Механизм и функции обмена веществ в организме

Что отличает живой организм от неживого. Почему с прекращением обмена веществ прекращается жизнь.

Каждый знает, что без бензина автомобиль никуда не поедет. Именно за счет сгорания бензина образуется энергия, которая необходима для движения.

Примерно так же работают все живые организмы. “Бензин”, то есть пища, которую едят люди, включается в цепь химических превращений. В результате образуются энергия и необходимые для жизни соединения, а побочные продукты выводятся наружу. Белки, жиры, углеводы, витамины, вода, минеральные соли – все они попадают в организм с пищей и вступают в обмен веществ или метаболизм.

Основой жизнедеятельности всех систем, как на молекулярном и клеточном уровне, так и на уровне тканей, органов и всего организма является обмен веществ и энергии . Именно данный процесс – один из специфических признаков живой материи. В нем задействовано множество ферментных систем и механизмов регуляции.

В процессе обмена вещества, поступившие в организм, путем химических превращений преобразуются в собственные вещества тканей и в конечные продукты, которые выводятся из организма. При этих превращениях высвобождается и накапливается химическая энергия главным образом в виде фосфатных связей аденозинтрифосфорной кислоты . Эта энергия используется для поддержания постоянной температуры тела и выполнения различного вида работ: механической (мышечные сокращения), электрической (проведение нервных импульсов), химической (процессы биосинтеза) и работы, связанной с переносом веществ (железы, кишечник, почки и так далее). Организм постоянно расходует различные вещества и большое количество энергии, необходимых для роста, развития и деления каждой клетки.

Знаете ли вы, что.
– в течение жизни почти все клетки нашего организма сменяются несколько раз. За год кровь полностью обновляется 3 раза, за сутки заменяется 450 миллиардов эритроцитов и до 30 миллиардов лейкоцитов, до 50% эпителиальных клеток желудка и кишечника, 1/75 всех костных клеток скелета.

В ходе метаболизма вещества, поступившие из переваренной пищи в кровь, ферментативно расщепляются на менее крупные молекулы ( катаболизм ), и этот процесс сопровождается высвобождением энергии.

Образовавшиеся в результате катаболизма более простые соединения служат исходными веществами для синтеза белков, нуклеиновых кислот, липидов и полисахаридов ( анаболизм ), необходимых организму в качестве клеточных компонентов и для выполнения различных функций. Анаболические процессы протекают с потреблением энергии. Скорость находящихся в неразрывной связи процессов катаболизма и анаболизма зависит от условий окружающей и внутренней среды.

Высшими звеньями регуляции обмена веществ и энергии у человека являются эндокринная и нервная системы, которые связывают метаболические процессы, происходящие в различных органах и тканях, и приспосабливают их для выполнения функций, присущих всему организму в целом. Нервная система выступает объединяющим началом. Получая сигналы из окружающей среды и внутренних органов, она анализирует их и направляет импульсы тем органам, изменение скорости метаболизма в которых необходимо в данный момент для выполнения определенной функции. Чаще всего эта регуляция происходит через железы внутренней секреции, которые увеличивают или снижают выработку гормонов и поступление их в кровь.

Высокая многоуровневая степень контроля и регуляции метаболизма позволяет организму справляться с различными неблагоприятными воздействиями (загрязнение окружающей среды, стресс, заболевания и другие) без повреждения механизмов обмена веществ и энергии. С другой стороны, нарушение обмена веществ на каком-либо уровне (в том числе и в результате заболевания) может в определенной ситуации стать началом многоступенчатого процесса повреждений всех звеньев метаболизма и привести в итоге к нарушению функций тканей и органов, что проявляется в виде различных заболеваний. Нарушение равновесия между процессами катаболизма и анаболизма может приводить к энергетическим проблемам в клетке, недостаточному воспроизведению функционально важных соединений (ферментов, гормонов), снижению способности клеток адаптироваться к дефициту кислорода или уменьшению их способности усваивать кислород. Это, в свою очередь, ведет к нарушению взаимодействия клетки с окружающей средой и изменению условий функционирования тканей и органов. Наиболее глубокие и существенные изменения в организме происходят при сокращении выработки энергии, нарушении использования углеводов, дефектах в системе биосинтеза биологически активных веществ, особенно производных аминокислот (медиаторов, гормонов). Повреждения механизмов метаболизма на молекулярном и клеточном уровне, в том числе и в результате аутоиммунных процессов, нарушают функции тканей и органов, при этом страдает метаболическое постоянство внутренней среды организма и регуляторные процессы. В свою очередь, расстройство процессов регуляции метаболизма на уровне нервной и эндокринной систем может привести к тяжелым нарушениям обмена веществ и энергии организма в целом, как это имеет место при сахарном диабете, диффузном токсическом зобе, гипотиреозе и других заболеваниях.

Нарушения метаболизма могут вызываться как внешними, так и внутренними факторами. Внешними факторами являются качественный и количественный состав пищи, состав вдыхаемого воздуха, попадание в организм токсических газов, ионов тяжелых металлов, соединений мышьяка, цианидов, канцерогенов, токсинов, проникновение патогенных (болезнетворных) микробов. К внутренним факторам относятся генетические дефекты, ведущие к нарушению синтеза или действия биологически активных веществ в организме или компонентов клеток. Это приводит к избыточному накоплению продуктов метаболизма, в том числе оказывающих токсическое действие на организм, или к недостаточному питанию тканей кислородом ( гипоксия ).

Механизм и функции обмена веществ в организме

Цель урока: представлять схему обмена питательных веществ в организме, значение воды и минеральных веществ для нормальной жизнедеятельности, общую характеристику обмена энергии, основной обмен и рабочую прибавку, пути повышения теплопродукции, знать роль витаминов их классификацию и возможные заболевания.

План изложения нового материала

1. Общая характеристика обмена веществ и энергии

2. Виды обмена веществ: водно-солевой обмен, белков, углеводов, жиров

4. Распад и окисление питательных веществ

Общая характеристика обмена веществ и энергии

В организм человека поступают вещества (белки, жиры, углеводы), витамины, вода и минеральные соли. Кислород воздуха проникает в кровь через легкие, частично — через кожу. Они необходимы клеткам и тканям, в которых происходят биохимические процессы, образуются специфические вещества (полезные и вредные) и энергия Продукты обмена веществ (экскреты) выводятся через почки, легкие, кожу и органы желудочно-кишечного тракта.

Обмен воды и минеральных солей.

Обмен воды. На долю воды в организме приходится в среднем 65-70% массы тела. В разных органах процент воды отличается.

в костях около 20%

в головном мозге около 95%

Вода бывает внеклеточная и внутриклеточная. Около 300 мл образуется в организме в результате метаболизма.
С продуктами питания, при питье в сутки необходимо 1,5-2,5 л воды, такое же количество воды должно удаляться из организма: с потом 0,5л , с мочой 1,5л , при дыхании 0,5л ,с калом 0,1 л, что зависит от окружающей температуры воздуха

Вода выполняет жизненно важные функции:

1) растворитель веществ для метаболитических процессов

2) с водой в организм поступают минеральные вещества, водорастворимые витамины

3) участвует в терморегуляции, выделяясь с потом

4) участвует в биохимических процессах

Нарушение водного обмена связано с а) обезвоживанием организма при кровотечении, рвоте, диарее, опасно для жизни б) задержка в организме с образованием отеков, асцита. В подкожно-жировой клетчатке задержка воды – анасарка.

регулирует кислотность и осмотическое давление крови, проводят импульсы

процессы возбуждения и торможения

поддерживает водно-солевой обмен влияет на работу мышц, миокарда, проводит нервные импульсы

картофель,греча,яблоки,абрикосы, курага, хлеб, мясо

процессы возбуждения и торможения

сердечнососудистую систему, передача нервных импульсов в синапсах, в гемостазе

молочные продукты, яйца, греча,горох,лук

сердечнососудистые, костной системы

нуклеиновые кислоты ,костной системе

зерновые и бобовые продукты

кроветворение, образование гемоглобина, процесс дыхания

костеобразование, обмен углеводов, сосудорасширяюшее действие, деторождение , снижает нервное возбуждение, улучшает половую функцию

глухота, деформация суставов

образование гормонов щитовидной железы

морская рыба и морские продукты питания, салат иодированный(красный),шампиньоны

построение зубов, костей

морские продукты, чай,изюм, тыква,просо,орех

для функции половых желез, кроветворения, в состав ферментов

аллергия, инфекционные болезни, пятна на ногтевых пластинках

кроветворения, тканевого дыхания, образование коллагена, меланина, в состав ферментов

мясо,рыба, продукты моря,греча,овсянка,картофель,орех

анемия, облысение, дерматозы

влияет на выработку иммунитета,задерживает развитие онкоклеток, для образования семенной жидкости

морская рыба и морские продукты, печень,мясо, яйца,дрожжи,подсолнух

регулирует обмен холестерина,образование инсулина

нарушение функции ногтей, волос,кожи,костей

для построение костей, эмали,половых гормонов,ЖВС,

остеопороз, эрозия и рак женских половых органов

для щитовидной железы, ЦНС(успокаивает

сердечнососудистую систему, снижает уровень холестерина, улучшает зрение

сахарный диабет, атеросклероз

кроветворение,образование витаминаВ12,всостав ферментов,

кроветворение,ЖВС,снижает артериальное давление крови,

чечевица, бобовые,груша, кукуруза,

влияет на иммунитет

бактерицидное,противовоспалительное,вяжущее действие, как антибиотик

Обмен белков.

