Обмен белков, его возрастные особенности. Регуляция белкового обмена

1. В отличие от углеводов и липидов белки в организме не откладываются про запас. Исключение составляет небольшой запас белков плазмы крови в печени, который является аварийным запасом и выбрасывается в кровь при острой кровопотере.

2. Постоянное самообновление тканей и постоянная продукция в организме ферментов, гормонов и БАВ требует регулярного поступления полноценных белков с пищей. При их дефиците в организме нарушается синтез гормонов, ферментов, БАВ. Если белки с пищей не поступают, то на обновление белков используются белки жизненно-важных органов (мозг, сердце, почки, печень) и белки менее важных органов (мышцы).

3. Белки выполняют уникальные функции: регуляторную, транспортную, структурную, каталитическую и др., (см. занятие «белки»), эти функции не выполняют жиры и углеводы. Недостаток белка в пище ведет к тяжелым последствиям, особенно у растущего организма, при беременности.

2. Какова суточная потребность в белке взрослого человека? Чем определяется ценность белка? Понятие об азотистом балансе.

Потребность в белке зависит от возраста, от энергозатрат:

Для здорового человека с пищей должно вводиться 0,8 г/кг веса в сутки;

Для новорожденного - 2,0 г/кг веса;

Для пятилетнего – 1,0 г/кг веса.

Биологическая ценность белков зависит от их аминокислотного состава. Организму требуются полноценные белки, которые содержат все 8 незаменимых аминокислот. Имеется международный «условный образец» состава бел­ков, в котором содержание незаменимых аминокислот состав­ляет 31,4% (сочетание белков молока и хлеба, белки яиц).

Надо иметь в виду, что потребность в белках зависит и от энергозатрат. При затрате 10500 кДж (умственный труд, механизированный труд) требуется 106-120 г белков. При увеличении энергозатрат на каждые 2100 кДж следует добав­лять 10 г белка.

Для того чтобы судить о достаточности поступления белков с пищей, введено понятие «азотистого баланса». Азотистый баланс – это соотношение количества поступившего азота к количеству азота, экскретируемого с мочой и фекалиями.

Положительный азотистый баланс наблюдается, когда азота белков пищи больше чем количество экскретируемого азота. Наблюдается в растущем организме, при беременности.

Отрицательный азотистый баланс возникает, если азота пищи меньше азота мочи и кала. Наблюдается у пожилых людей, грудных детей при недостаточном поступлении белков, при распаде опухоли, голодании, травмах, ожогах при нарушении их усвоения, усиленном распаде собственных белков. У здорового взрослого человека, вне отмеченных выше состояний, наблюдается нулевой азотистый баланс.

3.Какие ферменты участвуют в переваривании белков в желудочно-кишечном тракте?

Переваривание белков вначале идет в желудке, а затем в просвете тонкого кишечника (полостное переваривание), а затем происходит пристеночное пищеварение в пристеночном слое и клетках кишечного эпителия.

В ротовой полости нет ферментов пептидгидролаз, в желудке эндопептидазы – пепсин и гастриксин, гидролизуют белки до полипептидов в присутствии HCL, которая активирует эти ферменты. В кишечнике под действием эндопептидаз (пептидазы поджелудочного сока- трипсин, химотрипсин, эластаза) белки распадаются до полипептидов, а с участием экзопептидаз кишечного сока (аминопептидазы, ди- и трипептидазы), экзопептидазы панкреатического сока – карбоксипептидаза- полипептиды разрушаются до отдельных аминокислот, которые начинают всасываться.

4. Что такое проферменты? В чем биологический смысл выработки ферментов желудочно-кишечного тракта в неактивном состоянии? Механизм превращения трипсиногена в трипсин.

Ферменты ЖКТ вырабатываются в виде проферментов - неактивные формы ферментов, которые под влиянием различных факторов превращаются в активные ферменты тогда, когда пища поступает в ЖКТ и появляется необходимость в переваривании белков. Например, трипсиноген (неактивный) под влиянием энтеропептидазы теряет гексапептид, формируется третичная структура фермента, его активный центр, и трипсиноген превращается в активный фермент – трипсин.

Биологический смысл синтеза проферментов – предотвращение разрушения клеток органов, где образуются эти проферменты

Важную роль среди органических элементов отводят белкам. Белок занимает более половины сухой клеточной массы и осуществляет важные биологические функции, в том числе структурную, транспортную и защитную.

