Заменимые аминокислоты (те,что синтезируются нашим организмом)

- аланин (бета – аланин)(его действие заключается в замедлении закисления мышц во время интенсивных физических нагрузок. Говоря простым языком, эта аминокислота значительно отодвигает наступление усталости мышц и повышает уровень выносливости мышц. )

- серин (стимулирует иммунитет нашего организма, участвует в выработке гемоглобина)

- аспарагиновая кислота (для спортсменов интересна именно своим влиянием на некоторые важные участки гипотоламуса., который в свою очередь влияет на выброс главного мужского анаболического гормона тестостерона. Помимо него так же положительно и в значительной степени влияет на естественный природный выброс соматотропина (гормона роста), что так же очень важно для человека занимающегося спортом)

- цистеин ( снимает воспалительный процесс)

- тирозин

- пролин

- глицин

- глутамин(необходим для нормального синтеза белка в мышцах, увеличивает уровень гормона роста в крови, имеет успокаивающее действие и способствует концентрации особенно при стрессах, повышает иммунитет)

- таурин (улучшает усваиваемость жиров)

 

Углеводы – крахмал, гликоген, целлюлоза, пектин

1) моносахариды (состоят из 1 молекулы)

- глюкоза (виноградный сахар, сладкие фрукты, ягоды, апельсины, морковка, кукуруза, тыква. В организме человека и животных глюкоза является основным и наиболее универсальным источником энергии. Обладает меньшей сладостью чем сахароза.

- фруктоза (мед, спелые сладкие фрукты, ягоды. Не поднимает уровень сахара в крови, усваивается хуже глюкозы. Попадая в организм фруктоза минует энзим – фруктокиназу – 1. А он решает куда пойдет углевод: в энергию или в жир.)

- галактоза (входит в состав молочных продуктов)

2) дисахариды (состоят из двух моносахаридов)

- сахароза (глюкоза + фруктоза) – обычный сахар

- мальтоза (глюкоза + глюкоза) проросшие зерна, пиво, мед

- лактоза (глюкоза + галактоза) молочный сахар

3) полисахариды (состоят из десятка, сотен, тысяч моносахаридов)

- крахмал ( состоит из длинных цепочек молекул глюкозы. Накапливается в виде зерен, главным образом в клетках семян, луковиц, клубней, а также в листьях и стеблях. Крахмал - белый порошок, нерастворимый в холодной воде и набухающее в горячей с образованием клейстера. Зерно крахмал состоит из амилозы и амилопектина. Чем меньше амилозы в крахмалосодержащем продукте, тем выше его гликемический индекс. Потому у картофеля высокий гликемический индекс по сравнению с гречаной крупой, например, так как в картофельном зерне мало амилазы. Главными источниками крахмала являются зерновые культуры: рис, пшеница, кукуруза и т.д.; различные корнеплоды, бобовые, хлеб, макароны и т.д.

- гликоген (энергетический запас, который откладывается в печени и мышцах виде соединенных в цепочку молекул глюкозы. После приема пищи в кровь начинает поступать глюкоза и организм человека запасает излишки этой глюкозы в виде гликогена. Когда уровень глюкозы в крови начинает снижаться (например при выполнении физических упражнений), организм с помощью ферментов расщепляет гликоген, в результате чего уровень глюкозы остается в норме и органы (в том числе, мышцы во время тренировки) получают достаточное ее количество для производства энергии. Гликоген печени расщепляется при снижении концентрации глюкозы в крови, прежде всего между приемами пищи. Через 12-18 часов голодания запасы гликогена в печени полностью истощаются. В мышцах количество гликогена снижается обычно только во время физической нагрузки – длительной и/или напряженной. Таким образом мышцы используют гликоген только для собственных нужд.

 

Пищевые волокна (клетчатка) – целлюлоза, пектин

Это компоненты пищи (некрахмальные полисахариды), не перевариваемые пищеварительными ферментами организма человека, но перерабатываемые полезной микрофлорой кишечника. Чувство насыщения от круп возникает благодаря пищевым волокнам. Существуют растворимые пищевые волокна в воде и не растворимые.

Нерастворимые:

- целлюлоза (находится в отрубях,в твердых верхних оболочках зерна, кожуре фруктов, ягод, листья зелени и капусты. Клетчатка сокращает время пребывания пищи в желудочно– кишечном тракте. Чем дольше пища задерживается в пищеводе, тем больше времени требуется для ее выведения. Клетчатка ускоряет этот процесс и одновременно способствует очищению организма. Потребление достаточного количества клетчатки нормализует работу кишечника. Удерживают воду, разбухают в желудке тем самым создавая чувство насыщения, замедляют всасывание сахаров, способствуют формированию мягкой для выведения массы (кал).

