катаболизм белка в мышечной ткани это что
Катаболизм белка в мышечной ткани это что
В норме у новорожденных при голодании количество высвобождающихся в результате протеолиза аминокислот примерно в 2-3 раза превышает подобные показатели натощак у взрослых.
Не ясны причины более высоких темпов обновления тела и разрушения мышечного белка у недоношенных новорожденных, но более высокий темп протеолиза у незрелых новорожденных может значительно влиять на нормальный рост, чтобы обеспечить достаточное количество аминокислот для ремоделирования ткани, аккреции белка и гомеостаза глюкозы.
Мало информации относительно молекулярной регуляции распада белка у новорожденных. Были проведены несколько исследований недоношенных детей с целью выяснить, какие из систем распада белка являются активными и как они функционируют. Статьи на нашем сайте дадут общие представления о катаболизме белков.
Как только белок образовался, он сразу же становится объектом распада. Некоторые белки, такие как коллаген и гемоглобин, сравнительно устойчивы к деградации, и, следовательно, их оборот происходит медленно. Другие белки распадаются легко, особенно те, которые выполняют важную регулирующую функцию либо в той или иной степени повреждены, или те, которые имеют погрешность в аминокислотной последовательности, вызванную погрешностями в транскрипции.
Детали молекулярных основ распада белка, или протеолиза, описаны не столь подробно, как система синтеза белка. Однако подобно синтезу регулирование распада белка включает компонент, направленный на специфические белки, и компонент, который регулирует общий уровень распада белка в тканях и способствует изменениям в содержании белка. Примером того, как распад отдельного белка может вызвать заболевание, является муковисцидоз (кистозный фиброз).
Удаление фенилаланина в позиции 508 из CFTR приводит к дефектам сворачивания, чувствительным к температуре и преждевременному распаду в клетке, предотвращая перемещение фенилаланина к поверхности клетки. Отсутствие CFTR в эпителиальных клетках дыхательных путей нарушает гидратацию в их просвете и увеличивает восприимчивость к инфекции. Примером согласованного увеличения скорости деградации всех белков ткани, которое позволяет всей ткани адаптироваться к изменениям окружающей среды, является усиленный протеолиз белков мышечной ткани в ответ на ряд стрессовых состояний, в том числе на голодание, ацидоз и термическую травму.
В эукариотических клетках расщепление белка осуществляется большим количеством специфических и неспецифических протеаз. Большинство этих ферментов деградации может быть связано с одной из трех основных составляющих клеточного ращепления белка: убиквитин-протеасомным путем, аутофагально-лизосомальной системой, а также кальций- или кальпаин-зависимой системой.
Убиквитин-протеасомная система в основном разрушает внутриклеточные белки, в то время как аутофагально-лизосомальная система — белки мембраны и эндоцитозные белки. Кальций-зависимые тиоловые протеазы, известные как кальпаины, широко экспрессированы и вовлечены в ряд основных клеточных процессов, хотя их физиологическая функция в развитии организма человека недостаточно понятна.
Другой класс протеолитических веществ — это семейство каспаз, или ферментов, вызывающих распад белка. Каспазы являются основными участниками апоптоза, который удаляет старые, поврежденные или потенциально опасные клетки. Исследования сигнальных путей, регулирующих распад белка, доказали, что эти процессы сложны и являются столь же тщательно контролируемыми, как и процессы синтеза белка.
Что такое анаболизм и катаболизм
Анаболизм и катаболизм одинаково нужные в организме процессы,и стоит узнать о них подробнее, чтобы не верить многочисленным мифам.
Записавшись в спортзал, от тренера вы часто будете слышать такие термины, как анаболизм, катаболизм и обмен веществ.
Слово “катаболизм” может вселять страх, ведь это распад мышц, как объяснил инструктор, а анаболизму, наоборот, воздаются оды и каждый тренирующийся должен к нему непременно стремиться, закрывая углеводное окно, или намешивая протеиновые коктейли прямо между подходами.
Но не все так просто. И анаболизм, и катаболизм одинаково нужные в организме процессы, поэтому стоит узнать о них подробнее, чтобы не доверять многочисленным мифам на эту тему.
Какая взаимосвязь между анаболизмом, анаболиками и анаболическим эффектом?
