Modern view on the problem of metabolic syndrome (review)]. Actual problems of transport medicine. 2018;3(53):

37-46. (in Ukrainian)

4.Gozhenko AI, Hryshko YuM. Patohenetychni osnovy rozvytku ozhyrinnia yak naslidok funktsional'no-metabolichnoho

dysbalansu v orhanizmi (ohliad) [Pathogenetic basis of the obesity

development as a consequence of functionalmetabolic imbalance in

the organism (review)]. Actual problems of transport medicine.

2019;1(55):29-40. (in Ukrainian)

5.Gozhenko AI, Hryshko YuM. Dobovi rytmy ta yikh dysbalans, yak odyn z mekhanizmiv porushennia zdorov'ia suchasnoi

liudyny (ohliad literatury) [Circadian rhythms and their imbalance

as one of the mechanisms of health disruption in modern people

(review)]. Actual problems of transport medicine. 2018;4:178-90.

(in Ukrainian)

6.Gozhenko AI, Hryshko YuM, Gramatyuk SM. Enerhozabezpechennia insulinozalezhnykh ta insulinonezalezhnykh tkanyn v

rizni periody funktsionuvannia orhanizmu [Energy supply of insulin

dependent and insulin independent tissues in different periods of

body functioning]. Visnyk mors'koi medytsyny. 2019;2(83):116-

27. doi: http://dx.doi.org/10.5281/zenodo.3267478 (in Ukrainian)

7.HryshkoYuM, Gorbach TV, Gozhenko AI. Circadian rhythm

of metabolism indicators in healthy people according to saliva

study findings. Journal of Education, Health and Sport [Internet].

2018[cited 2019 Aug 27];8(10):338-46. Available from: http://

ojs.ukw.edu.pl/index.php/johs/article/view/6306/7970 doi: http://

dx.doi.org/10.5281/zenodo.1490639

8.Gozhenko AI, Hryshko YuM, Gorbach TV. Changes in the

circadian rhythm of metabolic rates in the saliva of patients with

compensated type 2 diabetes mellitus. Journal of Education, Health

and Sport [Internet]. 2019[cited 2019 Aug 27];9(1):381-7. Available from: http://www.ojs.ukw.edu.pl/index.php/johs/article/view/6627/

8337 doi: http://dx.doi.org/10.5281/zenodo.2576372

9.Gozhenko AI, HryshkoYuM, Gorbach TV. Circadian rhythm

of metabolic rates in the saliva of patients with arterial hypertension against the background of type 2 diabetes mellitus. Journal

of Education, Health and Sport [Internet]. 2019[cited 2019 Aug

27];9(5):583?94. Available from: http://www.ojs.ukw.edu.pl/index.

php/johs/article/view/7012/8733 doi: http://dx.doi.org/10.5281/

zenodo.3241601

10.Boiarchuk OD. Biokhimiia stresu [Biochemistry of stress].

Luhans'k: DZ "LNU imeni Tarasa Shevchenka"; 2013. 177 p. (in

Ukrainian)

11.Yehuda R. Stress and glucocorticoids. Science. 1997;275(53

06):1662-3. doi: 10.1126/science.275.5306.1662

12.Titov VN. Biologicheskaya funktsiya pitaniya, biologicheskie reaktsii ekzotrofii, deponirovaniya i endotrofii. Vistseral'nye

zhirovye kletki i adipotsity - filogeneticheski, funktsional'no i

regulyatorno raznye puly zhirovoy tkani [The biological function

of nutrition, biological reaction of exotrophy, depositing and endotrophy. The visceral fatty cells and adipocytes - phylogenetically, functionally and regulatory different pools of fatty

tissue]. Russian Clinical Laboratory Diagnostics. 2015;60(8): 14-

23. (in Russian)

