कार्बोहाइड्रेट और प्रोटीन चयापचय का महत्व। प्रोटीन चयापचय। वसा के चयापचय। कार्बोहाइड्रेट का आदान-प्रदान। जिगर, चयापचय में इसकी भूमिका

शरीर में प्रोटीन, वसा और कार्बोहाइड्रेट का चयापचय।

2. प्रोटीन चयापचय।

3. वसा चयापचय।

4. कार्बोहाइड्रेट का चयापचय।

उद्देश्य: प्रतिनिधित्व करना सामान्य योजनाशरीर में चयापचय, प्रोटीन, वसा, कार्बोहाइड्रेट का चयापचय और इस प्रकार के चयापचय की विकृति की अभिव्यक्तियाँ।

1. एक बार शरीर में, पोषक तत्व अणु विभिन्न प्रकार में भाग लेते हैं विभिन्न प्रतिक्रियाएं. इन प्रतिक्रियाओं, साथ ही साथ महत्वपूर्ण गतिविधि के अन्य रासायनिक अभिव्यक्तियों को चयापचय, या चयापचय कहा जाता है। पोषक तत्वनई कोशिकाओं के संश्लेषण के लिए कच्चे माल के रूप में उपयोग किया जाता है या ऑक्सीकरण किया जाता है, शरीर को ऊर्जा प्रदान करता है। इस ऊर्जा का एक हिस्सा नए ऊतक घटकों के निरंतर निर्माण के लिए आवश्यक है, दूसरा सेल के कामकाज की प्रक्रिया में खपत होता है: मांसपेशियों के संकुचन के दौरान , संचरण तंत्रिका आवेग, सेलुलर उत्पादों का स्राव। शेष ऊर्जा ऊष्मा के रूप में मुक्त होती है।

चयापचय प्रक्रियाओं को एनाबॉलिक और कैटोबोलिक में विभाजित किया गया है। उपचय (आत्मसात) - रासायनिक प्रक्रिया, जिस पर सरल पदार्थअधिक जटिल बनाने के लिए एक दूसरे के साथ गठबंधन करते हैं, जिससे ऊर्जा का संचय होता है, एक नए प्रोटोप्लाज्म का निर्माण होता है और विकास होता है। अपचय (विघटन) - जटिल पदार्थों का विभाजन, ऊर्जा की रिहाई के लिए अग्रणी, जबकि प्रोटोप्लाज्म का विनाश और इसके पदार्थों का व्यय।

चयापचय का सार: 1) बाहरी वातावरण से विभिन्न पोषक तत्वों का सेवन; 2) ऊतकों के निर्माण के लिए ऊर्जा और सामग्री के स्रोत के रूप में जीवन की प्रक्रिया में उनका आत्मसात और उपयोग; 3) बाहरी में गठित चयापचय उत्पादों की रिहाई वातावरण।

चयापचय के विशिष्ट कार्य: 1) से ऊर्जा निकालना वातावरणकार्बनिक पदार्थों की रासायनिक ऊर्जा के रूप में; 2) बहिर्जात पदार्थों को बिल्डिंग ब्लॉक्स में बदलना, यानी सेल के मैक्रोमोलेक्यूलर घटकों के अग्रदूत; 3) इन ब्लॉकों से प्रोटीन, न्यूक्लिक एसिड और अन्य सेलुलर घटकों का संयोजन; 4) इस कोशिका के विभिन्न विशिष्ट कार्यों को करने के लिए आवश्यक जैव-अणुओं का संश्लेषण और विनाश।

2. प्रोटीन चयापचय - प्लास्टिक का एक सेट और ऊर्जा प्रक्रियाएंअमीनो एसिड और उनके क्षय उत्पादों के आदान-प्रदान सहित शरीर में प्रोटीन का परिवर्तन। प्रोटीन - सभी कोशिकीय संरचनाओं का आधार, जीवन के भौतिक वाहक हैं। प्रोटीन जैवसंश्लेषण सभी के विकास, विकास और आत्म-नवीकरण को निर्धारित करता है संरचनात्मक तत्वशरीर में और इस प्रकार उनकी कार्यात्मक विश्वसनीयता। एक वयस्क के लिए प्रोटीन (इष्टतम प्रोटीन) की दैनिक आवश्यकता 100-120 ग्राम (3000 किलो कैलोरी / दिन के ऊर्जा व्यय के साथ) है। सभी अमीनो एसिड (20) एक निश्चित अनुपात और मात्रा में शरीर के निपटान में होने चाहिए, अन्यथा प्रोटीन को संश्लेषित नहीं किया जा सकता है। कई प्रोटीन अमीनो एसिड (वेलिन, ल्यूसीन, आइसोल्यूसीन, लाइसिन, मेथियोनीन, थ्रेओनीन, फेनिलएलनिन, ट्रिप्टोफैन) को शरीर में संश्लेषित नहीं किया जा सकता है और उन्हें भोजन (आवश्यक अमीनो एसिड) के साथ आपूर्ति की जानी चाहिए। अन्य अमीनो एसिड को शरीर में संश्लेषित किया जा सकता है और उन्हें गैर-आवश्यक (हिस्टिडाइन, ग्लाइकोकोल, ग्लाइसिन, ऐलेनिन) कहा जाता है। ग्लूटॉमिक अम्ल, प्रोलाइन, हाइड्रॉक्सीप्रोलाइन, श्रृंखला, टायरोसिन, सिस्टीन, आर्जिनिन,) प्रोटीन जैविक रूप से पूर्ण (सभी के एक पूर्ण सेट के साथ) में विभाजित हैं तात्विक ऐमिनो अम्ल) और दोषपूर्ण (एक या अधिक आवश्यक अमीनो एसिड की अनुपस्थिति में)।

प्रोटीन चयापचय के मुख्य चरण: 1) अमीनो एसिड के लिए खाद्य प्रोटीन का एंजाइमेटिक ब्रेकडाउन और बाद का अवशोषण; 2) अमीनो एसिड का परिवर्तन; 3) प्रोटीन जैवसंश्लेषण; 4) प्रोटीन का टूटना; 5) अमीनो एसिड के टूटने के अंतिम उत्पादों का निर्माण।

चूसा रक्त कोशिकाएंछोटी आंत के श्लेष्म झिल्ली के विली, अमीनो एसिड के अनुसार पोर्टल वीनऐसे समय पर पहुंचें जहां उनका तुरंत उपयोग किया जाता है, या एक छोटे से रिजर्व के रूप में रखा जाता है। कुछ अमीनो एसिड रक्त में रहते हैं और शरीर की अन्य कोशिकाओं में प्रवेश करते हैं, जहां उन्हें नए प्रोटीन में शामिल किया जाता है। शरीर के प्रोटीन लगातार टूटते हैं और फिर से संश्लेषित होते हैं (नवीकरण अवधि पूर्ण प्रोटीनशरीर में - 80 दिन)। यदि भोजन में कोशिकीय प्रोटीन के संश्लेषण के लिए आवश्यक से अधिक अमीनो एसिड होते हैं, तो लीवर एंजाइम उनसे NH2 अमीनो समूहों को अलग कर देते हैं, अर्थात। बहरापन पैदा करते हैं। अन्य एंजाइम, अमीनो समूहों को जोड़ते हैं जिन्हें CO2 से अलग किया गया है, उनसे यूरिया बनता है, जिसे रक्त के साथ गुर्दे में स्थानांतरित किया जाता है और मूत्र में उत्सर्जित किया जाता है। डिपो में प्रोटीन जमा नहीं होते हैं, इसलिए कार्बोहाइड्रेट और वसा की कमी के बाद शरीर जो प्रोटीन लेता है वह आरक्षित नहीं होता है, बल्कि कोशिकाओं के एंजाइम और संरचनात्मक प्रोटीन होते हैं।

