Щербатова Татьяна Васильевна

Тема: Обмен веществ и энергии. Обмен белков, жиров и углеводов.

Студент должен знать: 1. Общее понятие об обмене веществ в организме. 2. Обмен веществ между организмом и внешней средой как основное условие жизни и сохранение гомеостаза. 3. Пластическая и энергетическая роль питательных веществ. 4. Общее представление об обмене и специфическом синтезе в организме белков, жиров, углеводов. 5. Азотистое равновесие. Положительный и отрицательный азотистый баланс. 6. Значение минеральных веществ и микроэлементов.

Общее понятие об обмене веществ в организме.

Организм человека находится в постоянной связи с окружающей средой. Эта связь осуществляется в процессе обмена веществ и энергии.

Обмен веществ заключается в поступлении в организм различных веществ, в их усвоении и выделении во внешнюю среду продуктов распада. Обмен веществ – основное свойство живого организма. Различные формы проявления жизни непрерывно связаны с превращением энергии. Энергетический обмен – свойство живой клетки. Богатые энергией вещества усваиваются, а конечные продукты обмена веществ с низким содержанием энергии выделяются клетками. Первый закон термодинамики гласит – энергия не исчезает и не появляется снова. В организме существует 5 форм энергии: химическая, механическая, осмотическая, электрическая и тепловая. Живой организм должен получать энергию в доступной для него форме из окружающей среды и возвращать среде энергию в форме, менее пригодной для дальнейшего использования.

Жизнедеятельность организма поддерживается регуляцией внутренних компонентов, требующих затраты энергии. Энергетический обмен – использование химической энергии в организме, служит показателем общего состояния и физиологической активности организма.

Обменные (метаболические) процессы, при которых при которых специфические элементы синтезируются из пищевых продуктов – анаболизм (ассимиляция), а метаболические процессы, при которых происходит распад структурных элементов организма или усвоение пищевых продуктов – катаболизм (диссимиляция).

В обмене веществ выделяют этапы:

1.поступление питательных веществ в пищеварительный канал до всасывания продуктов расщепления в кровь и лимфу;

2. транспорт питательных веществ в клетки организма кровью и лимфой;

3.выделение конечных продуктов распада органами выделения – лёгкими, почками, потовыми и сальными железами.

Обмен веществ между организмом и внешней средой как основное условие жизни и сохранения гомеостаза.

Гомеостаз – саморегуляция, сохранение постоянства внутреннего состояния организма скоординированными реакциями, направленных на поддержание динамического равновесия.

Обмен веществ и энергии составляет основу жизнедеятельности и принадлежит к числу важнейших признаков живой материи. В процессе обмена питательные вещества превращаются в собственные компоненты тканей и конечные продукты метаболизма. При этих превращениях поглощается и высвобождается энергия. Использование химической энергии в организме называют энергетическим обменом. Он измеряется количеством выделяющегося тепла: например, при окислении 1 моль глюкозы (180 г) выделяется 686 ккал (2871,2 кДж) тепла.

С6Н12О6+6О2®6Н2О+СО2+686 ккал

Выделившаяся в результате химических реакций в организм энергия используется в дыхательном обмене клеток для синтеза макроэргических соединений, важнейшим из которых является АТФ. АТФ аккумулирует энергию фосфатных связей и является источником энергии во всех процессах жизнедеятельности. Часть заключенной в питательных веществах химической энергии преобразуется в другие биологически полезные формы – электрическую, осмотическую, механическую. Основная часть энергии выделяется в виде тепла.

Химическая энергия обеспечивает обмен белков, жиров, углеводов, рост и размножение клеток. Осмотическая энергия – перенос веществ через мембрану клетки.

 Электрическая – поддерживает разность потенциалов между наружной и внутренней поверхностями клеточной мембраны.

 Механическая энергия – определяет разные формы движения.

Пластическая и энергетическая роль питательных веществ.

 Единственным источником энергии являются питательные вещества. Они выполняют пластическую роль.

3 этапа обмена веществ:

1. Ферментативное расщепление и всасывание.
2. 2. Транспорт питательных веществ к тканям организма.
3. Выведение конечных продуктов метаболизма из организма.

Промежуточный обмен – химическое превращение переваренных питательных веществ: катаболизм, анаболизм.

Обмен углеводов. Биологическая роль углеводов определяется их энергетической ценностью. Процессы превращения углеводов обеспечивают 60 % суммарного энергообмена. При окислении 1 г углеводов выделяется 16,7 кДж (4,0 ккал) тепла. Суточная потребность человека – 500 г.

Обмен жиров. Жир в организме человека составляет 10-20 % массы тела. Суточная потребность 70-80 г. Жиры - важнейший источник энергии. При окислении 1 г выделяется 37,7 кДж (9,0 ккал). Жиры входят в состав структурных компонентов клетки. Увеличение массы тела на 20-25 % против нормы считается предельно допустимой физиологической границей.

Обмен белков. Функции белков:

1. Пластическая; 2. Каталитическая (ферментная); 3. Защитная;    
2. Транспортная; 5. Энергетическая

При окислении 1 г белка = 16,7 кДж (4,0 ккал). Вне зависимости от видоспецифичности все многообразные белковые структуры содержат в своем составе 20 аминокислот, для нормального метаболизма имеет значение качественный состав, а именно соотношение заменимых и незаменимых аминокислот.  Суточная потребность белка 80-100г, при физических нагрузках –130-150 г.

Общее представление об обмене и специфическом синтезе в организме белков, жиров, углеводов.

Обмен и синтез белков.

Белки занимают особое место в обмене веществ, они составляют 20 % массы тела; белки могут быть структурными, ферментными, транспортными, сократительными, рецепторными и участвующими в передаче генетической информации.

Функции белков:

1.Пластическая / структурная – они входят в состав всех клеток и межтканевых структур, а также обеспечивают рост и развитие организма, являсь резервом для построения тканевых белков.

2. Энергетическая – определяется их способностью освобождать при окислении энергию: 1г белка аккумулирует 17,6 кДж (4,0 ккал) энергии. Белки используются как источник энергии при недостатке углеводов и жиров; эта их роль возрастает во время стрессовых реакций.

3.Каталитическая / ферментативная, активность белков регулирует скорость биохимических реакций. Белки-ферменты определяют обмен веществ и образование энергии не только из самих протеинов, но и из углеводов и жиров.

4. Регуляторная – реализуется с помощью гормонов белкового и пептидного происхождения, а также нейропептидов. Аминокислоты - источник медиаторов ЦНС, играющей важную роль в процессах торможения сна.
5. Защитная – заключается в образовании иммунных белков-антител (иммунные реакции). Белки способны связывать токсины и яды; обеспечивают свертывание крови (гемостаз).
6. Транспортная – перенос О2 и СО2 эритроцитарным белком - гемоглобином; связывание и перенос ионов (железо, медь, водород), лекарственных веществ, токсинов.
7. Двигательная – все движения обеспечиваются взаимодействием сократительных белков актина и миозина.
8. Рецепторная – белок родопсин обеспечивает зрительное восприятие.
9. Буферная – поддерживают кислотно-щелочное равновесие.
10. Реологическая – обеспечивают вязкость крови.
11. Сигнальная – изменение третичной структуры белков – сигнал клетке.