- гемицеллюлоза (содержится в отрубях , злаковых, неочищенном зерне, свекле, брюссельской капусте и т. д.)

- лигнин (встречается в злаковых, в отрубях, лежалых овощах ( при хранении овощей содержание лигнина в них увеличивается, и они хуже усваиваются ), а также в баклажанах, зеленых бобах, клубнике, горохе, редисе и т.д. Лигнин уменьшает усваиваемость других волокон. Кроме того, он связывается с желчными кислотами, способствуя снижению уровня холестерина, и ускоряет прохождение пищи через кишечник.

Растворимые:

- пектин (обладают свойствами сорбента – способностью связывать и выводить из организма холестерин, соли тяжелых металлов, токсические вещества. Благодаря обволакивающим свойствам, пектины способствуют заживлению слизистой оболочки кишечника при ее повреждениях. Содержаться в яблоках, сливах, смородине, свекле, морковке , цитрусовые, капуста и т.д (мякоть).

- камеди (не входят в состав клеточной оболочки растений, содержатся в овсяной каше, ячневой каше и других продуктах из овса и ячменя , а также в сушеных бобах, обладают такими же свойствами как и пектины).

 

 

Жиры -сложные эфиры трехатомного спирта, которые состоят из глицерина и жирных кислот.

В создание одной молекулы жира принимают участие одна молекула глицерина и три молекулы жирных кислот. В случае избытка глицерина он может легко превращаться в глюкозу, а в случае его нехватки организм синтезирует его из глюкозы. В случае избытка глюкозы она преобразуется в остатки уксусной кислоты, из которой синтезируются жирные кислоты. Далее 3 жирных кислоты соединяются с глицерином и образуются жиры. Обратный процесс получения глюкозы из жирных кислот невозможен.

Основной задачей жировой клетки является создание запаса энергии в виде жира, то есть жировая ткань является важнейшим энергетическим депо. За счет накопленных жировых отложений человек нормального веса может голодать до двух месяцев. Жировая ткань является и своеобразным хранилищем воды в организме, так как при распаде жира выделяется вода. В жировой ткани происходят процессы обмена жирных кислот, углеводов и образования жира из углеводов. Но и это еще не все, для чего нам нужен жир. Помимо сбережения энергетических запасов жировая ткань служит для теплоизоляции, с ее участием вырабатываются нужные биологические вещества (в частности, женские половые гормоны), жировая прослойка механически защищает внутренние органы и так далее.
Таким образом, жир выполняет различные функции, и он совершенно необходим для нормальной деятельности организма.
Что же представляет собой наша жировая ткань? Жировая ткань – это скопления жировых клеток, которые могут образовываться в различных органах. Жировые отложения у человека расположены подкожно и вокруг внутренних органов, то есть висцерально, а также под соединительнотканными оболочками, покрывающими мышцы.
Вся жировая ткань делится на отдельные дольки различной формы и размеров прослойками рыхлой волокнистой ткани. Кровеносные и лимфатические сосуды проходят в этих прослойках и охватывают петлями группы жировых клеток. Каждая жировая клетка находится в тесном контакте, по крайней мере с одним капилляром, благодаря чему в клетку легко поступают различные вещества и удаляются из нее продукты распада. В случаях ожирения размеры жировых клеток значительно увеличиваются, что приводит к нарушению контакта их с капиллярами и нарушению обмена веществ в этих клетках. Это, в конечном счете, ведет к зашлакованности всей жировой ткани продуктами обмена. В этом случае отложившийся жир превращается из «запасов на черный день» в место «захоронения отходов». Таким образом, при ожирении жировые клетки увеличиваются в размере, то есть развивается их гипертрофия за счет отложения в них жировых включений и продуктов обмена.
Размеры и количество жировых клеток индивидуальны для каждого человека. Тем не менее при определенных условиях может происходить и увеличение адипоцитов.
При значительном накоплении жировых отложений образуется некая их «критическая масса», которая является своеобразным пусковым фактором (триггером) для образования новых жировых клеток. Кстати, сигналом к образованию новых жировых клеток может быть и удаление большого количества жировой ткани при липосакции. При этом «компенсаторные» жировые отложения могут образовываться совсем в других местах, сводя на нет результаты оперативного вмешательства. Кроме того, необходимо помнить, что деление жировых клеток с увеличением их количества особенно выражено в последний месяц внутриутробного развития плода, на первом году жизни ребенка и в период полового созревания. Именно в эти периоды особенно тщательно необходимо контролировать питание будущей матери и ребенка.
Жировую ткань разделяют на три слоя.
Первый слой находится непосредственно под кожей. Именно этот слой жира формирует очертания и пропорции фигуры. Данный жировой слой покрывает всю поверхность тела, но значительно отличается по толщине и плотности на различных участках. Именно здесь происходит формирование так ненавистного всеми женщинами целлюлита. Толщина этого слоя определяется толщиной жировой складки. Чтобы определить толщину поверхностного слоя жира, достаточно захватить двумя пальцами в положении стоя слой жира на любом участке тела. Особенно наглядно это можно проделать на животе. Расстояние между пальцами и будет характеризовать толщину поверхностного слоя жира. Если у вас толщина складки большая, не беспокойтесь – именно от этого жира избавиться проще всего.
Второй слой расположен глубже – под мышечной тканью. Это уже «стратегические» жировые запасы организма, и расстается он с ними очень неохотно.
Третий слой расположен внутри брюшной полости (внутренний, или висцеральный, жир). Наличие его внешне проявляется в виде больших, упругих, выпуклых животов. Иногда толщина кожной складки может составлять всего 2–3 сантиметра, а объем талии быть очень большим. Это говорит о преобладании в организме висцерального жира, а это уже не просто некрасиво, но и опасно для здоровья.
Капли жира (триглицериды), находящиеся внутри клетки, синтезируются самой клеткой из хиломикронов (капелек пищевого жира), которые поступают из кишечника. Этот процесс получил название липогенеза. Процесс расщепления жира с высвобождением жирных кислот носит название липолиз.

