חילוף חומרים של חלבונים, שומנים (ליפידים), פחמימות, החלפת מים ומינרלים בגוף האדם. תכונות של חילוף החומרים של שומנים, חלבונים ופחמימות בהתאם לסוג התזונה

חילוף החומרים מתחיל בצריכה חומרים מזיניםלתוך מערכת העיכול ואוויר לתוך הריאות.

השלב הראשון של חילוף החומרים הוא התהליכים האנזימטיים של פירוק חלבונים, שומנים ופחמימות לחומצות אמינו מסיסות במים, חד ודו-סוכרים, גליצרול, חומצות שומןותרכובות אחרות המופיעות ב מחלקות שונותמערכת העיכול, כמו גם ספיגת החומרים הללו בדם ובלימפה.

השלב השני של חילוף החומרים הוא הובלת חומרים מזינים וחמצן בדם לרקמות ואותן טרנספורמציות כימיות מורכבות של חומרים המתרחשות בתאים. הם מבצעים בו זמנית פירוק של חומרים מזינים לתוצרים הסופיים של חילוף החומרים, סינתזה של אנזימים, הורמונים ורכיבים של הציטופלזמה. פירוק החומרים מלווה בשחרור אנרגיה, המשמשת לתהליכי סינתזה ולהבטחת תפקוד כל איבר והאורגניזם בכללותו.

השלב השלישי הוא פינוי פסולת מהתאים, הובלתם והפרשתם על ידי הכליות, הריאות, בלוטות הזיעה והמעיים.

המרה של חלבונים, שומנים, פחמימות, מינרליםומים מתרחשים באינטראקציה הדוקה זה עם זה. לחילוף החומרים של כל אחד מהם יש מאפיינים משלו, והמשמעות הפיזיולוגית שלהם שונה, לכן מטבוליזם של כל אחד מהחומרים הללו נחשב בדרך כלל בנפרד.

חילוף חומרים של חלבון

חלבונים משמשים בעיקר כחומרים פלסטיים בגוף. הצורך בחלבון נקבע לפי הכמות המינימלית שתאזן את אובדנו על ידי הגוף. חלבונים נמצאים במצב של החלפה והתחדשות מתמשכים. בגופו של מבוגר בריא, כמות החלבון המתפרקת ביום שווה לכמות החלבון המסונתז החדש. עשר מתוך 20 חומצות האמינו (וואלין, לאוצין, איזולאוצין, ליזין, מתיונין, טריפטופן, תראונין, פנילאלנין, ארגינין והיסטידין) אינן יכולות להיות מסונתזות בגוף אם הן לא מסופקות מספיק מהמזון ונקראות חיוניות. ניתן לסנתז את עשר חומצות האמינו האחרות (לא חיוניות) בגוף.

מחומצות אמינו המתקבלות בתהליך העיכול, מסונתזים חלבונים ספציפיים למין נתון, לאורגניזם ולכל איבר. כמה חומצות אמינו משמשות כחומר אנרגיה, כלומר. לעבור פיצול. ראשית, הם עוברים דמינציה - הם מאבדים את קבוצת Nh3, וכתוצאה מכך נוצרים אמוניה וחומצות קטו. אמוניה היא חומר רעיל ומנוטרלת בכבד על ידי הפיכה לאוריאה. חומצות קטו, לאחר סדרה של טרנספורמציות, מתפרקות ל-CO2 ול-H2O.

קצב הפירוק והחידוש של חלבוני הגוף משתנה - ממספר דקות ועד 180 ימים (בממוצע 80 יום). כמות החלבון שעברה פירוק ביום נשפטת לפי כמות החנקן המופרשת מגוף האדם. 100 גרם חלבון מכיל 16 גרם חנקן. לפיכך, שחרור של 1 גרם חנקן על ידי הגוף מתאים לפירוק של 6.25 גרם חלבון. כ-3.7 גרם חנקן משתחרר מגופו של מבוגר ביום, כלומר. המסה של חלבון שנהרס היא 3.7 x 6.25 = 23 גרם, או 0.028-0.075 גרם חנקן לכל ק"ג משקל גוף ליום (מקדם בלאי Rubner).

אם כמות החנקן הנכנסת לגוף עם המזון שווה לכמות החנקן המופרשת מהגוף, אז הגוף נמצא במצב של שיווי משקל חנקן.

אם חודר לגוף יותר חנקן מאשר מופרש, הדבר מעיד על מאזן חנקן חיובי (שימור חנקן). זה מתרחש כאשר מסת רקמת השריר עולה (פעילות גופנית אינטנסיבית), במהלך תקופת הצמיחה של הגוף, הריון, במהלך התאוששות לאחר מחלה קשה. מצב בו כמות החנקן המופרשת מהגוף עולה על צריכתו לגוף נקרא מאזן חנקן שלילי. זה מתרחש בעת אכילת חלבונים לא מלאים, כאשר הגוף אינו מקבל אף אחת מחומצות האמינו החיוניות, במהלך חלבון או רעב מוחלט.

יש צורך לצרוך לפחות 0.75 גרם חלבון לכל ק"ג משקל גוף ליום, שזה למבוגר. אדם בריאמשקל 70 ק"ג הוא לפחות 52.5 גרם חלבון מלא. ליציבות אמינה של מאזן החנקן, מומלץ ליטול 85 - 90 גרם חלבון ליום עם האוכל. עבור ילדים, נשים הרות ונשים מניקות, סטנדרטים אלה צריכים להיות גבוהים יותר. משמעות פיזיולוגית V במקרה הזהכלומר חלבונים מבצעים בעיקר פונקציה פלסטית, ופחמימות - פונקציה אנרגטית.

חילוף חומרים של שומנים (ליפידים)

ליפידים הם אסטרים של גליצרול וחומצות שומן גבוהות יותר. חומצות שומן יכולות להיות רוויות או בלתי רוויות (המכילות קשר כפול אחד או יותר). ליפידים ממלאים תפקיד אנרגטי ופלסטי בגוף. חמצון שומן מספק כ-50% מצרכי האנרגיה של הגוף הבוגר. שומנים משמשים עתודת תזונה לגוף; המאגרים שלהם בבני אדם בממוצע 10 - 20% ממשקל הגוף. מתוכם, כמחציתם ממוקמים ברקמת שומן תת עורית, כמות משמעותיתמופקדים באמנטום הגדול יותר, רקמה פרינפרית ובין השרירים.

