SV chapter 16: Regulation of organic
metabolism and energy balance
Section A: Control and integretion of carbohydrate, protein and fat metabolsm
16.1 Events of the absorptive and postabsorptive states
Absorptie fase= wanneer voedingsstoffen het bloed in komen.
Postabsorptie fase= wanneer het verteringsstelsel leeg is en het lichaam gebruik moet maken van de opgeslagen energie in het lichaam.
Het duurt gemiddeld 4 uur voordat een maaltijd volledig is verteerd. Glucose is de grootste energiebron voor het lichaam.
Figuur 1 Samenvatting van de absorptie fase
Tijdens de absorptie fase is er een netto opname van glucose door de lever. Dit wordt opgeslagen als glycogeen in skeletspieren of het
wordt omgezet in glycerol 3-fosfaat en vetzuren.
Moleculen die afstammen van lipiden of eiwitten en behoren tot de algemene klassen noem je lipoproteinen. Deze worden uitgescheiden
via de lever en komen zo in het bloed. Sommige noem je very-low-density lipoproteins (VLDLs), want ze bevatten meer vet dan eiwit (vet
heeft een kleinere dichtheid dan eiwitten). Deze eiwitten zijn erg groot en kunnen daardoor ook niet zomaar door de capillair wand.
Hiervoor worden ze gekoppeld aan enzymen genaamd lipoproteine lipase. Dit enzym zit op de wanden van capillaire endotheelcellen.
Glucose wordt gebruikt:
1. Voor energie
2. Als opslag in de lever en skeletspieren (als glycogeen)
3. Als opslag in vetweefsels (als triglyceride)
Veel van de geabsorbeerde lipiden die de lymfte binnenkomen zijn verpakt in chlymicronen.
Belangrijke bronnen van vetzuren in vetweefsel:
1. Glucose dat vetweefsel binnenkomt en wordt afgebroken om bouwstenen te verschappen voor de synthese van vetzuren.
2. Glucose dat in de lever wordt gebruikt om VLDL-triglyceriden te vormen > deze worden in het bloed getransporteerd > daarna
opgenomen door vetweefsel
3. Ingenomen triglyceriden getransporteerd in het bloed in chlomicrons en opgenomen worden door vetweefsel.
2 + 3 hebben de werking van lipoproteine lipase nodig om de vetzuren uit de circulerende triglyceriden vrij te maken.
Cholesterolbalans
Cholesterol dient niet als metabole energiebron, maar is een component van plasmamembranen en een voorloper van galzouten en
, steroïde hormonen. Te hoge concentraties cholesterol veroorzaken atherosclerose, arteriële verdikking (kan leiden tot hartaanvallen),
beroertes en cardiovasculaire schade. Cholesterol kan je krijgen via voeding (1 ei bevat 185 mg) of gesynthetiseerd in het lichaam. Een deel
van het opgenomen cholesterol wordt uitgescheiden via ontlasting. Bijna alle cellen maken ook gebruik van cholesterol bij het
synthetiseren van hun eigen plasmamembraan, dit cholesterol maken ze deels zelf. De lever en dunne darm kunnen wel grote
hoeveelheden cholesterol aanmaken, dit komt terecht in het bloed en wordt gebruikt door andere cellen.
Plasma cholesterol cellen worden opgenomen door levercellen en uitgescheiden in de gal galblaas dunne darm deels opgenomen
in het bloed, de rest wordt uitgescheiden. Ook wordt een deel cholesterol opgenomen door levercellen en omgezet in galzouten. De lever
is het belangrijkste orgaan dat de cholesterolhomeostase regelt, want het kan cholesterol maken & verwijderen uit het bloed, het in gal
afscheiden en metaboliseren tot galzouten.
Het leverenzym HMG-CoA-reductase wordt geremd door cholesterol, dit enzym is cruciaal voor de synthese. Dus wanneer de concentratie
stijgt (door inname via voedsel) wordt de synthese geremd. En vice versa. Medicijnen kunnen metabolische routes beïnvloeden, waardoor
de cholesterolconcentratie lager wordt. Bv door HMG-CoA-reductase te remmen of door absorptie van galzouten te verstoren. Probleem:
niet elke cholesterol in het plasma heeft dezelfde functie. Cholesterol is een onderdeel van lipoproteïne complex van o.a. LDL’s (= low
density lipoproteins) en HDL’s (=High density lipoprotein) . LDL’s leveren cholesterol aan cellen in het lichaam: ze binden aan receptoren
en worden dan door de cel opgenomen door endocytose. HDL’s verwijderen juist overtollig cholesterol uit het bloed en weefsels: ze
leveren het af aan de lever die deze in gal afscheidt of omzet in galzouten. LDL-cholesterol wordt aangeduid als ‘’slechte” cholesterol, want
een hoge concentratie leidt tot hartaanvallen.
