1612728091-0a30a7783a7be2aec2f68b0436b9c3b2 (827859), страница 82
Текст из файла (страница 82)
Характерной особенностью белкового обмена является его чрезвычайная разветвленность. На это указывает тот факт, что в обмене 20 аминокислот, входящих в состав белков, участвуют сотни промежуточных метаболитов. Через эти метаболиты белковый обмена тесно связан с обменом липидов и углеводов.
Азотистое равновесие. При оценке белкового питания и обмена белков в равной мере важны количественная и качественная стороны. Количественная достаточность белкового питания определяется массой белков, поступающих с пищей и распадающихся в организме, т.е. в белковом балансе. Поскольку среди питательных веществ азот входит в основном в белки, то о состоянии поступления и синтеза с одной стороны и распада с другой, судят по балансу азота. Азот, выводимый из организма также в основном белкового происхождения.
Азотистый баланс – это отношение количества азота, усвоенного за сутки из пищи, к азоту, выделенному за сутки в результате распада белков:
В среднем в белке содержится 16% азота, т.е. 1 г азота содержится в 6, 25 г белка. Отсюда нетрудно узнать количество введенного и распавшегося белка. В норме потеря белка составляет 13–17 г/сут. При азотистом равновесии количество введенного и выведенного белка равны, это состояние имеет место в норме. При усилении распада или недостатке белка в пище баланс азота отрицательный. Положительный баланс наблюдается при усиленном синтезе белка, что имеет место у растущих детей и во время беременности.
Количество вводимого в организм белка должно превышать количество распадающегося в организме, что объясняется двумя причинами. Во-первых, аминокислотный состав белков человека отличается от аминокислотного состава белков пищи. Иначе говоря, чтобы из общего пула «выбрать» необходимое количество данных аминокислот, организму необходимо иметь значительно больше белка. Во-вторых, потребление белка вызывает усиление распада белковых структур.
Подавляющее большинство белков обновляется в организме с очень высокой скоростью. Так, обновляются белки мышц, белки биомембран, гамма-глобулины и другие. Большая часть образующихся в процессе обмена свободных аминокислот используется для синтеза белка заново. Установлено, что примерно 70% общего пула аминокислот приходится на эндогенные белки и только 30% поступает из белков пищи.
Средняя величина обмена белка такова, что за 3 недели распадается и вновь синтезируется 50% всех белков. Расчеты показывают, что в состоянии азотистого равновесия скорость синтеза белка достигает 500 г/сут.
Биологическая ценность белков. Часть аминокислот в организме человека и животных не синтезируется или образуется в ограниченном количестве, по этой причине их называют незаменимыми, в отличие заменимых, образующихся в организме в достатке. Следовательно, незаменимые аминокислоты должны обязательно поступать с пищей. Незаменимость имеет видовые различия. Для человека незаменимы: валин, лейцин, изолейцин, треонин, метионин, фениаланин, триптофан, лизин.
Поэтому разные пищевые белки имеют неодинаковую биологическую ценность. Чем выше в белке содержание незаменимых аминокислот, тем выше его биологическая ценность. Биологически более ценны белки животного происхождения (молоко, яйца, мясо, рыба). Неполноценны белки растительного происхождения – из кукурузы, пшеницы, ячменя.
Следует учитывать, что даже при наличии в пище всех аминокислот в достаточном количестве организм может находиться в состоянии белковой недостаточности. Это происходит в том случае, если всасывание какой-либо аминокислоты в кишечнике замедлено или она под действием кишечной микрофлоры разрушается в большей мере, чем в норме. В этих ситуациях будет происходить ограниченный синтез белка или организм будет компенсировать недостаток аминокислоты для биосинтеза белка за счет распада собственных белков.
В результате обмена белков образуются конечные продукты, которые должны быть выведены из организма. К ним относятся аммиак, мочевая кислота, мочевина, креатинин, индикан и некоторые другие. Некоторые конечные продукты – мочевина, мочевая кислота, креатинин – выводятся с мочой, другие с каловыми массами.