На поверхности адипоцитов расположены специальные молекулярные структуры, носящие название рецепторов. Биологически активные вещества, циркулирующие в крови, соединяются с ними и запускают биохимические процессы в клетках. За накопление жира в адипоцитах (липогенез) несут ответственность альфа-2-рецепторы, а за выделение (липолиз) – бета-рецепторы. Необходимо заметить, что в жировой ткани человека, и особенно у женщин, значительно преобладают альфа-2-рецепторы, что способствует накоплению жира в организме. Накоплению жира в адипоцитах способствуют также инсулин, салицилаты и никотиновая кислота (витамин РР). Липолиз стимулируют адреналин, норадреналин и гормоны, сходные с ними по действию, а также гормоны щитовидной железы и кофеин. В связи с этим, человек заметно снижает массу тела при стрессовых ситуациях.

Если посмотреть на людей с избыточным весом, то можно заметить, что они внешне могут значительно отличаться друг от друга. Это зависит не только от количества жира, но и от того, в каких местах жир преимущественно скапливается. Например, у мужчин жировые отложения чаще появляются в области живота, и их фигура приобретает форму яблока. Такое отложение жира обусловлено активностью мужских половых гормонов и называется андроидное ожирение. У женщин жир откладывается в основном на бедрах и ягодицах. Такое отложение жира также зависит от активности половых гормонов, но в данном случае женских. Силуэт женщины становится похож на грушу, а ожирение носит название гиноидное. Этот жир, скапливающийся в нижней части тела, – своего рода стратегический запас, резервный источник энергии на случай беременности и кормления грудью.

Основные функции жировой ткани:

1. Накопление энергии

От 65 до 85 % массы жировой клетки припадает на жир, представленный в форме триглицеридов. Триглицериды при расщеплении выделяют много энергии. Если сравнивать жиры с углеводами и белками по способности к накоплению энергии, всплывают очевидные преимущества триглицеридов. Они способны накапливаться в большом количестве в чистом виде и при их расщеплении выделяется в 2 раза больше тепла, чем при расщеплении углеводов (в 1 килограмме жира содержится около 8750 ккал).

2. Термоизоляция

Подкожный жир образует теплоизоляционный слой, который защищает организм от переохлаждения.

3. Механическая защита

Жировая ткань защищает внутренние органы от механических воздействий и создает для них так называемое ложе.