Белок, поступающий с пищей, расщепляется на аминокислоты и служит для строения новых клеток. Он необходим для поддержки мышечного тонуса, а также набора мышц. Белок участвует в переносе веществ из одних клеток в другие. Он доставляет их к крови, способствуя правильному дыханию и восстановлению организма.

После процессов распада белок выводит продукты обмена и синтезируется. Органические вещества находятся в постоянном движении. Они разрушаются и обновляются, притом скорость этих процессов зависит от тканей, которые принимают в них участие.

Биологическая ценность белка

Для правильного белкового обмена необходимо питание организма продуктами, богатыми аминокислотами. Белки имеют ряд аминокислот, помогающих осуществлять синтетические функции. Существуют заменимые аминокислоты, которые синтезируются организмом, и незаменимые. Изменение количества аминокислот, поступающих в организм, определяют азотистый баланс, вес и рост.

Биологически ценный белок характеризуется полным наличием всех необходимых аминокислот в нужных соотношениях. Он способствует правильному синтезу белкового обмена.

Богаты ценными белками :

Мясо,
- рыба,
- яйца.

Продукты, которые употребляет человек, должны иметь в своем составе столько белка, чтобы можно было обеспечить правильную работу всего организма.

Азотистый баланс организма

Чем большее количество белка получает человек с пищей, тем больше он выделяет азота. При правильном питании данное соотношение будет одинаковым. Если же он превысит уровень потребления белка, равное соотношение азота в скором времени все равно восстановится.

Положительный баланс азота определяется с его большим поступлением в организм. Белок больше синтезируется и меньше распадается. Так увеличивается масса тела. При этом баланс не изменяется и происходит задержка азота в организме.

Значительная часть поступающей пищи затрачивается на выработку энергии и лишь малая – на пластические нужды организма. Когда азота высвобождается больше, чем поступает, его баланс находится на отрицательном уровне. На этом сказывается белковое голодание и отсутствие поступающих аминокислот.

Наименьшие затраты белка осуществляются тогда, когда он не поступает с пищей. При этом его распад определяет образ жизни, которую ведет человек.

Если он потребляет пищу, имеющую в составе неполноценные белки, или богатую лишь углеводами, то формируется отрицательный азотистый баланс. При этом происходит снижение массы тела. Это обуславливает то, что ткани затрачивают белки больше, чем получают. То есть происходит сброс веса за счет потери мышечной массы. Белковое голодание, таким образом, может привести к остановке роста организма и истощению мышц.

Факторы определяющие состояние белкового обмена

Физиологическое состояние организма определяет интенсивность белкового обмена. Как и любой обмен, его направление регулирует деятельность ЦНС. Период бурного протекания белкового обмена отмечается во времена роста, во время беременности или активной мышечной деятельности.

Большое влияние на данный обмен имеет режим питания, характеризуемый наличием или отсутствием белковых продуктов. Нехватка такого органического элемента как белок несет разрушение в тканях некоторых органов.

Уровень того, как усваиваются организмом белки и аминокислоты, обуславливается качеством и количеством углеводов, способствующих уменьшению потребности организма в энергии за счет белков. Так, диета, ограничивающая потребление жира и пища с низкой калорийностью способствуют повышенному выделению аминокислот с продуктами распада, что приводит к отрицательному азотистому балансу.

Белковый обмен в организме человека напрямую зависит от того, насколько обеспечен витаминами организм. Также на него оказывает действие работы гормонального фона. Гормоны роста, эстрогены и андрогены, введенные в организм, активизируют реакции анаболизма и помогают аминокислотам войти в клетки тканей.

Таким образом, на процесс белкового обмена оказывают влияние множество различных факторов. Это и окружающая среда, и способ питания, и физиология организма. Всякого рода уклонения от нормы сказываются на обмене азота в организме.

Нарушение белкового обмена в организме

Частая причина в нарушенной работе белкового обмена – это плохой состав качества белков и недостаточное их количество. Во время белкового голодания ограничено поступление белков и имеется недостаток незаменимых аминокислот.

Причинами нарушения белкового обмена могут являться некоторые заболевания, которые развились по причине неправильного усвоения и всасывания белков, сильной их потери самим организмом, а также нарушения синтеза. Вследствие этого появляется вторичная недостаточность белка. Длительная белковая недостаточность ведет к болезненным изменениям обмена веществ. Также она может являться следствием медленного поступления аминокислот в организм, неправильного их обмена, изменений скорости распада белка.

