Кетонові тіла як паливо для мозку під час голодування - Оуен - 2005 - Біохімія та молекулярна
Гладвійн, штат Пенсільванія, 19035 рік
1401 Spring Mill Rd., Gladwyne, PA 19035. Тел .: 610‐527‐3045; Факс: 610‐527‐3054 Шукати інші статті цього автора
Гладвійн, штат Пенсільванія, 19035 рік
1401 Spring Mill Rd., Gladwyne, PA 19035. Тел .: 610‐527‐3045; Факс: 610‐527‐3054 Шукати інші статті цього автора
СТАТУС НАШИХ ЗНАНЬ З МАРТОВОГО І МОЗКОВОГО МЕТАБОЛІЗМУ У ЛЮДЕЙ, КОЛИ Я ПОЧАЛ СВОЇ ДОСЛІДЖЕННЯ
ЦУКРОВИЙ ДІАБЕТ І ЩО ВИ НАВЧАЛИ ПРО МЕТАБОЛІЗМ ЛЮДИНИ
Між 1959 і 1965 рр. Численні дослідження на людях, які проводились, коли концентрація глюкози в крові була нормальною, а концентрація кетону в крові була низькою, показали, що мозок споживає глюкозу із розрахунковою швидкістю 100–145 г на день. Катетеризація кровоносних судин, що ведуть до мозку пацієнтів під час діабетичного кетоацидозу, показала, що центральна нервова система не може виділити вимірювані кількості ацетону. На той час β-гідроксибутират та ацетоацетат піддавали дії сильних кислот, які перетворювали їх в ацетон, і вимірювали концентрації ацетону в артеріальній та венозній крові, що відводить мозок. Ці дослідження показали, що мозок витягував з крові лише незначну кількість ацетону під час діабетичного кетоацидозу. Це було нинішнє розуміння джерел метаболічного палива для мозку, коли я розпочав навчання в 1965 році.
ДОСЛІДЖЕННЯ З ЛЮДСЬКОГО СТАРВАЦІЇ
До 1965 року було кілька класичних досліджень голоду, які вимірювали споживання О2 та вироблення СО2 в поєднанні з екскрецією азоту з сечею, щоб визначити потреби людини в енергії. Однак не було досліджень, які поєднували швидкість обміну палива між різними руслами органів із швидкістю виведення азоту з сечею та швидкістю дихальних газів у людей під час тривалого голодування. Точні, швидкі та фінансово здійсненні методи вимірювання палива (глюкоза, β-гідроксибутират, ацетоацетат, лактат, піруват, гліцерин, вільні жирні кислоти та амінокислоти) та гормони (інсулін) були розроблені до середини 1960-х.
Як приклад проблем, які переслідували сферу досліджень голоду, високо оцінене дослідження, проведене в лікарні Джона Хопкінса в 1963–64 4 4 Презентації покійного Дж. В. Уокера-старшого, раніше медичного факультету Університету Джона Гопкінса, на Медичних гранд-турах та на місцевих та національних зборах (приблизно 1963–65). було забруднене вживанням невеликої кількості вуглеводних напоїв протягом періоду голодування. Я був одним із медичних мешканців, які навчались у лікарні Джона Хопкінса і контролювали стан здоров’я хворого на ожиріння чоловіка, який пройшов близько 14 місяців голодування та напівголоду для зменшення ваги. Однак я не визнав (як і ніхто інший) того впливу, який вживання невеликої кількості вуглеводних напоїв мало на виведення азоту сечею цього пацієнта. Я пам’ятаю, як пацієнт сказав щось на кшталт: «Мені потрібно випити колу, бо мій мозок потребує цукру». Лише в 1972 році Даніель Г. Сапір та ін. [1] продемонстрував чудову чутливість швидкості виведення азоту з сечею до прийому невеликої кількості вуглеводів.
ЕРА КАХІЛЛА
Ми визнали невідповідність між потребою мозку в глюкозі та кількістю азоту, що виділяється під час голодування [2]. Однак кількість азоту та повна природа азотистих сполук, що виділяються із сечею, на той час не були чітко визначені. Крім того, існувала словесна суперечка щодо співвідношення виробництва азоту та глюкози в сечі, а місця виробництва глюкози в організмі під час голодування остаточно не встановлені. Тим не менше, кількість глюкози, яка може повністю окислюватися до СО2 та води, значно менша, ніж 100–145 г/день, необхідних нервовій системі. Тому якесь паливо, крім глюкози, повинно забезпечувати енергію для мозку під час голодування. Коли ми починали вивчати метаболічні адаптації під час голоду у людей, ми не знали, як довго людина може поститись і яке паливо буде використовуватися конкретними тканинами. Як тільки нове розуміння почало накопичуватися, енергетичні потреби всіх органів і організму в цілому довелося переоцінити.