4. Эндокринная функция

Жировая ткань – важный орган эндокринной системы. В ней синтезируются такие важные гормоны, как лептин и эстрогены. Лептин регулирует длительность интервала между приемами пищи. Чем выше уровень лептина, тем реже человек ест.

Эстрогены. Жировая ткань обладает ароматазной активностью. Фермент ароматаза, входящий в состав жировой ткани, преобразует мужской половой гормон тестостерон в женские половые гормоны – эстрогены. Скорость такого преобразования увеличивается с возрастом и ростом жировых накоплений.

Особенная ароматазная активность наблюдается у жира, накапливаемого в области живота. Так можно объяснить, откуда у мужчин с большим "пивным" животом берется практически женская грудь, почему у них снижается плодовитость и потенция.

 

Насыщенные жиры:

- стеариновая

- пальмитиновая

- капроновая

- масляная

- лауриновая

 

Молекулы жирных кислот состоят из цепочки атомов углерода к которым присоединены атомы водорода и кислорода. Если молекула жирной кислоты полностью покрыта атомами водорода вдоль всей этой углеродной цепочки, то она называется насыщенной.

Насыщенные кислоты, из-за более сложной структуры, имеют более высокую температуру плавления, чем ненасыщенные и полиненасыщенные кислоты. Потому жиры, обогащенные стеариновой и пальмитиновой кислотами, как правило, плотной консистенции и из-за более высокой температуры плавления, труднее расщепляются в организме человека соответствующими ферментами.

Источники: все жиры животного происхождения кроме рыбьего жира ( сливочное масло и молочные жиры, мясо, мясо птицы, сало и другие животные жиры, пальмовое масло, кокосовое масло, масло какао)

 

Ненасыщенные жиры:

- олеиновая (Омега – 9, мононенасыщенная)

- линолевая (Омега – 6, полиненасыщенная)

- альфа - линоленовая ( Омега – 3, полиненасыщенная)

- арахидоновая ( Омега – 6, полиненасыщенная)

 

Жиры, содержащие в себе линолевую, линоленовую и арахидоновую кислоты в обычных условиях имеют жидкую консистенцию.

Мононенасыщенные кислоты не являются незаменимыми для нашего организма. Если в продукте много мононенасыщенных жирных кислот, то при комнатной температуре он остаётся жидким, а при охлаждении сгущается – например, как оливковое масло. Так же к мононенасыщенным кислотам относятся авокадо и оливки.

Полиненасыщенные кислоты нашим организмом не синтезируются и попадать в него могут только с пищей.

Источниками омега-3 и омега-6 жирных кислот являются, прежде всего, рыба и морепродукты, а также ряд растительных масел: льняное, конопляное, соевое, рапсовое масла, масло из тыквенных семечек и масло черной смородины, грецкого ореха и другие орехи, пророщенная пшеница, листовые овощи (темно зеленые)

Ненасыщенные кислоты поддерживают в здоровом состоянии сердце и сосуды; способствуют образованию необходимых гормонов; улучшают работу нервной системы и мозга; предотвращают развитие аллергических и онкологических заболеваний; снимают воспаления и укрепляют иммунитет; участвуют во многих жизненно важных процессах в организме, а так же налаживают обмен веществ.

Для сердца и сосудов ненасыщенные жирные кислоты особенно полезны: они повышают уровень «полезного» холестерина и выводят из организма «вредный». На стенках сосудов образуются холестериновые отложения, и ненасыщенные жирные кислоты их растворяют.

Таким образом улучшается работа сердечной мышцы, мозга, мышц, суставов, связок и других органов. Эластичность сосудов и состав крови тоже улучшается, поэтому уменьшается вероятность разрывов и образования тромбов; снижается повышенное давление.

Жирные кислоты Омега 3, 6, 9 защищают печень от разрушения, поэтому их часто вводят в состав гепатопротекторных препаратов.

