ЛПЗ 1. Механизм действия гормонов. Гормоны мозгового слоя надпочечников и поджелудочной железы

1. После инъекции инсулина в крови пациента установлено снижение содержания глюкозы, аминокислот и свободных жирных кислот. Объясните данный эффект инсулина

2. Для лечения больных сахарным диабетом I типа используют инъекции инсулина. Какова биохимическая основа этого лечения?

3. Больного сахарным диабетом лечат инсулином. Объясните, почему этот гормон вводят парентерально, а не Per os.

4. Пациент обратился с жалобами на быструю утомляемость и усталость. Концентрация глюкозы натощак 4,2 ммоль/л. Тест на толерантность к глюкозе: через 2 часа после сахарной нагрузки (эквивалент 75 г глюкозы) концентрация глюкозы 5,5 ммоль/л. Оправдано ли в этом случае проведение следующих дополнительных исследований:

Определение концентрации кетоновых тел в крови и моче;

Определение уровня гликозилированного гемоглобина;

Определение антител к инсулину;

Определение концентрации С-пептида; и почему?

5. Туристы не рассчитали запасы продовольствия и голодали в течение 2 суток. Как изменилась концентрация глюкозы и ВЖК в крови туристов к концу вторых суток голодания? При этом:

А) укажите гормоны, концентрация которых повышается в крови при голодании;

Б) напишите схемы метаболических путей, индуцируемых этими гормонами при голодании в печени.

6. При эмоциональном возбуждении содержание гликогена в печени и мышцах уменьшается, потребление кислорода мышцами резко возрастает. Под действием каких факторов происходят эти изменения? Объясните метаболический эффект этих факторов.

7. У спортсмена перед ответственным стартом в крови повысилось содержание глюкозы до 6,5 ммоль/л, уровень свободных жирных кислот (СЖК) до 1,2 ммоль/л (норма - 0,4-0,9 ммоль/л). Какова причина этих изменений?

8. Больной инсулинзависимым сахарным диабетом длительное время не получал инъекций инсулина. После обращения к врачу и тщательного обследования назначена терапия инсулином. Через 2 месяца концентрация глюкозы в крови натощак составила 85 мг/дл, уровень гликозилированного гемоглобина 14% от общего уровня гемоглобина (норма - 5,8-7,2 %). Объясните ситуацию.

9. Больному, страдающему сахарным диабетом, рекомендовано ограничить потребление с пищей углеводов. Несмотря на длительное ограничение углеводов в пище, концентрация глюкозы в крови не только не уменьшилась, а напротив, осталась выше нормы. Объясните механизмы, обеспечивающие высокую концентрацию глюкозы в крови у больных: сахарным диабетом.

10. У больных сахарным диабетом развивается отрицательный азотистый баланс, а с мочой экскретируется повышенное количество мочевины. Почему?

11. У больного резко повышено артериальное давление, увеличено в крови содержание глюкозы и уровень свободных жирных кислот. Количество адреналина и норадреналина в плазме крови возросло в 500 раз, имеется глюкозурия. О патологии какого органа можно думать?

12. Пожилой больной с резко выраженным сахарным диабетом внезапно потерял сознание (диабетическая кома). Может ли врач установить характер этой комы без лабораторного подтверждения.

13. При лечении сахарного диабета инсулином больным рекомендуют пищу, богатую метионином и лизином (молоко, молочные продукты) для профилактики жирового перерождения печени. Оправдана ли такая рекомендация? Почему?

14. При некоторых видах злокачественных опухолей поджелудочной железы происходит избыточный синтез инсулина. У больных при этом наблюдаются следующие симптомы: дрожь, слабость, быстрая утомляемость, потливость и постоянное чувство голода. Как влияет избыточная секреция инсулина на обмен углеводов, белков и липидов в печени? Почему развиваются описанные симптомы? Объясните, почему с течением времени это состояние приводит к нарушению мозговой деятельности?

15. В лечении больного запланировано воздействие на метаболизм через аденилатциклазную систему. Какое воздействие оказывают на нее различные гормоны?

16. Увеличение концентрации глюкозы в плазме крови у обследуемого было связано с повышенной секрецией гормонов коры надпочечников. С какими гормонами коры надпочечников связано повышение концентрации глюкозы в крови? По какому механизму действуют эти гормоны? С каким процессом связано повышение концентрации глюкозы в данном случае?

17. Больной 39 лет поступил с жалобами на сильную жажду, быструю утомляемость. Потеря массы тела за последние 5 недель составила 4 кг несмотря на хороший аппетит и обычную физическую нагрузку. Анализ крови показал, что содержание глюкозы в крови спустя 2 часа после приема пищи составило 7,5 ммоль/л. Какое заболевание можно предположить у данного больного?

18. Больная обратилась в клинику с жалобами на сухость во рту, жажду, обильные и частые мочеиспускания, слабость, похудание. Для какого заболевания характерны эти симптомы? Какие лабораторные исследования необходимо провести для уточнения диагноза?