13.Vafeiadou K, Weech M, Sharma V, Yaqoob P, Todd S, Williams CM, et al. A review of the evidence for the effects of total

dietary fat, saturated, monounsaturated and n-6 polyunsaturated

fatty acids on vascular function, endothelial progenitor cells and

microparticles. Br J Nutr. 2012;107(3):303-24. doi: 10.1017/S000

7114511004764

14.Rochette NC, Brochier-Armanet C, Gouy M. Phylogenomic test of the hypotheses for the evolutionary origin of

eukaryotes. Mol Biol Evol. 2014;31(4):832-45. doi: 10.1093/

molbev/mst272

15.Sevostyanova YeV. Osobennosti lipidnogo i uglevodnogo

metabolizma cheloveka na Severe (literaturnyy obzor) [Some

features of human lipid and carbohydrate metabolism in the north].

Bulletin of Siberian Medicine. 2013;12(1):93-100. doi: https://

doi.org/10.20538/1682-0363-2013-1- (in Russian)

16.Leonard WR, Sorensen MV, Galloway VA, Spencer GJ,

Mosher MJ, Osipova L, et al. Climatic influences on basal metabolic

rates among circumpolar populations. Am J Hum Biol. 2002;14(5):

609-20. doi: 10.1002/ajhb.10072

17.Litvitskii PF, Mal'tseva LD. Narusheniya obmena belkov,

aminokislot i nukleinovykh kislot [Protein, amino acids and

nucleic acids metabolism disorders]. Current Pediatrics. 2015;14(1):

95-107. doi: https://doi.org/10.15690/vsp.v14i1.1267 (in Russian)

18.Titov VN. Ketonovye tela - optimal'naya forma tsirkulyatsii v krovi zhirnykh kislot dlya perenosa v lokal'nom pule

spinnomozgovoy zhidkosti za gematoentsefalicheskim barterom

[The ketone bodies as an optimal form of circulation of fatty acids

in blood for transferring in local pool of spinal fluid behind

hematoencephalic barrier]. Russian Clinical Laboratory Diagnostics. 2017;62(7):388-99. doi: http://dx.doi.org/10.18821/0869-

2084-2017-62-7-388-399 (in Russian)

19.Paoli A, Bosco G, Camporesi EM, Mangar D. Ketosis,

ketogenic diet and food intake control: a complex relationship.

Front Psychol [Internet]. 2015[cited 2019 Aug 29];6:27. Available

from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4313585/

pdf/fpsyg-06-00027.pdf doi: 10.3389/fpsyg.2015.00027

20.Titov VN. Lisitsyn DM. Inye predstavleniya ob obrazovanii

ketonovykh tel, kineti 1-okisleniya zhirnykh kislot i patogeneze

ketoatsidoza [Alternative understanding of formation of ketone

bodies, kinetics of p-oxidation of fatty acids and of pathogenesis of

ketoacidosis]. Russian Clinical Laboratory Diagnostics. 2005;3:3-9.

(in Russian)

21.Severin SE, redaktor. Biologicheskaya khimiya s uprazhneniyami i zadachami [Biological chemistry with exercises and

tasks]. GEOTAR-Media; 2003, p. 405-8. (in Russian)

22.Malyshev VD. Kislotno-osnovnoe sostoyanie i vodnoelektrolitnyy balans v intensivnoy terapii [Acid-base condition and

water-electrolyte balance in intensive care]. Moscow: Meditsina;

2005. 288 p. (in Russian)

23.Litvitskii PF. Rasstroystva lipidnogo obmena [Disturbances

of lipid metabolism]. Current Pediatrics. 2012;11(6):48-62. doi:

https://doi.org/10.15690/vsp.v11i6.492 (in Russian)

24.Kotkina TI, Titov VN, Parkhimovitch RM. Inye predstavleniya o -okislenii zhirnykh kislot v peroksisomakh, mitokhondriyakh i ketonovye tela. Diabeticheskaya, atsidoticheskaya koma

kak ostryy defitsit atsetil-KoA i ATF [The different notions about

-oxidation of fatty acids in peroxisomes, peroxisomes and ketonic

bodies. The diabetic, acidotic coma as an acute deficiency of acetylKoA and ATPA]. Russian Clinical Laboratory Diagnostics. 2014;59