Неправильное функционирование белкового обмена возможно на любом из его этапов. Это может быть как процесс всасывания, так и процесс выведения продуктов распада из организма.

Для правильного синтеза белков требуется наличие аминокислот в правильном соотношении и активная системная деятельность организма. Нарушение такого обмена проявляется в модификациях молекул. Вызвать нарушения в белковом обмене так же может генетическая предрасположенность.

Белковая недостаточность, приобретенная вследствие неполноценного потребления белковых продуктов, отмечается при изменениях в отделах кишок воспалительного или дистрофического характера. При этом нарушается их секретная и моторная функции.

Кроме того, к белковой недостаточности приводят неправильная работа в обмене аминокислот, тирозина, фенилаланина, а также конечных этапов обмена.

Одной из важнейших макромолекулярных групп в организме человека являются белки. Причем, их формы отличаются большим разнообразием: рецепторы клеточного типа, молекулы сигнального типа, элементы образующие структуру, определенные ферменты, вещества переносящие кислород и углекислый газ (речь идет о гемоглобине). И это далеко не весь перечень. Именно белок является одним их основных элементов в костном составе, его активное участие присутствует в строении связок, мышц, ткани организма, благодаря ему активно растут и восстанавливаются. Так что роль белков в организме человека, в обмене веществ переоценить трудно.

Однако, на всем вышеперечисленном функции белка не ограничиваются, дело в том, что именно такое вещество является незаменимым энергетическим источником. Есть ещё характерная особенность подобных веществ — организму человек по ряду причин не удается сохранять из про запас, поэтому, для того, что человеческий организм функционировал в нормальном режиме, надо потреблять белки на постоянной основе, только тогда белковый обмен будет в норме.

Если говорить о том, где начинается метаболизм белков, то все это начинается в районе желудка человека. Процесс носит следующий характер:

• еда, которая содержит много белка, начинает попадать в желудок человека, там первым делом начинает функционировать фермент под названием пепсин, а также к делу подключается соляная кислота;
• именно соляная кислота осуществляет обеспечение того уровня, в котором белки могут денатурироваться. Когда на них оказывает свое воздействие пепсин, то белки начинают процесс распада, при этом образуются полипептиды, а также аминокислоты, которые являются их составляющими;
• потом пищевая кашица, которая называется химус оказывается в тонком кишечнике;
• начинает работать поджелудочная железа, выделяющая сок с содержанием натриевого бикорбаната (речь идет о соде);
• соляная кислота нейтрализуется, что обеспечивает надежную защиту для кишечника человека.

Очень важно отметить, что организм имеет возможность для процесса синтезирования необходимых для его нормальной деятельности белков из аминокислот.

Все это получается из продуктов питания, те белки, которые оказываются в таком процессе лишними, просто начинают постепенно превращаться в глюкозу, также может быть превращение в триглецириды. Они имеют очень важную функцию — поддерживают энергию, а также способствуют увеличению резерва энергии в организме человека.

Тонкий кишечник отличается ещё и тем, что именно в нем начинают выделительные процессы гормоны пищеварительного типа, при этом выделяется секретин, а именно такие вещества способствуют дальнейшему белковому расщеплению. А ещё секретин осуществляет стимуляцию секреции сока железы поджелудочного типа, она тоже может осуществлять выработку большего числа элементов пищеварения.

Здесь выделяются такие вещества, как протеаза, эластаза и трипсин, а все это помогает лучше перевариваться белкам. Когда такие ферменты собираются вместе, белки сложного состава начинают разбиваться на определенные аминокислоты. Их транспортировка осуществляется через кишечную слизистую, её предназначение нужно для синтеза иных белковых соединений, потом они конвертируются в жиры.

Какова роль гормонов и ферментом в белковом обмене

Такой сложный процесс, как обмен белков не может осуществляться без определенных ферментов и гормонов. Об из функциях следует рассказать подробнее:

• роль ферментов в тонком кишечнике и желудке такова, что белки начинают расщепляться на аминокислотные части;
• HCI в области желудка помогают развиваться протеолизу;
• гормоны, которые секретируются кишечными клетками осуществляет регулирование пищеварительного процесса.

