Екологія здоров'я: Харчові речовини (білки, жири, вуглеводи) містять велику кількість енергії, яка звільняється в процесі обміну речовин ...

Харчові речовини (білки, жири, вуглеводи) містять велику кількість енергії, яка звільняється в процесі обміну речовин.

Виділяють три основних послідовно відбуваються етапу обміну речовин:

• травлення і всмоктування,
• проміжній обмін,
• утворення кінцевих продуктів.

Підписуйтесь на наш рахунок у INSTAGRAM!

Розщеплення білків, жирів і вуглеводів здійснюється специфічними гідролазами до амінокислот, гліцерину і жирних кислот, гексоз (глюкози, фруктози, галактози). На цьому етапі обміну харчові речовини втрачають свою видову специфічність. В енергетичному відношенні гідроліз їх малоефективний, бо при розпаді білків і вуглеводів виділяється 0,6%, а при гідролізі жирів лише 1% всієї енергії, що міститься в харчових речовинах.

Проміжній обмін речовин включає біосинтез специфічних для даного виду білків, ліпідів і вуглеводів і перетворення амінокислот, гексоз, пентоз, жирних кислот і гліцерину в ряд загальних продуктів, що піддаються трансформації в циклі трикарбонових кислот.

Так, амінокислоти перетворюються в ацетил-КоА, а-кетоглютарат, оксалоацетат, сукцинил-КоА; вуглеводи - в пировиноградную кислоту, а потім в ацетил-КоА; жирні кислоти також перетворюються в ацетил-КоА. Глюкоза і вільні жирні кислоти є основними джерелами енергії для будь-якої клітини.

Таким чином, в процесі проміжного обміну амінокислот, гексоз, гліцерину і жирних кислот утворюється ряд загальних речовин, що піддаються перетворенню в циклі трикарбонових кислот до кінцевих продуктів - С02 і Н20.

При проміжному обміні енергія харчових речовин виділяється і акумулюється в макроергів тільки в результаті гліколізу. Так, при гликолитическом розпаді глюкози до піровиноградної і молочної кислот утворюються 4 молекули АТФ, але, з огляду на, що в процесі гліколізу використовуються 2 молекули АТФ, в цілому вихід АТФ становить всього лише дві молекули.

Основна маса енергії звільняється в циклі трикарбонових кислот. При цьому 60-70% енергії харчових речовин акумулюється у вигляді хімічних зв'язків АТФ.

Освіта АТФ обумовлено сполученням дихання і окисного фосфорилювання, в результаті чого АТФ утворюється шляхом приєднання до АДФ молекули неорганічного фосфору. Цей процес пов'язаний з витратою енергії.

Тим не менше 30-40% енергії харчових речовин перетворюється в теплоту, яка використовується для підтримки температурного гомеостазу, але безповоротно втрачається організмом. Вона отримала назву первинної теплоти.

У свою чергу, АТФ розпадається на АДФ і неорганічний фосфор з виділенням 7,2 ккал тепла, що отримав назву вторинної теплоти.

В кінцевому підсумку вся енергія харчових речовин переходить в теплоту, тому основним засобом вивчення енергетичного обміну є метод прямої або непрямої калориметрії.

Таким чином, АТФ синтезується в процесі гліколізу, сполучення дихання і окисного фосфорилювання в циклі Кребса і при фосфокіназной реакції: АДФ + Крф ⇔ АТФ + Креатин. Остання реакція різко активується, якщо зростає потреба в АТФ, що найбільш характерно для м'язової і нервової систем. АТФ використовується для синтезу речовин, їх утилізації, м'язової діяльності, процесів електрогенеза і рсмотіческой роботи. Між первинною теплотою і акумуляцією енергії в макроергів існує динамічна рівновага, яке може зміщуватися в бік збільшення кількості первинної теплоти.

Порушення енергетичного обміну спостерігаються при гіпоксії, інфекційних процесах, обумовлених дією правцевого, дифтерійного, стафилококкового токсинів, в умовах надмірного накопичення тироксину, адреналіну, прогестерону, а також в експерименті при введенні в організм 2,4-динитрофенола, антіміціна, Амітан і інших речовин.

Всі вищеназвані дії викликають набухання мітохондрій, роз'єднання дихання і окисного фосфорилювання.

Кількість енергії, що укладається в АТФ, зменшується, а частка первинної теплоти різко зростає. Так, при введенні 2,4-динитрофенола або антіміціна обсяг первинної теплоти збільшується на 40-90%. У цих умовах механізми фізичної терморегуляції можуть бути недостатніми, внаслідок чого можливий розвиток ендогенного перегрівання.

Зміна енергетичного обміну може відбуватися в результаті посилення окислювально-відновних процесів при лихоманці, гіпотермії і перегріванні або ж зниження їх при гіпоксії, кастрації, отруєння ціанідами.

Розлади енергетичного обміну мають серйозні наслідки для організму через дефіцит макроергів, порушень внаслідок цього синтезу речовин і виникнення дистрофічних процесів.

Важливим джерелом отримання енергетичного матеріалу є глікогеноліз, ліполіз і глюконеогенез. Ці процеси в умовах розлади енергетичного обміну різко активуються за рахунок посилення освіти контрінсулярнихгормонів (катехоламінів, глюкокортикоїдів, тироксину, соматотропіну, глюкагону).

Енергетичної цінності вуглеводних запасів людини вагою 70 кг (800 ккал) досить для забезпечення енергією тільки на 24 години.

Енергетичні ресурси тригліцеридів жирової тканини залишають 141000 ккал (Allisson, 1974).

Причини, механізми і наслідки порушень енергетичного обміну представлені на схемі 3.

Схема 3. Порушення енергетичного обмінуПричини

Дія дифтерійного, правцевого, стафилококкового токсинів; збільшення освіти прогестерону, тироксину, адреналіну; введення в експерименті 2,4-динитрофенола, Амітан, антіміціна Лихоманка, початкові етапи перегрівання і гіпотермії Гіпоксія, отруєння ціанідами; дефіцит тироксину, статевих гормонів (гіпотиреоз, кастрація) Механізми Активація глікогенолізу, ліполізу, глюконеогенезу і, як результат, збільшення вмісту глюкози і жирних кислот - основних енергетичних субстратів Набухання мітохондрій, роз'єднання дихання і окисного фосфорилювання, збільшення первинної теплоти і зниження освіти макроергів Збільшення окислювально відновлювальних процесів і теплоутворення Зниження окисно-відновних процесів і теплоутворення Основні наслідки для органи зма Дефіцит макроергів, зміни основного обміну, зниження синтезу речовин, дистрофія

опубліковано econet.ru . Якщо у вас виникли питання по цій темі, задайте їх фахівцям і читачам нашого проекту тут .

З навчального посібника Овсянникова В.Г. "Патологічна фізіологія, типові патологічні процеси"

PS І пам'ятайте, всього лише змінюючи своє споживання - ми разом змінюємо світ! © econet