शरीर में प्रोटीन चयापचय संबंधी विकार मात्रात्मक और गुणात्मक हो सकते हैं। हे मात्रात्मक परिवर्तनप्रोटीन चयापचय को नाइट्रोजन संतुलन से आंका जाता है, अर्थात। भोजन के साथ शरीर में प्रवेश करने और उससे उत्सर्जित नाइट्रोजन की मात्रा के अनुपात के अनुसार। आम तौर पर एक वयस्क में पर्याप्त पोषणशरीर में पेश की गई नाइट्रोजन की मात्रा शरीर से उत्सर्जित मात्रा (नाइट्रोजन संतुलन) के बराबर होती है। जब नाइट्रोजन का सेवन इसके उत्सर्जन से अधिक हो जाता है, तो वे एक सकारात्मक नाइट्रोजन संतुलन की बात करते हैं, और नाइट्रोजन शरीर में बनी रहती है। यह शरीर के विकास की अवधि के दौरान, गर्भावस्था के दौरान, वसूली के दौरान मनाया जाता है .. जब शरीर से उत्सर्जित नाइट्रोजन की मात्रा प्राप्त मात्रा से अधिक हो जाती है, तो वे एक नकारात्मक नाइट्रोजन संतुलन की बात करते हैं। यह इस दौरान नोट किया जाता है पर्याप्त कटौतीभोजन में प्रोटीन सामग्री (प्रोटीन भुखमरी)।

3. वसा चयापचय - शरीर में लिपिड (वसा) के परिवर्तन के लिए प्रक्रियाओं का एक सेट। वसा ऊर्जा है और प्लास्टिक मटीरियल, कोशिकाओं के झिल्ली और कोशिका द्रव्य का हिस्सा हैं। वसा का एक हिस्सा भंडार के रूप में जमा होता है (शरीर के वजन का 10-30%)। अधिकांश वसा तटस्थ लिपिड होते हैं (ओलिक, पामिटिक, स्टीयरिक और अन्य उच्च के ट्राइग्लिसराइड्स) वसायुक्त अम्ल) एक वयस्क के लिए वसा की दैनिक आवश्यकता 70-100 ग्राम है। वसा का जैविक मूल्य इस तथ्य से निर्धारित होता है कि जीवन के लिए आवश्यक कुछ असंतृप्त वसा अम्ल (लिनोलिक, लिनोलेनिक, एराकिडोनिक), अपरिहार्य हैं ( दैनिक आवश्यकता 10-12 ग्राम) और मानव शरीर में अन्य फैटी एसिड से नहीं बन सकते हैं, इसलिए उन्हें भोजन (वनस्पति और पशु वसा) के साथ आपूर्ति की जानी चाहिए।

वसा चयापचय के मुख्य चरण: 1) खाद्य वसा का एंजाइमी टूटना जठरांत्र पथग्लिसरॉल और फैटी एसिड के लिए और बाद के अवशोषण में छोटी आंत; 2) आंतों के म्यूकोसा और यकृत में लिपोप्रोटीन का निर्माण और रक्त द्वारा उनका परिवहन; 3) एंजाइम लिपोप्रोटीन लाइपेस द्वारा कोशिका झिल्ली की सतह पर इन यौगिकों का हाइड्रोलिसिस, कोशिकाओं में फैटी एसिड और ग्लिसरॉल का अवशोषण, जहां उनका उपयोग अंगों और ऊतकों की कोशिकाओं के अपने स्वयं के लिपिड को संश्लेषित करने के लिए किया जाता है। संश्लेषण के बाद, लिपिड ऑक्सीकरण से गुजर सकते हैं, ऊर्जा जारी कर सकते हैं, और अंततः में बदल सकते हैं कार्बन डाइआक्साइडऔर पानी (100 ग्राम वसा ऑक्सीकृत होने पर 118 ग्राम पानी देता है)। वसा को ग्लाइकोजन में परिवर्तित किया जा सकता है, और फिर प्रकार की ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाओं से गुजरना पड़ता है कार्बोहाइड्रेट चयापचय. अतिरिक्त वसा के साथ में भंडार के रूप में जमा किया जाता है चमड़े के नीचे ऊतक, और तेज़ चाल, कुछ के आसपास आंतरिक अंग.

खाने के साथ वसा से भरपूर, एक निश्चित मात्रा में लिपोइड्स (वसा जैसे पदार्थ) - फॉस्फेटाइड्स और स्टेरोल्स आते हैं। कोशिका झिल्ली को संश्लेषित करने के लिए शरीर के लिए फॉस्फेटाइड आवश्यक हैं; वे परमाणु पदार्थ, कोशिकाओं के कोशिका द्रव्य का हिस्सा हैं। फॉस्फेटाइड्स में समृद्ध दिमाग के तंत्र. स्टेरोल्स का मुख्य प्रतिनिधि कोलेस्ट्रॉल है। यह कोशिका झिल्लियों का भी हिस्सा है, अधिवृक्क प्रांतस्था, गोनाड, विटामिन डी के हार्मोन का अग्रदूत है, पित्त अम्ल. कोलेस्ट्रॉल एरिथ्रोसाइट्स के हेमोलिसिस के प्रतिरोध को बढ़ाता है, के लिए एक इन्सुलेटर के रूप में कार्य करता है तंत्रिका कोशिकाएंतंत्रिका आवेगों का संचालन प्रदान करना। सामान्य सामग्री कुल कोलेस्ट्रॉलरक्त प्लाज्मा में 3.11-6.47 mmol / l।

4. कार्बोहाइड्रेट चयापचय - शरीर में कार्बोहाइड्रेट के परिवर्तन के लिए प्रक्रियाओं का एक सेट। कार्बोहाइड्रेट प्रत्यक्ष उपयोग (ग्लूकोज) के लिए ऊर्जा स्रोत हैं या एक ऊर्जा डिपो (ग्लाइकोजन) बनाते हैं, सेलुलर संरचनाओं के निर्माण के लिए उपयोग किए जाने वाले जटिल यौगिकों (न्यूक्लियोप्रोटीन, ग्लाइकोप्रोटीन) के घटक हैं। दैनिक आवश्यकता 400-500 ग्राम है।

कार्बोहाइड्रेट चयापचय के मुख्य चरण: 1) जठरांत्र संबंधी मार्ग में खाद्य कार्बोहाइड्रेट का टूटना और छोटी आंत में मोनोसेकेराइड का अवशोषण; 2) यकृत और मांसपेशियों में ग्लाइकोजन के रूप में ग्लूकोज का जमाव या ऊर्जा के लिए इसका सीधा उपयोग उद्देश्य; 3) जिगर में ग्लाइकोजन का टूटना और रक्त में ग्लूकोज का प्रवेश कम हो जाता है (ग्लाइकोजन जुटाना); 4) मध्यवर्ती उत्पादों (पाइरुविक और लैक्टिक एसिड) और गैर-कार्बोहाइड्रेट अग्रदूतों से ग्लूकोज का संश्लेषण; 5) रूपांतरण ग्लूकोज का फैटी एसिड में; 6) कार्बन डाइऑक्साइड और पानी के निर्माण के साथ ग्लूकोज का ऑक्सीकरण।

ग्लूकोज, फ्रुक्टोज और गैलेक्टोज के रूप में कार्बोहाइड्रेट को आहार नली में अवशोषित किया जाता है। वे पोर्टल शिरा के माध्यम से यकृत तक जाते हैं, जहां फ्रुक्टोज और गैलेक्टोज को ग्लूकोज में परिवर्तित किया जाता है, जिसे ग्लाइकोजन के रूप में संग्रहीत किया जाता है। ग्लूकोज से यकृत में ग्लाइकोजन संश्लेषण की प्रक्रिया को ग्लाइकोजेनेसिस कहा जाता है (यकृत में ग्लाइकोजन के रूप में 150-200 ग्राम कार्बोहाइड्रेट होता है)। ग्लूकोज का एक हिस्सा सामान्य परिसंचरण में प्रवेश करता है और पूरे शरीर में वितरित किया जाता है, जिसका उपयोग मुख्य ऊर्जा सामग्री के रूप में और जटिल यौगिकों (ग्लाइकोप्रोटीन, न्यूक्लियोप्रोटीन) के एक घटक के रूप में किया जाता है।

