بسم الله الرحمن الرحيم محاضرة أخرى من محاضرات
clinical chemistry وسنتطرق في هذه المحاضرة ان شاء
الله لموضوع ال carbohydrates
طبعا زي ما بنعرف إنه الكائنات الحية بتحتاج إلى
طاقة للعمليات الحيوية المختلفة التي تتم في خلاياها
و ال organisms بتعتمدعلى الـ Oxida of Complex
Organic Compounds to Obtain Energy يبقى الـ
Oxidation لمركبات عضوية معقدة للحصول على الطاقة
ومن هذه المركبات عندنا الـ Carbohydrates الـ Amino
Acids و أيضا الـ Lipidsلكن الـ carbohydrates و
لجلوكوز هو يعتبر المصدر الأساسي و الوحيد لبعض
الخلايا في الجسم يعتبر المصدر الأساسي لخلايا المخ
لخلايا الدم الحمراء و أيضا ل ال retinal cells
لشبكية العينطبعا يوجد تخزين لهذه ال .. او لتخزين
للطاقة اللي هو ال carbohydrates لمصادر الطاقة اللي
هو ال carbohydrates تخزن بال liver وفي ال muscle
على شكل glycogen
بما يتعلق بيه ال carbohydrates يعتبر لجلوكوز هو
المصدر الأساسي للطاقة و various tissues and
muscles throughout the body depend on glucose from
the surrounding extracellular fluid for energyطبعا
يعني عن طريق ال .. الدم و طبعا ال .. الوصول إلى ال
.. ال خلق .. إلى ال .. ال extravascular
fluid ودخول الـ glucose إلى الفراغات ما بين
الخلايا ممكن أن يصل الـ glucose إلى الخلايا
المختلفة و العضلات في الجسم بما يتعلق بالخلايا
العصبيةلا تستطيع تخزين ال carbohydrates لا تستطيع
تخزين الجلوكوز وبالتالي تحتاج هذه الخلايا إلى مصدر
مستمر من الجلوكوز للاستمرار في أداء وظيفتها الآن
لو انخفض مستوى الجلوكوز في الجسمولم يكن هناك بديل
أو مصدر لرفع الجلوكوز مرة أخرى فالتأثير الأكبر
سيكون على الخلايا العصبية وبنقصد طبعا بشكل أساسي
خلايا الدماغوهذا هيؤدي إلى الفقد الوظيفة يبقى it
will lose طبعا نقصد هو nervous tissue will lose
its primary energy source وبالتالي هتكون incapable
of maintaining normal function طبعا هذهحالة اللي
تعتبر life threatening condition تعتبر حالة خطيرة
وحالة طبعا ممكن تؤدي الى الوفاة لهذا الشخص ال fate
of glucose مصير الجلوكوز اللى بيدخل للجسم عن طريق
الطعامطبعاً بيتم اللي هو حضم للـ carbohydrates
بداية و زي ال starch و زي ال glycogen الموجود في
الأغذية المختلفةو كما ذكرنا سابقا عندنا ال amylase
ال amylase هو اللي بيبدأ في هضم هذه المركبات بداية
في الفم وبعد ذلك في علاقة معاها الدقيقة اللي هو
المصدر الآخر لل amylase اللي بيفرز من البنكرياس
يبقى الـ amylase تدخل أشكال غير مستخدمة من
الكربوهيدرات اللي هي ال .. اللي طبعا ال .. ال ..