Показателем образования и выведения служит остаточный азот сыворотки крови, т.н. «безбелковый азот». Около половины этой величины составляет мочевина. Она образуется в печени из аммиака при дезаминировании аминокислот. Аммиак токсичен, поэтому образование мочевины предохраняет организм от отравления аммиаком.
Витамины. Витаминами называют такие органические соединения, которые необходимы в небольших количествах для нормальной жизнедеятельности организма, однако не могут вырабатываться в организме или вырабатываются в недостаточном количестве.
Витамины выполняют высокоспецифические функции в обменных процессах. Часто в виде кофакторов они входят в состав ферментов, либо оказывают сложное воздействие на ту или иную систему – биохимический процесс, ткань, орган.
Химические строение витаминов очень различно, поэтому их принято разделять на группы по очень простому признаку – растворимости в жирах и воде. Часть витаминов способна растворяться только в жирах, поэтому их называют жирорастворимыми в отличие водорастворимых – растворяющихся в водной фазе.
К жирорастворимым относятся витамины A, D, E, K: витамин А (антиксерофтальмический) или ретинол; витамины D (антирахитический) или кальциферолы; витамин Е (витамин размножения, антиоксидантный) или токоферолы; витамин К (антигеморрагический).
К водорастворимым относят витамины группы В и витамин С: В1 – антиневритный или тиамин; В2 – витамин роста или рибофлавин; В6 – антидерматитный или пиридоксин; В12 – антианемический или цианкобаламин; РР – антипелларгический; В9 – антианемический или фолиевая кислота; В3 – антидерматитный или пантотеновая кислота; В7 – антисеборейный или биотин; Р – укрепляющий капилляры или биофлавониды; С – антицинготный или аскорбиновая кислота.
28. 2. Особенности и регуляция водно-солевого обмена.
Вода и неорганические ионы играют важнейшую роль в функционировании организма. В стационарном состоянии строго поддерживается баланс воды и основных неорганических ионов. Лишение воды и минеральных веществ тяжело сказывается на организме. Водное голодание намного быстрее приводит к гибели, чем полное отсутствие пищи, но при достатке воды.
Вода у взрослого человека составляет 60% от массы тела, а у новорожденного — 75%. Она является средой, в которой осуществляются процессы обмена веществ в клетках, органах и тканях. Непрерывное поступление воды в организм является одним из основных условий поддержания его жизнедеятельности. Основная масса (около 71 %) всей воды в организме входит в состав протоплазмы клеток, составляя так называемую внутриклеточную воду. Внеклеточная вода входит в состав тканевой, или интерстициалъной, жидкости (около 21%) и воды плазмы крови (около 8%).
Вода необходима, прежде всего, как хороший растворитель. Кроме того, она обладает высокой теплоемкостью и поэтому важна для терморегуляции. Испарение воды с поверхности кожи уносит излишки тепла, что важно для терморегуляции. Вода обладает высокой теплопроводностью, что обеспечивает быстрое выравнивание температурных градиентов внутри организма.
По степени связанности (иммобилизованности) выделяют свободную и связанную воду. Связанная вода входит в состав биомолекул и надмолекулярных структур, она не участвует в растворении веществ.
Водный баланс. Баланс воды складывается из ее потребления и выделения. Источниками поступления воды служат жидкости и пища. С пищей человек получает в сутки около 750 мл воды, в виде напитков и чистой воды — около 630 мл. Кроме того, в организме ежесуточно образуется около 0,3 л метаболической воды, поскольку окисление 100 г углеводов дает 55 мл, окисление 100 г белка – 41 мл, 100 г жиров – 107 мл. Суточное поступление воды колеблется в широких пределах, в среднем для мужчины массой 70 кг оно составляет 2,5 л. Минимальная суточная потребность составляет около 1700 мл воды.
Потери воды происходят через легкие – 0,5 л/сут, с калом теряется 0,1–0,2 л/сут. При испарении с поверхности кожи и альвеол легких в сутки в обычных условиях выделяется около 800 мл воды. Количество пота чрезвычайно широко варьирует в зависимости от температуры и влажности среды, его максимальное величина может достигать 4 л за час. Остальное количество воды выводится с мочой.
