Роль витаминов на метабализм углеводов

Оглавление

Введение 3

1 Обмен углеводов 4

2 Роль витаминов  на метабализм углеводов 6

Заключение 15

Список использованной литературы 16

Введение

ХХ век - век прогресса, многих нововведений в жизнь человека, но и век новых болезней. На первый план выступили такие болезни, как СПИД, венерические, психосоматические и другие недуги, не столь распространенные в прошлом. Но мы как-то забыли о еще одной болезни прогресса. Это - ожирение и, как не странно, дистрофия. В природе мы не встретим таких явлений, как избыточный вес, а тем более, ожирение. В животном мире фактически нет и следа этого, если не принимать во внимание домашних животных, жизнь которых непосредственно связана с человеком. И на это есть свое объяснение - прогресс в социальной и экономической жизни человека.

В примитивных обществах ожирение, как правило, было очень редким явлением. Отдельные случаи ожирения могли объясняться серьезными проблемами со здоровьем, особенно гормонального характера. В некоторых племенах именно исключительная природа ожирения дала начало настоящему культу тучности. На деле это явление было уникальным. В последующие столетия, во времена великих цивилизаций, которые хорошо описаны в документальных источниках, ожирение было большей частью атрибутом богатых, которым, вследствие их жизненного уровня, была доступна более «обработанная» пища. Богатые в прошлом были более тучными, чем бедняки, потому что они по-другому питались. Их пища была ближе к природной. Сегодня эта тенденция меняется, и вероятность обнаружить ожирение в наименее благополучных классах выше, тогда как богатые люди стали стройнее, поскольку активно стали следить за своим состоянием здоровья.

1 Обмен  углеводов

Углеводы - группа органических веществ общей формулы - Cm H2n On. Формально Cm(H2O)n - соединение углерода и воды. Отсюда и название: угле-воды.

Основные функции углеводов:

1) энергетическая (при окислении простых сахаров, в первую очередь, глюкозы организм  получает основную часть необходимой  ему энергии);

2) запасающая (такие полисахариды, как крахмал  и глюкоген, играют роль источников  глюкозы, высвобождая ее по мере  необходимости);

3) опорно-строительная (из хитина, например, построен панцирь  насекомых).

Углеводы делят на простые или моносахариды, не способные к гидролизу, и сложные углеводы, гидрализующиеся на ряд простых. По числу атомов углерода углеводы делят на тетрозы, пентозы, гексозы и т.д., а по химическому строению - это многоатомные альдегидо- и кетоноспирты - альдозы и кетозы. [5, c. 67]

Наибольшее значение для питаания имеют гекзозы. Сложные углеводы по количеству получающихся при гидролизации простых углеводов делят на дисахариды, трисахариды и т.д. и полисахариды, дающие при гидролизе много атомов простых углеводов. Полисахариды делят на гомополисахариды, которые дают при гидролизе один вид простых углеводов и гетеросахариды, которые дают при гидролизе смесь простых углеводов и их производных.

Углеводный обмен представляет собой совокупность процессов превращений углеводов в организме человека и животных. Процесс превращений углеводов начинается с переваривания их в ротовой полости, где происходит частичное расщепление крахмала под действием фермента слюны - амилазы. В основном углеводы перевариваются и всасываются в тонком кишечнике и затем с током крови разносятся в ткани и органы, а основная часть их, главным образом глюкоза, накапливается в печени в виде гликогена.

Глюкоза с кровью поступает в те органы и ткани, где возникает потребность в ней, причем скорость проникновения глюкозы в клетки определяется проницаемостью клеточных оболочек.  В клетки печени глюкоза проникает свободно, в клетки мышечной ткани проникновение глюкозы связано с затратой энергии; во время мышечной работы проницаемость клеточной стенки значительно возрастает. В клетках глюкоза претерпевает процесс превращений на молекулярном уровне в процессе биологического окисления с накоплением энергии. [2, c. 21]

При окислении глюкозы в пентозном (аэробном) цикле образуется восстановленный никотинамид-адениннуклеотидфосфат, необходимый для восстановительных синтезов. Кроме того, промежуточные продукты этого цикла являются материалом для синтеза многих важных соединений.