במצב של רעב, כאשר הגוף נחשף לקור, בזמן פיזי או מתח פסיכו-רגשימתרחש פירוק אינטנסיבי של שומנים מאוחסנים. בתנאי מנוחה, לאחר ארוחה, מתרחשת במחסן סינתזה מחדש ושקיעה של שומנים. את תפקיד האנרגיה העיקרי ממלאים שומנים ניטרליים - טריגליצרידים, ואת התפקיד הפלסטי ממלאים פוספוליפידים, כולסטרול וחומצות שומן, המשמשות כמרכיבים מבניים של ממברנות התא, מהווים חלק מהליפופרוטאין ומהוות מבשרי הורמוני סטרואידים, חומצות מרהוגם פרוסטגלנדינים.

מולקולות ליפידים הנספגות מהמעי נארזות בתאי אפיתל לחלקיקי הובלה (chylomicrons), אשר חודרים לזרם הדם דרך כלי הלימפה. תחת הפעולה של ליפאז אנדותל נימי, המרכיב העיקרי של הכילומיקרונים - טריגליצרידים ניטרליים - מתפרקים לגליצרול וחומצות שומן חופשיות. חומצות שומן מסוימות יכולות להיקשר לאלבומין, וגליצרול וחומצות שומן חופשיות נכנסות לתאי שומן והופכות לטריגליצרידים. שרידי הכילומיקרונים בדם נלכדים על ידי הפטוציטים, עוברים אנדוציטוזיס ונהרסים בליזוזומים.

ליפופרוטאינים נוצרים בכבד כדי להעביר מולקולות שומנים המסונתזות בו. אלו הם ליפופרוטאינים נמוכים מאוד וליפופרוטאינים בצפיפות נמוכה, המעבירים טריגליצרידים וכולסטרול מהכבד לרקמות אחרות. ליפופרוטאינים בצפיפות נמוכה נלקחים מהדם על ידי תאי רקמה באמצעות קולטני ליפופרוטאינים, עוברים אנדוציטוזה, משחררים כולסטרול לצרכי התאים ונהרסים בליזוזומים. במקרה של הצטברות מוגזמת של ליפופרוטאינים בצפיפות נמוכה בדם, הם נלכדים על ידי מקרופאגים וליקוציטים אחרים. תאים אלו, הצוברים אסטרים פעילים של כולסטרול נמוך מבחינה מטבולית, הופכים לאחד המרכיבים של רובדי כלי דם טרשתיים.

ליפופרוטאינים צפיפות גבוההמעבירים עודפי כולסטרול ואסטרים שלו מרקמות לכבד, שם הם מומרים לחומצות מרה, המופרשות מהגוף. בנוסף, ליפופרוטאינים בצפיפות גבוהה משמשים לסינתזה של הורמונים סטרואידים בבלוטת יותרת הכליה.

ניתן לסנתז בגוף מולקולות שומנים פשוטות ומורכבות כאחד, למעט חומצות שומן לינולאיות, לינולניות וארכידוניות בלתי רוויות, אותן יש לקבל מהמזון. חומצות חיוניות אלו הן חלק ממולקולות פוספוליפידים. מ חומצה ארכידוניתנוצרים פרוסטגלנדינים, פרוסטציקלינים, טרומבוקסנים וליקוטריאנים. היעדר או צריכה לא מספקת של חומצות שומן חיוניות בגוף מובילה לעיכוב בגדילה, פגיעה בתפקוד הכליות, מחלות עור ואי פוריות. הנעורים הביולוגיים של שומני המזון נקבעים על פי נוכחותן של חומצות שומן חיוניות בהן ויכולת העיכול שלהן. חמאה ושומן חזיר ניתנים לעיכול ב-93-98%, בשר בקר ב-80-94%, שמן חמניות- ב-86-90%, מרגרינה - ב-94-98%.

חילוף חומרים של פחמימות

פחמימות הן מקור האנרגיה העיקרי ומבצעות גם פונקציות פלסטיות בגוף; במהלך חמצון הגלוקוז נוצרים תוצרי ביניים - פנטוזים, שהם חלק מנוקלאוטידים ו חומצות גרעין. גלוקוז הכרחי לסינתזה של כמה חומצות אמינו, לסינתזה ולחמצון של שומנים ופוליסכרידים. גוף האדם מקבל פחמימות בעיקר בצורת עמילן רב-סוכר מהצומח ובכמויות קטנות בצורת הגליקוגן הרב-סוכר מן החי. IN מערכת עיכולהם מפורקים לרמה של חד סוכרים (גלוקוז, פרוקטוז, לקטוז, גלקטוז).

חד סוכרים, שהעיקרי שבהם הוא גלוקוז, נספגים בדם ונכנסים לכבד דרך וריד השער. כאן הופכים פרוקטוז וגלקטוז לגלוקוז. הריכוז התוך תאי של גלוקוז בהפטוציטים קרוב לריכוזו בדם. כאשר עודף גלוקוז חודר לכבד, הוא עובר זרחן והופך לצורת רזרבה של האחסון שלו - גליקוגן. כמות הגליקוגן באדם בוגר יכולה להיות 150-200 גרם.במקרה של הגבלת צריכת מזון, כאשר רמת הגלוקוז בדם יורדת, הגליקוגן מתפרק והגלוקוז נכנס לדם.

במהלך 12 השעות הראשונות או יותר לאחר האכילה, שמירה על ריכוזי הגלוקוז בדם מובטחת על ידי פירוק הגליקוגן בכבד. לאחר שמאגרי הגליקוגן מתרוקנים, גוברת הסינתזה של אנזימים המספקים את התגובות של גלוקונאוגנזה - סינתזה של גלוקוז מלקטאט או חומצות אמינו. בממוצע, אדם צורך 400-500 גרם פחמימות ליום, מתוכם בדרך כלל 350 - 400 גרם עמילן, ו-50 - 100 גרם חד ודו-סוכרים. עודפי פחמימות מאוחסנים כשומן.

החלפת מים ומינרלים

תכולת המים בגופו של מבוגר היא בממוצע 73.2±3% ממשקל הגוף. מאזן מיםבגוף נשמר בשל השוויון של כמויות אובדן המים וצריכתם לגוף. דרישה יומיתבמים נע בין 21 ל-43 מ"ל/ק"ג (ממוצע 2400 מ"ל) והוא מרוצה מצריכת מים בעת שתייה (~1200 מ"ל), עם מזון (~900 מ"ל) ומים שנוצרים בגוף במהלך תהליכים מטבוליים (מים אנדוגניים). (~300 מ"ל) אותה כמות מים מופרשת בשתן (~1400 מ"ל), צואה (~100 מ"ל), דרך אידוי מפני השטח של העור ודרכי הנשימה (~900 מ"ל).