Белковые вещества, которые находятся в поджелудочной железе и тонком кишечнике, не должны расщепляться. Для предотвращения этого процесса железа поджелудочного типа осуществляет выработку проферементов, которые не являются активными. Внутри везикул поджелудочной железы имеются такие вещества, как:

• трипсин;
• химитрипсин;
• химотрипсиноген.

После того, как в тонкий кишечник попадает фермент, который располагается в пределах стенок тонкого кишечника, начинается его связь с трипсиногеном, после чего начинается активная форма, то есть, трипсин. Потом, начинается трансформация его в активную форму, то есть, в тринотрипсин. Функция такая веществ заключается в том, что они расщепляют белки крупного размера на пептиды, это осуществляется в процессе протеолиза.

Потом такие маленькие пептиды тоже начинают расщепляться на определенные аминокислоты, начинается их транспортировка через поверхностную часть кишечной слизистой, при этом используются аминокислотные транспортеры. Роль таких транспортеров заключается в том, чтобы связывать натрий и аминокислоты, потом они переносятся через оболочку. Когда натрий и аминокислоты оказывается на клеточной поверхности базального типа, то они начинают свое высвобождение.

Примечательно, что использование натрия, как транспортера, может быть использовано неоднократно, а что касается аминокислот, то они начинают свое проникновение в кровоток, потом начинается транспортировка к области печени, а также во всю клеточную структуру организма человека для того, чтобы синтезировать белки.

Если говорить о свободных аминокислотах, то они применяются для процесса синтеза белковых соединений нового типа. Если в организме аминокислот становится слишком много, причем, настолько много, что их хранить становится просто невозможно, то начинается их конвертация в глюкозу, также конвертация может быть в кетоны, а если все это не подходит, то тогда начинается процесс расщепления. Когда аминокислоты расщепляются, то получаются соединения углеводородного типа или же шлаки азотистого типа.

Но нужно понимать, что если наблюдаются высокая концентрация азота, то это может носить токсичный характер, так что сначала он проходит соответствующую обработку, благодаря которой из организма азот выводится. Такая биохимия процесса носит сложный характер, но очень слаженный, если такая биохимия подвергается нарушениям, то последствия могут быть самыми негативными. Если замечаются любые негативные симптомы, даже самые незначительные, то необходимо своевременно сдать определенные анализы, здесь может быть биохимическое исследование крови и ряд иных исследований.

Как образуется мочевина

Обмен белков подразумевает такой процесс, как цикл орнитинового типа, то есть образование мочевины. Здесь речь идет о биохимическом комплексе, в котором происходит образование мочевины из аммониевых ионов. Это необходимо для того, чтобы не было допущено повышения концентрации аммония в человеческом организме, когда он может достигнуть критического уровня. Такой процесс в основном проходить в районе печени, также задействуется и почечная область.

Результатом такого сложного и слаженного процесса начинается молекулярное образование, причем, образуются такие молекулы, которые нужны для нормального функционирования цикла Кребса. Все это приводит к тому, что начинает образовываться вода и мочевина. А что касается вывода мочевины, то этот процесс осуществляется посредством почек, она входит в состав урины.

Для того, чтобы были дополнительные энергетические источники, не редко задействуются аминокислоты, это особенно актуально, когда начинается период голода. Дело в том, что когда аминокислоты начинают обрабатываться, то получаются продукты метаболизма, которые имеют форму промежуточного характера. Здесь может иметь место кислота пировиноградного типа и другие вещества, все это требует дополнительных энергетических источников и вот здесь существенную поддержку способны оказать аминокислоты.

Подводя итог, можно сказать, что в результате белкового метаболизма аминокислоты нужны для того, чтобы синтезировать белковые соединения, которые необходимы для нормальной деятельности организма человека. Также они могут быть использованы в качестве альтернативных энергетических источников, также они могут просто выводиться, поскольку в них больше нет никакой необходимости, и в организме человека их хранить не стоит. Так что, для нормально роста и функционирования человеческого организма белки просто необходимы, они способны эффективно восстанавливать тканевые соединения и поддерживают здоровье человека в полном порядке. Также для этого нужны протеины, витамины и минералы.

На основе чего стояться практически все планы питания? На белке! Хочешь похудеть – ешь больше белка. Хочешь набрать мышечную массу – ешь больше белка. Как работает этот универсальный ? Давайте попробуем разобраться в таком вопросе, как обмен белков в организме человека.