(3):14-23. (in Russian)

25. Park S, Kim DS, Daily JW. Central infusion of ketone

bodies modulates body weight and hepatic insulin sensitivity by

modifying hypothalamic leptin and insulin signaling pathways in

type 2 diabetic rats. Brain. Res. 2011;1401:95-103. doi: 10.1016/

j.brainres.2011.05.040

26.Mukhamedzhanov EK, Esyrev OV. Sakharnyy diabet 2 tipa:

novye storony patogeneza zabolevaniy [Novel approach to

pathophysiology of type 2 diabetes mellitus]. Diabetes mellitus.

2013;16(4):49-51. doi: https://doi.org/10.14341/DM2013449-51

(in Russian)

27.Macotela Y, Emanuelli B, B?ng AM, Espinoza DO, Boucher

J, Beebe K, et al. Dietary Leucine - An Environmental Modifier of

Insulin Resistance Acting on Multiple Levels of Metabolism. PLoS

One [Internet]. 2011[cited 2019 Aug 26];6(6):e21187. Available

from: https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.

pone.0021187 doi: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0021187

28.Mochler PJ, Zhu MY, Blade AM, Ham AJ, Shelness GS,

Swift LL. Identification of a novel isoform of microsomal triglyceride transfer protein. J Biol Chem. 2007;282(37):26981-8. doi:

10.1074/jbc.M700500200

29.Mann CJ, Troussard AA, Yen FT, Hannouche N, Najib J,

Fruchart JC, et al. Inhibitory effects of specific apolipoprotein CІІІ isoforms on the binding of triglyceride-rich lipoproteins to the

lipolysis-stimulatedreceptor. J Biol Chem. 1997;272(50):31348-

54. doi: 10.1074/jbc.272.50.31348

30.Qin B, Dawson H, Anderson RA. Elevation of tumor

necrosis factor-alpha induces the overproduction of postprandial

intestinal apolipoprotein B48-containing very low-density lipoprotein particles: evidence for related gene expression of inflammatory, insulin and lipoprotein signaling in enterocytes. Exp Biol

Med (Maywood). 2010;235(2):199-205. doi: 10.1258/ebm. 2009.

009169

31. Hryshko YuM. Zahal'nyi adaptatsiinyi syndrom ta yoho

metabolichne zabezpechennia [General adaptive syndrom and its

metabolic support]. Visnyk mors'koi medytsyny. 2019;1:73-83.

doi: http://dx.doi.org/10.5281/zenodo.2639569 (in Ukrainian)


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1.Гоженко АИ. Теория болезни. Одесса: Фенікс; 2017. 236с.

2.Гоженко АИ. Функционально-метаболический континуум.
Журнал Національної академії медичних наук України. 2016;
22(1):3-8.

3.Гришко ЮМ. Сучасний погляд на проблему метаболічного синдрому. Актуальні проблеми транспортної медицини.
2018;3(53):37-46.

4.Гоженко АІ, Гришко ЮМ. Патогенетичні основи розвитку
ожиріння як наслідок функціонально-метаболічного дисбалансу
в організмі (огляд). Актуальні проблеми транспортної медицини. 2019;1(55):29-40.

5.Гоженко АІ, Гришко ЮМ. Добові ритми та їх дисбаланс,
як один з механізмів порушення здоров'я сучасної людини (огляд
літератури). Актуальні проблеми транспортної медицини. 2018;
4:178-90.