По степени важности пластическая роль белков в метаболизме превосходит их собственную энергетическую, а также пластическую роль других питательных веществ.

Выделяют два пути превращения белков:

I путь – белки пищи используются для синтеза специфических белков и других веществ.

В пищеварительном тракте белки расщепляются до полипептидов, олигопептидов и аминокислот. Метаболизм аминокислот складывается из общих превращений – трансаминирования, окислительного дезаминирования, декарбоксилирования, а также из частных реакций обмена аминокислот. Из аминокислот клетками тканей и органов, в частности печени, синтезируются белки, которые используются для восстановления разрушенных и роста новых клеток, синтеза ферментов и гормонов.

Типы белкового синтеза:

синтез роста, связанный с развитием организма в целом. Велика потребность в белке в периоды роста (он заканчивается к 25 годам, к моменту прекращения физиологического роста), беременности и выздоровления после тяжелых заболеваний;

стабилизирующий синтез, определяющий исправление химических повреждений белков, утраченных в процессе диссимиляции и лежащий в основе их самообновления на протяжении всей жизни;

регенерационный синтез, проявляющийся в период восстановления после белкового истощения, кровопотерь и т.д.;

«функциональный» синтез – образование белков выполняющих специфические функции: иммуноглобулинов, ферментов, гемоглобина, рецепторных белков и др.

Ежедневно синтезируется и расщепляется 400 г белка. Примерно 2/3 аминокислот, освобождающихся при распаде белка, вновь используется для его синтеза, 1/3 аминокислот окисляется в энергетических цепях, вначале происходит их дезаминирование (процесс удаления аминогрупп от молекулы) в печени с участием аминотрансфераз (фермент). Продукты превращения аминокислот вступают в цикл Кребса (непрерывная цепочка химических реакций в митохондриях), в результате часть химической энергии белка переходит в молекулы АТФ.

Существует постоянное соотношение количества плазменных (белки присутствующие в плазме крови) и тканевых белков. Оно составляет 1:33. При избытке белка в клетке вновь поступающие в неё аминокислоты используются для преобразования в липиды или в углеводы, в частности в гликоген. Некоторая часть удерживаемых печенью аминокислот, ресинтезируется (создание новых молекул из уже существующих) в белок, который служит для пополнения белков плазмы. Синтезируются биогенные амины, небелковые органические соединения – креатинин, глютатион, пурины, гем.

II путь – эндогенный гидролиз белков, который направлен на обновление белков ткани.

Распад тканевых белков происходит под действием ферментов. Источниками свободных аминокислот являются белки плазмы, ферментные белки, белки печени, слизистой оболочки кишечника и мышц. Аминокислоты, возникающие в процессе распада тканевого белка, отдаются тканями в кровь, попадают в печень, где подвергаются дезаминированию (процесс удаления аминогрупп от молекулы), от азотистого комплекса отщепляется молекула аммиака. Этот процесс имеет значение для всех дальнейших превращений, в которых продукты белкового обмена используются как энергетический материал. Различают быстро и медленно обновляющиеся белки. С наибольшей скоростью обновляются белки печени, слизистой оболочки кишечника, а также внутренних органов и плазмы крови. Медленнее обновляются белки, входящие в состав клеток мозга, сердца, половых желез и еще медленнее – белки мышц, сухожилий, хрящей и костей.

Средний период полураспада белков тела, человека - 80 сут; при этом для мышечных белков величина его - 180 сут, для белков плазмы крови – 10 сут, гормоны пептидной и белковой природы «живут» лишь несколько минут.

Биологическая ценность аминокислот.

Белки – это нерегулярные биологические полимеры, мономерами которых являются аминокислоты. Состав аминокислот определяет тканевую, органную и видовую специфичность белков. Для синтеза животного белка используется 20 основных аминокислот. Аминокислоты, которые могут синтезироваться самим организмом из других аминокислот, называются заменимыми: аланин, цистеин, глутаминовая и аспарагиновая кислоты, тирозин, пролин, серин, глицин, условно аргинин и гистидин. Аминокислоты, которые не могут синтезироваться в организме и поэтому должны поступать с пищей - незаменимыми: лейцин, изойлецин, валин, метионин, лизин, треонин, финилаланин, триптофан, аргинин и гистидин. Белки пищи, которые содержат все незаменимые аминокислоты, называются полноценными, т.е. ценность белка определяется качеством аминокислот. К ним относят животные белки, т.к. они способы полностью превращаться в собственные белки организма. Высокая биологическая ценность у белков яиц, мяса, рыбы, молока. Биологическая ценность растительных белков ниже (коэффициент превращения - 0,6-0,7, вследствие дисбаланса в них незаменимых и заменимых аминокислот). Белки растительного происхождения – бобовые, зерновые, крупяные культуры, орехи, семена масличных культур. Есть белок и в картофеле – одна картофелина дает 5% от суточной нормы белка.

При смешанном питании, когда в пище есть продукты животного и растительного происхождения – в организм поступает необходимый для синтеза набор аминокислот. Потребность человеческого организма в белке зависит от пола, возраста, климатического региона и национальности. За сутки в организм взрослого человека должно поступать около 80-100 г белка. Физиологический оптимум белка определяется из расчета 1 г на 1 кг массы тела, причем 30 г белка должно быть животного происхождения. Этот норматив  для детей - 1,2—1,5 г на 1 кг массы тела, для грудных детей 3-4 г на 1 кг в сутки, для беременных и кормящих женщин, для больных, перенесших обширные ожоги, тяжелые операции и истощающие болезни, — до 1,5—2,0 г на 1 кг массы тела.

При физической нагрузке взрослый человек должен получать 100-120 г белка, при тяжелом труде – до 150 г. Отсутствие белков в пище приводит к задержке роста ребенка, к истощению  мышечной системы, тяжелым расстройствам в обмене веществ, снижению иммунитета, нарушению функции желез внутренней секреции. Недостаток валина – вызывает расстройство равновесия. Дети при белково-калорийной недостаточности отстают в росте и в психическом развитии, наблюдаются характерные изменения внешнего облика. Белково-калорийная недостаточность оказывает влияние на рост и развитие нервной ткани — корковых и подкорковых структур головного мозга, особенно у детей в возрасте от 6 месяцев до 3 лет, когда в ЦНС человека осуществляются процессы гликогенеза, миелинизации нервных волокон, происходит рост нервных клеток, и устанавливаются нервные связи; даже если впоследствии, алиментарная недостаточность устраняется, это не может полностью компенсировать вред, нанесенный психическому развитию ребенка При избыточном потреблении белка животного происхождения - мяса, в кишечнике активизируются процессы гниения, подавляется деятельность полезной микрофлоры, это провоцирует накопление токсических продуктов, нарушение обмена веществ, проявляющиеся поражением суставов, почек и других органов.

