Обмен углеводов

Значение углеводов как источника энергии. Содержание углеводов в животном организме — не более 2% от сухого остатка массы тела. Основная часть углеводов находится в мышцах и печени в виде гликогена.

Углеводы представляют собой важный источник энергии. Хотя непосредственным донором энергии в процессах жизнедеятельности является АТФ, его ресинтез в значительной мере является результатом расщепления углеводов. При полном окислении 1 г углеводов осво­бождается 4,1 ккал энергии, т. е. в 2,3 раза меньше, чем при окислении жиров. Если обратить внимание на О₂ , то оказывается что наименьший его расход происходит при окислении углеводов. Следовательно, в условиях высокого кислородного запроса при напряженной мышечной

работе использование углеводов в качестве субстрата окислительных процессов предпочтительно (см. 6.4.3). В отличие от жиров углеводы могут использоваться как источник энергии также при их анаэробном расщеплении. Значение углеводов в качестве источника энергии увеличивается в связи с тем, что их депо (гликоген мышц и печени) быс­тро мобилизуется.

Кругооборот углеводов в организме. Углеводы в пище человека в основном растительного происхождения. Они расщепляются в пищеварительном тракте до глюкозы. Глюкоза, поступающая в кровь из кишечника, транспортируется в печень, где из: нее синтезируется гликоген. Гликоген составляет 59% всей массы печени. Это важное депо углеводов в организме. В печени осуществляется синтез углеводов также из жирных кислот, лактата, пирувата и безазотистого остатка аминокислот. Мышцы имеют собственное депо углеводов. Содержание гликогена в скелетных мышцах доходит до 1,5—2% от всей массы этой ткани. Общая емкость депо углеводов организма человека, имеющего массу 70 кг, составляет 400—700 г. При изобильном поступлении углеводов в организм они превращаются в жирные кислоты и депонируются в виде жира.

Многие ткани организма удовлетворяют свои запросы в энергетиче­ских веществах за счет поглощения глюкозы из крови. Нормальный уровень глюкозы в крови (80—120 мг%) поддерживается с помощью регуляторных воздействий на синтез или расщепление гликогена в печени. Снижение содержания глюкозы в крови ниже 70 мг% (гипогликемия) нарушает снабжение тканей глюкозой. Превышение нормального уровня глюкозы в крови наблюдается после приема пищи (алиментарная гипергликемия), во вре­мя интенсивной и кратковременной мышечной работы (м и о г е н-н а я, или рабочая гипергликемия) и при эмоциональном возбуждении (эмоциональная гипергликемия). Если содержание глюкозы в .крови превышает 150—180 мг%, то глюкоза обнаруживается в моче (глюкозурия). Это представляет собой путь выведения из организма лишнего количества углеводов. Резко выраженная гипергликемия (до 400 мг% и выше), наблюдаемая при сахарном диабете, приводит к опасным нарушениям обменных процессов.

Анаэробное расщепление гликогена или глюкозы заканчивается образованием молочной кислоты, большинство которой превращается в лактат и выходит в кровь. Лактат крови может быть использован в сердечной мышце как непосредственный субстрат окисления, а в покоящихся мышцах и печени — для ресинтеза гликогена. Продуктами аэробного расщепления углеводов является вода и углекислый газ, которые выводятся из организма по своим каналам.