Обмен углеводов

Биологическая роль углеводов для человека определяется, прежде всего, их энергетической ценностью: процессы превращения углеводов обеспечивают до 60% суммарного энергообмена. При окислении 1 г углеводов выделяется 17,6 кДж (4, ккал) тепла. Углеводы используются либо как прямой источник химической энергии (глюкозо-6-фосфат), либо как энергетический резерв (гликоген). Основные углеводы – сахара, крахмал, клетчатка – содержатся в растительной пище, суточная потребность в которой взрослого человека составляет около 500 г (минимальная потребность –100 – 150 г/сут).

Функции углеводов:

1. Структурная или пластическая - они входят в состав сложных клеточных структур (глюкопептиды, гликопротеины, гликолипиды, липополисахариды и др).

2. Энергетическая. Распад углеводов в организме живых происходит, как путем бескислородного расщепления – анаэробный гликолиз, так и путем окисления продуктов распада углеродов до СО₂ и Н₂О (аэробный гликолиз), при этом происходит процесс формирования (АДФ – АТФ).

3. Запасающая (гликоген печени и мышц).

4. Защитная - 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.

Внутри клеток свободная глюкоза практически отсутствует - она вся подвергается метаболическим превращениям.

Выделяется 5 основных путей метаболизма глюкозы:

- аэробное окисление через цикл Кребса или, в меньшей степени, через пентозный цикл до СО2(70%);

- отложение в форме гликогена (2-5%) 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 – единственный источник, за счет которого в норме покрываются энергетические расходы мозга. Ткань мозга поглощает около 70% глюкозы, выделяемой печенью, и за 1 мин в нем гидролизируется 75 мг глюкозы.

- гликолиз с образованием пирувата и лактата;

- превращение в свободные жирные кислоты и отложение в виде жира (25%);

- освобождение из клетки в виде свободной глюкозы.

Углеводы поступают в пищеварительный тракт в виде поли- и дисахаридов, а всасываются в кровь в форме простых сахаров. Основные углеводы – сахара, крахмал, клетчатка – содержатся в растительной пище.

Суточная потребность в углеводах у взрослого человека составляет около 500 г (минимальная потребность –100 – 150 г/сут.)

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).

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 (её 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 %.

Дата добавления: 2014-01-04