18.3.4. Основной обмен

Энергетический обмен живого организма состоит из основного обмена и рабочей прибавки к нему. Рабочая прибавка - повышение энергетического обмена сверх основного обмена, в основном, в связи с приёмом пищи, изменением внешней температуры и работой мышц.

Основной обмен - количество энергии, необходимое организму для поддержания процессов жизнедеятельности в строго контролируемых стандартных условиях:

•  в состоянии физического и психического покоя;

•  натощак (через 12-18 ч после приёма пищи);

•  при исключении белков из рациона за 2-3 сут до исследования;

•  при температуре окружающей среды 15-18 °С.

У взрослого человека с массой тела около 70 кг основной обмен составляет 4,2 кДж/ч на 1 кг массы тела (1600-1700 ккал/сут). У здорового человека основной обмен - постоянная величина, характеризующая окислительные процессы в организме. Энергия организма в покое затрачивается на поддержание уровня обмена веществ, необходимого для работы сердца, дыхательных мышц, печени, почек, поддержания мышечного тонуса, температуры тела и т.д.

Факторы, влияющие на величину основного обмена:

•  интенсивность окислительных процессов;

•  условия внешней среды и климат (на севере он выше, на юге - ниже);

•  возраст (у детей он выше, чем у взрослых);

•  пол (у женщин он на 5-7% ниже, чем у мужчин);

•  физическая нагрузка (у людей физического труда он выше, у людей умственного труда - ниже).

Интенсивность основного обмена примерно наполовину обусловлена метаболизмом печени и покоящихся скелетных мышц. При голодании она снижается из-за ослабления работы печени. При гиперфункции щитовидной железы она увеличивается на 150%, при гипофункции - снижается.

18.4. Обмен белков

Белки составляют 10-12% общей массы клетки. Белки - высокомолекулярные полимеры-полипептиды, состоящие из десятков и сотен аминокислот. Всё многообразие белков в живых организмах представлено комбинациями всего 20 аминокислот.

Функции белков разнообразны. Они не только служат основными строительными элементами мембран, цитоплазмы и органоидов клеток и межклеточного вещества, кератина кожи, волос, коллагеновых и эластических волокон соединительной ткани, ферментов, но и выполняют защитные, рецепторные, транспортные, двигательные, регуляторные функции. Именно поэтому белки нельзя заменить углеводами или жирами. Их обмен поддерживается на постоянном уровне. Белки строго индивидуальны и специфичны.

Период распада белка составляет около 80 сут и неодинаков для разных белков. У человека в сутки распадается и синтезируется при-

мерно 400 г белка, при этом из 70% образовавшихся аминокислот вновь синтезируются белки, а 30% аминокислот используются в качестве источника энергии, их надо восполнять белками пищи.

По функциональной значимости аминокислот, составляющих белки, их делят на заменимые и незаменимые. Незаменимые аминокислоты (их двенадцать) не синтезируются в организме. При их недостаточном потреблении возникают тяжёлые заболевания. Например, аминокислота триптофан необходима для синтеза гормонов щитовидной железы, для нормального течения беременности. Заменимые аминокислоты образуются из других аминокислот.

Этапы обмена белков:

•  ферментативное расщепление белков пищи в пищеварительном тракте до аминокислот и всасывание последних в тонкой кишке;

•  превращение аминокислот в пептиды разной сложности;

•  биосинтез собственных белков;

•  расщепление белков;

•  образование конечных продуктов распада белков. Продукты расщепления белка - аммиак, мочевина, мочевая кислота, креатин и креатинин- выделяются с мочой и потом. Ядовитый аммиак, в основном, превращается в печени в безвредную мочевину, которая выводится почками. Мочевая кислота - продукт расщепления ядерных белков в тканях.

Таким образом, в процессе распада белка образуется азот, по количеству которого судят о количестве белка, расщеплённого в организме. Состояние, при котором количество поступившего в организм азота равно количеству выделенного, называют азотистым равновесием. Установлено, что 1 г азота соответствует 6,25 г белка. При расчёте азотистого баланса исходят из того, что 100 г белка содержит 16% азота. Если в организм с пищей поступает меньше белка, чем выделяется, азотистый баланс отрицательный. При лихорадках, голодании, нарушении нейрогуморальной регуляции белкового обмена распад белка преобладает над его синтезом. Положительный азотистый баланс, при котором количество выделенного азота меньше, чем его содержание в пище, встречается у беременных, у детей, при выздоровлении от тяжёлых болезней.

Недостаточное поступление белков с пищей приводит к использованию внутреннего белка. Запасы белков в организме невелики: всего около 45 г. Источниками аминокислот в этих случаях служат белки плазмы, печени, мышц, слизистой оболочки кишечника, фер-

менты, что позволяет длительное время поддерживать и обновлять белки мозга и сердца.

Регуляция белкового обмена осуществляется гипоталамусом и гормонами, в основном, соматотропином и тироксином.

Нарушения белкового обмена (диспротеинозы) возникают при дефектах пищеварительного процесса, при заболеваниях кишечника с нарушением его секреторной, моторной и всасывающей функций.