ग्लूकोज स्थिर है अभिन्न अंग(जैविक स्थिरांक) रक्त। रक्त में ग्लूकोज की सामग्री सामान्य रूप से 4.44-6.67 mmol / l होती है, इसकी सामग्री (हाइपरग्लेसेमिया) में 8.34-10 mmol / l की वृद्धि के साथ, यह मूत्र में निशान के रूप में उत्सर्जित होती है। रक्त शर्करा (हाइपोग्लाइसीमिया) में 3.89 mmol / l की कमी के साथ, भूख की भावना प्रकट होती है, 3.22 mmol / l तक - आक्षेप, प्रलाप और चेतना का नुकसान (कोमा) होता है। जब ग्लूकोज को ऊर्जा के लिए कोशिकाओं में ऑक्सीकृत किया जाता है, तो यह अंततः कार्बन डाइऑक्साइड और पानी में बदल जाता है। जिगर में ग्लाइकोजन का ग्लूकोज में टूटना ग्लाइकोजेनोलिसिस है। उनके टूटने वाले उत्पादों या वसा और प्रोटीन के टूटने वाले उत्पादों से कार्बोहाइड्रेट का जैवसंश्लेषण - ग्लूकोनोजेनेसिस। एटीपी में ऊर्जा के संचय और दूध के निर्माण के साथ ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में कार्बोहाइड्रेट का टूटना और पाइरुविक तेजाब- ग्लाइकोलाइसिस।

जब ग्लूकोज का सेवन मांग से अधिक हो जाता है, तो लीवर ग्लूकोज को वसा में बदल देता है, जो वसा डिपो में जमा हो जाता है और भविष्य में ऊर्जा स्रोत के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। उल्लंघन सामान्य विनिमयकार्बोहाइड्रेट रक्त शर्करा में वृद्धि से प्रकट होता है। लगातार हाइपरग्लेसेमिया और ग्लूकोसुरिया से जुड़ा हुआ है गहरा उल्लंघनमधुमेह मेलेटस में कार्बोहाइड्रेट चयापचय मनाया जाता है। रोग का आधार अग्न्याशय के अंतःस्रावी कार्य की अपर्याप्तता है। शरीर में इंसुलिन की कमी या अनुपस्थिति के कारण, ऊतकों की ग्लूकोज का उपयोग करने की क्षमता क्षीण हो जाती है, और यह मूत्र में उत्सर्जित हो जाता है।

सेवन से शुरू होता है मेटाबॉलिज्म पोषक तत्वजठरांत्र संबंधी मार्ग में और फेफड़ों में हवा।

चयापचय का पहला चरण प्रोटीन, वसा और कार्बोहाइड्रेट को पानी में घुलनशील अमीनो एसिड, मोनो- और डिसाकार्इड्स, ग्लिसरॉल, फैटी एसिड और अन्य यौगिकों में विभाजित करने की एंजाइमेटिक प्रक्रिया है। विभिन्न विभागजठरांत्र संबंधी मार्ग, साथ ही इन पदार्थों का रक्त और लसीका में अवशोषण।

विनिमय का दूसरा चरण रक्त द्वारा ऊतकों तक पोषक तत्वों और ऑक्सीजन का परिवहन और कोशिकाओं में होने वाले पदार्थों के उन जटिल रासायनिक परिवर्तनों का है। वे एक साथ चयापचय के अंतिम उत्पादों, एंजाइमों, हार्मोन और साइटोप्लाज्म के घटकों के संश्लेषण के लिए पोषक तत्वों के टूटने को अंजाम देते हैं। पदार्थों का टूटना ऊर्जा की रिहाई के साथ होता है, जिसका उपयोग संश्लेषण की प्रक्रियाओं और प्रत्येक अंग और पूरे जीव के काम को सुनिश्चित करने के लिए किया जाता है।

तीसरा चरण कोशिकाओं से क्षय के अंतिम उत्पादों को हटाना, उनका परिवहन और गुर्दे, फेफड़े, पसीने की ग्रंथियोंऔर आंतों।

प्रोटीन, वसा, कार्बोहाइड्रेट का परिवर्तन, खनिज पदार्थऔर पानी एक दूसरे के साथ निकट संपर्क में होता है। उनमें से प्रत्येक के चयापचय की अपनी विशेषताएं हैं, और उनका शारीरिक महत्व अलग है, इसलिए इनमें से प्रत्येक पदार्थ के आदान-प्रदान को आमतौर पर अलग से माना जाता है।

प्रोटीन चयापचय

प्रोटीन का उपयोग शरीर में मुख्य रूप से प्लास्टिक सामग्री के रूप में किया जाता है। प्रोटीन की आवश्यकता उस न्यूनतम मात्रा से निर्धारित होती है जो शरीर द्वारा इसके नुकसान को संतुलित करेगी। प्रोटीन निरंतर विनिमय और नवीकरण की स्थिति में हैं। एक स्वस्थ वयस्क के शरीर में प्रति दिन विघटित प्रोटीन की मात्रा नव संश्लेषित की मात्रा के बराबर होती है। 20 अमीनो एसिड में से दस (वेलिन, ल्यूसीन, आइसोल्यूसीन, लाइसिन, मेथियोनीन, ट्रिप्टोफैन, थ्रेओनीन, फेनिलएलनिन, आर्जिनिन और हिस्टिडीन) को शरीर में संश्लेषित नहीं किया जा सकता है यदि उन्हें भोजन के साथ अपर्याप्त रूप से आपूर्ति की जाती है और उन्हें आवश्यक कहा जाता है। अन्य दस अमीनो एसिड (गैर-आवश्यक) को शरीर में संश्लेषित किया जा सकता है।

पाचन की प्रक्रिया में प्राप्त अमीनो एसिड से, किसी विशेष प्रजाति, जीव और प्रत्येक अंग के लिए विशिष्ट प्रोटीन संश्लेषित होते हैं। कुछ अमीनो एसिड ऊर्जा सामग्री के रूप में उपयोग किए जाते हैं, अर्थात। बंटवारे से गुजरना। सबसे पहले, उन्हें बहरा कर दिया जाता है - वे एनएच 3 समूह खो देते हैं, जिसके परिणामस्वरूप अमोनिया और कीटो एसिड बनते हैं। अमोनिया is जहरीला पदार्थऔर यूरिया में परिवर्तित करके लीवर में डिटॉक्सीफाई किया जाता है। कीटो एसिड कई परिवर्तनों के बाद CO2 और H2O में विघटित हो जाते हैं।

शरीर के प्रोटीन के क्षय और नवीकरण की दर भिन्न होती है - कई मिनटों से लेकर 180 दिनों तक (औसतन 80 दिन)। प्रति दिन क्षय से गुजरने वाले प्रोटीन की मात्रा को मानव शरीर से उत्सर्जित नाइट्रोजन की मात्रा से आंका जाता है। 100 ग्राम प्रोटीन में 16 ग्राम नाइट्रोजन होता है। इस प्रकार, शरीर द्वारा 1 ग्राम नाइट्रोजन का उत्सर्जन 6.25 ग्राम प्रोटीन के टूटने से मेल खाता है। एक वयस्क के शरीर से प्रतिदिन लगभग 3.7 ग्राम नाइट्रोजन निकलती है, अर्थात। नष्ट प्रोटीन का द्रव्यमान 3.7 x 6.25 = 23 ग्राम, या 0.028-0.075 ग्राम नाइट्रोजन प्रति 1 किलो शरीर के वजन प्रति दिन (रबर पहनने का गुणांक) है।

यदि भोजन के साथ शरीर में प्रवेश करने वाली नाइट्रोजन की मात्रा शरीर से उत्सर्जित नाइट्रोजन की मात्रा के बराबर है, तो शरीर नाइट्रोजन संतुलन की स्थिति में है।

यदि उत्सर्जित होने से अधिक नाइट्रोजन शरीर में प्रवेश करती है, तो यह एक सकारात्मक नाइट्रोजन संतुलन (नाइट्रोजन प्रतिधारण) को इंगित करता है। यह तब होता है जब द्रव्यमान मांसपेशियों का ऊतक(गहन शारीरिक गतिविधि), शरीर के विकास की अवधि के दौरान, गर्भावस्था के दौरान, ठीक होने के बाद गंभीर बीमारी. जिस अवस्था में शरीर से उत्सर्जित नाइट्रोजन की मात्रा शरीर में उसके सेवन से अधिक हो जाती है, उसे ऋणात्मक नाइट्रोजन संतुलन कहा जाता है। यह तब होता है जब दोषपूर्ण प्रोटीन खाते हैं, जब कोई भी आवश्यक अमीनो एसिड प्रोटीन या पूर्ण भुखमरी के साथ शरीर में प्रवेश नहीं करता है।

