Когда производство глюкозы низкое, мозг начинает использовать кетокислоты в качестве энергии... как это работает?

Может ли кто-нибудь в общих чертах описать, как мозг потребляет кетокислоты/кетоновые тела, когда глюкоза в крови полностью истощена?

Ответы (2)

Организм человека — это машина, работающая на глюкозе, которая поглощает углеводы и превращает их в глюкозу. Энергия получается из глюкозы, а глюкоза запасается в виде гликогена. Когда потребление углеводов каким-то образом уменьшается, организм меняет свой механизм и использует жирные кислоты для производства энергии. Печень синтезирует кетоны из жирных кислот в нашем рационе или из жировых отложений. Кетоны (ацетоацетат и ацетон) выделяются в кровь, которая поглощается мозгом и синтезирует из него энергию через свои митохондрии.

Мозг получает часть своей энергии из кетоновых тел, когда глюкоза менее доступна (например, во время голодания, напряженных упражнений, низкоуглеводной, кетогенной диеты и у новорожденных). В случае низкого уровня глюкозы в крови большинство других тканей имеют дополнительные источники энергии помимо кетоновых тел (например, жирные кислоты), но мозг имеет обязательную потребность в некотором количестве глюкозы. После того, как диета была изменена на снижение уровня глюкозы в крови в течение 3 дней, мозг получает 25% своей энергии из кетоновых тел. они являются важным субстратом для синтеза липидов в головном мозге). Кроме того, кетоны, полученные из омега-3 жирных кислот, могут уменьшить ухудшение когнитивных функций в пожилом возрасте. Ссылка

Когда организм начинает использовать жирные кислоты для производства энергии, в мозгу возникает одна проблема, а именно гематоэнцефалический барьер (барьер, который отделяет циркулирующую кровь от внеклеточной жидкости мозга в центральной нервной системе). Мозг не может использовать жиры с длинной цепью. кислоты, потому что они не могут преодолеть гематоэнцефалический барьер из-за их связи с альбумином. Поскольку кетоны представляют собой жирные кислоты со средней длиной цепи, они могут эффективно преодолевать барьер. Таким образом, мозг использует кетоны для производства энергии в процессе, называемом кетозом . Затем кетоновые тела включаются в ацетил-КоА и используются в цикле лимонной кислоты .

Цикл лимонной кислоты, также известный как цикл трикарбоновых кислот (TCA) или цикл Кребса, представляет собой серию химических реакций, используемых всеми аэробными организмами для выработки энергии путем окисления ацетата, полученного из углеводов, жиров и белков, в углекислый газ и химическая энергия в виде аденозинтрифосфата (АТФ). Ссылка

Метаболические пути производства энергии

введите описание изображения здесь

Я связался с вашим ответом в этом вопросе .

На самом деле существует транспорт жирных кислот через ГЭБ . Может скорости этого транспорта не хватает, я не знаю, думаю это не имеет большого значения.

Что на самом деле здесь происходит, так это то, что печень подготавливает жирные кислоты, чтобы мозг мог легче использовать их в форме кетокислот для производства энергии.

