2.Обмен белков, жиров и углеводов.
Обмен веществ и энергии – это совокупность химических и физических превращений, происходящих в живом организме и обеспечивающих его жизнедеятельность.
Энергия, освобождаемая в процессе обмена веществ необходима для совершения работы, развития и обеспечения структуры и функций всех клеточных элементов.
Обмен веществ и энергии тесно связаны.
Обмен веществ складывается из ассимиляции и диссимиляции.
Ассимиляция или анаболизм – это усвоение поступающих в организм веществ. При этом процессе энергия расходуется. В процессе ассимиляции образуются сложные органические вещества, входящие в состав клеток и межклеточных структур организма.
Диссимиляция – или катаболизм – это процесс распада веществ, протекающих с освобождением энергии. При диссимиляции сложные органические вещества расщепляются до конечных продуктов: углекислого газа, воды, аммиака, мочевины.
В детском возрасте, когда происходит рост организма преобладает процесс ассимиляции.
Во взрослом организме устанавливается относительное равновесие между двумя процессами.
В старческом возрасте преобладает диссимиляция.
Нарушение нормальных соотношений между этими процессами наблюдается при болезнях.
В обмене веществ принимают участие белки, углеводы и жиры, а так же соли и вода, витамины.
В живом организме обмен одного вещества, например, белка, связан с обменом других веществ.
Выделяют 3 этапа обмена веществ.
Подготовительный – от поступления питательных веществ в пищеварительный канал до всасывания продуктов расщепления в кровь и лимфу.
Транспорт питательных веществ в клетки организма.
Выделение конечных продуктов распада органами выделения.
Рассмотрим обмен каждого вещества.
Обмен белков.
Белки или протеины – это высокомолекулярные соединения, построенные из аминокислот. В своем составе они содержат азот.
Они, принятые в составе пищи, в пищеварительном канале под воздействием ферментов желудочного, поджелудочного и кишечного соков расщепляются на аминокислоты, которые в тонком кишечнике всасываются в кровь. В клетках органов и тканей из аминокислот синтезируются белки, свойственные человеку. Белки синтезируются в рибосомах и управляет их синтезом ДНК через РНК.
Функции белков.
Структурная (пластическая) – для построения различных клеточных структур, входят также в состав ферментов, гормонов и других веществ.
Ускоряют биохимические реакции в организме.
Защитная – участвуют в образовании иммунных тел (антител) при поступлении в организм чужеродного белка. Белки также связывают токсины и яды, обеспечивают свертывание крови.
Транспортная – белки принимают участие в переносе многих веществ например О2 и СО2
Энергетиче6ская роль – обеспечение энергией всех жизненных процессов.
Конечными продуктами распада белка в организме является Н2О, СО2 и азотосодержащие вещества: аммиак, мочевая кислота. Аммиак являющийся вредным веществом, в печени превращается в мочевину. Продукты распада белков выводятся из организма наружу через органы выделения.
Белки в организме в запас не откладываются. У взрослого человека в органах и тканях они синтезируются только в таком количестве, какое необходимо для их возобновления.
В детском возрасте в связи с ростом организма синтез белков превышает распад.
Белки не могут быть заменены другими пищевыми веществами, а сами могут замещать собой жиры и углеводы.
В пищевых продуктах, которые использует человек содержится до 20 аминокислот.
Некоторые аминокислоты не могут синтезироваться в организме человека и должны обязательно поступать с пищей в готовом виде – их называют незаменимыми или жизненно необходимыми – это валин, метонин, лейцин и т.д. Их 8.
Недостаток незаменимых аминокислот в пище приводит к белковым нарушениям.
Белки, содержащие весь необходимый набор аминокислот, называют биологически полноценными.
Наиболее высока биологическая ценность белков молока, яиц, рыбы, мяса.
Биологически неполноценными называют белки, в составе которых отсутствует хотя бы одна аминокислота, которая не может быть синтезирована в организме (белки кукурузы, пшеницы, ячменя).
При отсутствии полноценного белкового питания тормозится рост, нарушается формирование скелета.