प्रति दिन शरीर के वजन के प्रति 1 किलो वजन के लिए कम से कम 0.75 ग्राम प्रोटीन का सेवन करना आवश्यक है, जो एक वयस्क के लिए है स्वस्थ व्यक्ति 70 किलो वजन कम से कम 52.5 ग्राम पूर्ण प्रोटीन है। नाइट्रोजन संतुलन की विश्वसनीय स्थिरता के लिए, भोजन के साथ प्रति दिन 85-90 ग्राम प्रोटीन लेने की सिफारिश की जाती है। बच्चों, गर्भवती और स्तनपान कराने वाली महिलाओं में, ये दर अधिक होनी चाहिए। शारीरिक महत्वमें ये मामलाइसका मतलब है कि प्रोटीन मुख्य रूप से एक प्लास्टिक कार्य करते हैं, और कार्बोहाइड्रेट - ऊर्जा।

वसा का चयापचय (लिपिड)

लिपिड ग्लिसरॉल और उच्च फैटी एसिड के एस्टर हैं। फैटी एसिड या तो संतृप्त या असंतृप्त होते हैं (जिसमें एक या अधिक डबल बॉन्ड होते हैं)। लिपिड शरीर में ऊर्जा और प्लास्टिक की भूमिका निभाते हैं। वसा के ऑक्सीकरण के कारण एक वयस्क जीव को लगभग 50% ऊर्जा की आवश्यकता होती है। वसा शरीर के लिए पोषण के भंडार के रूप में काम करते हैं, मनुष्यों में उनका भंडार शरीर के वजन का औसतन 10-20% होता है। इनमें से लगभग आधे चमड़े के नीचे के वसा ऊतक में होते हैं, एक महत्वपूर्ण राशि अधिक से अधिक ओमेंटम, पेरिरेनल ऊतक और मांसपेशियों के बीच जमा होती है।

भूख की स्थिति में, जब शरीर ठंड के संपर्क में आता है, शारीरिक रूप से या मनो-भावनात्मक भारसंग्रहित वसा का गहन विघटन होता है। खाने के बाद आराम की स्थिति में डिपो में लिपिड का पुनर्संश्लेषण और जमाव होता है। मुख्य ऊर्जा भूमिका तटस्थ वसा - ट्राइग्लिसराइड्स द्वारा निभाई जाती है, और प्लास्टिक फॉस्फोलिपिड, कोलेस्ट्रॉल और फैटी एसिड द्वारा किया जाता है, जो कोशिका झिल्ली के संरचनात्मक घटकों के कार्य करते हैं, लिपोप्रोटीन का हिस्सा हैं, अग्रदूत हैं स्टेरॉयड हार्मोन, पित्त अम्ल और प्रोस्टाग्लैंडीन।

आंत से अवशोषित लिपिड अणुओं को एपिथेलियोसाइट्स में परिवहन कणों (काइलोमाइक्रोन) में पैक किया जाता है, जो लसीका वाहिकाओं के माध्यम से रक्तप्रवाह में प्रवेश करते हैं। केशिका एंडोथेलियम के लिपोप्रोटीन लाइपेस की कार्रवाई के तहत मुख्य घटककाइलोमाइक्रोन - तटस्थ ट्राइग्लिसराइड्स - ग्लिसरॉल और मुक्त फैटी एसिड में टूट जाते हैं। फैटी एसिड का हिस्सा एल्ब्यूमिन से बंध सकता है, जबकि ग्लिसरॉल और मुक्त फैटी एसिड प्रवेश करते हैं वसा कोशिकाएंऔर ट्राइग्लिसराइड्स में परिवर्तित हो जाते हैं। रक्त काइलोमाइक्रोन के अवशेष हेपेटोसाइट्स द्वारा कब्जा कर लिए जाते हैं, एंडोसाइटोसिस से गुजरते हैं और लाइसोसोम में नष्ट हो जाते हैं।

लिपोप्रोटीन लीवर में संश्लेषित लिपिड अणुओं के परिवहन के लिए बनते हैं। ये बहुत कम लिपोप्रोटीन और लिपोप्रोटीन हैं कम घनत्वजो ट्राइग्लिसराइड्स और कोलेस्ट्रॉल को लीवर से दूसरे ऊतकों तक पहुंचाता है। कम घनत्व वाले लिपोप्रोटीन को लिपोप्रोटीन रिसेप्टर्स की मदद से ऊतक कोशिकाओं द्वारा रक्त से कब्जा कर लिया जाता है, एंडोसाइट्स होते हैं, कोशिकाओं की जरूरतों के लिए कोलेस्ट्रॉल छोड़ते हैं और लाइसोसोम में नष्ट हो जाते हैं। कब अतिरिक्त संचयरक्त में कम घनत्व वाले लिपोप्रोटीन, वे मैक्रोफेज और अन्य ल्यूकोसाइट्स द्वारा कब्जा कर लिए जाते हैं। ये कोशिकाएं, चयापचय रूप से कम सक्रिय कोलेस्ट्रॉल एस्टर जमा करती हैं, एथेरोस्क्लोरोटिक संवहनी सजीले टुकड़े के घटकों में से एक बन जाती हैं।

लाइपोप्रोटीन उच्च घनत्वयातायात अतिरिक्त कोलेस्ट्रॉलऔर इसके एस्टर ऊतकों से यकृत तक जाते हैं, जहां वे पित्त एसिड में परिवर्तित हो जाते हैं, जो शरीर से उत्सर्जित होते हैं। इसके अलावा, उच्च घनत्व वाले लिपोप्रोटीन का उपयोग अधिवृक्क ग्रंथियों में स्टेरॉयड हार्मोन के संश्लेषण के लिए किया जाता है।

असंतृप्त लिनोलिक, लिनोलेनिक और एराकिडोनिक फैटी एसिड के अपवाद के साथ, दोनों सरल और जटिल लिपिड अणुओं को शरीर में संश्लेषित किया जा सकता है, जिन्हें भोजन के साथ आपूर्ति की जानी चाहिए। इन आवश्यक अम्लफॉस्फोलिपिड्स के अणुओं का हिस्सा हैं। एराकिडोनिक एसिड से प्रोस्टाग्लैंडीन, प्रोस्टेसाइक्लिन, थ्रोम्बोक्सेन, ल्यूकोट्रिएन बनते हैं। शरीर में आवश्यक फैटी एसिड की अनुपस्थिति या अपर्याप्त सेवन से विकास मंदता, बिगड़ा हुआ गुर्दा समारोह, त्वचा रोग और बांझपन होता है। आहार लिपिड के जैविक युवा उनमें आवश्यक फैटी एसिड की उपस्थिति और उनकी पाचनशक्ति से निर्धारित होते हैं। मक्खनतथा सूअर की वसा 93 - 98%, बीफ - 80 - 94%, सूरजमुखी तेल - 86 - 90%, मार्जरीन - 94-98% द्वारा पचते हैं।

कार्बोहाइड्रेट चयापचय

कार्बोहाइड्रेट ऊर्जा का मुख्य स्रोत हैं, और शरीर में प्लास्टिक के कार्य भी करते हैं, ग्लूकोज के ऑक्सीकरण के दौरान, मध्यवर्ती उत्पाद बनते हैं - पेंटोस, जो न्यूक्लियोटाइड और न्यूक्लिक एसिड का हिस्सा होते हैं। ग्लूकोज कुछ अमीनो एसिड के संश्लेषण, लिपिड, पॉलीसेकेराइड के संश्लेषण और ऑक्सीकरण के लिए आवश्यक है। मानव शरीर मुख्य रूप से पौधे पॉलीसेकेराइड स्टार्च के रूप में और में कार्बोहाइड्रेट प्राप्त करता है एक छोटी राशिएक पशु ग्लाइकोजन पॉलीसेकेराइड के रूप में। जठरांत्र संबंधी मार्ग में, वे मोनोसेकेराइड (ग्लूकोज, फ्रुक्टोज, लैक्टोज, गैलेक्टोज) के स्तर तक टूट जाते हैं।