 

Каждая клетка в организме человека содержит холестерин. Он входит в состав клеточных мембран и таким образом обеспечивает возможность деления клеток (при котором происходит удвоение площади поверхности клетки), что особенно необходимо растущему организму.Из холестерина синтезируются желчные кислоты, половые гормоны и кортикостероиды (стероидные

гормоны, производимые исключительно корой надпочечников)

В качестве исходного сырья для производства половых гормонов организм использует холестерин. Отложения холестерина на внутренних стенках кровеносных сосудов ежегодно губят больше людей, чем все остальные болезни, вместе взятые. Парадокс, но тот же холестерин дает жизнь половой системе человека и в конечном счете всем нам. Что такое холестерин? Это длинная молекулярная цепочка. Достаточно переставить в ней "звенья", кое-что выбросить, а кое-что добавить, и холестерин превращается в половые гормоны - тестостерон и эстрадиол. Первый отвечает за мужские признаки пола, а второй - за женские. Разница в функциях огромная, тем не менее, структурно оба гормона на удивление схожи. Причина уже вам известна: они имеют общего "папу" - холестерин. И тестостерон, и эстрадиол на медицинском языке называются стероидами

 

Витамины

Водорастворимые ( не запасаются в организме, не обладают токсическими свойствами)

- Вит С (функционирование иммунной системы, способствует усвоению железа, мощный антиоксидант. Источники: шиповник, сладкий перец, облепиха, цитрусовые, смородина, капуста)

- Вит В1 (тиамин) ( поддерживает нервную и пищеварительную системы, улучшает умственные способности. Источник: семечки подсолнуха, нешлифованный рис, овсянка, гречка, спаржа, брокколи, бобовые, изюм, слива, шиповник, петрушка, рыба)

- Вит В2 (рибофлавин) (принимает участие в окисление жирных кислот, необходим для здоровья кожи, ногтей, волос. Источник: желток яиц, миндаль, грибы, творог, печень говяжья, гречка, молоко, мясо)

- Вит В3 (ниацин, никотиновая кислота) (участвует в метаболизме жиров, белков, понижает уровень холестерина, расширяет микрососуды улучшая питание мышц, усиливает пампинг, венозную прорисованность. Источник: пивные дрожжи, пшеничные отруби, орехи, бобы, брокколи, финики, рыба, говядина, молоко, яйца)

- Вит В5 (пантотеновая кислота) (способствует обеспечению клеток энергией, участвует в процессе расщепления жиров, необходим для развития и поддержания нормальной работы клеток центральной нервной системы, участвует во всех процессах жизнедеятельности. Источник: бобовые, орехи, листовые овощи, гречка, овсянка, печень, сердце, мясо, желток яиц, рыба, молочка)

- Вит В6 (пиридоксин) (принимает участие в образование эритроцитов, участвует в процессах усвоения нервными клетками глюкозы, необходим для белкового обмена. Источник: грецкие орехи, фундук, шпинат, капуста, черешня, апельсин, молочка, мясо, желток яиц, бобовые)

- Вит В7 (биотин, вит H) (взаимодействует с инсулином и стабилизирует содержание сахара в крови, помогает сохранять кожу, волосы, ногти здоровыми. Источник: горох, лук, капуста, помидоры, грибы, яблоки, лосось, молочка, яйца)

- Вит В9 (фолаты) (необходим для роста и развития кровеносной и иммунной системы создает и поддерживает в здоровом состояние новые клетки(внутриутробный плод у беременных). Источник: листовые, гречка, брокколи, орехи)

- Вит В12 (единственный из водорастворимых витаминов, который накапливается в организме)

(важен для роста, улучшения аппетита, необходим для здоровья репродуктивных органов, увеличивает способность накапливания белков, помогает преодолеть бессонницу, приспосабливается к изменениям режима сна, предотвращает слабоумие, спутанное мышление. Источник: продукты животного происхождения)

 

Жирорастворимые

- Вит А (бета-каротин) (антиоксидант, необходим дл зрения, для кожи, важная роль в формировании зубов, костей, волос. Источник: морковь, тыква, абрикос, шпинат, молочка, рыбий жир, говяжья печень, икра, яичный желток)

-Вит Е (антиоксидант, один из самых необходимых витаминов для женщин после фолиевой кислоты для повышения возможности зачатия и благополучия беременности, очень важен для половой системы, принимает участие в работе мышечной системы. Источник: растительные масла, орех, семечки, отруби, облепиха)

- Вит D ( обеспечение нормального роста и развития костей, способствует отложению кальция в костной ткани препятствуя размягчению костей, предупреждает от слабости мускулов, от него зависит восприимчивость организма к кожным заболеваниям. Источник: петрушка, рыбий жир, яичный желток, икра)

- Вит К (свертываемость крови, укрепление костной системы, обеспечение клеток энергией за счет анаболического действия

Минеральные вещества

Макроэлементы

- Кальций (необходим для костей. Должен быть в балансе с витамином Д и магнием, без него усвоение кальция невозможно. Источник: молочка, молочная сыворотка, зеленые овощи, лиственные.)