“Жизнь — есть способ существования белковых тел” Ф.Энгельс. Все живое состоит из азотсодержащих веществ белков. Это полимеры-полипептиды, состоящие из мономеров- аминокислот (10 являются заменимыми, 10 незаменимыми).
Заменимые аминокислоты могут образовывать из других аминокислот, незаменимые должны поступать с пищей. Белки пищи, содержащие полный набор аминокислот, называются полноценными животного происхождения. Отсутствие в пищевом рационе даже одной аминокислоты приводит к заболеваниям.

1)пластическая, входят в состав всех клеток, тканей

2)ферментативная – ферменты – это белки

3)регуляторная , гормоны , медиаторы – это белки Гормон роста (соматотропин), гормоны щитовидной железы (тироксин, трийодтиронин) оказывают анаболическое действие на метаболизм белков.

4)энергетическая , при расщеплении 1 г белка образуется 4,1 ккал тепла

5)специфические функции (актин и миозин в мышечной ткани выполняют сократительную, фибриноген сыворотки крови — свертывающую, иммуноглобулины крови — защитную и т.д.

Белки не депонируются в организме и при их дефиците происходит разрушение белков, они участвуют преимущественно в пластическом обмене. Конечный распад белков приводит к образованию воды, углекислого газа и аммиака, который затем преобразуется в мочевину.

Обмен углеводов

Углеводы поступают в организм в основном в виде полисахаридов (крахмала и гликогена) и дисахаридов (например, сахарозы). Ферменты слюны амилаза и мальтаза , кишечного и панкреатического сока продолжают действовать на углеводы и расщепляют их до моносахаридов (глюкоза, фруктоза.), которые всасываются в кишечнике. По воротной вене глюкоза поступает в печень, где образуется гликоген, полимер глюкозы. При мышечной нагрузке гликоген расщепляется на моносахариды, которые поступают в кровь, к органам и тканям Гликоген образуется и в мышечной ткани, во внутренних органах, кроме головного мозга Углеводный обмен регулирует поджелудочная железа, вырабатывающая гормон инсулин, он уменьшает количество сахара в крови. К гормонам, увеличивающим количество глюкозы в плазме крови, относятся адреналин, глюкагон.. Нормальная концентрация глюкозы в крови — 4,2 —6,4 ммоль/л. Понижение уровня глюкозы ниже 4,2 ммоль/л называется гипогликемией. Повышение выше нормы — гипергликемией. Суточное количество углеводов 400-500г.

Функции углеводов:

1. энергетическая функция – при распаде 1 г глюкозы выделяется 4,1 ккал энергии.

2.пластическая функция- излишнее количество углеводов превращается в жиры, жирные кислоты

Конечные продукты выводятся через почки вода и легкие (С0₂).При недостатке глюкозы в крови возникает обморок. Больше других органов в глюкозе нуждается головной мозг.

Обмен жиров.

Жиры плохо растворяются в воде. После обработки пищи в ротовой полости и желудке химус содержит их в виде крупных скоплений, капель. Желчные кислоты, содержащиеся в желчи, эмульгируют жиры, образуют из них мелкие капли и на нейтральные жиры начинают действовать липазы кишечного и панкреатического соков, а на сложные жиры фосфолипиды – фосфолапаза. Жиры расщепляются на жирные кислоты и глицерин., которые всасываются в лимфу ворсинок тонкого кишечника . С током лимфы липиды попадают в кровь ко всем клеткам и тканям. Больше всего липидов в жировой ткани (до 90%) подкожной жировой клетчатке -гиподерме . В сутки необходимо около 100 г жиров. Соотношение белков: жиров: углеводов – 1:1:4.

Употребление большого количества жиров приводит к ожирению, образованию бляшек в сосудах и развитию атеросклероза, нарушению кровотока, образованию камней в желчных путях. Жиры могут синтезироваться из белков и углеводов.

Функции липидов:

1) пластическая – входят в структуры клеток ( мембраны);

2) энергетическая -при их распаде 1 г жира образуется 9,3 ккал

3) гормональная- половые гормоны стероидного происхождения, жироподобные вещества

4) в организм поступают жирорастворимые витамины (A, D, Е, К);

5)терморегуляторная -жиры подкожной жировой клетчатки участвуют в поддержании температурного гомеостаза организма.

6)источник воды-при окислении 100г жира образуется 118 мл. воды.

Наука о витаминах- витаминология, основоположником был русский ученый Н.И.Лунин в 1880 году, проводя опыты на мелких животных. Термин «витамин» образуется от лат. vita — жизнь, амины — одна из групп химических веществ, влияют на все обменные процессы в организме, высокоактивные вещества белкового происхождения . Витамины входят в состав продуктов питания, образуются и в организме, в кишечнике .Разрушаются при термической обработке, длительном хранении. Недостаток(гиповитаминоз) или избыток (гипервитаминоз) в организме нарушает обмен веществ, приводит к заболеваниям. Фармацевтическая промышленность выпускает разные поливитамины, опасна передозировка их.

Витамины делятся на жирорастворимые и водорастворимые. Жирорастворимые витамины поступают в организм с жирами пищи, без которых невозможно их всасывание. Обозначаются витамины латинскими буквами и имеют название. Жирорастворимые витамины A, D, Е, К. Водорастворимые витамины группы В, С.

таблица 14 Витамины

расстройства,заболе-

жирорастворимые витамины

на рост,выработку родопсина

куриная слепота, ксерофтальмия

ультрафиолетовое излучение,яйца,масло,молоко,рыбий жир

злаки, масло, зеленые овощи, шпинат

противостерильный, от бесплодия,на половую систему

крапива,образуется в толстом кишечнике,шпинат, капуста

водорастворимые витамины

антицинготный,повышает сопротивляемость к инфекциям, простуде,на построение коллагена

укрепляет стенку капилляров

синтезируется в кишечнике,мясо,печень,яйца,дрожжи

пеллагра(три Д) дерматит,диарея,деменция. анемия

влияет на нервную систему

синтезируется в кишечнике

синтезируется в желудке,содержится в печени,мясе,яйцах

антианемический,влияет на кроветвореие

синтезируется в толстом кишечнике

В продуктах питания часто находятся провитамины, которые в организме превращаются в активные витамины, например, каротин моркови в ретинол.

Распад и окисление органических веществ в клетках

Для жизнедеятельности организма постоянно требуется энергия. Она образуется при распаде органических соединений — в основном углеводов и жиров, в меньшей степени — белков. Белки нужны организму человека для обеспечения анаболических процессов. Энергия выделяется при разрушении химических связей.

