Fehérjék, zsírok (lipidek), szénhidrátok anyagcseréje, víz és ásványi anyagok cseréje az emberi szervezetben. A zsírok, fehérjék és szénhidrátok anyagcseréjének jellemzői a táplálkozás típusától függően

Az anyagcsere a bevitellel kezdődik tápanyagok a gyomor-bél traktusba és a levegő a tüdőbe.

Az anyagcsere első szakasza a fehérjék, zsírok és szénhidrátok vízoldható aminosavakká, mono- és diszacharidokká, glicerinné történő lebontásának enzimatikus folyamatai, zsírsavakés a benne előforduló egyéb vegyületek különböző osztályok gyomor-bél traktus, valamint ezeknek az anyagoknak a vérbe és nyirokba való felszívódása.

Az anyagcsere második szakasza a tápanyagok és oxigén szállítása a vérrel a szövetekbe, valamint az anyagoknak a sejtekben előforduló összetett kémiai átalakulásai. Egyidejűleg végzik a tápanyagok lebontását az anyagcsere végtermékeivé, az enzimek, hormonok és a citoplazma összetevőinek szintézisét. Az anyagok lebomlásával együtt jár az energia felszabadulása is, amelyet a szintézis folyamatokhoz, az egyes szervek és a szervezet egészének működésének biztosításához használnak fel.

A harmadik szakasz a salakanyagok eltávolítása a sejtekből, szállításuk és kiválasztódásuk a vesén, a tüdőn, a verejtékmirigyeken és a beleken keresztül.

Fehérjék, zsírok, szénhidrátok átalakítása, ásványokés a víz egymással szoros kölcsönhatásban fordul elő. Mindegyikük metabolizmusának megvannak a maga sajátosságai, fiziológiai jelentőségük is eltérő, ezért ezeknek az anyagoknak az anyagcseréjét általában külön-külön vizsgálják.

Fehérje anyagcsere

A fehérjéket elsősorban műanyagként használják fel a szervezetben. A fehérjeszükségletet az a minimális mennyiség határozza meg, amely kiegyenlíti a szervezet elvesztését. A fehérjék folyamatos csere és megújulás állapotában vannak. Egy egészséges felnőtt szervezetében a napi lebontott fehérje mennyisége megegyezik az újonnan szintetizált fehérje mennyiségével. A 20 aminosav közül tíz (valin, leucin, izoleucin, lizin, metionin, triptofán, treonin, fenilalanin, arginin és hisztidin) nem tud szintetizálódni a szervezetben, ha táplálékkal elégtelen, és esszenciálisnak nevezik. A másik tíz (nem esszenciális) aminosav szintetizálható a szervezetben.

Az emésztés során nyert aminosavakból az adott fajra, szervezetre és minden szervre jellemző fehérjék szintetizálódnak. Egyes aminosavakat energiaanyagként használnak fel, pl. hasításon mennek keresztül. Először is dezaminálódnak - elveszítik az Nh3 csoportot, ami ammónia és ketosavak képződését eredményezi. Az ammónia mérgező anyag, és a májban karbamiddá alakulással semlegesíti. A ketosavak egy sor átalakulás után CO2-ra és H2O-ra bomlanak.

A testfehérjék lebontásának és megújulásának sebessége változó - néhány perctől 180 napig (átlagosan 80 napig). A napi lebomláson átesett fehérje mennyiségét az emberi szervezetből kiürült nitrogén mennyisége alapján ítéljük meg. 100 g fehérje 16 g nitrogént tartalmaz. Így a szervezet 1 g nitrogén felszabadulása 6,25 g fehérje lebomlásának felel meg. Egy felnőtt ember szervezetéből naponta körülbelül 3,7 g nitrogén szabadul fel, azaz. az elpusztított fehérje tömege 3,7 x 6,25 = 23 g, vagyis 0,028-0,075 g nitrogén 1 testtömegkilogrammonként naponta (Rubner kopási együttható).

Ha a táplálékkal a szervezetbe jutó nitrogén mennyisége megegyezik a szervezetből kiürült nitrogén mennyiségével, akkor a szervezet nitrogénegyensúlyi állapotban van.

Ha több nitrogén kerül a szervezetbe, mint amennyi kiürül, az pozitív nitrogénegyensúlyt (nitrogén-visszatartást) jelez. Akkor fordul elő, amikor az izomszövet tömege nő (intenzív fizikai aktivitás), a test növekedésének időszakában, terhesség alatt, súlyos betegség utáni felépülés során. Negatív nitrogénmérlegnek nevezzük azt az állapotot, amikor a szervezetből kiürült nitrogén mennyisége meghaladja a szervezetbe jutó mennyiséget. Hiányos fehérjék elfogyasztásakor, amikor a szervezet nem kapja meg az esszenciális aminosavakat, fehérje vagy teljes éhezés során fordul elő.

Napi 1 testtömegkilogrammonként legalább 0,75 g fehérje fogyasztása szükséges, ami egy felnőtt számára egészséges ember 70 kg súlyú legalább 52,5 g komplett fehérje. A nitrogén-egyensúly megbízható stabilitása érdekében napi 85-90 g fehérje bevitele javasolt étkezés közben. Gyermekek, terhes és szoptató nők esetében ezeknek a szabványoknak magasabbaknak kell lenniük. Fiziológiai jelentősége V ebben az esetben azt jelenti, hogy a fehérjék főleg képlékeny, a szénhidrátok pedig energiafunkciót töltenek be.

A zsírok (lipidek) anyagcseréje

A lipidek a glicerin és a magasabb zsírsavak észterei. A zsírsavak lehetnek telítettek vagy telítetlenek (egy vagy több kettős kötést tartalmazhatnak). A lipidek energetikai és plasztikus szerepet töltenek be a szervezetben. A zsírok oxidációja biztosítja a felnőtt szervezet energiaszükségletének körülbelül 50%-át. A zsírok a szervezet tápanyag-tartalékaként szolgálnak, tartalékaik az emberben átlagosan a testtömeg 10-20%-át teszik ki. Ezeknek körülbelül a fele a bőr alatti zsírszövetben található, jelentős mennyiségű lerakódik a nagyobb omentumban, a perinephric szövetben és az izmok között.