Анаболизм – это биохимический процесс в организме человека, благодаря которому создаются новые соединения на молекулярном уровне. Простыми словами – это генерация клеток и синтез белков и гормонов, благодаря которым происходит рост мышечных волокон, чего добиваются все спортсмены.
Анаболизм происходит под воздействием питательных веществ, минералов и витаминов, поступающих в организм в достаточном количестве.
С анаболизмом связано несколько понятий в микробиологии и медицине, одно из них – анаболический эффект.
Это взрывной рост клеток в организме, вследствие реакции на интенсивный тренинг, смену режима питания, спортивные добавки или анаболики.
Анаболизм может быть не только у мышечной ткани, но и у жировой, в широком смысле слова это понятие означает рост и обновление любых клеток в организме человека.
Но если говорить об анаболизме, как о процессе увеличения мышечных волокон, то он зависит от многих факторов:
1. Режим питания, сна и отдыха.
2. Регулярность тренировок и смена тренировочных программ.
3. Отсутствие стресса и полноценное восстановление.
4. Конституция тела и индивидуальный метаболизм.
Метаболизм или обмен веществ напрямую связан с анаболическим и катаболическим процессами, которые являются его составляющими. Скорость метаболизма отличается у людей разного телосложения, образа жизни и возраста.
У детей метаболизм очень быстрый, поэтому они так любят сладкую пищу, изобилующую быстрыми углеводами, которые нужны для получения мгновенной энергии, которую растущий организм растрачивает полностью.
У людей разного типа телосложения метаболические процессы различаются.
Выделяют три типа телосложения:
Эктоморфы – худые от природы, у них быстрый метаболизм, и им требуется гораздо больше усилий для анаболизма мышц, так как катаболические процессы преобладают в их организме.
Мезоморфы имеют от природы атлетическое телосложение, их мышцы легко отзываются на нагрузку, анаболизм и катаболизм находятся в балансе.
Эндоморфы склонны к полноте, анаболизм превалирует над катаболизмом, они легко растят как мышечную, так и жировую ткань.
В зависимости от типа телосложения следует подбирать режим тренировок и рацион питания.
К примеру, эндоморфам нужно есть больше белковых продуктов и сокращать жиры и углеводы, а эктоморфам не следует бояться жиров и углеводов, ведь если их будет недостаточно в рационе, организм будет брать энергию из протеинов, и рост мышц будет очень медленным.
Отдых между тренировками важен, так как во время полноценного отдых происходит полное восстановление организма, это время активного роста мышц, поэтому не стоит пренебрегать днями отдыха от спортзала.
Особенно, если вы не занимаетесь спортом профессионально. Да, тренирующиеся спортсмены проводят до двух тренировок в один день и почти во все дни недели, умудряясь не только не терять массу, но и набирать ее.
Это им удается благодаря бесчисленным спортивным добавкам, которые помогают быстрее восстанавливаться и тренироваться эффективнее, протеину и мегакалорийному рациону питания с большим количеством белка.
Обычному любителю достаточно 3-4 тренировок в неделю на постоянной основе, чтобы видеть прогресс в развитии силы и выносливости, изменения в теле и прирост мышечной массы.
Но, даже занимаясь регулярно, можно прийти к тому, что вы перестанете замечать собственную эволюцию в тренинге.
Многие в этот период начинают принимать различные препараты и покупать спортивное питание.
Но прежде всего, нужно обратить внимание на свою программу тренировок, которую желательно изменять или обновлять каждые три месяца. Не лишним будет изменить род физических нагрузок, например, заняться любым новым видом фитнесса.
Рацион спортсмена должен быть богат белковой пищей. Чем больше мышечной массы вы имеете, тем больше белка должно быть в рационе. Белок нужен для недопущения процесса распада мышц, для их поддержания и роста.
Сколько белка нужно именно вам, можно рассчитать по специальным формулам, которые легко найти в интернете, но не забывайте корректировать усредненные цифры, ориентируясь на индивидуальную конституцию тела.
Время сна – это время восстановления и обновления всех функций организма на клеточном уровне.
Для анаболизма мышц сон особенно важен, ведь во время сна затягиваются микротравмы мышечных волокон, полученные в результате тренинга, и, регенерируя, мышцы гипертрофируются.
Стоит ли бояться катаболизма?
Процесс, противоположный анаболическому – катаболизм. Это расщепление веществ на молекулярном уровне, распад сложных соединений на простые.