Обмен энергии между организмом и окружающей средой. Человек относится к гомойотермным (теплокровным) животным, в отличии от пойкилотермных (холодокровных) животных. Температура тела в норме постоянная. Уровень обмена веществ теплокровных существ значительно выше холоднокровных. Поддержание постоянной температуры тела происходит за счет строгого баланса процессов образования тепла организмом человека (теплопродукция) и его обмена с внешней средой (теплоотдача). Температура тела человека неравномерна в разных его участках:. во внутренних органах она выше чем на поверхности кожи(37-38,5), в печени – самом горячем органе 38-38,5 градусов, в прямой кишке 37 градусов. В подмышечной впадине температура 36,1—37,0 °С, на нижних конечностях 24-25 градусов .Постоянная температура тела – изотермия, повышение температуры тела – гипертермия, понижение температуры тела – гипотермия, стойкое повышение температуры тела – лихорадка.
Общий обмен энергии человека складывается из основного обмена и рабочей прибавки.
Основной обмен необходим для поддержания жизненных функций организма в условиях полного физического и эмоционального покоя., при температуре воздуха 18-20 градусов, натощак. Эта энергия необходима для работы внутренних органов и поддержания нормальной температуры тела. Измеряется основной обмен утренние часы калориметром. Испытуемый должен находиться в лежачем положении. Величина основного обмена для взрослого мужчины 1 ккал, на 1 кг веса, за 1 час примерно 1600-1700 ккал. Основной обмена у женщин ниже на 5-10%.. Этот показатель уменьшается с возрастом. Основной обмен повышается при лихорадке, заболеваниях эндокринной системы (базедова болезнь, малярия и др.).
Основной обмен можно рассчитать и по таблицам Бенедикта , учитывается рост, вес, возраст, пол.
Рабочая прибавка -это количество энергии, которое затрачивается организмом на физическую или умственную работу. Общий обмен энергии для студентов, людей с умственным трудом в среднем около 3000 ккал. Для людей, занимающихся тяжелым физическим трудом 5000-6000 ккал. Расход энергии также зависит от профессии, характера отдыха.
Образовавшееся тепло в организме должно быть равно расходу тепла, поэтому и учитывается теплопродукция и теплоотдача.
Теплопродукция происходит в результате реакций распада и окисления органических веществ. Большое количество тепла образуется в мышцах при физической работе (это “печки”, согревающие организм) . Тепло образуется в печени, при работе внутренних органов, сокращении гладких мышц. Процесс образования тепла называется химической терморегуляцией. При повышенной температуре окружающей среды теплообразование снижается, а при низкой температуре повышается, может возникнуть дрожь и “гусиная кожа”.
Теплоотдача энерги и происходит физическим путем с участием процессов: теплопроведение, излучение и испарение.

1.Теплопроведение— это отдача тепла через непосредственное соприкосновение тела человека с другими физическими телами (например, одеждой, водой). (15 %)

2.Излучение—это отдача тепла в окружающую среду поверхностью тела посредством инфракрасных волн.( воздух аудиторий нагревается) ( 66%)

Конвекция— способ отдачи тепла при контакте тела с движущимися потоками воздуха.

3. Теплоиспарение – это отдача тепла испарением пота с поверхности тела при физической работе или влаги с поверхности слизистых оболочек (19%.). Количество жидкости за 1 час может выделится при физической работе до 2 литров. 1 мл пота выделяет 0,58 ккал тепла.

Регуляция обмена веществ

Регуляция теплообмена происходит нейрогуморальным путем.
Центр терморегуляции находится в гипоталамусе (промежуточном мозге, к нему поступают импульсы от терморецепторов, которые воспринимают изменение температуры различных участков тела человека даже на 0,01 градуса. Этот отдел головного мозга включает в себя важные центры обмена веществ: голода и насыщения, жажды, терморегуляции через вегетативную нервную систему. Эндокринная система оказывает решающее влияние на регуляцию обмена веществ и энергии. Гормоны действуют на биохимические превращения непосредственно в клетке, вызывая изменения в функциях всего организма. Соматотропный гормон гипофиза оказывает анаболическое действие, ускоряя синтез пластических веществ, ускоряет рост. Гормоны мозгового вещества надпочечников усиливают окислительные процессы, энергообразование. Тироксин и трийодтиронин (гормоны щитовидной железы) стимулируют синтез белка из аминокислот и разрушение жиров и углеводов .

Терминология по теме “Пищеварительная система, обмен веществ”

viscera , s р!апс hn а – органы полостей

Сплан x нология – учение о внутренностях

Липолитические ферменты – расщепляют жиры

Протеолитические ферменты – расщепляют белки

Амилолитические ферменты – расщепляют углеводы

stoma – полость рта

Топ silla – миндалины

lingva , glossa – язык

Лизоцим – бактерицидное вещество

Муцин – слизеподобное вещество

Р harynx – глотка

е s ор h а gus – пищевод

Адвентиция – наружная рыхловолокнистая оболочка

v еп triculus , gaster – желудок

С h о lle – желчь

Холецистит – воспаление желчного пузыря

Рапсгеа s – поджелудочная железа

Е nteron – тонкая кишка

duodenum – двенадцатиперстная кишка

jejunum – тощая кишка

intestinum сга ssum – толстая кишка

Саес um – слепая кишка

Со l оп – ободочная кишка

Со l оп а s сеп d е s – восходящая кишка

Со l оп transversum – поперечная ободочная кишка

Со l оп descendes – нисходящая ободочная кишка

Со l оп sigmoideum – сигмовидная кишка

rectum , р roctos – прямая кишка

Рег itoneum – брюшина

Мезоперитонеальное положение -орган покрыт брюшиной с трех сторон

Интраперитонеальное положение -орган покрыт брюшиной со всех сторон

Экстраперитонеальное положение-орган покрыт брюшиной с одной стороны

Перитонит- воспаление брюшины

Колит – воспаление толстой кишки

метаболизм – обмен веществ

гомеостаз-постоянство внутренней среды организма

гипогликемия-пониженный уровень сахара в крови

Как ускорить метаболизм

От метаболизма зависит если не все, то очень многое. Именно он в ответе за «превращения», которые каждую секунду происходят в нашем организме.
Речь о нашей внутренней «химии». Белки, жиры, углеводы, вода, витамины поступают в организм. Благодаря обмену веществ (метаболизму) они преобразовываются в энергию и нужные соединения, а в это время ненужные продукты выводятся наружу. О том, что это за столь магический процесс и как избежать его поломок, читателям «Летидора» рассказала Зулай Зиявдиновна Ибрагимова, заведующая отделением диетологии и нутрициологии клиники Адаптационной медицины X-Clinic.

Что такое метаболизм

Метаболизм представляет собой обмен веществ, определенный перечень биохимических реакций, которые протекают в нашем организме и поддерживают все его процессы.

Обычно метаболизм делят на две части — катаболизм и анаболизм. В ходе катаболизма из сложных веществ образуются более простые, а анаболизм – это обратный процесс, когда из более простых синтезируется более сложные вещества. Все органы и системы работают на уровне нанохимии. Метаболизм зависит от возраста, пола, гормонального фона, наличия или отсутствия соматических заболеваний. Кроме того, метаболизм имеет свои особенности в зависимости от наличия или отсутствия генетических мутаций (полиморфизмов). Метаболизм можно ускорить, а можно — замедлить. Все это регулируется образом жизни, диетой, гормональным статусом и другими факторами. С возрастом метаболизм замедляется. Это закономерно и является в свою очередь элементом самосохранением для организма.

Все объяснимо: чем быстрее протекает метаболизм, тем быстрее стареет и изнашивается организм.

Можно ли ускорить метаболизм

Проблемы с гликированием (это химическая реакция соединения сахаров с белками), снижение функции щитовидной железы, гипогонадизм (состояние, вызванное недостаточностью функций половых желез) могут вызывать замедление обмена веществ. В этом случае ускорить метаболизм можно путем коррекции его нарушений в организме. Например, при наличии соматических нарушений метаболизм чаще корректируется через гормональный статус. Если человек здоров, но у него возник метаболический синдром на фоне избытка калорий, тогда на обмен веществ оказывается влияние с помощью правильного питания и физических нагрузок.

Ускоряют метаболизм белковые продукты, сложные углеводы. Существуют вещества-стимуляторы, например кофеин, танины, которые способны искусственно сделать метаболизм быстрее. Но это не физиологично и может повлечь за собой неприятные последствия!

Как спорт, диета и привычки влияют на метаболизм

Для нормализации метаболизма важно соблюдать некоторые правила.

Занимайтесь спортом

Физические нагрузки позволяют уплотнить мышцы, улучшить их качество и благоприятно повлиять на митохондрии, которые отвечают за метаболизм (напомню, митохондрии — «энергетические станции», которые находятся внутри клеток большинства живых организмов).

Сбалансированно питайтесь

Употребляйте в течение дня большое количество овощей, норму белка, грубую клетчатку, фрукты, крупы (но в умеренном количестве).

Можно обратить внимание на водоросли, так как они насыщают организм йодом. Из йода образуется гормон щитовидной железы, который в свою очередь усиливает обмен веществ.

Соблюдайте циркадные ритмы сна

Если мы ночью не отдыхаем либо отходим ко сну, нарушая свои циркадные ритмы, это негативно сказывается на работе митохондрий. К слову, еще несколько лет назад датские и американские ученые доказали, что у тех, кто недосыпает, в клетках крови существенно снижается количество копий митохондриальной ДНК.