Регуляция белкового обмена.

В гипоталамусе (промежуточный мозг) существуют центры, регулирующие белковый обмен. Механизм влияния ЦНС осуществляется через эндокринную систему. Гормональная регуляция метаболизма белков обеспечивает динамическое равновесие их синтеза и распада.

Анаболизм белков контролируется гормонами:

– соматотропином – стимулирует увеличение массы органов и тканей во время роста организма;

– инсулином;

– андрогенами – облегчают проникновение аминокислот в специфические для этих гормонов ткани, имеющие отношение к репродуктивной активности. Угасание половой функции ведет к гипотрофии и обратному развитию этих тканей и органов;

– тиреоидными гормонами (Т3 и Т4) – малые дозы этих гормонов стимулируют синтез белка за счёт окислительного распада жиров и углеводов, активизируется рост, развитие и дифференцировка тканей и органов. Ппри врожденной гипофункции щитовидной железы наблюдается резкое отставание организма в росте и развитии (кретинизм);

– глюкокортикоидами – в печени они стимулируют поступление аминокислот в гепатоциты. Патология коры надпочечников, ведущая к ее гипофункции,  скажется на синтезе белков в печени, в которой образуется такой важнейший для свертывания крови белок, как фибриноген.

Катаболизм белка регулируется гормонами:

– адреналином;

– тироксином и трийодтиронином ­ избыток этих гормонов усиливает распад белков в тканях, что сопровождается истощением организма и отрицательным азотистым балансом;

– глюкокортикоидами (гидрокортизоном, кортикостероном) – усиливают распад белков в тканях, особенно в мышечной и лимфоидной.

Обмен и синтез липидов.

Липиды – сложные эфиры многоатомных спиртов и высших карбоновых кислот. Их можно разделить на простые (нейтральные жиры, стероиды) и сложные (фосфолипиды, гликолипиды)

Функции липидов:

1.Структурная / пластическая – они входят в состав структурных компонентов клетки (фосфо- и гликолипиды), ядра, цитоплазмы, мембраны и определяют их свойства (в нервной ткани содержится - 25%, в клеточных мембранах - 40%). Являются источником синтеза стероидных гормонов, желчных кислот, участвуют в синтезе тромбопластина и миелина нервной ткани, простагландинов (гормоноподобные липидные соединения) и витамина D.

2. Энергетическая – обеспечивают 25-30% всей энергии необходимой организму. При окислении 1г жира образуется 38,9 кДж энергии.
3. Являются источником эндогенной воды: при окислении 100 г жира выделяется 107 мл Н2О.

4.Запасающая – нейтральные жиры, откладываясь в депо, составляют энергетический запас организма, который реализуется в экстремальной ситуации (при стрессе, физической или психоэмоциональной нагрузке, длительном голодании). Депо жира в организме представлены клетками печени и жировой ткани. В жировой ткани жир составляет 80—95% объема клеток. Физиологическое депонирование жиров выполняют липоциты, накапливая их в подкожной жировой клетчатке, сальнике, жировых капсулах различных органов. Жиры, депонированные в подкожной клетчатке, предохраняют организм от потерь тепла, а окружающие внутренние органы – от механических повреждений. Жировые депо составляют 10—25% массы тела человека. Количество жира отложенного в депо зависит от характера питания, количества пищи, особенностей конституции. Если поступление энергии, заключенной в пище, преобладает над расходом энергии, масса жировой ткани в организме увеличивается — развивается ожирение. У взрослой женщины доля жировой ткани в организме - 20—25% массы тела — вдовое больше, чем у мужчины, так как жир выполняет в женском организме специфические функции - жировая ткань обеспечивает женщине резерв энергии, необходимый для вынашивания плода и грудного вскармливания.

5. Механическая – подушка около глаз, околопочечная капсула.
6. Транспортная – носители жирорастворимых витаминов (А, Д, Е, К). При длительном исключении из пищи жиров наступают тяжелые нарушения обмена веществ.
7. Терморегуляционная – жиры плохо проводят тепло, обеспечивая его сохранение в организме. Бурый жир представлен особой жировой тканью, располагающейся в области шеи и верхней части спины у новорожденных и грудных детей (1-2%). В небольшом количестве (0,1-0,2 %) имеется у взрослых. Особенность бурого жира - огромное количество митохондрий с красновато-бурыми пигментами — цитохромами; в них происходят интенсивные процессы окисления. Продукция тепла бурым жиром в 20 раз превышает обычной жировой ткани. Несмотря на минимальное содержание бурого жира, в нем может генерироваться 1/3 всего образующегося в организме тепла. Бурому жиру принадлежит важная роль в адаптации к низким температурам.

Метаболизм липидов.

Жиры расщепляются и всасываются в тонком кишечнике при условии их обязательной эмульгации, т.е. в результате образования частиц (капелек) размером 0,5 мкм. Эмульгация жира происходит под влиянием желчных кислот. Расщепление жира идет до моноглицеролов и жирных кислот под влиянием панкреатической липазы и фосфолипазы, а также липазы кишечного сока. Через грудной лимфатический проток хиломикроны (липопротеиновые частицы) поступают в кровеносную систему и достигают легких, печени, миокарда, селезенки, жировой ткани. Большая роль в обмене жиров принадлежит печени. В ней синтезируются их транспортные формы, образуются и окисляются жирные кислоты, происходят синтез и метаболизм триглицеролов, фосфолипидов, холестерола и кетоновых тел. На уровне капилляров органов и тканей триглицеролы, входящие в состав -липопротеидов, гидролизуются липопротеиновой липазой до глицерола и свободных жирных кислот, частично идущих на энергетические нужды, а частично депонирующихся в жировой ткани в виде ресинтезированных триацилглицеролов. Остатки хиломикронов крови захватываются гепатоцитами, подвергаются эндоцитозу и разрушаются в лизосомах.

Основным продуктом гидролиза липидов в кишечнике являются высшие жирные кислоты. Способность тканей к утилизации жирных кислот ограничена их нерастворимостью в воде, большими размерами молекул, образованием комплексов с альбуминами плазмы крови, а также структурными особенностями клеточных мембран тканей. Значительная часть жирных кислот депонируется.

Высшие жирные кислоты делятся на насыщенные и ненасыщенные. Насыщенные – пальмитиновая и стеариновая кислоты. Количество насыщенных жирных кислот определяет твердость и тугоплавкость жира (свиное сало, баранье, говяжий жир). Ненасыщенными кислотами являются: олеиновая, линолевая, линоленовая и арахидоновая. В организме человека они не образуются, то есть они являются незаменимыми. Суточная потребность в них - 10—12 г. Линолевая и линоленовая кислоты содержатся в растительных жирах, арахидоновая — в животных.

Роль жирных ненасыщенных кислот:

1.регулируют рост и развитие организма;

2. активируют ферменты;
3. влияют на деятельность сердечно-сосудистой и нервной систем;
4. их отсутствие связывают с заболеванием иммунной системы;
5. необходимы для синтеза простагландинов и половых гормонов.