הצורך של הגוף במים תלוי באופי התזונה. עם דיאטה שעיקרה פחמימות ו מאכלים שומנייםועם צריכה קטנה של NaCl, הצורך במים קטן יותר. מזון, עשיר בחלבונים, ו צריכה מוגברתמלחים גורמים לצורך גדול יותר במים, הנחוץ להפרשה אוסמטית חומרים פעילים(אוריאה ויונים מינרליים). צריכה לא מספקת של מים לגוף או אובדן מופרז שלהם מובילה להתייבשות, המלווה בהתעבות של הדם, הידרדרות בתכונותיו הריאולוגיות ופגיעה בהמודינמיקה.

מחסור במים בגוף של 20% ממשקל הגוף מוביל למוות. צריכה מוגזמת של מים לגוף או ירידה בנפחם המופרש על ידי הגוף מובילה להרעלת מים. כתוצאה מהרגישות המוגברת של תאי עצב ומרכזי עצב לירידה באוסמולריות, שיכרון מים יכול להיות מלווה בהתכווצויות שרירים.

חילופי המים והיוניים המינרלים בגוף קשורים קשר הדוק, דבר הנובע מהצורך לשמור על לחץ אוסמוטי ברמה קבועה יחסית בסביבה החוץ-תאית ובתאים. יישום של מספר תהליכים פיזיולוגיים (עירור, העברה סינופטית, כיווץ שרירים) בלתי אפשרי ללא שמירה על ריכוז מסוים של Na+, K+, Ca2+ ויונים מינרלים אחרים בתא ובסביבה החוץ-תאית. כולם חייבים להיכנס לגוף עם אוכל.

6 בעזרת ידע בביולוגיה, הכינו שלושה מסרים בנושא "מטבוליזם של חלבונים (שומנים, פחמימות) בגוף האדם, הפרעותיו ומניעתן".

חלבונים הם החומרים המורכבים ביותר בגוף והבסיס לפרוטופלזמה של התא. חלבונים בגוף אינם יכולים להיווצר משומנים, פחמימות או כל חומר אחר. הם מכילים חנקן, פחמן, מימן, חמצן, וחלקם - גופרית ואחרים יסודות כימייםבכמויות קטנות במיוחד. חומצות אמינו הן היסודות המבניים הפשוטים ביותר ("אבני בניין") המרכיבים את מולקולות החלבון של תאים, רקמות ואיברים אנושיים. הם חומרים אורגניים עם אלקליין ו תכונות חומציות. מחקר של המבנה של חלבונים שונים גילה שהם מכילים עד 25 חומצות אמינו שונות. מדענים מדינות שונותעובדים על סינתזת חלבון מלאכותית. כבר היו כמה הישגים בהקשר זה. חלבונים מאופיינים בספציפיות רבה. הם נבדלים זה מזה בהרכב ובשיטת החיבור של חומצות אמינו בודדות זו לזו, וכן בנוכחות רכיבים נוספים במולקולה, כגון חומצה זרחתית, פחמימה וליפואיד (דמוי שומן) קבוצות וכו'. לחלבון יש תכונות אופייניות השייכות רק לו. למשל, התכווצויות שרירים קשורות לתכונות המיוחדות של החלבונים מיוזין ואקטין המרכיבים את השרירים גוף האדם. פיגמנט החלבון של הדם - המוגלובין - הוא נשא של חמצן. כל האנזימים האחראים על העיכול הם חומרי חלבון בעלי אופי שונים. להורמונים מסוימים יש מבנה חלבוני מורכב.

הכרת ההרכב של חלבוני גוף מסוימים, כמו גם חלבוני מזון, מאפשרת לנו לקבוע במדויק את הצורך של גוף האדם בחומצות אמינו שונות. לפיכך, ניתן לקבוע נכון את ערך החלבון של מוצרי מזון ובאמצעות בחירת מוצרים להתערב באופן פעיל במטבוליזם של חלבונים בגוף האדם. הוכח כי היקרים ביותר בהרכב חומצות האמינו שלהם הם

חלבונים ממקור מן החי, כלומר חלבונים של בשר, חלב וביצים. מתוך 100 גרם חלבונים מהחי הנלקחים עם מזון, 80-90% נספגים.

חלבונים אלו מכילים חומצות אמינו חיוניות, כאלו שאינן נוצרות בגוף האדם ונעדרות בחלבונים מוצרים צמחייםתְזוּנָה. מדענים סובייטים מאמינים שמתוך 25 חומצות אמינו ידועות, 12 הן חיוניות ויש להכניס את כולן למזון. אם חסרה אחת מחומצות האמינו החיוניות במזון, אזי היווצרות חלבוני הגוף - הסינתזה שלהם - מופרעת. זה מוביל לירידה במשקל ו גוף צעיר- לעיכוב בגדילה. חומצות אמינו חיוניות כוללות תראונין, ולין, לאוצין, איזולאוצין, ליזין, פנילאלנין, טריפטופן, מתיונין, ארגינין, היסטידין, טירוזין וציסטין. ארבע חומצות האמינו האחרונות, למרות שהן יכולות להיווצר מחומצות אמינו אחרות, הן, עם זאת, בכמויות קטנות ויש לתת אותן גם עם מזון.

סנאים מקור צמחי(לחם, אפונה, שעועית וכו') בעלי ערך ביולוגי נמוך יותר. חלבונים ממקור צמחי חסרים חומצת אמינו כזו או אחרת, אך עם שילוב מסוים של מוצרים צמחיים הגוף יכול להשיג חלבונים בעלי ערך עבורו.

כיצד מתרחש חילוף החומרים של חלבון בגוף? כדי לענות על שאלה זו, תחילה יש צורך לעקוב אחר גורלן של חומצות אמינו הנספגות מהמעי לדם. חומצות אמינו על ידי וריד השערלהיכנס לכבד. באיבר זה מסונתזים מחלקם חומרים מורכבים יותר - פוליפפטידים. מהכבד, חומצות אמינו ופוליפפטידים נישאים עם הדם בכל הגוף ומתאחדים עם חלבונים של תאים שונים, תופסים את מקומן של חומצות אמינו משומשות. התוצרים הסופיים החשובים ביותר של פירוק חלבון בגוף הם אמוניה, אוריאה וחומצת שתן. אמוניה נוצרת במהלך מה שנקרא deamination של חומצות אמינו, כלומר, כאשר קבוצת האמינים הנדונה לעיל מוסרת מהן. בכבד, אמוניה הופכת חלקית לאוריאה. חומצת שתןמאמינים כי הדם מגיע ישירות מרקמות, בהיותו תוצר של פירוק חלבונים מורכבים - נוקלאופרוטאין. כל מוצרי פירוק החלבון מופרשים מהגוף בשתן ובזיעה.

