Metabolizmus bielkovín, sacharidov, tukov a voda-soľ. Metabolizmus bielkovín, tukov, sacharidov, vody, minerálnych solí

Ministerstvo školstva a vedy Ruskej federácie

Federálna štátna rozpočtová vzdelávacia inštitúcia vyššieho odborného vzdelávania

Permská národná výskumná polytechnická univerzita

Odbor ochrany životného prostredia

Kurz v odbore "Fyziológia"

Metabolizmus bielkovín. Metabolizmus tukov. Metabolizmus uhľohydrátov. Pečeň, jej úloha v metabolizme.

Vyplnil: študent skupiny OOS-11

Myakisheva Alexandra

Úvod

Kapitola 1. Metabolizmus bielkovín

1.1 Proteíny a ich funkcie

1.2 Stredný metabolizmus bielkovín

1.3 Regulácia metabolizmu bielkovín

1.4 Rovnováha metabolizmu dusíka

Kapitola 2. Metabolizmus tukov

2.1 Tuky a ich funkcie

2.2 Trávenie a vstrebávanie tukov v tele

2.3 Regulácia metabolizmu tukov

Kapitola 3. Metabolizmus sacharidov

3.1 Sacharidy a ich funkcie

3.2 Rozklad sacharidov v tele

3.3 Regulácia metabolizmu sacharidov

Kapitola 4. Pečeň, jej úloha v metabolizme

4.1 Štruktúra pečene

4.2 Funkcie pečene

4.3 Úloha pečene v metabolizme

Záver

Bibliografia

Úvod

Normálne fungovanie tela je možné s nepretržitým prísunom potravy. Tuky, bielkoviny, sacharidy, minerálne soli, voda a vitamíny obsiahnuté v potrave sú nevyhnutné pre životné procesy organizmu.

Živiny sa nazývajú bielkoviny, tuky a sacharidy. Tieto látky sú jednak zdrojom energie, ktorá pokrýva telesné výdavky, jednak stavebným materiálom, ktorý sa využíva v procese telesného rastu a reprodukcie nových buniek, ktoré nahrádzajú odumierajúce. Ale živiny vo forme, v akej sa jedia, telo nedokáže vstrebať a využiť. Len voda, minerálne soli a vitamíny sa vstrebávajú a vstrebávajú vo forme, v akej sú prijímané. IN tráviaci trakt bielkoviny, tuky a sacharidy podliehajú fyzikálnym vplyvom (drvené a mleté) a chemickým zmenám, ku ktorým dochádza pod vplyvom špeciálnych látok – enzýmov obsiahnutých v šťavách tráviacich žliaz. Vplyvom tráviacich štiav sa živiny štiepia na jednoduchšie, ktoré telo vstrebe a vstrebe. Pečeň je zase regulátorom obsahu látok v krvi, ktoré vstupujú do tela ako súčasť potravinových produktov. Udržuje stabilitu vnútorné prostredie telo. Úniky v pečeni kritických procesov sacharidy, bielkoviny a metabolizmus tukov.

Cieľ práce: Zhodnotiť metabolizmus tukov, bielkovín a sacharidov. Zistite, akú úlohu hrá pečeň v metabolizme.

.Zistite, ako prebieha metabolizmus bielkovín, tukov a sacharidov

.Zoznámte sa so špecifickými vlastnosťami bielkovín, tukov a sacharidov

.Analyzujte, akú úlohu hrá pečeň v metabolizme

tuk bielkovina sacharid pečeň

Kapitola 1. Metabolizmus bielkovín

Život je formou existencie proteínových tiel (F. Engels).

Metabolizmus bielkovín v ľudskom tele zohráva primárnu úlohu pri ich ničení a obnove. U zdravého človeka normálnych podmienkach za deň sa obnoví 1-2% z celkového množstva telesných bielkovín, čo je spôsobené najmä rozkladom (degradáciou) svalových bielkovín na úroveň voľných aminokyselín. Asi 80 % uvoľnených aminokyselín sa opäť využíva v procesoch biosyntézy bielkovín, zvyšok sa podieľa na rôznych metabolických reakciách<#"justify">1.1 Proteíny a ich funkcie

Proteín je vysokomolekulárna organická látka pozostávajúca z alfa aminokyselín spojených do reťazca peptidovou väzbou.

Proteíny sú hlavnou látkou, z ktorej sa buduje protoplazma buniek a medzibunkové látky. Bez bielkovín nie je a nemôže existovať život. Všetky enzýmy, bez ktorých sa metabolické procesy nevyskytujú, sú proteínové telá.

Štruktúra bielkovín je veľmi zložitá. Pri hydrolýze kyselinami, zásadami a proteolytickými enzýmami sa proteín rozkladá na aminokyseliny, ktorých celkový počet je viac ako dvadsaťpäť. Rôzne bielkoviny obsahujú okrem aminokyselín aj mnoho ďalších zložiek (kyselina fosforečná, sacharidové skupiny, lipoidné skupiny, špeciálne skupiny).

Proteíny sú vysoko špecifické. Každý organizmus a každé tkanivo obsahuje proteíny, ktoré sa líšia od proteínov, ktoré tvoria iné organizmy a iné tkanivá. Vysoká proteínová špecifickosť môže byť detekovaná pomocou biologická vzorka.

Hlavný význam bielkovín spočíva v tom, že budujú bunky a medzibunkové látky a syntetizujú látky, ktoré sa podieľajú na regulácii fyziologických funkcií. Do určitej miery sa však bielkoviny spolu so sacharidmi a tukmi využívajú aj na pokrytie nákladov na energiu.

Funkcie bielkovín:

· Plastickou funkciou bielkovín je zabezpečiť rast a vývoj organizmu prostredníctvom procesov biosyntézy. Proteíny sú súčasťou všetkých telesných buniek a medzitkanivových štruktúr.

· Enzymatická aktivita proteínov reguluje rýchlosť biologických chemické reakcie. Enzýmové bielkoviny určujú všetky aspekty metabolizmu a tvorby energie nielen zo samotných bielkovín, ale aj zo sacharidov a tukov.

· Ochranná funkcia proteínov spočíva v tvorbe imunitných proteínov – protilátok. Proteíny sú schopné viazať toxíny a jedy a tiež zabezpečiť zrážanlivosť krvi (hemostázu).

· Transportná funkcia spočíva v prenose kyslíka a oxidu uhličitého erytrocytovým proteínom hemoglobínom, ako aj vo väzbe a prenose určitých iónov (železo, meď, vodík), liečiv a toxínov.

· Energetická úloha bielkovín je spôsobená ich schopnosťou uvoľňovať energiu počas oxidácie. Plastová úloha bielkovín v metabolizme však prevyšuje ich energetickú hodnotu, rovnako ako plastická úloha iných živín. Potreba bielkovín je obzvlášť veľká v období rastu, tehotenstva a zotavovania sa z vážnych chorôb.

V tráviacom trakte sa bielkoviny štiepia na aminokyseliny a jednoduché polypeptidy, z ktorých bunky rôznych tkanív a orgánov, najmä pečene, následne syntetizujú pre ne špecifické bielkoviny. Syntetizované proteíny sa používajú na obnovu poškodených buniek a rast nových buniek, syntetizujú enzýmy a hormóny.

1.2 Stredný metabolizmus bielkovín

K rozkladu (štiepeniu) bielkovín v tele dochádza hlavne v dôsledku enzymatickej hydrolýzy. Hlavným materiálom na aktualizáciu bunkových proteínov sú aminokyseliny získané spracovaním potravín, ktoré obsahujú proteíny. K absorpcii aminokyselín do krvi dochádza hlavne v tenkom čreve, kde existujú určité transportné systémy aminokyselín. Pomocou krvného obehu sa aminokyseliny dostávajú do všetkých orgánov a tkanív ľudského tela. Maximálna koncentrácia aminokyselín sa dosiahne 30-50 minút po konzumácii proteínového jedla. Zmenou kvantitatívneho pomeru medzi aminokyselinami vstupujúcimi do tela alebo vylúčením jednej alebo druhej aminokyseliny zo stravy možno posúdiť dôležitosť jednotlivých aminokyselín pre organizmus na základe stavu dusíkovej bilancie, výšky, telesnej hmotnosti a celkového stavu organizmu. zvierat. Experimentálne sa zistilo, že z 20 aminokyselín, ktoré tvoria proteíny, je 12 syntetizovaných v tele - neesenciálne aminokyseliny a 8 nie je syntetizovaných - esenciálne aminokyseliny.

Bez esenciálnych aminokyselín je syntéza bielkovín prudko narušená a nastáva negatívna dusíková bilancia, zastavuje sa rast a znižuje sa telesná hmotnosť. Pre človeka sú esenciálne aminokyseliny leucín, izoleucín, valín, metionín, lyzín, treonín, fenylalanín, tryptofán.

Bielkoviny sa v tele neukladajú, t.j. nie sú vložené do rezervy. Väčšina bielkovín dodávaných z potravy sa minie na energetické účely. Na plastové účely - t.j. Len malá časť sa vynakladá na tvorbu nových tkanív (orgánov, svalov). Preto na pridanie telesnej hmotnosti vďaka bielkovinám je potrebné vstúpiť do tela vo zvýšenom množstve.

Rýchlosť premeny bielkovín je pre rôzne tkanivá odlišná. Najvyššou rýchlosťou sa obnovujú bielkoviny pečene, črevnej sliznice a krvnej plazmy. Proteíny, ktoré tvoria bunky mozgu, srdca a pohlavných žliaz, sa pomaly obnovujú. Ešte pomalšie sa obnovujú bielkoviny kože, svalov, najmä podporných tkanív – šliach, chrupaviek a kostí.

1.3 Regulácia metabolizmu bielkovín

Neuroendokrinná regulácia metabolizmu bielkovín sa uskutočňuje množstvom hormónov. Somatotropný hormón hypofýzy počas rastu tela stimuluje nárast hmoty všetkých orgánov a tkanív. U dospelého človeka zabezpečuje proces syntézy bielkovín zvýšením priepustnosti bunkových membrán pre aminokyseliny, zvýšením syntézy RNA v bunkovom jadre a potlačením syntézy katepsínov - intracelulárnych proteolytických enzýmov. Významný vplyv na metabolizmus bielkovín hormóny štítnej žľazy - tyroxín a trijódtyronín. V určitých koncentráciách môžu stimulovať syntézu bielkovín a tým aktivovať rast, vývoj a diferenciáciu tkanív a orgánov. Pri Gravesovej chorobe, ktorá sa vyznačuje zvýšenou sekréciou hormónov štítnej žľazy (hypertyreóza), je zvýšený metabolizmus bielkovín. Naopak, pri hypofunkcii štítnej žľazy (hypotyreóza) intenzita metabolizmu bielkovín prudko klesá. Keďže činnosť štítnej žľazy je pod kontrolou nervového systému, ten je skutočným regulátorom metabolizmu bielkovín. Hormóny kôry nadobličiek – glukokortikoidy (hydrokortizón, kortikosterón) zvyšujú rozklad bielkovín v tkanivách, najmä v svalovom a lymfoidnom tkanive. V pečeni glukokortikoidy naopak stimulujú syntézu bielkovín.

Ovplyvňuje priebeh metabolizmu bielkovín veľký vplyv povaha jedla. Pri konzumácii mäsa sa zvyšuje množstvo produkovanej kyseliny močovej, kreatinínu a amoniaku. V rastlinnej potrave sa tieto látky tvoria v podstatne menšom množstve, keďže rastlinná potrava má nízky obsah purínov a kreatínu.

1.4 Rovnováha metabolizmu dusíka

Medzi dôležité konečné produkty metabolizmu dusíka patrí aj kreatinín a kyselina hippurová. Kreatinín je kreatínanhydrid. Kreatín sa nachádza vo svaloch a mozgovom tkanive vo voľnom stave a v kombinácii s kyselinou fosforečnou (fosfokreatín). Kyselina hippurová sa syntetizuje z kyseliny benzoovej a glykolu (u ľudí hlavne v pečeni a v menšej miere v obličkách).

Produkty rozkladu bielkovín, ktoré majú niekedy veľký fyziologický význam, sú amíny (napríklad histamín).

Štúdium metabolizmu bielkovín uľahčuje skutočnosť, že proteín obsahuje dusík. Obsah dusíka v rôznych bielkovinách sa pohybuje od 14 do 19 %, ale v priemere je to 16 %, t.j. 1 g dusíka je obsiahnutý v 6,25 g bielkovín. Preto vynásobením nájdeného množstva dusíka číslom 6,25 môžete určiť množstvo stráveného proteínu. Existuje určitý vzťah medzi množstvom dusíka zavedeného s potravinovými proteínmi a množstvom dusíka vylúčeného z tela. Zvýšený príjem bielkovín do tela vedie k zvýšeniu vylučovania dusíka z tela. U dospelého adekvátna výživa Množstvo dusíka zavedeného do tela sa spravidla rovná množstvu dusíka odstráneného z tela. Tento stav sa nazýva dusíková rovnováha. Ak v podmienkach dusíkovej bilancie zvýšite množstvo bielkovín v potravinách, potom sa dusíková bilancia čoskoro obnoví, ale po novom, vysoký stupeň. Rovnováha dusíka sa teda môže nastoliť s výraznými výkyvmi v obsahu bielkovín v potravinách.

Počas rastu tela alebo prírastku hmotnosti v dôsledku asimilácie zvýšeného množstva bielkovín (napríklad po pôste, po infekčných chorobách) je množstvo dusíka zavedeného s jedlom väčšie ako množstvo vylúčeného. Dusík sa v tele zadržiava vo forme bielkovinového dusíka. Toto sa označuje ako pozitívna dusíková bilancia. Pri pôste, pri ochoreniach sprevádzaných veľkým rozkladom bielkovín, dochádza k prebytku uvoľneného dusíka nad vstupným, čo sa označuje ako negatívna dusíková bilancia. V tomto prípade nedôjde k úplnému zotaveniu bielkovín. Ak je v potrave nedostatok bielkovín, konzumujú sa pečeňové a svalové bielkoviny.

V tele sa bielkoviny neukladajú ako zásoby, ale len dočasne sa zadržiavajú v pečeni. Normálne fungovanie tela je možné s dusíkovou bilanciou alebo pozitívnou dusíkovou bilanciou.

Keď sa bielkoviny dostávajú do tela v menšom množstve, ako zodpovedá minimu bielkovín, telo trpí hladovaním bielkovín: straty bielkovín v tele sú nedostatočne dopĺňané. Počas viac či menej dlhého obdobia, v závislosti od stupňa hladovania, negatívna bilancia bielkovín nehrozí nebezpečné následky. Ak sa však pôst nezastaví, nastáva smrť.

Pri dlhotrvajúcom všeobecnom hladovaní sa množstvo dusíka vylúčeného z tela počas prvých dní prudko znižuje, potom sa ustáli na konštantne nízkej úrovni. Je to spôsobené vyčerpaním posledných zvyškov iných energetických zdrojov, najmä tukov.

Kapitola 2. Metabolizmus tukov

Celkové množstvo tuku v ľudskom tele sa značne líši a dosahuje v priemere 10-12% telesnej hmotnosti a v prípade obezity môže dosiahnuť 50% telesnej hmotnosti. Množstvo rezervného tuku závisí od charakteru stravy, množstva skonzumovanej potravy, pohlavia, veku atď.