Не перегружайте организм едой вечером

Опять же, это напрямую отражается на качестве сна. А недостаток сна, как известно, вызывает негативные изменения в организме человека на клеточном уровне.

Будьте осторожны со «стимуляторами» метаболизма

Такие добавки, как кофе, зеленый чай, корица, уксус, имбирь, являются стимуляторами метаболизма. Но ждать от их употребления большого эффекта не стоит. Ускоряя метаболизм, большая часть из этих продуктов выводит жидкость из организма либо стимулирует выделение ферментов, усиливая пищеварение и аппетит. Поэтому я не могу сказать, что существуют продукты, усиливающие метаболизм и дающие прекрасный результат.

Исключите строгие диеты

Низкокалорийные длительные диеты — огромный стресс для организма. В начале такая диета может спровоцировать снижение веса, но затем, вводя организм в стресс, она включает систему компенсации стресса, то есть избыточное жироотложение. Если вы голодаете первый раз и это дает ощутимый результат, то в следующий раз скинете намного меньше, а еще через 3-4 попытки вообще перестанете худеть. И когда вы начнете принимать пищу даже не полноценно, а в среднем количестве, то будете набирать вес еще больше. Поэтому важно исключить строгие жесткие диеты и голодание.

Пейте достаточное количество воды и соблюдайте питьевой режим

Для нашего организма важно, в какой среде протекают биохимические реакции: в жидкой подвижной здоровой среде или в гелеобразной токсичной, в которой все процессы замедляются.

Не забывайте про физиопроцедуры

Хочу отметить, что кроме физических нагрузок, правильного питания, здорового сна, метаболизм могут ускорять физиопроцедуры. Массажи, лимфодренажные процедуры, криосауны, инфракрасные сауны, обертывания — все это работает как система детокса и является запуском обмена веществ.

Подписаться на новости

В соответствии с Федеральным законом № 152-ФЗ «О персональных данных» от 27.07.2006, отправляя любую форму на этом сайте, вы подтверждаете свое
согласие на обработку персональных данных.

Нарушение обмена веществ

Обмен веществ (метаболизм) — это совокупность химических реакций, проходящих в организме человека. Этот процесс необходим для поддержания жизни. Суть его заключается в том, что в организм поступают сложные вещества (белки, жиры, углеводы), которые затем расщепляются до все более мелких субстанций, а из них строятся новые ткани организма. Нусвоенные остатки веществ выбрасываются в окружающую среду.

Нарушение метаболизма может стать привести к неблагоприятным последствиям и стать причиной серьезных заболеваний. Некоторые из этих болезней чаще возникают у женщин в связи с особенностями обмена веществ у них.

Причины нарушения обмена веществ

Проблемы, связанные с различными нарушениями обмена веществ в организме, делятся на внешние и внутренние.

К внешним причинам можно отнести:

• поступление в организм токсичных веществ,
• несбалансированность в питании,
• появление в атмосфере неблагоприятных газов,
• существенные сдвиги в насыщенности углекислого газа в атмосфере,
• проникновение в организм неблагоприятных вирусов.

К внутренним факторам принято относить:

• генетические перемены синтеза ферментов, иммунных белков, а также других компонентов.

Также отмечается замедление ускорения обмена веществ у пожилых людей.

Энергетический и основной обмен

Энергия, заключенная в пище, при переваривании выделяется вовне. Половина ее превращается в тепло, а вторая половина запасается в виде аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ). Нарушить процессы образования АТФ могут следующие причины:

• гипертиреоз (избыток гормонов щитовидной железы);
• инфекционные заболевания;
• воздействие холода;
• избыточное потребление витамина С.

Под действием этих факторов организм запасает меньше энергии, чем нужно.

Основной обмен – то количество энергии, которого достаточно для поддержания жизни организма в покое. У мужчин он равен 1600 ккал в сутки, у женщин на 10% меньше. Увеличивают основной обмен такие состояния:

• стресс, волнение;
• неврозы;
• лихорадка;
• сахарный диабет;
• повышение выработки тиреотропного, соматотропного гормонов, тиреоидных и половых гормонов, катехоламинов (адреналина и норадреналина);
• аллергия;
• физическая нагрузка и другие.

В результате нарушения энергетического обмена и усиления основного обмена организм расходует больше энергии, чем получает, и начинает использовать свои резервы: вначале мышечную ткань, потом запасы углеводов в печени и мышцах, а затем уже и собственные белки. Результатом становится снижение массы тела, нарушение работы всех внутренних органов, расстройства нервной системы.

Уменьшают основной обмен, то есть снижают потребление энергии, следующие состояния:

• голодание;
• анемия;
• снижение выработки гормонов;
• поражение нервной системы, например, старческая деменция;
• сон.

При уменьшении основного обмена организм получает мало энергии, так как подавлены процессы усвоения пищи или ее вообще не хватает. В результате он тоже вынужден использовать свои ресурсы и истощаться.
Лечение подобных видов нарушений полностью определяется вызвавшей их причиной.

Обмен витаминов

Витамины – незаменимые вещества, которые не встраиваются в ткани организма, но обеспечивают протекание в нем энергетических и обменных процессов.

Их абсолютный недостаток (авитаминоз) встречается редко и проявляется такими болезнями, как цинга, рахит, бери-бери и другие. Их проявления неспецифичны:

• головокружение;
• раздражительность;
• снижение памяти и концентрации внимания;
• головная боль;
• быстрая утомляемость и другие.

Для лечения гиповитаминозов часто достаточно лишь полноценного питания.

Основные причины гиповитаминоза

• снижение потребления витаминов с пищей;
• отсутствие культуры приема синтетических витаминов;
• нарушение кишечной микрофлоры из-за лечения антибиотиками и неправильного питания;
• болезни желудочно-кишечного тракта, в том числе печеночная недостаточность;
• повышенная потребность в витаминах при беременности, грудном вскармливании, гипертиреозе, стрессах.

Проявления недостаточности витамина А:

• сухость кожи, слизистой оболочки глаз, рта, дыхательных путей;
• частые инфекции органов дыхания и кожи;
• «куриная слепота» и другие.

Лечение заключается в употреблении продуктов, богатых этим витамином: печень, молочные продукты, печень трески и палтуса. Провитамин А содержится в моркови, красном перце, помидорах, шиповнике, облепихе. Обычно добавления в пищу этих продуктов бывает достаточно, чтобы восполнить дефицит витамина А.

Основные причины гиповитаминоза D:

• редкое пребывание на солнце;
• панкреатит и желчно-каменная болезнь;
• хроническая почечная недостаточность.

Проявлением дефицита витамина D служит остеомаляция – размягчение костей. Витамин D содержится в сливочном масле, желтке яиц, печени и рыбьем жире, а также в растительных маслах.

Недостаточность витамина Е приводит прежде всего к нарушению репродуктивной функции, а также к дистрофии внутренних органов. Она встречается редко, в основном при отказе от употребления в пищу растительных масел. Витамин Е содержится также в салате, капусте и злаках, мясе, сливочном масле и яйцах.

Недостаток витамина К встречается редко, поскольку он синтезируется кишечной микрофлорой. Его могут вызвать операции на кишечнике, избыточное лечение антибиотиками, другие болезни кишечника.

Проявляется он кровотечениями и кровоизлияниями, быстрым образованием гематом и синяков. Богаты этим витамином капуста, салат, шпинат, рябина, тыква, свиная печень.

Симптомы недостаточности витамина С:

• ломкость сосудов;
• слабость и апатия;
• подверженность инфекциям;
• заболевания десен.

Аскорбиновая кислота содержится в растительных продуктах: перце, капусте, рябине, черной смородине, картофеле, цитрусовых. У женщин потребность в витамине С возрастает во время беременности и лактации.

Основным признаком недостатка витамина В1 является поражение нервной системы: невриты, параличи, а также сердечная недостаточность. Появляются и психические расстройства. Он встречается при гипертиреозе, передозировке мочегонных препаратов, болезнях органов пищеварения. Витамин содержится в хлебе грубого помола, сое, фасоли, горохе, картофеле, печени животных.

Дефицит витамина В2 проявляется прежде всего воспалением красной каймы губ с образованием трещин в углах рта. Поражается кожа в виде дерматита. Возникают эти явления в основном при недостаточном поступлении витамина с пищей, а также при тяжелых болезнях органов пищеварения. Витамин содержится в хлебе грубого помола, мясе, яйцах, молоке.

При недостатке никотиновой кислоты появляется слабость, апатия, утомляемость, головокружение, бессонница, частые инфекции. Затем присоединяется поражение кожи и полости рта. Возникает это состояние при снижении поступления витамина с пищей, болезнях желудочно-кишечного тракта, карциноидном синдроме, алкоголизме. Бывают и врожденные нарушения обмена этого вещества. Основной источник витамина РР: рис, мясо, хлеб, картофель, печень, морковь.