חילוף החומרים של חלבון בגוף מתרחש ללא הרף, וניתן לשפוט את עוצמתו בקירוב מסוים על ידי חילופי חנקן, שהוא המרכיב העיקרי של מולקולת החלבון.

על ידי קביעת כמות החנקן המוכנסת למזון וכמות החנקן המופרשת מהגוף בשתן ובצואה ביום, ניתן לקבוע את מה שנקרא מאזן החנקן.

אם כמות החנקן המוכנסת ומשתחררת זהה, אזי ברור שיווי משקל החנקן. כאשר כמות החנקן המוכנסת דרך המזון גדולה מזו המופרשת, נוצר מאזן חנקן חיובי. הוא מצביע על הדומיננטיות בגוף של תהליכי הטמעת (היווצרות) חלבון על פני תהליכי הרס שלו (התפזרות).

זה קורה לעתים קרובות יותר אצל ילדים ומעיד על התפתחות תקינה. מאזן חנקן חיובי מאפיין גם את תקופת ההחלמה של מבוגרים לאחר מחלה מדבקת. הדומיננטיות של חנקן מופרש על פני קלט גורמת למאזן חנקן שלילי. במקרה זה, תהליכי הרס החלבון גוברים על תהליכי היווצרותו. כל זה נצפה במהלך צום או במהלך מחלות זיהומיות.

חילוף החומרים של החלבון בגוף נתון לוויסות מורכב, בו לוקחים חלק מערכת העצבים המרכזית והבלוטות הפרשה פנימית. של חומרים הורמונליים, הורמון בלוטת התריס(תירוקסין) והורמונים של קליפת יותרת הכליה (גלוקוקורטיקואידים) עוזרים לשפר את תהליכי ההתפזרות, פירוק החלבון והורמון הלבלב (אינסולין) ו הורמון גדילההאונה הקדמית של בלוטת יותרת המוח (הורמון גדילה) משפרת את תהליכי היווצרות (הטמעה) של גופי חלבון בגוף.

אם אדם אוכל מזונות המכילים מעט חלבון במשך זמן רב, הוא מתפתח מחלה רצינית, מה שנקרא ניוון תזונתי, או רעב. חולים חולים מפתחים נפיחות ברגליים, בזרועות ובפנים, נוזלים מצטברים בחלל הבטן, מתרחשים שלשולים, וכן הפרעות נפשיות. בנוסף לתופעות הכלליות של מחסור בחלבון, עלולות להופיע הפרעות ספציפיות עקב מחסור בחומצת אמינו מסוימת במזון.

לדוגמה, בהיעדר טריפטופן, מתפתחת עכירות של עדשת העין (קטרקט). אם יש חוסר בציסטין, אז צמיחת השיער מתעכבת; היעדר היסטידין מוביל לאנמיה, וארגינין לעיכוב בגדילה וכו'.

על מנת לספק לאדם את כל חומצות האמינו הדרושות, יש צורך לכלול כמה שיותר מזונות שונים בתזונה היומית. כדאי לגוון את התפריט היומי שלך על מנת לפצות על המחסור בחומצות אמינו מסוימות. פחמימות הן חומרים המצויים בעיקר ב צוֹמֵחַ. הם מורכבים מפחמן, מימן וחמצן. בפחמימות, אטום פחמן מחובר למולקולת מים. יש פשוטים ו פחמימות מורכבות; פחמימות פשוטותנקראים אחרת חד-סוכרים (מונוס - ביוונית), ופחמימות מורכבות - רב-סוכרים (פולי - רבים). IN מערכת עיכולבהשפעת אנזימים מתאימים, פוליסכרידים מתפרקים לחד סוכרים.

התפקיד העיקרי של הפחמימות בגוף הוא תכונות האנרגיה שלהן. הם המקור העיקרי שממנו מקבלים איברים ורקמות אנושיות אנרגיה לייצור תנועות, היווצרות חום, פעילות איברי הדם והנשימה, תהליכי חמצון שונים, כלומר, כל מה שניתן להגדיר במילה אחת "פעילות חיונית" ". 75% מהאנרגיה שאדם זקוק לו מגיעה מפחמימות. בגוף יכולות להיווצר פחמימות משומנים וחלבונים.

תפקוד תקין של הגוף מתבצע בתנאי של רמת סוכר קבועה פחות או יותר, הנעה בין 80-120 מ"ג ל-100 גרם דם. כל הסוכר שנספג במעיים נכנס ל כלי דםבעיקר בכבד, שיש לו את היכולת לשמור על עודפי סוכר, להמיר אותו לעמילן מן החי, או לגליקוגן, ולאחסן אותו ברזרבה. הוכח כי הכבד האנושי מכיל כ-150 גרם של גליקוגן רזרבה, הנצרך על ידי הגוף, והופך חזרה לסוכר אם כמותו בדם הופכת מתחת לנורמה.

סוכר בדם נצרך באופן אינטנסיבי על ידי הגוף כאשר עבודה פיזית, מתח נפשי וכו' במקרים אלו יש צורך לצרוך כמות מוגברת של סוכר בצורה מומסת. הוא נספג במהירות בדם וממלא את המחסור שנוצר בגוף. העמילן הכלול בלחם ובדגנים אינו ממלא כל כך מהר את חוסר הסוכר בדם, כי הוא מתעכל לאט ונוצר ממנו.

סוכר נכנס לדם מהמעיים במנות קטנות. ירידה ברמת הסוכר בדם מתחת ל-40 מ"ג ל-100 גרם דם גורמת מצב כואבגוף, המתבטא בחולשה, סחרחורת, תחושת רעב וכו' מצב זה נקרא היפוגליקמיה. ניתן לחסל אותו בקלות על ידי רקמת כוס תה מתוק.

כאשר ניתן עם מזון כמויות גדולותפחמימות ובעיקר סוכר, רמות הסוכר בדם יכולות לעלות במהירות. זה מוסבר על ידי העובדה שלכבד במקרה זה אין זמן לעבד את כל הסוכר לגליקוגן וכמות מוגברת של סוכר נכנסת למחזור הדם הכללי. מה שנקרא היפרגליקמיה במזון מתרחשת עם עלייה ברמת הסוכר בדם ל-150 - 180 מ"ג ל-100 גרם דם. במקביל, סוכר מתחיל להיות מופרש מהגוף על ידי הכליות. שחרור סוכר בשתן נקרא גלוקוזוריה והוא מעין תגובה מועילה של הגוף. אנשים בריאים צריכים לזכור שאסור להם לצרוך יותר מ-100 גרם סוכר בבת אחת. חלק מהסוכר עשוי להיות מאוחסן כגליקוגן בשרירים ו תאי עצבים, אבל הגליקוגן הזה משמש, במידת הצורך, רק על ידי הרקמה שבה הוא מופקד.