Катаболическим называется процесс расщепления белков, жиров и углеводов, получаемых из пищи, чтобы организм мог нормально функционировать.
Благодаря одному процессу происходит другой, процессы анаболизма и катаболизма взаимосвязаны и вместе они представляют собой метаболизм (обмен веществ) в организме.
Без одного процесса невозможен второй, поэтому глупо бояться катаболизма и верить мифам о нем.
Но если применять термины эмпирически, то понятно, что спортсмены боятся не катаболизма в целом, а потери мышечной массы, которую не так просто набрать, особенно эктоморфам.
Как не допустить катаболизма мышц:
1. Тренироваться регулярно и периодически менять программу тренировок.
2. Спать по 8-9 часов в сутки, регулярно отдыхать, отвлекаясь от забот и проблем.
3. Избегать стресса и потрясений, расслабляться.
4. Хорошо питаться, есть много белка или добирать его протеином.
Хороший, быстрый обмен веществ – это признак здорового человека. Если у вас есть какие-либо проблемы с организмом, недомогания или заболевания, лучше пройти медобследование перед посещением зала.
От уровня метаболизма зависит скорость его основных процессов, а значит, время и силы на постройку мышц.
Теперь вы знаете значение анаболизма и катаболизма в процессе строительства собственного тела, а значит, сумеете грамотно применить полученные знания на практике, чтобы тренироваться максимально эффективно и получать регулярный и полноценный анаболизм.
Как и почему вы теряете мышцы. Катаболизм
Мышцы. Их тяжело набрать и легко потерять. Дайте угадаю, вас сюда привело беспокойство о мышечной массе, набранной усердной работой. Возможно, вы собираетесь сушиться и боитесь сжечь мышцы, а не жир. В любом случае, вы пришли по адресу.
Меня зовут Владимир Павлов, я куратор школы фитнеса BodyLike. В этой статье я расскажу:
Что такое катаболизм
Катаболизм – это расщепление и окисление сложных органических молекул до более простых конечных продуктов. Оно сопровождается высвобождением энергии, заключенной в сложной структуре веществ. Большая часть высвобожденной энергии рассеивается в виде тепла.
Другими словами, это разрушение веществ на более простые.
Скорость разрушение веществ и вообще преобладание тех или иных катаболических процессов регулируется гормонами.
Например, глюкокортикоиды (подкласс стероидных гормонов, наиболее известный представитель – кортизол) повышают интенсивность катаболизма белков и аминокислот, одновременно тормозя катаболизм глюкозы.
Если залезть немного в дебри, то глюкокортикоиды провоцируют накопление глюкозы в виде гликогена в печени и мышечной ткани, уменьшая тем самым концентрацию глюкозы в крови и лимфе, что может косвенно приводить к гипогликемии.
А инсулин наоборот ускоряет катаболизм глюкозы и тормозит катаболизм белков, да-да, тех самых кирпичиков, из которых состоят ваши мышцы.
Также гормоны регулируют, чем ваш организм будет заниматься чаще анаболизмом или катаболизмом. Адреналин и глюкокортикоиды провоцируют клетки к катаболизму, а инсулин, соматотропин и тестостерон – голосуют за анаболизм.
Если вы хотите узнать больше о гормонах и о том, как они помогают снижать вес и набирать мышечную массу, приходите на наш бесплатный мастер-класс.
3 этапа катаболизма
Первый этап
Он происходит в кишечнике (переваривание пищи) при расщеплении уже ненужных или лишних молекул. При этом освобождается около 1% энергии, заключенной в молекуле. Она рассеивается в виде тепла.
Второй этап
Здесь вещества превращаются в:
Третий этап
Происходит в митохондриях. На внутренней мембране митохондрий в результате процесса под названием «окислительное фосфорилирование» образуется вода и главный продукт биологического окисления – АТФ.
А вот понятие АТФ должно быть вам знакомо.
Молекулы АТФ являются хранителями и переносчиками энергии. Почти все биохимические и биологические процессы происходят благодаря энергии, которую доставляет АТФ.
Когда вы немного знакомы с процессом катаболизма, вы понимаете, что это важный и неотъемлемый этап функционирования организма.
В ходе катаболизма происходит распад устарелых тканей и клеточных элементов, дальше продукты этого распада удаляются из организма.