ال complex forms اللي لا يمكن هضمها بيصير لها هضم
و تكسير بوسطة ال amylase و بيصلها breakdown
لديكسترين و disaccharides وبعد هيك ال
disaccharides بيصلها hydrolysis و breakdown إلى
monosaccharides وعنا العديد من ال enzymesاللي
بتحول الـ Disaccharides إلى Monosaccharides زي
عندنا الـ Maltase، انزعيم إطلاقًا من الانتستانال
لأنه مجرد مجرد مجرد مجرد مجرد مجرد مجرد مجرد مجرد
مجرد مجرد مجرد مجرد مجرد مجرد مجرد مجرد مجرد مجرد
مجرد مجرد مجرد مجرد مجرد م
يبقى بعد تحويل الـ Disaccharides لـ
Monosaccharides بتم امتصاص الـ Monosaccharides عن
طريق الأمعاءو طبعا أي إشي بيتم امتصاصه عن طريق
الأمعاء زى ما أحنا عارفين أغلب ال .. ال .. الأشياء
اللى بيتم امتصاصها بيتذهب بداية إلى الكبد عن طريق
ال hepatic portal vein الأشياء اللى بيتم امتصاصها
من الأمعاء بيتذهب للكبد
الجلوكوز هو الوحيد الكربوهيدرية اللي يتم استخدامه
للطاقة أو لتخزينه كجليكوجين يبقى المصدر السريع
للطاقة هو الجلوكوز والجلوكوز ممكن تخزينه على شكل
الجليكوجين لطبعا يتم الاستعانة به عند نقص الجلوكوز
بالدم لتعويض الجلوكوز في حال صار في عندنا نقصزي ما
شوفنا قبل شوية أن الـ disaccharides لما بيسلة
breakdown بيسلة breakdown لجلوكوز وفي عندنا برضه
ناتج ممكن يكون Galactose وممكن يكون أيضا
Efractose، الآن الجسم لا يستطيع الاستفادة مباشرة
من ال Galactose ومن ال Efractose وبالتاليالجسم
يعمل على تحويل الـ Galactose و الفراكتوز بداية إلى
الجلوكوز عشان يكون بمقدور الجسم الاستفادة من
الجلوكوز وإنتاج الطاقة
الـ Pathways المختلفة لها لـ Glucose Metabolism
مصارات مختلفة لعمليات والايدل متعلقة بالجلوكوز في
أن Major Energy Pathways involved either directly
or indirectly with Glucose Metabolism يعني هذه
مصارات مختلفة وهذه المصارات المختلفة لها علاقة
بطريقة مباشرة أو غير مباشرة بعمليات الايدلى
لجلوكوزعنا أول pathway لـ glycolysis و اللي عن
طريقة بيصير فينا breakdown للجلوكوز و استخراج
للطاقة الموجودة في الجلوكوز عنا ال pathway التاني
glucogenesis
زي ما قلنا إن الجسم قادر على تخزين الجلوكوز إذا في
عندنا زيادة من الجلوكوز ممكن يصير فيه تخزين لهذا
الجلوكوز على شكل glycogen و تتم عملية التخزين لل
glycogen في organs زي ال liver و زي ال skeletal
muscle
الـ Glycogen يعتبر مصدر سريع للحصول على الجلوكوز
في حال انخفض عندنا مستوى الجلوكوز في الدم يبقى a
quickly accessible storage form of glucose يبقى
مصدر سريع صار في عندنا نقص في الجلوكوز في الدم
يبقى عندنا مباشرة يلجأ الجسم إلى الـ glycogenو
بيصير breakdown لل glycogen عشان نحصل على glucose،
ال glucose هدسله release في الدم و يعمل على رفع ال
glucose مرة أخرى المصاري التالت ال glycogenolysis
يهان كانعنا عملية ال storage لل glycogen، هانعنا
عملية ال breakdown لل glycogen، glycogenolysis
بعد تحريك غليكوجين إلى غلوكوز، تحريك غليكوجين يحدث
عند تقليم غلوكوز البلازمة، يحدث بسرعة إذا كان