סוכר נצרך על ידי השרירים במהלך העבודה, ובזמן זה רקמת השריר משתמשת לא רק בסוכר בדם, אלא גם בגליקוגן הנמצא בשרירים עצמם. סיבי שריר. גליקוגן בשריר מתפרק ומייצר סוכר, המשמש לייצור עבודת שרירים. חמצון הסוכר מגיע לשלב של חומצת חלב. בתנאים של זרימת דם תקינה, חומצת החלב הנוצרת במהלך עבודת השרירים מתחמצנת חלקית ומומרת חלקית חזרה לגליקוגן.

עם עודף תזונת פחמימותסוכר הופך לשומן בגוף. עם תזונה לא מספקת של פחמימות, פחמימות, להיפך, יכולות להיווצר משומן. מסדיר את חילוף החומרים של פחמימות מערכת עצביםבעיקר דרך הבלוטות האנדוקריניות, בעיקר דרך הלבלב ובלוטות האדרנל. מדוללת יותרת הכליה מפרישה אדרנלין לדם. אדרנלין, שמסתובב בדם, גורם להמרה מוגברת של גליקוגן בכבד לסוכר, מה שמוביל לעלייה ברמות הסוכר בדם. והיפרגליקמיה, כפי שקבעו מדענים בבירור, מגבירה את ייצור האינסולין על ידי הלבלב.

אינסולין עוזר להמיר סוכר לגליקוגן ועוזר לרקמות הגוף להשתמש בו, מה שמוריד את רמות הסוכר בדם. עם זאת, ברגולציה חילוף חומרים של פחמימותגם בלוטות אנדוקריניות אחרות הקשורות בקשר הדוק לפעילות מערכת העצבים המרכזית.

בהשפעת גירוי המוח, בלוטת יותרת המוח מפרישה את מה שנקרא הורמון הגדילה, המונע מהכבד להשתמש בסוכר בדם, וכתוצאה מכך היפרגליקמיה. אם נציין שגם הורמונים של קליפת יותרת הכליה לוקחים חלק בוויסות חילוף החומרים של הפחמימות, יתברר עד כמה חילוף החומרים של הפחמימות מווסת על ידי מערכת העצבים המרכזית דרך הבלוטות האנדוקריניות.

שומנים, כמו פחמימות, הם חומרים "דליקים", או אנרגיה, הנחוצים כדי להבטיח את התפקודים החיוניים של הגוף. גרם אחד של שומן מכיל פי שניים אנרגיה פוטנציאלית (נסתרת) מגרם אחד של פחמימות. שומנים שהתפרקו פנימה מעי דקלגליצרול וחומצות שומן, עוברים תאי האפיתל מעי דק, מומס רק בחומצות המרה הכלולות במרה. בדופן המעי הדק משתחררות חומצות מרה מתרכובות מורכבות עם חומצות שומן, ואז חומצות השומן, בשילוב עם גליצרול שנספג, הופכות בחזרה לשומן.

על ידי כלי לימפה mesentery, איסוף לתוך צינור הלימפה החזה המשותף, השומן נכנס לווריד התת-שפתי השמאלי. בריאות, שומן מתחמצן חלקית, ואז נכנס מעגל גדולזרימת הדם ומופקדת במאגרי שומן. בגוף הם נחשבים: רקמת שומן תת עורית, אומנטום, רקמה פרירנלית, אזור האגן, מדיאסטינום וכו'. סיבי שומןפועל כחומר מילואים, עוזר להתחזק איברים פנימייםובידוד תרמי של הגוף. בְּ תזונה רגילה רקמת שומןמהווה כ-16% ממשקל הגוף.

שומנים וחומרים דמויי שומן, או ליפואידים, הם גם מרכיב חיוני בתאים; הם נכנסים לפרוטופלזמה ולוקחים חלק ביצירת קרומי התא. ליפואידים הם גם חלק מרקמת העצבים.

מחסור בשומן במזון מביא להפרעה במערכת העצבים המרכזית, בתפקודי בלוטות המין, ומפחית את עמידות הגוף לתנאי חיים וזיהומים לא נוחים. בעלי חיים שהמזון שלהם חסר שומנים מאבדים את יכולת ההתרבות שלהם.

הרכב השומנים התזונתיים אינו זהה, והן משמעות ביולוגיתעבור הגוף.

יש צורך להדגיש את מה שנקרא חומצות שומן בלתי רוויות, שהן חלק משומנים צמחיים בעיקר. חומצות שומן בלתי רוויות מתחזקות הקליפות הדקות ביותרתאים. הגדול ביותר תכונות ריפויבעלי לינולאית, לינולנית וארכידונית חומצות בלתי רוויות. השניים הראשונים נמצאים בשמן פשתן ושמן קנבוס, יש גם הרבה חומצה לינולנית בשמן חמניות, וחומצה ארכידונית ב שומן חזירובתוך חלמון. מחסור שיטתי של חומצות אלו בתזונה של אנשים מפחית את עמידות הגוף לסוגים שונים של השפעות מזיקות, מוביל להתפתחות מחלות לב וכלי דם, במיוחד טרשת עורקים. השומנים בגוף האדם נמצאים במצב של שיווי משקל נוזלים, כמותם יורדת או עולה. כך, למשל, עם עבודה מוגברת של השרירים, חלק מהשומן מרקמת השומן עובר לרקמות אחרות ודרך מורכבות תגובה כימיתמתחמצן, או, כמו שאומרים, "שורף".

חימצון השומן ישירות ברקמת השומן עצמה מקל על ידי נוכחותם של אנזימים מיוחדים - ליפאז ודהידרוגנאז. בהשפעת ליפאז רקמות, שומן ברקמות מתפרק לגליצרול וחומצות שומן גבוהות יותר.

לאחר מכן מתרחש תהליך החמצון של חומצות שומן פחמן דו חמצניומים, כתוצאה מהם משתחררת האנרגיה הדרושה לתפקוד הגוף.

חילוף החומרים של השומן, כמו סוגי חילוף חומרים אחרים, מווסת על ידי מערכת העצבים המרכזית ישירות ודרך הבלוטות האנדוקריניות - בלוטת יותרת המוח, מנגנון האי של הלבלב, בלוטות יותרת הכליה, בלוטת התריס והבלוטות.

