Часть IV. Физиология систем внутренних органов

Процесс образования, отложения и мобилизации из депо жира регулируется нервной и эндокринной системами, а также тканевыми механизмами и тесно связан 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.

Адреналин и норадреналин усиливают утилизацию жира во время интенсивной мышечной работы. Эти гормоны активируют гормончувствительные триглицеридные липазы, находящиеся в жировых клетках. Происходит быстрое расщепление триглицеридов и высвобождение жирных кислот. Различного рода стрессорные факторы, возбуждающие симпатическую систему, оказывают аналогичное воздействие. СТГ гипофиза также обладает жиромобилизирующим действием. Аналогично действует тироксин — гормон щитовидной железы, поэтому гиперфункция щитовидной железы сопровождается похуданием. Кортикотропин (адренокортикотропный гормон, АКТГ), выделяемый передней долей гипофиза в ответ на стресс, стимулирует секрецию в корковом слое надпочечников глюкокортикоидов (кортизол). Кортизол и кортикотропин активируют гормончувствительную триглицеридную липазу, которая увеличивает выход жиров из жировой ткани. Снижение концентрации инсулина активирует гормончувствительную липазу и обусловливает мобилизацию жирных кислот. Гормоны щитовидной железы вызывают быстрое высвобождение жирных кислот.

Нервные влияния на жировой обмен контролируются гипоталамусом. При разрушении вентромедиальных ядер гипоталамуса развиваются длительное повышение аппетита и усиленное отложение жира. Раздражение вентромедиальных ядер, напротив, ведет к потере аппетита и исхуданию.

Основными углеводными молекулами являются моносахариды (простые сахара). Соединения, состоящие из двух моносахаридов или более, называют ди-, олигоили полисахаридами. Большую часть углеводов в рационе человека составляет растительный крахмал (полисахарид). В организме (в частности, в мышцах и печени) углеводы запасаются в виде гликогена (животный крахмал).

Моносахарид глюкоза — это мономер, образующий крахмал и входящий в состав обычного пищевого сахара (сахароза — дисахарид, состоящий из одной молекулы глюкозы и одной молекулы фруктозы). Типичный дисахарид молока — лактоза — образован одной молекулой глюкозы и одной — галактозы.

Основная роль углеводов определяется их энергетической функцией. Энергетические потребности головного мозга обеспечиваются почти полностью за счет глюкозы. Напротив, поперечнополосатые мышцы при недостаточном поступлении глюкозы могут метаболизировать жирные кислоты. Глюкоза не только выполняет энергетическую функцию, но используется также в качестве строительного материала для синтеза многих важных веществ.

Человек потребляет почти исключительно растительные углеводы. Фрукты, зеленые растения, картофель, злаки и овощи содержат не только усвояемые углеводы, но также большое количество неперевариваемых углеводов типа целлюлозы (клетчатки).

Уровень глюкозы в крови составляет 3,3–5,5 ммоль/л (60–100 мг%) и является важнейшей гомеостатической константой организма. Особенно чувствительной к понижению уровня глюкозы в крови (гипогликемия) является ЦНС. Незначительная гипогликемия проявляется общей слабостью и быстрой утомляемостью. При снижении уровня глюкозы в крови до 2,2–1,7 ммоль/л (40–30 мг%) развиваются судороги, бред, потеря сознания, а также вегетативные реакции: усиленное потоотделение, изменение просвета кожных сосудов и др. Это состояние получило название «гипогликемическая кома». Введение в кровь глюкозы быстро устраняет данные расстройства.

При полном окислении одной молекулы глюкозы выделяется 686 ккал энергии, и только 12 ккал необходимо для образования одной молекулы АТФ.

Глюконеогенез. Когда запасы углеводов в организме становятся ниже нормального уровня, умеренное количество глюкозы может образовываться из аминокислот и из глицериновой части жиров в процессе глюконеогенеза. Приблизительно 60% аминокислот в белках организма может легко превращаться в углеводы. Низкий уровень углеводов в клетках и уменьшение содержания глюкозы в крови — главные стимулы к увеличению интенсивности глюконеогенеза.