Éhség állapotában, amikor a test hidegnek van kitéve, fizikai, ill pszicho-érzelmi stressz a raktározott zsírok intenzív lebontása következik be. Nyugalmi körülmények között étkezés után újraszintézis és lipidlerakódás megy végbe a raktárban. A fő energiaszerepet a semleges zsírok - trigliceridek, a képlékeny szerepet pedig a foszfolipidek, a koleszterin és a zsírsavak játsszák, amelyek a sejtmembránok szerkezeti alkotóelemei, a lipoproteinek részei és előanyagai. szteroid hormonok, epesavakés prosztaglandinok.

A bélből felszívódó lipidmolekulák hámsejtekbe csomagolódnak transzportrészecskékké (kilomikronok), amelyek a nyirokereken keresztül jutnak be a véráramba. A kapilláris endothel lipoprotein lipáz hatására a chilomikronok fő összetevője - a semleges trigliceridek - glicerinre és szabad zsírsavakra bomlik le. Egyes zsírsavak kötődhetnek az albuminhoz, a glicerin és a szabad zsírsavak pedig bejutnak a zsírsejtekbe, és trigliceridekké alakulnak. A vér kilomikronjainak maradványait a hepatociták megfogják, endocitózison mennek keresztül, és lizoszómákban elpusztulnak.

A májban lipoproteinek képződnek a benne szintetizált lipidmolekulák szállítására. Ezek nagyon alacsony lipoproteinek és alacsony sűrűségű lipoproteinek, amelyek a triglicerideket és a koleszterint szállítják a májból más szövetekbe. Az alacsony sűrűségű lipoproteineket a szöveti sejtek lipoprotein receptorok segítségével veszik fel a vérből, endocitizálják, felszabadítják a koleszterint a sejtek szükségleteihez, és a lizoszómákban elpusztítják. Az alacsony sűrűségű lipoproteinek túlzott felhalmozódása esetén a makrofágok és más leukociták megragadják őket. Ezek a metabolikusan alacsony aktivitású koleszterin-észtereket felhalmozó sejtek az atheroscleroticus vaszkuláris plakkok egyik összetevőjévé válnak.

Lipoproteinek nagy sűrűségű a felesleges koleszterint és észtereit a szövetekből a májba szállítják, ahol epesavakká alakulnak, amelyek kiürülnek a szervezetből. Ezenkívül a nagy sűrűségű lipoproteineket a szteroid hormonok szintézisére használják a mellékvesékben.

A szervezetben egyszerű és összetett lipidmolekulák is szintetizálódhatnak, kivéve a telítetlen linol-, linolén- és arachidon-zsírsavakat, amelyeket élelmiszerből kell bevinni. Ezek az esszenciális savak a foszfolipid molekulák részét képezik. Tól től arachidonsav prosztaglandinok, prosztaciklinek, tromboxánok és leukotriének képződnek. Az esszenciális zsírsavak hiánya vagy elégtelen bevitele a szervezetben növekedési retardációhoz, károsodott veseműködéshez, bőrbetegségekhez és terméketlenséghez vezet. Az élelmiszer-lipidek biológiai fiatalságát az esszenciális zsírsavak jelenléte és emészthetőségük határozza meg. A vaj és a sertészsír 93-98%-ban, a marhahús 80-94%-ban emészthető. napraforgóolaj- 86-90%, margarin - 94-98%.

Szénhidrát anyagcsere

A szénhidrátok a fő energiaforrások, és plasztikus funkciókat is ellátnak a szervezetben, a glükóz oxidációja során közbenső termékek képződnek - pentózok, amelyek a nukleotidok, ill. nukleinsavak. A glükóz bizonyos aminosavak szintéziséhez, lipidek és poliszacharidok szintéziséhez és oxidációjához szükséges. Az emberi szervezet a szénhidrátokat főként növényi poliszacharid keményítő formájában, kis mennyiségben pedig állati poliszacharid glikogén formájában kapja meg. BAN BEN gyomor-bél traktus A monoszacharidok szintjére bomlanak le (glükóz, fruktóz, laktóz, galaktóz).

A monoszacharidok, amelyek közül a fő a glükóz, felszívódnak a vérben, és a portális vénán keresztül jutnak be a májba. Itt a fruktóz és a galaktóz glükózzá alakul. A glükóz intracelluláris koncentrációja a hepatocitákban közel van a vérben lévő koncentrációjához. Amikor a felesleges glükóz belép a májba, foszforilálódik, és raktározásának tartalék formájává - glikogénné - alakul. Felnőttben a glikogén mennyisége 150-200 g lehet A táplálékfelvétel korlátozása esetén a vér glükózszintjének csökkenésekor a glikogén lebomlik és a glükóz a vérbe kerül.

Az étkezést követő első 12 órában vagy még tovább a vércukorszint fenntartását a glikogén májban történő lebontása biztosítja. A glikogéntartalékok kimerülése után a glükoneogenezis reakcióit - a glükóz laktátból vagy aminosavakból történő szintézisét - biztosító enzimek szintézise fokozódik. Egy ember átlagosan 400-500 g szénhidrátot fogyaszt naponta, ebből általában 350-400 g keményítő, 50-100 g mono- és diszacharid. A felesleges szénhidrátok zsírként raktározódnak.

Víz és ásványi anyagok cseréje

Egy felnőtt ember szervezetének víztartalma átlagosan a testtömeg 73,2±3%-a. Víz egyensúly a szervezetben a vízveszteség és a szervezetbe való felvétel mennyiségének egyenlősége miatt megmarad. Napi szükséglet vízben 21-43 ml/kg (átlagosan 2400 ml), és megelégszik ivás közben felvett vízzel (~1200 ml), táplálékkal (~900 ml) és az anyagcsere folyamatok során a szervezetben képződő vízzel (endogén víz). (~300 ml) Ugyanennyi víz ürül a vizelettel (~1400 ml), széklettel (~100 ml), párologtatással a bőr felszínéről és a légutakról (~900 ml).

