Обмен углеводов и его регуляция

Общие положения

Основное значение углеводов определено их энергетической функцией.

Непосредственный источник энергии в организме человека – глюкоза. Она быстро распадается и окисляется, позволяет экстренно мобилизовать энергетические ресурсы при интенсивном физическом напряжении и эмоциональных возбуждениях.

В организм углеводы поступают , как правило, в виде дисахаридов (сахароза) и полисахаридов (гликоген, крахмал).

Уровень глюкозы в крови является важной гомеостатической константой и в норме составляет 4,4-6,7 ммоль/л. Особенно чувствительной к гипогликемии является центральная нервная система. Незначительное понижение уровня сахара ведет к быстрой утомляемости и слабости. При снижении уровня глюкозы до 2,8-2,2 ммоль/л появляются судороги, бред, усиленное потоотделение, возможна потеря сознания. Прием сахара или введение внутривенно глюкозы быстро устраняют негативные проявления.

Иногда углеводы используются для синтеза гликопротеинов, жиров (при их недостатке).

Изменения углеводов в организме

С пищей полисахариды и дисахариды попадают в ротовую полость, где под действием амилазы слюны начинаются начальные этапы расщепления углеводов. Это расщепление продолжается в желудке и кишечнике, где под действием амилазы панкреатического и кишечного соков образуются моносахариды – глюкоза, фруктоза и т.д. Из тонкого кишечника глюкоза поступает в кровь и транспортируется в печень, где из нее образуется гликоген. Гликоген – это углевод очень быстро синтезирующий, резервный. У взрослого человека его количество равно 150-200гг.

Гипергликемия – повышенное содержание сахара в крови. Алиментарная, или пищевая гипергликемия развивается при употреблении большого количества быстровсасывающихся и легкорасщепляющихся углеводов. Одним из проявление алиментарной гипергликемиии является глюкозурия – выделение глюкозы с мочой.

Если в пищевом рационе углеводы полностью отсутствуют, то в организме их образование происходит из продуктов распада белков и жиров.

Мобилизация гликогена – процесс, при котором в печени происходит расщепление гликогена и в кровь поступает глюкоза. Наблюдается при пониженном содержании в крови глюкозы.

Гликоген способен откладываться в мышцах, где его содержание составляет 1-2%. При обильном питании количество гликогена в мышечных волокнах увеличивается, при голодании – уменьшается. Во время физической нагрузки происходит интенсивное расщепление гликогена под действием фермента фосфорилазы.

Потребление глюкозы органами различно (сколько % глюкозы задерживается):

• мозг -12%;
• мышцы – 7%;
• кишечник – 9%;
• почки – 5%.

В организме распад углеводов протекает двумя путями:

• анаэробный гликолиз (бескислородный гликолиз до молочной кислоты);
• цикл Кребса, окисление продуктов распада углеводов до воды и углекислого газа.

Большая часть глюкозы идет на обеспечение организма энергией. При расщеплении 1 г глюкозы выделяется 17,6 кДж энергии.

Регуляция обмена углеводов

В регуляции углеводного обмена принимают участие некоторые отделы ЦНС:

1. Продолговатый мозг.
2. Гипоталамус. Центральное звено углеводного обмена. Регуляция реализуется гуморальным путем и вегетативными нервами.
3. Кора головного мозга.

Выраженное влияние на обмен углеводов оказывает гормон поджелудочной железы – инсулин. Это единственный гормон, способный понизить уровень сахара в крови. Инсулин повышает синтез гликогена в мышцах и увеличивает использование глюкозы тканями организма. При недостаточной секреции инсулина возможно развитие гипергликемии и глюкозурии, ведущее к сахарному диабету.