मोनोसेकेराइड, जिनमें से मुख्य ग्लूकोज है, रक्त में अवशोषित हो जाते हैं और पोर्टल शिरा के माध्यम से यकृत में प्रवेश करते हैं। यहां फ्रुक्टोज और गैलेक्टोज ग्लूकोज में परिवर्तित हो जाते हैं। हेपेटोसाइट्स में ग्लूकोज की इंट्रासेल्युलर एकाग्रता रक्त में इसकी एकाग्रता के करीब है। जब अतिरिक्त ग्लूकोज यकृत में प्रवेश करता है, तो यह फॉस्फोराइलेटेड होता है और इसके भंडारण के आरक्षित रूप में परिवर्तित हो जाता है - ग्लाइकोजन। एक वयस्क में ग्लाइकोजन की मात्रा 150-200 ग्राम हो सकती है। भोजन के सेवन पर प्रतिबंध के मामले में, रक्त शर्करा के स्तर में कमी के साथ, ग्लाइकोजन टूट जाता है और ग्लूकोज रक्त में प्रवेश करता है।

भोजन के बाद पहले 12 घंटों या उससे अधिक के दौरान, यकृत में ग्लाइकोजन के टूटने से रक्त शर्करा की एकाग्रता को बनाए रखने में मदद मिलती है। ग्लाइकोजन भंडार की कमी के बाद, एंजाइमों का संश्लेषण बढ़ जाता है, ग्लूकोनोजेनेसिस की प्रतिक्रियाएं प्रदान करता है - लैक्टेट या अमीनो एसिड से ग्लूकोज का संश्लेषण। औसतन, एक व्यक्ति प्रति दिन 400-500 ग्राम कार्बोहाइड्रेट का सेवन करता है, जिसमें से आमतौर पर 350-400 ग्राम स्टार्च होता है, और 50-100 आर मोनो- और डिसाकार्इड्स होते हैं। अतिरिक्त कार्बोहाइड्रेट वसा के रूप में जमा हो जाते हैं।

पानी और खनिज चयापचय

एक वयस्क के शरीर में पानी की मात्रा औसतन 73.2 ± 3% शरीर के वजन का होता है। शेष पानीशरीर में पानी की कमी और शरीर में इसके सेवन की मात्रा की समानता के कारण बनाए रखा जाता है। पानी की दैनिक आवश्यकता 21 से 43 मिली/किग्रा (औसत 2400 मिली) तक होती है और पीने के पानी (~ 1200 मिली), भोजन (~ 900 मिली) और चयापचय प्रक्रियाओं के दौरान शरीर में बनने वाले पानी से संतुष्ट होती है ( अंतर्जात पानी (~ 300 मिली। पानी की समान मात्रा मूत्र (~ 1400 मिली), मल (~ 100 मिली) में त्वचा की सतह से वाष्पीकरण के माध्यम से उत्सर्जित होती है और श्वसन तंत्र(~ 900 मिली)।

शरीर को पानी की आवश्यकता आहार की प्रकृति पर निर्भर करती है। मुख्य रूप से कार्बोहाइड्रेट खाने पर और वसायुक्त खानाऔर NaCl के थोड़े से सेवन से पानी की आवश्यकता कम हो जाती है। भोजन, प्रोटीन से भरपूर, साथ ही बढ़ा हुआ स्वागतलवण पानी की अधिक आवश्यकता का कारण बनते हैं, जो आसमाटिक रूप से उत्सर्जन के लिए आवश्यक है सक्रिय पदार्थ(यूरिया और खनिज आयन)। पानी का अपर्याप्त सेवन या इसके अत्यधिक नुकसान से निर्जलीकरण होता है, जिसके साथ रक्त का गाढ़ा होना, उसका बिगड़ना होता है द्रव्य प्रवाह संबंधी गुणऔर हेमोडायनामिक गड़बड़ी।

शरीर में पानी की कमी शरीर के वजन के 20% की मात्रा में होती है घातक परिणाम. शरीर में पानी का अत्यधिक सेवन या शरीर द्वारा उत्सर्जित इसकी मात्रा में कमी से पानी का नशा होता है। नतीजतन अतिसंवेदनशीलतातंत्रिका कोशिकाओं और तंत्रिका केंद्रों परासरण में कमी, पानी का नशा मांसपेशियों में ऐंठन के साथ हो सकता है।

बनाए रखने की आवश्यकता के कारण, शरीर में पानी और खनिज आयनों का आदान-प्रदान निकट से संबंधित है परासरण दाबबाह्य वातावरण और कोशिकाओं में अपेक्षाकृत स्थिर स्तर पर। एक संख्या का कार्यान्वयन शारीरिक प्रक्रियाएं(उत्तेजना, पर्यायवाची संचरण, मांसपेशियों में संकुचन) कोशिका में और बाह्य वातावरण में Na +, K +, Ca2 + और अन्य खनिज आयनों की एक निश्चित एकाग्रता को बनाए रखे बिना असंभव है। इन सभी को भोजन के साथ अवश्य लेना चाहिए।

1. शरीर में चयापचय की सामान्य विशेषताएं।

2. प्रोटीन चयापचय।

3. वसा चयापचय।

4. कार्बोहाइड्रेट का चयापचय।

उद्देश्य: शरीर में चयापचय की सामान्य योजना प्रस्तुत करने के लिए, प्रोटीन, वसा, कार्बोहाइड्रेट का चयापचय और इस प्रकार के चयापचय की विकृति की अभिव्यक्तियाँ।

1. एक बार शरीर में, भोजन के अणु कई अलग-अलग प्रतिक्रियाओं में शामिल होते हैं। इन प्रतिक्रियाओं, साथ ही साथ महत्वपूर्ण गतिविधि के अन्य रासायनिक अभिव्यक्तियों को चयापचय, या चयापचय कहा जाता है। पोषक तत्वों का उपयोग नई कोशिकाओं के संश्लेषण के लिए कच्चे माल के रूप में किया जाता है या ऑक्सीकरण किया जाता है, शरीर को ऊर्जा प्रदान करता है। इस ऊर्जा का एक हिस्सा नए ऊतक घटकों के निरंतर निर्माण के लिए आवश्यक है, दूसरा कोशिकाओं के कामकाज के दौरान खपत होता है: मांसपेशियों के संकुचन के दौरान , तंत्रिका आवेगों का संचरण, कोशिकीय उत्पादों का स्राव। शेष ऊर्जा ऊष्मा के रूप में मुक्त होती है।

चयापचय प्रक्रियाओं को एनाबॉलिक और कैटोबोलिक में विभाजित किया गया है। उपचय (आत्मसात) - रासायनिक प्रक्रियाएं जिसमें सरल पदार्थ एक दूसरे के साथ मिलकर अधिक जटिल बनाते हैं, जिससे ऊर्जा का संचय होता है, नए प्रोटोप्लाज्म का निर्माण और विकास होता है। अपचय (विघटन) - जटिल पदार्थों का विभाजन, ऊर्जा की रिहाई के लिए अग्रणी, जबकि प्रोटोप्लाज्म का विनाश और इसके पदार्थों का व्यय।

चयापचय के विशिष्ट कार्य: 1) कार्बनिक पदार्थों की रासायनिक ऊर्जा के रूप में पर्यावरण से ऊर्जा का निष्कर्षण; 2) बहिर्जात पदार्थों को बिल्डिंग ब्लॉक्स में बदलना, यानी सेल के मैक्रोमोलेक्यूलर घटकों के अग्रदूत; 3) प्रोटीन, न्यूक्लिक का संयोजन इन ब्लॉकों से एसिड और अन्य सेलुलर घटक; 4) किसी दिए गए सेल के विभिन्न विशिष्ट कार्यों को करने के लिए आवश्यक जैव-अणुओं का संश्लेषण और विनाश।