بحاجة إلى غلوكوز إضافي
زي ما قلنا له يعتبر مصدر طبعاً سريع وفي حال صار
عندنا نقص مباشرة بيصير في عندنا glycogenolysis لو
breakdown لليجليكوجين عشان يصير عندنا release
لجلوكوز عندنا المسار الرابع gluconeogenesis وهذه
العملية هيالحصول على الجلوكوز من مصادر غير
كربوهيدراتية conversion of non-carbohydrate carbon
substrates to glucose يبقى الحصول على الجلوكوز من
مصادر زي البروتينات و زي ال amino acids أو زي ال
lipids و يبقى بنحصل على الجلوكوز منهذه المصادر
وهذه العملية تسمى الـGluconeogenesis وهذه العملية
تحدث بشكل أساسي في اللفر العملية الخامسة
الـLipogenesis اللي هي عملية الـSynthesis
للـLipids الـConversion of Carbohydratesinto fatty
acids يعني إذا كان في عندنا برضه زيادة من الجلوكوز
ممكن هذه الزيادة من الجلوكوز ممكن تحول إلى
glycogen لكن ممكن أيضا تحول إلى fatty acids و إلى
lipidsوالـ الـ الـ fat يعتبر another energy
storage form احنا قولنا ال storage او المصدر
التخزين الاول هو ال glycogen وعنا ايضا ممكن اتم
تخزين الجلوكوز على شكل fats لكن هذا المصدر مش
quickly accessible زي ال glycogenطبعاً بيبقى
المصدر السريع والأول في الحصول على الـ glucose في
حالة النقص هو الـ glycogen وبيجي بالمرتبة التانية
الـ fats عملية الـ lipolysis هي عملية ال breakdown
ل الفاتز يبقى decomposition of fat أو ال breakdown
ل الفاتز تسمى lipolysis
بجهد ال pathways المختلفة لجلوكوز بتابوليزم اللي
بتتم في داخل الجسم ال regulation of carbohydrate
metabolism طبعا
الجسم دايما في عندنا قيم اللي موجودة بنسب طبيعية
في داخل الجسموهذا طبعاً بيرجع لعمليات الـ
Regulation اللي بتتم في داخل الجسم، يعني في عنا
عمليات بتنظم النسب المختلفة للـ Analytes أو
المركبات المختلفة الموجودة في الدم، وبالتالي بيكون
في عنا برضه عملياتبتساعد على تنظيم مستوى الـ
glucose في الدموعندنا organs مختلفة بتلعب دور في
عملية الregulation لالـ carbohydrates في عندنا ال
liver عندنا ال pancreas وعندنا أيضا ال endocrine
glands الغضض الصماء والهرمونات اللي بيتم إفرازها
هدول كلهم بيلعب دور مهم فيControlling the blood
glucose يبقى التحكم بنسبة الجلوكوز اللى تكون
طبيعية في الدم Controlling the blood glucose
concentrations within a narrow rangeالوزيق للـ
Glucose عندنا النسبة اللي هي الـ reference
interval أو النسبة الطبيعية من 70 إلى 110، ده
العمليات المختلفة اللي بتتم هذه، طبعا احنا بنحكي
على اللي هو الشخص الـ healthy person الشخص السليم،
العمليات المختلفة هذه بتتم للمحافظة بالنهاية على
مستوى الجلوكوز بين سبعين ومية وعشرة، لو نقص عندنا
الجلوكوز عن سبعين، يبقى زي ما هنشوف في عندنا
mechanisms بترجع، بترفع، ولو زاد عن مية وعشرة،
عندنا mechanisms مختلفة لتنزيل مستوى السكروللحظة
القصيدة، الجلوكوز يتم شرحه إلى المجموعات التجارية
من الجلد، من خلال الـGlucogenolysis لو الإنسان صام
لفترة قصيرة، لا يوجد تناول، لا إطعام، لا مصدر
خارجي لجلوكوز
