7.3. Углеводный обмен

Углеводы в организме имеют значение энергетического материала. Их роль в энергетике организма обусловлена быстротой распада углеводов и окисления, и тем, что они быстро извлекаются из депо и могут быть использованы, когда организм нуждается в дополнительной энергии. Различают простые и сложные углеводы.

Сложные — это полисахариды, состоящие из большого количества молекул простых углеводов.

Кроме энергетической функции, которая является основной, углеводы выполняют другие многообразные функции, такие как:

― соединяясь с белками и липидами образуют структурные компоненты клеток и их оболочек;

― рибоза и дезоксирибоза играют важную роль в качестве составных частей ДНК и РНК и др.

Для жвачных животных основными источниками углеводов является клетчатка. В рубце у них при расщеплении клетчатки образуется глюкоза. Одна часть ее всасывается в кровь, другая — служит пищей для микробов и подвергается дальнейшему распаду с образованием летучих жирных кислот: уксусной, масляной, пропионовой. Всосавшиеся из пищеварительного тракта углеводы через воротную вену поступают в печень, где из них образуется гликоген. Здесь он депонируется и является резервным источником образования глюкозы. Остальная часть глюкозы из печени поступает в большой круг кровообращения и далее в органы и ткани как энергетический материал. Неиспользованная часть глюкозы превращается триглицерин (в жировом депо).

У жвачных животных уровень глюкозы в крови низкий (40–60 мг %) и мало зависит от содержания углеводов в корме. При избытке белка, жира в рационе и нарушении углеводно-жирового обмена у высокопродуктивных животных возникает заболевание кетоз. Оно характеризуется повышенным образованием и выведением кетоновых тел. При этом у животных нарушается пищеварение, обмен веществ, снижается продуктивность.

Особенностью углеводного обмена у молодняка жвачных также является высокое содержание глюкозы (100–120 мг %) в крови. С возрастом концентрация постепенно снижается.

У моногастричных животных примерно 70 % переваренных углеводов корма окисляются в тканях до СО₂ и воды, часть (25–27 %) превращаются в жир, и 3–5 % используются для синтеза гликогена.

В организме постоянно происходит обмен углеводов. Однако концентрация сахара в крови находится в определенных пределах: у лошадей — 65–95 мг %, у жвачных — 40–60, у человека — 80–120, свиней —60–90 мг %.

Увеличение содержания сахара в крови называется гипергликемией, снижение глюкозы в крови - гипогликемией. Избыток сахара в крови выбрасывается с мочой — глюкозурия.

Регуляция обмена углеводов

В регуляции постоянства концентрации сахара в крови главную роль выполняет печень. При избыточном поступлении углеводов в организм в печени происходит накопление гликогена, а при недостаточном поступлении, наоборот, гликоген, в ней распадается до глюкозы. Таким образом поддерживается нормальное количество сахара.

Постоянство содержания глюкозы в крови, гликогена в печени регулируется нервной системой. На обмен углеводов оказывает влияние кора больших полушарий головного мозга. Доказательством этого является повышение сахара в моче у студентов после трудного экзамена. Центр углеводного обмена находится в гипотоламусе и продолговатом мозге.

Влияние гипоталамуса и коры больших полушарий на углеводный обмен осуществляется преимущественно посредством симпатической нервной системы, которая вызывает усиленную секрецию адреналина надпочечниками.

Большое значение в углеводном обмене имеют железы внутренней секреции — поджелудочная, щитовидная, надпочечники, гипофиз и др., которые под действием ЦНС регулируют ассимиляцию и диссимиляцию углеводов.

Гормон поджелудочной железы инсулин переводит глюкозу в гликоген и тем самым уменьшает количество сахара в крови.

Адреналин и гликогон увеличивают расщепление гликогена в печени, в мышцах, вследствие чего увеличивается содержание сахара в крови.

Следовательно, инсулин — это сахаропонижающий гормон, гликогон — сахароповышающий.

При снижении концентрации сахара в крови возбуждается центр углеводного обмена в гипоталамусе, который дает импульсы поджелудочной железе, и она увеличивает выработку глюкагона до тех пор, пока содержание глюкозы за счет распада гликогена не увеличится до нормального уровня.