Využitie tuku ako zdroja energie začína jeho uvoľnením z tukových zásob do krvného obehu. Tento proces sa nazýva mobilizácia tuku. Mobilizácia tuku sa urýchľuje pôsobením sympatikového nervového systému a hormónu adrenalínu.

1 Tuky a ich funkcie

Tuky - prírodné Organické zlúčeniny plné estery glycerolu a jednosýtnych mastných kyselín; patria do triedy lipidov.

V živých organizmoch plnia predovšetkým štrukturálne a energetické funkcie: sú hlavnou zložkou bunkovej membrány a energetické zásoby tela sú uložené v tukových bunkách.

Tuky sa delia do dvoch skupín – tuky samotné alebo lipidy a tukom podobné látky alebo lipoidy. Tuky obsahujú uhlík, vodík a kyslík. Tuk má zložitú štruktúru; jeho súčasťou sú glycerol (C3H8O3) a mastné kyseliny, pri spojení s esterovou väzbou vznikajú molekuly tuku. Ide o takzvané pravé tuky alebo triglyceridy.

Mastné kyseliny obsiahnuté v tukoch sa delia na nasýtené a nenasýtené. Prvé nemajú dvojité väzby a nazývajú sa aj nasýtené, zatiaľ čo druhé majú dvojité väzby a nazývajú sa nenasýtené. Existujú tiež polynenasýtené mastné kyseliny, ktoré majú dve alebo viac dvojitých väzieb. Takéto mastné kyseliny sa v ľudskom tele nesyntetizujú a musia byť dodávané potravou, pretože sú nevyhnutné pre syntézu niektorých dôležitých lipoidov. Čím viac dvojitých väzieb, tým nižšia je teplota topenia tuku. Nenasýtené mastné kyseliny spôsobujú, že tuky sú tekutejšie. V rastlinnom oleji je ich veľa.

Funkcie tukov:

· Neutrálne tuky (triglyceridy):

o sú najdôležitejším zdrojom energie. Pri oxidácii 1 g látky sa uvoľní maximálne množstvo energie v porovnaní s oxidáciou bielkovín a sacharidov. Vďaka oxidácii neutrálnych tukov sa tvorí 50 % všetkej energie v tele;

o tvoria väčšinu živočíšnej potravy a telesných lipidov (10-20 % tela);

o sú súčasťou štruktúrnych prvkov bunky - jadro, cytoplazma, membrána;

o ukladajú sa v podkoží, chránia telo pred stratou tepla a okolité vnútorné orgány pred mechanickým poškodením. Fyziologické dopĺňanie neutrálnych tukov sa uskutočňuje lipocytmi, ktorých akumulácia sa vyskytuje v podkožnom tukovom tkanive, omente a tukových kapsulách rôznych orgánov. Za maximálnu prípustnú fyziologickú hranicu sa považuje zvýšenie telesnej hmotnosti o 20-25% oproti norme.

· Fosfo- a glykolipidy:

o sú súčasťou všetkých buniek tela (bunkové lipidy), najmä nervových buniek;

o sú všadeprítomnou súčasťou biologických membrán tela;

o syntetizované v pečeni a črevnej stene, zatiaľ čo pečeň určuje hladinu fosfolipidov v tele, pretože k uvoľňovaniu fosfolipidov do krvi dochádza iba v pečeni;

Hnedý tuk:

o je špeciálne tukové tkanivo nachádzajúce sa v oblasti krku a hornej časti chrbta u novorodencov a dojčiat a tvorí asi 1-2 % ich celkovej telesnej hmotnosti. Hnedý tuk je v malom množstve (0,1 – 0,2 % telesnej hmotnosti) prítomný aj u dospelého človeka;

o schopné produkovať 20-krát alebo viackrát viac tepla (na jednotku hmotnosti svojho tkaniva) ako bežné tukové tkanivo;

o napriek minimálnemu obsahu v tele je schopný generovať 1/3 všetkého tepla vytvoreného v tele;

o hrá dôležitú úlohu pri adaptácii tela na nízke teploty;

·Mastné kyseliny:

o sú hlavnými produktmi hydrolýzy lipidov v čreve. Žlč a výživa zohrávajú hlavnú úlohu pri absorpcii mastných kyselín;

o sú mimoriadne dôležité pre normálne fungovanie organizmu, medzi esenciálne mastné kyseliny, ktoré si telo nesyntetizuje, patrí kyselina olejová, linolová, linolénová a arachidová (denná potreba 10-12 g).

§ Kyselina linolová a lonolénová sa nachádzajú v rastlinných tukoch, kyselina arachidová - iba u zvierat;

§ Nedostatok esenciálnych mastných kyselín v potrave vedie k pomalšiemu rastu a vývoju organizmu reprodukčná funkcia A rôzne lézie koža. Schopnosť tkanív využívať mastné kyseliny je obmedzená ich nerozpustnosťou vo vode, veľkými molekulovými veľkosťami, ako aj štrukturálnymi vlastnosťami bunkových membrán samotných tkanív. Výsledkom je, že významná časť mastných kyselín je viazaná lipocytmi tukového tkaniva a ukladaná.

· Komplexné tuky:

o fosfatidy a steroly - pomáhajú udržiavať konštantné zloženie cytoplazmy nervové bunky, syntéza pohlavných hormónov a hormónov kôry nadobličiek, tvorba niektorých vitamínov (napríklad vitamínu D).

2.2 Trávenie a vstrebávanie tukov v tele

Trávenie tuku v ľudskom tele prebieha v tenkom čreve. Tuky sa najskôr pomocou žlčových kyselín premenia na emulziu. Počas procesu emulgácie sa veľké kvapôčky tuku menia na malé, čo výrazne zväčšuje ich celkový povrch. Enzýmy pankreatickej šťavy - lipázy, ako bielkoviny, nemôžu preniknúť do kvapôčok tuku a rozkladajú iba molekuly tuku umiestnené na povrchu. Pôsobením lipázy sa tuk rozkladá hydrolýzou na glycerol a mastné kyseliny.

Keďže v potravinách je množstvo rôznych tukov, v dôsledku ich trávenia vzniká veľké množstvo druhov mastných kyselín.

Produkty rozkladu tukov sú absorbované sliznicou tenkého čreva. Glycerín je rozpustný vo vode, takže sa ľahko vstrebáva. Mastné kyseliny, ktoré sú nerozpustné vo vode, sa vstrebávajú vo forme komplexov so žlčovými kyselinami. V bunkách tenkého čreva sa choleové kyseliny štiepia na mastné kyseliny a žlčové kyseliny. Žlčové kyseliny zo steny tenkého čreva vstupujú do pečene a potom sa opäť uvoľňujú do dutiny tenkého čreva.

Uvoľnené mastné kyseliny v bunkách steny tenkého čreva sa rekombinujú s glycerolom, čím sa opäť vytvorí molekula tuku. Ale do tohto procesu vstupujú iba mastné kyseliny, ktoré sú súčasťou ľudského tuku. Tak sa syntetizuje ľudský tuk. Táto premena mastných kyselín z potravy na vaše vlastné tuky sa nazýva resyntéza tukov.

Resyntetizované tuky cez lymfatické cievy, obchádzajúce pečeň, vstupujú do systémového obehu a ukladajú sa do tukových zásob. Hlavné tukové zásoby tela sa nachádzajú v podkožnom tukovom tkanive, väčšom a malom omente a v perinefrickom puzdre. Tuky, ktoré sa tu nachádzajú, môžu prechádzať do krvi a pri vstupe do tkanív tam podliehať oxidácii, t.j. využívaný ako energetický materiál.

Tuk telo využíva ako bohatý zdroj energie. Pri rozklade 1 g tuku v tele sa uvoľní viac ako dvakrát viac energie ako pri rozklade rovnakého množstva bielkovín alebo sacharidov. Tuky sú tiež súčasťou buniek (cytoplazma, jadro, bunkové membrány), kde je ich množstvo stabilné a konštantné. Hromadenie tuku môže slúžiť aj iným funkciám. Napríklad, podkožného tuku zabraňuje zvýšenému prenosu tepla, perinefrický tuk chráni obličku pred otlakmi atď.

Nedostatok tuku v potrave narúša činnosť centrálneho nervového systému a reprodukčných orgánov a znižuje odolnosť voči rôznym chorobám.

3 Regulácia metabolizmu tukov

Regulácia metabolizmu tukov v tele prebieha pod vedením centrálneho nervového systému. Naše emócie majú veľmi silný vplyv na metabolizmus tukov. Pod vplyvom rôznych silné emócie do krvi sa dostávajú látky, ktoré aktivujú alebo spomaľujú metabolizmus tukov v tele. Z týchto dôvodov by ste mali jesť pri pokojný stav vedomie.

Pri pravidelnom nedostatku vitamínov A a B v potrave môžu nastať poruchy metabolizmu tukov.

Proces tvorby, ukladania a mobilizácie z tukových zásob je regulovaný nervovým a endokrinným systémom, ako aj tkanivovými mechanizmami a úzko súvisí s metabolizmom sacharidov. Zvýšenie koncentrácie glukózy v krvi teda znižuje rozklad triglyceridov a aktivuje ich syntézu. Zníženie koncentrácie glukózy v krvi naopak inhibuje syntézu triglyceridov a zvyšuje ich rozklad. Vzťah medzi metabolizmom tukov a sacharidov je teda zameraný na uspokojenie energetických potrieb tela. Pri nadbytku sacharidov v potrave sa triglyceridy ukladajú v tukovom tkanive, pri nedostatku sacharidov sa triglyceridy štiepia za vzniku neesterifikovaných mastných kyselín, ktoré slúžia ako zdroj energie.

Množstvo hormónov má výrazný vplyv na metabolizmus tukov. Hormóny drene nadobličiek – adrenalín a norepinefrín – majú silný tuk mobilizujúci účinok, preto je dlhodobá adrenalín sprevádzaná poklesom tukového depa. Somatotropný hormón hypofýzy má tiež tuk mobilizujúci účinok. Podobne pôsobí tyroxín, hormón štítnej žľazy, takže hyperfunkciu štítnej žľazy sprevádza chudnutie.

Naopak, glukokortikoidy, hormóny kôry nadobličiek, inhibujú mobilizáciu tuku, pravdepodobne preto, že mierne zvyšujú hladinu glukózy v krvi.

Existujú dôkazy naznačujúce možnosť priamych nervových vplyvov na metabolizmus tukov. Sympatické vplyvy inhibujú syntézu triglyceridov a podporujú ich odbúravanie. Parasympatické vplyvy, naopak, podporujú ukladanie tuku.

Nervové vplyvy na metabolizmus tukov sú riadené hypotalamom. Keď sú ventromediálne jadrá hypotalamu zničené, dochádza k dlhodobému zvýšeniu chuti do jedla a zvýšenému ukladaniu tuku. Podráždenie ventromediálnych jadier naopak vedie k strate chuti do jedla a vychudnutiu.

V tabuľke 11.2 uvádza súhrnné údaje o vplyve viacerých faktorov na mobilizáciu mastných kyselín<#"276" src="doc_zip1.jpg" />

Kapitola 3. Metabolizmus sacharidov

V priebehu života človek zje asi 10 ton sacharidov. Sacharidy sa do tela dostávajú najmä vo forme škrobu. Po rozklade na glukózu v tráviacom trakte sa sacharidy absorbujú do krvi a absorbujú bunkami. Rastlinné potraviny sú obzvlášť bohaté na sacharidy: chlieb, obilniny, zelenina, ovocie. Živočíšne produkty (s výnimkou mlieka) majú nízky obsah sacharidov.

Sacharidy sú hlavným zdrojom energie najmä pri intenzívnej svalovej práci. Telo dospelých prijíma viac ako polovicu energie zo sacharidov. Konečnými produktmi metabolizmu uhľohydrátov sú oxid uhličitý a voda.

Metabolizmus sacharidov je ústredným prvkom metabolizmu a energie. Komplexné sacharidy v potrave sa pri trávení rozkladajú na monosacharidy, hlavne glukózu. Monosacharidy sa vstrebávajú z čreva do krvi a dodávajú sa do pečene a iných tkanív, kde sú zahrnuté do intermediárneho metabolizmu. Časť prichádzajúcej glukózy v pečeni a kostrových svaloch sa ukladá vo forme glykogénu alebo sa používa na iné plastické procesy. Pri nadmernom príjme sacharidov z potravy sa môžu premeniť na tuky a bielkoviny. Ďalšia časť glukózy podlieha oxidácii za vzniku ATP a uvoľnenia tepelnej energie. V tkanivách sú možné dva hlavné mechanizmy oxidácie sacharidov - bez účasti kyslíka (anaeróbne) a s jeho účasťou (aeróbne).

3.1 Sacharidy a ich funkcie

Sacharidy sú organické zlúčeniny nachádzajúce sa vo všetkých tkanivách tela vo voľnej forme v kombinácii s lipidmi a bielkovinami a sú hlavným zdrojom energie. Funkcie uhľohydrátov v tele:

· Sacharidy sú pre telo priamym zdrojom energie.

· Podieľajte sa na metabolických procesoch plastov.

· Sú súčasťou protoplazmy, subcelulárnych a bunkových štruktúr a plnia podpornú funkciu pre bunky.

Sacharidy sú rozdelené do 3 hlavných tried: monosacharidy, disacharidy a polysacharidy. Monosacharidy sú sacharidy, ktoré sa nedajú rozložiť na jednoduchšie formy (glukóza, fruktóza). Disacharidy sú sacharidy, ktoré po hydrolýze poskytujú dve molekuly monosacharidov (sacharóza, laktóza). Polysacharidy sú sacharidy, ktoré po hydrolýze poskytujú viac ako šesť molekúl monosacharidov (škrob, glykogén, vláknina).

3.2 Rozklad sacharidov v tele

Rozklad komplexných sacharidov v potravinách začína v ústna dutina vplyvom enzýmov amylázy a maltázy v slinách. Optimálna aktivita týchto enzýmov nastáva v alkalickom prostredí. Amyláza štiepi škrob a glykogén a maltáza štiepi maltózu. V tomto prípade vznikajú sacharidy s nižšou molekulovou hmotnosťou – dextríny, čiastočne maltóza a glukóza.

V tráviacom trakte sa polysacharidy (škrob, glykogén, vláknina a pektín nestrávia v čreve) a disacharidy vplyvom enzýmov štiepia na monosacharidy (glukózu a fruktózu), ktoré sa v tenkom čreve vstrebávajú do krvi. črevo. Významná časť monosacharidov vstupuje do pečene a svalov a slúži ako materiál na tvorbu glykogénu. Proces absorpcie monosacharidov v čreve je regulovaný nervovým a hormonálne systémy. Vplyvom nervového systému sa môže meniť priepustnosť črevného epitelu, stupeň prekrvenia sliznice črevnej steny a rýchlosť pohybu klkov, v dôsledku čoho sa rýchlosť vstupu monosacharidov do krvi zmien portálnej žily. V pečeni a svaloch sa glykogén ukladá do zásoby. Podľa potreby sa glykogén z depa mobilizuje a premieňa na glukózu, ktorá vstupuje do tkanív a je nimi využívaná v procese života.