ידוע למשל שרוב האנשים יורדים במשקל בתקופות של מצוקה רגשית ולהפך, עולים במשקל בתקופות של חיים משגשגים ורגועים. זה, במיוחד, מאושר על ידי הפסיכיאטר הסובייטי המצטיין יו. ו. קנאביק: הוא הבחין בכך עם נפשית

מחלה - cyclothymia, המאופיינת בשינויים במצבים; בתקופות של מלנכוליה, מצב רוח מדוכא, חולים יורדים במשקל; כשהמצב המדוכא מוחלף במצב רוח מרומם, עליז, תפיסה ורודה של כל מה שמסביבם, הם עולים במשקל.

ההורמון של מנגנון האיים של הלבלב - אינסולין מקדם את שקיעת השומן ברקמת השומן התת עורית ובמאגרי שומן אחרים. עם עודף של אינסולין, השימוש בשומן מעוכב, ופחמימות מומרות באופן אינטנסיבי לשומן.

ההורמונים של קליפת יותרת הכליה פועלים כמעט בדומה לאינסולין: הם מקדמים את הפיכת הפחמימות לשומן ואת שקיעתה ברקמת השומן.

להיפך, ייצור מוגבר של הורמונים מבלוטת יותרת המוח של בלוטת התריס והבלוטות מגביר את שריפת השומן ומונע המרת פחמימות לשומן.

בנוסף לחלבונים, פחמימות ושומנים, חומרים נחוציםכי חיי הגוף הם מלח מינרלי, מים וויטמינים.

הכבד, בהיותו האיבר המרכזי של חילוף החומרים, משתתף בשמירה על הומאוסטזיס מטבולי ומסוגל ליצור אינטראקציה עם תגובות מטבוליות של חלבונים, שומנים ופחמימות.

אתרי ה"חיבור" לחילוף החומרים של פחמימות וחלבונים הם חומצה פירובית, חומצה אוקסלואצטית ו-α-ketoglutaric ממחזור TCA, אשר מסוגלות להפוך בתגובות טרנסאמינציה, בהתאמה, לאלנין, אספרטאט וגלוטמט. תהליך המרת חומצות אמינו לחומצות קטו מתנהל באופן דומה.

פחמימות קשורות אפילו יותר לחילוף החומרים של שומנים:

• מולקולות NADPH הנוצרות במסלול פנטוז פוספט משמשות לסינתזה של חומצות שומן וכולסטרול,
• פוספט גליצרלדהיד, שנוצר גם במסלול הפוספט הפנטוז, נכלל בגליקוליזה ומומר לפוספט דיהידרוקסיאצטון,
• גליצרול-3-פוספט, שנוצר מגליקוליזה של דיאוקסיאצטון פוספט, נשלח לסינתזה של טריאצילגליצרולים. גם למטרה זו, ניתן להשתמש בגליצרלדהיד-3-פוספט, המסונתז בשלב של סידורים מבניים של מסלול הפוספט הפנטוז.
• "גלוקוז" ו"חומצת אמינו" אצטיל-SCoA מסוגלים להשתתף בסינתזה של חומצות שומן וכולסטרול.

חילוף חומרים של פחמימות

תהליכי חילוף החומרים של פחמימות מתרחשים באופן פעיל בהפטוציטים. באמצעות סינתזה ופירוק של גליקוגן, הכבד שומר על ריכוז הגלוקוז בדם. פָּעִיל סינתזת גליקוגןמתרחשת לאחר ארוחה, כאשר ריכוז הגלוקוז בדם של וריד השער מגיע ל-20 mmol/l. מאגרי הגליקוגן בכבד נעים בין 30 ל-100 גרם. בצום קצר מועד, גליקוגנוליזה, במקרה של צום ממושך, המקור העיקרי לגלוקוז בדם הוא גלוקונאוגנזהמחומצות אמינו וגליצרול.

הכבד מבצע המרת סוכר, כלומר הפיכת הקסוזות (פרוקטוז, גלקטוז) לגלוקוז.

תגובות פעילות של מסלול הפוספט הפנטוז מספקות ייצור NADPH, הכרחי לחמצון מיקרוזומלי ולסינתזה של חומצות שומן וכולסטרול מגלוקוז.

מטבוליזם של שומנים

אם במהלך הארוחה חודר לכבד עודף גלוקוז, שאינו משמש לסינתזה של גליקוגן וסינתזות אחרות, אז הוא הופך לשומנים - כולסטרול וטריאצילגליצרולים. מכיוון שהכבד אינו יכול לאחסן TAG, הם מוסרים באמצעות ליפופרוטאין בצפיפות נמוכה מאוד ( VLDL). כולסטרול משמש בעיקר לסינתזה חומצות מרה, הוא כלול גם בליפופרוטאין בצפיפות נמוכה ( LDL) ו VLDL.

בתנאים מסוימים - צום, אימון שרירים ממושך, סוכרתסוג I, דיאטה עשירה בשומן - סינתזה מופעלת בכבד גופי קטון, משמש את רוב הבדים כמקור אנרגיה חלופי.

חילוף חומרים של חלבון

יותר ממחצית מהחלבון המסונתז בגוף ביום מתרחש בכבד. קצב החידוש של כל חלבוני הכבד הוא 7 ימים, בעוד שבאיברים אחרים ערך זה מתאים ל-17 ימים או יותר. אלה כוללים לא רק את החלבונים של הפטוציטים עצמם, אלא גם את אלה היוצאים ל"ייצוא" - אלבומינים, רב גלובולינים, אנזימי דם, ו פיברינוגןו מפעלי הלבשהדָם.

חומצות אמינולעבור תגובות קטבוליות עם טרנסאמינציה ודמינציה, דקרבוקסילציה עם היווצרות אמינים ביוגניים. מתרחשות תגובות סינתזה כוליןו קריאטיןעקב העברה של קבוצת מתיל מאדנוסילמתיונין. הכבד מנצל עודף חנקן ומשלב אותו בתוכו אוריאה.

התגובות של סינתזת אוריאה קשורות קשר הדוק למחזור החומצה הטריקרבוקסילית.

אינטראקציה הדוקה בין סינתזת אוריאה למחזור TCA

החלפת פיגמנטים

השתתפות הכבד במטבוליזם של פיגמנטים היא הפיכת בילירובין הידרופובי לצורה הידרופלית והפרשתו למרה.

חילוף החומרים של הפיגמנטים, בתורו, ממלא תפקיד חשוב בחילוף החומרים של הברזל בגוף - החלבון המכיל ברזל פריטין נמצא בהפטוציטים.