Дефицит незаменимых жирных кислот в пище приводит к замедлению роста и развития организма, нарушению функции почек, снижению репродуктивной функции и различным поражениям кожи. В процессе окисления жирные кислоты превращаются в ацетилкоэнзим А, который является исходным продуктом для цикла трикарбоновых кислот. В этом цикле завершается его «сгорание» до СО2 и Н2О. Некоторая часть ацетилкоэнзима А используется для образования холестерола и кетоновых тел (кетогенез). Кетоновые тела при длительном голодании используются в качестве дополнительного энергетического источника головным мозгом.

Для транспорта синтезированных липидных молекул в печени формируются липопротеиновые частицы. По показателям молекулярной массы, размерам и плотности они подразделяются на липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП), липопротеины промежуточной плотности, липопротеины низкой плотности (ЛПНП) и липопротеины высокой плотности (ЛПВП).

ЛПНП транспортируют из печени к другим тканям - триацилглицеролы, холестерол и его эфиры. ЛПНП захватываются из крови клетками тканей с помощью липопротеиновых рецепторов, эндоцитируются, высвобождают для нужд клеток холестерол и молекулы липидов и разрушаются в лизосомах. В случае избыточного содержания в крови ЛПНП, они захватываются клетками мононуклеарной фагоцитарной системы, которые являются предшественниками компонентов атеросклеротических бляшек сосудов. ЛПВП захватывают в клетках избыточный холестерол и его эфиры и транспортируют их из тканей в печень. В ней они превращаются в желчные кислоты, в составе которых выводятся из организма. Кроме того, эфиры холестерола ЛПВП используются для синтеза стероидных гормонов в надпочечниках. Общий пул холестерола формируется из экзогенного холестерола, поступающего с пищей (400 мг/сут), и эндогенного, синтезируемого в самом организме (около 1000 мг/сут). Различают несколько видов общего холестерола. Это «плохой» холестерол ЛПНП, при высоком содержании которого у человека возникает риск заболеть атеросклерозом, и «хороший» холестерол ЛПВП, при высоком уровне которого риск развития атеросклероза снижается.

Для предупреждения развития ряда заболеваний содержание холестерина в крови не должно превышать 3,0 –6,2 ммоль/л. Среди продуктов питания больше всего холестерина содержат внутренние органы (мозги), желтки яиц, сливочное масло, животное мясо. В сливочном масле холестерина в 2 раза больше, чем в свином сале.

Суточная потребность в жирах - 70-125 г (физиологический оптимум 1-5 г на 1 кг массы тела), животные жиры должны составлять 70%, растительные - 30%. Жиры могут образовываться в организме из углеводов и белков при их избыточном поступлении извне. Значительное количество жиров человек получает с колбасами – от 20-40%, салом- 90%, сливочным маслом – 72-82%, сырами- 15-50%, сметаной 20-30%.

Регуляция липидного обмена.

Процесс образования, отложения и мобилизации жира из депо регулируется нервной и эндокринной системами.

Нервная регуляция: при повреждении вентромедиального ядра гипоталамуса (центр насыщения) у животных наблюдается ожирение, вследствие длительного повышения аппетита (гиперфагия), при поражении латерального (центр голода) – исхудание, вследствие афагии (неспособность или отказ глотать).

Симпатическая нервная система тормозит синтез триглицеридов, усиливает их распад; парасимпатическая система – способствует отложению жира.

Гуморальная регуляция.

Анаболизм липидов контролируется гормонами:

– инсулином (способствует переходу глюкозы в жировые клетки). Повышенная продукция инсулина приводит к избыточному отложению жира. Во-первых, инсулин стимулирует образование жирных кислот и триглицеридов из продуктов углеводного обмена. Во-вторых, инсулин, активируя фосфодиэстеразу и усиливая распад цАМФ (посредник, производное АТФ), подавляет действие липазы, что, снижает уровень липолиза жировой ткани. В-третьих, развивающаяся под влиянием повышенния инсулина (гипогликемия), стимулирует активность пищевого центра, что приводит к перееданию и ожирению.

– глюкокортикоидами;

– пролактином – стимулирует образование жира из продуктов углеводного обмена (с этим связано ожирение у женщин в период лактации);

– липотропином;

– эстрогенами.

Катаболизм липидов регулируется гормонами:

– гипофиза: СТГ, ТТГ, АКТГ (с одной стороны, непосредственно действуя на жировую ткань, стимулирует липолиз (расщепление жиров на составляющие под действием липазы), а с другой, увеличивая образование глюкокортикоидов, тормозит липолитическое действие СТГ на жировую ткань. Эта особенность действия АКТГ проявляется при болезни Иценко-Кушинга, приводя к избыточному отложению жира у пациентов, страдающих данным заболеванием);

– щитовидной железы: тироксином (при гиперфункции щитовидной железы наблюдается похудение);

– надпочечников: адреналином и норадреналином.

Обмен и синтез углеводов

Биологическая роль углеводов для человека определяется их энергетической ценностью: процессы превращения углеводов обеспечивают 60 % суммарного энергообмена. Углеводы используются либо как прямой источник химической энергии, либо как энергетический резерв (гликоген).

Функции углеводов:

1. Структурная / пластическая – глюкоза, галактоза и другие сахара входят в состав гликопротеинов плазмы крови, а также в состав гликопротеинов и гликолипидов, играющих важную роль в рецепторной функции клеточных мембран. Промежуточные продукты окисления глюкозы (пентозы) входят в состав нуклеотидов и нуклеиновых кислот, коферментов (НАДФ и НАД), некоторых гормонов, ферментов и витаминов. Глюкоза необходима для синтеза аминокислот и липидов.
2. Энергетическая – углеводы - основные поставщии энергии в организме, в том числе единственным источником энергии для деятельности головного мозга. При окислении 1г углеводов образуется 17,6 кДж энергии.
3. Запасающая (гликоген печени и мышц).
4. Защитная функция. Вязкие секреты (слизи) выделяемые железами, богаты углеводами и их производными - гликопротеидами. Они предохраняют стенки полых органов (пищевод, кишечник, желудок, бронхи) от механических повреждений и проникновения вредных бактерий и вирусов. Углеводы в организм человека поступают в виде полисахаридов – крахмала и гликогена. После их гидролиза в ЖКТ образовавшиеся моносахариды (глюкоза, фруктоза, лактоза, галактоза) поступают в кровь. Глюкоза через воротную вену поступает в печень. Концентрация глюкозы в гепатоцитах равна её концентрации в крови. Внутри клеток свободная глюкоза отсутствует: она вся подвергается метаболическим превращениям.