2. प्रोटीन चयापचय - अमीनो एसिड और उनके क्षय उत्पादों के आदान-प्रदान सहित शरीर में प्रोटीन परिवर्तन की प्लास्टिक और ऊर्जा प्रक्रियाओं का एक सेट। प्रोटीन - सभी कोशिकीय संरचनाओं का आधार, जीवन के भौतिक वाहक हैं। प्रोटीन जैवसंश्लेषण शरीर में सभी संरचनात्मक तत्वों की वृद्धि, विकास और आत्म-नवीकरण और इस प्रकार उनकी कार्यात्मक विश्वसनीयता को निर्धारित करता है। एक वयस्क के लिए प्रोटीन (इष्टतम प्रोटीन) की दैनिक आवश्यकता 100-120 ग्राम (3000 किलो कैलोरी / दिन के ऊर्जा व्यय के साथ) है। सभी अमीनो एसिड (20) एक निश्चित अनुपात और मात्रा में शरीर के निपटान में होने चाहिए, अन्यथा प्रोटीन को संश्लेषित नहीं किया जा सकता है। कई प्रोटीन अमीनो एसिड (वेलिन, ल्यूसीन, आइसोल्यूसीन, लाइसिन, मेथियोनीन, थ्रेओनीन, फेनिलएलनिन, ट्रिप्टोफैन) को शरीर में संश्लेषित नहीं किया जा सकता है और उन्हें भोजन (आवश्यक अमीनो एसिड) के साथ आपूर्ति की जानी चाहिए। अन्य अमीनो एसिड को शरीर में संश्लेषित किया जा सकता है और उन्हें गैर-आवश्यक (हिस्टिडाइन, ग्लाइकोकोल, ग्लाइसिन, ऐलेनिन, ग्लूटामिक एसिड, प्रोलाइन, हाइड्रॉक्सीप्रोलाइन, सीरीज़, टाइरोसिन, सिस्टीन, आर्जिनिन) कहा जाता है। प्रोटीन जैविक रूप से पूर्ण (एक के साथ) में विभाजित हैं सभी आवश्यक अमीनो एसिड का पूरा सेट) और अधूरा (एक या अधिक आवश्यक अमीनो एसिड की अनुपस्थिति में)।

छोटी आंत के श्लेष्म झिल्ली के विली के रक्त केशिकाओं में अवशोषित होने के बाद, अमीनो एसिड पोर्टल शिरा में धारा में प्रवेश करते हैं, जहां उनका तुरंत उपयोग किया जाता है, या एक छोटे से रिजर्व के रूप में रखा जाता है। कुछ अमीनो एसिड रक्त में रहते हैं और शरीर की अन्य कोशिकाओं में प्रवेश करते हैं, जहां उन्हें नए प्रोटीन में शामिल किया जाता है। शरीर के प्रोटीन लगातार टूटते हैं और फिर से संश्लेषित होते हैं (शरीर में कुल प्रोटीन के नवीनीकरण की अवधि 80 दिन है)। यदि भोजन में कोशिकीय प्रोटीन के संश्लेषण के लिए आवश्यक से अधिक अमीनो एसिड होते हैं, तो लीवर एंजाइम उनसे NH2 अमीनो समूहों को अलग कर देते हैं, अर्थात। बहरापन पैदा करते हैं। अन्य एंजाइम, अमीनो समूहों को जोड़ते हैं जिन्हें CO2 से अलग किया गया है, उनसे यूरिया बनता है, जिसे रक्त के साथ गुर्दे में स्थानांतरित किया जाता है और मूत्र में उत्सर्जित किया जाता है। डिपो में प्रोटीन जमा नहीं होते हैं, इसलिए कार्बोहाइड्रेट और वसा की कमी के बाद शरीर जो प्रोटीन लेता है वह आरक्षित नहीं होता है, बल्कि कोशिकाओं के एंजाइम और संरचनात्मक प्रोटीन होते हैं।

शरीर में प्रोटीन चयापचय संबंधी विकार मात्रात्मक और गुणात्मक हो सकते हैं। प्रोटीन चयापचय में मात्रात्मक परिवर्तन नाइट्रोजन संतुलन से आंका जाता है, अर्थात। भोजन के साथ शरीर में प्रवेश करने और उससे उत्सर्जित नाइट्रोजन की मात्रा के अनुपात के अनुसार। आम तौर पर, पर्याप्त पोषण वाले वयस्क में, शरीर में पेश की गई नाइट्रोजन की मात्रा शरीर से उत्सर्जित मात्रा (नाइट्रोजन संतुलन) के बराबर होती है। जब नाइट्रोजन का सेवन इसके उत्सर्जन से अधिक हो जाता है, तो वे एक सकारात्मक नाइट्रोजन संतुलन की बात करते हैं, और नाइट्रोजन शरीर में बनी रहती है। यह शरीर के विकास की अवधि के दौरान, गर्भावस्था के दौरान, वसूली के दौरान मनाया जाता है। जब शरीर से उत्सर्जित नाइट्रोजन की मात्रा प्राप्त मात्रा से अधिक हो जाती है, तो वे एक नकारात्मक नाइट्रोजन संतुलन की बात करते हैं। यह प्रोटीन सामग्री में उल्लेखनीय कमी के साथ नोट किया जाता है भोजन (प्रोटीन भुखमरी)।

3. वसा चयापचय - शरीर में लिपिड (वसा) के परिवर्तन के लिए प्रक्रियाओं का एक सेट। वसा एक ऊर्जा और प्लास्टिक सामग्री है, वे कोशिकाओं के खोल और कोशिका द्रव्य का हिस्सा हैं। वसा का एक हिस्सा भंडार के रूप में जमा होता है (शरीर के वजन का 10-30%)। अधिकांश वसा तटस्थ लिपिड होते हैं (ओलिक, पामिटिक, स्टीयरिक और अन्य उच्च फैटी एसिड के ट्राइग्लिसराइड्स)। एक वयस्क के लिए वसा की दैनिक आवश्यकता 70-100 ग्राम है। वसा का जैविक मूल्य इस तथ्य से निर्धारित होता है कि जीवन के लिए आवश्यक कुछ असंतृप्त वसा अम्ल (लिनोलिक, लिनोलेनिक, एराकिडोनिक), अपरिहार्य हैं (दैनिक आवश्यकता 10-12 ग्राम) ) और मानव शरीर में अन्य फैटी एसिड से नहीं बन सकते हैं, इसलिए उन्हें भोजन (वनस्पति और पशु वसा) के साथ आपूर्ति की जानी चाहिए।

वसा चयापचय के मुख्य चरण: 1) गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्रैक्ट में ग्लिसरॉल और फैटी एसिड के लिए खाद्य वसा के एंजाइमेटिक ब्रेकडाउन और बाद में छोटी आंत में अवशोषण; 2) आंतों के म्यूकोसा और यकृत में लिपोप्रोटीन का निर्माण और रक्त द्वारा उनका परिवहन; 3) एंजाइम लिपोप्रोटीन लाइपेस द्वारा कोशिका झिल्ली की सतह पर इन यौगिकों का हाइड्रोलिसिस, कोशिकाओं में फैटी एसिड और ग्लिसरॉल का अवशोषण, जहां उनका उपयोग अंगों और ऊतकों की कोशिकाओं के अपने स्वयं के लिपिड को संश्लेषित करने के लिए किया जाता है। संश्लेषण के बाद, लिपिड ऑक्सीकरण से गुजर सकते हैं, ऊर्जा जारी कर सकते हैं, और अंततः कार्बन डाइऑक्साइड और पानी में बदल सकते हैं (ऑक्सीकरण होने पर 100 ग्राम वसा 118 ग्राम पानी देता है)। वसा को ग्लाइकोजन में परिवर्तित किया जा सकता है, और फिर कार्बोहाइड्रेट चयापचय के समान ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाओं से गुजरना पड़ता है। अधिकता के साथ, वसा कुछ आंतरिक अंगों के आसपास, चमड़े के नीचे के ऊतक, अधिक से अधिक ओमेंटम में भंडार के रूप में जमा होता है।