6.Гоженко АІ, Гришко ЮМ, Граматюк СМ. Енергозабезпечення інсулінозалежних та інсулінонезалежних тканин в різні
періоди функціонування організму. Вісник морської медицини.
2019;2(83):116-27. doi: http://dx.doi.org/10.5281/zenodo.32674
78

7.HryshkoYuM, Gorbach TV, Gozhenko AI. Circadian rhythm
of metabolism indicators in healthy people according to saliva
study findings. Journal of Education, Health and Sport [Internet].
2018[cited 2019 Aug 27];8(10):338-46. Available from: http://
ojs.ukw.edu.pl/index.php/johs/article/view/6306/7970 doi: http://
dx.doi.org/10.5281/zenodo.1490639

8.Gozhenko AI, Hryshko YuM, Gorbach TV. Changes in the
circadian rhythm of metabolic rates in the saliva of patients with
compensated type 2 diabetes mellitus. Journal of Education, Health
and Sport [Internet]. 2019[cited 2019 Aug 27];9(1):381-7.
Available from: http://www.ojs.ukw.edu.pl/index.php/johs/article/
view/6627/8337 doi: http://dx.doi.org/10.5281/zenodo.2576372

9.Gozhenko AI, HryshkoYuM, Gorbach TV. Circadian rhythm
of metabolic rates in the saliva of patients with arterial hypertension against the background of type 2 diabetes mellitus.
Journal of Education, Health and Sport [Internet]. 2019[cited 2019
Aug 27];9(5):583?94. Available from: http://www.ojs.ukw.edu.pl/
index.php/johs/article/view/7012/8733 doi: http://dx.doi.org/10.52
81/zenodo.3241601

10.Боярчук ОД. Біохімія стресу. Луганськ: ДЗ "ЛНУ імені
Тараса Шевченка"; 2013. 177 с.

11.Yehuda R. Stress and glucocorticoids. Science.
1997;275(5306):1662-3. doi: 10.1126/science.275.5306.1662

12.Титов ВН. Биологическая функция питания, биологические реакции экзотрофии, депонирования и эндотрофии. Висцеральные жировые клетки и адипоциты - филогенетически,
функционально и регуляторно разные пулы жировой ткани.
Клиническая лабораторная диагностика. 2015;60(8):14-23.

13.Vafeiadou K, Weech M, Sharma V, Yaqoob P, Todd S,
Williams CM, et al. A review of the evidence for the effects of
total dietary fat, saturated, monounsaturated and n-6 polyunsaturated fatty acids on vascular function, endothelial progenitor cells
and microparticles. Br J Nutr. 2012;107(3):303-24. doi: 10.1017/
S0007114511004764

14.Rochette NC, Brochier-Armanet C, Gouy M. Phylogenomic test of the hypotheses for the evolutionary origin of
eukaryotes. Mol Biol Evol. 2014;31(4):832-45. doi: 10.1093/
molbev/mst272

15.Севостьянова ЕВ. Особенности липидного и углеводного метаболизма человека на Севере (литературный обзор).
Бюллетень сибирской медицины. 2013;12(1):93-100. doi: https:/
/doi.org/10.20538/1682-0363-2013-1-

16.Leonard WR, Sorensen MV, Galloway VA, Spencer GJ,
Mosher MJ, Osipova L, et al. Climatic influences on basal metabolic
rates among circumpolar populations. Am J Hum Biol. 2002;14(5):
609-20. doi: 10.1002/ajhb.10072

17.Литвицкий ПФ, Мальцева ЛД. Нарушения обмена белков, аминокислот и нуклеиновых кислот. Вопросы современной
педиатрии. 2015;14(1):95-107. doi: https://doi.org/10.15690/
vsp.v14i1.1267

18.Титов ВН. Кетоновые тела - оптимальная форма циркуляции в крови жирных кислот для переноса в локальном пуле
спинномозговой жидкости за гематоэнцефалическим барьером.
Клиническая лабораторная диагностика. 2017;62(7):388-99. doi:
http://dx.doi.org/10.18821/0869-2084-2017-62-7-388-399