Владимир Павлов, куратор школы BodyLike, на соревнованиях СЗФО по бодибилдингу
Мифы катаболизма
В ночное время мышцы разрушаются из-за катаболизма
Некоторые качки и фитоняшки встают ночью, чтобы поесть и предотвратить ночной катаболизм. На самом деле, в ночное время гормон роста находится на своём пике. А как я говорил раньше, соматотропин, т.е. гормон роста стимулирует анаболизм.
На сушке горят мышцы и теряется сила
Это может быть частично правда, но скорее всего дело вот в чём.
Самый простой и эффективный источник энергии для нашего организма – это глюкоза. Запасы этой энергии хранятся в ваших мышцах и печени.
На сушке в первую очередь урезаются углеводы, а значит и запасы гликогена. Вот вы тренируетесь, гликоген расходуется и исчезает из мышц, а вместе с ним и вода. Мышцы становятся менее объёмные, из-за этого появился миф, что они сгорают таким образом.
На самом деле, белковая структура мышц остается нетронутой и гореть мышцы начнут в самую последнюю очередь, потому что из белка очень сложно извлечь энергию.
Таким образом, чтобы сгорели мышцы, вам надо сесть на жесткую диету, которая будет вредить не только твоим мышцам, но и здоровью в целом. Не делайте так.
Как правильно худеть, мы рассказывали в одном из видео на канале. Смотрите и просвящайтесь.
Катаболизм на тренировке
Есть такое мнение, что тренироваться надо 40-45 минут и срочно бежать домой кушать. Иначе кортизол вызовет чудовищный катаболизм и мышцы рассыпятся прямо во время подхода в зале.
Вы можете, конечно, не бежать домой, а бахнуть порцию чудесных BCAA, организм получит дополнительную энергию и мышцы будут в безопасности. Это придумали маркетологи компаний по производству спортпита.
На канале уже было видео о том, как нас всех обманули с ВСАА.
Справедливости ради отмечу, разрушения мышц во время тренировки действительно возможны. Но здесь нужно говорить о циклических видах спорта – бегуны на длинные дистанции, марафонцы, триатлонисты.
Официальный сайт кроссфита Crossfit.com приводил данные исследований: сразу после соревнований по триатлону брали анализ крови его участников — всего в эксперименте задействовали около 20 спортсменов. Почти у всех в крови обнаружили повышенное содержание калия и миоглобина – белка, который связывает кислород в мышцах. Это говорит о частичном разрушении мышечных волокон. В большинстве случаев организм сам способен урегулировать эти процессы, но иногда они становятся необратимы.
В традиционном силовом тренинге нет риска потерять мышцы, потому что они успевают отдохнуть и восстановиться в паузах между подходами.
В организме здорового мужчины, не занимающегося спортом, за сутки обновляется до 100 г белковых структур.
Но есть и факторы, которые действительно влияют на излишние процессы катаболизма мышц. В отличии от мифов, о которых я говорил раньше, это подтверждено научно. Хотя процесс потери мышечной массы до конца не изучен.
Факторы, влияющие на разрушение мышц
Недосып
В рамках одного исследования шведские специалисты пригласили принять участие в лабораторном эксперименте 15 здоровых людей.
На одном сеансе им разрешалось спать стандартные восемь часов, а во время другого сеанса они не спали всю ночь. После каждой сессии специалисты делали биопсию ткани скелетной мускулатуры (скелетная мускулатура – это тип мышечной ткани, которая отвечает за движение).
К чему пришли авторы исследования? Выяснилось, что из-за одной бессонной ночи в скелетной мускулатуре запускается катаболизм. Он разрушает белки скелетных мышц, фактически ослабляя мускулатуру.
Недостаток калорий
Об этом я уже говорил выше. Если вы создате слишком большой дефицит калорий, организму не будет хватать энергии на регулярные действия: теплообмен или просто подышать. Понятно, из-за стресса он включит энергосберегающий режим, чтобы ограничить вашу активность. Плохое настроение, упадок сил, как минимум. Гормональные сбои в худшем случае.
При таком дефиците, организм начнёт сжигать всё подряд: поступающие калории, потом запасы жира. Дальше он беспощадно начнёт разрушать мышечную ткань ради выживания.
Стрессовые состояния и болезни
Здесь всему виной гормоны, которые выделяются при стрессовых ситуациях: кортизол, адреналин и т.д. В таком состоянии организму срочно нужно много энергии и под раздачу могут попасть мышцы.
