19.2. Углеводный обмен

ЗНАЧЕНИЕ углеводов. 1 - энергетическое: обеспечивают 40-60% энергии организму, причем в экстреяных ситуациях (быстро). 1 г углеводов - 4,1 ккал. Пластические функции: углеводы входят в структуру клеток, являются элементами нуклеиновых кислот, входят в соединения с жирами (гликолипиды) и белками (гликопротеиды, мукопротеиды). СОДЕРЖАНИЕ глюкозы в крови - важный гомеостатический показатель. У жвачных в крови содержится 0,4-0,6 г/л глюкозы, у моногастричных больше - 1,0-1,6 г/л; у птиц - до 3 г/л. При снижении концентрация сахара в крови могут наступать судо роги, потеря сознания (глюкоза - основной источник энергии для ЦНС). При повышении уровня глюкозы в крови она частично переходит в гликоген (резерв), частично выделяется с мочой.

Основные этапы углеводного обмена.

1. Пищеварительный Основные углеводы корма - крахмал и гликоген -начинают перевариваться в желудке (внутри пищевого кома, в щелочной среде, амилолитические ферменты слюны, корма, микрофлоры), а заканчивают - в тонком кишечнике (амилаза, мальтаза, лактаза, инвертаза поджелудочного и кишечного соков). Моносахариды (глюкоза и фруктоза) всасываются в кровь. Особенности у жвачных: клетчатка в рубце расщепляется ферментами целлюлозолитических бактерий до глюкозы. Крахмал и глюкоза сбраживаются (уксуснокислые, молочнокислые бактерии) до ЛЖК - уксусной, масляной, пропионовой, которые всасываются через стенку рубца в кровь. Из глюкозы и дисахаридов инфузории синтезируют полисахариды и откладывают их в форме крахмальных зерен в цитоплазме. Это предотвращает избыточное брожение в рубце (а брожение сопровождается образованием большого количества тепла и газов!). В сычуге инфузории погибают и в кишечнике крахмал переваривается до глюкозы. У лошадей клетчатка переваривается таким же образом в толстом отделе кишечника. ЛЖК используются на образование энергии, синтез глюкозы, кетоновых тел, образование молока.

2. Промежуточный обмен углеводов. По воротной вене глюкоза поступает в печень. Здесь происходят следующие процессы: гликогенез - образование гликогена из глюкозы, неогликогенез - образование гликогена не из глюкозы, а из молочной кислоты, ЛЖК, глицерина, безазотистых остатков аминокислот; гликогенолиз - распад гликогена до глюкозы. Аналогичные процессы происходят в мышцах. Распад глюкозы происходит двумя путями: Аэробный распад (окисление) - до углекислого газа и воды, при этом полностью освобождается энергия. Часть энергии переходит в потенциальную энергию химических связей - макроэргов (АТФ, АДФ, креатин-фосфат, гексозофосфат), остальная тратится организмом непосредственно. Анаэробный распад (бескислородный) - идет до молочной кислоты. В процессе многостадийных реакций энергия освобождается не сразу, а порциями, что предотвращает потери энергии в виде избытка тепла.

3. Конечный этап обмена углеводов. Конечными продуктами углеводного обмена являются СО₂ и Н₂0 которые выделяются из организма. Молочная кислота, образующаяся при анаэробном распаде углеводов, частично распадается до СО₂ и Н₂О, частично идет на ресинтез гликогена.

РЕГУЛЯЦИЯ УГЛЕВОДНОГО ОБМЕНА.

Нервная регуляция. Центр - в гипоталамусе (“сахарный укол” Клода Бернара). высшие центры - в коре больших полушарий (эмоциональная гипергликемия). Гипоталамус влияет на углеводный обмен через симпатическую нервную систему и через гипофиз. Симпатическая нервная система увеличивает распад гликогена и повышает уровень сахара в крови. Раздражитель - начальная концентрация сахара в крови. Гормональная регуляция: снижает уровень сахара в крови – инсулин. - повышает проницаемость клеточных мембран, - усиливает потребление сахара клетками, способствует превращению глюкозы в гликоген и в жир, - тормозит неогликогенез. Повышают уровень сахара в крови - шесть гормонов: адреналин - активирует фосфорилазу печени; глюкагон - активирует образование глюкозы из гликогена; глюкокортикоиды - активируют образование глюкозы из неуглеводов; АКТГ - стимулирует синтез глюкокортикоидов; СТГ - уменьшает утилизацию глюкозы тканями; тироксин - уменьшает распад глюкозы, улучшает всасывание глюкозы из кишечника.