Поступление воды регулируется ее потребностью, проявляющейся чувством жажды. Это чувство возникает при возбуждении питьевого центра гипоталамуса.
Обмен минеральных веществ. Организм нуждается в постоянном поступлении не только воды, но и минеральных солей. Наиболее важное значение имеют натрий, калий, кальций. В организме человека и животных встречается множество неорганических веществ и неорганических ионов. Часть из них прочно связана с биологическими структурами, в частности, с ферментами, другие находятся в растворенном состоянии. В зависимости от количественного содержания в организме их принято подразделять на макро– и микроэлементы.
Важнейшими среди неорганических веществ являются: Ca2+, Na+, K+, Mg2+, HCO3-, HPO42-, Cl-, SO42-. Неорганические ионы участвуют в создании осмотического давления, мембранного потенциала, необходимы для транспорта веществ через мембраны, а также участвуют в осуществлении специфических функций – регуляции активности ферментов, как участники ферментативных актов, построении костного скелета и некоторых других. Некоторые неорганические вещества, находящиеся в растворенном состоянии, неравномерно распределены между клетками и внеклеточным пространством. Это, главным образом, Ca2+, Na+, K+, Cl-.
Натрий (Na+) является основным катионом внеклеточных жидкостей. Его содержание во внеклеточной среде в 6—12 раз превышает содержание в клетках. Натрий в количестве 3—6 г в сутки поступает в организм в виде NaCl и всасывается преимущественно в тонком отделе кишечника. Роль натрия в организме многообразна. Он участвует в поддержании равновесия кислотно-основного состояния, осмотического давления внеклеточных и внутриклеточных жидкостей, принимает участие в формировании потенциала действия, оказывает влияние на деятельность практически всех систем организма. Ему придается большое значение в развитии ряда заболеваний. В частности, считают, что натрий опосредует развитие артериальной гипертензии за счет как увеличения объема внеклеточной жидкости, так и повышения сопротивления микрососудов. Баланс натрия в организме в основном поддерживается деятельностью почек.
Калий (К+) является основным катионом внутриклеточной жидкости. В клетках содержится 98% калия. Суточная потребность человека в калии составляет 2—3 г. Основным источником калия в пище являются продукты растительного происхождения. Всасывается калий в кишечнике. Особое значение калий имеет благодаря своей потенциалобразующей роли, как на уровне поддержания мембранного потенциала, так и в генерации потенциала действия. Калий принимает также активное участие в регуляции равновесия кислотно-основного состояния. Он является фактором поддержания осмотического давления в клетках. Регуляция его выведения осуществляется преимущественно почками.
Кальций (Са2+) обладает высокой биологической активностью. Он является основным структурным компонентом костей скелета и зубов, где содержится около 99% всего Са2+. В сутки взрослый человек должен получать с пищей 800—1000 мг кальция. В большем количестве кальция нуждаются дети ввиду интенсивного роста костей. Всасывается кальций преимущественно в двенадцатиперстной кишке в виде одноосновных солей фосфорной кислоты. Примерно 3/4 кальция выводится пищеварительным трактом, куда эндогенный кальций поступает с секретами пищеварительных желез, и 1/4 — почками. Велика роль кальция в осуществлении жизнедеятельности организма. Кальций принимает участие в генерации потенциала действия и выделении медиаторов в синапсах НС, играет определенную роль в инициации мышечного сокращения, является необходимым компонентом свертывающей системы крови, повышает рефлекторную возбудимость спинного мозга и обладает симпатикотропным действием.
Кислород, углерод, водород, азот, кальций и фосфор составляют основную массу живого вещества.
В организме значительную роль в осуществлении жизнедеятельности играют и элементы, находящиеся в небольшом количестве. Их называют микроэлементами. Важнейшими среди микроэлементов являются: Fe, Cu, Zn, Mn, Co и еще некоторые, общее число которых достигает 15–20. К микроэлементам, имеющим высокую биологическую активность, относят железо, медь, цинк, кобальт, молибден, селен, хром, никель, олово, кремний, фтор, ванадий. Кроме того, в организме обнаруживается в незначительном количестве много других элементов, биологическая роль которых не установлена. Всего в организме животных и человека найдено около 70 элементов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