Pečeňový glykogén je rezervný sacharid, t.j. uložený v rezerve. Jeho množstvo môže u dospelého človeka dosiahnuť 150 – 200 g. K tvorbe glykogénu pri relatívne pomalom toku glukózy do krvi dochádza pomerne rýchlo, preto po zavedení malého množstva sacharidov dochádza k zvýšeniu hladiny glukózy v krvi (hyperglykémia) sa nedodržiava. Ak sa do tráviaceho traktu dostane veľké množstvo ľahko rozložiteľných a rýchlo vstrebateľných sacharidov, hladina glukózy v krvi sa rýchlo zvýši. Hyperglykémia, ktorá v tomto prípade vzniká, sa nazýva nutričná, inými slovami potravinová hyperglykémia. Jeho výsledkom je glykozúria, teda uvoľnenie glukózy do moču<#"justify">3.3 Regulácia metabolizmu sacharidov

Hlavným parametrom pre reguláciu metabolizmu uhľohydrátov je udržiavanie hladín glukózy v krvi v rozmedzí 4,4-6,7 mmol/l. Zmeny hladín glukózy v krvi sú vnímané glukoreceptormi, sústredenými najmä v pečeni a krvných cievach, ako aj bunkami ventromediálneho hypotalamu. Bola preukázaná účasť viacerých častí centrálneho nervového systému na regulácii metabolizmu uhľohydrátov.

Úloha mozgovej kôry pri regulácii hladín glukózy v krvi ilustruje vznik hyperglykémie u študentov počas skúšky, u športovcov pred dôležitými súťažami a tiež pri hypnotických sugesciách. Centrálnym článkom v regulácii uhľohydrátov a iných typov metabolizmu a miestom tvorby signálov, ktoré kontrolujú hladinu glukózy, je hypotalamus. Odtiaľ sa regulačné vplyvy realizujú autonómnymi nervami a humorálnou dráhou, vrátane žliaz s vnútornou sekréciou.

Inzulín, hormón produkovaný beta bunkami tkaniva ostrovčekov pankreasu, má výrazný vplyv na metabolizmus uhľohydrátov. Keď sa podáva inzulín, hladina glukózy v krvi klesá. K tomu dochádza v dôsledku inzulínu, ktorý zvyšuje syntézu glykogénu v pečeni a svaloch a zvyšuje spotrebu glukózy v telesných tkanivách. Inzulín je jediný hormón, ktorý znižuje hladinu glukózy v krvi, preto s poklesom sekrécie tohto hormónu vzniká pretrvávajúca hyperglykémia a následná glykozúria (diabetes mellitus, resp. diabetes mellitus).

K zvýšeniu hladiny glukózy v krvi dochádza v dôsledku pôsobenia viacerých hormónov. Je to glukagón produkovaný alfa bunkami tkaniva ostrovčekov pankreasu; adrenalín - hormón drene nadobličiek; glukokortikoidy - hormóny kôry nadobličiek; rastový hormón hypofýzy; tyroxín a trijódtyronín sú hormóny štítnej žľazy. Vzhľadom na jednosmernosť ich vplyvu na metabolizmus uhľohydrátov a funkčný antagonizmus vo vzťahu k účinkom inzulínu sa tieto hormóny často kombinujú s konceptom „kontrinsulárnych hormónov“.

Kapitola 4. Pečeň, jej úloha v metabolizme

1 Štruktúra pečene

Pečeň (hepar) - nepárový orgán brušná dutina, najväčšia žľaza v ľudskom tele. Ľudská pečeň váži jeden a pol až dva kilogramy. Je to najväčšia žľaza v tele. V brušnej dutine zaberá pravé a časť ľavého hypochondria. Pečeň je na dotyk hustá, ale veľmi elastická: susedné orgány na nej zanechávajú zreteľne viditeľné stopy. Aj vonkajšie príčiny, ako je mechanický tlak, môžu spôsobiť zmeny tvaru pečene. Pečeň neutralizuje toxické látky, ktoré do nej vstupujú krvou z gastrointestinálneho traktu; syntetizuje to najdôležitejšie bielkovinové látky tvorí sa krv, glykogén a žlč; Pečeň sa podieľa na tvorbe lymfy a zohráva významnú úlohu v metabolizme. Celá pečeň pozostáva z mnohých prizmatických lalokov s veľkosťou od jedného do dva a pol milimetra. Každý jednotlivý lalôčik obsahuje všetky konštrukčné prvky celého orgánu a je ako miniatúrna pečeň. Žlč je produkovaná pečeňou nepretržite, no do čriev sa dostáva len v prípade potreby. V určitých časových úsekoch sa žlčovod uzavrie.

Obehový systém pečene je veľmi jedinečný. Krv do nej prúdi nielen cez pečeňovú tepnu prichádzajúcu z aorty, ale aj cez portálnu žilu, ktorá zbiera venóznu krv z brušných orgánov. Tepny a žily sú husto prepletené pečeňovými bunkami. Tesný kontakt krvi a žlčových kapilár, ako aj skutočnosť, že krv prúdi v pečeni pomalšie ako v iných orgánoch, prispievajú k úplnejšej výmene látok medzi krvou a pečeňovými bunkami. Pečeňové žily sa postupne spájajú a prúdia do veľkého zberača – dolnej dutej žily, do ktorej prúdi všetka krv, ktorá pečeňou prechádza.

Pečeň je jedným z mála orgánov, ktoré dokážu obnoviť svoju pôvodnú veľkosť aj pri zachovaní len 25 % normálneho tkaniva. V skutočnosti dochádza k regenerácii, ale veľmi pomaly a k rýchlemu návratu pečene do pôvodnej veľkosti dochádza skôr v dôsledku zväčšenia objemu zostávajúcich buniek.

4.2 Funkcie pečene

Pečeň je súčasne orgánom trávenia, krvného obehu a metabolizmu všetkých typov, vrátane hormonálnych. Vykonáva viac ako 70 funkcií. Pozrime sa na tie hlavné. Medzi najdôležitejšie úzko súvisiace funkcie pečene patrí všeobecná metabolická (účasť na intersticiálnom metabolizme), vylučovacia a bariérová. Vylučovacia funkcia pečene zabezpečuje uvoľňovanie viac ako 40 zlúčenín z tela žlčou, ktoré si pečeň sama syntetizuje, ale aj zachytí z krvi. Na rozdiel od obličiek vylučuje aj látky s vysokou molekulovou hmotnosťou a nerozpustné vo vode. K látkam vylučovaným pečeňou ako súčasť žlče patria žlčové kyseliny, cholesterol, fosfolipidy, bilirubín, mnohé bielkoviny, meď atď. Tvorba žlče začína v hepatocyte, kde vznikajú niektoré jej zložky (napríklad žlčové kyseliny) , zatiaľ čo iné sú zachytené z krvi a koncentrujú sa. Vznikajú tu aj párové zlúčeniny (konjugácia s kyselinou glukurónovou a inými zlúčeninami), čo pomáha zvyšovať rozpustnosť pôvodných substrátov vo vode. Z hepatocytov sa žlč dostáva do systému žlčovodov, kde dochádza k jej ďalšej tvorbe v dôsledku sekrécie alebo reabsorpcie vody, elektrolytov a niektorých nízkomolekulárnych zlúčenín.

Bariérovou funkciou pečene je chrániť telo pred škodlivými účinkami cudzích látok a metabolických produktov a udržiavať homeostázu. Bariérová funkcia sa vykonáva vďaka ochrannému a neutralizačnému účinku pečene. Ochranný účinok zabezpečujú nešpecifické a špecifické (imunitné) mechanizmy. Prvé sú primárne spojené s hviezdicovými retikuloendoteliocytmi, ktoré predstavujú najdôležitejšiu zložku (až 85 %) systému mononukleárnych fagocytov. Špecifické ochranné reakcie sa uskutočňujú v dôsledku aktivity lymfocytov pečeňových lymfatických uzlín a protilátok, ktoré syntetizujú. Neutralizačný účinok pečene zabezpečuje chemickú premenu toxických produktov, ktoré prichádzajú zvonku, ako aj vznikajúce pri intersticiálnom metabolizme. V dôsledku metabolických premien v pečeni (oxidácia, redukcia, hydrolýza, konjugácia s kyselinou glukurónovou alebo inými zlúčeninami) sa toxicita týchto produktov znižuje a (alebo) zvyšuje ich rozpustnosť vo vode, čo umožňuje ich odstránenie z tela .

4.3 Úloha pečene v metabolizme

Vzhľadom na metabolizmus bielkovín, tukov a sacharidov sme sa opakovane dotkli pečene. Pečeň je najdôležitejším orgánom vykonávanie syntézy bielkovín. Produkuje všetok krvný albumín, prevažnú časť koagulačných faktorov, proteínové komplexy (glykoproteíny, lipoproteíny) atď. K najintenzívnejšiemu rozkladu bielkovín dochádza aj v pečeni. Podieľa sa na metabolizme aminokyselín, syntéze glutamínu a kreatínu; Tvorba močoviny sa vyskytuje takmer výlučne v pečeni. Pečeň hrá významnú úlohu v metabolizme lipidov. V podstate sa v nej syntetizujú triglyceridy, fosfolipidy a žlčové kyseliny, vzniká tu značná časť endogénneho cholesterolu, oxidujú sa triglyceridy a vznikajú acetónové telieska; Žlč vylučovaná pečeňou je dôležitá pre štiepenie a vstrebávanie tukov v črevách. Pečeň sa aktívne podieľa na intersticiálnom metabolizme uhľohydrátov: produkuje cukor, oxiduje glukózu a syntetizuje a rozkladá glykogén. Pečeň je jedným z najdôležitejších zásobární glykogénu v tele. Účasť pečene na metabolizme pigmentu je tvorba bilirubínu, jeho zachytávanie z krvi, konjugácia a vylučovanie do žlče. Pečeň sa podieľa na biologickom metabolizme účinných látok- hormóny, biogénne amíny, vitamíny. Tu sa tvoria aktívne formy Niektoré z týchto zlúčenín sa ukladajú a inaktivujú. Úzko súvisí s pečeňou a metabolizmom mikroelementov, pretože pečeň syntetizuje proteíny, ktoré transportujú železo a meď v krvi a pre mnohé z nich pôsobí ako zásobáreň.

Činnosť pečene ovplyvňujú ostatné orgány nášho tela a čo je najdôležitejšie, je pod neustálou a neutíchajúcou kontrolou nervového systému. Pod mikroskopom môžete vidieť, že nervové vlákna husto prepletajú každý pečeňový lalôčik. Ale nervový systém má viac než len priamy vplyv na pečeň. Koordinuje prácu iných orgánov, ktoré ovplyvňujú pečeň. To platí predovšetkým pre orgány vnútornej sekrécie. Dá sa považovať za preukázané, že centrálny nervový systém reguluje činnosť pečene – priamo alebo prostredníctvom iných systémov tela. Nastavuje intenzitu a smer metabolických procesov v pečeni v súlade s potrebami organizmu tento moment. Biochemické procesy v pečeňových bunkách zase spôsobujú podráždenie citlivých nervové vlákna a tým ovplyvniť stav nervového systému.

Bielkoviny, tuky a sacharidy sú pre naše telo veľmi dôležité. Stručne povedané, bielkoviny sú základom všetkých bunkových štruktúr, hlavným stavebným materiálom, tuky sú energiou a plastom, sacharidy sú zdrojom energie v tele. Ich správny pomer a včasná konzumácia je správna vyvážená výživa, a to je zase zdravý človek.

Pečeň vykonáva komplexnú a rôznorodú prácu, ktorá je veľmi dôležitá pre zdravý metabolizmus. Keď živiny vstúpia do pečene, premenia sa na nové chemická štruktúra, sú tieto spracované látky posielané do všetkých orgánov a tkanív, kde sa premieňajú na bunky nášho tela a časť z nich sa ukladá v pečeni, kde tu tvorí akési depot. V prípade potreby opäť vstupujú do krvi. Pečeň sa teda podieľa na metabolizme každej potravinovej látky a ak sa odstráni, človek okamžite zomrie.

Bibliografia:

1.A.A. Markosyan: Fyziológia;

2.V.M. Pokrovsky: Fyziológia človeka 2003.

Stepan Panov článok: Metabolizmus bielkovín v ľudskom tele 2010.

Wikipedia

L.A. Chistovich: Fyziológia človeka 1976

N.I. Volkov, Biochémia svalovej činnosti 2000. - 504 s.

Leninger, A. Základy biochémie / A. Leninger. - M.: Mir, 1985.

V. Kumar: Patanatómia Robbinsových a Cothranových chorôb 2010

Doučovanie

Potrebujete pomôcť so štúdiom témy?

Naši špecialisti vám poradia alebo poskytnú doučovacie služby na témy, ktoré vás zaujímajú.
Odošlite žiadosť s uvedením témy práve teraz, aby ste sa dozvedeli o možnosti konzultácie.

V priebehu života človek zje asi 10 ton sacharidov. Sacharidy sa do tela dostávajú najmä vo forme škrobu. Po rozklade na glukózu v tráviacom trakte sa sacharidy absorbujú do krvi a absorbujú bunkami. Rastlinné potraviny sú obzvlášť bohaté na sacharidy: chlieb, obilniny, zelenina, ovocie. Živočíšne produkty (s výnimkou mlieka) majú nízky obsah sacharidov.

Sacharidy sú hlavným zdrojom energie najmä pri intenzívnej svalovej práci. Telo dospelých prijíma viac ako polovicu energie zo sacharidov. Konečnými produktmi metabolizmu uhľohydrátov sú oxid uhličitý a voda.

V krvi sa množstvo glukózy udržiava na relatívne konštantnej úrovni (asi 0,11 %). Zníženie hladiny glukózy spôsobuje zníženie telesnej teploty, narušenie nervového systému a únavu. Pečeň hrá dôležitú úlohu pri udržiavaní konštantnej hladiny cukru v krvi. Zvýšenie množstva glukózy spôsobuje jej ukladanie v pečeni vo forme rezervného živočíšneho škrobu - glykogén. Glykogén sa mobilizuje v pečeni pri poklese hladiny cukru v krvi. Glykogén sa tvorí nielen v pečeni, ale aj vo svaloch, kde sa ho môže hromadiť až 1-2%. Zásoby glykogénu v pečeni dosahujú 150 g. Pri hladovaní a svalovej práci sa tieto zásoby znižujú.

Zvyčajne sa pri konzumácii veľkého množstva sacharidov objaví cukor v moči, a tým sa hladina cukru v krvi vyrovná.

Krv však môže obsahovať aj pretrvávajúci nárast obsah cukru, ktorý sa nevyrovná. K tomu dochádza, keď je narušená funkcia endokrinných žliaz (napríklad pankreasu), čo vedie k rozvoju ochorenia cukrovka. Pri tomto ochorení sa stráca schopnosť viazať cukor na glykogén a začína sa zvýšené vylučovanie cukru močom.

Význam glukózy pre telo sa neobmedzuje len na jej úlohu ako zdroja energie. Glukóza je súčasťou cytoplazmy, a preto je nevyhnutná pri tvorbe nových buniek, najmä počas obdobia rastu.

Sacharidy sú tiež dôležité v metabolizme centrálneho nervového systému. Pri prudkom poklese množstva cukru v krvi sa pozorujú poruchy nervového systému. Vyskytujú sa kŕče, delírium, strata vedomia a zmeny srdcovej činnosti. Ak takémuto človeku podajú do krvi glukózu alebo bežný cukor na jedenie, potom po chvíli tieto závažné príznaky zmiznú.