Familaire hypercholesterolemie: hierbij zijn het aantal LDL-receptoren afgenomen of ze zijn niet functioneel. Hierdoor hoopt LDL zich op in
het bloed, dit leidt tot atherosclerose en hartaandoeningen.
Figuur 2 Cholesterol balans
Postabsorberende toestand
Tijdens de postabsoptieve toestand wordt er geen glucose geabsorbeerd uit het maagdarmkanaal, maar de plasmaglucoseconcentratie
moet homeostatisch worden gehandhaafd omdat het zenuwstelsel alleen glucose gebruikt voor energie. Als de concentratie afneemt heeft
dit gevolgen op neurale activiteit, epileptische aanvallen, coma, dood. De plasmaglucoseconcentratie wordt gehandhaafd door: reacties die
bronnen van bloedglucose verschaffen + cellulair gebruik van vet voor energie (hierdoor wordt glucose gespaard).
Absorberende toestand:
- Energie wordt voornamelijk geleverd door opgenomen koolhydraten in een typische maaltijd.
- Er is een netto opname van glucose door de lever.
- Sommige koolhydraten worden opgeslagen als glycogeen in lever en spieren, maar de meeste koolhydraaten en vetten in
overmaat worden opgeslagen in vetweefsel.
- Er is synthese van lichaamseiwitten uit geabsorbeerde aminozuren. De resterende aminozuren worden gebruikt voor energie of
gebruikt om triglyceriden te synthetiseren.
Postabsorberende toestand:
- Glycogeen-, vet- en eiwitsynthese worden beperkt en er treedt een netto-afbraak op.
- Glucose wordt in de lever gevormd, zowel uit het daar opgeslagen glycogeen als door glucogenese uit lactaat, pyruvaat, glycerol
en aminozuren in het bloed. De nieren voeren ook gluvoneogenese uit tijdens langdurig vasten.
- Glucose geproduceerd in de lever en nieren komt vrij in het bloed, maar het gebruik ervan voor energie neemt sterk af in
spieren en andere niet-neurale weefsels.
- Lipolyse geeft vetweefsel af in het bloed en de oxidatie van deze vetzuren door de meeste cellen en van ketonen die door de
lever worden geproduceerd, zorgt voor het grootste deel van de energievoorziening in het lichaam.
- De hersenen blijven glucose gebruiken maar gaan ook ketonen gebruiken naarmate ze zich in het bloed opbouwen.
metabolism and energy balance
Section A: Control and integretion of carbohydrate, protein and fat metabolsm
16.1 Events of the absorptive and postabsorptive states
Absorptie fase= wanneer voedingsstoffen het bloed in komen.
Postabsorptie fase= wanneer het verteringsstelsel leeg is en het lichaam gebruik moet maken van de opgeslagen energie in het lichaam.
Het duurt gemiddeld 4 uur voordat een maaltijd volledig is verteerd. Glucose is de grootste energiebron voor het lichaam.
Figuur 1 Samenvatting van de absorptie fase
Tijdens de absorptie fase is er een netto opname van glucose door de lever. Dit wordt opgeslagen als glycogeen in skeletspieren of het
wordt omgezet in glycerol 3-fosfaat en vetzuren.
Moleculen die afstammen van lipiden of eiwitten en behoren tot de algemene klassen noem je lipoproteinen. Deze worden uitgescheiden
via de lever en komen zo in het bloed. Sommige noem je very-low-density lipoproteins (VLDLs), want ze bevatten meer vet dan eiwit (vet
heeft een kleinere dichtheid dan eiwitten). Deze eiwitten zijn erg groot en kunnen daardoor ook niet zomaar door de capillair wand.
Hiervoor worden ze gekoppeld aan enzymen genaamd lipoproteine lipase. Dit enzym zit op de wanden van capillaire endotheelcellen.
Glucose wordt gebruikt:
1. Voor energie
2. Als opslag in de lever en skeletspieren (als glycogeen)
3. Als opslag in vetweefsels (als triglyceride)
Veel van de geabsorbeerde lipiden die de lymfte binnenkomen zijn verpakt in chlymicronen.
Belangrijke bronnen van vetzuren in vetweefsel:
1. Glucose dat vetweefsel binnenkomt en wordt afgebroken om bouwstenen te verschappen voor de synthese van vetzuren.
2. Glucose dat in de lever wordt gebruikt om VLDL-triglyceriden te vormen > deze worden in het bloed getransporteerd > daarna
opgenomen door vetweefsel
3. Ingenomen triglyceriden getransporteerd in het bloed in chlomicrons en opgenomen worden door vetweefsel.
2 + 3 hebben de werking van lipoproteine lipase nodig om de vetzuren uit de circulerende triglyceriden vrij te maken.
