Функция запаса питательных веществ(гликоген печени и мышц) 4.Защитная функция. Вязкие секреты(слизи) выделяемые различными железами, богаты углеводами и их производными , в частности гликопротеидами. Они предохраняют стенки полых органов(пищевод, кишечник, желудок, бронхи) от механических повреждений и проникновения вредных бактерий и вирусов.
Угдеводы поступают в пищеварительный тракт в виде поли- и дисахаридов, а всасываются в кровь в форме простых сахаров. Содержание глюкозы в крови колеблется от 3,30 до 5,55 ммоль/л. Около 70% углеводов пищи окисляется в тканях до СО2 и Н2О; 25% глюкозы крови превращается в жир; из 2-5% в печени и в мышцах путем гликогенеза синтезируется гликоген. В печени возможно также новообразование углеводов из продуктов их метаболизма - пировиноградной или молочной кислоты, а при недостаточном поступлении с пищей – из метаболитов жиров и белков – кетокислот (гликонеогенез).
В организме углеводы депонируются главным образом в виде гликогена – в печени и частично в мышцах (1-2 %). Запасы гликогена составляют около 400 г они легко мобилизируются на срочные нужды энергообмена. Распад гликогена (гликолиз) является одним из источников энергии мышечного сокращения. Из продуктов гликолиза - молочной и пировиноградной кислот - в фазе покоя в мышцах вновь синтезируется гликоген.
Мозг не имеет депо гликогена, вследствие чего он нуждается в постоянном поступлении глюкозы. Углеводы – единтсвенный источник, за счет которого в норме покрываются энергетические расходы мозга. Ткань мозга поглощает около 70% глюкозы , выделяемой печенью, и за 1мин в нем гидролизируется 75 мг глюкозы .
Гипогликемия
Уменьшение сахара в крови называется гипогликемия. Резкая гипогликемия может привести к смерти. Углеводы имеют значение в обмене веществ в ЦНС. В случае длительного снижения сахара в крови ниже 3,3 ммоль/л отмечаются резкие расстройства ЦНС. При такой гипогликемии наблюдаются судороги, бред, потеря сознания, изменение состояния органов, изменение деятельности сердца, падение температуры.
Достаточно ввести под кожу глюкозу или в кровь, или съесть кусочек сахара гипогликемия исчезает.
Гипергликемия
Если наблюдается избыток глюкозы в крови, при большом введении углеводов с пищей, то развивается гипергликемия ее называют алиментарной или пищевой. Ее результатом является гликозурия, т.е. выделение сахара с мочой, если уровень сахара в крови увеличивается до 8,9 ммоль/л.
Задержка глюкозы из протекающей крови различными органами неодинакова по данным Е.С. Лондона: мозг задерживает 12 % глюкозы, кишечник – 9 %, мышцы – 7 %, почки 5 %.
Регуляция обмена углеродов
Участие ЦНС в углеводном обмене впервые было обнаружено Клодом Бернаром в 1849 г, он открыл, что укол продолговатого мозга в области дна IV желудочка – сахарный укол вызывает мобилизацию гликогена в печени и увеличение сахара в крови. При раздражении гипоталамуса наблюдается аналогичные явления. В гипоталамусе имеются рецепторы к уровню глюкозы в крови. Изменения этого уровня улавливаются полисенсорными нейронами,
Что ведет к изменению эндокринного баланса и баланса между симпатической и парасимпатической нервными системами.
Если уровень глюкозы в крови высокий, то происходит уменьшение
уровня катаболических гормонов, через парасимпатическую систему, блокируется выделение глюкагона и активируется секреция инсулина в крови. Если уровень глюкозы в крови низкий, то нарастает состояние тревожности, стресса, что увеличивает активность нервной симпатической системы, а следовательно увеличивается выработка адреналина, глюкагона, АКТГ,СТГ, т.е увеличивается уровень катаболических гормонов и в эндогенный механизм включается внешний контур регуляции – возникает чувство голода, которое сопровождается поиском пищи.
Участие коры головного мозга в регуляции углеводного обмена доказывают развития гипергликемии у студентов во время экзаменов, у спортсменов перед соревнованиями, а так же при гипнотическом внушении.
Гормональная регуляция
Инсулин – гормон вырабатывается В-клетками островковой ткани поджелудочной железы, уменьшает уровень сахара в крови, т.к. усиливает синтез гликогена в печени и мышцах и повышает потребление глюкозы тканями организма. Инсулин – единственный гормон понижающий уровень глюкозы в крови. При уменьшении инсулина развивается стойкая гипергликемия с последующей гликозурией (сахарный диабет или сахарное мочеиспускания).