Cukor z krvi úplne nezmizne, aj keď chýba v potrave, pretože uhľohydráty sa v tele môžu tvoriť z bielkovín a tukov.

Potreba glukózy v rôznych orgánoch nie je rovnaká. Mozog zadrží až 12 % dodanej glukózy, črevá – 9 %, svaly – 7 %, obličky – 5 %. Slezina a pľúca nespotrebúvajú takmer žiadnu glukózu.

Metabolizmus tukov

Celkové množstvo tuku v ľudskom tele sa značne líši a dosahuje v priemere 10-12% telesnej hmotnosti a v prípade obezity môže dosiahnuť 50% telesnej hmotnosti. Množstvo rezervného tuku závisí od charakteru stravy, množstva skonzumovanej potravy, pohlavia, veku atď.

Tuk prijatý z potravy sa v tráviacom trakte štiepi na glycerol a mastné kyseliny, ktoré sa vstrebávajú najmä do lymfy a len čiastočne do krvi.

Mastné kyseliny sa pri vstrebávaní zmydelňujú, čiže spolu s alkáliami a žlčovými kyselinami tvoria rozpustné komplexy, ktoré prechádzajú sliznicou čreva. Už v bunkách črevného epitelu sa syntetizuje tuk charakteristický pre tento organizmus.

Lymfatickým a obehovým systémom sa tuky dostávajú najmä do tukového tkaniva, ktoré je pre telo zásobárňou tuku. Veľa tuku je v podkoží, okolo niektorých vnútorných orgánov (napríklad obličky), ako aj v pečeni a svaloch.

Tuk telo využíva ako bohatý zdroj energie. Pri rozklade 1 g tuku v tele sa uvoľní viac ako dvakrát viac energie ako pri rozklade rovnakého množstva bielkovín alebo sacharidov. Tuky sú tiež súčasťou buniek (cytoplazma, jadro, bunkové membrány), kde je ich množstvo stabilné a konštantné. Hromadenie tuku môže slúžiť aj iným funkciám. Napríklad podkožný tuk bráni zvýšenému prenosu tepla, perinefrický tuk chráni obličku pred otlakmi atď.

Nedostatok tuku v potrave narúša činnosť centrálneho nervového systému a reprodukčných orgánov a znižuje odolnosť voči rôznym chorobám.

Tuky sa v tele syntetizujú nielen z glycerolu a mastných kyselín, ale aj z metabolických produktov bielkovín a sacharidov.

To je základ pre prax výkrmu hospodárskych zvierat na bravčovú masť.

Druhová špecifickosť tukov je menej výrazná ako druhová špecifickosť bielkovín. Dokazujú to experimenty uskutočnené na psoch. Psy boli nútené dlho hladovali, a keď stratili takmer všetok rezervný tuk, jeden z nich dostal jedlo olej z ľanových semienok a druhý - jahňací tuk. Po určitom čase sa zistilo, že vlastný tuk prvého psa sa stal tekutým a niektorými vlastnosťami pripomínal ľanový olej a tuk druhého psa bol konzistenciou podobný jahňaciemu tuku.

Niektoré nenasýtené mastné kyseliny potrebné pre telo (linolová, linolénová a arachidónová) sa musia dostať do tela v hotovej forme, pretože si ich nedokáže syntetizovať. Nenasýtené mastné kyseliny sa nachádzajú v rastlinných olejoch (najviac ich je v ľanovom a konopnom oleji). V slnečnicovom oleji je veľa kyseliny linolovej. To vysvetľuje vysokú nutričnú hodnotu margarínu, ktorý obsahuje značné množstvo rastlinných tukov.

S tukmi telo dostáva vitamíny v nich rozpustné (vitamíny A, D, E atď.), ktoré sú pre človeka životne dôležité.

Na 1 kg hmotnosti dospelého človeka denne treba dodať 1,25 g tuku z potravy (60 – 80 g denne).

V bunkách tela sa tuky pôsobením bunkových enzýmov (lipáz) rozkladajú na glycerol a mastné kyseliny. Transformácia glycerolu (za účasti ATP) končí tvorbou oxidu uhličitého a vody. Mastné kyseliny pod pôsobením mnohých enzýmov prechádzajú zložitými transformáciami s tvorbou medziproduktov octová kyselina, ktorý sa potom premení na kyselinu acetoctovú. Konečnými produktmi metabolizmu mastných kyselín sú oxid uhličitý a voda. Premeny nenasýtených mastných kyselín v organizme ešte nie sú dostatočne prebádané.

Ministerstvo školstva a vedy Ruskej federácie

Federálna štátna autonómna vzdelávacia inštitúcia vyššieho odborného vzdelávania „Volgogradská štátna univerzita“

Ústav prírodných vied

Katedra bioinžinierstva a bioinformatiky

Práca na kurze

V odbore „Fyziológia človeka a zvierat“

na tému: „Funkcie metabolizmu tukov, bielkovín a sacharidov v závislosti od typu výživy“

Volgograd 2013

Úvod

Dvadsiate storočie sa stalo storočím pokroku, ako aj mnohých inovácií v živote ľudí, no stalo sa aj storočím nových chorôb. Do popredia sa dostal AIDS, pohlavné choroby, psychosomatické choroby. V tomto ohľade často zostáva v tieni ďalšia choroba spojená s pokrokom. Toto je obezita a bez ohľadu na to, aké zvláštne sa to môže zdať, dystrofia. V živej prírode nenájdeme medzi zvieratami stopy obezity, výnimkou sú len domáce zvieratá, ktorých existencia úzko súvisí s človekom.

Vysvetlením toho všetkého je pokrok v sociálnom a ekonomickom živote organizmu. Obezita bola v primitívnych spoločnostiach veľmi zriedkavá. Obezita sa spájala najmä so zdravotnými problémami či hormonálnymi problémami. V časoch veľkých civilizácií bola obezita skôr atribútom majetných, bohatých ľudí, ktorí si mohli dovoliť viac „spracovaných potravín“. V minulosti boli bohatí, prosperujúci ľudia obéznejší ako chudobní ľudia. Dnes má tento obraz tendenciu sa meniť; obézni ľudia sa častejšie vyskytujú v najchudobnejších segmentoch populácie, zatiaľ čo u bohatých je väčšia pravdepodobnosť, že budú sledovať svoje vzhľad, a v dôsledku toho sa stali štíhlejšími.

Ale to je len trend, ktorý sa neobjavuje všade. S odvolaním sa na históriu možno pochopiť, že obezita je vedľajším produktom civilizácie (napríklad Egypt a Rímska ríša), v súčasnosti je tento jav výrazný najmä v Spojených štátoch, kde je podľa odborníkov 64 % populácia je príliš obézna a ďalších 20 % je obéznych.

Cvičím, snažím sa kontrolovať svoju stravu, snažím sa ju urobiť racionálnejšou a zdravšou. Preto by som sa rád dozvedel viac o rôznych procesoch, ktoré sa vyskytujú počas metabolizmu, aby som sa naučil prepojenie výživy a metabolizmu.

Predmetom štúdia práce v kurze sú vlastnosti metabolizmu.

Témou sú rôzne druhy výživy.

Cieľom práce je študovať vlastnosti spojené s metabolizmom počas rôzne druhy výživa.

V súvislosti s účelom práce v kurze boli identifikované tieto úlohy:

Preštudujte si vlastnosti bielkovín, tukov, sacharidov.

Preštudujte si hlavné moderné typy výživy.

Experimentujte so zmenou svojho obvyklého typu výživy.

Kapitola 1. Metabolizmus

Metabolizmus začína vstupom živín do gastrointestinálneho traktu, ako aj vzduchu do pľúc.

Prvou fázou metabolizmu je štiepenie sacharidov, tukov a lipidov. Rozklad nastáva na aminokyseliny, mono- a disacharidy, glycerol, mastné kyseliny a iné vo vode rozpustné zlúčeniny. Chemické premeny látok, ktoré sa vyskytujú v bunkách, transport živín a kyslíka do tkanív, sú druhým stupňom metabolizmu. Mnoho procesov prebieha súčasne, napríklad: rozklad živín na konečné produkty metabolizmu, syntéza jednotlivých častí cytoplazmy, syntéza enzýmov a hormónov. Počas procesu rozkladu látok prebieha separácia energie, ktorá sa vynakladá na zabezpečenie procesov syntézy a činnosti každého orgánu jednotlivo aj celého organizmu ako celku. Poslednou etapou je odstraňovanie produktov rozpadu buniek, transport a ich vylučovanie obličkami, potnými žľazami, pľúcami a črevami. Procesy anabolizmu a katabolizmu sú v tele vyvážené. Vďaka procesom anabolizmu je zabezpečený rast a zvýšenie telesnej hmotnosti. Katabolické procesy vedú k strate telesnej hmotnosti a deštrukcii tkanivových štruktúr. Na doplnenie nákladov, ktoré organizmu počas života vzniknú, je potrebné zabezpečiť mu konzumáciu z vonkajšieho prostredia sacharidov, bielkovín a lipidov, vody, minerálnych solí a vitamínov. Množstvo a pomer živín musí zodpovedať životným podmienkam organizmu a jeho celkovému stavu. Dôležitú úlohu pri udržiavaní tejto rovnováhy zohráva vylučovacia sústava, ktorá čistí telo od finálnych produktov rozkladu.

1.1 Metabolizmus bielkovín

Bielkoviny zaujímajú popredné miesto medzi všetkými organickými prvkami a tvoria viac ako 50% hmoty celej bunky.

Celý metabolizmus je zabezpečený prácou enzýmov, čo sú bielkoviny v prírode. Všetky motorické funkcie zabezpečujú kontraktilné proteíny – aktín a myozín.

Všetky bielkoviny vstupujúce do tela majú buď plastický význam - doplnenie a novotvorbu rôznych štrukturálnych zložiek bunky, alebo energiu zmysel - ustanovenie telesnú energiu, ktorá vzniká pri rozklade bielkovín.

V tkanivách neustále prebiehajú procesy rozkladu bielkovín s uvoľňovaním nepoužitých metabolických produktov a spolu s tým aj syntéza bielkovín. Proteíny sú teda v nepretržitom dynamickom stave: dochádza k neustálej deštrukcii a obnove bielkovín. Rýchlosť rozkladu a obnovy bielkovín je rôzna a môže nastať od niekoľkých minút do 180 dní (priemerne 80 dní).

Pre normálny metabolizmus bielkovín musia byť rôzne aminokyseliny dodávané do tela s jedlom. Vylúčením jednej alebo druhej aminokyseliny, zmenou množstva aminokyselín vstupujúcich do tela sa dá posúdiť dôležitosť určitých aminokyselín pre telo. Desať z dvadsiatich aminokyselín (valín, leucín, histidín, tryptofán, fenylalanín, arginín, metionín, izoleucín, treonín a lyzín) sa nazývajú esenciálne a ľudské telo si ich nedokáže syntetizovať samo. Zvyšných desať aminokyselín sa nazýva neesenciálne a telo si ich dokáže syntetizovať. Niektoré aminokyseliny telo využíva ako energetický materiál, t.j. prechádza štiepením. Najprv sa v dôsledku deaminácie a straty skupiny NH2 tvoria amoniak a ketokyseliny. Amoniak ako toxická látka sa v pečeni neutralizuje premenou na močovinu a ketokyseliny sa rozkladajú na CO2 a H2O.

Ak chýbajú esenciálne aminokyseliny, dochádza k prudkému narušeniu syntézy bielkovín, k negatívnej dusíkovej bilancii, k zníženiu telesnej hmotnosti a zastaveniu rastu.

Nie všetky proteíny majú rovnaké zloženie aminokyselín, a preto bol zavedený koncept biologickej hodnoty potravinových proteínov. Proteíny, ktoré obsahujú celú sadu aminokyselín v takých množstvách, ktoré zabezpečujú normálne procesy syntézy, sú biologicky kompletné proteíny. V súlade s tým sú bielkoviny, ktoré neobsahujú určité aminokyseliny alebo ich obsahujú v malom množstve, menejcenné.

V tomto smere by ľudská strava nemala byť bohatá len na bielkoviny, mala by obsahovať aspoň 30 % bielkovín s vysokou biologickou hodnotou.

Biologická hodnota jedného proteínu sa líši od človeka k človeku. Pravdepodobne tento faktor nie je konštantný a môže sa meniť v závislosti od počiatočnej stravy, intenzity fyzickej aktivity, veku a osobných charakteristík osoby.

Dusíková bilancia je pomer množstva dusíka, ktoré vstúpilo do tela s jedlom zvonku a vylúčilo sa z neho. Množstvo bielkovín, ktoré prešlo rozkladom, sa posudzuje podľa množstva dusíka, ktoré bolo vylúčené z tela. 100 g bielkovín obsahuje 16 g dusíka. Tie. Telo vylúči 1 g dusíka, čo zodpovedá 6,25 bielkovinám. Za 24 hodín sa z tela dospelého človeka uvoľní asi 3,7 g dusíka, t.j. 3,7 * 6,25 = 23 g - hmotnosť zničeného proteínu. [Agajanyan]

Ako viac bielkovín vstupuje do tela, tým väčšie je uvoľňovanie dusíka z tela. Pri správnej výžive u dospelého človeka sa dusík, ktorý vstupuje do tela, rovná tomu, ktorý sa z neho odstráni. Tento stav sa nazýva dusíková rovnováha. Rovnováha dusíka nastáva pri výrazných výkyvoch v obsahu bielkovín v potravinách.

Keď príjem dusíka prevyšuje jeho výdaj, hovoríme o pozitívnej dusíkovej bilancii. V tomto prípade prevláda syntéza nad rozpadom. So zvyšujúcou sa telesnou hmotnosťou sa vždy pozoruje pozitívna dusíková bilancia. Vyskytuje sa pri raste tela, pri ťažkom silovom tréningu, v tehotenstve, po zotavení sa z vážnych chorôb.

Bielkoviny sa v tele neukladajú, takže ak veľké množstvo bielkovín pochádza z potravy, časť z nich sa využíva na plastové účely a zvyšok bielkovín na energetické účely.

Počas hladovania bielkovín, aj v prípadoch, keď príjem sacharidov, tukov, vody, vitamínov, minerálne soli dostatočne, dochádza k postupne rastúcemu úbytku telesnej hmotnosti, ktorý závisí od toho, že náklady na tkanivové bielkoviny nie sú kompenzované príjmom bielkovín do tela. Rastúce telo má obzvlášť ťažké časy s hladovaním bielkovín, ktoré v tomto prípade spôsobuje aj zastavenie rastu.

1.2 Metabolizmus lipidov

Tuky a iné lipidy (steroly, cerebrozidy, fosfatidy atď.) patria do rovnakej skupiny kvôli podobným fyzikálne a chemické vlastnosti: nerozpúšťajú sa vo vode, ale rozpúšťajú sa v organických rozpúšťadlách (éter, benzén, alkohol a pod.) Táto skupina látok je dôležitá aj pre energetický a plastický metabolizmus. Plastická úloha spočíva v tom, že sú súčasťou bunkových membrán a určujú ich vlastnosti. Tuky hrajú obrovskú energetickú úlohu. Ich výhrevnosť je viac ako dvojnásobná v porovnaní so sacharidmi a bielkovinami.