 5 путей метаболизма глюкозы:

1.– отложение в форме гликогена (синтез гликогена происходит при избыточном поступлении глюкозы в печень). Количество гликогена в печени взрослого человека - 150-200 г.;

2.– гликолиз с образованием пирувата и лактата – конечные продукты гликолиза;

3.– аэробное окисление через цикл Кребса или через пентозный цикл до Н2О и СО2;

4.– превращение в свободные жирные кислоты и отложение в виде триацилглицеролов (жира);

5.– освобождение из клетки в виде свободной глюкозы.

Основная часть глюкозы, пройдя ряд преобразований и включаясь в цикл Кребса, расходуется на синтез АТФ в печени под действием гексокиназы. В случае ограничения потребления пищи или по мере снижения уровня глюкозы в крови в гепатоцитах происходит расщепление гликогена (гликогенолиз) и образующаяся глюкоза поступает в кровь. Глюкоза может образовываться и из неуглеводных субстратов (лактата) – глюконеогенез (происходит в печени, в меньшей степени — в почках и кишечном эпителии). Глюконеогенез энергозатратный процесс, требующий использования большого количества АТФ. При высокой концентрации лактата процесс глюконеогенеза может идти и в белых мышцах. Такая ситуация возникает при тяжелой мышечной работе.

При голодании и развитии кахексии в мышцах в результате усиленного катаболизма белков высвобождается много аминокислот, до 50% которых составляет аланин. Последний поступает с кровотоком в печень, где используется не на синтез белка, а на образование глюкозы или гликогена. Организм, испытывающий при голодании огромный энергодефицит, восполняет его путем глюконеогенеза.

В норме натощак уровень глюкозы - 3,30 - 5,55 ммоль/л. Уменьшение содержания глюкозы в крови называется гипогликемия. В случае длительной гипогликемии отмечаются резкие расстройства ЦНС (судороги, бред, потеря сознания), изменение состояния органов, деятельности сердца, падение температуры. Но достаточно ввести под кожу или в кровь глюкозу, или съесть кусочек сахара гипогликемия исчезает. Увеличение содержания глюкозы в крови называется гипергликемия. Обусловлена избыточным потреблением углеводов с пищей (алиментарная гипергликемия), недостаточным содержанием инсулина, гиперфункцией эндокринных желез, продуцирующих гормоны – антагонисты инсулина. Если уровень глюкозы в крови увеличивается до 10,0 ммоль/л, отмечается глюкозурия – выделение глюкозы с мочой.

Суточная потребность в углеводах - 450-500 г (физиологический оптимум 5-7 г на 1 кг массы тела). Минимальная потребность –100 – 150 г/сут.

Регуляция углеводного обмена.

Обмен углеводов регулируется нервным и гуморальным механизмами.

 Нервная регуляция: основной параметр регулирования углеводного обмена - поддержание уровня глюкозы в крови. Изменения в содержании глюкозы в крови воспринимаются глюкорецепторами, сосредоточенными в печени и сосудах, а также клетками гипоталамуса. Показано участие ряда отделов ЦНС в регуляции углеводного обмена.

Участие ЦНС в углеводном обмене впервые было обнаружено Клодом Бернаром в 1849. Установлено, что при раздражении продолговатого мозга в области дна IV желудочка (сахарный укол) происходит мобилизация гликогена в печени и увеличение сахара в крови. При раздражении гипоталамуса наблюдается аналогичные явления. Если уровень глюкозы в крови высокий, то происходит уменьшение уровня катаболических гормонов, через парасимпатическую систему, блокируется выделение глюкагона и активируется секреция инсулина в крови. Если уровень глюкозы в крови низкий, то нарастает состояние тревожности, стресса, что увеличивает активность симпатической нервной системы, следовательно, увеличивается выработка адреналина, глюкагона, АКТГ, СТГ, т.е увеличивается уровень катаболических гормонов – возникает чувство голода, которое сопровождается поиском пищи. Высшим уровнем регуляции уровня глюкозы в крови является кора больших полушарий. Участие этого отдела ЦНС доказывается методом условных рефлексов. Так, уровень глюкозы в крови повышается у студентов во время экзамена, у спортсменов перед ответственными соревнованиями, а также при гипнотическом внушении.

Гормональная регуляция.

Анаболизм углеводов контролируется:

– инсулином – гормон вырабатываемый β - клетками островковой ткани поджелудочной железы. Инсулин – единственный гормон, понижающий уровень глюкозы в крови. Стимулятор увеличения количества инсулина - глюкоза, при возрастании концентрации которой в крови усиливается секреция инсулина. Стимулируют секрецию инсулина кишечные гормоны (гастрин), -адреномиметики, холиномиметики. Рецепторы, зависящие от инсулина, содержатся только в клетках «инсулинозависимых тканей» — скелетной и сердечной мускулатуре, жировой ткани. Под действием инсулина на инсулиновые рецепторы клеток этих тканей транспорт глюкозы в клетку возрастает в 30–40 раз.

Влияние инсулина на обмен углеводов:

– активирует гликогенсинтетазу, стимулируя синтез гликогена из глюкозы;

– активирует гексо- и глюкокиназу, запуская процесс фосфорилирования глюкозы — ключевую биохимическую реакцию, стоящую в начале пути как анаэробного, так и аэробного расщепления углеводов;

– активирует фосфофруктокиназу, обеспечивая фосфорилирование фруктозо-6-фосфата, что играет важную роль как в процессах гликолиза, так и глюконеогенеза;

– ингибирует фосфоэнолпируваткарбоксикиназу - тормозит ключевую реакцию глюконеогенеза;

– активирует синтез уксусной кислоты из лимонной в цикле Кребса;

– является необходимым для транспорта глюкозы через клеточную мембрану, в особенности в мышцах и жировой ткани.

При уменьшении инсулина развивается стойкая гипергликемия с последующей гликозурией (сахарный диабет или сахарное мочеиспускания).

Катаболизм углеводов контролируется гормонами:

– глюкагоном – способствует расщеплению гликогена в печени;

– адреналином – действует на печень и мышцы, вызывает мобилизацию гликогена, увеличивает сахар в крови;

– соматотропином – ингибирует гексокиназу и конкурирует с инсулином за клеточные рецепторы;

– глюкокортикоидами – снижают чувствительность мышечной и жировой тканей к инсулину.

В организме процессы обмена углеводов, жиров и белков взаимосвязаны, а так же возможны их взаимопревращения в определенных пределах.

Азотистое равновесие. Положительный и отрицательный азотистый баланс.

Азотистый баланс. Показателем активности обмена белков служит азотистый баланс. Азотистым балансом называется разность между количеством азота, поступившего с пищей, и количеством азота выделяемого из организма в виде конечных метаболитов.