הערכת תפקוד מטבולי

IN פרקטיקה קליניתישנן שיטות להערכת פונקציה מסוימת:

ההשתתפות במטבוליזם של פחמימות מוערכת:

• על ידי ריכוז גלוקוזדָם,
• לפי שיפוע עקומת בדיקת הסובלנות גלוקוז,
• לפי עקומת "סוכר" לאחר פעילות גופנית גלקטוז,
• לפי גודל ההיפרגליקמיה לאחר מתן הורמונים(למשל אדרנלין).

התפקיד במטבוליזם של שומנים נחשב:

• לפי רמת הדם טריאצילגליצרולים, כולסטרול, VLDL, LDL, HDL,
• לפי מקדם אתרוגניות.

מטבוליזם של חלבון מוערך:

• לפי ריכוז חלבון כולל והשברים שלו בסרום הדם,
• לפי אינדיקטורים קרישיות,
• לפי רמה אוריאהבדם ובשתן,
• לפי פעילות אנזימים AST ו-ALT, LDH-4.5, פוספטאז אלקליין, דהידרוגנאז גלוטמט.

מטבוליזם של פיגמנט מוערך:

• לפי ריכוז של כולל וישיר אוֹדֶם הַמָרָהבסרום דם.

חלבון תופס את אחד המקומות החשובים ביותר מבין כל האלמנטים האורגניים של תא חי. הוא מהווה כמעט מחצית ממסת התא. בגוף האדם יש חילוף מתמיד של חלבונים שמגיעים עם האוכל. במערכת העיכול זה מתבצע לחומצות אמינו. האחרונים חודרים לדם ועוברים דרך התאים והכלים של הכבד, נכנסים לרקמות האיברים הפנימיים, שם הם מסונתזים שוב לחומרים ספציפיים. של הגוף הזהחלבונים.

חילוף חומרים של חלבון

גוף האדם משתמש בחלבון כחומר פלסטי. הצורך בו נקבע על פי הנפח המינימלי שמאזן אובדן חלבון. בגוף של אדם בריא בוגר, חילוף החומרים של חלבון מתרחש ברציפות. במקרה של צריכה לא מספקת של חומרים אלו מהמזון, עשר מתוך עשרים חומצות האמינו יכולות להיות מסונתזות על ידי הגוף, בעוד שהעשר האחרות נשארות חיוניות ויש לחדש אותן. אחרת, סינתזת החלבון מופרעת, מה שמוביל לעיכוב גדילה וירידה במשקל הגוף. יש לציין שאם חסר אחד לפחות, האורגניזם אינו יכול לחיות ולתפקד כרגיל.

שלבי חילוף החומרים של חלבון

חילוף החומרים של חלבונים בגוף מתרחש כתוצאה מאספקת חומרים מזינים וחמצן. ישנם שלבים מסוימים, כאשר הראשון שבהם מאופיין בפחמימות ושומנים ועד חומצות אמינו מסיסות, חד סוכרים, דו סוכרים, חומצות שומן, גליצרול ותרכובות נוספות, ולאחר מכן הם נספגים בלימפה ובדם. בשלב השני, החמצן מועבר על ידי הדם לרקמות. במקרה זה, הם מפורקים למוצרים סופיים, כמו גם סינתזה של הורמונים, אנזימים ומרכיבים המרכיבים את הציטופלזמה. כאשר חומרים מתפרקים, משתחררת אנרגיה, אשר נחוצה עבור תהליכים טבעייםסינתזה ונורמליזציה של תפקוד האורגניזם כולו. השלבים הנ"ל של חילוף החומרים של החלבון מסתיימים בהסרה של תוצרים סופיים מהתאים, כמו גם בהובלתם והפרשתם על ידי הריאות, הכליות, המעיים ובלוטות הזיעה.

היתרונות של חלבונים לבני אדם

אספקת חלבונים מלאים חשובה מאוד לגוף האדם, כי רק מהם ניתן לסנתז חומרים ספציפיים. חילוף החומרים של חלבון ממלא תפקיד מיוחד ב גוף של ילדים. אחרי הכל, הוא צריך מספר גדול שלתאים חדשים לגדול. עם צריכת חלבון לא מספקת גוף האדםמפסיק לגדול, והתאים שלו מתחדשים הרבה יותר לאט. חלבונים מהחי נחשבים לחלבונים מלאים. מתוכם, חלבונים של דגים, בשר, חלב, ביצים ואחרים הם בעלי ערך מיוחד. מוצרים דומיםתְזוּנָה. הנחותים נמצאים בעיקר בצמחים, ולכן יש לעצב את התזונה בצורה כזו שתספק את כל צרכי הגוף שלך. כאשר יש עודף חלבונים, העודף מתפרק. זה מאפשר לגוף לשמור על חילוף החומרים החלבון הדרוש הוא חשוב מאוד עבור חיי אדם. כאשר הוא מופר, הגוף מתחיל לצרוך חלבון מהרקמות שלו, מה שמוביל בעיות רציניותעם בריאות. לכן, עליך לדאוג לעצמך ולהתייחס ברצינות לבחירות המזון שלך.

ברגע שנבלעו על ידי הגוף, מולקולות המזון משתתפות בתגובות רבות. תגובות אלו וביטויים אחרים של פעילות חיונית הם חילוף חומרים (מטבוליזם). חומרים מזיניםמשמשים כחומרי גלם לסינתזה של תאים חדשים, הם מחומצנים ומספקים אנרגיה. חלק ממנו משמש לסינתזה של תאים חדשים, החלק השני משמש לתפקודם של תאים אלו. האנרגיה הנותרת משתחררת כחום. תהליכי החלפה:

אנבוליזם (הטמעה) הוא תהליך כימי שבו חומרים פשוטים מתחברים זה עם זה למורכבים. זה מוביל להצטברות וצמיחה של אנרגיה. קטבוליזם - התפזרות - פירוק של חומרים מורכבים לפשוטים יותר עם שחרור אנרגיה. מהות המטבוליזם היא כניסת חומרים לגוף, ספיגתם, השימוש והשחרור של תוצרים מטבוליים. פונקציות מטבוליות:

· הפקת אנרגיה מהסביבה החיצונית בצורת אנרגיה כימית של חומרים אורגניים

המרת חומרים אלו לאבני בניין

הרכבה של רכיבים סלולריים מהבלוקים הללו

· סינתזה והרס של ביומולקולות הנחוצות לביצוע פונקציות

מטבוליזם של חלבון הוא קבוצה של תהליכי טרנספורמציה של חלבון בגוף, כולל חילוף חומרים של חומצות אמינו. חלבונים הם הבסיס לכל המבנים התאיים, נושאי החומר של החיים, חומר הבניין העיקרי. דרישה יומית – 100 – 120 גרם. חלבונים מורכבים מחומצות אמינו (23):