Регуляция углеводного обмена в основном осуществляется гормонами и центральной нервной системой. О состоянии углеводного обмена можно судить по содержанию сахара в крови (в норме 70-120 мг%). При сахарной нагрузке эта величина возрастает, но затем быстро достигает нормы. Нарушения углеводного обмена возникают при различных заболеваниях. Так, при недостатке инсулина наступает сахарный диабет, а понижение активности одного из ферментов углеводного обмена - мышечной фосфорилазы - ведет к мышечной дистрофии.

2 Роль витаминов на метабализм углеводов

Слово «витамин» происходит от латинского слова «vita», означающего «жизнь». Витамины - группа биологически активных органических соединений, разнообразной структуры и состава, необходимых для правильного развития и жизнедеятельности организмов; относятся к незаменимым факторам питания.

Первоисточником витаминов являются растения, в которых витамины накопляются. В организм витамины поступают в основном с пищей. Некоторые из них синтезируются в кишечнике под влиянием жизнедеятельности микроорганизмов, но образующиеся количества витаминов не всегда полностью удовлетворяют потребности организма. Витамины участвуют в регуляции обмена веществ; они являются биологическими катализаторами или реагентами фотохимических процессов, протекающих в организме, а также активно участвуют в образовании ферментов. Витамины влияют на усвоение питательных веществ, способствуют нормальному росту клеток и развитию всего организма. Являясь составной частью ферментов, витамины определяют их нормальную функцию и активность. Недостаток, а тем более отсутствие в организме какого-либо витамина ведет к нарушению обмена веществ. При недостатке их в пище снижается работоспособность человека, сопротивляемость организма к заболеваниям, к действию неблагоприятных факторов окружающей Среды.

В результате дефицита или отсутствия витаминов развивается витаминная недостаточность (гиповитаминоз, авитаминоз). Причиной витаминной недостаточности может быть не только дефицит витаминов в пищевом рационе, но и нарушение их всасывания в кишечнике, транспорта к тканям и преобразования в биологически активную форму. При язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, колите, заболеваниях печени и многих других нарушается усвоение витаминов и может возникнуть их недостаточность.

Избыточный прием витаминов может также привести к заболеваниям - гипервитаминозам. Они могут возникнуть либо в результате однократного поступления в организм большой дозы витамина (обычно в форме витаминного препарата), либо в результате длительного применения витаминов в дозах, превышающих физиологические потребности организма. Чаще гипервитаминоз встречается у детей раннего возраста, когда родители без предварительной врачебной консультации дают ребенку витаминные препараты или превышают назначенные врачом дозы. Поступление витаминов в организм должно строго соответствовать его физиологическим потребностям. [4, c. 18]

Потребность в витаминах повышается в период роста организма, во время беременности и кормления грудью, во время и после болезни, при большой физической и умственной нагрузке, например при занятиях спортом, при выполнении работ, требующих большого нервно-эмоционального напряжения, а также при длительном пребывании не холоде. усвоение витаминов ухудшается в пожилом возрасте.

Вначале витамины условно обозначали буквами латинского алфавита: A, В, С, D, Е, Р и т.д. Позже были приняты единые международные названия, отражающие химическую структуру этих веществ. Все витамины делятся на водорастворимые, жирорастворимые и витаминоподобные соединения. Применение витаминов с лечебной целью - витаминотерапия - первоначально было целиком связано с воздействием на различные формы их недостаточности. С середины XX века показаний к витаминам значительно расширился. Кроме того, витамины стали широко использовать для витаминизации пищи, а также кормов в животноводстве.

Ряд витаминов представлен не одним, а несколькими родственными соединениями. Знание химического строения витаминов позволило получать их путем химического синтеза; наряду с микробиологическим синтезом это основной способ производства витаминов в промышленных масштабах. Существуют также вещества, близкие по строению к витаминам, так называемые провитамины, которые, поступая в организм человека, превращаются в витамины. К ним относятся каротины (провитамины А), некоторые стерины (эргостерин, 7-дегидгрохолестирин и др), превращающиеся в витамин D. [8, c. 20]

Существуют химические вещества, близкие по своему строению к витаминам, но они оказывают на организм прямо противоположное действие, в связи с чем получили название антивитаминов. К этой группе относят также вещества, связывающие или разрушающие витамины. Антивитаминами являются и некоторые лекарственные средства (антибиотики, сульфаниламиды и др.), что служит еще одним доказательством опасности самолечения, бесконтрольного употребления лекарств.