Недостаток витамина В6 появляется при стрессе, лихорадке, гипертиреозе. Он сопровождается воспалением губ, языка, шелушением кожи, анемией. Витамин В6 содержится в хлебе, бобовых, мясе и картофеле, печени, семенах злаков. Потребность в этом витамине возрастает во время беременности.

Недостаток витамина В12 развивается при строгом вегетарианстве, а также при некоторых болезнях желудка, и приводит к развитию тяжелой анемии, поражению органов пищеварения и нервной системы. Содержится он в мясе, печени, рыбе, молоке, яйцах.

Дефицит фолиевой кислоты может возникать при приеме сульфаниламидов, барбитуратов, алкоголя. Кроме того, что при этом возникают симптомы, подобные дефициту витамина В12, одновременно нарушается деление молодых клеток, прежде всего крови и эпителия. Дефицит фолиевой кислоты очень опасен во время беременности, он может приводить к задержке развития плода и другим патологическим состояниям. Фолиевая кислота содержится в зеленых растениях, томатах, мясе, почках, печени.

Итак, недостаток витаминов в организме может проявляться поражением практически любого органа. Диагностика гиповитаминоза трудна. Предотвратить это состояние можно с помощью полноценного питания (особенно полезны мясо, хлеб, овощи, молочные продукты) и лечения болезней желудочно-кишечного тракта.

Обмен углеводов

Нарушения переваривания и всасывания углеводов могут быть связаны с такими состояниями:

• врожденная недостаточность ферментов, например, лактозы;
• панкреатит;
• болезни кишечника.

Проявления нарушения всасывания: снижение массы тела, апатия, утомляемость, головная боль и другие, связанные с недостатком поступления энергии в организм.

Глюкоза в печени превращается в гликоген и запасается там, чтобы предотвратить резкие колебания сахара в крови. Этот процесс нарушается при следующих заболеваниях:

• гипоксия;
• болезни печени (гепатиты, в том числе лекарственные);
• гиповитаминоз С и В1;
• сахарный диабет и гипертиреоз.

Распад гликогена нарушается при гликогенозах – тяжелых наследственных заболеваниях.

Поступление глюкозы в ткани регулируют разные гормоны:

• инсулин;
• глюкагон;
• адреналин;
• соматотропный и адренокортикотропный гормоны;
• глюкокортикоиды;
• тироксин.

При всех заболеваниях, связанных с нарушением продукции этих гормонов, обмен углеводов нарушается. Частыми причинами этого становятся сахарный диабет, аденома гипофиза, болезни щитовидной железы.

Проявлениями нарушенного углеводного обмена является гипогликемия (снижение уровня глюкозы в крови) и гипергликемия.

• Гипогликемия возникает при тяжелой физической и умственной нагрузке, а у женщин – еще и в период грудного вскармливания. Уровень сахара в крови может снижаться при сахарном диабете, болезнях почек, печени и надпочечников, гиповитаминозе В1, а также при голодании. Симптомы гипогликемии: мышечная дрожь, слабость, потливость, головокружение, вплоть до потери сознания.
• Гипергликемия возникает после еды и при стрессах. Она сопровождает гипертиреоз, болезни нервной системы, надпочечников, а также сахарный диабет. Выраженная гипергликемия приводит к нарушению сознания и коме. При хроническом повышении уровня сахара в крови страдает сетчатка, микрососуды ног, почек, присоединяются инфекционные заболевания.

Обмен липидов

Нарушение обмена липидов возникает вследствие патологии их расщепления, усвоения, депонирования и метаболизма. Оно может возникать при следующих состояниях:

• панкреатит, при котором не вырабатываются ферменты для расщепления жиров;
• болезни печени (гепатит, холецистит, желчно-каменная болезнь), при которых нарушено образование желчи, помогающей усваивать жиры;
• поражение тонкого кишечника и диарея;
• гиповитаминоз А, В, С.

Проявления нарушенного жирового обмена:

• гиповитаминоз жирорастворимых витаминов (А, D, E, К) с соответствующей клиникой;
• дефицит жирных кислот, проявляющийся выпадением волос, воспалением кожи, нарушением способности к деторождению, в частности, ановуляцией;
• истощение или ожирение.

Ожирение приводит к тяжелым последствиям:

• одышке,
• повышению давления,
• разрушению суставов,
• развитию сахарного диабета,
• ишемической болезни сердца.

Для женщин характерен вид ожирения «груша», когда жировые отложения располагаются на нижней части туловища, бедрах и ягодицах. Это вызвано гормональными различиями между мужчинами и женщинами. Ожирение в виде «яблока» чаще всего говорит о серьезных проблемах в женском организме.

Ожирение в виде «груши» более устойчиво к диете, но оно безопаснее для организма, чем абдоминальное ожирение «яблоко».

Следует отметить, что быстрое похудение сопровождается значительными изменениями в нервной системе, в результате чего женщина испытывает подавленное настроение, депрессию, упадок сил. При выраженном ожирении лечить его можно только под наблюдением врача и желательно в группе единомышленниц.

Обмен белков

Белки – незаменимый материал для организма. Причиной их дефицита становится голодание или заболевания желудочно-кишечного тракта. Усиленный распад белков в организме происходит при раковом процессе, туберкулезе, гипертиреозе, лихорадке, ожогах, стрессах, болезнях почек и гиповитаминозе.

Проявления недостатка белка в организме при легкой степени могут быть незначительными. При средней степени белковой недостаточности у женщин исчезают менструации, кожа становится сухой и холодной, возникают поносы. Страдает нервная система: больные становятся раздражительными, у них страдает память и снижается работоспособность. Ослабевает иммунитет, часто присоединяются пневмонии и инфекции мочевыводящих путей.

Снижается масса мышц и жиров. Выпадают волосы, истончаются ногти. Если пациент неподвижен, у нее могут возникать пролежни, быстро инфицирующиеся. Это часто бывает у пожилых женщин, страдающих от перелома шейки бедра или инсульта.

Постепенно снижается артериальное давление и становится более редким пульс. Возникают отеки и анемия. В тяжелых случаях наступает полиорганная недостаточность.

Лечение белковой недостаточности включает рациональное питание. В тяжелых случаях – внутривенное введение аминокислот, жидкие смеси через зонд. Обязательно используются витамины. При необходимости проводится лечение сопутствующих заболеваний.

В медцентре “Север” г. Александров вы можете получить квалифицированные консультации по всем направлениям эндокринологии, включая нарушение обмена веществ. Запись по телефону: 8 (49244) 9-32-49.

Гормоны в организме человека. За что они отвечают

Гормоны – биологически активные вещества, вырабатывающиеся клетками эндокринных желез (желез внутренней секреции). Оттуда они поступают в кровь и с кровотоком попадают в клетки и ткани-мишени.

Там они связываются со специфическими рецепторами и таким образом регулируют обмен веществ и множество физиологических функций. Так, они отвечают:

• за обмен веществ;
• аппетит;
• настроение;
• циклы сна и бодрствования;
• температуру;
• частоту пульса и артериальное давление;
• половые функции и размножение;
• жизненные циклы клеток;
• смену жизненных периодов (детство, пубертат, юношество и т.д.)
• иммунитет;
• рост и развитие;
• выработку других гормонов и поддержание гормонального равновесия в организме.

Также гормоны могут регулировать деятельность органов, расположенных удаленно от синтезирующей их железы; при этом даже предельно малые их концентрации– от10 -12 до 10 -6 –способны вызвать существенные изменения в работе органа.

Как работает эндокринная система

Разные внешние или внутренние раздражители действуют на чувствительные рецепторы. В результате формируются импульсы, которые действуют на гипоталамус (отдел головного мозга). В ответ на них в гипоталамусе вырабатываются биоактивные вещества, поступающие по локальным сосудам в другой отдел головного мозга – гипофиз.

В ответ на их поступление в гипофизе вырабатываются гормоны гипофиза. Они попадают в кровь и, достигнув с кровотоком конкретной эндокринной железы, стимулируют в ней синтез того или иного гормона. А затем уже этот гормон поступает с кровью к гормональным рецепторам органов-мишеней, как описано выше.

По химическому строению гормоны делят на 4 вида

Стероиды – производные холестерина. Вырабатываются в коре надпочечников (кортикоиды) и половых железах (андрогены, эстрогены). В эту же группу входит кальцитриол.

