kapitel 25

Anatomi-Fysiologi
Fundamentals of Anatomy and
Physiology, kap. 25 (s. 941-964):
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 prostaglandinsyntes 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. 24-18.
• 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. 24-18.
Fig. 24-17
Fig. 24-18
…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. 25-9.
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. 25-12
Fig. 24-26
25-5
Ämnesomsättningen efter
födointag (”absorptive state”)
och vid svält
(”postabsorptive state”)
Insulineffekter efter födointag:
Sänker blodsockerhalten
• 1. Effekter på fettväv: Öka
glukosupptaget, öka triglyceridupplagringen.
• 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. 950-952.
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
B12 (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 energiproduktionen.
• Påverkas av ålder, kön, kroppsvikt, fysisk
kondition, genetiska skillnader, mängd
cirkulerande T3/T4.
• Normalbehov för ”vilande” person: Ca. 2000
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 termometertermostat.
• 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. 25-14).
• 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).