Cholesterolbalans
Cholesterol dient niet als metabole energiebron, maar is een component van plasmamembranen en een voorloper van galzouten en
, steroïde hormonen. Te hoge concentraties cholesterol veroorzaken atherosclerose, arteriële verdikking (kan leiden tot hartaanvallen),
beroertes en cardiovasculaire schade. Cholesterol kan je krijgen via voeding (1 ei bevat 185 mg) of gesynthetiseerd in het lichaam. Een deel
van het opgenomen cholesterol wordt uitgescheiden via ontlasting. Bijna alle cellen maken ook gebruik van cholesterol bij het
synthetiseren van hun eigen plasmamembraan, dit cholesterol maken ze deels zelf. De lever en dunne darm kunnen wel grote
hoeveelheden cholesterol aanmaken, dit komt terecht in het bloed en wordt gebruikt door andere cellen.
Plasma cholesterol cellen worden opgenomen door levercellen en uitgescheiden in de gal galblaas dunne darm deels opgenomen
in het bloed, de rest wordt uitgescheiden. Ook wordt een deel cholesterol opgenomen door levercellen en omgezet in galzouten. De lever
is het belangrijkste orgaan dat de cholesterolhomeostase regelt, want het kan cholesterol maken & verwijderen uit het bloed, het in gal
afscheiden en metaboliseren tot galzouten.
Het leverenzym HMG-CoA-reductase wordt geremd door cholesterol, dit enzym is cruciaal voor de synthese. Dus wanneer de concentratie
stijgt (door inname via voedsel) wordt de synthese geremd. En vice versa. Medicijnen kunnen metabolische routes beïnvloeden, waardoor
de cholesterolconcentratie lager wordt. Bv door HMG-CoA-reductase te remmen of door absorptie van galzouten te verstoren. Probleem:
niet elke cholesterol in het plasma heeft dezelfde functie. Cholesterol is een onderdeel van lipoproteïne complex van o.a. LDL’s (= low
density lipoproteins) en HDL’s (=High density lipoprotein) . LDL’s leveren cholesterol aan cellen in het lichaam: ze binden aan receptoren
en worden dan door de cel opgenomen door endocytose. HDL’s verwijderen juist overtollig cholesterol uit het bloed en weefsels: ze
leveren het af aan de lever die deze in gal afscheidt of omzet in galzouten. LDL-cholesterol wordt aangeduid als ‘’slechte” cholesterol, want
een hoge concentratie leidt tot hartaanvallen.
Familaire hypercholesterolemie: hierbij zijn het aantal LDL-receptoren afgenomen of ze zijn niet functioneel. Hierdoor hoopt LDL zich op in
het bloed, dit leidt tot atherosclerose en hartaandoeningen.
Figuur 2 Cholesterol balans
Postabsorberende toestand
Tijdens de postabsoptieve toestand wordt er geen glucose geabsorbeerd uit het maagdarmkanaal, maar de plasmaglucoseconcentratie
moet homeostatisch worden gehandhaafd omdat het zenuwstelsel alleen glucose gebruikt voor energie. Als de concentratie afneemt heeft
dit gevolgen op neurale activiteit, epileptische aanvallen, coma, dood. De plasmaglucoseconcentratie wordt gehandhaafd door: reacties die
bronnen van bloedglucose verschaffen + cellulair gebruik van vet voor energie (hierdoor wordt glucose gespaard).
Absorberende toestand:
- Energie wordt voornamelijk geleverd door opgenomen koolhydraten in een typische maaltijd.
- Er is een netto opname van glucose door de lever.
- Sommige koolhydraten worden opgeslagen als glycogeen in lever en spieren, maar de meeste koolhydraaten en vetten in
overmaat worden opgeslagen in vetweefsel.
- Er is synthese van lichaamseiwitten uit geabsorbeerde aminozuren. De resterende aminozuren worden gebruikt voor energie of
gebruikt om triglyceriden te synthetiseren.
Postabsorberende toestand:
- Glycogeen-, vet- en eiwitsynthese worden beperkt en er treedt een netto-afbraak op.
- Glucose wordt in de lever gevormd, zowel uit het daar opgeslagen glycogeen als door glucogenese uit lactaat, pyruvaat, glycerol
en aminozuren in het bloed. De nieren voeren ook gluvoneogenese uit tijdens langdurig vasten.
- Glucose geproduceerd in de lever en nieren komt vrij in het bloed, maar het gebruik ervan voor energie neemt sterk af in
spieren en andere niet-neurale weefsels.
- Lipolyse geeft vetweefsel af in het bloed en de oxidatie van deze vetzuren door de meeste cellen en van ketonen die door de
lever worden geproduceerd, zorgt voor het grootste deel van de energievoorziening in het lichaam.
- De hersenen blijven glucose gebruiken maar gaan ook ketonen gebruiken naarmate ze zich in het bloed opbouwen.