A szervezet vízszükséglete az étrend jellegétől függ. Túlnyomóan szénhidráttartalmú étrenddel és zsíros ételek kis NaCl bevitel mellett pedig kisebb a vízigény. Étel, fehérjében gazdag, és fokozott bevitel a sók nagyobb vízigényt okoznak, ami az ozmotikus kiválasztáshoz szükséges hatóanyagok(karbamid és ásványi ionok). A szervezetbe való elégtelen vízbevitel vagy annak túlzott elvesztése kiszáradáshoz vezet, ami a vér megvastagodásával, reológiai tulajdonságainak romlásával és a hemodinamika károsodásával jár.

A testtömeg 20%-ának megfelelő vízhiány halálhoz vezet. A szervezetbe történő túlzott vízbevitel vagy a szervezet által kiválasztott mennyiségének csökkenése vízmérgezést okoz. Az idegsejtek és idegközpontok ozmolaritás csökkenésével szembeni fokozott érzékenysége következtében a vízmérgezést izomgörcsök kísérhetik.

A víz és az ásványi ionok cseréje a szervezetben szorosan összefügg egymással, ami abból adódik, hogy az ozmotikus nyomást viszonylag állandó szinten kell tartani az extracelluláris környezetben és a sejtekben. Számos élettani folyamat (gerjesztés, szinoptikus transzmisszió, izomösszehúzódás) megvalósítása lehetetlen a Na+, K+, Ca2+ és más ásványi ionok bizonyos koncentrációjának fenntartása nélkül a sejtben és az extracelluláris környezetben. Mindegyiknek táplálékkal kell bejutnia a szervezetbe.

6 Biológiai ismeretek felhasználásával készítsen három üzenetet „A fehérjék (zsírok, szénhidrátok) anyagcseréje az emberi szervezetben, annak zavarai és megelőzése” témában.

A fehérjék a szervezet legösszetettebb anyagai és a sejt protoplazmájának alapja. A szervezetben lévő fehérjék nem képződhetnek zsírokból, szénhidrátokból vagy más anyagokból. Tartalmaznak nitrogént, szenet, hidrogént, oxigént, és néhány - ként és mások kémiai elemek rendkívül kis mennyiségben. Az aminosavak a legegyszerűbb szerkezeti elemek („építőelemek”), amelyek az emberi sejtek, szövetek és szervek fehérjemolekuláit alkotják. Ezek szerves anyagok lúgos és savas tulajdonságok. A különböző fehérjék szerkezetének vizsgálata kimutatta, hogy ezek akár 25 különböző aminosavat tartalmaznak. Tudósok különböző országokban mesterséges fehérjeszintézisen dolgoznak. Ezen a téren már történt néhány eredmény. A fehérjéket nagy specifitás jellemzi. Különböznek egymástól az egyes aminosavak egymáshoz kapcsolásának összetételében és módszerében, valamint más komponensek jelenlétében a molekulában, mint például a foszforsav, a szénhidrát és a lipoid (zsírszerű) csoportok stb. A fehérje jellemző tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek csak hozzá tartoznak. Például az izomösszehúzódások az izmokat alkotó miozin és aktin fehérjék különleges tulajdonságaihoz kapcsolódnak. emberi test. A vér fehérje pigmentje - a hemoglobin - oxigénhordozó. Az emésztésért felelős összes enzim különböző természetű fehérjeanyag. Egyes hormonok összetett fehérjeszerkezettel rendelkeznek.

Bizonyos testfehérjék, valamint az élelmiszer-fehérjék összetételének ismerete lehetővé teszi számunkra, hogy pontosan meghatározzuk az emberi szervezet különféle aminosavak iránti igényét. Így lehetséges az élelmiszerek fehérjeértékének helyes meghatározása, és a termékek kiválasztásával aktívan beavatkozni az emberi szervezetben a fehérjék anyagcseréjébe. Megállapítást nyert, hogy aminosav-összetételükben a legértékesebbek

állati eredetű fehérjék, azaz hús-, tej- és tojásfehérjék. A táplálékkal bevitt 100 gramm állati fehérje 80-90%-a felszívódik.

Ezek a fehérjék esszenciális aminosavakat tartalmaznak, olyanokat, amelyek nem képződnek az emberi szervezetben, és hiányoznak a fehérjékből növényi termékek táplálás. A szovjet tudósok úgy vélik, hogy a 25 ismert aminosavból 12 esszenciális, és mindegyiket táplálékkal kell bevinni. Ha valamelyik esszenciális aminosav hiányzik a táplálékból, akkor a testfehérjék képződése – szintézise – megszakad. Ez fogyáshoz vezet és fiatal test- növekedési retardációhoz. Az esszenciális aminosavak közé tartozik a treonin, valin, leucin, izoleucin, lizin, fenilalanin, triptofán, metionin, arginin, hisztidin, tirozin és cisztin. Az utolsó négy aminosav, bár más aminosavakból is képződhet, kis mennyiségben van jelen, és ezeket étkezés közben is be kell adni.

Mókusok növényi eredetű(kenyér, borsó, bab stb.) alacsonyabb biológiai értékkel bírnak. A növényi eredetű fehérjékből hiányzik az egyik vagy másik aminosav, de a növényi termékek bizonyos kombinációjával a szervezet hozzájuthat a számára értékes fehérjékhez.

Hogyan történik a fehérje anyagcsere a szervezetben? A kérdés megválaszolásához először is figyelemmel kell kísérni a bélből felszívódó aminosavak sorsát a vérbe. Aminosavak által gyűjtőér belép a májba. Ebben a szervben összetettebb anyagok - polipeptidek - szintetizálódnak némelyikükből. A májból az aminosavak és polipeptidek a vérrel eljutnak az egész szervezetbe, és különböző sejtek fehérjéivel egyesülnek, átveve a használt aminosavak helyét. A szervezetben a fehérjelebontás legfontosabb végtermékei az ammónia, a karbamid és a húgysav. Az ammónia az aminosavak úgynevezett dezaminációja során keletkezik, vagyis amikor a fent tárgyalt amincsoportot eltávolítják belőlük. A májban az ammónia részben karbamiddá alakul. HúgysavÚgy gondolják, hogy a vér közvetlenül a szövetekből származik, mivel összetett fehérjék - nukleoproteinek - lebontásának terméke. Minden fehérje bomlástermék vizelettel és izzadsággal ürül ki a szervezetből.