Об обмене белков в организме можно судить по обмену азота. В белках содержится до 16 % азота.
Азот пищи полностью организмом не усваивается. О распавшемся белке в организме судят по содержанию азота в моче (определив содержание азота в моче умножают на 6,25 – узнают количество распавшегося белка в организме).
Состояние, когда количество выведенного азота ровно количеству введенного называется азотистым равновесием.
У взрослого здорового человека в нормальных условиях наблюдается азотистое равновесие. При тяжелых заболеваниях и при голодании наблюдается отрицательный азотистый баланс – выводится больше азота, чем поступает.
В детском возрасте наблюдается положительный азотистый баланс – количество введенного азота превышает количество выведенного. Это связанно с усиленным ростом и синтез белков превышает их распад.
Суточная потребность в белках среднем 100-120 гр. – она зависит от возраста, профессии и других факторов.
Обмен углеводов.
Сложные углеводы, поступающие в составе пищи, подвергаются в пищеварительном канале воздействию слюны, поджелудочного и кишечного соков.
В результате расщепления образуется три простых сахара т.е. моносахаридов – глюкоза, фруктоза и галактоза. В тонком кишечнике они всасываются в кровь и поступают в печень, где фруктоза и галактоза превращаются в глюкозу, а глюкоза сначала подвергается окислению или накапливается в виде гликогена.
В печени накапливаются до 70-80 гр. гликогена, он является запасным материалом и по мере надобности превращаются снова в глюкозу.
Глюкоза служит основным источником энергии для всех клеток, и ее содержание в крови относительно постоянно.
При ее снижении в крови (гипогликемия), первым начинает страдать головной мозг, т.к. его клетки и не способны запасать глюкозу. Это приводит к изменению обменных процессов в нервной ткани и нарушению функции мозга: наблюдается судороги, потеря сознания, мышечная слабость.
Кроме клеток печени накапливать глюкозу в виде гликогена могут и мышечные клетки. Но гликоген мышц является резервным горючим и расходуется только для мышечной работы, но не может быть использован для регулирования уровня глюкозы в крови.
Суточная потребность в углеводах 450-500 гр. Основная функция углеводов энергетическая, они являются главными источниками энергии.
При недостаточном поступлении углеводов с пищей они могут образовываться из белков и жиров. При избыточном поступлении углеводов с пищей они превращаются в жиры и и откладываются в жировом депо (подкожная клетчатка, сальник и др.). Конечные продукты распада углеводов: Н2О и СО2.
Обмен жиров.
В пищеварительном канале жиры пищи под воздействием ферментов желудочного, поджелудочного, кишечного соков и желчи расщепляются на глицерин и жирные кислоты. В слизистой тонкого кишечника они всасываются и превращаются в специфические для человека жиры, которые поступают в лимфу. Затем вместе с лимфой они попадают в кровь и разносятся по всему организму. В организме человека имеются 3 группы жиров:
1. нейтральные жиры;
2. сложные липиды;
3. стероиды.
Функции жиров.
Пластическая – жиры идут на построение различных клеточных структур (оболочки клетки, митохондрии).
Энергетическая – при окислении (расщеплении) жиров освобождается энергия.
Они являются носителями жирорастворимых витаминов.
Некоторые ненасыщенные жирные кислоты играют роль в предупреждении атеросклероза.
Защитная – накапливаясь в п/к клетчатке, предохраняют организм от усиленной отдачи тепла, обеспечивает механическую защиту внутренних органов.
Суточная потребность в жирах для взрослого человека в среднем 70-80 гр. Конечные продукты распада жиров Н2О и СО2.
Жиры могут образоваться в организме из белков и углеводов, если же поступают в недостаточном количестве.
Полное исключение жиров из пищевого рациона приводит к тяжелейшим расстройствам здоровья. Это связано с тем, что в пищевых жирах содержатся полиненасыщенные жирные кислоты (линолевая, линоленовая, арахидоновая) и т.д. которые не могут синтезироваться в организме и должны поступать в пищей, их называют незаменимыми жирными кислотами.