Väčšina tukov v tele je obsiahnutá v tukovom tkanive, malá časť je súčasťou bunkových štruktúr. Tukové kvapôčky v bunkách sú rezervným tukom, ktorý sa používa na energetické potreby.

Celkové množstvo tuku v tele zdravého človeka sa pohybuje od 10 do 20 % telesnej hmotnosti. U športovcov v súťažnom období môže tento podiel dosiahnuť 4,5 % a pri patologickej obezite až 50 %.

Množstvo rezervného tuku závisí od mnohých faktorov: od charakteru výživy, množstva energie vynaloženej počas svalovej aktivity, veku a pohlavia osoby.

Pri konzumácii potravy obsahujúcej čo i len malé množstvo tuku sa tuk stále ukladá v tele zvierat a ľudí. Ak sa jeden druh tuku dostáva do tela dlhodobo a hojne, potom sa môže zmeniť typové zloženie tuku uloženého v tele.

Pri bohatej strave uhľohydrátov a malom množstve tuku môže dôjsť k syntéze tukov v potravinách vďaka sacharidom.

Proces tvorby, ukladania a mobilizácie tuku z depa je regulovaný endokrinným a nervovým systémom. Zvýšenie koncentrácie glukózy teda znižuje rozklad triglyceridov a aktivuje ich syntézu. Pri veľkom množstve sacharidov v potrave sa triglyceridy ukladajú v tukovom tkanive, pri nedostatku sacharidov sa triglyceridy odbúravajú.

Množstvo hormónov výrazne ovplyvňuje metabolizmus tukov. Adrenalín a norepinefrín majú teda silný tuk mobilizujúci účinok, takže dlhodobá adrenalémia vedie k zníženiu zásoby tuku.

Glukokortikoidy naopak bránia mobilizácii tukov, pretože mierne zvyšujú hladinu cukru v krvi.

Je vedecky dokázané, že nervové vplyvy majú priamy vplyv na metabolizmus tukov. Sympatické vplyvy inhibujú syntézu triglyceridov a podporujú ich odbúravanie. Parasympatikus naopak podporuje hromadenie tuku.

Potraviny bohaté na lipidy obsahujú určité množstvo sterolov a fosfatidov, ktoré sú súčasťou bunkových štruktúr, napríklad bunkových membrán, jadrovej hmoty a cytoplazmy.

Nervové tkanivo Je obzvlášť bohatý na fosfatidy, ktoré sa syntetizujú v črevnej stene a v pečeni.

Skvelá hodnota majú steroly, najmä cholesterol, ktorý je súčasťou bunkových membrán a je zdrojom žlčových kyselín, hormónov nadobličiek, pohlavných žliaz, vitamínu D. Cholesterol však zohráva vedúcu úlohu aj pri vzniku aterosklerózy.

Cholesterol v krvi sa nachádza vo vnútri lipoproteínov, vďaka ktorým je cholesterol transportovaný.

1.3 Metabolizmus uhľohydrátov

Sacharidy plnia životne dôležitú energetickú funkciu a zohrávajú významnú úlohu v tele. Bezprostredným zdrojom energie v tele je glukóza v krvi. Možnosť jeho rýchlej extrakcie z depa, rýchlosť rozkladu a oxidácie poskytujú núdzovú mobilizáciu energetických zdrojov so zvyšujúcim sa výdajom energie pri emocionálnom vzrušení, pri intenzívnom zaťažení svalov a v iných prípadoch.

Hladina glukózy v krvi je 3,3 - 5,5 mmol/l. Centrálny nervový systém je obzvlášť citlivý na nízke hladiny glukózy v krvi (hypoglykémia). Už mierna hypoglykémia sa prejavuje rýchlou únavou a celkovou slabosťou. Ak hladina glukózy v krvi klesne na 2,2 - 1,7 mmol / l, pozorujú sa príznaky ako delírium, strata vedomia, kŕče, zmeny v lúmene kožné cievy, zvýšené potenie. Tento stav tela sa nazýva „hypoglykemická kóma“; všetky tieto poruchy sa rýchlo odstránia zavedením glukózy do krvi.

Pečeňový glykogén je rezervný, uložený sacharid. U dospelého človeka môže jeho množstvo dosiahnuť 150 – 200 g.. Pri pomerne pomalom toku glukózy do krvi nastáva tvorba glykogénu celkom rýchlo, takže po zavedení malého množstva sacharidov sa prejaví hyperglykémia, t.j. Nedochádza k zvýšeniu hladín glukózy v krvi. Ale ak sa do tela dostane veľké množstvo rýchlo absorbovaných a ľahko rozložiteľných sacharidov, potom dôjde k rýchlemu zvýšeniu hladiny glukózy v krvi. Tento typ hyperglykémie sa nazýva nutričný alebo nutričný.

Ak sacharidy v tele úplne chýbajú, potom sa v tele tvoria z produktov rozkladu bielkovín a tukov.

V krvi sa pri znižovaní množstva glukózy v pečeni rozkladá glykogén a glukóza sa dostáva do krvi, preto je zachovaná relatívna stálosť obsahu glukózy v krvi.

Glykogén sa ukladá aj vo svaloch, obsahuje ho asi 1-2%. Množstvo glykogénu vo svaloch počas pôstu klesá a počas pôstu sa zvyšuje dobrá výživa. Počas fyzickej aktivity dochádza pod vplyvom fosforylázy k zvýšenému rozkladu glykogénu, ktorý je jedným z „motorov“ svalová kontrakcia.

V živočíšnom organizme dochádza k rozkladu sacharidov anaeróbne na kyselinu mliečnu a k oxidácii produktov rozkladu sacharidov na CO2 a H2O.

Udržiavanie hladiny glukózy v krvi na úrovni 4,4-6,7 mmol/l je hlavným parametrom pre reguláciu metabolizmu sacharidov.

V roku 1849 Claude Bernard ukázal, že injekcia medulla oblongata (takzvaná injekcia cukru) do oblasti dna 4. komory spôsobuje zvýšenie hladiny cukru v krvi. Rovnaká hyperglykémia sa pozoruje pri podráždení hypotalamu. Úloha mozgovej kôry pri regulácii hladiny cukru demonštruje vznik hyperglykémie u športovcov pred dôležitými súťažami, alebo u študentov počas sedenia. Hypotalamus je centrálnym článkom v regulácii metabolizmu uhľohydrátov, ako aj miestom tvorby signálov, ktoré kontrolujú hladinu glukózy.

Inzulín má výrazný vplyv na metabolizmus uhľohydrátov, produkuje sa inzulín ?-bunky tkaniva ostrovčekov pankreasu. Pri podávaní inzulínu hladina cukru v krvi klesá. K tomu dochádza zvýšením spotreby glukózy v telesných tkanivách a zvýšením syntézy glykogénu v pečeni a svaloch. Jediným zdrojom znižovania hladiny glukózy v krvi je inzulín.

K zvýšeniu hladiny cukru v krvi dochádza v dôsledku pôsobenia mnohých hormónov. Toto je adrenalín, hormón drene nadobličiek; trijódtyronín a tyroxín - hormóny štítnej žľazy; glukokortikoidy - kôra nadobličiek; glukagón, ktorý sa vyrába ?-pankreatické bunky. Tieto hormóny sa v dôsledku jednosmernosti ich vplyvu na metabolizmus uhľohydrátov a funkčný antagonizmus často kombinujú pod pojmom „kontrinsulárne hormóny“.

Kapitola 2. Základné druhy výživy človeka

Všežravé (lat. omnivorae alebo lat. omniphagae) alebo Euryphages (zo starogréčtiny. ????? - „široký“ + iná gréčtina. ????? - „jedlík“) je schopnosť tela konzumovať rastlinnú aj živočíšnu potravu. Ľudia sú podľa biologickej definície klasifikovaní ako všežravce. Treba povedať, že neexistuje jediný argument v prospech toho, že človek je od prírody výlučne bylinožravý, väčšinou sa však vegetariáni snažia túto skutočnosť spochybniť. Ľudská všežravosť je založená na jeho anatómii a fyziológii. Ľudia sú tiež klasifikovaní ako všežravci, hoci samotný výraz doslova znamená „zožrať všetko“ – všežravce nemôžu jesť „všetko“, ale iba to, čo je ľahko dostupné a má určitú nutričnú hodnotu.

Vedci sú presvedčení, že človek nemôže byť výlučne jedák mäsa alebo vegetarián. Napríklad najbližší príbuzný človeka, šimpanz, ktorého genóm je na 95 % zhodný s ľudským genómom, konzumuje nielen rastlinnú potravu, ale aj hmyz, vajcia, vtáky a drobné živočíchy. Človek musel jesť rôzne jedlá v boji o existenciu, o prežitie druhu. Práve schopnosť jesť takmer akýkoľvek druh potravy umožňovala človeku zaberať obrovské územia, voľne migrovať a zároveň nebyť príliš závislý na prírodných potravinových zdrojoch.

Anatomické znaky tiež naznačujú, že ľudia sú všežravci. Ak venujete pozornosť zubom človeka, je jasne viditeľné rozdelenie na stoličky zamerané na mletie hrubého jedla a „dravé“ tesáky. Potrava zostáva v črevách dlhšie ako u mäsožravcov, čo je spôsobené dlhšími črevami.

To znamená, že človek je schopný stráviť nielen mäsité jedlá, ale aj hrubšie rastlinné potraviny s vlákninou.

Treba si uvedomiť, že pri konzumácii čisto živočíšnej potravy sa telo silne prekyslí, telesné bunky sa troskujú a začnú odumierať. Pre harmonický vývoj a život je potrebné jesť rastlinnú aj živočíšnu stravu v primeraných množstvách, aby sa udržala acidobázická rovnováha.

2.1 Samostatné napájanie

Prívrženci oddelenej výživy veria, že trávenie sa stáva oveľa ťažšie, ak sa do žalúdka dostanú potraviny, ktoré sú navzájom zle kompatibilné. Vtedy sa zle strávené jedlo ukladá v tele vo forme toxínov, odpadu a tuku. Teória je založená na skutočnosti, že na rozklad sacharidov je potrebné zásadité prostredie a na bielkoviny kyslé prostredie.

Niektoré látky sa budú horšie vstrebávať, ak súčasne zjeme jedlo obsahujúce dostatočne veľké množstvo bielkovín a sacharidov. Napríklad ovocie konzumované nalačno ho opúšťa po 15-20 minútach, a ak sa konzumovalo po mäse, môže v žalúdku ležať pomerne dlho a možno pozorovať aj procesy hnitia a kvasenia.

V dôsledku toho sa potrava dostáva do spodných častí tráviaceho traktu zle strávená, čo môže viesť k ukladaniu tuku a zvýšenému stresu celého tela. Nestrávené zvyšky jedla, ktoré sa hromadia v hrubom čreve, môžu spôsobiť akékoľvek ochorenia, ale aj zápchu. Podľa zástancov tohto typu výživy môže prechod na oddelenú výživu všetky tieto problémy odstrániť. Na základe teórie oddelenej výživy možno všetky produkty rozdeliť do niekoľkých skupín, ak produkty patria do rovnakej skupiny, potom sú navzájom dobre kompatibilné a ich spoločné používanie nepoškodzuje telo.

2.2 Nízkosacharidová diéta

Princíp nízkosacharidovej výživy je založený na znížení príjmu sacharidov v strave. Na tomto princípe je v súčasnosti založených mnoho diét. Teória o súvislosti medzi konzumáciou sacharidov a ich vplyvom na hladinu cukru v krvi je základom princípu výživy s prudkým poklesom sacharidov.

Zdravý človek má určitú hranicu hladiny glukózy v krvi. Dva hormóny (inzulín a glukagón), ktoré produkuje pankreas, udržujú hladinu cukru na správnej úrovni.

Ak hladina cukru v krvi prudko klesne, produkuje sa glukagón a ak stúpa, produkuje sa inzulín. Môžeme povedať, že inzulín je zodpovedný za dodávanie a distribúciu cukru do všetkých systémov ľudského tela.

U moderných ľudí sa hladina cukru v krvi takmer vždy prudko zvyšuje v dôsledku nekvalitných potravín a nesprávnej výživy. V potravinách je príliš veľa ľahko stráviteľných sacharidov. Inzulín je schopný poslať časť glukózy do krvi a prebytok ide do tukových zásob.

Cieľom nízkosacharidového stravovania je dosiahnuť stav ketózy, ku ktorému dochádza vtedy, keď je v tele málo sacharidov. Telo začne využívať tukové bunky na udržanie životných funkcií, pretože... nemá iný zdroj energie. Telo túto energiu dostáva v dôsledku rozpadu tukových buniek. Všetci kulturisti sa pred výkonmi uchyľujú k nízkosacharidovej výžive, aby „vysušili“ a odstránili prebytočné tukové usadeniny. Musíte však pochopiť, že takáto výživa je vhodná len počas súťažného obdobia, pretože... Dlhodobé obmedzenie sacharidov môže mať zlý vplyv na celkový stav organizmu a výkonnosť.

Vyznávači nízkosacharidovej výživy veria, že tento typ výživy je tradičný, pre ľudstvo originálny. Už v staroveku, pred naším letopočtom, ľudia jedli najmä zvieracie mäso. Len malú časť jeho stravy tvorili rastlinné potraviny, ktoré tvorili najmä komplexné sacharidy. Až po obrovskom čase bol človek schopný z rastlín odstrániť rýchlo stráviteľné sacharidy, ktoré viedli k zvýšeniu hladiny glukózy. Človek začal vyrábať bielu múku, cukor z repy a trstiny atď.

Nízkosacharidová výživa získala uznanie počas celého 20. storočia. Používal sa v boji proti epilepsii, cukrovka, choroby srdca. Výskumy dokázali, že priberanie nie je spôsobené len tzv. rýchlo, ale aj pomalé sacharidy. Takže hlavným postulátom nízkosacharidovej výživy je číselné zníženie akýchkoľvek sacharidov v dennej strave.

2.3 Vegetariánstvo

Vegetariánstvo (z lat. vegetabilis – rastlina), potravinový systém, ktorý vylučuje živočíšne produkty vrátane rýb a hydiny z ľudskej spotreby. Prívrženci vegetariánstva tvrdia, že výlučne rastlinná strava je prirodzenou výživou človeka. Tento smer má svoje vlastné rozdelenie na podtypy.

Lakto-vegetariánstvo.

Lakto-vegetariánstvo popiera konzumáciu mäsa, morských plodov a rýb. Konzumácia akýchkoľvek mliečnych výrobkov, vajec a medu je povolená. Tento stravovací systém je vo vegetariánstve najrozšírenejší.

Lakto-vegetariáni sa spoliehajú predovšetkým na etické úvahy a presvedčenia. Z konzumácie sú napríklad vylúčené niektoré druhy syrov, na výrobu ktorých sa používa živočíšne syridlo.

Lakto-vegetariánstvo.

Laktovegetariánstvo – od predchádzajúceho typu sa líši zákazom konzumácie slepačích vajec.

Prívrženci tohto typu veria, že keď človek zje vajíčko, zabije embryo, čo nie je o nič lepšie ako zjesť už dospelé zviera.

Ovo-vegetariánstvo.