A szervezetben a fehérjeanyagcsere folyamatosan megy végbe, intenzitása bizonyos közelítéssel a nitrogén cseréjével ítélhető meg, amely a fehérjemolekula fő összetevője.

A táplálékkal bevitt nitrogén mennyiségének, valamint a vizelettel és széklettel a szervezetből kiürült nitrogén napi mennyiségének meghatározásával megállapítható az úgynevezett nitrogén egyensúly.

Ha a bevezetett és felszabaduló nitrogén mennyisége azonos, akkor a nitrogén egyensúly nyilvánvaló. Ha a táplálékkal bevitt nitrogén mennyisége nagyobb, mint a kiválasztott mennyiség, pozitív nitrogénegyensúly következik be. Azt jelzi, hogy a szervezetben a fehérje asszimilációs (képződési) folyamatai dominálnak a pusztulási (disszimilációs) folyamatokkal szemben.

Ez gyakrabban fordul elő gyermekeknél, és normális fejlődést jelez. A pozitív nitrogénmérleg a felnőttek felépülési időszakára is jellemző fertőző betegség. A kiválasztott nitrogén túlsúlya a bevittnél negatív nitrogénmérleget okoz. Ebben az esetben a fehérjepusztulás folyamatai érvényesülnek a kialakulásának folyamataival szemben. Mindez böjt vagy fertőző betegségek során figyelhető meg.

A szervezetben a fehérjeanyagcsere komplex szabályozás alatt áll, amelyben a központi idegrendszer és a mirigyek vesznek részt belső szekréció. A hormonális anyagokból hormon pajzsmirigy(tiroxin) és a mellékvesekéreg hormonjai (glukokortikoidok) elősegítik a disszimilációs folyamatokat, a fehérjelebontást, valamint a hasnyálmirigyhormon (inzulin) és növekedési hormon az agyalapi mirigy elülső lebenye (növekedési hormon) fokozza a fehérjetestek képződési (asszimilációs) folyamatait a szervezetben.

Ha valaki hosszú ideig kevés fehérjét tartalmazó ételeket fogyaszt, akkor fejlődik súlyos betegség, az úgynevezett táplálkozási disztrófia, vagy éhezés. A betegek lábaiban, karjaiban és arcában duzzanat alakul ki, folyadék halmozódik fel a hasüregben, hasmenés lép fel, mentális zavarok. A fehérjehiány általános jelenségei mellett specifikus rendellenességek is felléphetnek egy adott aminosav hiánya miatt az élelmiszerekben.

Például triptofán hiányában a szemlencse homályosodása (hályog) alakul ki. Ha hiányzik a cisztin, akkor a haj növekedése késik; a hisztidin hiánya vérszegénységhez vezet, az arginin pedig növekedési retardációhoz stb.

Annak érdekében, hogy az ember minden szükséges aminosavat megkapjon, a lehető legtöbb különböző ételt kell beépíteni a napi étrendbe. A napi menüt változatossá kell tenni annak érdekében, hogy kompenzálják bizonyos aminosavak hiányát. A szénhidrátok olyan anyagok, amelyek főként a növényvilág. Szénből, hidrogénből és oxigénből állnak. A szénhidrátokban a szénatom egy vízmolekulához kapcsolódik. Vannak egyszerű és összetett szénhidrátok; egyszerű szénhidrátok más néven monoszacharidok (monosz - görögül), és összetett szénhidrátok - poliszacharidok (poli - sok). BAN BEN emésztőrendszer megfelelő enzimek hatására a poliszacharidok monoszacharidokká bomlanak.

A szénhidrátok fő szerepe a szervezetben az energetikai tulajdonságaik. Ezek a fő források, ahonnan az emberi szervek és szövetek energiát kapnak a mozgások előállításához, a hőképzéshez, a keringési és légzőszervek tevékenységéhez, a különféle oxidációs folyamatokhoz, vagyis mindenhez, ami egy szóval „létfontosságú tevékenység” ”. Az ember energiaszükségletének 75%-a szénhidrátokból származik. A szervezetben a szénhidrátok zsírokból és fehérjékből képződhetnek.

A szervezet normális működése többé-kevésbé állandó vércukorszint mellett történik, amely 80-120 mg/100 g vér között ingadozik. A belekben felszívódó összes cukor belép a véredény elsősorban a májban, amely képes megtartani a felesleges cukrot, állati keményítővé vagy glikogénné alakítani, és tartalékban tárolni. Megállapítást nyert, hogy az emberi máj körülbelül 150 gramm tartalék glikogént tartalmaz, amelyet a szervezet elfogyaszt, és ha mennyisége a vérben a normális alá csökken, visszaalakul cukorrá.

A vércukrot a szervezet intenzíven fogyasztja, amikor fizikai munka, lelki stressz stb. Ilyenkor fokozott mennyiségű cukor fogyasztása szükséges oldott formában. Gyorsan felszívódik a vérbe, és pótolja az ebből eredő hiányt a szervezetben. A kenyérben és gabonafélékben lévő keményítő nem pótolja olyan gyorsan a vércukorhiányt, mert lassan emésztődik és képződik belőle.

a cukor kis adagokban kerül a vérbe a belekből. A vércukorszint 40 mg/100 g vér alatti csökkenése okozza fájdalmas állapot gyengeségben, szédülésben, éhségérzetben stb. kifejezve. Ezt az állapotot hipoglikémiának nevezik. Könnyen eltüntethető egy pohár édes tea hímzésével.

Ha étellel együtt adják be Nagy mennyiségű szénhidrát és különösen cukor, vércukorszintje gyorsan emelkedhet. Ez azzal magyarázható, hogy a májnak ebben az esetben nincs ideje az összes cukrot glikogénné feldolgozni, és megnövekedett mennyiségű cukor kerül az általános keringésbe. Az úgynevezett élelmiszer-hiperglikémia akkor fordul elő, ha a vércukorszint 150-180 mg-ra emelkedik 100 g vérre vonatkoztatva. Ugyanakkor a cukor a veséken keresztül elkezd ürülni a szervezetből. A cukor vizeletben történő felszabadulását glucosuriának nevezik, és a szervezet egyfajta célszerű reakciója. Az egészséges embereknek emlékezniük kell arra, hogy egyszerre legfeljebb 100 gramm cukrot fogyaszthatnak. A cukor egy része glikogénként raktározódhat az izmokban és idegsejtek, de ezt a glikogént szükség esetén csak az a szövet használja fel, amelyben lerakódik.

