Лекция 33 Общая физиология обмена веществ Регуляция

Лекция № 33 Общая физиология обмена веществ. Регуляция обмена белков, жиров и углеводов.

Классификация процессов метаболизма: § Анаболизм (ассимиляция) – синтез сложных молекул из более простых компонентов, как правило, с затратой энергии § Катаболизм (диссимиляция) – распад сложных веществ до более простых составляющих, как правило, с высвобождением энергии

Классификация обменных процессов: § Энергетический обмен – обменные процессы направленные на поддержание энергетического гомеостаза § Пластический (структурный) обмен – обменные процессы направленные на поддержание структурного (морфологического) гомеостаза

Классификация термодинамических систем: § Закрытые – не обмениваются веществом и/или энергией с окружающей средой § Полуоткрытые – характеризуются односторонним обменом веществом и/или энергией с окружающей средой § Открытые – характеризуются двусторонним обменом веществом и/или энергией с окружающей средой

Классификация организмов по различиям обменных процессов: § Автотрофы – способны к самостоятельному синтезу всех необходимых им веществ (используют фотосинтез или энергию хемосинтеза) § Гетеротрофы – получают необходимые вещества и энергию из органических соединений, находящихся в съеденной пище

Методы изучения обменных процессов: § Прямая калориметрия § Непрямая калориметрия § Учет и описание веществ поступивших в организм и выделившихся из него

Метод прямой калориметрии:

Метод непрямой калориметрии:

Метод учета веществ поступивших и выделившихся из организма на примере азотистого обмена, характеризующего белковый обмен): Содержание в белке азота составляет около 16% (1 г азота содержится в 6, 25 г белка. По количеству выводимого азота можно судить о белковом обмене (ежесуточно у здорового взрослого человека из организма выводится 0, 028 -0, 075 г азота на килограмм массы тела – коэффициент изнашивания по Рубнеру). Варианты азотистого обмена: § N вх. = N исх. – азотистый баланс (азотистое равновесие). Характерное состояние для взрослого здорового человека. § N вх. > N исх. – положительный азотистый обмен (ретенция азота). Характерно для растущего организма, встречается при беременности и в период восстановления после тяжелых заболеваний. § N вх. < N исх. – отрицательный азотистый обмен. Характерно для заболеваний сопровождающихся повреждением структурно-функциональной целостности организма.

Калорическая ценность различных классов органических веществ: Класс веществ Жиры к. Дж/г Ккал/г 37 9, 3 Белки 17 4, 1 Углеводы 17 4, 1

Основные функции белков в организме: § Структурная § Двигательная § Энергетическая § Ферментативная § Рецепторная § Детоксикационная § Поддержание онкотического давления (например, крови) § Иммунологическая

Незаменимые аминокислоты: § метионин, § лейцин, § треонин, § изолейцин, § триптофан, § валин, § фенилаланин, § лизин, § гистидин. § аргинин, Белки, содержащие весь необходимый набор незаменимых аминокислот в таких количествах, которые необходимы для покрытия потребностей организма, называются биологически полноценными белками

Основные пищевые источники белков: § Животные белки содержатся в таких продуктах как мясо, рыба, молоко, молочные продукты и яйца (содержат в основном полноценные белки). § Растительные белки в значительном количестве присутствуют в хлебе и картофеле. В небольших количествах они содержатся также почти во всех овощах и фруктах. В большинстве случаев такие белки не являются полноценными (например, зеин, глиадин, гордеин, желатина).

Регуляция обмена белка: Депо – мышечная ткань, плазма крови (альбумины и глобулины), белки пищеварительной системы. ГОРМОНАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ: § Анаболическое действие – соматотропный гормон, инсулин, мужские половые гормоны (андрогены). § Катаболический действие – глюкокортикоиды (кроме печени), тироксин (зачастую оказывает бифазное действие)

Жиры (липиды): Представляют собой смесь различных триглицеридов - эфиров глицерола и жирных кислот. Различают две группы важных в нутритивном отношении жирных кислот: – насыщенные (например, олеиновая, пальмитиновая, стеариновая) и – ненасыщенные (линолевая, линоленовая, арахидоновая) эти полиненасыщенные жирные кислоты иногда называют незаменимые.

Основные функции липидов: § Пластическая § Энергетическая § Депонирующая § Изоляторная § Терморегуляторная § Липиды – важнейший источник для образования биологически активных веществ и гормонов (простогландинов, лейкотриенов, стероидов и др. )

§ Источник животных жиров – свиное сало (90— 92 % жира), сливочное масло (72— 82 %), жирная свинина (49 %), колбасы (20— 40 %), сметана (30 %), сыры (15— 30 %). Содержат, преимущественно, насыщенные жирные кислоты. § Источник растительных жиров растительные масла (99, 9 % жира), орехи (53— 65 %), овсяные (6, 1 %) и гречневые (3, 3 %) крупы. Содержат, преимущественно, ненасыщенные жирные кислоты.

Регуляция обмена липидов: Депо липидов (в норме не более 10 -20% от массы тела): ü - подкожная жировая клетчатка ü - жировая клетчатка внутренних органов (околопочечная, большой и малый сальник) ü - скопления бурой жировой ткани (мышечная ткань, плазма крови (альбумины и глобулины), белки пищеварительной системы. Жиры, очевидно, не накапливаются в виде видоспецифических соединений Норматив содержания холестерола в крови менее 220 мг/дл. ГОРМОНАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ: § Способствуют накоплению липидов – глюкокортикоиды, женские половые гормоны (эстрогены). § Жиромобилизующий эффект оказывают – катехоламины, соматотропный гормон, тироксин, инсулин (местные и системные эффекты инсулина отличаются).

Углеводы Основные функции углеводов: § Энергетическая § Структурная Человек потребляет почти исключительно растительные углеводы. Фрукты, зеленые растения, картофель, злаки и овощи содержат не только усвояемые углеводы, но также большое количество плохоперевариваемых углеводов, например, целлюлозы, гемицеллюлозы, пектинов. Около 52 -66% углеводов потребляется с зерновыми продуктами, 14 -26% - с сахаром и сахаро-продуктами, около 8 -10% с клубне- и корнеплодами, 5 -7 % с овощами и фруктами.

Регуляция обмена углеводов: Депо углеводов: ü - гликоген (мышц, печени и т. д. ) Норматив содержания глюкозы в крови здорового взрослого человека: 4, 4 -6, 7 ммоль/л или 80 -120 мг%. ГОРМОНАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ: § Понижает содержание глюкозы в крови – инсулин. § Повышают содержание глюкозы в крови – катехоламины, соматотропный гормон, тироксин, глюкагон, глюкокортикоиды. Это так называемые «контринсулярные гормоны» .

Сопряжение обмена белков, жиров и углеводов:

Витамины: § жирорастворимые (А, D, E, К) § водорастворимые (B, C, Н, PP) Витамины выполняют высокоспецифические функции в метаболизме клеток. Часто они входят в состав ферментов либо оказывают сложное действие на ту или иную систему.