 При расчетах азотистого баланса исходят из того факта, что в среднем в белке содержится 16% азота или в 100 г белка – 16 г азота (следовательно, 1 г азота соответствует распаду 6,25 г белка). Количество принятого с пищей азота отличается от количества усвоенного азота, т.к. часть азота теряется с калом, мочой и потом. Если количество поступившего азота равно количеству выделенного, то можно говорить об азотистом равновесии. Для поддержания азотистого равновесия в организме требуется 30-45 г животного белка в сутки – физиологический минимум белка. Такая величина может поддержать азотистое равновесие лишь в условиях покоя и комфортной внешней среды. Состояние, при котором количество поступившего азота превышает количество выделенного, называется положительным азотистым балансом. Положительный азотистый баланс наблюдается у детей при усиленном росте, а также при выздоровлении, во время беременности, при усиленной спортивной нагрузке. Если количество выделяемого из организма азота больше поступившего, говорят об отрицательном азотистом балансе (наблюдается при белковом голодании). Белок пищи не депонируется. Азотистое равновесие у здорового человека представляет один из наиболее стабильных метаболических показателей. Минимальное количество белка, постоянно распадающегося в организме, называется коэффициентом изнашивания Рубнера.

В сутки в условиях покоя, когда отсутствует белок в пище, потеря белка - 0,028 – 0,065 г азота на 1 кг массы взрослого человека. Потеря белка у взрослого человека массой 70 кг в сутки 23 г. Поступление в организм белка в меньшем количестве приводит к отрицательному азотистому балансу, неудовлетворяющему пластические и энергетические потребности организма.

Значение минеральных веществ и микроэлементов. Водный обмен.

Минеральный обмен

Процессы всасывания, усвоения, распределения, превращения и выделения из организма неорганических соединений составляют в совокупности минеральный обмен. Минеральные вещества в составе биологических жидкостей играют основную роль в создании внутренней среды организма с постоянными физико-химическими свойствами.

Минеральные вещества в организме всасываются в пищеварительном тракте и поступают в кровь и лимфу. Ионы кальция, железа, кобальта, цинка в процессе или после всасывания соединяются со специфическими белками плазмы крови и тканей. Например, ионы кальция соединяются с кальцийсвязывающим белком эпителия слизистой оболочки кишечника; железо соединяется с белком апоферритином в тех же клетках, а затем транспортируется кровью в составе белка трансферритина; 95% меди входят в состав белка крови церулоплазмина.

Избыток минеральных веществ выводится через почки (ионы натрия, гидрокарбоната, хлора, йода), а также через кишечник (ионы кальция, железа, меди).

Основными источниками минеральных веществ являются пищевые продукты: мясо, молоко, черный хлеб, бобовые, овощи. Соли должны составлять около 4% сухой массы пищи.

Суточная потребность в минеральных веществах варьирует у человека от нескольких микрограммов до нескольких граммов в сутки. Важное значение для организма имеют натрий, калий, хлор, кальций, магний, фосфор, железо, йод, фтор.

Основные функции минеральных веществ.

1). Ионы образуют комплексы с белками, в том числе ферментами. Ферменты нуждаются в присутствии ионов калия, кальция, натрия, магния, железа. Ионы железа, меди и особенно магния необходимы для активации ферментов, связанных с переносом и высвобождением энергии, транспорта и связывания кислорода.

2). Принимают участие в поддержание осмотического давления и кислотно-щелочного равновесия.

3). Обеспечивают процессы свертывания крови

4). Создают мембранный потенциал и потенциал действия возбудимых клеток

5). Минеральные вещества входят в структуры различных органов тела. Неорганические вещества могут иметь в организме форму нерастворимых соединений (например, в костной и хрящевой тканях).

6). Участвуют в окислительно-восстановительных реакциях.

Большую роль в минеральном обмене играют ионы натрия и калия. Эти катионы определяют величину рН, осмотическое давление, объем жидкостей тела. Они участвуют в формировании биоэлектрических потенциалов, в транспорте аминокислот, сахаров и ионов через мембрану клеток. Натрий составляет 93% всех катионов плазмы крови, его концентрация в плазме крови равна 135—145 ммоль/л. Калий – внутриклеточный катион, в плазме крови его концентрация равна 3,3—4,9 ммоль/л. В организме человека массой тела 70 кг содержится 150—170 г натрия.

Дневной пищевой рацион содержит 10—12 г хлорида натрия, однако истинная потребность человека в нем ниже - 4—7 г. Это количество хлорида натрия содержится в обычной пище, что ставит под сомнение необходимость ее дополнительного подсаливания.

Избыточный прием поваренной соли приводит к увеличению объемов жидкостей тела, повышению нагрузки на сердце и почки. Увеличение в этих условиях проникновения натрия, а с ним и воды в межклеточные промежутки тканей стенки кровеносных сосудов способствует их набуханию и утолщению, а также сужению просвета сосудов.

Постоянство содержания ионов натрия и калия в плазме крови поддерживается почками. При снижении концентрации натрия и увеличении калия повышается реабсорбция (поглощение из первичной мочи обратно а кровь) натрия и снижается реабсорбция калия, а также растет секреция калия в почечных канальцах под влиянием минералокортикоида коры надпочечников альдостерона.

В организме человека 70 кг содержится 45—35 ммоль/кг калия. Из них - 20—30 ммоль находятся во внеклеточном пространстве, а остальной калий сосредоточен в клетках, калий является основным внутриклеточным катионом. С возрастом общее содержание калия в организме уменьшается.

Суточное потребление калия - 60—100 ммоль; почти столько же выводится почками и лишь 2%)– с каловыми массами.

Физиологическая роль калия заключается в его участии во всех видах обмена веществ, в синтезе АТФ и поэтому он влияет на мышечную сократимость. Недостаток его вызывает атонию скелетных мышц, умеренный избыток – повышение тонуса, а очень высокое содержание парализует мышечное волокно. Калий вызывает расширение сосудов, участвует в синтезе ацетилхолина, в разрушении холинэстеразы и влияет на синаптическую передачу возбуждения. Вместе с другими ионами он обеспечивает клетке способность к возбуждению.

Хлор - внеклеточный анион. Его концентрация во внеклеточной жидкости и плазме - 103—110 ммоль/л. Общее содержание хлора в организме - 30 ммоль/кг. Значительное количество хлора обнаружено в клетках слизистой оболочки желудка, он является резервом для синтеза соляной кислоты желудочного сока, соединяясь с ионами водорода, которые извлекаются из крови клетками слизистой оболочки и выводятся в просвет желудка.

Содержание кальция в плазме является одним из жестких гомеостатических показателей. Сдвиги его сопряжены с нарушениями возбудимости нервных клеток, процессов мышечного сокращения, сердечной деятельности и др. Общее содержание кальция в организме определить невозможно, так как основная его часть фиксирована в костях и в обмене не участвует.

Нормальное содержание кальция в плазме 2,1—2,6 ммоль/л. Из них 50% связаны с белками плазмы (особенно альбуминами), 10% входят в состав растворимых комплексов, 40% находятся в свободной ионизированной форме. Физиологически активными являются только свободные ионы Са2+, поэтому регуляция обмена направлена на поддержание постоянства концентрации в плазме не общего кальция, а только его физиологически активной фракции.