- Фосфор ( в молекулах фосфора запасается энергия, он входит в состав АТФЮ, именно благодаря фосфору мы можем двигаться и жить. Источник: семечки подсолнуха, бразильский орех, яйца, говяжья печень, молоко, морепродукты)

- Магний (успокаивает нервную систему, обеспечивает внутренний покой организма, удаляет из организма шлаки и токсины. Источник: цельнозерновой хлеб, отруби, орехи, гречка, овсянка, фасоль, какао)

- Калий (регулирует водный баланс в организме и нормализует ритм сердца, способствует снятию отеков. Источник: картофель, бананы, морковь, капуста, свекла, дыня , арбуз, сухофрукты, киви, фасоль, горох, молоко, говядина, рыба)

- Натрий ( вместе с калием предотвращает обезвоживание организма, влияет на состояние сердечно-сосудистой системы. Источник: поваренная соль, морская капуста, морепродукты, свекла, сельдерей)

- Хлор ( регулирует водный баланс, вместе с калием и натрием снимает отеки, необходим суставам- позволяет сохранять гибкость, а мышцам- оставаться сильными. Источник: хлеб ржаной, соль, скумбрия, мойва, тунец, хек, морепродукты)

 

Микроэлементы

- Железо ( участвует в процессах кроветворения, необходим для образования гемоглобина, миоглобина, транспортировка гемоглобином кислорода в организме, нормализирует работу щитовидной железы, сопротивление болезням. Источник: печень, рыба, яблоки, абрикос, слива, гречка)

- Цинк ( регулирует функции нервной системы, обладает мощным воздействием на иммунную систему, необходим для нормального роста, полового созревания, нормального роста кожи, волос, ногтей, заживление ран. Источник: орехи. зерновые, бобовые, семечки тыквы и подсолнуха, отруби, говяжья печень)

- Йод ( необходим для синтеза гормонов щитовидной железы. Источник: морепродукты, редька, морковка, спаржа, картофель , шпинат, черная смородина, клубника, желток яиц)

- Медь ( участвует в синтезе лейкоцитов и эритроцитов, выработку полового гормона у женщин, повышение иммунитета, с помощью меди железо превращается в гемоглобин. Людям, имеющим хрупкие кости, необходимо вести в рацион добавки с медью. Источник: морепродукты, говяжья печень, рыба, орехи, семечки, какао, чернослив, вишня)

- Марганец ( формирование нормальной структуры костей, улучшение работы нервной системы, антиоксидант, необходим для роста и заживления ран. Источник: цельное зерно, крупы, бобовые, орехи, чай, клюква, перец, какао, шпинат, малина)

- Хром ( вместе с инсулином помогает усваивать сахар, приводит в норму углеводный обмен, обладает ранозаживляющим действием. Источник: пивные дрожжи, печень, грибы, бобовые, злаки)

- Фтор ( с помощью фосфора и кальция предотвращает кариес, поддерживает иммунитет, формирует кости скелета, состояние и рост волос, ногтей, зубов)

 

 

Обмен веществ (метаболизм) –совокупность химических реакций в организме, которые обеспечивают его веществами и энергией, необходимыми для жизнедеятельности.

Процесс распада сложных веществ на более простые называется катаболизмом(диссимиляция). Поступающие с пищей белки, жиры, углеводы под действием ферментов пищеварительного тракта распадаются на более простые составные части (белки распадаются до аминокислот, жиры распадаются на глицерин и жирные кислоты, углеводы – на моносахариды). При этом высвобождается энергия. Обратный процесс, т. е. синтез сложных соединений из более простых называется анаболизмом(ассимиляция). Он идет с затратой энергии. Из образовавшихся в результате пищеварения аминокислот, жирных кислот и моносахаридов в клетках синтезируются новые клеточные белки, фосфолипиды мембран и полисахариды. Иными словами это процесс усвоения организмом веществ, из которых строятся его собственные ткани, например построение мышечных тканей из аминокислот. Конечным этапом служит выделение остатков продуктов распада, которые не могут усвоиться в организме (с мочой, потом, калом).