Общие сведения

Как и в случае с другими нутриентами, процесс белкового обмена осложнен тем, что это – не конечный продукт , а, значит, он должен пройти первичную трансформацию, благодаря которой приобретет нормальный вид для организма. Все дело в структуре молекулы белка. В первую очередь – это сложная структура с большим количеством внутренних связей. Как ни странно, но практически все органические соединения состоят из белковых тканей, или связаны теми или иными видами .

Аминокислота – это базовая единица. Для простейшего сравнения мы можем проводить аналогии с глюкозой или ненасыщенными жирными кислотами, до которых распадается наша пища. Если все углеводы распадаются на одинаковые элементы, как и жиры, то, на какие аминокислоты распадется белок, зависит от его изначального состава и способа приготовления.

Так, изначально белок находиться в своей завершенной сложной структуре. И в этом виде, наш организм не способен его усваивать вовсе. Пробовали ли вы есть сырое мясо или яйца? Сколько всего вы можете съесть такого продукта в граммах, чтобы вам не стало плохо? Обычно, для нормального человека – это ограничивается 100-150 граммами, а то и меньше. Поэтому традиционно белок готовят на огне. В этот момент, под воздействием температуры, происходит его денатурация. Разрушение связей, которые удерживают молекулу в стабильном состоянии, называют денатурацией. Только в сильно денатурированном виде, наш организм способен справиться с дальнейшим разложением белка на аминокислоты. И даже в этом случае он прилагает значительные усилия для разрыва связей, чтобы не повредить сами аминокислоты, так как в случае повреждения, аминокислоты пережигаются до уровня простых углеводов.

Этапы распада белков в организме

Естественно, что первичный процесс переваривания, как и синтез новых тканей, происходит не одномоментно. Есть определенные ограничения, как в скоростном, так и в объемном метаболизме белков в клетках организма. Постараемся рассмотреть подробнее.

В первую очередь, идет процесс первичного переваривания. В отличие от метаболизма жиров или карбогидратов. Даже этот этап можно разделить на 2: первичное денатурирование белков до более простых кислот и дальнейшее всасывание в кишечнике.

Запомните: именно кишечник, а не желудок, отвечают за преобразование белков в аминокислоты и их дальнейшее всасывание.

Дальше у белка есть 2 пути. Первый путь – это когда в организме имеется недостаток в калориях. В этом случае, все аминокислоты, попавшие в кровь, закрывают дыры в разрушенных тканях, а оставшиеся пережигаются на энергию. В случае, если баланс калорийности и трат положительный, или организм имеет достаточно разогнанный метаболизм, то здесь ситуация другая. В этом случае аминокислоты проделают сложный путь и трансформируются во все необходимые для поддержание нормального функционирования сегменты, а из остатка будет синтезирован избыток мышечной ткани.

Факторы, влияющие на скорость и объем синтеза белка из внешних аминокислот

Рассматривая белковый обмен, как комплексный процесс, нужно учесть все факторы, которые влияют на синтез новых белковых структур из стандартных аминокислот. Так как при нарушении любого из них, все полученные путем сложной ферментации и денатурации аминокислоты просто уйдут в качестве энергии.

1. Тестостерон. Он отвечает за потребность синтеза тканей, отвечающих за качество мышечной массы.
2. Холестерин. Отвечает за синтез из белковых структур коллагена, косвенно влияет на уровень половых гормонов.
3. Протеаза. От количества этого фермента зависит, как долго будет перевариваться белок и денатурировать. Если имеется недостаток протеазы, белок может выйти из кишечника так до конца и не переварившись.
4. Уровень . От этого зависит базовая потребность и расход внутренних запасов белка в течение дня. Для людей с большим уровнем базального метаболизма нужно больше белка в день для поддержания всех функций.
5. Скорость метаболических процессов. От этого зависит базовая потребность и расход внутренних запасов белка в течение дня. Для людей с большим уровнем базального метаболизма нужно больше белка в день для поддержания всех функций
6. Дефицит/избыток энергии. Если имеется избыток калорийности, то белок будет заполнять и создавать новые структуры. В случае дефицита – он будет просто закрывать дыры. А в случае экстремального дефицита калорийности, белок просто будет пережжен до уровня простейшей энергии.