Ovovegetariánstvo je typ, pri ktorom je povolená konzumácia vajec a medu, ale zakázaný je akýkoľvek druh mliečnych výrobkov. Sú založené na skutočnosti, že v modernej výrobe sa vajíčka získavajú neoplodnené, čo znamená, že ani potenciálne vajíčka nie sú živé bytosti.

Vegánstvo.

Vegánstvo je najprísnejším typom vegetariánstva. Prívrženci tohto typu nepripúšťajú žiadne ústupky. Absolútne všetky produkty živočíšneho pôvodu sú vylúčené, takže nemôžete jesť mäso, ryby, morské plody, mliečne výrobky, vajcia a dokonca ani med. Vylúčiť by ste mali aj oblečenie z kožušiny a kože, želatínu, glycerín, ako aj výrobky testované na zvieratách.

Treba poznamenať, že z fyziologického hľadiska je úplne prijateľný iba tretí typ výživy, ktorý je schopný pokryť nutričné ​​potreby tela.

Vegetariánstvo sa v Európe začalo rozvíjať v 19. storočí. v krajinách, kde boli rastlinné potraviny najdostupnejšími zásobami. V Rusku sa vegetariánstvo udomácnilo o niečo neskôr, hlavne medzi náboženskými sektami.

Pri dodržiavaní vegetariánstva človek skonzumuje asi 300 druhov koreňovej zeleniny, zeleniny, asi 600 druhov ovocia a veľké množstvo druhov orechov. Orechy, strukoviny, špenát, pšenica, karfiol slúžia ako zdroje bielkovín. Zdrojom tukov sú rôzne rastlinné oleje – slnečnicový, ľanový, konopný, kokosový, orechový, mandľový, olivový atď.

2.4 Surová strava

Taký energetický systém<#"justify">Kapitola 3. Vplyv druhov výživy na metabolizmus

3.1 Vplyv nízkosacharidovej diéty na metabolizmus

Pretože sacharidy sa do tela nedostanú, tuky sa emulgujú, nasleduje lipolýza a štiepenie na mastné kyseliny a glycerol. Energiu pre život generuje ?-oxidácia. Pre vstup do bunky sa mastné kyseliny aktivujú tvorbou acyl-CoA. Tento proces vyžaduje dve energeticky bohaté anhydridové väzby ATP.

Aktivované mastné kyseliny vstupujú do mitochondriálnej matrice vo forme acylkarnitínu, ktorý je transmembránovým transportérom.

V mitochondriálnej matrici dochádza oxidačným cyklom reakcií k degradácii mastných kyselín, počas ktorých sa postupne odštiepujú C2 jednotky. Táto eliminácia vždy začína od karboxylového konca medzi C2 ( ?-atóm) a C3( ?-atóm). Z tohto dôvodu sa tento cyklus degradačných reakcií nazýva ?-Cyklus musí mnohonásobne pokračovať, aby došlo k úplnej degradácii mastnej kyseliny s dlhým reťazcom. Acetyl CoA sa prenesie na oxalacetát za vzniku citrátu. To. Aj keď telo nemá dostatok sacharidov, dochádza k procesu tvorby acetyl-CoA, ktorý je palivom pre tvorbu energie v Krebsovom cykle.

Dlhodobý pobyt tela v stave nedostatku sacharidov vedie k hypoglykémii, ospalosti, slabosti, závratom a bolestiam hlavy, nevoľnosti a poteniu. Na pozadí nedostatku sacharidov dochádza v organizme k zvýšenej spotrebe bielkovín, čo vedie k veľkému zaťaženiu pečene a obličiek splodinami rozpadu, dochádza k prepätiu sekrečnej funkcie tráviaceho traktu, zvýšenie hnilobných procesov, akumulácia produktov metabolizmu dusíka, s posunom na kyslú stranu. Veľké množstvo bielkovín vedie k hromadeniu purínov - kyseliny močovej - v tele, čo zvyšuje pravdepodobnosť urolitiázy.

Vplyv vegetariánstva a surovej stravy na metabolizmus. Pri konzumácii len rastlinnej a surovej stravy nie je telo nasýtené tak dôležitými plnohodnotnými bielkovinami. Hoci rastliny obsahujú bielkoviny, sú neúplné (t. j. chýbajú im určité esenciálne aminokyseliny nachádzajúce sa v rybách, mlieku, vajciach a mäse), je tiež potrebné poznamenať, že rastlinné bielkoviny sú telom menej absorbované.

Obzvlášť často pri týchto typoch výživy je nedostatok metionínu, tryptofánu a lyzínu. Tryptofán je dôležitý pre rast, udržanie metabolizmu a zlepšenie dusíkovej bilancie. Lyzín je potrebný na zabezpečenie rastu a hematopoézy. Metionín zabraňuje obezite a hromadeniu tuku v pečeni.

3.2 Úloha bielkovín v metabolizme

Nedostatočný príjem bielkovín môže viesť k dystrofii, pretože... Ľudské telo nie je schopné syntetizovať bielkoviny z anorganických látok, čím svoje vlastné rozkladá. Tiež nedostatok bielkovín vedie k pomalšiemu rastu. Za zmienku tiež stojí, že proteíny sú hormóny a enzýmy, ktoré urýchľujú metabolické procesy a vykonávajú regulačnú funkciu. Preto nedostatok bielkovín vedie k narušeniu metabolických procesov.

Proteín hrá veľkú úlohu v činnosti centrálneho nervového systému. Nedostatok bielkovín môže viesť k zníženiu výkonnosti a pozornosti. Nedostatok bielkovín v potrave vedie k zmenám v endokrinnom systéme a zníženiu bariérovej funkcie.

3.3 Nedostatok tuku v tele

Tuky sú veľmi cenným energetickým materiálom.

Tuky sú súčasťou buniek, sú hlavnou zložkou bunkovej membrány a zabezpečujú vstrebávanie mnohých minerálov z čriev.

Preto môžeme konštatovať, že nedostatok tuku vedie k abnormálnemu vývoju buniek v tele, absorpcia vitamínov rozpustných v tukoch bude nemožná a v tele bude nedostatok energie.

Veľké množstvo rastlinných potravín môže viesť k prebytku vlákniny, čo spôsobuje preťaženie čriev.

To. môžeme konštatovať, že vegetariánstvo a raw foodizmus nemožno odporučiť ako trvalú diétu.

Samostatné jedlo

Táto teória sa snaží odpovedať na otázku, ako sa správne stravovať. V porovnaní s inými výživovými systémami táto teória zohľadňuje proces trávenia najviac.

Teória oddeleného napájania vychádza zo základného pravidla: pretože Na trávenie niektorých potravín je potrebné kyslé prostredie, iné zasa zásadité, potom je potrebné rozdeliť jedlá podľa tohto kritéria, čo vám umožní lepšie stráviť a asimilovať potravu a zrýchli váš metabolizmus.

Odborníci na výživu sú k tomuto typu výživy dosť skeptickí a poukazujú na to, že racionalitu oddelenej výživy nemožno vysvetliť procesmi fermentácie a rozkladu, pretože pri normálnom fungovaní gastrointestinálneho traktu a absencii nedostatku enzýmov je rozpad jednoducho nemožný.

E. Chedia verí: „Ľudský žalúdok je určený na trávenie zmiešanej potravy a nie jej jednotlivých druhov.

Lekár kritizoval aj oddelený systém výživy lekárske vedy, profesor Výskumného ústavu výživy Ruskej akadémie lekárskych vied L.S. Vasilevskaya, ktorá poznamenala, že hypotézy, ktoré sú základom tohto výživového systému, nesúhlasia so skutočnými.

Pri oddelenom jedení musí ľudské telo neustále produkovať sekréty, aby sa zlepšilo normálne vstrebávanie živín z čriev, a to je ďalšia záťaž pre gastrointestinálny trakt.

Kapitola 4. Experimentálna časť

4.1 Experimentálne stanovenie zmien metabolizmu v dôsledku zmien typu výživy

metabolizmus bielkovín potravinového typu

Účel práce: osobným príkladom identifikovať, aké zmeny v tele budú pozorované v dôsledku zmien v type výživy.

Podmienky experimentu: dvaja študenti (vrátane autora práce) budú pod dohľadom 10 dní. Predpokladom je zmena zaužívaného typu výživy pri zachovaní fyzická aktivita.

Postup prác: v prvý deň experimentu sa obe subjekty podrobia kontrolnému váženiu. Pre každý individuálna strava, každý účastník experimentu bude mať rôzne druhy výživy. Približný kalorický príjem a spotreba sú vopred vypočítané. Po 5 a 10 dňoch sa vykonajú kontrolné merania čistoty štúdie. Na základe skúseností sa pre každý zo subjektov vyvodí záver o tom, ako zmenená strava ovplyvnila telo v priebehu desiatich dní.

Predmet #1

Počiatočná hmotnosť 63,7 kg.

Počiatočný typ výživy je všežravý s prevahou bielkovinových potravín, komplexných sacharidov, ovocia a zeleniny v strave. Malá konzumácia sladkých a mastných jedál (okrem tučných rýb).

Pohybová aktivita: 3 dni v týždni dochádzka telocvičňa 1,5 hodiny na tréning, 1 deň v týždni hrať futbal 1,5 hodiny.

Približná denná strava.

Čaj, balenie tvarohu 200 g (202 kcal), 50 g ražného chleba (107 kcal).

Jablko 150 g (60 kcal) + proteínový koktail (145 kcal).

g ryže (323 kcal), 50 g chleba (107 kcal), kuracie prsia 100 g (137 kcal).

Proteínový koktail(145 kcal).

Kuracie prsia 200 g (274 kcal), 200 g paradajok (40 kcal).

g tvarohu (202 kcal).

Spolu: 1740 kcal za deň a 17400 kcal na desať dní.

Približná nová diéta: k druhu potravín, ktoré sú k dispozícii, sa každý deň pridáva 200 g mliečnej čokolády (547 kcal) a namiesto varenej ryže teraz strava obsahuje vyprážané zemiaky a namiesto kuracie prsia- rezne (250 kcal na obed a 500 kcal na večeru).

Celkom: 1740 - (323+274+137) + (320 + 250 + 500+ 547*2) = 3123 kcal za deň a 31230 kcal na desať dní.

Spotrebované kalórie:

V tréningové dni: 3000 kcal

V deň futbalového zápasu: 2500 kcal

V dňoch bez športu: 2100 kcal

Celkovo za desať dní bolo 5 tréningov a 2 futbalové zápasy, 3 dni bolo voľno od športu.

Celkom: 3000*5+2500*2+2100*3=26300 kcal

Predmet č.2.

Počiatočná hmotnosť 77,7 kg

Počiatočný typ výživy je všežravý s prevahou tučných jedál (šaláty s majonézou, halušky s majonézou, zemiaky atď.) a sladkostí, sacharidové jedlo.

Pohybová aktivita: nízka fyzická aktivita, sedavý spôsob života, cezpoľný beh 1x týždenne.

Približná denná strava: približná diéta Je dosť ťažké rozobrať to bod po bode, pretože... každý deň sa líši od toho nasledujúceho, môžete si však urobiť všeobecný zoznam: 3 koláče so zemiakmi (307 * 3), čaj s cukrom (120 kcal), halušky s majonézou (400 kcal), 400 g bieleho chleba (900 ), 200 g čokolády (547), banány (200), rezne (500), 1 liter mlieka (580).

Celkový priemer: 4468 kcal za deň a 44680 kcal za 10 dní

Novým typom stravovania je vegetariánstvo.

Nová vzorová diéta:

Ražný chlieb 50 g (107 kcal), dve vajcia (170 kcal).

Jablko 150 g (60 kcal), banán (100 kcal).

Pohánka (330 kcal), ražný chlieb (107 kcal).

Ryža (323 kcal), ražný chlieb 50 g (107 kcal).

Plnotučné mlieko 200 g (120 kcal).

Spolu: 1424 kcal za deň a 14240 kcal na desať dní.

Výsledky experimentu:

Predmet č.1. Po 5 dňoch experimentu sa zaznamená zvýšenie telesnej hmotnosti, ktorá je teraz 64,9. Na konci experimentu sa hmotnosť subjektu zastavila na 66,7 kg. Subjekt zaznamenáva zvýšené potenie (najmä počas cvičenia), zvýšené močenie a výkaly.

Predmet č.2. Po 5 dňoch experimentu došlo k poklesu telesnej hmotnosti na 75,9 kg a po 10 dňoch už bola telesná hmotnosť 74,1 kg. Subjekt zaznamenáva zníženie potenia a ťažkosti v bruchu, zníženie močenia a výkalov.

Záver

Aby sa predišlo problémom s nadváhu, metabolizmus, zdravie, treba sa stravovať racionálne. Racionálna výživa je proces vstupu látok do organizmu s ich následnou asimiláciou, ktoré sú potrebné na pokrytie nákladov na plasty a energiu, na obnovu a stavbu tkanív a reguláciu funkcií. Pre normálny vývoj, rast a vitálne funkcie potrebuje telo tuky, bielkoviny, sacharidy, minerálne soli a vitamíny v dostatočnom množstve.

Základné princípy racionálnej výživy sú:

) Počas dňa by mal človek zjesť približne rovnaký počet kalórií, koľko spotreboval v dôsledku fyzickej aktivity;

) Približný pomer bielkovín, lipidov a uhľohydrátov by mal byť 1: 1,2: 4, 6, potom sa v tele všetky dôležité látky racionálne využijú, nebude existovať možnosť metabolických porúch;

) V strave by mala byť určitá diéta, je vhodné jesť v rovnakom čase. Nezabudnite, že raňajky by mali byť hlavným jedlom, zatiaľ čo večer je lepšie zdržať sa tučných a sladkých jedál;

) Konzumované jedlo by malo byť rozmanité, pretože... telo musí dostávať všetky látky potrebné pre rast a vývoj;

) V jedle treba striedmosť, neprejedať sa, môže to viesť k zhoršeniu metabolizmu.

Na základe výsledkov experimentu môžeme konštatovať, že u subjektu č.1 došlo po zmene stravy k zhoršeniu metabolizmu, čo viedlo k priberaniu, u subjektu č.2 naopak metabolizmus začal postupovať rýchlejšie, nakoľko preukázané znížením telesnej hmotnosti.

Bibliografia

1.Vegetariánstvo. Hádanky a lekcie. Úžitok a škoda. Zholondz M.Ya., 1999

2.Základy fyziológie človeka. Agadzhanyan N.A. Druhé vydanie, prepracované; M., Univerzita RUDN 2001.

.Samostatné jedlá v Rusku. V.N. Markova, Minsk, „Literatúra“, 1998.

.Fyziológia človeka. Zväzok dva. Spracoval V.M. Pokrovsky; M. Medicine 1997.