Углеводы делят на 3 основных класса: моносахариды, дисахариды и полисахариды. 

Моносахариды - углеводы, которые не могут быть расщеплены до более простых форм (глюкоза, фруктоза).

Дисахариды - углеводы, которые пригидролизе дают две молекулы моносахаров (сахароза, лактоза).

Полисахариды - углеводы, которые при гидролизе дают более шести молекул моносахаридов (крахмал, гликоген, клетчатка). [5, c. 44]

В пищеварительном тракте полисахариды (крахмал, гликоген; клетчатка и пектин в кишечнике не перевариваются) и дисахариды под влиянием ферментов подвергаются расщеплению до моносахаридов (глюкоза и фруктоза) которые в тонком кишечнике всасываются в кровь. Значительная часть моносахаридов поступает в печень и в мышцы и служат материалом для образования гликогена.

В печени и мышцах гликоген откладывается в резерв. По мере необходимости гликоген мобилизуется из депо и превращается в глюкозу, которая поступает к тканям и используется ими в процессе жизнедеятельности.

Продукты распада белков и жиров могут частично в печени превращаться в гликоген. Избыточное количество углеводов превращается в жир и откладывается в жировом «депо».

В организме происходит постоянное использование глюкозы различными тканями. Одним из главных потребителей глюкозы являются скелетные мышцы. Расщепление в них углеводов осуществляется с использованием аэробных и анаэробных реакций. При преобладании анаэробных реакций метаболизма глюкозы в мышцах накапливается большое количество молочной кислоты. 

Суточная потребность организма в углеводах - не менее 100-150 г. Депо глюкозы (гликоген) в печени, мышцах в среднем 300-400 г.  
При недостаточности углеводов развивается похудание, снижение трудоспособности, обменные нарушения, интоксикация организма.  
Избыток потребления углеводов может привести к ожирению, развитию бродильных процессов в кишечнике, повышенной аллергизации организма, сахарному диабету.[7, c. 82]

Витамин В1 (тиамин) - водорастворимый витамин, разрушается при тепловой обработке.

Действие: принимает активное участие в углеводном и энергетическом обмене, жировом, белковом и водно - солевом обмене, регулирует деятельность нервной системы.

Витамин В1 содержится во многих продуктах, но больше всего тиамина в дрожжах, злаках, муке (обдирной) грубого помола, в бобовых, овощах, почках, печени и мозге животных, а также в яичном желтке.

Недостаток в рационе витамина В1 проявляется в нарушении двигательной функции мышц и функций центральной нервной системы.

Витамин В2 (рибофлавин) - плохо растворяется в воде и спирте, разрушается под воздействием света.

Биологически активные формы рибофлавина синтезируются в почках, печени и других тканях. В естественном виде производные рибофлавина встречаются в дрожжах, отрубях и в злаках. Благодаря витамину В2 обеспечиваются обменные процессы в организме.

Действие: является катализатором обменных процессов в организме, участвует в построении белков, жиров и углеводов. Рибофлавин необходим для образования красных кровяных телец и роста клеток. С его помощью происходит поглощение кислорода клетками волос, ногтей и кожи.

Больше всего витамина В2 (рибофлавина) в печени, мясе, твороге, сыре и курином яйце. Много витамина В2 в зерновом зародыше и оболочке злаков: пшенице, ячмене, овсе, ржи и др.

Витамин В5 (пантотеновая кислота) - самый распространенный в природе витамин.

Пантотеновая кислота (витамин В5) получила свое название от греческого «пантотен», что означает «везде» из-за своего широкого распространения.

Пантотеновая кислота (витамин В5) играет важную роль в процессах окисления и обмена белков, жиров и углеводов. Витамин В5 необходим для синтеза гемоглобина и жизненно важных аминокислот.