Производные жирных кислот– эйкозаноиды. К ним относятся простагландины – повышают чувствительность рецепторов к боли и воспалительным процессам, тромбоксаны – участвуют в процессах свертывания крови, лейкотриены – участвуют в патогенезе бронхоспазма.

Производные аминокислот, преимущественно тирозина – гормон стресса адреналин, предшественник адреналина норадреналин и гормоны щитовидной железы.

Белково-пептидные соединения – гормоны поджелудочной железы инсулин и глюкагон, а также гормон роста соматотропин и кортикотропин – стимулятор синтеза гормонов коры надпочечников. В эту же группу входит антидиуретический гормон вазопрессин, «гормон материнства» окситоцин и ТТГ и АКТГ.

По месту образования выделяют гормоны:

• гипофиза и гипоталамуса;
• щитовидной, паращитовидной и поджелудочной желез;
• ЖКТ и надпочечников;
• яичек и яичников;
• жировой ткани;
• предсердия.

По механизму действия различают гормоны:

• проникающие в клетки – изменяют биосинтез белка;
• не проникающие в клетки – изменяют активность ферментов;
• мембранного действия – изменяют скорость транспортирования соединений через клеточные мембраны.

По биологическим функциям различают гормоны, регулирующие:

• обмен белков, жиров и углеводов;
• водно-солевой обмен;
• обмен фосфатов и кальция;
• репродуктивные функции.

Функции основных гормонов в организме

Список по названиям

Тестостерон — вырабатывается и у мужчин, и у женщин. Отвечает:

• за половую функцию и образование сперматозоидов у мужчин;
• половое влечение;
• качество мышечной ткани;
• работоспособность и целеустремленность;
• рост волос;
• стрессоустойчивость;
• поведение и эмоции;
• выработку эритроцитов и гемоглобина в крови;
• депонирование кальция в костной ткани.

Эстрогены – женские половые гормоны. Отвечают за формирование первичных половых признаков у женщин. Обеспечивают репродуктивные функции и эмоциональное состояние. У мужчин вырабатываются в жировой ткани живота из тестостерона. Стимулируют синтез коллагена и обеспечивают эластичность кожи. Принимают участие в работе кровеносной системы.

Прогестерон – сохраняет беременность и обеспечивает менструальный цикл у женщин. Кроме этого, и у женщин, и у мужчин он:

• является предшественником кортизола;
• повышает уровень ионов магния в крови и головном мозге;
• подавляет разрушение гормона счастья – серотонина;
• защищает миелиновые оболочки нервных волокон;
• оказывает успокаивающее действие;
• поддерживает нормальную трофику всех структур организма.

Дигидроэпиандростерон – вырабатывается в головном мозге и надпочечниках.

• повышает иммунитет;
• является предшественником половых гормонов;
• оказывает антистрессовое и антидепрессивное действие;
• улучшает память, тормозит развитие болезни Альцгеймера;
• отвечает за увеличение мышечной массы;
• активирует образование фолликулов в яичниках;
• улучшает качество костной ткани и препятствует развитию остеопороза.

Д-гормон (так называемый витамин Д):

• оказывает антиоксидантное и противоопухолевое действие;
• регулирует обмен фосфора и кальция, за счет чего препятствует развитию остеопороза у взрослых и рахита у детей;
• обладает противовоспалительным и иммуномодулирующим эффектом;
• улучшает работу сердечно-сосудистой системы;
• препятствует развитию осенне-весенних депрессий;
• улучшает созревание половых клеток;
• улучшает жировой обмен;
• повышает чувствительность клеток к инсулину;
• необходим при лечении псориаза.

ТТГ — тиреотропный гормон гипофиза. Регулирует выработку гормонов щитовидной железы трийодтиронина Т3 и тироксина Т4. При дисбалансе гормонов щитовидной желез развиваются гипер- и гипотиреоз.

Инсулин – отвечает за усвоение глюкозы клетками. Стимулирует мышечный рост и аппетит. При нехватке инсулина развивается сахарный диабет. Избыток инсулина приводит к инсулинорезистентности (снижение чувствительности инсулинозависимых клеток к действию инсулина с последующим нарушением метаболизма глюкозы и поступления ее в клетки), что ведет к ожирению и развитию сахарного диабета 2 типа.

Дигидротестостерон – влияет на рост волос, образование акне, увеличение простаты у мужчин.

Кортизол – образуется из прогестерона. Адаптирует организм к влиянию стресса, защищает от воспалений, аллергических реакций, поддерживает в норме артериальное давление.

Альдостерон – гормон коры надпочечников; образуется из прогестерона. Отвечает за обмен солей и воды в организме.

ПТГ (паратиреоидный гормон) – вырабатывается в паращитовидных железах. Отвечает за кальце-фосфорный обмен.

СТП (соматотропный гормон) – гормон роста, избыток которого ведет к развитию акромегалии.

В каких случаях нужно сдавать анализы на гормоны

Если баланс эндокринной системы нарушается, в организме развиваются изменения. Нередко достаточно предельно малых отклонений от нормы, чтобы запустить патологический процесс.

Достаточно долго такие патпроцессы могут протекать бессимптомно. Когда же появляется симптоматика, то нередко патогенез уже необратим. Чтобы выявлять бессимптомные гормональные нарушения на ранних стадиях современная доказательная медицина настоятельно рекомендует пакетные проверки. Один раз в 6-12 месяцев достаточно сдать кровь на анализ, чтобы оценить состояние эндокринной системы и не допустить развития гормональных заболеваний.

Кроме этого, о необходимости сдать анализ на гормоны может свидетельствовать ряд признаков:

• увеличение массы тела;
• бесплодие;
• нарушение функций внутренних органов;
• расстройства либидо;
• подозрение на наличие новообразований;
• избыточный рост волос на лице или теле;
• угревая болезнь;
• нарушения менструального цикла у женщин.

Также обязательно контролировать уровень гормонов при беременности, чтобы не допустить аномалий развития плода.

При планировании беременности необходимо пройти обследование щитовидной железы: сделать УЗИ щитовидной железы, пройти исследования гормонов ТТГ, Т4 свободный (свободный тироксин) и АТ к ТПО (антитела к тиреопероксидазе)

Во время беременности, если есть нарушение функций щитовидной железы, необходимо 1 раз в триместр проводить скрининг гормона ТТГ и консультироваться у эндокринолога.

Механизм и функции обмена веществ в организме

Углеводы – основные поставщики энергии в питании человека. Как правило, на их долю приходится более 50% калорийности и почти ¾ веса суточного рациона. Углеводы, потребляемые с пищей, представлены главным образом крахмалом. Гликоген животных продуктов имеет в питании сравнительно малое значение. Важным компонентом молочных продуктов является лактоза.

Основным биологическим назначением углеводов в организме является обеспечение энергетических затрат. Разложение их на углекислоту и воду представляет главный источник энергии. Некоторые продукты углеводного обмена действуют как катализаторы и способствуют окислению целого ряда веществ. Углеводы используются организмом в качестве начальных соединений для биологического синтеза других веществ (например, жирных кислот, аминокислот), а также входят в состав некоторых соединений: глюкопротеидов, гепарина, нуклеиновых кислот и т.д.

Углеводы выполняю в организме человека следующие функции:

1) Энергетическая функция, заключающаяся в том, что 60% энергетических потребностей организма покрывается при утилизации углеводов;

2) Пластическая функция – углеводы входят в состав многих структур организма (нуклеиновые кислоты, мембраны клеток, основное вещество соединительной ткани);

3) Функция резерва питательных веществ – глюкоза откладывается в тканях в виде биологического полимера – гликогена. Последний в отличие от глюкозы не обладает осмотической активностью, в связи с чем присутствие больших количеств гликогена (до 10%) в тканях не сопровождается нарушениями гомеостаза;

4) Защитная функция – осуществляется мукополисахаридами, которые входят в состав секретов слизистых желез; мукополисахариды является также одним из компонентов кожи;

5) Специфические функции – углеводы входят в состав антител и факторов, определяющих групповую принадлежность крови.

Основными фазами углеводного обмена являются:

1) Расщепление полисахаридов в ЖКТ;

2) Всасывание моносахаридов в кишечнике и транспортировка их к печени;

3) Синтез и депонирование гликогена;

4) Мобилизация гликогена, превращение его в глюкозу и транспорт глюкозы клетками тканей.