5. Vplyv diét na metabolizmus // Elektronický zdroj //

Nízkosacharidová diéta // Elektronický zdroj //

Základné typy napájania // Elektronický zdroj

Samostatné napájanie//elektronický zdroj//

Surová strava // elektronický zdroj //

Sacharidy, tuky a bielkoviny sú zdrojom energie pre ľudí // Elektronický zdroj

Proteíny sú najzložitejšie látky tela a základ bunkovej protoplazmy. Bielkoviny sa v tele nedajú tvoriť z tukov, sacharidov ani iných látok. Obsahujú dusík, uhlík, vodík, kyslík a niektoré - síru a iné chemické prvky v extrémne malých množstvách. Aminokyseliny sú najjednoduchšie štrukturálne prvky („stavebné kamene“), ktoré tvoria proteínové molekuly ľudských buniek, tkanív a orgánov. Sú to organické látky so zásaditými a kyslými vlastnosťami. Štúdia štruktúry rôznych proteínov odhalila, že obsahujú až 25 rôznych aminokyselín. Vedci z rôznych krajín pracujú na umelej syntéze bielkovín. V tomto smere sa už dosiahli určité úspechy. Proteíny sa vyznačujú veľkou špecifickosťou. Líšia sa od seba zložením a spôsobom spájania jednotlivých aminokyselín navzájom, ako aj prítomnosťou ďalších zložiek v molekule, ako je kyselina fosforečná, sacharidové a lipoidné (tukové) skupiny atď. proteín má charakteristické vlastnosti, ktoré patria len jemu. Napríklad svalové kontrakcie sú spojené so špeciálnymi vlastnosťami proteínov myozínu a aktínu, ktoré sú súčasťou svalov ľudského tela. Proteínový pigment krvi - hemoglobín - je nosičom kyslíka. Všetky enzýmy zodpovedné za trávenie sú bielkovinové látky rôzneho charakteru. Niektoré hormóny majú zložitú proteínovú štruktúru.

Poznanie zloženia určitých telesných bielkovín, ako aj potravinových bielkovín, nám umožňuje presne určiť potrebu rôznych aminokyselín v ľudskom tele. Tak je možné správne určiť bielkovinovú hodnotu potravinových produktov a výberom produktov aktívne zasahovať do metabolizmu bielkovín v ľudskom organizme. Zistilo sa, že najcennejšie v ich zložení aminokyselín sú

bielkoviny živočíšneho pôvodu, teda bielkoviny mäsa, mlieka a vajec. Zo 100 gramov živočíšnych bielkovín prijatých s jedlom sa absorbuje 80-90%.

Tieto proteíny obsahujú esenciálne aminokyseliny, teda tie, ktoré sú Ľudské telo sa netvoria a chýbajú v bielkovinách rastlinnej potravy. Sovietski vedci sa domnievajú, že z 25 známych aminokyselín je 12 esenciálnych a všetky sa musia podávať spolu s jedlom. Ak v potrave chýba niektorá z esenciálnych aminokyselín, potom je narušená tvorba telesných bielkovín – ich syntéza. To vedie k strate hmotnosti av mladom tele - k spomaleniu rastu. Medzi esenciálne aminokyseliny patrí treonín, valín, leucín, izoleucín, lyzín, fenylalanín, tryptofán, metionín, arginín, histidín, tyrozín a cystín. Posledné štyri aminokyseliny, hoci môžu byť vytvorené z iných aminokyselín, sú však v malom množstve a musia sa podávať aj s jedlom.

Veveričky rastlinného pôvodu(chlieb, hrach, fazuľa a pod.) majú nižšiu biologickú hodnotu. Bielkoviny rastlinného pôvodu postrádajú jednu alebo druhú aminokyselinu, no pri určitej kombinácii rastlinných produktov si telo dokáže získať bielkoviny, ktoré sú preňho cenné.

Ako prebieha metabolizmus bielkovín v tele? Na zodpovedanie tejto otázky je najprv potrebné sledovať osud aminokyselín absorbovaných z čreva do krvi. Aminokyseliny putujú cez portálnu žilu do pečene. V tomto orgáne sa z niektorých syntetizujú zložitejšie látky – polypeptidy. Z pečene sa aminokyseliny a polypeptidy prenášajú krvou do celého tela a kombinujú sa s proteínmi rôznych buniek, pričom nahradia použité aminokyseliny. Najdôležitejšími konečnými produktmi rozkladu bielkovín v tele sú amoniak, močovina a kyselina močová. Amoniak vzniká pri takzvanej deaminácii aminokyselín, t.j. keď sa z nich odstráni vyššie diskutovaná aminoskupina. V pečeni sa amoniak čiastočne premieňa na močovinu. Kyselina močová Predpokladá sa, že krv pochádza priamo z tkanív a je produktom rozkladu komplexných proteínov - nukleoproteínov. Všetky produkty rozkladu bielkovín sa vylučujú z tela močom a potom.

Metabolizmus bielkovín v tele prebieha neustále a jeho intenzitu možno do určitej miery odhadnúť na základe výmeny dusíka, ktorý je hlavnou zložkou molekuly proteínu.

Stanovením množstva dusíka zavedeného s jedlom a množstva dusíka vylúčeného z tela močom a stolicou za deň možno stanoviť takzvanú dusíkovú bilanciu.

Ak je množstvo zavádzaného a uvoľňovaného dusíka rovnaké, potom je zrejmá dusíková rovnováha. Keď je množstvo dusíka zavedeného potravou väčšie ako množstvo vylúčeného, ​​nastáva pozitívna dusíková bilancia. Označuje prevahu procesov asimilácie (tvorby) bielkovín v tele nad procesmi ich deštrukcie (disimilácie).

Toto sa vyskytuje častejšie u detí a naznačuje normálny vývoj. Pozitívna dusíková bilancia je charakteristická aj pre obdobie zotavenia dospelých po infekčnom ochorení. Prevaha vylúčeného dusíka nad príjmom spôsobuje negatívnu dusíkovú bilanciu. V tomto prípade prevažujú procesy deštrukcie proteínu nad procesmi jeho tvorby. To všetko sa pozoruje počas pôstu alebo počas infekčných chorôb.

Metabolizmus bielkovín v tele podlieha komplexnej regulácii, na ktorej sa podieľa centrálny nervový systém a žľazy s vnútornou sekréciou. Z hormonálnych látok napomáhajú k posilneniu procesov disimilácie a rozkladu bielkovín hormón štítnej žľazy (tyroxín) a hormóny kôry nadobličiek (glukokortikoidy), hormón pankreasu (inzulín) a somatotropný hormón prednej hypofýzy ( rastový hormón) podporujú procesy tvorby (asimilácie) proteínových teliesok v tele.

Ak človek dlhodobo konzumuje potraviny obsahujúce málo bielkovín, rozvinie sa u neho vážne ochorenie, takzvaná nutričná dystrofia, čiže hladovka. Pacientom, ktorí sú chorí, vznikajú opuchy nôh, rúk a tváre, v brušnej dutine sa hromadí tekutina, objavuje sa hnačka a mentálne poruchy. Okrem všeobecných javov nedostatku bielkovín sa môžu vyskytnúť špecifické poruchy v dôsledku nedostatku konkrétnej aminokyseliny v potrave.

Napríklad pri nedostatku tryptofánu vzniká zakalenie očnej šošovky (katarakta). Ak je nedostatok cystínu, potom je rast vlasov oneskorený; absencia histidínu vedie k anémii a arginínu k spomaleniu rastu atď.

Aby človek poskytol všetky potrebné aminokyseliny, je potrebné zahrnúť denná dávka jesť čo najviac rôznych potravín. Denné menu by ste mali diverzifikovať, aby ste kompenzovali nedostatok niektorých aminokyselín. Sacharidy sú látky nachádzajúce sa najmä v rastlinnom svete. Skladajú sa z uhlíka, vodíka a kyslíka. V sacharidoch je atóm uhlíka spojený s molekulou vody. Existujú jednoduché a zložité sacharidy; jednoduché sacharidy sa inak nazývajú monosacharidy (monos – po grécky jeden) a komplexné sacharidy sa nazývajú polysacharidy (poly – mnoho). V tráviacom trakte sa vplyvom vhodných enzýmov polysacharidy štiepia na monosacharidy.

Hlavnou úlohou sacharidov v tele je ich energetické vlastnosti. Sú hlavným zdrojom, z ktorého ľudské orgány a tkanivá dostávajú energiu na tvorbu pohybov, tvorbu tepla, činnosť obehových a dýchacích orgánov, rôzne oxidačné procesy, t.j. všetko, čo možno definovať jedným slovom „životná činnosť“. “. 75 % energie, ktorú človek potrebuje, pochádza zo sacharidov. V tele sa sacharidy môžu tvoriť z tukov a bielkovín.

Normálne fungovanie organizmu prebieha za podmienok viac-menej konštantnej hladiny cukru v krvi, ktorá sa pohybuje medzi 80-120 mg na 100 g krvi. Všetok cukor vstrebaný v črevách sa dostáva cievami primárne do pečene, ktorá má schopnosť nadbytočný cukor zadržať, premeniť ho na živočíšny škrob, čiže glykogén a uložiť do zásoby. Zistilo sa, že ľudská pečeň obsahuje približne 150 gramov rezervného glykogénu, ktorý telo spotrebuje a ak jeho množstvo v krvi klesne pod normu, opäť sa premení na cukor.

Krvný cukor je telom intenzívne spotrebovaný, keď fyzická práca, psychická záťaž a pod.. V týchto prípadoch je potrebné konzumovať zvýšené množstvo cukru v rozpustenej forme. Rýchlo sa vstrebáva do krvi a doplní vzniknutý nedostatok v tele. Škrob obsiahnutý v chlebe a cereáliách tak rýchlo nedoplní nedostatok cukru v krvi, pretože sa z neho pomaly trávi a tvorí.

cukor vstupuje do krvi z čriev v malých častiach. Pokles hladiny cukru v krvi pod 40 mg na 100 g krvi spôsobuje bolestivý stav tela, ktorý sa prejavuje slabosťou, závratmi, hladom atď. Tento stav sa nazýva hypoglykémia. Dá sa ľahko eliminovať vyšitím pohára sladkého čaju.

Pri podávaní s jedlom veľké množstvá sacharidov a najmä cukru, môže vám rýchlo stúpnuť hladina cukru v krvi. Vysvetľuje to skutočnosť, že pečeň v tomto prípade nemá čas spracovať všetok cukor na glykogén a zvýšené množstvo cukru vstupuje do všeobecného obehu. Takzvaná potravinová hyperglykémia vzniká pri zvýšení hladiny cukru v krvi na 150 - 180 mg na 100 g krvi. Zároveň sa cukor začne z tela vylučovať obličkami. Uvoľňovanie cukru v moči sa nazýva glukozúria a je akousi účelnou reakciou tela. Zdraví ľudia by si mali pamätať, že by nemali naraz skonzumovať viac ako 100 gramov cukru. Časť cukru môže byť uložená ako glykogén vo svaloch a nervových bunkách, ale tento glykogén sa v prípade potreby používa iba v tkanive, v ktorom je uložený.

Cukor pri práci spotrebúvajú svaly a svalové tkanivo v tomto čase nevyužíva len krvný cukor, ale aj glykogén nachádzajúci sa v samotných svalových vláknach. Svalový glykogén sa rozkladá a produkuje cukor, ktorý sa používa na produkciu svalovej práce. Oxidácia cukru sa dostáva do štádia kyseliny mliečnej. V podmienkach normálneho krvného obehu sa kyselina mliečna vznikajúca pri svalovej práci čiastočne oxiduje a čiastočne premieňa späť na glykogén.

Pri nadmernej sacharidovej výžive sa cukor v tele mení na tuk. Pri nedostatočnej sacharidovej výžive sa naopak sacharidy môžu tvoriť z tuku. Metabolizmus uhľohydrátov je regulovaný nervovým systémom hlavne prostredníctvom žliaz s vnútornou sekréciou, hlavne cez pankreas a nadobličky. Dreň nadobličiek vylučuje adrenalín do krvi. Adrenalín, cirkulujúci v krvi, spôsobuje zvýšenú premenu pečeňového glykogénu na cukor, čo vedie k zvýšeniu hladiny cukru v krvi. A hyperglykémia, ako vedci jasne zistili, zvyšuje produkciu inzulínu pankreasom.

Inzulín pomáha premieňať cukor na glykogén a pomáha telesným tkanivám ho využívať, čo znižuje hladinu cukru v krvi. Na regulácii metabolizmu sacharidov sa však podieľajú aj ďalšie endokrinné žľazy, ktoré úzko súvisia s činnosťou centrálneho nervového systému.

Pod vplyvom stimulácie mozgu hypofýza vylučuje takzvaný rastový hormón, ktorý bráni pečeni využívať krvný cukor, čo vedie k hyperglykémii. Ak poukážeme na to, že na regulácii metabolizmu sacharidov sa podieľajú aj hormóny kôry nadobličiek, ukáže sa, ako komplexne reguluje metabolizmus sacharidov centrálny nervový systém cez žľazy s vnútornou sekréciou.

Tuky, podobne ako uhľohydráty, sú „horľavé“ alebo energia, materiály potrebné na zabezpečenie životne dôležitých funkcií tela. Jeden gram tuku obsahuje dvakrát toľko potenciálnej (skrytej) energie ako jeden gram sacharidov. Tuky rozložené na glycerol a mastné kyseliny v tenkom čreve prechádzajú cez epitelové bunky tenké črevá, len rozpustené v žlčových kyselinách obsiahnutých v žlči. V stene tenkého čreva sa z komplexných zlúčenín s mastnými kyselinami uvoľňujú žlčové kyseliny a potom sa mastné kyseliny v spojení s absorbovaným glycerolom premenia späť na tuk.

Cez lymfatické cievy mezentéria sa zhromažďujú do spoločného hrudníka lymfatický kanál, tuk vstupuje do ľavej podkľúčovej žily. V pľúcach sa tuk čiastočne oxiduje, potom sa dostáva do systémového obehu a ukladá sa do tukových zásob. V tele sa za ne považujú: podkožné tukové tkanivo, omentum, perirenálne tkanivo, oblasť panvy, mediastinum atď. Tuková vláknina pôsobí ako rezervný materiál, pomáha posilňovať vnútorné orgány a izolovať telo. Pri bežnej strave tvorí tukové tkanivo približne 16 % telesnej hmotnosti.

Tuky a tukom podobné látky alebo lipoidy sú tiež podstatnou zložkou buniek; vstupujú do protoplazmy a podieľajú sa na tvorbe bunkových membrán. Lipoidy sú tiež súčasťou nervového tkaniva.

Nedostatok tuku v potrave vedie k narušeniu centrálneho nervového systému, funkcií pohlavných žliaz, znižuje odolnosť organizmu voči nepriaznivým životným podmienkam a infekciám. Zvieratá, ktorých potrava nemá tuky, strácajú schopnosť rozmnožovania.

Zloženie tukov v strave nie je rovnaké a ich biologický význam pre telo.

Je potrebné vyzdvihnúť takzvané nenasýtené mastné kyseliny, ktoré sú súčasťou prevažne rastlinných tukov. Nenasýtené mastné kyseliny posilňujú najtenšie bunkové membrány. Najväčší liečivé vlastnosti obsahujú nenasýtené kyseliny linolová, linolénová a arachidónová. Prvé dve sa nachádzajú v ľanovom a konopnom oleji, kyselina linolénová sa nachádza aj v slnečnicovom oleji a kyselina arachidónová sa nachádza v masti a vaječnom žĺtku. Systematický nedostatok týchto kyselín v strave ľudí znižuje odolnosť organizmu voči rôznym škodlivým vplyvom a vedie k rozvoju kardiovaskulárnych ochorení, najmä aterosklerózy. Tuky v ľudskom tele sú v stave rovnováhy tekutín, ich množstvo buď klesá alebo stúpa. Takže napríklad pri zvýšenej svalovej práci časť tuku z tukového tkaniva prechádza do iných tkanív a je oxidovaná prostredníctvom zložitých chemických reakcií, alebo, ako sa hovorí, „spaľuje“.