19.Paoli A, Bosco G, Camporesi EM, Mangar D. Ketosis,
ketogenic diet and food intake control: a complex relationship.
Front Psychol [Internet]. 2015[cited 2019 Aug 29];6:27. Availablefrom: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4313585/pdf/fpsyg-06-00027.pdf doi: 10.3389/fpsyg.2015.00027

20.Титов ВН. Лисицын ДМ. Иные представления об образовании кетоновых тел, кинети 1-окисления жирных кислот и
патогенезе кетоацидоза. Клиническая лабораторная диагностика. 2005;3:3-9.

21.Северин СЕ, редактор. Биологическая химия с упражнениями и задачами. Москва: ГЭОТАР-Медиа; 2003, с. 405-8.

22.Малышев ВД. Кислотно-основное состояние и водноэлектролитный баланс в интенсивной терапии. Москва: Медицина; 2005. 288 с.

23.Литвицкий ПФ. Расстройства липидного обмена. Вопросы современной педиатрии. 2012;11(6):48-62. doi: https://
doi.org/10.15690/vsp.v11i6.492

24.Коткина ТИ, Титов ВН, Пархимович РМ. Иные представления о -окислении жирных кислот в пероксисомах, митохондриях и кетоновые тела. Диабетическая, ацидотическая кома
как острый дефицит ацетил-КоА и АТФ. Клиническая лабораторная диагностика. 2014;59(3):14-23.

25. Park S, Kim DS, Daily JW. Central infusion of ketone
bodies modulates body weight and hepatic insulin sensitivity by
modifying hypothalamic leptin and insulin signaling pathways in
type 2 diabetic rats. Brain. Res. 2011;1401:95-103. doi: 10.1016/
j.brainres.2011.05.040

26.Мухамеджанов ЭК, Есырев ОВ. Сахарный диабет 2 типа:
новые стороны патогенеза заболеваний. Сахарный диабет.
2013;16(4):49-51. doi: https://doi.org/10.14341/DM2013449-51

27.Macotela Y, Emanuelli B, B?ng AM, Espinoza DO, Boucher
J, Beebe K, et al. Dietary Leucine - An Environmental Modifier of
Insulin Resistance Acting on Multiple Levels of Metabolism. PLoS
One [Internet]. 2011[cited 2019 Aug 26];6(6):e21187. Available
from: https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.
pone.0021187 doi: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0021187

28.Mochler PJ, Zhu MY, Blade AM, Ham AJ, Shelness GS,
Swift LL. Identification of a novel isoform of microsomal triglyceride transfer protein. J Biol Chem. 2007;282(37):26981-8. doi:
10.1074/jbc.M700500200

29.Mann CJ, Troussard AA, Yen FT, Hannouche N, Najib J,
Fruchart JC, et al. Inhibitory effects of specific apolipoprotein CІІІ isoforms on the binding of triglyceride-rich lipoproteins to the
lipolysis-stimulatedreceptor. J Biol Chem. 1997;272(50):31348-
54. doi: 10.1074/jbc.272.50.31348

30.Qin B, Dawson H, Anderson RA. Elevation of tumor
necrosis factor-alpha induces the overproduction of postprandial
intestinal apolipoprotein B48-containing very low-density lipoprotein particles: evidence for related gene expression of inflammatory, insulin and lipoprotein signaling in enterocytes. Exp Biol
Med (Maywood). 2010;235(2):199-205. doi: 10.1258/ebm.2009.
009169

31.Hryshko YuM. Загальний адаптаційний синдром та його
метаболічне забезпечення. Вісник морської медицини. 2019;1:
73-83. doi: http://dx.doi.org/10.5281/zenodo.2639569





© Clinical & Experimental Pathology, 2004-2019
When you copy an active link to the material is required
ISSN 2521-1153 (Online)
ISSN 1727-4338 (Print)
tel./fax +38(0372)553754