वसा से भरपूर भोजन के साथ, एक निश्चित मात्रा में लिपोइड्स (वसा जैसे पदार्थ) - फॉस्फेटाइड्स और स्टेरोल्स - आते हैं। कोशिका झिल्ली को संश्लेषित करने के लिए शरीर के लिए फॉस्फेटाइड आवश्यक हैं; वे परमाणु पदार्थ, कोशिकाओं के कोशिका द्रव्य का हिस्सा हैं। फॉस्फेटाइड विशेष रूप से तंत्रिका ऊतक में समृद्ध होते हैं। स्टेरोल्स का मुख्य प्रतिनिधि कोलेस्ट्रॉल है। यह कोशिका झिल्ली का भी हिस्सा है, अधिवृक्क प्रांतस्था, गोनाड, विटामिन डी, पित्त एसिड के हार्मोन का अग्रदूत है। कोलेस्ट्रॉल लाल रक्त कोशिकाओं के हेमोलिसिस के प्रतिरोध को बढ़ाता है, तंत्रिका कोशिकाओं के लिए एक इन्सुलेटर के रूप में कार्य करता है, तंत्रिका आवेगों के संचालन को सुनिश्चित करता है। रक्त प्लाज्मा में कुल कोलेस्ट्रॉल की सामान्य सामग्री 3.11-6.47 mmol / l है।

ग्लूकोज रक्त का एक निरंतर घटक (जैविक स्थिरांक) है। रक्त में ग्लूकोज की सामग्री सामान्य रूप से 4.44-6.67 mmol / l होती है, इसकी सामग्री (हाइपरग्लेसेमिया) में 8.34-10 mmol / l की वृद्धि के साथ, यह मूत्र में निशान के रूप में उत्सर्जित होती है। रक्त शर्करा (हाइपोग्लाइसीमिया) में 3.89 mmol / l की कमी के साथ, भूख की भावना प्रकट होती है, 3.22 mmol / l तक - आक्षेप, प्रलाप और चेतना का नुकसान (कोमा) होता है। जब ग्लूकोज को ऊर्जा के लिए कोशिकाओं में ऑक्सीकृत किया जाता है, तो यह अंततः कार्बन डाइऑक्साइड और पानी में बदल जाता है। जिगर में ग्लाइकोजन का ग्लूकोज में टूटना ग्लाइकोजेनोलिसिस है। उनके टूटने वाले उत्पादों या वसा और प्रोटीन के टूटने वाले उत्पादों से कार्बोहाइड्रेट का जैवसंश्लेषण - ग्लूकोनोजेनेसिस। एटीपी में ऊर्जा के संचय और लैक्टिक और पाइरुविक एसिड के गठन के साथ ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में कार्बोहाइड्रेट का टूटना - ग्लाइकोलाइसिस।

जब ग्लूकोज का सेवन मांग से अधिक हो जाता है, तो लीवर ग्लूकोज को वसा में बदल देता है, जो वसा डिपो में जमा हो जाता है और भविष्य में ऊर्जा स्रोत के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। रक्त में ग्लूकोज की मात्रा में वृद्धि से कार्बोहाइड्रेट के सामान्य चयापचय का उल्लंघन प्रकट होता है। मधुमेह मेलेटस में लगातार हाइपरग्लाइसेमिया और ग्लूकोसुरिया कार्बोहाइड्रेट चयापचय के गहन उल्लंघन से जुड़े होते हैं। रोग का आधार अग्न्याशय के अंतःस्रावी कार्य की अपर्याप्तता है। शरीर में इंसुलिन की कमी या अनुपस्थिति के कारण, ऊतकों की ग्लूकोज का उपयोग करने की क्षमता क्षीण हो जाती है, और यह मूत्र में उत्सर्जित हो जाता है।

लक्ष्य: शरीर में चयापचय की सामान्य योजना, प्रोटीन, वसा, कार्बोहाइड्रेट के चयापचय और इस प्रकार के चयापचय की विकृति की अभिव्यक्तियों का प्रतिनिधित्व करते हैं।

ग्लूकोज रक्त का एक निरंतर घटक (जैविक स्थिरांक) है। मानव रक्त में ग्लूकोज की सामग्री सामान्य रूप से 4.44-6.67 mmol / l होती है, इसकी सामग्री (हाइपरग्लाइसेमिया) में 8.34-10 mmol / l की वृद्धि के साथ, यह मूत्र में निशान के रूप में उत्सर्जित होती है। रक्त शर्करा (हाइपोग्लाइसीमिया) में 3.89 mmol / l की कमी के साथ, भूख की भावना प्रकट होती है, 3.22 mmol / l तक - आक्षेप, प्रलाप और चेतना का नुकसान (कोमा) होता है।

जब ग्लूकोज को ऊर्जा के लिए कोशिकाओं में ऑक्सीकृत किया जाता है, तो यह अंततः कार्बन डाइऑक्साइड और पानी में बदल जाता है। जिगर में ग्लाइकोजन का ग्लूकोज में टूटना ग्लाइकोजेनोलिसिस है। उनके टूटने वाले उत्पादों या वसा और प्रोटीन के टूटने वाले उत्पादों से कार्बोहाइड्रेट का जैवसंश्लेषण - ग्लूकोनोजेनेसिस। एटीपी में ऊर्जा के संचय और लैक्टिक और पाइरुविक एसिड के गठन के साथ ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में कार्बोहाइड्रेट का टूटना - ग्लाइकोलाइसिस।

जब ग्लूकोज का सेवन मांग से अधिक हो जाता है, तो लीवर ग्लूकोज को वसा में बदल देता है, जो वसा डिपो में जमा हो जाता है और भविष्य में ऊर्जा स्रोत के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।

रक्त में ग्लूकोज की मात्रा में वृद्धि से कार्बोहाइड्रेट के सामान्य चयापचय का उल्लंघन प्रकट होता है। मधुमेह मेलेटस में लगातार हाइपरग्लाइसेमिया और ग्लूकोसुरिया कार्बोहाइड्रेट चयापचय के गहन उल्लंघन से जुड़े होते हैं। रोग का आधार अग्न्याशय के अंतःस्रावी कार्य की अपर्याप्तता है। शरीर में इंसुलिन की कमी या अनुपस्थिति के कारण, ऊतकों की ग्लूकोज का उपयोग करने की क्षमता क्षीण हो जाती है, और यह मूत्र में उत्सर्जित हो जाता है।

एक व्यक्ति अपने जीवनकाल में लगभग 10 टन कार्बोहाइड्रेट खाता है। कार्बोहाइड्रेट मुख्य रूप से स्टार्च के रूप में शरीर में प्रवेश करते हैं। में विभाजित करना पाचन नालग्लूकोज के लिए, कार्बोहाइड्रेट रक्त में अवशोषित होते हैं और कोशिकाओं द्वारा अवशोषित होते हैं। पादप खाद्य पदार्थ विशेष रूप से कार्बोहाइड्रेट से भरपूर होते हैं: रोटी, अनाज, सब्जियां, फल। पशु उत्पादों (दूध के अपवाद के साथ) में कार्बोहाइड्रेट की मात्रा कम होती है।

कार्बोहाइड्रेट ऊर्जा का मुख्य स्रोत हैं, विशेष रूप से मांसपेशियों के काम में वृद्धि के साथ। वयस्कों के शरीर को आधे से अधिक ऊर्जा कार्बोहाइड्रेट से प्राप्त होती है। कार्बोहाइड्रेट चयापचय के अंतिम उत्पाद कार्बन डाइऑक्साइड और पानी हैं।

रक्त में ग्लूकोज की मात्रा अपेक्षाकृत स्थिर स्तर (लगभग 0.11%) पर बनी रहती है। ग्लूकोज सामग्री में कमी से शरीर के तापमान में कमी आती है, गतिविधि का एक विकार तंत्रिका प्रणाली, थकान। रक्त शर्करा के स्तर को स्थिर बनाए रखने में लीवर महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। ग्लूकोज की मात्रा में वृद्धि के कारण यह यकृत में आरक्षित पशु स्टार्च के रूप में जमा हो जाता है - ग्लाइकोजन. जब रक्त शर्करा कम हो जाता है तो ग्लाइकोजन यकृत द्वारा जुटाया जाता है। ग्लाइकोजन न केवल यकृत में, बल्कि मांसपेशियों में भी बनता है, जहां यह 1-2% तक जमा हो सकता है। जिगर में ग्लाइकोजन भंडार 150 ग्राम तक पहुंच जाता है। भुखमरी और मांसपेशियों के काम के दौरान, ये भंडार कम हो जाते हैं।