A cukrot az izmok fogyasztják munka közben, és ekkor az izomszövet nem csak a vércukrot, hanem magukban az izmokban található glikogént is felhasználja. izomrostok. Az izomglikogén lebomlik, és cukrot termel, amelyet az izommunkára használnak fel. A cukor oxidációja eléri a tejsav szintjét. Normál vérkeringés körülményei között az izommunka során képződő tejsav részben oxidálódik és részben visszaalakul glikogénné.

Felesleggel szénhidrát táplálkozás A cukor zsírrá alakul a szervezetben. Elégtelen szénhidráttáplálkozás esetén a szénhidrátok éppen ellenkezőleg, zsírból képződhetnek. Szabályozza a szénhidrát anyagcserét idegrendszer főként az endokrin mirigyeken, főként a hasnyálmirigyen és a mellékvesén keresztül. A mellékvesevelő adrenalint választ ki a vérbe. A vérben keringő adrenalin a máj glikogénjének fokozott cukorrá alakulását idézi elő, ami a vércukorszint emelkedéséhez vezet. A hiperglikémia pedig, amint azt a tudósok egyértelműen megállapították, növeli a hasnyálmirigy inzulintermelését.

Az inzulin segít a cukrot glikogénné alakítani, és segít a testszövetekben felhasználni, ami csökkenti a vércukorszintet. A szabályozásban azonban szénhidrát anyagcsere Más endokrin mirigyek is részt vesznek, amelyek szorosan kapcsolódnak a központi idegrendszer tevékenységéhez.

Az agy ingerlésének hatására az agyalapi mirigy úgynevezett növekedési hormont választ ki, ami megakadályozza, hogy a máj vércukor-felhasználást végezzen, ami hiperglikémiát eredményez. Ha rámutatunk arra, hogy a mellékvesekéreg hormonjai is részt vesznek a szénhidrát-anyagcsere szabályozásában, akkor kiderül, hogy a központi idegrendszer milyen komplexen szabályozza a szénhidrát-anyagcserét az endokrin mirigyeken keresztül.

A zsírok, akárcsak a szénhidrátok, a szervezet létfontosságú funkcióinak biztosításához szükséges „éghető” vagy energiahordozó anyagok. Egy gramm zsír kétszer annyi potenciális (rejtett) energiát tartalmaz, mint egy gramm szénhidrát. A lebomlott zsírok vékonybél glicerinhez és zsírsavakhoz, átjutnak hámsejtek vékonybelek, csak az epében lévő epesavakban oldva. A vékonybél falában a zsírsavakkal képzett komplex vegyületekből epesavak szabadulnak fel, majd a zsírsavak a felszívódott glicerinnel egyesülve visszaalakulnak zsírokká.

Által nyirokerek mesenteriumban, a közös mellkasi nyirokcsatornába gyűlve a zsír a bal kulcscsont alatti vénába kerül. A tüdőben a zsír részben oxidálódik, majd belép nagy kör vérkeringést és zsírraktárakba rakódik le. A szervezetben ezek a következők: szubkután zsírszövet, omentum, perirenális szövet, medence, mediastinum stb. Zsír rost tartalék anyagként működik, segít megerősíteni belső szervekés a test hőszigetelése. Nál nél normál táplálkozás zsírszövet a testtömeg körülbelül 16%-át teszi ki.

A zsírok és zsírszerű anyagok vagy lipoidok szintén a sejtek lényeges alkotóelemei; bejutnak a protoplazmába és részt vesznek a sejtmembránok kialakításában. A lipoidok szintén az idegszövet részét képezik.

A táplálék zsírhiánya a központi idegrendszer, az ivarmirigyek működésének megzavarásához vezet, és csökkenti a szervezet ellenálló képességét a kedvezőtlen életkörülményekkel és fertőzésekkel szemben. Azok az állatok, amelyek táplálékában nincs zsír, elveszítik szaporodási képességüket.

Az étkezési zsírok összetétele nem azonos, és azok biológiai jelentősége a test számára.

Ki kell emelni az úgynevezett telítetlen zsírsavakat, amelyek túlnyomórészt növényi zsírok részét képezik. A telítetlen zsírsavak erősítik a legvékonyabb kagylók sejteket. A legnagyobb gyógyító tulajdonságait linolsavval, linolénsavval és arachidonsavval rendelkeznek telítetlen savak. Az első kettő a lenmag- és a kenderolajban található, a napraforgóolajban is sok linolénsav, az arachidonsav pedig a sertészsírés be tojássárgája. E savak szisztematikus hiánya az emberek étrendjében csökkenti a szervezet ellenálló képességét a különféle típusú anyagokkal szemben káros hatások, fejlődéshez vezet szív-és érrendszeri betegségek, különösen az érelmeszesedés. Az emberi szervezetben a zsírok folyadékegyensúlyi állapotban vannak, mennyiségük vagy csökken, vagy nő. Így például megnövekedett izommunkával a zsírszövetből származó zsír egy része más szövetekbe és komplexen keresztül jut el. kémiai reakciók oxidálódik, vagy ahogy mondani szokás, „éget”.

A zsír oxidációját közvetlenül a zsírszövetben elősegíti a speciális enzimek - lipáz és dehidrogenáz - jelenléte. A szöveti lipáz hatására a szövetekben lévő zsír glicerinre és magasabb zsírsavakra bomlik.

Ezt követően a zsírsavak oxidációs folyamata következik be szén-dioxidés víz, melynek hatására felszabadul a szervezet működéséhez szükséges energia.

A zsíranyagcserét, más típusú anyagcseréhez hasonlóan, a központi idegrendszer szabályozza közvetlenül és az endokrin mirigyeken keresztül - az agyalapi mirigyen, a hasnyálmirigy szigetrendszerén, a mellékveséken, a pajzsmirigyen és az ivarmirigyeken keresztül.

