Принципы работы глюкометра, катаболизм и обмен глюкозы

Вот ответы на ваши вопросы, оформленные так, чтобы было удобно переписать в тетрадь: Принципы определения концентрации глюкозы в крови в глюкометрах В современных глюкометрах для определения концентрации глюкозы в крови чаще всего используются два основных принципа: 1. Электрохимический (амперометрический) метод: * Это самый распространённый метод. * Принцип основан на реакции глюкозы с ферментом глюкозооксидазой, который нанесён на тест-полоску. * Глюкозооксидаза окисляет глюкозу, образуя глюконовую кислоту и перекись водорода. * Перекись водорода затем вступает в реакцию с другим ферментом или химическим веществом, что приводит к образованию электронов. * Глюкометр измеряет силу электрического тока, создаваемого этими электронами. * Сила тока прямо пропорциональна концентрации глюкозы в образце крови. Чем больше глюкозы, тем сильнее ток. 2. Фотометрический (колориметрический) метод: * Этот метод использовался в более старых моделях глюкометров, но сейчас встречается реже. * Принцип основан на изменении цвета тест-полоски при контакте с глюкозой. * Глюкоза вступает в реакцию с реагентами на тест-полоске, что приводит к образованию окрашенного продукта. * Глюкометр измеряет интенсивность окраски тест-полоски. * Интенсивность окраски прямо пропорциональна концентрации глюкозы. Чем темнее цвет, тем выше концентрация глюкозы. Специфический путь катаболизма глюкозы в организме человека Специфическим и основным путём катаболизма (распада) глюкозы в организме человека является **гликолиз**. * Гликолиз – это процесс расщепления одной молекулы глюкозы (шестиуглеродного сахара) до двух молекул пирувата (трёхуглеродного соединения). * Этот процесс происходит в цитоплазме клеток и не требует кислорода (анаэробный процесс). * В ходе гликолиза образуется небольшое количество энергии в виде АТФ (аденозинтрифосфата) и НАДН (восстановленного никотинамидадениндинуклеотида). * Пируват, образовавшийся в результате гликолиза, может далее метаболизироваться по-разному: * В присутствии кислорода (аэробные условия) пируват поступает в митохондрии и окисляется до ацетил-КоА, который затем включается в цикл Кребса и цепь переноса электронов для получения большого количества АТФ. * В отсутствие кислорода (анаэробные условия, например, при интенсивной мышечной работе) пируват превращается в лактат (молочную кислоту). Особенности обмена глюкозы в разных тканях и органах Обмен глюкозы в организме человека регулируется очень тонко и имеет свои особенности в зависимости от потребностей конкретной ткани или органа. 1. Печень: * Центральный орган в регуляции уровня глюкозы в крови. * Способна как запасать глюкозу в виде гликогена (гликогенез), так и расщеплять гликоген для высвобождения глюкозы в кровь (гликогенолиз). * Может синтезировать глюкозу из неуглеводных предшественников (например, аминокислот, лактата, глицерина) – этот процесс называется глюконеогенезом. * Использует глюкозу для собственных энергетических нужд и для синтеза жирных кислот. 2. Мышцы (скелетные и сердечная): * Основной потребитель глюкозы, особенно при физической нагрузке. * Запасают глюкозу в виде гликогена, но этот гликоген используется только для собственных нужд мышц и не может быть высвобожден в кровь. * При интенсивной нагрузке в условиях недостатка кислорода могут превращать глюкозу в лактат. * Поглощение глюкозы мышцами стимулируется инсулином. 3. Головной мозг: * Практически полностью зависит от глюкозы как основного источника энергии. * Не способен запасать значительные количества гликогена. * Потребляет около 20% всей глюкозы, используемой организмом в покое. * В условиях длительного голодания может использовать кетоновые тела в качестве альтернативного источника энергии. 4. Жировая ткань: * Использует глюкозу для синтеза жирных кислот и глицерина, которые затем объединяются в триглицериды (жиры). * Запасает энергию в виде жиров. * Поглощение глюкозы жировой тканью также стимулируется инсулином. 5. Почки: * Способны к глюконеогенезу, особенно при длительном голодании, дополняя функцию печени. * Фильтруют глюкозу из крови, но в норме реабсорбируют её обратно в кровь, чтобы предотвратить потерю с мочой. При высоких концентрациях глюкозы в крови (например, при сахарном диабете) почки не справляются с реабсорбцией, и глюкоза появляется в моче. Таким образом, каждая ткань и орган имеют свои уникальные механизмы и приоритеты в обмене глюкозы, что обеспечивает оптимальное распределение энергии и поддержание гомеостаза глюкозы во всём организме.