Витамин В6 (пиридоксин) - хорошо растворим в воде и спирте, не растворим в эфире и жировых растворителях. Пиридоксин разрушается от воздействия света и устойчив к действию кислорода и тепловой обработке.

Важную роль пиридоксин (Витамин В6) играет в обмене веществ, необходим для нормального функционирования центральной и периферической нервных систем. Витамин В6 принимает участие в синтезе белка, гемоглобина и жизненно важных аминокислот, снижает уровень холестерина и липидов в крови.

Основные источники витамина В6 - сыр, творог, гречневая и овсяная крупы, мясо, куриное яйцо, рыба, рожь, ячмень, мука грубого помола (обдирная), отруби.

Витамин В9 (фолиевая кислота) - водорастворимый витамин, разрушается под воздействием света и при термической обработке.

Действие: фолиевая кислота участвует в окислительно-востановительных процессах организма. Витамин В9 принимает активное участие в работе кроветворительных органов. Фолиевая кислота положительно влияет на работу кишечника и печени. Витамин В9 поддерживает имунную систему и способствует образованию и нормальному функционированию белых кровяных телец.

Витамин В12 (цианопабаламин) - единственный водорастворимый витамин, способный аккумулироваться в организме. Он накапливается в печени, почках и селезенке.

Действие: витамин В12 предупреждает накопление жира в печени, улучшает потребление клетками организма кислорода. Цианопабаламин играет важную роль в регуляции работы кроветворных органов. Витамин В12 участвует в синтезе и накоплении протеина в организме, необходим при построении хрящевой ткани. Цианопабаламин повышает активность лейкоцитов и усиливает иммунитет. Витамин В12 замедляет развитие болезни у больных СПИДом. Цианопабаламин принимает участие во многих обменных реакциях. При нехватке витамина В12 в организме может развиться малокровие. [9, c. 81]

Витамин РР участвует в регуляции углеводного обмена в организме, влияя на содержание сахара, а также ряда продуктов (пировиноградную, молочную кислоты и др.) углеводного обмена в крови, а также обмена белка. 
 
Витамин РР влияет па функциональное состояние сосудистой системы. Вскоре после приема его внутрь (особенно, натощак или до еды) часто наступает своеобразное ощущение жара, сопровождающееся покраснением кожи лица, шеи и груди. Иногда это ощущение жара распространяется по всему телу, исключая конечности. Покраснение кожи вызывается расширением мельчайших кожных капилляров и артериол. Повышается также температура кожи тела.

Чтобы избежать этой неприятной побочной реакции витамин РР рекомендуют принимать внутрь вскоре после еды. В этом случае он всасывается медленнее, и описанная сосудистая реакция большей частью не наступает.

Витамин РР не изменяет артериального давления и наблюдаемое иногда снижение давления является кратковременным.

Витамин РР положительно влияет на функции желудка, поджелудочной железы, кишечника, печени. Он способствует нормализации желудочной секреции, повышению двигательной функции желудка и ускорению эвакуации его содержимого при нормальной секреторной функции. При отсутствии соляной кислоты обычно ускоренная эвакуация содержимого из желудка, наоборот, замедляется после введения витамина РР.

Витамин РР стимулирует секрецию поджелудочной железы, повышая содержание в ее соке важнейших ферментов - трипсина, амилазы, липазы.

Витамин РР влияет на важнейшие функции печени, которая более богата им, чем другие органы. При нарушениях углеводного обмена витамин РР способствует нормализации процессов образования и распада гликогена печени и положительно влияет на накопление запасов гликогена в ней. Благодаря этому быстрее восстанавливается нормальная функция печени. Это действие витамина РР объясняется, по-видимому, стимулирующим влиянием его на вырабатываемый поджелудочной железой гормон - инсулин, который усиливает процессы образования гликогена и снижает его распад, в результате чего в печени повышается накопление гликогена.

Биотин играет важную роль в углеводном обмене, взаимодействуя с гормоном поджелудочной железы инсулином. Кроме того, биотин участвует в производстве так называемой глюкокиназы - вещества, которое «запускает» обмен глюкозы.