19. Врач предписал больному, у которого наблюдались начальные симптомы развития сахарного диабета II типа, регулярные физические нагрузки. Это назначение было основано на результатах исследований последних лет,которые показали, что такие нагрузки увеличивают количество белков ГЛЮТ-4 в клетках инсулинзависимых тканей, стимулируя экспрессию гена ГЛЮТ-4. В результате захват глюкозы этими клетками увеличивается в 7 раз (т.е. эти исследования показали, что физические нагрузки оказывают такой же конечный эффект на клетки инсулинзависимых тканей, как и действие инсулина). Объясните молекулярные механизмы действия инсулина у здоровых людей и действия физических нагзок на течение сахарного диабета II типа, ответив на следующие вопросы и выполнив задания:

а) перечислите инсулинзависимые ткани и объясните, почему они так называются;

б) объясните, что такое ГЛЮТ-4 и какова их функция; укажите роль инсулина в активации этих белков;

в) изобразите общую схему регуляции экспрессии гена у эукариот;

г) опишите механизм влияния инсулина на экспрессию генов.

 

20. В приемный покой районной больницы доставлен мужчина с улицы в бессознательном состоянии с подозрением на голодный обморок или диабетическую кому. У пациента ощущался запах ацетона в выдыхаемом воздухе.

Объясните, что необходимо сделать для уточнения диагноза больного. Для ответа:

а) назовите другие кетоновые тела и состояния, при которых повышается их уровень в крови;

б) поясните, какие лабораторные исследования надо провести для диагностики состояния пациента;

в) назовите симптомы, характерные для голодания и сахарного диабета;

г) опишите сходства и различия в метаболизме углеводов, жиров и белков для обоих состояний.

 

21. В медицинский центр обратилась женщина 65 лет с явными признаками ожирения, жалобами на сухость во рту, особенно по утрам, полиурию (приблизительно 3—4 л в сутки), постоянное чувство жажды, а также на снижение остроты зрения. Лабораторный анализ показал содержание глюкозы в крови 8,5 ммоль/л, кетоновых тел — 25 ммоль/л, повышенное содержание С-пептида и гликозилированного НЬ (14%), наличие глюкозы в моче. Объясните,

для какого заболевания характерны данные симптомы. Для этого:

а) назовите данное заболевание и его причины;

б) изобразите схему процесса, объясняющую образование С-пептида;

в) назовите метаболические процессы, активация которых привела к изменению уровня глюкозы и кетоновых тел в крови пациентки

по сравнению с нормой; напишите один из метаболических путей для подтверждения ответа;

г) объясните причины ухудшения зрения и механизм увеличения количества гликозилированного НЬ;

д) предположите возможные методы лечения названного заболевания.

 

22. Машиной скорой помощи в приемный покой был доставлен мужчина 23 лет. При поступлении у больного сознание спутано, кожные покровы сухие, отеков нет. Дыхание шумное, ЧСС — 110 уд./мин, АД — 100/60 мм рт.ст., ксеростомия, запах ацетона в выдыхаемом воздухе. Результаты лабораторного исследования показали, что в крови концентрация глюкозы равна 16 ммоль/л, pH — 7,3, уровень кетоновых тел — 15 мг/дл (норма — 0,2-5 мг/дл), плотность мочи — 1,030 г/л (норма — 1,010-1,022 г/л). На каком основании можно предположить у больного сахарный диабет?

Для ответа:

а) перечислите причины данного заболевания;

б) назовите гормон, неотложное введение которого может улучшить состояние больного, нарисуйте схему трансдукции сигнала этого гормона и опишите его эффекты в клетках-мишенях;

в) объясните отклонения от нормы в показателях биохимического анализа у обследуемого мужчины и приведите схемы метаболических путей, объясняющих повышение содержания глюкозы в крови и запах ацетона.

 

23. Существует выражение «сахарный диабет — это голод среди изобилия». Какие изменения метаболизма при сахарном диабете подтверждают справедливость этого утверждения? Для ответа:

а) перечислите основные причины изменений метаболизма при инсулинзависимом сахарном диабете;

б) укажите ткани, в которых обмен основных энергоносителей протекает по типу голодания;

в) назовите метаболические пути, которые активируются и замедляются в этих тканях, объясните, почему;

г) перечислите симптомы сахарного диабета, которые отражают такие изменения метаболизма;

д) представьте схему одного из метаболических путей, который активируется в печени при этих условиях, и поясните последствия такой активации.

 

24. При лабораторном обследовании у больного обнаружена глюкоза в моче. Концентрация ее в крови составила 11ммоль/л. Содержание С-пептида в крови ниже нормы. Какому заболеванию могут соответствовать указанные данные? Для ответа:

а) назовите другие биохимические показатели крови, которые могут быть изменены у данного больного, укажите

возможные причины заболевания;

б) опишите основные этапы синтеза инсулина, образования С-пептида; сравнив периоды полураспада инсулина и Спептида, сделайте вывод о роли этого пептида в диагностике заболевания;

в) изобразите схему передачи сигнала инсулина в клетки, опишите его основные эффекты;

г) объясните причину развития гипергликемии у больного, представив соответствующие схемы метаболических путей.