Ismeretes például, hogy a legtöbb ember lefogy az érzelmi szorongás időszakaiban, és fordítva, a virágzó és nyugodt élet időszakaiban hízik. Ezt különösen a kiváló szovjet pszichiáter, Yu. V. Kannabih erősíti meg: észrevette, hogy mentálisan

betegség - ciklotímia, amelyet állapotváltozások jellemeznek; melankólia, depressziós hangulat idején a betegek fogynak; amikor a depresszív állapotot felfokozott, vidám hangulat, minden körülöttük lévő rózsás felfogás váltja fel, híznak.

A hasnyálmirigy szigetrendszerének hormonja - az inzulin elősegíti a zsír lerakódását a bőr alatti zsírszövetben és más zsírraktárban. Az inzulin feleslegével a zsírfelhasználás gátolt, a szénhidrátok intenzíven zsírrá alakulnak.

A mellékvesekéreg hormonjai szinte az inzulinhoz hasonlóan hatnak: elősegítik a szénhidrátok zsírrá történő átalakulását és a zsírszövetben történő lerakódását.

Éppen ellenkezőleg, a pajzsmirigy és az ivarmirigy agyalapi mirigyének fokozott hormontermelése fokozza a zsírégetést és megakadályozza a szénhidrátok zsírrá való átalakulását.

A fehérjék, szénhidrátok és zsírok mellett szükséges anyagokat mert a test élete ásványi sók, víz és vitaminok.

A máj, mint az anyagcsere központi szerve, részt vesz a metabolikus homeosztázis fenntartásában, és képes kölcsönhatásba lépni a fehérjék, zsírok és szénhidrátok metabolikus reakcióiban.

A szénhidrátok és a fehérjék metabolizmusának „csatlakozási” helyei a piruvinsav, az oxálecetsav és az α-ketoglutársav a TCA-ciklusból, amelyek transzaminációs reakciók során képesek átalakulni alaninná, aszpartáttá és glutamáttá. Az aminosavak ketosavakká történő átalakításának folyamata hasonlóan megy végbe.

A szénhidrátok még szorosabban kapcsolódnak a lipidanyagcseréhez:

• A pentóz-foszfát úton képződő NADPH molekulákat zsírsavak és koleszterin szintézisére használják,
• glicerinaldehid-foszfát a pentóz-foszfát-útvonalban is képződik, részt vesz a glikolízisben és dihidroxi-aceton-foszfáttá alakul,
• glicerin-3-foszfát A dioxiaceton-foszfát-glikolízisből képződő triacilglicerinek szintézisére küldik. Szintén erre a célra használható a glicerinaldehid-3-foszfát, amely a pentóz-foszfát-útvonal szerkezeti átrendeződésének szakaszában szintetizálódik.
• A „glükóz” és az „aminosav” acetil-SCoA képes részt venni a zsírsavak és a koleszterin szintézisében.

Szénhidrát anyagcsere

A szénhidrát anyagcsere folyamatok aktívan zajlanak a májsejtekben. A glikogén szintézise és lebontása révén a máj fenntartja a glükóz koncentrációját a vérben. Aktív glikogén szintézisétkezés után következik be, amikor a portális véna vérében a glükóz koncentrációja eléri a 20 mmol/l-t. A máj glikogéntartaléka 30-100 g. Rövid távú koplalás esetén glikogenolízis, hosszan tartó koplalás esetén a vércukorszint fő forrása az glükoneogenezis aminosavakból és glicerinből.

A máj végzi cukor interkonverzió, azaz hexózok (fruktóz, galaktóz) glükózzá alakítása.

A pentóz-foszfát-útvonal aktív reakciói biztosítják a termelést NADPH, szükséges a mikroszomális oxidációhoz, valamint a zsírsavak és a koleszterin glükózból történő szintéziséhez.

Lipid anyagcsere

Ha étkezés közben a felesleges glükóz belép a májba, amelyet nem használnak a glikogén és más szintézisek szintézisére, akkor lipidekké - koleszterinné és triacilglicerolokká - alakul. Mivel a máj nem tudja tárolni a TAG-ot, nagyon alacsony sűrűségű lipoproteinek segítségével távolítják el őket. VLDL). A koleszterint elsősorban a szintézishez használják epesavak, az alacsony sűrűségű lipoproteinekben is megtalálható ( LDL) És VLDL.

Bizonyos körülmények között - koplalás, hosszan tartó izomtorna, cukorbetegség I. típusú, zsírban gazdag étrend – a szintézis a májban aktiválódik keton testek, amelyet a legtöbb szövet alternatív energiaforrásként használ.

Fehérje anyagcsere

A szervezetben naponta szintetizált fehérje több mint fele a májban fordul elő. Az összes májfehérje megújulási sebessége 7 nap, míg más szervekben ez az érték 17 napnak vagy többnek felel meg. Ezek nemcsak maguknak a hepatocitáknak a fehérjéit foglalják magukban, hanem az „exportra” szánt fehérjéket is - albuminok, sok globulinok, vérenzimek, és fibrinogénÉs alvadási faktorok vér.

Aminosavak katabolikus reakciókon mennek keresztül transzaminációval és dezaminációval, dekarboxilezéssel biogén aminok képződésével. Szintézis reakciók lépnek fel kolinÉs kreatin az adenozil-metioninból egy metilcsoport átvitele miatt. A máj felhasználja a felesleges nitrogént, és beépíti azt karbamid.

A karbamid szintézis reakciói szorosan összefüggenek a trikarbonsav ciklussal.

Szoros kölcsönhatás a karbamid szintézis és a TCA ciklus között

Pigmentcsere

A máj részvétele a pigmentanyagcserében a hidrofób bilirubin hidrofil formává történő átalakulása és epévé történő szekréciója.

A pigmentanyagcsere pedig fontos szerepet játszik a szervezetben a vas anyagcseréjében - a vastartalmú fehérje, a ferritin a májsejtekben található.

