Обмен жиров

Роль и кругооборот жиров в организме. Содержание жиров весьма значительно и доходит до 10-30% от всей массы тела. Оно варьирует у людей в значительных пределах в зависимости от характера питания, двигательной активности, возраста, пола и конституциональных особенностей.

Большая часть жиров в организме находится в жировой ткани (жировое депо). Они образуют большой запас энергии. Жирные кислоты, а также глицерин, освобождаемые из депонированного жира при его расщеплении, используются в энергетических процессах как субстрат окисления. Депонированные жиры находят широкое примене­ние как источник энергии при мышечной деятельности и недостаточном питании. Если вследствие голодания вес тела снижается у подопытных животных на 33%, то объем жировой ткани уменьшается на 98%.

Кроме значения в энергетическом обеспечении, жирам принадлежит также пластическая роль. Они входят как важные компоненты в состав цитоплазмы. Особо важна роль жиров в строении клеточных мембран. Количество цитоплазматического жира постоянно и существенно не изменяется даже при голодании.

Жировая ткань принимает участие в фиксации внутренних органов и защищает их от механических и термических воздействий.

Организм получает необходимые жиры в составе пищи или путем синтеза их из углеводов. Жиры пищи расщепляются в пищеварительном тракте до глицерина и жирных кислот. Из них снова синтезируются в клетках кишечной стенки жиры, специфичные для данного типа животного. Образовавшийся жир, а также жир, всосавшийся в эмульгированном виде без предварительного гидролиза, поступает главным образом в лимфатические сосуды и далее через грудной лимфатический проток в циркуляцию. Около 30% жира поступает из клеток кишечной стенки непосредственно в кровоток. В крови транспорт жира осуществляется глобулинами. Печень задерживает жиры крови и возвращает их в кровоток лишь через несколько часов. С помощью крови жиры и свободные жирные кислоты передаются в клетки разных тканей для энергетических и пластических целей, а также в жировую ткань для обновления депонированных жиров. В окислительных процессах свободные жирные кислоты и глицерин расщепляются до образования воды и углекислого газа.

Обмен воды и минеральных веществ

Роль и кругооборот воды в организме. Количество воды в организме составляет две трети общей массы тела. Она находится как составная часть во всех тканях и клетках. Подавляющее большинство биохимических реакций в организме протекает при непосредственном участии воды. Она делает возможным транспорт многих необходимых субстратов и продуктов распада в организме. Вода, входящая в состав пота, позволяет удалять из организма излишнее количество тепла.

Вода в организме распределяется между внутриклеточным и внеклеточным пространствами. Внутриклеточное пространство составляет объем воды, находящейся внутри всех клеток тела. Оно составляет 70% от общего количества воды в организме. Внеклеточ­ное пространство состоит из двух частей: внутрисосудистого и межклеточного. Плазма крови, наполняющая внутрисосудистое пространство, составляет 25% от всей внеклеточной жидкости.

Недостаточное снабжение организма водой приводит к опасным нарушениям обменных процессов. Потеря веса тела на 20% при лишении воды влечет за собой смерть. Необходимое количество воды поступает в организм в составе жидких продуктов пищи (в среднем 0,7-0,8л в сутки), в составе других продуктов пищи (0,6-0,7л), за счет выпитой воды (0,8-0,9л) и воды, образующейся в результате окислительных процессов (0,3-0,4л). Организм теряет в сутки в среднем 1,6л воды с мочой, 0,4-0,6л с потом 0,3-0,4л с выдыхаемым воздухом и 0,1-0,2л с калом. Таким образом, баланс воды составляет 2,4-2,8л в сутки. Вода, содержащаяся в пище, и выпитая вода всасывается главным образом в тонком кишечнике. В толстом кишечнике всасывается в кровь дополнительно та порция воды (0,8л), которая оказалась в кишечнике в составе пищеварительных соков. В печени возможно кратковременное депонирование небольшого количества воды. Распределение воды между внутрисосудистым и межклеточным пространствами определяется онкотическим давлением, составляемым белками плазмы крови. Если недостаточное питание приводит к снижению количества белков плазмы крови, то усиливается перемещение воды в ткани, появляются отеки.

Минеральные вещества в организме. В составе тканей тела большое количество разных минеральных солей. В сухом остатке человеческого тела кальций составляет 3,45%, сера – 1,60%, фосфор – 1,58%, натрий – 0,05%, калий – 0,55%, хлор – 0,45% и магний – 0,10%. В микроколичествах имеется еще железо, медь, марганец, кобальт, фтор, кремний, бром, алюминий и мышьяк. Их содержание в тканях не превышает 1-3% и их называют микроэлементами. Перечисленные элементы находятся в организме или в виде ионов, или в составе разных соединений, в том числе в комплексных соединениях с органическими веществами.

Минеральные соединения определяют осмотическое давление жидкостей организма. От ионного состава тканей и клеток зависят стабильность коллоидных соединений и активность ферментов.

Возбудимость клеток тканей организма зависит от соотношения между концентрациями разных ионов (натрия, калия, хлора и др.) Для осуществления мышечного сокращения важное значение имеют ионы кальция и магния. Активная реакция среды определяется концентрацией ионов водорода. Появлению ацидоза (снижению рН) способствует высокая концентрация фосфора, серы и хлора; алкалозу (увеличению рН) – высокая концентрация натрия, калия, кальция и магния. Минеральные соединения принимают непосредственное участие в буферных системах.

Минеральные вещества имеют также важное пластическое значение. Кальций, фосфор и магний являются важным строительным материалом для костной ткани. Сера входит в состав аминокислот и биологически активных веществ. Йод является функциональным элементом в составе гормона щитовидной железы, а железо – в составе гемоглобина. Железо, цинк и кобальт содержатся в некоторых изоферментах и витаминах. Необходимые минеральные вещества организм получает из пищи и питьевой воды. Они всасываются в кровь в тонком кишечнике. Дальнейшее распределение их между плазмой крови и межклеточной жидкостью, а также между вне- и внутриклеточным пространствами определяется в основном осмотическим давлением. Однако клеточная мембрана неодинаково пропускает разные ионы. В связи с этим в клетках концентрация ионов калия выше, а концентрация натрия меньше, чем в межклеточной жидкости. Благодаря этому создаются ионные градиенты, способствующие перемещению ионов при возникновении возбуждения. Обратное движение ионов необходимо совершить против градиента, т.е. в направлении среды более высокой концентрации. Это осуществляется с помощью специальных ионных насосов.

Минеральные вещества выводятся из организма в составе мочи, пота и кала.