катаболизм жирных кислот, разделенный между печенью и мозгом

  • катаболизм жирных кислот распределяется между печенью и мозгом - исх .
То, что вы рассказываете, поразительно: вы узнаете, что жирным кислотам запрещено превращаться в глюкозу. При этом это не похоже на правду: жирные кислоты к ацетил-КоА, а затем по часовой стрелке через цикл трикарбоновых кислот, влево, к оксалоацетату, затем к пирувату, затем к глюкозе. Похоже, что дело в большом количестве углерода, который необходимо сжечь, так как, дважды пройдя через цикл TCA, CO2 освобождается. - Во всех учебниках должно быть написано!
@PeterBernhard Да, в организме человека нет биохимического пути жирная кислота -> углевод или он очень медленный (обратите внимание, что это верно не для всех животных). То же самое верно для фруктозы и этанола, вот почему они вызывают окислительный стресс, ожирение печени и диабет. Я думаю, что во многих случаях вы можете предотвратить диабет, избегая фруктозы (практически большинство сладких продуктов и напитков) и алкоголя. Я думаю, что эта информация об углеводах и жирных кислотах уже есть в учебниках, по крайней мере, я изучал ее в университете 10+ лет назад. Фруктозная часть появилась гораздо позже.
Каламбур на "запрет"? Я имею в виду, что алкоголь и фруктоза кажутся мне ледяными, примите мои извинения за мой странный английский, кстати; на графике есть ссылка, но ссылка не говорит о том, из какой книги эта графика. Как мне кажется... даже в формулировке этого вопроса мог быть я. Может быть, мой комментарий действительно говорит - конечно, не весь "стуарный мех", как вы упоминаете фруктозу - так как же запрет на использование фруктозы превращается в сладкую работу? Можете ли вы е-"лебер"ели?
@PeterBernhard В прошлый раз, когда я читал о фруктозе, это было что-то новое и очень логичное. Теперь, судя по новым отзывам, это не так однозначно, как было. mdpi.com/2072-6643/9/2/96/htm mdpi.com/2072-6643/9/9/981 sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0168827818300667 Academic.oup.com/ajcn/article /100/3/833/4576481?login=false student.google.hu/…
Еще раз, спасибо за разъяснение того, что, возможно, является некоторым распространенным непониманием: например, medscape.com: «Высокий уровень ацетоацетата в крови может быть результатом следующего: диабетический кетоацидоз и алкогольный кетоацидоз». Что касается меня, мне нужен был совет по поводу того, что это другая темная сторона медали (не немецкая) необходимости кетозы. Так вот, ваши проливают новый свет на какие-то, буквально, полузнания. Диабет, алкоголь, кажется, имитируют потребность, которая должна быть: калорий, чтобы голодать, это бодрит. Подводя итог: с вашим ответом становится понятно "кетоацидоз", это хорошо, не плохо, это закономерно.
"Последний раз, когда я читал о фруктозе..." - Фруктоза, интересно узнать об этом..., кажется, не разделяет никакого "запрета", поэтому выходит за рамки темы: фруктоза может легко превращаться в глюкозу организмом, не не так ли? Есть ли какие-то предпочтения, о которых вы добавили ссылку (не очень доступную для простых людей?)? Фруктоза может быть предпочтительно превращена в рибозу ДНК?
"Последний раз, когда я читал о фруктозе..." - Фруктоза, интересно узнать об этом..., кажется, не разделяет никаких "запретов". Он легко превращается в глюкозу в организме. Есть ли какие-либо предпочтения, о которых вы добавили ссылку (не очень доступную)? Фруктоза может быть предпочтительно превращена в рибозу ДНК? Еще один момент заключается в том, что выработка инсулина не реагирует на поступление фруктозы, а фруктоза одинаково повышает уровень сахара в крови у диабетиков и людей, не страдающих диабетом.
@PeterBernhard Просто используйте ссылку Google Scholar, и вы найдете много похожих статей. Некоторые из них не защищены платным доступом. Это научные статьи, опубликованные в научных журналах. Вы можете прочитать их в библиотеках или в университетах. Sci-hub — это еще один способ, но он более или менее незаконен, хотя это зависит от страны. en.wikipedia.org/wiki/Sci-Hub
Да, это «фрукт» (verrückt по-немецки, диалект, который я использую) — чтобы поболтать: фруктоза действительно превращается в глюкозу. 10 лет назад его использование в шоколаде считалось антидиабетическим. По моему мнению, есть способ откладывать некоторое количество фруктозы — повышение уровня сахара в крови если не в гликоген, то очень регулярным, то есть без инсулина, способом, как жирная кислота в жировой ткани, и, по моему мнению, ваше упоминание о «жирной печени» очень ценно: глюкоза, как и «крахмал», похоже, коррелирует с гликогеном и, возможно, с белым жиром, а фруктоза, просто экстраполируя, с «бурым жиром». Думаю, ты тоже не немец.
@PeterBernhard Похоже, что обычно он превращается в глюкозу в тонком кишечнике, но в больших количествах он достигает печени, где превращается в жирные кислоты. из других исследований. ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6032988 Таким образом, употребление фруктозы в качестве подсластителя в больших количествах (как в настоящее время мы делаем с кукурузным сиропом) может вызвать проблемы со здоровьем.
@PeterBernhard Еще одна интересная вещь, которая может повлиять и на уровень холестерина. sciencedirect.com/science/article/abs/pii/0006294469900453
Упоминание холестерина в этом контексте кажется раздражающим, но я нахожу это очень поучительным. В последнее время мне "приходит в голову", что холестерин либо встроен в клетки, либо в стенки вен, однако не может быть сожжен и - помогите, поправьте меня - не может быть преобразован в сахар крови. Итак, в этом отношении холестерин выглядит как жир и вполне подходит для этого вопроса.
@PeterBernhard Категория называется липид. Он транспортируется с триглицеридами и неполярен, поэтому его можно назвать жиром. Высокий уровень холестерина в крови опасен с точки зрения атеросклероза.
Я больше не скажу «липид», а не жир… Так что, думаю, тривиально знать, что холестерин «не может нагреваться»…