 

25. На прием к терапевту пришел пациент с жалобами на прогрессирующую слабость, сонливость, головокружение.

Симптомы усиливались при голодании, что позволило врачу предположить наличие у больного гипогликемии.

Анализы подтвердили предположение врача (содержание глюкозы менее 2,5 ммоль/л). Кроме того, обнаружено значительное повышение уровня С-пептида. Пациент не страдает сахарным диабетом и не принимает сахаропонижающих препаратов. Какое заболевание можно предположить у данного больного? Для ответа:

а) назовите стимулы, влияющие на секрецию инсулина, и опишите этапы его синтеза;

б) опишите влияние инсулина на углеводный и жировой обмен в печени, жировой ткани и мышцах;

в) объясните, чем опасна гипогликемия и какие процессы в организме предотвращают развитие гипогликемии даже

при голодании;

г) предположите возможный диагноз заболевания и метод лечения.

 

26. Две подруги решили похудеть. Одна из них не выдержала и суток голодания, а другая голодала в течение трех дней.

Какие изменения метаболизма будут происходить в организме девушки к концу 3-дневного голодания? Для ответа:

а) напишите схемы метаболических путей, отражающие изменения метаболизма жиров в печени и жировой ткани в

период длительного голодания;

б) назовите гормоны, ускоряющие эти процессы, и представьте в виде схемы механизм действия одного из них на

клетки-мишени;

в) укажите регуляторные ферменты, активность которых изменяется под влиянием выбранного гормона.

 

27. После посещения спортзала студент на обед получил пищу, содержащую преимущественно углеводы в количестве 250-300 г, и решил отдохнуть. Как изменится метаболизм углеводов и жиров в жировой ткани у студента через 2 ч после приема пищи? а) Нарисуйте график зависимости концентрации глюкозы в крови от времени, начиная с момента принятия пищи студентом; объясните особенности кривой;

б) назовите гормон, уровень которого повышен в крови у студента в абсорбтивный период, и опишите механизм

передачи гормонального сигнала в жировой ткани;

в) перечислите все метаболические пути утилизации глюкозы и использования продуктов ее катаболизма в жировой

ткани, объясните их физиологическое значение;

г) изобразите схему метаболического пути обмена жиров в адипоцитах и объясните роль гормона в стимуляции этого

процесса.

 

28. Офисный работник во время бизнес-ланча в ресторане «быстрого питания» получил с пищей около 350 г углеводов.

Как изменится метаболизм углеводов и жиров в печени у посетителя ресторана спустя 2 ч после приема пищи? Для ответа:

а) назовите гормон, уровень которого повысится у работника в абсорбтивный период, укажите основные этапы его синтеза, их локализацию, органы-мишени, строение рецептора и разницу в действии гормона на различные типы клеток-мишеней;

б) перечислите пути катаболизма глюкозы, которые активируются в печени в этот период, укажите пути использования продуктов катаболизма глюкозы;

в) напишите формулами регуляторную реакцию синтеза жирных кислот, назовите ключевой фермент и опишите механизмы его активации;

г) изобразите схему синтеза жирных кислот;

д) опишите последующие пути использования синтезированных в гепатоцитах жирных кислот.

 

29. В спортивном лагере группа студентов через 2 ч после каждого приема пиши интенсивно плавала в бассейне в течение 60 мин. Какие изменения в обмене углеводов можно предположить у студентов во время физической нагрузки, начиная с момента ее начала и до завершения? Для ответа:

а) назовите гормон, концентрация которого в крови повышается во время физической активности, назовите место его синтеза, стимулы секреции, ткани-мишени и представьте в виде схемы механизм действия этого гормона на клетки-мишени;

б) опишите изменения метаболизма углеводов в печени и мышцах у студентов во время тренировок, представив соответствующие схемы метаболических путей;

в) укажите топливные молекулы, обеспечивающие мышцы энергией в разные моменты физической нагрузки студентов.

 

30. Студент через полчаса после ужина, содержащего около 150 г углеводов, 20 г жиров и 40 г белков, сидит в кресле и читает. Какие изменения метаболизма происходят у него в этот период? Для ответа:

а) назовите гормон, уровень которого повышен в крови у студента в данной ситуации, опишите этапы его синтеза, назовите стимулы секреции и органы-мишени;

б) приведите классификацию тканей по механизму действия гормона на транспорт глюкозы в клетки;

в) представьте схему строения рецептора гормона;

г) напишите схемы, отражающие изменения метаболизма глюкозы и жиров в адипоцитах в данном состоянии человека;

д) укажите регуляторные ферменты синтеза жирных кислот из продуктов катаболизма глюкозы, активность и количество которых увеличиваются под влиянием названного гормона.