بهذه الحالة ستبدأ مستويات الجلوكوز في انخفاض الدم
وبالتالي في الـ Extra Cellular Fluid الـ Fluid
الموجود حوالين الخلايا يبقى بهذه الحالةإذا بنزل
عندنا الـ Glucose إلى أقل من سبعين أو خمسة وستين
milligram per deciliter مباشرة بيبدأ عندنا ال
liver في ال breakdown للـ glycogen اللي هو بيصير
في عندنا ال glycogen و ال lysis و بيبدأ يصير
release للـ glucose عشان ترتفع ال concentration
مرة أخرىهذا في حال اللي هو فترات الصوم القصيرة طيب
لو زادت عندنا فترات الصوم و كانت فترات الصوم أطول
أو أكثر من يوم واحديبدأ يدخل هان على الخط ميكانيزم
أخرى لإنتاج الجلوكوز ونحصل على الجلوكوز من مصادر
أخرى مثلما قلنا من الفاتس ومن أمينو أسد عن طريق
الجلوكو نيوجينيس
الأن عملية التحكم للـ blood glucose وبشكل أساسي
تحت تحكم two major hormonesهذا مش معناه أنه مافيش
عندنا هرمونات أخرى، في عندنا برضه هرمونات أخرى زي
ما هنشوف بتلعب دور، لكن في عندنا two major
hormones اللي بيلعب دور في عملية ال regulation
لالجلوكوس في الدم، وهدول الهرمونات هم الانسولين
والجلوكاجون،
اللي بيتم إنتاجهم عن طريق البنكرياس، عن طريق
البنكرياسزي ما حكينا إننا برضه هرمونات أخرى بتلعب
دور في المحافظة على مستوى الجلوكوز طبيعي في الدم
as needed hormones regulate release of glucose
وعنا hormones work together to meet three
requirements يبقى فيه كمان يعني التعاون أو
الهرمونات بشكل عام تشتغل مع بعض البعض للمحافظة على
steady supply of glucose لازم يكون عندنا دايما
مستوى طبيعي من ال glucose موجود في الدم وهذا بيتم
بالتعاون مع الهرمونات المختلفةالشغل التاني، excess
glucose، لو صار في عنا زيادة في الـ glucose بعد
واجبة، تناول واجبة مليئة بالـ أو غنية بالـ
carbohydrates وصار في عنا ارتفاع لمستوى الـ
glucose بالدم، مباشرة بيبدأ يصير في عنا طبعا برضه
بـ زي ما قلنا الـ release of hormones بيبدأ يصير
في عنا storage لزيادة في الـ glucoseوأيضًا
الهرمونات برضه بتشتغل أنه في حال صار عندنا نقص فيه
الـ Glucose أنه يصير في عندنا Release للـ Glucose
من الـ Stored Glucose اللي قلنا اللي بشكل أساسي
موجود على شكل الـ Glycogenعندنا الهرمون الأول
الانسلين احنا قلنا ان في انا two major hormones
بالعمدور طبعا مع أيضا هرمونات أخرى الهرمون الأول
هو الانسلين والانسلين يعتبر the primary hormone
responsible for the entry of glucose into the cell
يبقى زي ما احنا عارفين هرمون الانسلينوبارتباطه مع
الـ Receptor الخاص فيه الموجود على الخلايا مسئول
عن دخول Glucose إلى داخل الخلاياوهرمون الانسولين
بتتم تصنيعه في الـ Islets of Langerhans في خلايا
تسمى Beta Cells خلايا تسمى Beta Cells وهذه الخلايا
موجودة في الـ Islets of Langerhans الموجودة في
البنكرياس البنكرياس فيه موجودة عندنا نوعين من
الخلايانوعين من الـ tissue في عندنا الـ endocrine
tissue تمام هذه اللي هو صورة مقطع يعني من هذه
المنطقة وهذه صورة مكبرة للـ endocrine tissue اللي
هو الـ islets of Langerhans وزي ما احنا شايفين
