§ 3. Обмен углеводов

Углеводы поступают в организм в виде крахмала и гликогена. В процессе пищеварения из них образуются глюкоза, фруктоза, лактоза и галактоза, которые затем поступают в печень. В печени глюкоза превращается в гликоген. Запасы гликогена в печени и в мышцах взрослого человека составляют 300-400 г. При углеводном голодании происходит распад гликогена и глюкоза поступает в кровь. Уровень глюкозы в крови составляет 3,5 - 5,5 ммоль/л (60-100 мг %) и является важнейшей гомеостатической константой организма.

Углеводы служат в организме основным источником энергии. При окислении 1 г углеводов освобождается 4,1 ккал энергии. Для окисления углеводов требуется гораздо меньше кислорода, чем при окислении жиров. Быстрота окисления углеводов, а также возможность быстрого извлечения из депо обеспечивают экстренную мобилизацию энергетических ресурсов при стремительно нарастающих затратах энергии в случаях эмоционального возбуждения, при интенсивных мышечных нагрузках.

Глюкоза выполняет в организме и пластические функции. Она входит в состав нуклеиновых кислот, ферментов и аминокислот, а также служит структурным элементом клеток. Глюкоза участвует в образовании витамина С.

Понижение содержания глюкозы в крови называется гипогликемией. Особенно чувствительной к гипогликемии является центральная нервная система. Незначительная гипогликемия проявляется общей слабостью и быстрой утомляемостью. При поступлении в пищеварительный тракт большого количества углеводов содержание глюкозы в крови быстро увеличивается. Развивающуюся при этом гипергликемию называют пищевой. Ее результатом является выделение глюкозы с мочой. При полном отсутствии углеводов в пище они образуются в организме из продуктов распада жиров и белков.

По мере убыли глюкозы в крови происходит расщепление глюкогена в печени и поступление глюкозы в кровь (мобилизация гликогена). Благодаря этому сохраняется относительное постоянство содержания глюкозы в крови.

Регуляция обмена углеводов.

Основным параметром регулирования углеводного обмена, является поддержание уровня глюкозы в крови в пределах 4,4 - 6,7 ммоль/л. На углеводный обмен влияет кора больших полушарий головного мозга и гипоталамус.

Уровень глюкозы в крови регулируется также гуморальным путем.

Инсулин, гормон поджелудочной железы, влияет на уровень глюкозы в крови путем уменьшения ее концентрации. Глюкагон – также гормон поджелудочной железы – увеличивает концентрацию глюкозы в крови, адреналин – гормон мозгового слоя надпочечников; глюкокортикоиды – гормоны коркового слоя надпочечников; соматотропный гормон гипофиза; тироксин – гормон щитовидной железы также увеличивают концентрацию глюкозы в крови.

§ 4. Обмен липидов (жиров)

Различают следующие виды липидов: нейтральные жиры, фосфатиды и стерины. Физиологическая роль липидов в организме заключается в том, что они входят в состав клеточных структур и являются богатыми источниками энергии. Таким образом, липиды выполняют пластическую и энергетическую функции. Теплотворная способность липидов более чем в два раза превышает способность углеводов и белков.

Нейтральные жиры расщепляются в кишечнике до глицерина и жирных кислот. Эти вещества, проходя через кишечник, вновь превращаются в жир, который всасывается в кровь и в лимфу. Кровь транспортирует жиры в ткани, где они используются для пластического синтеза и в качестве энергетического материала.

Общее количество жира в организме человека может колебаться от 10 до 50 % от массы тела. Жировые депо в организме непрерывно обновляются. При обильном углеводном питании и отсутствии жиров в пище синтез жира может происходить из углеводов.

Нейтральные жиры, поступающие в ткани из кишечника и жировых депо, окисляются и используются как источник энергии. При окислении 1 г жира освобождается 9,3 ккал энергии. Как энергетический материал жиры используются в состоянии покоя и при выполнении длительной малоинтенсивной работы. В начале более интенсивной работы начинают использоваться углеводы.

Жировая ткань, покрывающая различные органы, предохраняет их от механических воздействий. Скопление жира в брюшной полости обеспечивает фиксацию внутренних органов, а подкожная жировая клетчатка защищает организм от излишних теплопотерь.

Фосфатиды синтезируются в кишечнике из нейтральных жиров. Фосфатиды входят в состав клеточных мембран, ядра и протоплазмы. Они имеет большое значение для функционирования нервной ткани и мышц.

Стерины являются источником образования желчных кислот, а также гормонов коры надпочечников и половых желез.

Обмен липидов тесно связан с обменом углеводов и белков. Поступающие в избытке белки и углеводы превращаются в жир. При голодании жиры служат источников углеводов.

Регуляция обмена жиров.

Повышение концентрации глюкозы в крови уменьшает распад липидов и активизирует их синтез. Понижение концентрации глюкозы в крови, наоборот, тормозит синтез липидов и усиливает их расщепление. Таким образом, взаимосвязь жирового и углеводного обменов направлена на обеспечение энергетических потребностей организма.

Гормон мозгового слоя надпочечников – адреналин, соматотропный гормон гипофиза, гормон щитовидной железы - тироксин при длительном влияние уменьшают жировое депо.

На обмен влияют симпатическая нервная система (она тормозит синтез липидов и усиливает их распад) и парасимпатическая нервная система (способствует отложению жира).

Нервные влияния на жировой обмен контролируются гипоталамусом.