Виды белков

Несмотря на кажущуюся простоту, структура белковой ткани настолько сложна, что характеризуют их исключительно по аминокислотному составу. В то же время, существуют упрощенные классификации:

1. По типу. Здесь находятся растительные и животные белки. На самом деле, их различие в наличии полного или неполного аминокислотного состава.
2. По источнику белка. В этом случае, классификация использует политику полезных нутриентов, которые содержаться в тканях помимо аминокислот.
3. По скорости восприятия.

Рассмотрим полную классификацию белковых продуктов для того, чтобы понять, как те или

иные изделия метаболизируются в нашем организме.

Белок и спорт

Для поддержания нормального уровня белкового метаболизма обычному человеку нужно употреблять порядка 1-го грамма чистого белка полного аминокислотным составом на килограмм тела. В то же время, спортсменам белок более важен. Поэтому они не только употребляют значительно большее количество белка, но и делят его на разные типы и употребляют в разное время. Так, в частности из-за возможности белковых тканей полностью останавливать катаболизм в мышечных тканях, очень часто быстрым источником белка является сыворотка или синтетический белок с предельной скоростью усваивания. В то же время, для замедления ночного катаболизма, спортсмены используют белок с низкой скоростью усваивания, которая помогает в ночное время поддерживать нормальный аминокислотный баланс в организме. Традиционно для этого используют творог или его субстраты.

Однако для чего спортсменам белок? Все очень просто. Для спортсмена обмен белков – это:

1. Возможность замедлить катаболические реакции.
2. Естественный строительный материал.
3. Способ увеличить энергоемкость мышечных структур.
4. Возможность ускорить восстановление.
5. Возможность увеличить силовые показатели.
6. Предшественник саркоплазматической и миофибриллярной гипертрофии.

Нарушение обмена белковых тканей

Очень часто, рассматривая хронические и клинические нарушения обмена метаболизма у человека, люди не затрагивают процессы нарушения обмена белков. А ведь его намного легче получить, чем нарушение метаболизма в целом. Нарушение обмена белков получается в виду следующих причин:

1. Нарушение кислотной среды желудка и кишечника. В этом случае происходит распад не всех белков на аминокислоты, в виду чего возникает вздутие и проблемы со стулом.
2. Дисферментация в желудке. Белки не усваиваются организмом в целом. Для решения проблемы нужно обратиться к гастроэнтерологу, в качестве временной меры может выступить прием ферментов. Однако дисферментация – серьезная проблема человека, которая может привести к более сложным для лечения последствиям.
3. Нарушение синтеза белковых тканей. Это связано с гормональными нарушениями. При этом синтез белковых тканей внутренних органов обычно не затрагивается. Затрагивается синтез мышечной ткани. Обычно свидетельствует о недостатке гормона тестостерона или проблем, связанных с расщеплением белков и транспортировкой некоторых видов аминокислот.
4. Нарушение выделения гормонов. Внешние проявления проявляются в виде чрезмерного синтеза мышечной ткани или недостаточного. Однако стоит помнить, что, если это нарушение не было вызвано искусственно, то такое нарушение может привести к образованию опухолей и раковых новообразований
5. Нарушение уровня холестерина. При переизбытке холестерина, белки связывают его, тем самым используясь не по назначению. Кроме того переизбыток холестерина является нарушением в планировании питания, и может привести к таким осложнениям как инфаркт и инсульт.

В зависимости от причины, нарушение обмена белков может привести к разным последствиям. Однако в отличие от нарушения жирового обмена, он приведет не только к тому, что вы наберете лишние килограммы, но и может полностью вывести ваш организм из строя. Некоторые болезни, связанные с нарушением белкового обмена – панкреатит и панкреонекроз, могут и вовсе привести к смертельному исходу. Поэтому не стоит пренебрегать качественной белковой пищей в вашем рационе.

Обмен веществ - это совокупность химических превращений, которым подвергаются в организме соединения, поступающие извне.

Деление сложного и многообразного обмена веществ на отдельные виды затрудняет комплексный подход к его оценке в условиях нормы и патологии человека. Такое разделение обмена веществ на различные типы (белковый, жировой, углеводный и т.д.) искусственно, т.к. приводит к разделению на части единого и неделимого целого, и, кроме того, нарушает понимание патогенетических процессов обмена веществ при функциональных и морфологических повреждениях органов и тканей человека (сахарный диабет, атеросклероз, длительное белковое голодание).