Как избежать катаболизма
Питайтесь сбалансированно
Не нужно резко ограничивать калораж, а тем более БЖУ. Как в школе делаем мы: сначала рассчитываем калорийность поддержки ученика, то есть то количество калорий, когда он держит вес на одной отметке. А дальше постепенно увеличиваем дефицит калорий и замеряем результаты.
Высыпайтесь
Нужное количество часов сна для каждого человека индивидуально. Всем известная цифра 8 часов – это только ориентир. Кто-то высыпается за 6, а кто-то за 10 часов.
Соблюдайте разумный тренировочный объём
Хоть я и сказал, что кортизол, вырабатываемый во время тренировок, не разрушает мышцы, длительная перетренированность может сыграть против вас.
Если вывсё же боитесь за свои мышцы на тренировке – съешьте быстрых углеводов перед тренировкой. Так вы получите дополнительную энергию в виде гликогена, ещё и уровень инсулина повысите, который является антикатаболическим гормоном.
Принимайте белок дополнительно
Если вы не уверены в том, что получаете достаточное количество белковой пищи, необходимо ввести в рацион дополнительный белок. Белковосодержащие коктейли следует принимать примерно за час до тренировки и после, спустя 60 минут. Существует целый ряд белковых напитков, эффективность которых доказа именно в борьбе с катаболизмом. Но помните, что спортивное питание — это дополнение к обычной еде, а не её замена.
Мы записывали видео об усвоении белка. Посмотрите, если интересно то, как нас опять обманули производители спортпита.
Принимайте витамин
Он является жизненно важным элементов для укрепления иммунной системы и вносит значительный вклад в поддержание анаболического состояния. Потребляя продукты или напитки, содержащие витамин С (например, апельсиновый сок) перед тренировкой, вы с точностью до 80% снижаете риск развития катаболического состояния.
Надеюсь, что мои советы были вам полезны. Приходите на наши бесплатные мастер-классы, чтобы узнать о фитнесе и правильном питании ещё больше.
Основные закономерности метаболических процессов в организме человека. Часть 2.
Рассматривая обмен веществ в условиях нормального функционирования организма, следует остановиться на безусловно взаимосвязанных, но в то же время достаточно специфичных составляющих метаболизма, а именно на углеводном, белковом, липидном и водно-электролитном обмене.
Очевидно, что основная роль углеводов в метаболизме определяется их энергетической функцией. Именно глюкоза крови вследствие наличия простого и быстрого пути гликолитической диссимиляции и последующего окисления в цикле трикарбоновых кислот, а также возможности максимально быстрого извлечения ее из депо гликогена, обеспечивающей экстренную мобилизацию энергетических ресурсов, является наиболее востребованным источником энергии в организме. Использование циркулирующей в плазме глюкозы разными органами неодинаково: мозг задерживает 12% глюкозы, кишечник— 9%, мышцы — 7%, почки — 5%. При этом уровень глюкозы плазмы крови является одной из важнейших гомеостатических констант организма, составляя 3, 3—5, 5 ммоль/л. Как известно снижение уровня глюкозы ниже допустимого передела имеет своим незамедлительным следствием дискоординацию деятельности ЦНС, проявляющуюся соответствующей клинической симптоматикой: головной мозг содержит небольшие резервы углеводов и нуждается в постоянном поступлении глюкозы, поскольку энергетические расходы мозга покрываются исключительно за счет углеводов. Глюкоза в тканях мозга преимущественно окисляется, а небольшая часть ее превращается в молочную кислоту.
При полном отсутствии углеводов в пище они образуются в организме из продуктов трансформации жиров и белков. В печени возможно новообразование углеводов как из собственных продуктов их распада (пировиноградной или молочной кислоты), так и из продуктов диссимиляции жиров и белков (кетокислот и аминокислот), что обозначается как глюконеогенез. В результате трансформации аминокислот образуется пировиноградная кислота, при окислении жирных кислот — ацетилкоэнзим А, который может превращаться в пировиноградную кислоту — предшественник глюкозы. Это наиболее важный общий путь биосинтеза углеводов. Между двумя основными источниками энергии — углеводами и жирами — существует тесная физиологическая взаимосвязь. Повышение содержания глюкозы в крови увеличивает биосинтез триглицеридов и уменьшает распад жиров в жировой ткани. Поступление в кровь свободных жирных кислот уменьшается. В случае возникновения гипогликемии процесс синтеза триглицеридов тормозится, ускоряется распад жиров и в кровь в большом количестве поступают свободные жирные кислоты. Гликогенез, гликогенолиз и глюконеогенез являются тесно взаимосвязанными процессами, обеспечивающими оптимальный уровень глюкозы крови сообразно степени функционального напряжения организма.