Наибольшей функциональной активностью обладают ионы кальция, связанные с ионом фосфора. Кальций принимает активное участие в процессах возбуждения, синаптической передачи, мышечного сокращения, сердечной деятельности, участвует в окислительном фосфорилировании углеводов и жиров, в свертывании крови, влияет на проницаемость клеточных мембран, формирует структурную основу костного скелета. Значительная часть внутриклеточного кальция находится в эндоплазматической сети (Т-цистерны).

Главная роль в регуляции равновесия между кальцием плазмы и кальцием костей принадлежит гормону околощитовидных желез (паратирин).

При употреблении пищи, содержащей значительное количество кальция, большая его часть выделяется через кишечник в результате осаждения в основной кишечной среде в виде нерастворимых соединений.

Фосфор поступает в организм с молочными, мясными, рыбными и зернобобовыми продуктами. Его концентрация в сыворотке крови - 0,81—1,45 ммоль/л. Суточная потребность в фосфоре - 1,2 г, у беременных и кормящих женщин – до 1,6—1,8 г. Фосфор является анионом внутриклеточной жидкости, макроэргических соединений, коферментов тканевого дыхания и гликолиза. Нерастворимые фосфаты кальция составляют основную часть минерального компонента костей, придавая им прочность и твердость. Соли фосфорной кислоты и ее эфиров являются компонентами буферных систем поддержания кислотно-щелочного равновесия.

Железо необходимо для транспорта кислорода и для окислительных реак­ций, так как оно входит в состав гемоглобина и цитохромов митохондрий. Его концентрация в крови в комплексе с транспортным белком трансферрином в норме 1,0—1,5 мг/л. Суточная потребность в железе для мужчин - 10 мг, для женщин детородного возраста в связи с менструальными кровопотерями - 18 мг. Для беременных и кормящих женщин соответственно к 33 и 38 мг. Железо содержится в мясе, печени, зернобобовых продуктах, гречневой и пшенной крупах. Недостаточность поступления железа в организм встречается часто. Так, у 10—30% женщин детородного возраста выявляется железодефицитная анемия.

Йод - единственный из микроэлементов, участвующих в построении молекул гормонов. Источники йода - морские растения и морская рыба, мясо и молочные продукты. Концентрация йода в плазме крови - 10—15 мкг/л. Суточная потребность - 100—150 мкг, для беременных и кормящих женщин – 180—200 мкг. До 90% циркулирующего в крови органического йода приходится на долю тироксина и трийодтиронина. Недостаточное поступление в организм йода причина нарушения функций щитовидной железы.

Фтор обеспечивает защиту зубов от кариеса. Суточная потребность во фторе - 0,5—1,0 мг. Он поступает в организм с питьевой водой, рыбой, орехами, печенью, мясом, продуктами из овса. Блокирует микроэлементы, необходимые для активации бактериальных ферментов, стимулирует кроветворение, реакции иммунитета, предупреждает развитие старческого остеопороза.

Магний – внутриклеточный катион (Mg2+), содержащийся в организме - 30 ммоль/кг массы тела. Концентрация магния в плазме крови - 0,65—1,10 ммоль/л. Суточная потребность в нем – 0,4 г. Магний является катализатором внутриклеточных процессов, особенно связанных с углеводным обменом. Он снижает возбудимость нервной системы и сократительную активность скелетных мышц, способствует расширению кровеносных сосудов, уменьшению частоты сокращений сердца и снижению АД.

Обмен воды.

Баланс воды в организме складывается из ее потребления и выделения. Вода у взрослого человека составляет 55—60% веса тела, а у новорожденного – 75%. Основная масса (около 71%) всей воды в организме входит в состав внутриклеточной жидкости. Внеклеточная вода входит в состав тканевой или интерстициальной жидкости (около 21%) и воды плазмы крови (около 8%).

Взрослый человек потребляет в сутки 2,5 л воды, дополнительно в организме образуется примерно 300 мл метаболической воды - образуется в процессе метаболизма при окислении белков, углеводов и жиров.

Выведение воды происходит с мочой (1,5 л в сутки), с выдыхаемым воздухом, через кожу (в условиях нейтральной температуры без потоотделения — 0,9 л) и с калом (0,1 л). В обычных условиях количество воды, участвующей в обмене веществ в организме человека -  5% массы тела в сутки.

Функции воды в организме.

1. Вода конституционная – компонент клеток и тканей организма. Является средой, в которой осуществляются процессы обмена веществ в клетках, органах и тканях. Непрерывное поступление воды в организм является одним из основных условий поддержания жизнедеятельности.
2. Вода – наилучший растворитель для многих биологических веществ, она обеспечивает условия для образования дисперсных форм липидов и белков; является основной средой и обязательной участницей многих биохимических реакций (свободная вода).
3. Недостаточное содержание в организме воды (дегидратация) приводит к сгущению крови, ухудшению ее реологических свойств, нарушению кровотока. При снижении количества воды на 20% наступает смерть. Избыток воды может приводить к развитию водной интоксикации, проявляющейся в набухании клеток, снижении в них осмотического давления. Особенно чувствительны к таким изменениям нервные клетки мозга.
4. Способствуя гидратации макромолекул, вода участвует в их активации (связанная вода).
5. Растворяя конечные продукты обмена веществ, вода способствует их экскреции почками и другими органами выделения.
6. Вода обеспечивает приспособление организма к высокой температуре окружающей среды.

Биологическая ценность воды.

Питьевая вода является важнейшим источником кальция, магния, ряда микроэлементов. Их усвоение и биологическая ценность могут быть выше, чем при их всасывании из продуктов расщепления пищевых веществ. В кипяченой воде содержание минеральных компонентов снижено, ее постоянное использование вместо сырой воды повышает нагрузку на органы водно-солевого обмена за счет реабсорбции ионов, что увеличивает риск развития некоторых заболеваний.

Структурированную воду человек получает со свежими растительными и животными продуктами, а также при питье свежеталой воды, которая обладает более высокой биологической активностью, чем обычная ее действие на микросомы и митохондрии гепатоцитов, тормозящее влияние на всасывание из кишечника углеводов, повышение устойчивости эритроцитов, адаптогенное действие. Рабочие горячих цехов под влиянием такой воды лучше переносят воздействие на организм отрицательных факторов производственной среды.

Поступление воды регулируется ее потребностью, проявляющейся чувством жажды. Жажда -реакция организма на повышение осмотического давления и снижение объемов жидкостей.

Жажда может возникать в результате:

1. Повышение осмотического давления клеточной жидкости, уменьшения объема клеток, уменьшение объема внеклеточной жидкости.
2. Высыхания слизистой оболочки рта - является результатом уменьшения слюноотделения, следствием потери жидкости при разговоре, одышке, курении и др.
3. Действия ангиотензина и натрийуретического гормона.

Механизм утоления жажды, или водного насыщения, до конца не раскрыт. В виде первичного насыщения возникает в процессе питья до всасывания воды. Это явление, как и первичное насыщение пищей, развивается благодаря растяжению стенок желудка и возбуждению его механорецепторов. Вторичное (истинное) водное насыщение формируется при восстановлении параметров водно-солевого гомеостаза в результате всасывания принятой воды.

