
Обмен углеводов
В организме человека до 60 % энергии удовлетворяется за счет углеводов. Оптимальное количество углеводов в сутки составляет около 500 г, но эта величина в зависимости от энергетических потребностей организма может значительно изменяться. Энергообмен мозга почти исключительно осуществляется глюкозой.
Простые углеводы (моносахариды) |
Сложные углеводы |
|
глюкоза, фруктоза, рибоза |
дисахариды |
полисахариды |
сахароза, мальтоза, лактоза |
крахмал, гликоген, целлюлоза |
Сложные углеводы поступают в организм человека с растительной пищей (хлеб, овощи, крупы, фрукты) в основном в виде крахмала и гликогена. В процессе пищеварения из них образуются простые сахара - моносахариды, которые из кишечника всасываются в кровь и через воротную вену поступают в печень. Фруктоза и галактоза прекращаются в глюкозу в печеночных клетках. Глюкоза, попадая в общий кровоток, разносится по всему организму и используется клетками; избыток глюкозы под влиянием гормона поджелудочной железы - инсулина депонируется в печени и мышцах в виде гликогена; часть глюкозы превращается в триглицериды и откладывается в жировых депо. Его запасы в печени и мышцах у взрослого человека составляет 300-400 г. При углеводном голодании происходит распад гликогена до глюкозы под влиянием гормона поджелудочной железы — глюкагона и поступает в кровь.
Функции:
1) основной источник энергии в организме, при окислении 1 г углеводов освобождается 4,1 ккал энергии;
2) пластическая - входят в состав сложных клеточных структур: гликопротеины, гликолипиды, липополисахариды, а так же входят в состав нуклеиновых кислот, некоторые ферменты и аминокислот;
3) защитная – вязкие секреты, которые выделяются железами (мукополисахариды) защищают органы ЖКТ от проникновения патогенных микроорганизмов.
Суточная потребность в углеводах — 500 г. Уровень глюкозы в крови 80-120 мг. Его понижение — гипогликемия, увеличение - гипергликемия. При истощении запасов гликогена усиливается синтез ферментов, обеспечивающих реакцию глюконеогенеза, то есть синтеза глюкозы из белков и жиров. В организме депо углеводов (гликоген) является печень и мышцы.
Конечные продукты обмена веществ составляют незначительное количество простых соединений. Азот выделяется в виде азотсодержащих соединений (главным образом мочевина и аммиак), углерод — в виде СО2, водород — в виде Н2О. Они выводятся из организма легкими, почками и через кожу.
Липидный обмен
Липиды (жиры) — сложные органические соединения, входящие в состав животных и растительных тканей. Липиды играют важную роль в жизнедеятельности организма. Некоторые из них (фосфолипиды) составляют основной компонент клеточных мембран или являются источником синтеза стероидных гормонов (холестерин).
Простые липиды (нейтральные жиры или триглицериды) |
Сложные липиды |
Липоиды (в состав входят многоатомные спирты, фосфаты и азотистые соединения) |
Состоят из глицерина и жирных кислот |
фосфолипиды, гликолипиды |
холестерин, лецитин |
Функции:
1) пластическая - из них строятся клеточные структуры всех тканей и органов; нервная ткань состоит преимущественно из фосфолипидов;
2) энергетическая — при окислении 1 г жира выделяется 9,3 ккал энергии, то есть в 2 раза больше, чем при окислении белков и углеводов;
3) источник эндогенной воды;
4) защитная — накапливаясь в подкожной клетчатке, предохраняет организм от усиленной отдачи тепла; обеспечивает механическую защиту внутренних органов, окружая их; секрет сальных желез предохраняет кожу от высыхания и излишнего смачивания водой;
5) регуляторная - из холестерина образуются желчные кислоты, гормоны коры надпочечников и половые гормоны.
Суточная потребность в жирах составляет 70-80 г. С пищей в организм поступают жиры животного происхождения (мясо, молоко, масло, сыр, яичный желток), богатые витаминами A, D, и растительного происхождения — растительные масла, которые легко усваиваются организмом и богаты незаменимыми жирными кислотами и витамином Е.
Нейтральные жиры расщепляются в кишечнике до глицерина и жирных кислот. Эти вещества проникают через мембрану эпителиоцитов, в которых они вновь воссоединяются, и образуются мелкие жировые капли, которые всасываются в млечные капилляры ворсинок тонкой кишки, затем по лимфатическим сосудам они попадают в грудной проток, откуда поступают в ток крови. Основное количество липидов откладывается в жировых депо, откуда они используются для энергетических и пластических целей. Больше всего запасного жира находится в жировой ткани, его количество зависит от расхода энергии, пола, возраста и т. д. Обмен липидов тесно связан с обменом белков и углеводов. Поступающие в организм в избытке белки и углеводы превращаются в жир. При голодании жиры, расщепляясь, служат источником углеводов.
Важную роль в обмене жиров играет печень. В ней синтезируются нейтральные жиры из глицерина и жирных кислот, фосфолипиды, холестерин, расщепляются свободные жирные кислоты, которые являются достаточно токсичными.
Конечные продукты метаболизма жиров — вода и СО2 выделяются через легкие, кожу и почки.