आमतौर पर जब इस्तेमाल किया जाता है एक बड़ी संख्या मेंमूत्र में कार्बोहाइड्रेट शर्करा प्रतीत होता है, और इस प्रकार रक्त में शर्करा की मात्रा को बाहर कर देता है।

हालांकि, रक्त में रक्त शर्करा में लगातार वृद्धि हो सकती है, जो बाहर भी नहीं होती है। यह तब होता है जब ग्रंथियों में खराबी होती है। आंतरिक स्राव(उदाहरण के लिए, अग्न्याशय), जो रोग के विकास की ओर जाता है मधुमेह . इस रोग में शर्करा को ग्लाइकोजन से बाँधने की क्षमता समाप्त हो जाती है और मूत्र में शर्करा का बढ़ा हुआ उत्सर्जन शुरू हो जाता है।

शरीर के लिए ग्लूकोज का मूल्य ऊर्जा स्रोत के रूप में इसकी भूमिका तक सीमित नहीं है। ग्लूकोज साइटोप्लाज्म का हिस्सा है और इसलिए, नई कोशिकाओं के निर्माण के लिए आवश्यक है, खासकर विकास की अवधि के दौरान।

कार्बोहाइड्रेट है महत्त्वऔर केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के चयापचय में। पर तेज़ गिरावटरक्त में शर्करा की मात्रा, तंत्रिका तंत्र के विकार होते हैं। आक्षेप, प्रलाप, चेतना की हानि, हृदय की गतिविधि में परिवर्तन होते हैं। यदि ऐसे व्यक्ति को रक्त में ग्लूकोज का इंजेक्शन लगाया जाता है या साधारण चीनी खाने के लिए दिया जाता है, तो थोड़ी देर बाद ये गंभीर लक्षणगायब होना।

भोजन में इसकी अनुपस्थिति में भी रक्त से पूरी तरह से शर्करा गायब नहीं होता है, क्योंकि शरीर में प्रोटीन और वसा से कार्बोहाइड्रेट बन सकते हैं।

विभिन्न अंगों में ग्लूकोज की आवश्यकता समान नहीं होती है। मस्तिष्क में लाए गए ग्लूकोज का 12%, आंतों में - 9%, मांसपेशियों - 7%, गुर्दे - 5% तक बरकरार रहता है। तिल्ली और फेफड़े लगभग बिल्कुल भी ग्लूकोज का उपभोग नहीं करते हैं।

वसा के चयापचय

मानव शरीर में वसा की कुल मात्रा व्यापक रूप से भिन्न होती है और औसतन शरीर के वजन का 10-12% होती है, और मोटापे के मामलों में शरीर के वजन का 50% तक पहुंच सकता है। संग्रहित वसा की मात्रा आहार की प्रकृति, खाए गए भोजन की मात्रा, लिंग, आयु आदि पर निर्भर करती है।

पाचन तंत्र में आहार वसा ग्लिसरॉल और फैटी एसिड में टूट जाता है, जो मुख्य रूप से लसीका में और केवल आंशिक रूप से रक्त में अवशोषित होते हैं।

फैटी एसिड अवशोषण के दौरान सैपोनिफाइड होते हैं, यानी, क्षार और पित्त एसिड के साथ, वे घुलनशील परिसरों का निर्माण करते हैं जो आंतों के श्लेष्म से गुजरते हैं। पहले से ही पिंजरों में आंतों का उपकलाशरीर का अपना वसा संश्लेषित होता है।

लसीका के माध्यम से संचार प्रणालीवसा मुख्य रूप से पाए जाते हैं वसा ऊतक, जो शरीर में वसा डिपो के लिए महत्वपूर्ण है। चमड़े के नीचे के ऊतकों में, कुछ आंतरिक अंगों (उदाहरण के लिए, गुर्दे) के साथ-साथ यकृत और मांसपेशियों में बहुत अधिक वसा होती है।

वसा का उपयोग शरीर द्वारा ऊर्जा के एक समृद्ध स्रोत के रूप में किया जाता है। शरीर में 1 ग्राम वसा के टूटने के साथ, प्रोटीन या कार्बोहाइड्रेट की समान मात्रा के टूटने की तुलना में दो गुना अधिक ऊर्जा निकलती है। वसा भी कोशिकाओं का हिस्सा हैं (साइटोप्लाज्म, न्यूक्लियस, कोशिका की झिल्लियाँ), जहां उनकी संख्या स्थिर और स्थिर है। वसा का संचय अन्य कार्य कर सकता है। उदाहरण के लिए, त्वचा के नीचे की वसाबढ़ी हुई गर्मी हस्तांतरण को रोकता है, पेरिरेनल वसा गुर्दे को खरोंच आदि से बचाता है।

भोजन में वसा की कमी केंद्रीय तंत्रिका तंत्र और प्रजनन अंगों की गतिविधि को बाधित करती है, विभिन्न रोगों के प्रति सहनशक्ति को कम करती है।

शरीर में वसा का संश्लेषण न केवल ग्लिसरॉल और फैटी एसिड से होता है, बल्कि प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट के चयापचय उत्पादों से भी होता है।

यह चरबी के लिए खेत जानवरों को चराने की प्रथा का आधार है।

प्रोटीन की प्रजाति विशिष्टता की तुलना में वसा की प्रजाति विशिष्टता कम स्पष्ट होती है। यह कुत्तों पर किए गए प्रयोगों से प्रमाणित होता है। कुत्ते मजबूर थे लंबे समय तकभूखे मर गए, और जब उन्होंने अपनी लगभग सभी आरक्षित वसा खो दी, तो उनमें से एक को भोजन के साथ दिया गया बिनौले का तेलऔर दूसरा है मटन फैट। कुछ समय बाद, यह पता चला कि पहले कुत्ते का अपना वसा तरल हो गया और कुछ गुणों में अलसी के तेल जैसा था, और दूसरे कुत्ते की वसा भेड़ के बच्चे की चर्बी के समान थी।

कुछ असंतृप्त वसा अम्ल शरीर के लिए जरूरी(लिनोलिक, लिनोलेनिक और एराकिडोनिक), शरीर में तैयार रूप में प्रवेश करना चाहिए, क्योंकि वे उनके द्वारा संश्लेषित करने में सक्षम नहीं हैं। असंतृप्त वसीय अम्ल पाए जाते हैं वनस्पति तेल(उनमें से ज्यादातर अलसी और भांग के तेल में हैं)। बहुत सारे लिनोलिक एसिड और सूरजमुखी का तेल. यह उच्च की व्याख्या करता है पोषण का महत्वमार्जरीन, जिसमें वनस्पति वसा की एक महत्वपूर्ण मात्रा होती है।

उनमें घुलनशील विटामिन (विटामिन ए, डी, ई, आदि), जो मनुष्यों के लिए महत्वपूर्ण हैं, वसा के साथ शरीर में प्रवेश करते हैं।

प्रति दिन 1 किलो वयस्क वजन के लिए, भोजन के साथ 1.25 ग्राम वसा की आपूर्ति की जानी चाहिए (प्रति दिन 60-80 ग्राम)।

शरीर की कोशिकाओं में, वसा ग्लिसरॉल और फैटी एसिड में सेलुलर एंजाइम (लिपेज) की क्रिया द्वारा विघटित हो जाते हैं। ग्लिसरॉल का परिवर्तन (एटीपी की भागीदारी के साथ) कार्बन डाइऑक्साइड और पानी के निर्माण के साथ समाप्त होता है। कई एंजाइमों की कार्रवाई के तहत फैटी एसिड एक मध्यवर्ती उत्पाद के रूप में गठन के साथ जटिल परिवर्तनों से गुजरते हैं सिरका अम्ल, जिसे बाद में एसिटोएसेटिक एसिड में बदल दिया जाता है। फैटी एसिड चयापचय के अंतिम उत्पाद कार्बन डाइऑक्साइड और पानी हैं। शरीर में असंतृप्त वसीय अम्लों के परिवर्तनों का अभी तक पर्याप्त अध्ययन नहीं किया गया है।