2. Обмен белков, углеводов и жиров

Белки в обмене веществ за­нимают особое место: они входят в состав цитоплазмы, гемоглобина, плазмы крови, многих гормонов, иммунных тел, поддерживают постоянство водно-солевой среды организма. Без белков нет роста. Ферменты, обяза­тельно участвующие во всех этапах обмена веществ, имеют белко­вую природу.

Белки обладают большой специфич­ностью. Белки животных разных видов, разных индивидуумов од­ного и того же вида, более того, разных органов и тканей одного и того же организма отличаются друг от друга. Такая специфич­ность белков делает невозможным введение в организм нерасщепленных чужеродных белков, поэтому белковые вещества пищи, проходя через пищеварительный тракт, расщепляются до аминокислот. Аминокислоты легко усваи­ваются организмом.

В зависимости от возраста, выполня­емой деятельности, пола и т. п. меняется норма белков в питании. Для взрослого человека в суточном рационе должно содержаться в среднем 100—110 г белков, при физической работе норма белков увеличивается до 130—140 г. Растущий организм ребенка нуждается в дополнительном количестве белков, обеспечивающих рост и формирование тела, поэтому для взрослого человека нужно на 1 кг массы тела около 1,5 г белков в сутки, а для ребенка в пер­вые годы жизни 4,5 г, т.е. в три раза выше.

Биологическая ценность аминокислот, иду­щих на построение белков организма, неравноценны. Некоторые аминокислоты незаменимы для организма (лейцин, метионин, фенилаланин и др.). Если в пище отсутствует незаме­нимая аминокислота, то синтез белков в организме резко нару­шается. Но есть аминокислоты, которые могут быть заменены другими или синтезированы в самом организме в процессе обмена веществ, — это заменимые аминокислоты.

Белки пищи, содержащие весь необходимый набор амино­кислот для нормального синтеза белка организма, называют пол­ноценными. К ним относят пре­имущественно животные и неко­торые растительные белки (например, белки бобовых рас­тений). Белки пищи, не содер­жащие всех необходимых для синтеза белка организма амино­кислот, называют неполноцен­ными (например, желатин, бе­лок кукурузы, белок пшеницы). Наиболее высокая биологичес­кая ценность у белков яиц, мяса, молока, рыбы.

Для того чтобы в организме мог произойти синтез необходи­мых ему белков, с пищей должны вводиться все незаменимые ами­нокислоты. При смешанном питании, когда в пище есть продукты животного и растительного происхождения, в организм обычно доставляется необходимый для синтеза белков набор аминокис­лот.

Особенно важно поступление всех незаменимых аминокислот для растущего организма. Отсутствие в пище аминокислоты лизина приводит к задержке роста ребенка, к истощению мышечной системы. Недостаток валина вызывает расстройство равновесия у детей..

Аминокислоты, которые не по­шли на синтез специфических белков, подвергаются превращениям, во время которых освобождаются азотистые вещества в виде аминогруппы, которая может переноситься на другую аминокислоту и тогда в организме строятся недостающие ему аминокислоты. Эти процессы идут преимущественно в печени, мышцах, почках. Безазотистый остаток аминокислоты подвергается дальнейшим превращениям с образованием углекислого газа и воды.

Аммиак, образовавшийся при распаде белков в организме, — вещество ядовитое, он обез-

вреживается в печени, где превращается в мочевину. Мочевина в составе мочи выводится из организма.

Конечные продукты распада белков в организме — не только мочевина, но и мочевая кислота и другие азотистые вещества. Они выводятся из организма с мочой и потом.

Углеводы — главный источник энергии, особенно при усилен­ной мышечной работе. Больше половины энергии организм взрос­лых людей получает за счет углеводов. Конечные продукты обмена углеводов — углекислый газ и вода.

Углеводы поступают в организм главным образом в виде крахмала. Расщепившись в пищеварительном тракте до глюкозы, углеводы всасываются в кровь и усваиваются клетками. Особен­но богата углеводами растительная пища: хлеб, крупы, овощи, фрукты. Продукты животного происхождения (за исключением молока) содержат мало углеводов.

В крови количество глюкозы поддерживается на относительно постоянном уровне (около 0,11%). В поддержании постоянного уровня сахара в крови большую роль играет печень. Повышение количества глюкозы вызывает ее отложение в печени в виде запас­ного животного крахмала — гликогена. Гликоген мобилизуется печенью при снижении содержания сахара в крови. Эти процессы контролируются гормонами инсулином и глюкагоном эндокринной части поджелудочной железы. Запасы гликогена в печени достигают 150 г.

Гликоген обра­зуется не только в печени, но и в мышцах, где его может накапли­ваться до 1—2%.. При голодании и мышечной работе эти запасы сокращаются.

Углеводы имеют важное значение и в обмене веществ централь­ной нервной системы. При резком снижении количества сахара в крови отмечаются расстройства деятельности нервной системы, наступают изменения деятельности сердца.

Потребность в глюкозе различных органов неодинакова: мозг задерживает до 12% приносимой глюкозы, кишечник —9%, мыш­цы — 7%, почки — 5%. Селезенка и легкие почти совсем не потреб­ляют глюкозу.

Обмен жиров.

Общее количество жира в организме человека составляет в среднем 10—12% массы тела, а в случаях ожирения может достигать 50% массы те­ла.

Поступивший с пищей жир в пищеварительном тракте расщеп­ляется на глицерин и жирные кислоты, которые всасываются в ос­новном в лимфу и лишь частично в кровь.

Жирные кислоты в процессе всасывания вме­сте со щелочами и желчными кислотами образуют растворимые комплексы, проходящие через слизистую оболочку кишки. Даже в клетках кишечного эпителия может синтезироваться жир, свойственный данному организму.

Через лимфатическую систему жиры поступают главным образом в «депо жира»: подкожная клетчатка, пече­нь и мышцы.

Жир используется организмом как богатый источник энергии. При распаде 1 г жира в организме освобождается энергии в два с лишним раза больше, чем при распаде такого же количества бел­ков или углеводов.

Жиры входят и в состав клеток (цитоплазма, ядро, клеточные мембраны), где их количество устойчиво и по­стоянно. Скопления жира могут выполнять и другие функции: подкожный жир препятствует усиленной отдаче тепла, околопочечный жир предохраняет почку от ушибов. Недостаток жиров в пище нарушает деятельность центральной нервной системы и органов размножения, снижает выносливость к различным заболеваниям.

Жиры синтезируются в организме не только из глицерина и жирных кислот, но и из продуктов обмена белков и углеводов.

Видовая специфичность жиров выражена слабее, чем видовая специфичность белков. Некоторые непредельные жирные кислоты, необходимые орга­низму (линолевая, линоленовая и арахидоновая), должны поступать в организм в готовом виде, так как не способны им синтези­роваться.

С жирами в организм поступают растворимые в них витамины (витамины А, V, Е и др.), имеющие для человека жизненно важное значение.

На 1 кг массы взрослого человека в сутки должно поступать с пищей 1,25 г жиров (60—80 г в сутки).

В клетках организма жиры под действием клеточных ферментов (липаз) разлагаются на глицерин и жирные кислоты. Превращения глицерина (при участии АТФ) заканчиваются образованием угле­кислого газа и воды.