Точная локализация в мозге центра волюморегуляции до настоящего времени не установлена. Предполагают, что он находится в составе ядер гипоталамуса и среднего мозга. Этот центр имеет афферентные связи с периферией, реализующиеся с помощью объемных рецепторов (волюморецепторов) и осморецепторов. Рецепторы объема обнаружены в сосудах низкого давления (легочных венах) и в предсердиях. Они реагируют на значительные объемные сдвиги, достигающие ± 10%.

Физиологическое действие витаминов

Вещества, которые способствуют укреплению здоровья, увеличивают сопротивляемость организма к простудным и инфекционным заболеваниям, повышают работоспособность, называются витаминами.

Витамины в организме играют важную физиологическую роль. Они превращаются в коферменты, т. е. вещества, без присутствия которых не могут функционировать ферменты. Наличие витаминов в организме – обязательное условие его нормальной жизнедеятельности. Среди витаминов есть вещества белковой природы. Большинство витаминов образуется в растениях. Вместе с растительной пищей они попадают в организм животных и человека.

Пониженное содержание витаминов в пище приводит к гиповитаминозу, а полное отсутствие их – к авитаминозу.

Авитаминозу у детей предшествует гиповитаминоз, сопровождающийся головными болями, появлением раздражительности, апатией, ухудшением аппетита, снижением работоспособности, замедлением роста.

Первое предположение о том, что в растительных продуктах содержатся вещества, предохраняющие от цинги, было высказано в 1820 г. русским военно-морским врачом П.Вишневским. В 1880 г. русский врач Н.И.Лунин сделал открытие, что в натуральной пище, помимо питательных веществ, содержатся еще какие-то вещества, имеющие жизненно важное значение. Но только через 30 лет после открытия Н.И. Лунина, в 1911 г., польский врач Казимир Функ получил из рисовых отрубей кристаллическое вещество, которому дал название витамин (вита – жизнь, мин – остаток аммиака). В настоящее время известно около 50 витаминов. Их принято делить на 2 группы – растворимые в жирах (липовитамины)и растворимые в воде (гидровитамины).

Витамины, растворимые в воде

Витамин С– противоцинготный витамин. При его недостатке развиваются кровоточивость и припухлость десен, возникает недомогание и повышенная утомляемость, снижается сопротивляемость к простудным заболеваниям. Часто такое состояние наступает в зимнее и осеннее время. Это объясняется тем, что продукты за время хранения теряют значительную часть витамина С. Потребность в витамине находится в прямой зависимости от возраста, условий внешней среды, состояния организма. Содержится витамин С в шиповнике, крыжовнике, капусте, клюкве, лимонах.

Витамин Р был открыт в 1936 г. Длительный недостаток этого витамина вызывает изменения в организме, сходные с изменениями при недостатке витамина С. Витамин Р оказывает влияние на кровяное давление, деятельность почек, желудка, кишечника, нормализует процесс свертывания крови, благотворно действует на функцию щитовидной железы. Витамина Р больше всего содержится в смородине, шиповнике, апельсинах, капусте, помидорах, сливах, картофеле, зеленом горошке.

 К витаминам группы В относятся витамины В1, В2, В3, В4, В5, В6, В9, В12, В15.

Витамин В1(тиамин)имеет большое значение для обеспечения нормальной деятельности центральной и периферической нервной системы. Он способствует росту ребенка. Недостаток вызывает повышенную утомляемость при умственной работе, повышенную возбудимость, боли в конечностях, одышку, бессонницу, усиленное сердцебиение. Длительный недостаток витамина В1приводит к тяжелому заболеванию бери-бери

Витамин В2 (рибофлавин). Недостаток приводит к головной боли, потере аппетита, слабости, повышенной утомляемости, на слизистой рта возникают воспалительные очаги, в уголках губ появляются трещинки. Витамин В2участвует в обмене веществ, улучшает работу печени, играет роль в профилактике малокровия.

Витамин В9 (фолиевая кислота) содержится в продуктах в небольших количествах. Стимулирует кроветворение. При недостатке витамина задерживается созревание кровяных клеток в костном мозге и переход их в кровь. В результате могут развиваться заболевания крови: анемия, лейкопения. Фолиевая кислота поступает в организм с пищевыми продуктами и синтезируется микробной флорой кишечника.

Витамин В12 улучшает состав крови, усиливает белковый и жировой обмен, обладает антисклеротическим действием. Недостаток его в организме приводит к расстройству кроветворения, злокачественному малокровию, нарушению функций нервной системы. Содержится в продуктах животного происхождения: мясе, яйцах, молоке, печени.

Витамин РР. При его недостатке развивается болезнь пеллагра, признаками которой является покраснение кожи, появление пузырьков и образование язвочек, нарушается деятельность пищеварительной и нервной системы.

Содержание витаминов группы В в продуктах: хлеб, крупа гречневая, овсяная, картофель, капуста белокочанная, молоко, помидоры, говядина, свинина, яйца куриные, дрожжи пекарские.

Витамины, растворимые в жирах

Витамин А необходим для роста детского организма, поэтому его называют «витамином роста». От его присутствия в организме зависит сохранение нормального зрения.

При недостатке витамина А возникает заболевание куриная слепота, а при длительном его отсутствии – болезнь ксерофтальмия, приводящая к слепоте. Витамин А обеспечивает нормальное состояние кожи, слизистых оболочек. Он имеет большое значение в профилактике простудных заболеваний.

Витамин А содержится в жире и печени морских рыб, говяжьей печени, мясе морских рыб, жирной сельди, икре, яичном желтке, молоке, сливочном масле. Вещество, из которого образуется витамин А, содержится в растительных продуктах, имеющих красный и зеленый цвет. Это провитамин А – каротин, из которого в организме в присутствии жира образуется витамин А.

Витамин Д играет большую роль в рационе питания детей. При его недостатке дети заболевают рахитом, в их костях не откладываются соли кальция и фосфора. У таких детей наблюдается медленное зарастание родничков черепа и позднее появление зубов. Кости у больного ребенка размягчаются и под тяжестью собственного тела искривляются. В зимнее время большая часть тела детей закрыта одеждой, организм испытывает недостаток в данном витамине. Гиповитаминоз витамина А может компенсироваться выработкой витамина из провитамина при облучении организма ультрафиолетовыми лучами.

Витамин Е оказывает влияние на обмен веществ, нормализует работу половых желез в период полового созревания. При недостатке витамина у родителей дети рождаются нежизнеспособными. Большие количества витамина Е содержатся в семенах злаков, например, пшеницы, кукурузы.

Витамин К был открыт недавно. Это регулятор процесса свертывания крови. Витамин К образуется в толстом кишечнике микрофлорой. Недостаток его может возникать при приеме сульфамидных препаратов и антибиотиков, подавляющих кишечные бактерии. Витамин К назначают взрослым и детям при гемофилии. Этот витамин содержится в шпинате, крапиве, капусте, моркови, мясе, рыбе, яйцах, печени и других продуктах.