Детальнее рассмотрим процесс расщепления углеводов. Он состоит из двух этапов:

1) анаэробный (гликолиз) – процесс расщепления углеводов с высвобождением энергии без доступа кислорода. Здесь происходит окисление глюкозы, которая является одним из основных источников энергии. Глюкоза расщепляется на 2 молекулы пировиноградной кислоты, при этом образуется 2 молекулы АТФ (АТФ - аденозин три фосфорная кислота- молекула, служащая источником энергии для всех процессов в организме и ее главным источником является глюкоза). Далее пировиноград превращается в лактат( молочную кислоту). Без этого превращения гликолиз мог бы осуществляться всего несколько секунд, а так он продолжается несколько минут, снабжая организм дополнительным количеством энергии даже при отсутствии кислорода. При интенсивных физических нагрузках (бодибилдинг, например) процесс распада глюкозы, происходит без потребления кислорода, поэтому в быстром темпе может восстановить АТФ в мышцах.Иными словами мы получаем резкий всплеск энергии но на непродолжительный срок.

2) аэробное (кислородное) окисление – заключается в полном расщепление пировиноградной кислоты в митохондриях (главной функцией митохондрий является захват богатых энергией субстратов (жирные кислоты, пируват, углеродный скелет аминокислот) из цитоплазмы и их окислительное расщепление с образованием СО₂ и Н₂О, сопряженное с синтезом АТФ)при обязательном присутствии кислорода. В итоге полного окисления молекулы глюкозы выделяется 36 молекул АТФ. При занятиях такими видами спорта, как плаванье, бег, аэробика, танцы, происходит аэробный гликолиз. Он требует наличие кислорода, проходит в несколько этапов, что замедляет сам процесс, но результат получается более качественный и устойчивый. Процесс проходит медленнее, чем анаэробный ещё и из-за необходимости затрат времени на доставку кислорода. После завершения первого этапа аэробного гликолиза, образовавшиеся молекулы не превращаются в молочную кислоту, а входят в цикл Кребса, где происходит распад на углекислый газ и воду. В результате образуется энергия, которой хватает для образования 38 молекул АТФ. То есть аэробный гликолиз эффективнее анаэробного в 18 раз.

 

Так же существует еще несколько способов расщепления глюкозы:

гликогено́лиз— биохимический процесс расщепления гликогена до глюкозы, осуществляется главным образом в печени и мышцах и не требует затрат энергии. Основная задача гликогенолиза — поддержание постоянного уровня глюкозы в крови.

глюконеогене́з — метаболический путь, происходит в печени, приводящий к образованию глюкозы из неуглеводных соединений (в частности, пирувата

).

Глюконеогенез, как образование глюкозы из неуглеводных компонентов, необходим:

- при гипогликемии (снижение концентрации глюкозы в крови) во время мышечной нагрузки – синтез из молочной кислоты, поступающей из мышц, из глицерола, образующегося при мобилизации жиров;

- при гипогликемии при голодании – синтез из аминокислот, образующихся при катаболизме белков.

 

Первичные субстраты (исходные вещества) глюконеогенеза - лактат, аминокислоты и глицерин.

- лактат - продукт анаэробного гликолиза. Он образуется при любых состояниях организма в эритроцитах и работающих мышцах. Таким образом, лактат используется в глюконеогенезе постоянно.

- глицерин высвобождается при гидролизе жиров в жировой ткани в период голодания или при длительной физической нагрузке.

- аминокислоты образуются в результате распада мышечных белков и включаются в глюконеогенез при длительном голодании или продолжительной мышечной работе. Аланин - основная глюкогенная аминокислота. Превращение аланина в глюкозу происходит в аланиновом цикле. В скелетных мышцах пируват, образующий в ходе гликолиза, может превращаться в аланин. Аланин, образующийся в этих реакциях, является транспортной формой NH2-групп из мышц в печень, где они в конечном счёте включаются в молекулы мочевины и экскретируются. При поступлении аланина в гепатоциты (клетки печени) он может превращаться в пируват и использоваться как субстрат в глюконеогенезе. Значение - аммиак является чрезвычайно токсическим соединением и основное его количество обезвреживается в клетках печени. Аланин служит транспортной формой аммиака в печень, где осуществляется его обезвреживание.
Другие аминокислоты. Только две аминокислоты (лейцин и лизин) не могут использоваться в процессе глюконеогенеза. Это строго кетогенные аминокислоты. Все остальные аминокислоты глюкогенные.

Наряду с гликогенолизом, этот путь поддерживает в крови уровень глюкозы, необходимый для работы многих тканей и органов, в первую очередь, нервной ткани и эритроцитов. Он служит важным источником глюкозы в условиях недостаточного количества гликогена, например, после длительного голодания или тяжёлой физической работы.