اللي هي الجذر هذه اللي موجودة بين النوع الآخر من
ال tissue اللي موجود في البنكرياس اللي هو ال
Exocrine tissue
يبقى الـ Exocrine هو المسئول عن إنتاج الإنزيمات
اللي لها علاقة بالهضم الطعام وإن ال Endocrine اللي
هو ال eyelids of Langerhans والمسئولة عن إفراز
هرمونات زي الإنسولين وزي ال glucagon يبقى عندنا ال
beta cells موجودة في eyelids of Langerhans في
البنكرياثوهرمون الانسولين بصيرله
او الإفراز لهرمون الانسولين يسبب في زيادة محركات
غلوكوز في الجسم وإزالة محركات غلوكوز يبقى امتى
بيتم إفراز هرمون الانسولين في حال ارتفع عندنا
مستوى لغلوكوز في الدميصبح مباشرة استملاش لـ Beta
-cells لإفراز هرمون الإنسولين والإنسولين يزيد من
دخول الجلوكوز إلى داخل الخلايا وأيضا يزيد من
الجلوكوز متابوليزم اللي هي العمليات المختلفة اللي
هو زي ال glycolysis أو زي ممكن ال glucogenesis أو
زي ال lipogenesis بهذه العمليات المختلفة اللي هو
سواء الحرق اللي هو الجلوكوز أو تخزين الجلوكوز
المهم أنه يصير في عندنا خفض لمستوى الجلوكوز
والإنسولين هو يعتبر the only hormone that
decreases glucose levels and is referred to as
hypoglycemic agentيبقى الهرمون الوحيد اللي بيعمل
على خفض مستوى السكر في الدم أو مستوى الجلوكوز في
الدم هو هرمون الانسولين زي ما هنشوف باقي الهرمونات
كلها اللي بتعمل على رفع مستوى الجلوكوز بالدم ما
عدا الانسولين و الانسولين يعتبر hypoglycemic agent
الهرمون اللي بيعمل على خفض مستوى السكر في الدم
الهرمون التاني انه ال glucagon بيبتايد هرمون that
is synthesized by the alpha cells of the islet
cells of the pancreasبيعنى الخلايا أحنا زى ما
قولنا أنه الـ Islets of Langerhans فيها أكتر من
نوع من الخلايا زى ما شوفنا أنه في عندنا الـ Beta
Cells اللى بتعمل على إنتاج الانسولين وفي عندنا نوع
آخر من الخلايا الـ Alpha Cellsاللي بيعمل على إنتاج
يعمل على إنتاج الجلوكاجون الجلوكاجون released
during stress and fasting states في حالات الصوم زي
ما قولنا بينخفض عندنا مستوى السكر و بيصير فينا
stimulation لال alpha cells لإفراز الجلوكاجونعشان
يرفع مستوى الجلوكوز مرة أخرى، وأيضا في حالات اللي
هو الـ stress برضه بيحتاج الجسم إلى اللي هو
الجلوكوز ومستويات من السكر، وبالتالي برضه بصير
release للـ glucagon، وبرضه بصير في release
لهرمونات أخرى، زي ما هنشوفيبقى released in
response to decreased body glucose و ال main
function للجلوكاجون هو زيادة الهيباتيك جلوكو
جينولايسيس تمام يبقى هذا زي ما قلنا المصدر الأول
أن يصير فينا breakdown لجليكوجينطيب في حال استمر
الصوم أو ناقص الـ glucose لفترة أكتر من يوم زي ما
بيقولنا بتبدأ العملية الأخرى اللي هي الـ
gluconeogenesis الـ glucagon يعتبر hyperglycemic
agent hyper يبقى بيعمل على رفع مستوى السكر الفيجر
هذا بيوضح اللي بيصير في حال صار في عندنااللي هو
انخفاض في مستوى السكر في الدم أو في حال صار فينا
ارتفاع في مستوى السكر في الدم ناخد الحالة الأولى
