25. Белковый, углеводный обмены.

Белковый обмен – белки выполняют пластическую, энергетическую роль, участвуют в регуляции метабо­лизма, дыхания, в сокращениях мышц и в защитных реакциях. Белковый обмен включает в себя: 1) поступление белка и его изменение (расщепление в пищеварительном тракте под влиянием протеолитических ферментов до пептидов и аминокислот); 2) превращение, синтез, распад; 3) распад тканевого белка с образованием эндогенного белка; 4) выделение из организма метаболитов.

Аминокислоты – это структур­ные единицы белка. По биологической ценности различают полноценные белки (белки животного происхождения) и неполноценные. К заменимым аминокислотам от­носят те кислоты, которые могут син­тезироваться в организме в достаточ­ном количестве из других аминоки­слот или органических соединений. Незаменимыми аминокислотами называют те, которые не синтези­руются в организме, но необходимы для его нормального роста и разви­тия. К ним относят: валин, изолейцин, лейцин, метионин, треонин, лизин, триптофан, фенилаланин. Частично заменимыми являются аргинин, гистидин, цистеин и ти­розин. К недостатку белка чувствительны дети (молодняк), беременные и лактирующие организмы. Потребность в поступлении неза­менимых аминокислот с кормом зна­чительно меньше у жвачных. Бактериальная флора рубца синтезирует отдельные незаменимые и в достаточном коли­честве заменимые аминокислоты.

О белковом обмене можно судить по азотистому балансу. Азотистый баланс – это соотношение азота, поступившего в организм с пищей к азоту выделенному из организма с калом, мочой, молоком, потом. Азот пищи минус азот кала равно переваримый (усвоенный) азот. Азот, выделяемый с мочой и потом, называется обменным азотом. Азотистое равновесие – когда количество поступившего в организм азота равно количеству выделенного из организма. Оно наблюдается у человека и животных, закончивших рост и развитие, а также у непродуктивных животных. Положительный азотистый ба­ланс – состояние, когда часть азота пищи задерживается в организме. Он у растущих организмов, во время беременности, лактации, восстанови­тельного периода после голодания или болезни. Отрицательный азотистый баланс – состояние, когда из орга­низма выделяется больше азота, чем его поступает с пищей. Это происхо­дит при кормлении неполноценными белками, белковом голодании, а так­же при заболеваниях, связанных с усиленным распадом белков тканей.

Белковый ми­нимум – это минимальное количество белка, необходимое для поддержания азо­тистого равновесия в организме. Он равен для человека, свиньи – 1 г/кг живой массы; для лошади и нелактирующей коровы – 0,7–0,8 г/кг живой массы, для лактирующей – 1 г/кг живой массы. В обмене аминокислот важное значение имеют реакции дезаминирования, трансаминирования и декарбоксилирования. Главный конеч­ный продукт азотистого обмена – мочевина, которая выделяется с мочой у животных, у птиц – мочевая кис­лота. Кроме мочевины и мочевой кислоты, конечными продуктами азо­тистого обмена являются креатин и гиппуровая кислота.

Белковый обмен регулируется центральной нервной системой (специальные центры в гипоталамусе промежуточного мозга и кора больших полушарий) и железами внутренней секреции (гормоны щитовидной, половых желез, надпочечников и гипофиза).

Углеводный обмен – углеводы служат основным ис­точником энергии в организме. Некоторые углеводы, соединяясь с белками и липидами, образуют структурные компоненты клеток и их оболочек. В пищеварительном тракте углеводы расщепляются до моносахаров. Содержание сахара в крови постоянно, поэтому в организме происходят 2 противоположных процесса: синтез и распад. В углеводном обмене происходят процесса:

1. при избытке сахара в организме глюкоза переводится в гликоген (гликогенез), который откладывается в мышцах и печени;

2. при недостатке сахара гликоген переводится в глюкозу (гликогенолиз);

3. синтез углеводов из других питательных веществ (глюконеогенез);

4. синтез жира из углеводов;

5. образование глюкуроновой кислоты;

6. превращение одних углеводов в другие.

Распад углеводов, происходящий без участия кисло­рода, называется анаэробным, а с участием кислорода – аэробным. При анаэробном расщеплении углеводов вначале как промежуточ­ное вещество образуется пировиноградная кислота, которая затем вос­станавливается в молочную кислоту. При аэробном распаде, конечные продукты которого – двуокись углерода и вода, полностью освобож­дается заключенная в углеводах энергия, которая накапливается в связях АТФ.

Центр регуляции угле­водного обмена расположен в гипоталамусе, который влияет на углеводный обмен через железы внутренней секреции – поджелудочная (инсулин, глюкогон), щито­видная (тироксин), надпочечники (адреналин, глюкокортикоиды), гипофиз. В регуляции углеводного обмена также участвуют кора головного мозга и вегетативная нервная система, причем волокна симпати­ческой нервной системы регулируют распад гликогена до глюкозы, а волокна парасимпатической – на­оборот.

Повышение сахара в крови – гипергликемия. Она может быть: а) алиментарной – когда увеличивается прием углеводов; б) эмоциональной; в) панкреатическая – при инсулиновой недостаточности – тогда все запасы гликогена расщепляются до глюкозы. Ее признаки глюкозурия (сахар в моче), гипергликемия, полиурия (повышенное отделение мочи), булемия.

Уменьшение содержания сахара в крови – гипогликемия. Она развивается при недостатке углеводов в пище, при тяжелой физической работе, при избытке выделения инсулина. Может развиться гипогликемический шок.