Некоторые ткани, например мозг, нуждаются в постоянном поступлении глюкозы. Когда поступление углеводов в составе пищи недостаточно, содержание глюкозы в крови некоторое время поддерживается в пределах нормы за счёт расщепления гликогена в печени. Однако запасы гликогена в печени невелики. Они значительно уменьшаются к 6-10 ч голодания и полностью исчерпываются после суточного голодания. В этом случае в печени начинается синтез глюкозы - глюконеогенез. Глюконеогенез - процесс синтеза глюкозы из веществ неуглеводной природы. Его основной функцией является поддержание уровня глюкозы в крови в период длительного голодания и интенсивных физических нагрузок. Процесс протекает в основном в печени и менее интенсивно в корковом веществе почек, а также в слизистой оболочке кишечника. Эти ткани могут обеспечивать синтез 80-100 г глюкозы в сутки. На долю мозга при голодании приходится большая часть потребности организма в глюкозе. Это объясняется тем, что клетки мозга не способны, в отличие от других тканей, обеспечивать потребности в энергии за счёт окисления жирных кислот.

Кроме мозга, в глюкозе нуждаются ткани и клетки, в которых аэробный путь распада невозможен или ограничен, например эритроциты (они лишены митохондрий), клетки сетчатки, мозгового слоя надпочечников и др. В эритроцитах молочная кислота образуется непрерывно, так как для них анаэробный гликолиз является единственным способом получения энергии. В мышцах молочная кислота накапливается при нагрузках. Утилизироваться она может только превратившись в пируват. Но сами мышечные клетки не могут превратить ее в пируват. Потому после нагрузки весь лактат удаляется из мышцы за 0,5 – 1, 5 часа. Малая часть выводится с мочой, большая часть окисляется до пирувата гепатоцитами ( клетками печени) и вступает на путь глюконеогенеза. Полученная глюкоза пополняет запасы в мышцах или других клетках. Большая часть лактата захватывается гепатоцитами, окисляется в пировиноградную кислоту и вступает на путь глюконеогенеза.

 

Синтез глюкозы из лактата (молочной кислоты):

Лактат, образованный в анаэробном гликолизе, не является конечным продуктом метаболизма. Использование лактата связано с его превращением в печени в пируват. Лактат , как источник пирувата, важен не столько при голодании, сколько при нормальной жизнедеятельности организма. Его превращение в пируват и дальнейшее использование пирувата являются способом утилизации лактата.

Лактат, образовавшийся в интенсивно работающих мышцах или в клетках с преобладающим анаэробным способом катаболизма глюкозы, поступает в кровь, а затем в печень. Там происходит образования пирувата из лактата. Далее пируват включается в глюконеогенез и образовавшаяся глюкоза поступает в кровь и поглощается скелетными мышцами. Эту последовательность событий называют "циклом Кори"или глюкозно – лактатным циклом.. Цикл Кори выполняет 2 важнейшие функции:

1 - обеспечивает утилизацию лактата, образующегося в анаэробных условиях (скелетные мышцы, эритроциты);

2 - предотвращает накопление лактата и, как следствие этого, опасное снижение рН (лактоацидоз, окисление). Далее в печени лактат превращается в пируват, а последний в глюкозу (синтез глюкозы). Глюкоза поступает в кровь и возвращается к мышцам.

 

Синтез глюкозы из аминокислот:

В условиях голодания часть белков мышечной ткани распадается до аминокислот, которые далее включаются в процесс катаболизма. Аминокислоты, которые при катаболизме превращаются в пируват могут рассматриваться как потенциальные предшественники глюкозы и гликогена и носят название гликогенных. Из всех аминокислот, поступающих в печень, примерно 30% приходится на долю аланина. Это объясняется тем, что при расщеплении мышечных белков образуются аминокислоты, многие из которых превращаются сразу в пируват. Далее пируват превращается в аланин. Аланин из мышц переносится кровью в печень, где снова преобразуется в пируват, который частично окисляется и частично включается в глюкозонеогенез. Следовательно, существует следующая последовательность событий (глюкозо-аланиновый цикл): глюкоза в мышцах → пируват в мышцах → аланин в мышцах → аланин в печени → глюкоза в печени → глюкоза в мышцах. Весь цикл не приводит к увеличению количества глюкозы в мышцах, но он предотвращает лактоацидоз (закисление).

Целью глюкозо-аланиновогоцикла являет