Для характеристики состояния углеводного обмена применяют:

1) Определение содержания глюкозы в крови;

2) Нагрузочные пробы с глюкозой, левулезой (фруктозой), галактозой;

3) Определение влияния на уровень глюкозы в крови эндокринных препаратов: адреналина, инсулина, кортизона, питуитрина;

4) Исследование активности ферментов углеводного обмена;

5) Определение содержания гликогена или промежуточных продуктов его распада в крови;

6) Определение содержания глюкозы и кетоновых тел в моче, являющееся косвенным показателем. Наибольшее распространение получили два первых метода оценки углеводного обмена.

Глюкоза содержится и в плазме крови, и в эритроцитах, однако внутриклеточный обмен и меньшее количество воды в эритроцитах создают условия, при которых в плазме крови содержание глюкозы несколько выше, чем в цельной крови. Уровень глюкозы в венозной крови ниже, чем в артериальной. У детей, страдающих диабетом, эта разница может варьировать в значительных пределах (до 40 мг в 100 мл крови) в течение нескольких часов.

Содержание глюкозы в крови является довольно постоянной величиной и поддерживается на определенном уровне благодаря сложным нейро – гуморальным механизмам, среди которых ведущую роль играют нервная и эндокринная системы.

Основными факторами, вызывающими быстрое повышение уровня глюкозы в плазме, являются прием пищи, распад гликогена в печени и, возможно, в других тканях, образование глюкозы из жиров и аминокислот. Главнейшими факторами, снижающими содержание глюкозы в плазме крови, являются усиленное потребление глюкозы функционирующими органами, печенью, мышцами, образование липидов и глюкозурия.

Кровь у детей для определения содержания глюкозы берут, как правило, из пальца, реже из пятки или мочки уха. Эта кровь по происхождению является капиллярной или артериальной и содержит такое же количество глюкозы, как и кровь, взятая при артериальной пункции. Рекомендуется производить определение глюкозы в пределах не более часа с момента взятия крови, так как в случае хранения ее в течение длительного времени при комнатной температуре обнаруживается постепенное уменьшение содержания глюкозы в результате обмена веществ в эритроцитах и лейкоцитах.

Содержание глюкозы в плазме крови у здорового ребенка – величина довольно постоянная до тех пор, пока запасы глюкогена в печени достаточны.

Этих запасов хватает для поддержания постоянного уровня глюкозы в течение 6-12 часов у детей первых месяцев жизни и в течение 12-24 часов и более у детей старшего возраста. При истощении запасов гликогена развивается гипогликемия и ускоряется процесс использования жиров для энергетических затрат организма.

Содержание глюкозы в крови у здоровых детей колеблется в весьма широких пределах: от 3,3-5,6 ммоль/л. У детей первых 2 лет жизни наблюдаются ещё большие колебания, что, возможно, объясняется лабильностью обмена веществ в этом возрасте.

Сразу после рождения ребенка в пупочной в пупочной вене содержится на 7-10% больше глюкозы, чем в пупочной артерии. В течение первых 4 часов после перевязки пуповины содержание глюкозы начинает медленно снижаться и достигает минимума к концу 1-3-го дня. К концу первой недели жизни оно повышается до нормального для данного ребенка уровня. У детей, рождающихся с низким весом и недоношенных, как правило, содержание глюкозы в крови ниже.

У здорового ребенка после приема пищи в течение первых 30 минут уровень глюкозы в плазме заметно повышается. У детей, страдающих лихорадочными заболеваниями, это повышение бывает выражено значительнее – 30 мг% в течение первого получаса после еды. При диабете и гликогенной болезни повышение уровня глюкозы выражено ещё более резко и достигает своего максимума через 1(1/2) – 2 часа с постепенным снижением до исходного уровня через 4-5 часов.

Для более точной оценки толерантности к глюкозе, иными словами, для оценки возможностей и способностей регулирующих углеводный обмен механизмов, предложены нагрузочные тесты. Суть этих тестов сводится к введению через рот или внутривенно глюкозы (1,85-2 г на 1 кг веса) с последующим контролем за изменениями уровня глюкозы в крови в течение нескольких часов.

Метаболизм глюкозы регулирует инсулин и «контринсулярные» гормоны. Основными контринсулярными гормонами являются глюкагон и адреналин. При снижении уровня глюкозы адреналин стимулирует выброс из клеток лактата и аланина и запускает процесс глюконеогенеза. Выработку инсулина стимулирует повышение уровня глюкозы.

Инсулин не проходит транспланцентарно, его уровень у плода не зависит от содержания инсулина в крови матери, в-клетки поджелудочной железы плода только в последний триместр беременности становится чувствительными к концентрации глюкозы. Они заметно увеличиваются в объеме, и инсулин стимулирует поступление глюкозы в мышечные и жировые клетки, создавая запасы энергии к рождению ребенка. Таким образом, плод практически целиком зависит от уровня глюкозы в крови матери, так как сам не может активно ее синтезировать.

При рождении у новорожденного ребенка происходит резкое переключение метаболизма, направленное на самостоятельное образование глюкозы. В связи с этим, недоношенные дети имеют многочисленные причины для развития гипогликемии. Во-первых, у них меньше энергетических запасов (гликоген печени и жир). Во-вторых, они имеют более высокие концентрации инсулина. В-третьих, у недоношенных новорожденных гораздо хуже развиты механизмы глюконеогенеза. Имеется еще достаточно большое количество состояний неонатального периода, сопровождающихся нарушением метаболизма глюкозы в виде гипогликемии.

Гипогликемия чаще развивается у детей младшего возраста в силу меньшего содержания гликогена в печени и характерной для них лабильности всех видов обмена веществ, в частности, углеводного. Установлено, что печень новорожденного в норме содержит 2-3 г гликогена на 100 г., в то время как в печени детей старшего возраста его количество достигает 6-8 г.

В качестве сопутствующего состояния при гипогликемии часто наблюдается кетоз, который может быть иногда первым явным признаком ее существования. Кетоз связан с истощением запасов гликогена в печени.

У многих здоровых новорожденных и особенно у недоношенных в первые дни и недели жизни определяется физиологическая галактозурия (до 60 мг на 100 мл мочи). При пероральной или внутривенной нагрузке галактозой у новорожденных развивается гипергликемия, взрослые реагируют на эту нагрузку снижением содержания глюкозы в крови. Активность галактозо-1-фосфат-уридилтрансферазы в крови новорожденного ребенка сравнительно высока и ещё больше увеличивается в грудном возрасте, а после 1 года существенно снижается. Однако фосфорилирование галактозы в печени у новорожденных ограничено, что объясняет наличие транзиторной галактоземии и галактозурии в этом периоде жизни.

Частью из тяжелых форм нарушения углеводного обмена являются гликогенные болезни. Под этим термином понимают наследственные нарушения углеводного обмена, характеризующееся избыточным отложением гликогена в печени, почках. Содержание глюкозы в крови у таких больных характеризуется небольшим снижением ниже нормы (60-50 мг%). В моче содержится ацетон, но сахар не определяется. Так как при гликогенной болезни превращение глюкозы из гликогена печени и других органов очень затруднено, то после 6-12 часового голодания может наступить значительная гипогликемия.

Практическое значение приобретает определение в крови другого моносахарида – галактозы, так как описаны редкие случаи галактоземии – заболевание, при котором организм ребенка с рождения неспособен регулировать обмен галактозы. В моче у детей с галактоземией постоянно содержится галактоза, небольшое количество белков и никогда не обнаруживается ацетон. Галактозурия и протеинурия исчезают через несколько дней после прекращения приема галактозы с пищевыми продуктами, главным образом молоком.

С помощью высокочувствительных методов углеводы обнаруживаются в моче здоровых детей. Так, в суточной моче недоношенных может содержаться до 130 мг углеводов, у доношенных – до 80 мг, причем половину этого количества составляет лактоза, кроме того, выводится много фруктозы (20-40 мг) и 10 – 20 мг глюкозы.

В суточной моче детей грудного возраста содержатся следующие углеводы: глюкоза – до 15 мг, галактоза – до 10 мг, лактоза – до 35 мг, фруктоза – менее 10 мг, ксилоза – менее 30 мг, арабиноза – менее 30 мг.

Заключение:

Метаболизм глюкозы имеет специфические особенности у детей:

1. В тканях новорожденного и ребенка первых месяцев жизни активно протекает анаэробный гликолиз. Это в значительной степени обеспечивает устойчивость детей к гипоксии и обеспечивает возможность использовать метаболиты гликолиза для синтеза соединений других классов.
2. Метаболизм глюкозы по пентозофосфатному пути (ПФП) резко активируется после рождения ребенка. Этот вид утилизации глюкозы обеспечивает растущие ткани достаточным количеством фосфопентоз и НАДФН, необходимых для синтеза нуклеотидов, стероидов и жирных кислот.
3. Синтез и накопление гликогена в печени определяются особенностями функционирования организма ребенка на конкретном этапе развития.