وهو ارتفاع مستوى السكر في الدم وهذا اللي هو بيصير
بعد تناول وجبة غنية بال carbohydrates صار عندنا
digestion ل ال carbohydrates وصار في عندنا امتصاص
ودخل ال glucose إلى الدمالان ارتفاع الجلوكوز بيعمل
stimulation ل ال beta cells الموجودة في البنكرياس
و بيصير في عندنا release للإنسلين يبقى بزيد عندنا
اللي هو الإفراز للإنسلين اللي قولنا يعتبر
hypoglycemic agent يبقى الإنسلين بيبدأ بيعمل
stimulation للجلوكوز uptake from the bloodزي ما
قلنا بيشتغل على الخلايا و بيبدأ يصير في عنا اللي
هو دخول لجلوكوز بمستويات أعلى إلى داخل الخلايا
الخلايا المختلفة طبعا نحكي على muscles، kidney،
fats و زي ما قلنا بتزيد اللي هو metabolism لهذا
الجلوكوزطبعاً و أيضاً برضه هذا في الـ Cabot برضه
بيزيد عنه عملية ال storage وتحويل ال glucose إلى
الـ glycogen يبقى هذه العمليات اللي المختلفة تؤدي
إلى خفض مستوى الجلوكوز في الدم إلى المستوى الطبيعي
الآن الحالة التانية أن يصير في عندنا انخفاض في
مستوى الجلوكوز زي ما قلنا في حالات الصوم على سبيل
المثال في هذه الحالة بيصير عندنا stimulationللـ
Alpha Cells الموجودة في الـ Pancreas وRelease
للجلوكاجون وهو الجلوكاجون اللي بيعمل Simulationللـ
breakdown of glycogen يبقى بزيد عندنا عملية اللي
هي التكسير وتحويل ال glycogen إلى glucose مرة أخرى
و بيصير release لها ال glucose في الدم وهذا بيعمل
على رفع مستوى ال glucose في الدم مرة أخرى يبقى هذه
اللي هو ال effects ل ال two major hormones في ال
regulationلـ Glucose Concentration في الدم هذا
الجدول بيوضح ال action of hormones واحنا بنحكيه
بشكل أساسي على ال two major hormones الانسولين
والجلوكاجون أن الانسولين بيزيد من ال glucogenesis
زي ما قلنا اللي هو عملية التخزين للجلوكوز بيزيد من
ال glycolysisأيضًا يبقى الجلوكوز بتحول إلى
glycogen والجلوكوز بتحول إلى بيروفيت والأسيتال
كوينزايم A ودخول إلى ال creep cycle اللي هو إنتاج
للطاقة أيضًا بزيد من ال lipogenesis لعملية التخزين
لل fats وبيقلل من ال glycogenolysis بيقلل من عملية
ال breakdown لل glycogenلأنه إحنا هنا عندنا
مستويات عالية من السكر، بالتالي مش محتاجين أن يصير
في عندنا release لا لجلوكوز من ال glycogen، يبقى
يصير في decrease لا لجلوكو-genolysisبالمقابل للـ
action of glucagon، فهو يزيد الـ glycogenolysis
كما قلنا، هذا يعتبر hyperglycemic agent، يعمل على
رفع الجلوكوز بالدم، وبالتالي بيزيد من ال breakdown
لـ glycogenوتحويل الـ glycogen إلى الجلوكوز مرة
أخرى وأيضًا بيزيد من الـ gluconeogenesis اللي هو
تصنيع الجلوكوز من مصادر زي ما قلنا غير
كاربوهيدراتية زي الـ fatty acids تمام، بيعطينا له
أسيتالكونزامية وketones وبرضه اللي هو عملية ال
breakdown اللي بتصير لـ proteinsوالـ Amino Acids
وطبعا الـ Deamination و الحصول على الـ Carbon
Chain و اللي هذه طبعا ممكن تدخل برضه في الـ Krebs
Cycle استخدام في اللي هو الحصول على الطاقة أو اللي
هو الحصول على Glucose