Центральным звеном регуляции углеводного и других видов обмена и местом формирования сигналов, управляющих уровнем глюкозы, является гипоталамус. Отсюда регулирующие влияния реализуются вегетативными нервами и гуморальным путем, включающим эндокринные железы. Единственным гормоном, снижающим уровень гликемии, является инсулин — гормон, вырабатываемый β-клетками островков Ланхгерганса. Снижение гликемии происходит за счет усиления инсулином синтеза гликогена в печени и мышцах и повышения потребления глюкозы тканями организма. Увеличение уровня глюкозы в крови возникает при действии нескольких гормонов. Это глюкагон, продуцируемый α-клетками островков Ланхгерганса, адреналин — гормон мозгового слоя надпочечников, глюкокортикоиды — гормоны коркового слоя надпочечников, соматотропный гормон гипофиза, тироксин и трийодтиронин — гормоны щитовидной железы. Данные гормоны в связи с однонаправленностью их влияния на углеводный обмен и функциональным антагонизмом по отношению к эффектам инсулина часто объединяют понятием «контринсулярные гормоны».
Таким образом биологическая роль углеводов для организма человека определяется прежде всего их энергетической функцией. Обладая энергетической ценностью в 16, 7 кДж (4, 0 ккал) на 1 грамм вещества, углеводы являются основным источником энергии для всех клеток организма, при этом выполняя еще пластическую и опорную функции. Суточная потребность взрослого человека в углеводах составляет около 500 г.
— пластическая (структурная) функция заключается в том, что белки являются главной составной частью всех клеточных и межклеточных структур тканей;
— ферментная (каталитическая, энзимная) функция состоит в обеспечении всех химических реакций, протекающих в ходе обмена веществ в организме (дыхание, пищеварение, выделение), деятельностью ферментов, являющихся по своей структуре белками;
— транспортная функция белков заключается в их способности к соединению с целым рядом метаболитов и переносе последних в связанном состоянии в межтканевой жидкости и плазме крови к области их утилизации;
— защитная функция белков проявляется реализацией иммунного ответа образованием иммуноглобулинов (антител) и системы комплемента при поступлении в организм чужеродного белка, а также способностью к непосредственному связыванию экзогенных токсинов; белки системы гемостаза обеспечивают свертывание крови и остановку кровотечения при повреждении кровеносных сосудов;
— регуляторная функция, направленная на сохранение гомеостаза с поддержанием биологических констатнт организма, реализуется буферными свойствами молекулы протеинов, белковой структурой клеточных рецепторов, активируемых в свою очередь регуляторными полипептидами и гормонами, также имеющими белковую структуру;
— двигательная функция, обеспечивается взаимодействием сократительных белков мышечной ткани актина и миозина;
— энергетическая роль белков состоит в обеспечении организма энергией, образующейся при диссимиляции белковых молекул; при окислении 1 г белка в среднем освобождается энергия, равная 16, 7 кДж (4, 0 ккал).
При катаболизме почти все природные аминокислоты сначала передают аминогруппу на а-кетоглутарат в реакции трансаминирования с образованием глутамата и соответствующей кетокислоты. Затем глутамат подвергается прямому окислительному дезаминированию под действием глутаматдегидрогеназы, в результате чего получаются а-кетоглутарат и аммиак. При необходимости синтеза аминокислот и наличии необходимых а-кетокислот обе стадии непрямого дезаминирования протекают в обратном направлении. В результате восстановительного аминирования а-кетоглутарата образуется глутамат, который вступает в трансаминирование с соответствующей а-кетокислотой, что приводит к синтезу новой аминокислоты. В случае использования белков в качестве источника энергии большинство аминокислот окисляются в конечном счёте через цикл лимонной кислоты до углекислого газа и воды. Прежде, чем эти вещества вовлекаются в заключительный этап катаболизма, их углеродный скелет превращается в двухуглеродный фрагмент в форме ацетил-КоА. Именно в этой форме большая часть молекул аминокислот включается в цикл лимонной кислоты.