ניתן להחלפה - יכול להיווצר מאחרים בגוף

חיוני - לא ניתן לסנתז בגוף וחייב להיות

מגיעים עם מזון - ולין, לאוצין, איזולאוצין, ליזין, ארגינין, טריפטופן, היסטידין שלבי חילוף החומרים של חלבון:

1. פירוק אנזימטי של חלבוני מזון לחומצות אמינו

2. ספיגת חומצות אמינו לדם

3. המרה של חומצות אמינו לאופיות לאורגניזם נתון

4. ביוסינתזה של חלבונים מחומצות אלו

5. פירוק ושימוש בחלבונים

6. יצירת תוצרי פירוק חומצות אמינו הנספגות בנימי הדם של המעי הדק, חומצות אמינו זורמות דרך השער

ורידים נכנסים לכבד, שם הם משמשים או נשמרים. כמה חומצות אמינו נשארות בדם ונכנסות לתאים, שם נבנים מהן חלבונים חדשים.

תקופת חידוש החלבון בבני אדם היא 80 יום. אם כמות גדולה של חלבון מגיעה מהמזון, אז אנזימי הכבד מתפצלים מהם קבוצות אמינו (NH2) - דמינציה. אנזימים אחרים משלבים קבוצות אמינו עם CO2, ונוצר אוריאה שנכנסת עם הדם לכליות ומופרשת בדרך כלל בשתן. חלבונים כמעט ולא מופקדים במחסן, לכן, לאחר דלדול הפחמימות והשומנים, לא משתמשים בחלבוני רזרבה, אלא בחלבוני תאים. מצב זה מסוכן מאוד - רעב חלבון - המוח ואיברים אחרים סובלים (דיאטות נטולות חלבון). ישנם חלבונים ממקור מן החי והצומח. חלבונים מהחי - בשר, דגים ופירות ים, חלבונים מהצומח - פולי סויה, שעועית, אפונה, עדשים, פטריות, הנחוצים לחילוף חומרים תקין של חלבון.

מטבוליזם של שומן הוא אוסף של תהליכים להמרת שומנים בגוף. שומנים הם חומר אנרגיה ופלסטיק; הם חלק מהקרומים והציטופלזמה של התאים. חלק מהשומן מצטבר בצורת רזרבות ברקמת השומן התת עורית, בנקודות הגדולות והקטנות יותר וסביב כמה איברים פנימיים (כליות) - 30% ממשקל הגוף הכולל. עיקר השומן הוא שומן ניטרלי, המעורב בחילוף החומרים של השומן. הדרישה היומית לשומנים היא 100 גרם.

חלק מחומצות השומן חיוניות לגוף וחייבות להצטייד בהן במזון - אלו הן חומצות שומן רב בלתי רוויות: לינולנית, לינולאית, ארכידונית, גמא-אמינו-בוטירית (פירות ים, מוצרי חלב). חומצה גמא-אמינו-בוטירית היא החומר המעכב העיקרי במערכת העצבים המרכזית. הודות לו, יש שינוי קבוע בשלבי השינה והערות, עבודה נכונהנוירונים. שומנים מחולקים לבעלי חיים וצמחים (שמנים), שהם חשובים מאוד לנורמליות חילוף חומרים של שומן.

שלבי חילוף החומרים בשומן:

1. פירוק אנזימטי של שומנים במערכת העיכול לגליצרול וחומצות שומן

2. יצירת ליפופרוטאינים ברירית המעי

3. הובלה של ליפופרוטאינים בדם

4. הידרוליזה של תרכובות אלו על פני ממברנות התא

5. ספיגת גליצרול וחומצות שומן לתאים

6. סינתזה של שומנים משלו ממוצרי פירוק שומן

7. חמצון שומנים עם שחרור אנרגיה, CO2 ומים

כאשר ישנה צריכה עודפת של שומן מהמזון, הוא הופך לגליקוגן בכבד או מאוחסן ברזרבה. עם אוכל עשיר בשומנים, אדם מקבל חומרים דמויי שומן - פוספטידים וסטארינים. פוספטידים נחוצים לבניית ממברנות תאים, גרעינים ו

ציטופלזמה. עשיר בהם רקמת עצב. הנציג העיקרי של סטרינים הוא כולסטרול. הרמה הנורמלית שלו בפלזמה היא 3.11 - 6.47 mmol/l. חלמון עשיר בכולסטרול ביצה של תרנגולת, חמאה, כבד. הוא הכרחי לתפקוד תקין של מערכת העצבים, ממנו עשויים מערכת הרבייה, קרומי התא והורמוני המין. כאשר הוא פתולוגי, זה מוביל לטרשת עורקים.

חילוף החומרים של פחמימות הוא המכלול של השינוי של הפחמימות בגוף. פחמימות מהוות מקור אנרגיה בגוף לשימוש ישיר (גלוקוז) או ליצירת מחסן (גליקוגן). דרישה יומית – 500 גרם.

שלבי חילוף החומרים של פחמימות:

1. פירוק אנזימטי של פחמימות מזון לחד-סוכרים

2. ספיגת חד-סוכרים במעי הדק

3. שקיעה של גלוקוז בכבד בצורת גליקוגן או שימוש ישיר בו

4. פירוק גליקוגן בכבד וכניסת גלוקוז לדם

5. חמצון של גלוקוז עם שחרור CO2 ומים

פחמימות נספגות למערכת העיכול בצורה של גלוקוז, פרוקטוז וגלקטוז ונכנסות לדם

- בווריד הסיבובי בכבד - גלוקוז עובר לגליקוגן. תהליך המרת הגלוקוז לגליקוגן בכבד הוא גליקוגנזה. גלוקוז הוא מרכיב קבוע בדם (80 - 120 מ"ג/%). עלייה ברמות הגלוקוז בדם היא היפרגליקמיה, ירידה היא היפוגליקמיה. ירידה ברמת הגלוקוז ל-70 מ"ג/% גורמת לתחושת רעב, ול-40 מ"ג/% - תרדמת.

תהליך פירוק הגליקוגן בכבד לגלוקוז הוא גליקוגנוליזה. תהליך הביוסינתזה של פחמימות מתוצרי הפירוק של שומנים וחלבונים הוא גליקונאוגנזה. תהליך פירוק הפחמימות ללא חמצן עם צבירת אנרגיה ויצירת חומצות חלב ופירוביות הוא גליקוליזה. כאשר הגלוקוז במזון עולה, הכבד הופך אותו לשומן, ולאחר מכן משתמשים בו.