Контринсулярные гормоны
При снижении уровня глюкозы в крови глюкагон, адреналин, соматотропин и кортизол « тормозят захват глюкозы клетками, стимулируют гликогенолиз и способствуют трансформации гликогена в глюкозу.
Глюкагон – способствует расщеплению гликогена в печени.
Адреналин – действует на печень и мышцы, вызывает мобилизацию гликогена, увеличивает сахар в крови.
«Метаболический котел»
Следует учитывать, что в организмепроцессы обмена углеводов, жиров и белков, взаимосвязаны, а также возможны их взаимопревращения в определенных пределах.
Процесс межуточного обмена углеводов, жиров и белков приводит к образованию общих промежуточных веществ – так называемый метаболический котел, которые и обеспечивают взаимосвязь между обменом углеводов, жиров и белков.
Основным ключевым продуктом взаимодействия обмена белков, жиров и углеводов является ацетилкоэнзим А . С помощью этого нуклеотида обмен веществ сводится к общему пути- циклу трикарбоновых кислот, в результате окисления в котором высвобождается 2/3 всей энергии превращений.
Соотношение белка : жира : углево 1: 1,2: 4.
Следует учитывать, что в организме процессы обмена углеводов, жиров и белков взаимосвязаны, а так же возможны их взаимопревращения в определенных пределах. Процесс промежуточного обмена углеводов, жиров и белков приводит к образованию общих промежуточных веществ (метаболический котел), которые и обеспечивают взаимосвязь между обменом углеводов, жиров и белков.
Основным ключевым продуктом взаимодействия обмена белков, жиров и углеводов является ацетилкоэнзим А. С помощью этого нуклеотида обмен веществ (белков, жиров и углеводов) сводится к общему пути – циклу трикарбоновых кислот, в результате окисления в котором высвобождается 2/3 всей энергии превращений.
Конечные продукты обмена веществ составляют немногие простые соединения. Азот выделяется в виде азотсодержащих соединений (мочевина, аммиак), углерод - в виде СО2, водород – в виде Н2О.
Водный и минеральный обмен
Все превращения веществ в организме совершаются в водной среде.
Вода растворяет пищевые вещества, поступление в организм. Вместе с минеральными веществами она принимает участие в построении клеток и во многих реакциях организма. Вода участвует в регуляции температуры тела, испоряясь она охлаждает тело, предохраняя его от перегрева, транспортирует вещества. Вода и минеральные соли создают внутреннюю среду организма, являются основной состтавной частью плазмы, крови, лимфы и тканевой жидкости. В организме нет химически чистой воды: в ней растворены кристалоиды или же она связана с коллоидами. Различают 3 вида воды в организме:
1) Свободная или мобильная вода составляет основу внеклеточной, внутриклеточных и трансцеллюлярной жидкостей. В свободной воде растворено основное количество неорганических и органических веществ.
2) Связанная вода удерживается ионами в виде гидратной оболочки и гидрофильными коллоидами (белками крови и белками тканей в виде
« воды» набухания ( т.е. обуславливающую их набухание).
3) Конституционная или внутримолекулярная вода входит в состав молекул белков, жиров и углеводов, освобождающуюся при их окислении.
Вода у взрослого человека составляет 60-65 % от массы тела, а у детей около 80 %. Основная масса (71 %) входит в состав протоплазмы.
Потеря организмом воды приводит к очень тяжелым нарушениям. Н-р: при расстройстве пищеварения у грудных детей (дисбактериоз) самым опасным явлением обезвоживания организма, что влечет за собой судороги, потерю сознания. Лишение человека воды на несколько дней – смертельно.
Пополнение тела водой происходит постоянно за счет всасывания ее из пищеварительного тракта. Человеку в сутки необходимо 2-2,5 л воды при нормальном пищевом рационе и нормальной температуре окружающей среды. Баланс воды складывается из ее потребления и выделения. С пищей человек получает в сутки около 750 мл воды: в виде напитков и чистой воды – 630 мл, около 320 мл воды образуется в процессе метаболизма, при окислении (б, ж и у). При испарении с поверхности кожи и альвеол легких в сутки выделяется 800 мл воды почками и 100 мл с фекалиями. Следовательно, минимальная суточная потребность составляет около 1700 мл воды. В сутки человек теряет 1,5 л воды в виде мочи. Обмен воды в обычных условиях не превышает 5 % от массы тела. Выделяют воду почки, кожа, легкие, кишечник. Регулируют питьевой центр гипоталамус и кора.
|