С другой стороны, патология обмена веществ может выступать как осложняющий фактор в развитии основного заболевания. Необходимо знать и помнить, что регуляция метаболизма осуществляется одновременно на разных уровнях.

Особенности белкового обмена

Белковый обмен организма жестко зависит от условий питания, так как в организме нет запасов белка (они не могут эффективно депонироваться). Для обеспечения устойчивости роста организм должен постоянно снабжаться белками.

Источником синтеза белков служат аминокислоты экзогенного и эндогенного происхождения. Определенные аминокислоты (незаменимые) не могут образовываться в результате эндогенных трансформаций, но они необходимы для синтеза.

Источником энергии служат углеводы, жиры, а при их недостатке - белки. В случае недостаточного поступления с пищей углеводов и жиров для обеспечения энергетических нужд, аминокислоты вместо включения в белки, будут расщепляться до субстратов.

Необходимо помнить, что обеспечение организма белками из нескольких источников может приводить к полиэтиологичности нарушений белкового обмена.

В нормальных условиях в процессе переваривания белки распадаются на олигопептиды и аминокислоты. Оптимальную рН для расщепления пептидов пепсином обеспечивает соляная кислота желудка. Протеинкиназы расщепляют специфические пептидные связи. В щелочной среде кишечника трипсин, хемотрипсин и карбоксипептидаза поджелудочной железы гидролизуют протеазы и пептоны до пептидов и аминокислот. Другие пептидазы кишечного сока обеспечивают переваривание аминокислот.

Некоторые белки в минимальных количествах могут абсорбироваться в неизменном виде: продукты гидролиза, некоторые аминокислоты и пептиды.

Аминокислоты попадают в печень по системе воротной вены, затем распределяются в других тканях и участвуют в восстановлении функциональных белков организма (альбумины, гемоглобин, гормоны и др.). Излишки аминокислот дезаминируются, азотосодержащая часть превращается в печени в мочевину и экскретируется почками. Углерод аминокислот, как жиров и углеводов, окисляется. Часть аминокислот относится к гликогенным, другая - к кетогенным.

Известно, что биологическую ценность белков определяет эффективность их утилизации. Белки с высокой биологической ценностью (напр., незаменимые аминокислоты) отличаются количественными характеристиками и распределением, благоприятными для ресинтеза тканей организма и небольших затрат энергии. При белковой недостаточности белки мышц могут разрушаться, становиться источником для образования ферментов и обеспечения потребностей тканей мозга.

На белки приходится около 20% от массы тела взрослого человека. Составляющие их аминокислоты относятся к незаменимым питательным веществам, участвующим в образовании протоплазмы клеток. Вид, число и строение аминокислот определяют характеристики белковой молекулы. Все аминокислоты делятся на незаменимые, заменимые и условно-незаменимые.

Десять аминокислот (треонин, валин, лейцин, изолейцин, лизин, триптофан, фенилаланин, метионин, гистидин и аргинин ) считаются незаменимыми для детей первого года жизни. Кроме того, цистин итаурин незаменимы для детей с низкой массой тела при рождении .

Для здорового взрослого человека незаменимыми являются восемь аминокислот: треонин, валин, лейцин, изолейцин, лизин, триптофан, фенилаланин, метионин .

Очень важно, что аминокислотная недостаточность возникает не только при недостатке одной или нескольких незаменимых аминокислот, но и при нарушении количественных соотношений между незаменимыми аминокислотами, поступающими в организм. Эти нарушения могут возникнуть при однообразном питании или недостатке аминокислот.

Отдельную группу аминокислот составляют полунезаменимые (условно незаменимые) аминокислоты. Условно-незаменимыми эти кислоты называются потому, что, несмотря на то, что они синтезируются в организме, при патологических состояниях и заболеваниях их дефицит во внутренней среде может развиться сравнительно быстро. К полунезаменимым аминокислотам относятся: глутамин (необходим для синтеза нуклеотидов, белков скелетных мышц, образования аммиака в почках и глюконеогенеза в гепатоцитах); аргинин (является субстратом для синтеза контринсулярных гормонов, инсулина, необходим для синтеза протеинов). Заменимые аминокислоты могут быть синтезированы в организме, поэтому они необязательно должны содержаться в диете.