Oxidáciu tuku priamo v samotnom tukovom tkanive uľahčuje prítomnosť špeciálnych enzýmov – lipázy a dehydrogenázy. Vplyvom tkanivovej lipázy sa tuk v tkanivách rozkladá na glycerol a vyššie mastné kyseliny.

Následne nastáva proces oxidácie mastných kyselín na oxid uhličitý a vodu, v dôsledku čoho sa uvoľňuje energia potrebná pre fungovanie organizmu.

Metabolizmus tukov, podobne ako iné typy metabolizmu, je regulovaný centrálnym nervovým systémom priamo a prostredníctvom žliaz s vnútornou sekréciou – hypofýza, ostrovčekový aparát pankreasu, nadobličky, štítna žľaza a pohlavné žľazy.

Je napríklad známe, že väčšina ľudí chudne v období emocionálneho vypätia a naopak priberá v období blahobytného a pokojného života. Potvrdzuje to najmä vynikajúci sovietsky psychiater Yu.V. Kannabikh: všimol si, že s mentálnym

ochorenie - cyklotýmia, ktorá sa vyznačuje zmenami stavov, v období melanchólie, depresívnej nálady pacienti chudnú; keď depresívny stav vystrieda povznesená, veselá nálada, ružové vnímanie všetkého okolo seba, priberú.

Hormón ostrovčekového aparátu pankreasu - inzulín podporuje ukladanie tuku v podkožnom tukovom tkanive a v iných tukových zásobách. S nadbytkom inzulínu je použitie tuku inhibované a sacharidy sa intenzívne premieňajú na tuk.

Hormóny kôry nadobličiek pôsobia takmer podobne ako inzulín: podporujú premenu sacharidov na tuk a jeho ukladanie v tukovom tkanive.

Naopak, zvýšená produkcia hormónov z hypofýzy štítnej žľazy a pohlavných žliaz podporuje spaľovanie tukov a zabraňuje premene sacharidov na tuk.

Okrem bielkovín, uhľohydrátov a tukov sú nevyhnutnými látkami pre fungovanie tela minerálne soli, voda a vitamíny.

Metabolizmus začína vstupom živín do gastrointestinálneho traktu a vzduchu do pľúc.

Prvým stupňom metabolizmu sú enzymatické procesy štiepenia bielkovín, tukov a sacharidov na vo vode rozpustné aminokyseliny, mono- a disacharidy, glycerol, mastné kyseliny a iné zlúčeniny, prebiehajúce v rôznych častiach gastrointestinálneho traktu, ako aj vstrebávanie týchto látok do krvi a lymfy .

Druhou fázou metabolizmu je transport živín a kyslíka krvou do tkanív a tie zložité chemické premeny látok, ktoré sa vyskytujú v bunkách. Súčasne vykonávajú rozklad živín na konečné produkty metabolizmu, syntézu enzýmov, hormónov a zložiek cytoplazmy. Rozklad látok je sprevádzaný uvoľňovaním energie, ktorá sa využíva na procesy syntézy a zabezpečenie fungovania každého orgánu a organizmu ako celku.

Treťou etapou je odstraňovanie odpadových látok z buniek, ich transport a vylučovanie obličkami, pľúcami, potnými žľazami a črevami.

Transformácia bielkovín, tukov, sacharidov, minerálov a vody prebieha vo vzájomnej úzkej interakcii. Metabolizmus každej z nich má svoje vlastné charakteristiky a ich fyziologický význam je odlišný, preto sa metabolizmus každej z týchto látok zvyčajne posudzuje samostatne.

Metabolizmus bielkovín

Proteíny sa v tele využívajú predovšetkým ako plastové materiály. Potreba bielkovín je určená minimálnym množstvom, ktoré vyrovná ich straty telom. Proteíny sú v stave neustálej výmeny a obnovy. V tele zdravého dospelého človeka sa množstvo štiepených bielkovín za deň rovná množstvu novo syntetizovaných bielkovín. Desať z 20 aminokyselín (valín, leucín, izoleucín, lyzín, metionín, tryptofán, treonín, fenylalanín, arginín a histidín) si telo nedokáže syntetizovať, ak sú nedostatočne dodávané z potravy a nazývajú sa esenciálne. Ďalších desať aminokyselín (neesenciálnych) si telo dokáže syntetizovať.

Z aminokyselín získaných počas procesu trávenia sa syntetizujú bielkoviny špecifické pre daný druh, organizmus a každý orgán. Niektoré aminokyseliny sa využívajú ako energetický materiál, t.j. podstúpiť štiepenie. Najprv sú deaminované – strácajú skupinu Nh3, výsledkom čoho je vznik amoniaku a ketokyselín. Amoniak je toxická látka a neutralizuje sa v pečeni premenou na močovinu. Ketokyseliny sa po sérii premien rozkladajú na CO2 a H2O.

Rýchlosť rozkladu a obnovy telesných bielkovín je rôzna – od niekoľkých minút až po 180 dní (v priemere 80 dní). Množstvo bielkovín, ktoré za deň prešlo rozkladom, sa posudzuje podľa množstva dusíka vylúčeného z ľudského tela. 100 g bielkovín obsahuje 16 g dusíka. Uvoľnenie 1 g dusíka telom teda zodpovedá rozkladu 6,25 g bielkovín. Z tela dospelého človeka sa denne uvoľní asi 3,7 g dusíka, t.j. hmotnosť zničeného proteínu je 3,7 x 6,25 = 23 g, alebo 0,028-0,075 g dusíka na 1 kg telesnej hmotnosti za deň (Rubnerov koeficient opotrebovania).

Ak sa množstvo dusíka vstupujúceho do tela s jedlom rovná množstvu dusíka vylúčeného z tela, potom je telo v stave dusíkovej rovnováhy.

Ak sa do tela dostane viac dusíka, ako sa vylúči, znamená to pozitívnu dusíkovú bilanciu (retencia dusíka). Vyskytuje sa pri zvýšení hmotnosti svalové tkanivo(intenzívna fyzická aktivita), v období telesného rastu, tehotenstva, pri rekonvalescencii po ťažkej chorobe. Stav, pri ktorom množstvo dusíka vylúčeného z tela prevyšuje jeho príjem do organizmu, sa nazýva negatívna dusíková bilancia. Vzniká pri konzumácii neúplných bielkovín, kedy telo nedostáva žiadnu z esenciálnych aminokyselín, pri bielkovinách alebo úplnom hladovaní.

Denne je potrebné skonzumovať aspoň 0,75 g bielkovín na 1 kg telesnej hmotnosti, čo je u dospelého zdravého človeka s hmotnosťou 70 kg aspoň 52,5 g kompletný proteín. Pre spoľahlivú stabilitu dusíkovej bilancie sa odporúča prijať 85 - 90 g bielkovín denne s jedlom. Pre deti, tehotné a dojčiace ženy by tieto normy mali byť vyššie. Fyziologický význam v tomto prípade znamená, že bielkoviny plnia hlavne plastickú funkciu a sacharidy energetickú.

Metabolizmus tukov (lipidov)

Lipidy sú estery glycerolu a vyšších mastných kyselín. Mastné kyseliny môžu byť nasýtené alebo nenasýtené (obsahujúce jednu alebo viac dvojitých väzieb). Lipidy zohrávajú v tele energetickú a plastickú úlohu. Oxidácia tukov zabezpečuje asi 50 % energetických potrieb dospelého organizmu. Tuky slúžia ako zásoba výživy pre organizmus, ich zásoby u človeka dosahujú v priemere 10 - 20 % telesnej hmotnosti. Z nich sa asi polovica nachádza v podkožnom tukovom tkanive, značné množstvo sa ukladá vo veľkom omente, perinefrickom tkanive a medzi svalmi.

V stave hladu, keď je telo vystavené chladu, pri fyzickom alebo psycho-emocionálnom strese, dochádza k intenzívnemu odbúravaniu zásobných tukov. V pokojových podmienkach, po jedle, dochádza k resyntéze a ukladaniu lipidov v depe. Hlavnú energetickú úlohu zohrávajú neutrálne tuky - triglyceridy a plastickú úlohu zohrávajú fosfolipidy, cholesterol a mastné kyseliny, ktoré slúžia ako štruktúrne zložky bunkových membrán, sú súčasťou lipoproteínov, sú prekurzormi steroidných hormónov, žlčových kyselín a prostaglandíny.

Molekuly lipidov absorbované z čreva sa v epitelových bunkách zbalia do transportných častíc (chylomikrónov), ktoré sa cez lymfatické cievy dostávajú do krvného obehu. Pôsobením kapilárnej endoteliálnej lipoproteínovej lipázy sa hlavná zložka chylomikrónov - neutrálne triglyceridy - štiepi na glycerol a voľné mastné kyseliny. Niektoré mastné kyseliny sa môžu viazať na albumín a glycerol a voľné mastné kyseliny vstupujú do tukových buniek a premieňajú sa na triglyceridy. Zvyšky krvných chylomikrónov sú zachytené hepatocytmi, podliehajú endocytóze a sú zničené v lyzozómoch.

Lipoproteíny sa tvoria v pečeni na transport molekúl lipidov v nej syntetizovaných. Ide o lipoproteíny s veľmi nízkou hustotou a lipoproteíny s nízkou hustotou, ktoré transportujú triglyceridy a cholesterol z pečene do iných tkanív. Lipoproteíny s nízkou hustotou sú z krvi vychytávané tkanivovými bunkami pomocou lipoproteínových receptorov, endocytované, pričom sa uvoľňuje cholesterol pre potreby buniek a zničené v lyzozómoch. V prípade nadmernej akumulácie lipoproteínov s nízkou hustotou v krvi sú zachytené makrofágmi a inými leukocytmi. Tieto bunky akumulujúce metabolicky nízkoaktívne estery cholesterolu sa stávajú jednou zo zložiek aterosklerotické plaky plavidlá.

Lipoproteíny s vysokou hustotou transportujú prebytočný cholesterol a jeho estery z tkanív do pečene, kde sa premieňajú na žlčové kyseliny, ktoré sa vylučujú z tela von. Okrem toho sa lipoproteíny s vysokou hustotou používajú na syntézu steroidných hormónov v nadobličkách.

V organizme sa dajú syntetizovať jednoduché aj zložité molekuly lipidov, s výnimkou nenasýtených mastných kyselín linolovej, linolénovej a arachidónovej, ktoré je potrebné získavať z potravy. Tieto esenciálne kyseliny sú súčasťou molekúl fosfolipidov. Z kyseliny arachidónovej vznikajú prostaglandíny, prostacyklíny, tromboxány a leukotriény. Absencia alebo nedostatočný príjem esenciálnych mastných kyselín v organizme vedie k spomaleniu rastu, poruche funkcie obličiek, kožným ochoreniam a neplodnosti. Biologická mladosť potravinových lipidov je určená prítomnosťou esenciálnych mastných kyselín v nich a ich stráviteľnosťou. Maslo a bravčový tuk je stráviteľný na 93-98%, hovädzí tuk na 80-94%, slnečnicový olej na 86-90%, margarín na 94-98%.

Metabolizmus uhľohydrátov

Sacharidy sú hlavným zdrojom energie a plnia v organizme aj plastické funkcie, pri oxidácii glukózy vznikajú medziprodukty - pentózy, ktoré sú súčasťou nukleotidov resp. nukleových kyselín. Glukóza je nevyhnutná pre syntézu niektorých aminokyselín, syntézu a oxidáciu lipidov a polysacharidov. Ľudské telo prijíma sacharidy najmä vo forme rastlinného polysacharidu škrobu a v malom množstve vo forme živočíšneho polysacharidu glykogénu. IN gastrointestinálny trakt Rozkladajú sa na úroveň monosacharidov (glukóza, fruktóza, laktóza, galaktóza).

Monosacharidy, z ktorých hlavnou je glukóza, sa vstrebávajú do krvi a cez portálnu žilu vstupujú do pečene. Tu sa fruktóza a galaktóza premieňajú na glukózu. Intracelulárna koncentrácia glukózy v hepatocytoch je blízka jej koncentrácii v krvi. Keď sa nadbytočná glukóza dostane do pečene, fosforyluje sa a premení na rezervnú formu svojho skladovania – glykogén. Množstvo glykogénu u dospelého človeka môže byť 150 – 200 g.Pri obmedzení príjmu potravy, kedy hladina glukózy v krvi klesá, sa glykogén odbúrava a glukóza sa dostáva do krvi.

Počas prvých 12 a viac hodín po jedle je udržanie koncentrácie glukózy v krvi zabezpečené rozkladom glykogénu v pečeni. Po vyčerpaní zásob glykogénu sa zvyšuje syntéza enzýmov, ktoré zabezpečujú reakcie glukoneogenézy - syntézy glukózy z laktátu alebo aminokyselín. Priemerne človek denne prijme 400 – 500 g sacharidov, z toho zvyčajne 350 – 400 g škrobu a 50 – 100 g mono- a disacharidov. Prebytočné sacharidy sa ukladajú ako tuk.

Výmena vody a minerálov

Obsah vody v tele dospelého človeka je v priemere 73,2±3% telesnej hmotnosti. Rovnováha vody v tele je udržiavaná vďaka rovnakému objemu straty vody a jej príjmu do tela. Denná potreba vody sa pohybuje od 21 do 43 ml/kg (v priemere 2400 ml) a je uspokojená príjmom vody pri pití (~1200 ml), potravou (~900 ml) a vody vytvorenej v tele pri metabolických procesoch. procesy ( endogénna voda (~300 ml). Rovnaké množstvo vody sa vylučuje močom (~1400 ml), stolicou (~100 ml), odparovaním z povrchu kože a dýchacích ciest (~900 ml).

Potreba vody v tele závisí od charakteru stravy. Pri konzumácii prevažne sacharidových a mastných jedál a pri malom príjme NaCI je potreba vody menšia. Potraviny bohaté na bielkoviny, ako aj zvýšený príjem soli vedú k väčšej potrebe vody, ktorá je potrebná na vylučovanie osmoticky aktívnych látok (močoviny a minerálnych iónov). Nedostatočný príjem vody do organizmu alebo jej nadmerná strata vedie k dehydratácii, ktorá je sprevádzaná zahusťovaním krvi, zhoršením jej reologických vlastností a poruchou hemodynamiky.

Nedostatok vody v tele 20% telesnej hmotnosti vedie k smrti. Nadmerný príjem vody do tela alebo zníženie jej objemu vylučovaného organizmom vedie k intoxikácii vodou. Ako výsledok precitlivenosť nervových buniek a nervových centier k zníženiu osmolarity, intoxikáciu vodou môžu sprevádzať svalové kŕče.

Výmena vody a minerálnych iónov v organizme spolu úzko súvisí, čo je spôsobené potrebou udržiavať osmotický tlak na relatívne konštantnej úrovni v extracelulárnom prostredí a v bunkách. Implementácia série fyziologické procesy(excitácia, synoptický prenos, svalová kontrakcia) je nemožná bez udržania určitej koncentrácie Na+, K+, Ca2+ a iných minerálnych iónov v bunke a v extracelulárnom prostredí. Všetky musia vstúpiť do tela s jedlom.