Обмен углеводов и его регуляция: общая информация о процессе, особенности изменения углеводов в организме, регуляция углеводного обмена

Обмен углеводов и его регуляция

Общая информация о процессе обмена углеводов

Какова роль углеводов в организме? Главная роль углеводов в организме человека определяется их энергетической функцией.

Глюкоза, к примеру, является наиболее важным источником энергии в организме человека. Для нее характерно быстрый распад и окисление, благодаря чему можно рассчитывать на экстренную мобилизацию ресурсов энергии в случае интенсивного физического напряжения и эмоционального возбуждения.

Важная гомеостатическая константа — уровень глюкозы в крови: в норме этот показатель варьируется от 4,4 до 6,7 ммоль/л. Центральная нервная система наиболее чувствительная к гипогликемии. Даже при незначительном снижении уровня сахара можно говорить о быстрой утомляемости и слабости. Если уровень глюкозы снижается до 2,8-2,3 ммоль/л, возникают судороги, человек начинает бредить, наблюдается усиленное потоотделение, может случиться потеря сознания.

Негативные проявления легко устраняются путем приема сахара или внутривенного введения глюкозы.

В отдельных случаях углеводы могут использоваться для синтеза гликопротеинов и жиров (при их нехватке).

Особенности изменения углеводов в организме

Полисахариды и дисахариды попадают в ротовую полость с приемом пищи. Здесь под воздействием амилазы слюны протекают начальные этапы расщепления углеводов. Процесс расщепления продолжается в желудке и кишечнике. В этих местах на углеводы воздействуют амилазы панкреатического и кишечного соков, в результате чего происходит образование моносахаридов (глюкозы, фруктозы и др).

Из тонкого кишечника глюкоза попадает в кровь и направляется в печень: здесь из нее образуется гликоген.

Гликоген представляет собой быстро синтезирующийся резервный углевод. У взрослых людей количество гликогена составляет 150-200 г.

Гипергликемия является состоянием, при котором наблюдается повышение уровня сахара в крови.

В случае употребления большого количества быстро всасывающихся и легко расщепляющихся углеводов наблюдается алиментарная или пищевая гипергликемия. Она проявляется глюкозурией — в таком случае глюкоза выделяется с мочой.

При отсутствии в рационе углеводов в организме их образование происходит на основе продуктов распада белков и жиров.

Мобилизация гликогена является процессом, в ходе которого в печени расщепляется гликоген, и глюкоза поступает в кровь. Такое состояние можно наблюдать если содержание глюкозы в крови понижено.

Гликоген может откладываться в мышцах: его содержание в них достигает 1-2%. Обильное питание способствует увеличению гликогена в мышечных волокнах, а при голодании — уменьшению.

Каждый отдельный орган потребляет определенный процент глюкозы:

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

Есть два пути протекания в организме распада углеводов:

1. Анаэробный гликолиз. Он представляет собой бескислородный гликолиз до молочной кислоты.
2. Цикл Кребса. При нем продукты распада углеводов окисляются до воды и углекислого газа.

Существенная часть глюкозы используется для обеспечения организма энергией. В случае расщепления 1 г глюкозы наблюдается выделение 17,6 кДж энергии.

Особенности регуляции углеводного обмена

Регуляция обмена углеводов может происходить при участии некоторых отделов ЦНС:

• продолговатого мозга;
• гипоталамуса, который является центральным звеном углеводного обмена в организме человека. Регуляция осуществляется гуморальным путем и при помощи вегетативных нервов;
• коры головного мозга.

Инсулин — гормон поджелудочной железы — довольно заметно влияет на обмен углеводов в организме. Он является единственным гормоном, который может снизить уровень сахара в крови. Инсулин отвечает за повышение синтеза гликогена в мышцах и увеличение использования глюкозы тканями организма. Недостаточная секреция инсулина приводит к гипергликемии глюкозурии — а они, в свою очередь, становятся причиной сахарного диабета.

Это:

• глюкагон. Гормон поджелудочной железы;
• адреналин. Гормон мозгового слоя надпочечников;
• глюкокортикоиды или гормоны коркового слоя надпочечников;
• соматотропный гормон или гормон гипофиза;
• тироксин и трийодтиронин, которые являются гормонами щитовидной железы.