Az anyagcsere-funkció értékelése

BAN BEN klinikai gyakorlat Vannak módszerek egy adott funkció értékelésére:

A szénhidrát-anyagcserében való részvételt értékelik:

• Által glükóz koncentráció vér,
• a tűrésvizsgálati görbe meredeksége szerint szőlőcukor,
• edzés utáni „cukor” görbe szerint galaktóz,
• a beadás utáni hiperglikémia mértékével hormonok(például adrenalin).

A lipid metabolizmusban betöltött szerepét figyelembe veszik:

• vérszint szerint triacilglicerinek, koleszterin, VLDL, LDL, HDL,
• együttható szerint atherogenitás.

A fehérje anyagcserét értékelik:

• koncentrációval teljes fehérje és frakciói a vérszérumban,
• mutatók szerint koagulogramok,
• szint szerint karbamid vérben és vizeletben,
• tevékenység szerint enzimek AST és ALT, LDH-4,5, alkalikus foszfatáz, glutamát-dehidrogenáz.

A pigment anyagcserét értékelik:

• össz- és közvetlen koncentrációjával bilirubin vérszérumban.

A fehérje az egyik legfontosabb helyet foglalja el az élő sejt szerves elemei között. A sejttömeg közel felét teszi ki. Az emberi szervezetben az élelmiszerrel együtt járó fehérjék állandó cseréje zajlik. Az emésztőrendszerben aminosavakká alakul ki. Ez utóbbiak behatolnak a vérbe, és a máj sejtjein és edényein áthaladva belépnek a belső szervek szöveteibe, ahol ismét specifikus anyagokká szintetizálódnak. ennek a testnek fehérjék.

Fehérje anyagcsere

Az emberi szervezet a fehérjét műanyagként használja fel. Igényét a fehérjeveszteséget kiegyenlítő minimális térfogat határozza meg. Egy felnőtt egészséges ember szervezetében a fehérjeanyagcsere folyamatosan megy végbe. Ezeknek az anyagoknak a táplálékból történő elégtelen bevitele esetén a húsz aminosavból tízet a szervezet képes szintetizálni, a másik tíz pedig nélkülözhetetlen marad, és pótolni kell. Ellenkező esetben a fehérjeszintézis megszakad, ami a növekedés gátlásához és a testtömeg csökkenéséhez vezet. Meg kell jegyezni, hogy ha legalább egy hiányzik, a szervezet nem tud normálisan élni és működni.

A fehérje anyagcsere szakaszai

A fehérje anyagcsere a szervezetben a tápanyag- és oxigénellátás eredményeként megy végbe. Vannak bizonyos szakaszok, amelyek közül az elsőt a szénhidrátok és zsírok az oldható aminosavakká, monoszacharidokká, diszacharidokká, zsírsavakká, glicerinig és más vegyületekig jellemzik, amelyek után felszívódnak a nyirokba és a vérbe. A második szakaszban az oxigént a vér szállítja a szövetekbe. Ebben az esetben végtermékekre bomlanak le, valamint a hormonok, enzimek és a citoplazma alkotóelemei szintézisére. Az anyagok lebomlásakor energia szabadul fel, ami szükséges természetes folyamatok szintézise és az egész szervezet működésének normalizálása. A fehérjeanyagcsere fenti szakaszai a végtermékek sejtekből történő eltávolításával, valamint a tüdőn, a vesén, a beleken és a verejtékmirigyeken keresztül történő szállításával és kiválasztódásával zárulnak.

A fehérjék előnyei az ember számára

A teljes értékű fehérjék ellátása nagyon fontos az emberi szervezet számára, mert csak belőlük tudnak specifikus anyagok szintetizálni. A fehérjeanyagcsere kiemelt szerepet játszik gyermekek teste. Végül is szüksége van rá nagyszámúúj sejtek növekedéséhez. Elégtelen fehérjebevitellel emberi test növekedése leáll, sejtjei pedig sokkal lassabban újulnak meg. Az állati fehérjék teljes értékű fehérjéknek minősülnek. Ezek közül a hal, a hús, a tej, a tojás és mások fehérjéi különösen értékesek. Hasonló termékek táplálás. Az alsóbbrendűek főként a növényekben találhatók meg, ezért az étrendet úgy kell kialakítani, hogy szervezete minden szükségletét kielégítse. Ha túl sok fehérje van, a felesleg lebomlik. Ez lehetővé teszi a szervezet számára, hogy fenntartsa a szükséges fehérje-anyagcsere nagyon fontos az emberi élethez. Ha megsértik, a szervezet elkezd fehérjét fogyasztani saját szöveteiből, ami ahhoz vezet komoly problémákat egészséggel. Ezért vigyáznia kell magára, és komolyan kell vennie az ételválasztást.

Miután a szervezet lenyeli, az élelmiszermolekulák számos reakcióban vesznek részt. Ezek a reakciók és a létfontosságú tevékenység egyéb megnyilvánulásai az anyagcsere (metabolizmus). Tápanyagok nyersanyagként használják új sejtek szintéziséhez, oxidálódnak, energiát szállítva. Egy része új sejtek szintézisére, másik része ezen sejtek működésére szolgál. a maradék energia hőként szabadul fel. Cserefolyamatok:

Az anabolizmus (asszimiláció) egy kémiai folyamat, amelyben az egyszerű anyagok egymással összetettekké egyesülnek. Ez energiafelhalmozódáshoz és növekedéshez vezet. Katabolizmus - disszimiláció - összetett anyagok lebontása egyszerű anyagokra energia felszabadulásával. Az anyagcsere lényege az anyagok bejutása a szervezetbe, felszívódásuk, felhasználásuk és anyagcseretermékek felszabadulása. Metabolikus funkciók:

· energia kinyerése a külső környezetből szerves anyagok kémiai energiája formájában

Ezen anyagok építőelemekké alakítása

cellás komponensek összeszerelése ezekből a blokkokból

· a funkciók ellátásához szükséges biomolekulák szintézise és megsemmisítése

A fehérjeanyagcsere a szervezetben zajló fehérjetranszformációs folyamatok összessége, beleértve az aminosav-anyagcserét is. A fehérjék minden sejtszerkezet alapja, az élet anyagi hordozói, a fő építőanyag. Napi szükséglet - 100-120g. A fehérjék aminosavakból állnak (23):

cserélhető – a szervezetben másokból is kialakulhat

Nélkülözhetetlen – nem szintetizálható a szervezetben, és annak lennie kell

étellel érkeznek - valin, leucin, izoleucin, lizin, arginin, triptofán, hisztidin A fehérjeanyagcsere szakaszai:

1. élelmiszerfehérjék enzimatikus lebontása aminosavakra

2. aminosavak felszívódása a vérbe

3. aminosavak jellemzővé alakítása adott szervezetre

4. fehérjék bioszintézise ezekből a savakból

5. fehérjék lebontása és felhasználása

6. aminosav bomlástermékek képződése A vékonybél vérkapillárisaiba felszívódó aminosavak a portálon keresztül áramlanak

vénák bejutnak a májba, ahol felhasználják vagy megtartják őket. Néhány aminosav a vérben marad, és bejut a sejtekbe, ahol új fehérjék épülnek fel belőlük.

A fehérje megújulási periódusa emberben 80 nap. Ha nagy mennyiségű fehérje származik élelmiszerből, akkor a májenzimek leválasztják az aminocsoportokat (NH2) - dezamináció. Más enzimek az aminocsoportokat CO2-val kombinálják, és karbamid képződik, amely a vérrel együtt bejut a vesékbe, és általában a vizelettel ürül ki. A fehérjék szinte nem rakódnak le a raktárban, ezért a szénhidrátok és zsírok kimerülése után nem tartalékfehérjéket használnak fel, hanem sejtfehérjéket. Ez az állapot nagyon veszélyes - fehérjeéhezés - az agy és más szervek szenvednek (fehérjementes diéták). Vannak állati és növényi eredetű fehérjék. Állati fehérjék - hús, hal és tenger gyümölcsei, növényi fehérjék - szójabab, bab, borsó, lencse, gomba, amelyek szükségesek a normál fehérjeanyagcseréhez.

A zsíranyagcsere a zsírok szervezetben történő átalakítására szolgáló folyamatok összessége. A zsírok energia- és műanyagok, a sejtek membránjainak és citoplazmájának részei. A zsír egy része tartalékok formájában halmozódik fel a bőr alatti zsírszövetben, a kisebb-nagyobb omentumokban és egyes belső szervek (vesék) körül – a teljes testtömeg 30%-a. A zsír nagy része semleges zsír, amely részt vesz a zsíranyagcserében. A napi zsírszükséglet 100 g.

Egyes zsírsavak nélkülözhetetlenek a szervezet számára, és táplálékkal kell bevinni őket – ezek többszörösen telítetlen zsírsavak: linolén, linolsav, arachidonsav, gamma-aminovajsav (tenger gyümölcsei, tejtermékek). A gamma-amino-vajsav a központi idegrendszer fő gátló anyaga. Ennek köszönhetően az alvás és az ébrenlét fázisai rendszeresen megváltoznak, korrekt munka neuronok. A zsírokat állati és növényi (olaj) részekre osztják, amelyek nagyon fontosak a normál élethez zsíranyagcsere.

A zsíranyagcsere szakaszai:

1. zsírok enzimatikus lebontása a gyomor-bél traktusban glicerinné és zsírsavavá

2. lipoproteinek képződése a bélnyálkahártyában

3. lipoproteinek szállítása a vérben

4. ezeknek a vegyületeknek a hidrolízise a sejtmembránok felszínén

5. a glicerin és a zsírsavak felszívódása a sejtekbe

6. saját lipidek szintézise zsírbomlási termékekből

7. zsírok oxidációja energia, CO2 és víz felszabadulásával

Ha túl sok zsírt viszünk be az élelmiszerből, az glikogénné alakul a májban, vagy tartalékba rakódik. Étellel zsírokban gazdag, az ember zsírszerű anyagokat - foszfatidokat és sztearint - kap. A foszfatidok szükségesek a sejtmembránok, sejtmagok és

citoplazma. Gazdag bennük idegszövet. A sztearinek fő képviselője a koleszterin. Normál szintje a plazmában 3,11-6,47 mmol/l. A sárgája koleszterinben gazdag tyúk tojás, vaj, máj. Az idegrendszer normál működéséhez szükséges, a reproduktív rendszer, sejtmembránok, nemi hormonok készülnek belőle. Ha patológiás, ateroszklerózishoz vezet.

A szénhidrát-anyagcsere a szénhidrátok szervezetben történő átalakulásának összessége. A szénhidrátok energiaforrást jelentenek a szervezetben közvetlen felhasználásra (glükóz) vagy depó képzésére (glikogén). Napi szükséglet - 500 gr.

A szénhidrát anyagcsere szakaszai:

1. élelmiszer-szénhidrátok enzimatikus lebontása monoszacharidokká

2. monoszacharidok felszívódása a vékonybélben

3. glükóz lerakódása a májban glikogén formájában vagy annak közvetlen felhasználása

4. a glikogén lebontása a májban és a glükóz bejutása a vérbe

5. glükóz oxidációja CO2 és víz felszabadulásával

A szénhidrátok glükóz, fruktóz és galaktóz formájában felszívódnak a gyomor-bél traktusban, és bejutnak a vérbe.

– a máj rotációs vénájában – a glükóz glikogénné megy át. A glükóz glikogénné alakításának folyamata a májban glikogenezis. A glükóz a vér állandó összetevője (80-120 mg/%). A vércukorszint emelkedése hiperglikémia, csökkenése hipoglikémia. A glükózszint 70 mg/%-ra való csökkenése éhségérzetet, 40 mg/%-ra pedig kómát okoz.

A glikogén májban glükózzá történő lebontásának folyamata a glikogenolízis. A szénhidrátok bioszintézisének folyamata a zsírok és fehérjék bomlástermékeiből a glikoneogenezis. A szénhidrátok oxigén nélküli lebontásának folyamata az energia felhalmozódásával, valamint a tej- és piroszőlősav képződésével a glikolízis. Amikor a glükóz az élelmiszerben megemelkedik, a máj zsírrá alakítja, amelyet aztán felhasználnak.