Таблица 1. 1. Аминокислоты, входящие в состав белков человека.
1. Незаменимые
2. Частично заменимые
3. Условно заменимые
4. Заменимые
Таблица 1. 2. Классификация липидов организма человека.
1. Гликолипиды.
Содержат углеводный компонент.
2. Жиры.
3. Минорные липиды.
4. Стероиды.
А. Стерины (спирты).
Наиболее важен холестерин.
В. Стериды.
Эфиры стеринов и высших жирных кислот. Наиболее распространены эфиры холестерина.
5. Фосфолипипы.
Одним из продуктов катаболизма жиров, имеющем важное значения для метаболизма в целом являются кетоновые тела. Кетоновые тела — группа органических соединений, являющихся промежуточными продуктами жирового, углеводного и белкового обменов. К кетоновым телам относят β-оксимасляную и ацетоуксусную кислоты и ацетон, имеющие сходное строение и способные к взаимопревращениям. Главным путем синтеза кетоновых тел, происходящего в основном в печени, считается реакция конденсации между двумя молекулами ацетил-КоА, образовавшегося при β-окислении жирных кислот или при окислительном декарбоксилировании пирувата (пировиноградной кислоты) в процессе обмена глюкозы и ряда аминокислот. Данный путь синтеза кетоновых тел более других зависит от характера питания и в большей степени страдает при патологических нарушениях обмена веществ. Из печени кетоновые тела поступают в кровь и с нею во все остальные органы и ткани, где они включаются в универсальный энергообразующий цикл — цикл трикарбоновых кислот, в котором окисляются до углекислоты и воды. Кетоновые тела используются также для синтеза холестерина, высших жирных кислот, фосфолипидов и заменимых аминокислот. При голодании, однообразном безуглеводистом питании и при недостаточной секреции инсулина использование ацетил-КоА в цикле трикарбоновых кислот подавляется, так как все метаболически доступные ресурсы организма превращаются в глюкозу крови. В этих условиях увеличивается синтез кетоновых тел. Следует подчеркнуть важную роль кетоновых тел в поддержании энергетического баланса. Кетоновые тела – поставщики «топлива» для мышц, почек и действуют, возможно, как часть регуляторного механизма с обратной связью, предотвращая чрезвычайную мобилизацию жирных кислот из жировых депо. Печень в этом смысле является исключением, она не использует кетоновые тела в качестве энергетического материала.
Процесс образования, отложения и мобилизации из депо жира регулируется нервной и эндокринной системами, а также тканевыми механизмами и тесно связаны с углеводным обменом. Так, повышение концентрации глюкозы в крови уменьшает распад триглицеридов и активизирует их синтез. Понижение концентрации глюкозы в крови, наоборот, тормозит синтез триглицеридов и усиливает их расщепление. Таким образом, взаимосвязь жирового и углеводного обменов направлена на обеспечение энергетических потребностей организма. При избытке углеводов в пище триглицериды депонируются в жировой ткани, при нехватке углеводов происходит расщепление триглицеридов с образованием неэтерифицнрованных жирных кислот, служащих источником энергии. В обмене жиров одна из важнейших ролей принадлежит печени. Печень — основной орган, в котором происходит образование кетоновых тел (бета-оксимасляная, ацетоуксусная кислоты, ацетон), используемых как альтернативный глюкозе источник энергии.
Как указывалось выше метаболизм жиров контролируется нервной и эндокринной системами. Мобилизация жиров из депо происходит под влиянием гормонов мозгового слоя надпочечников — адреналина и норадреналина. Соматотропный гормон гипофиза также обладает жиромобилизирующим действием. Аналогично действует тироксин — гормон щитовидной железы. Тормозят мобилизацию жира глюкокортикоиды — гормоны коркового слоя надпочечника, вероятно, вследствие того, что они несколько повышают уровень глюкозы в крови. Действие инсулина связано с повышением активности внутриклеточной фосфодиэстеразы, что приводит к снижению концентрации цАМФ и угнетению липолиза. Таким образом, инсулин усиливает синтез жира и уменьшает скорость его мобилизации. Имеются данные, свидетельствующие о возможности прямых нервных влияний на обмен жиров. Симпатические влияния тормозят синтез триглицеридов и усиливают их распад. Парасимпатические влияния, напротив, способствуют отложению жира в депо.
Статья добавлена 31 мая 2016 г.