Глюкокиназа вырабатывается в печени, там же, где хранится биотин. Это особенно важно для диабетиков, у которых содержание глюкокиназы в печени понижено. Благодаря добавкам биотина (от 5 до 15 миллиграммов в день) врачам удается существенно улучшить обмен глюкозы у больных диабетом. [7, c. 126]

Немалую роль играет биотин и в синтезе гликогенов - накапливаемых в печени и мышцах углеводов, а также в усвоении этих запасов и в так называемом глюконеогенезе, в процессе которого 16 из 22 аминокислот преобразуются в глюкозу. Этот процесс исключительно важен для поддержания стабильного уровня сахара в крови. Таким образом биотин стабилизирует содержание сахара в крови. 

Он помогает также усваивать белок и в обмене веществ является важным союзником других витаминов группы В, таких как фолиевая и пантотеновая кислоты и витамин В12. Кроме того, он участвует в разложении жирных кислот и в сжигании жира.

Поскольку биотин содержит серу, его можно назвать витамином красоты для кожи, волос и ногтей. Другими словами, кто хочет быть красивым и производить приятное впечатление на людей, не должен игнорировать биотин. Дело в том, что коже, волосам и ногтям необходима сера, и кто-то должен ее туда доставлять. Биотин зарекомендовал себя как идеальное транспортное средство, которое всегда доставляет свой груз серы строго по назначению.

Поскольку биотин контролирует обмен жиров и преимущественно находится в клетках кожи и волос, он, естественно, влияет на содержание жира в коже.

Поскольку биотин оптимизирует использование жирных кислот в организме и делает кожу головы менее маслянистой, он может улучшать общую структуру и внешний вид волос. Хотя утверждения о том, что он стимулирует рост волос, не подкреплены никакими опубликованными исследованиями, добавки биотина от 5 до 15 мг в день безусловно останавливают выпадение волос у лысеющих мужчин, вызванное дефицитом биотина. Однако мужскоеоблысение, имеющее гормональную природу, - это совсем другое дело.

Еще одна важная задача биотина заключается в том, чтобы связывать двуокись углерода с пуринами, в которых содержится наследственная информация нашего организма. Он требуется и для синтеза гемоглобина - пигмента красных кровяных телец. 

Заключение

Нормальный обмен веществ в организме, при котором совершаются многочисленные сложные превращения белков, жиров, углеводов и других веществ, и которые приходят в организм человека с пищей, подразумевает нормальный здоровый образ жизни человека. Причем, очевидно, при нормальном обмене веществ речь идет не только о количестве потребляемой пищи, какой бы высоко или низкокалорийной она не была, но и о культуре питания.

Ожирение или избыточное отложение жира, как результат деформированного обмена веществ, является результатом не избытка энергии из потребляемых продуктов питания, а определяется характером потребляемых продуктов, то есть их составом - содержанием в них белков, жиров и углеводов.

Список использованной литературы

1. Большая Медицинская Энциклопедия. Под ред.  Б. В. Петровского. Издание 3-е. М., «Советская Энциклопедия», 1980.
2. Книга для чтения по органической химии. Пособие для учащихся. М., Просвещение, 1995.
3. Краткая медицинская энциклопедия. В трех томах. М., 1993.
4. Мартинчик А.Н., Королев А.А., Трофименко Л.С. Физиология питания, санитария и гигиена: Учеб. пособие. - М.: Академия, 2010.
5. Матюхина З.П. Основы физиологии питания, гигиены и санитарии: Учебник. - М.: Академия, 2011.
6. Павлов И.Ю., Валненко Д.В., Москвичев Д.В. Биология. Словарь-справочник. Ростов-на-Дону, 2007.
7. Популярная медицинская энциклопедия в одном томе. Под ред. Б.В. Петровского. М.: С Э., 1993
8. Рудзитис Г.Е. Фельдман Ф.Т. Химия: Органическая химия. Учебник для 10-х классов средней школы. М.: Просвещение, 2001.
9. Физиология человека. По общей редакцией профессора Н.В. Зимкина. 1995