Биосинтез гликогена идет активно у плода в последние 2-3 месяца внутриутробного развития. Содержание этого полисахарида в печени плода в последние недели беременности может достигать 10% массы органа (у взрослого 4%).

Обмен веществ

1. Понятие об обмене веществ. Обмен белков, их физиологическая роль и биологическая ценность. Азотистый баланс и его виды. Регуляция обмена белков.

Ххарактер признака жизни. В результате об­мена веществ непрерывно образуются, обновляются и разрушаются кле­точные структуры, синтезируются и разрушаются различные химические соединения. В организме динамически уравновешены процессы анаболиз­ма (ассимиляция) — биосинтеза органических веществ, компонентов кле­ток и тканей, и катаболизма (диссимиляция) — расщепления сложных мо­лекул компонентов клеток. Для возмещения энергозатрат организма, сохранения массы тела и удовлетворения потребностей роста необходимо поступление из внешней среды белков, липидов, углеводов, витаминов, минеральных солей и воды. Это достигается путем питания.

Белки занимают ведущее место среди органических элементов, на их долю приходится более 50 % сухой массы клетки. Они выполняют ряд важнейших биологических функций. Вся совокупность обмена веществ в организме (дыхание, пищеварение, выделение) обеспечивается деятельностью ферментов, которые являются: белками. Все двигательные функции организма обеспечиваются взаимодействием сократительных белков — актина и миозина. Поступающий с пищей из внешней среды белок служит пластической и энергетической целям. Пластическое значение белка состоит в восполне­нии и новообразовании различных структурных компонентов клетки. Энергетическое значение заключается в обеспечении организма энергией, образующейся при расщеплении белков. Белки, содержащие весь необходимый набор аминокислот в таких соотношениях, которые обеспечивают нормальные процессы синтеза, яв­ляются биологически полноценными.

Азотистый баланс. Это соотношение количества азота, поступившего в организм с пищей и выделенного из него.

Количество азота, поступившего с пищей, всегда больше количест­ва усвоенного азота, так как часть его теряется с калом.

Зная количество усвоенного азота, легко вычислить общее количество усвоенного организмом белка, так как в белке содержится в среднем 16 % азота (1 г азота содержит 6,25 г белка). Следовательно, умно­жив найденное количество азота на 6,25, можно определить количество усвоенного белка.

Чтобы установить количество разрушенного белка, необходимо знать общее количество азота, выведенного из организма.

У взрослого человека при адекватном питании, как правило, количест­во введенного в организм азота равно количеству азота, выведенного из организма. Это состояние получило название азотистого равновесия.

Азотистое равновесие может устанавливаться при значительных колебаниях содержания белка в пище.

В случаях, когда поступление азота превышает его выделение, говорят о положительном азотистом балансе. При этом синтез белка преобладает над его распадом.

Когда количество выведенного из организма азота превышает количе­ство поступившего азота, говорят об отрицательном азотистом балансе.-Отрицательный азотистый баланс отмечается при белковом голодании.

Регуляция обмена белков. Нейроэндокринная регуляция обмена белков

осуществляется рядом гормонов.

Соматотропный гормон гипофиза во время роста организма стимулиру­ет увеличение массы всех органов и тканей. Повышается проницаемость кле­точных мембран для аминокислот, усиления синтеза РНК в ядре клетки и подавления синтеза катепсинов — внутриклеточных протеолитических ферментов.

Гормоны щито­видной железы — тироксин и трийодтиронин. Стимулируют синтез белка и благодаря этому активизи­ровать рост, развитие и дифференциацию тканей и органов. Гормоны коры надпочечников — глюкокортикоиды (гидрокортизон, кортикостсрон) усиливают распад белков в тканях, особенно в мышечной и лимфоидной.

2. Липиды, их физиологическая роль. Образование и распад жира в организме. Регуляция обмена жиров. Физиологическое значение фосфатидов и стеринов. Возрастная динамика содержания холестерина в плазме крови.

Жиры и другие липиды (фосфатиды, стерины, цереброзиды и др.) объе­динены в одну группу по физико-химическим свойствам: они не раство­ряются в воде, но растворяются в органических растворителях (эфир, спирт, бензол и др.). Эта группа веществ важна для пластического и энергетического обмена.

Пластическая роль липидов состоит в том, что они входят в состав кле­точных мембран и в значительной мере определяют их свойства. Велика энергетическая роль жиров: их теплотворная способность более чем в 2 раза превышает таковую углеводов или белков.

Большая часть жиров в организме находится в жировой ткани, меньшая входит в состав клеточных структур.

Жировые капельки в клетках — это за­пасной жир, используемый для энергетических потребностей. Больше все­го запасного жира содержится в жировой ткани, которой “особенно много в подкожной основе (клетчатка), вокруг некоторых внутренних органов,

Общее количество жира в организме человека колеблется в широких пределах и в среднем составляет 10—20 % от массы тела; в случае патоло­гического ожирения может достигать даже 50 %.

Количество запасного жира зависит от характера питания.

количество же протоплазматического жира является устойчивым и постоянным.

Образование и распад жиров в организму. Жир, всасывающийся из ки­шечника, поступает преимущественно в лимфу и в меньшем количестве — непосредственно в кровь. При обильном углеводном питании и отсутствии жиров в пище синтез жира в организме может происходить из углеводов.

не образуются из других жирных кислот, т.е. являются незаменимыми. Это обстоятельство, а также то, что с жирами по­ступают некоторые растворимые в них витамины, является причиной тя­желых патологических нарушений, которые могут наступить при длитель­ном исключении жиров из пищи.

Регуляция обмена жиров. Процесс образования, отложения и мобилиза­ции из депо жира регулируется нервной и эндокринной системами, а так­же тканевыми механизмами и тесно связаны с углеводным обменом.

Взаимосвязь жирового и углеводного обмена на­правлена на обеспечение энергетических потребностей организма. При избытке углеводов в пище триглицериды депонируются в жировой ткани;

Сильным жиромобилизирующим действием обладают гормоны мозгового веще­ства надпочечников — адреналин и норадреналин, поэтому длительная адре- налинемия сопровождается уменьшением жирового депо. Соматотропный гормон гипофиза также обладает жиромобилизирующим действием. Анало­гично действует тироксин.

Тормозят мобилизацию жира глюкокортикоиды — гормоны коркового вещества надпочечника, вероятно, вследствие того, что они не- сколько повышают уровень глюкозы в крови.

Симпатические влияния тормозят синтез тригли- церидов и усиливают их распад. Парасимпатические влияния, наоборот, способствуют отложению жира.

Физиологическое значение этих веществ очень велико: они входят в состав клеточ­ных структур, в частности клеточных мембран, а также ядерного вещества и цитоплазмы.

Фосфатидами особенно богата нервная ткань. Фосфатиды синтезиру­ются в стенке кишечника и в печени.

Исключительно важное физиологическое значение имеют стерины, в частности холестерин. Это вещество входит в состав клеточных мембран, является источником образования желчных кислот, а также гормонов коры надпочечников и половых желез, витамина D. Вместе с тем холесте­рину отводится ведущая роль в развитии атеросклероза. Содержание холе-^стерина в плазме крови человека имеет возрастную динамику: у новорож­денных концентрация холестерина 65—70 мг/ЮО мл, к возрасту I год она увеличивается и составляет 150 мг/ЮО мл. Далее происходит постепен­ное, но неуклонное повышение концентрации холестерина в плазме кро­ви, которое обычно продолжается у мужчин до 50 лет и у женщин до 60—65 лет. В экономически развитых странах у мужчин 40—60 лет кон­центрация холестерина в плазме крови составляет 205—220 мг/100 мл, а у женщин 195—235 мг/100 мл. Содержание холестерина у взрослых людей выше 270 мг/100 мл расценивается как гиперхолестеринемия, а ниже 150 мг/100 мл — как гипохолестеринемия.

В плазме крови холестерин находится в составе липопротеидных комп­лексов, с помощью которых и осуществляется его транспорт. У взрослых людей 67—70 % холестерина плазмы крови находится в составе липопро­теидов низкой плотности (ЛПНП), 9—10% — в составе липопротеидов очень низкой плотности (ЛПОНП) и 20—24% — в составе липопротеидов высокой плотности (ЛПВП).

Белки,УВ 17,17кДж(4,1 ккал); жиры 38,9 кДж(9,3 ккал)