Углеводный обмен в организме человека кратко

Обновлено: 30.06.2024

Углеводный обмен - это многокомпонентный процесс полного метаболизма различных углеводов в организме человека. Представляет собой сложную цепь реакций, происходящих на разных уровнях, начиная от первичного превращения и всасывания простых углеводов в кишечнике и заканчивая образованием углеводистых соединений из других, в том числе белковых, компонентов. Является важнейшей составляющей деятельности человеческого организма, так как более 65 процентов пищи, поступающей в процессе питания, состоит из углеводов.

Совокупность процессов, протекающих в организме человека, включающих превращение моносахаридов и их производных, гомо-, гетерополисахаридов и различных углеводсодержащих биополимеров носит название углеводного обмена. Его результатом является снабжение организма энергией, осуществление межмолекулярных взаимодействий и процессов передачи биологической информации.

Этапы углеводного обмена

Процесс включает в себя:

Пищеварительный этап (переваривание начинается в желудке и заканчивается в тонком кишечнике с участием поджелудочного и кишечного соков, амилазы, лактазы, мальтазы, инвертазы).
Промежуточный (глюкоза поступает в печень по воротной вене, где происходят гликогенез и неогликогенез, а также гликогенолиз, аналогичные процессы протекают в мышечных тканях).
Конечный этап (выделение продуктов обмена — воды и углекислого газа из организма).

Причины нарушения углеводного обмена и связанные с ним заболевания

Расстройства метаболизма углеводов делятся:

на гипогликемии (снижение уровня глюкозы в плазме крови);
гликогенозы (патологии углеводного обмена врожденного либо наследственного характера, проявляющиеся избыточным накоплением гликогена в клетках организма);
гексоземии (повышенное содержание гексоз в крови);
гипергликемии (повышение глюкозы в плазме крови);
сахарный диабет (нарушения всех звеньев метаболизма углеводов).

Группа нарушений углеводного обмена — гипогликемии, могут быть обусловлены:

заболеваниями печени (гепатоз, гепатодистрофия, ферментопатии);
нарушениями пищеварения (проблемы при полостном переваривании углеводов, пристеночном расщеплении и абсорбции);
болезнями почек (нарушение реабсорбции глюкозы в проксимальных канальцах нефрона);
эндокринопатиями (глюкокортикоидная недостаточность, дефицит Т3 и Т4, СТГ, катехоламинов, глюкагона);
углеводным голоданием (из-за нарушений питания);
длительной и значительной физической работой.

Расстройства углеводного обмена в виде гликогенозов развиваются по причине мутаций генов, которые кодируют синтез ферментов расщепления либо образования гликогена. К таким заболеваниям относят болезнь Гирке, болезнь Помпе, болезнь Андерсена, болезнь Таруи, болезнь Хага и др.

Нарушения углеводного обмена группы гексоземий включают в себя галактоземию врожденного или наследственного характера, а также фруктоземию с врожденной непереносимостью фруктозы, возникающую по причине недостаточности альдолазы В.

Гипергликемии — расстройства углеводного обмена, которые развиваются по таким причинам:

эндокринопатии (избыток эффектов гипергликемизирующих факторов и дефицит эффектов инсулина);
психогенные и неврологические расстройства (психическое возбуждение, стресс-реакции, каузалгии);
переедание (долгое избыточное употребление сладостей и легкоусвояемых углеводов);
патологии печени (печеночная недостаточность).

Сахарный диабет — распространенное нарушение углеводного обмена. Подразделяется на инсулинзависимый и инсулиннезависимый. Причинами сахарного диабета считаются:

дефицит инсулина (генетические дефекты β-клеток островков Лангерганса; вирусы, тропные к β-клеткам; иммунные факторы; эндогенные токсические вещества; воспалительные процессы; физические и химические факторы);
недостаточность эффектов инсулина (нейро- или психогенных факторы; контринсулярных факторы; дефекты инсулиновых рецепторов и пострецепторные нарушения в клетках-мишенях).

Лечение и профилактика нарушений углеводного обмена

Терапия направлена на нормализацию метаболизма углеводов в организме. Лечение разрабатывается индивидуально исходя из типа и выраженности патологии углеводного обмена.

Профилактика нарушений метаболизма заключается в правильном сбалансированном питании, своевременном лечении возникающих заболеваний печени, почек, эндокринных желез.

Статистика неутешительна: каждый 4 житель России имеет то или иное нарушение углеводного обмена. Например, сахарный диабет представляет собой настоящую эпидемию XXI века и занимает седьмое место среди основных причин смертности.
Лабораторные анализы — это то, без чего невозможно диагностировать нарушения углеводного обмена и, в конечном итоге, назначить правильное лечение.

Что такое углеводный обмен?

Углеводный обмен — цепочка процессов превращения моно- и полисахаридов в организме. Именно благодаря углеводному обмену клетки обеспечиваются энергией, происходит синтез и распад гликогена, формируются структуры, выполняющие защитные и другие специфические функции.

Начинается углеводный обмен с расщепления в желудочно-кишечном тракте поступающих с пищей сложных сахаридов до простейших углеводных соединений, а заканчивается — глюконеогенезом, приводящим к образованию глюкозы из неуглеводных продуктов. Глюконеогенез наряду с некоторыми другими процессами углеводного обмена поддерживает в крови уровень глюкозы, необходимый для нормального функционирования многих клеток, тканей и органов.

Сбой метаболизма углеводов отрицательно влияет на весь организм и может приводить к серьезным эндокринным заболеваниям, патологиям печени и почек, нарушению работы нервной, иммунной, сердечно-сосудистой системы.

Как проводится диагностика нарушений углеводного обмена?

Первостепенная роль в диагностике нарушений углеводного обмена принадлежит лабораторным методам исследования, которые способны выявить:

гипергликемию — повышенную концентрацию глюкозы в крови. Причинами гипергликемии могут быть сахарный диабет 1 и 2 типа, нарушение толерантности к глюкозе (НТГ), гестационный сахарный диабет, усиленная выработка контринсулярных гормонов;
гипогликемию — низкую концентрацию глюкозы в крови. Провоцирующими факторами являются патологии печени и почек, избыточная выработка инсулина поджелудочной железой, длительное углеводное голодание, гликогенозы — наследственные патологии, при которых происходит избыточное отложение гликогена в клетках организма;
глюкозурию — наличие глюкозы в моче. Глюкоза в урине может появляться при сахарном диабете, остром панкреатите, органических поражениях почек, менингитах, энцефалитах.

Существует 4 основных лабораторных теста, которые применяются для диагностики нарушений углеводного обмена. Рассмотрим подробно особенности каждого из них.

1. Анализ крови на глюкозу

Показаниями для проведения исследования являются:

наличие симптомов диабета 1 типа — частое мочеиспускание, резкое снижение веса, повышенный аппетит, запах ацетона изо рта;
факторы риска развития сахарного диабета 2 типа — наследственная предрасположенность, возраст более 45 лет, ожирение, гипертония, нарушение липидного обмена;
обнаружение глюкозы в анализе мочи;
беременность. Исследование в обязательном порядке проходят все беременные после 20 недели гестации, когда повышена вероятность развития гестационного диабета;
нарушение толерантности к глюкозе;
сахарный диабет 1 и 2 типа. Исследование используется для оценки компенсации углеводного обмена у диабетиков;
патологии гипофиза, щитовидной железы, печени.

Также тест на определение глюкозы в крови может быть частью профилактических обследований.

Подготовка к анализу заключается в следующем:

Забор биоматериала может осуществляться из пальца или вены. Исследование венозной крови является более информативным.

В результате исследования могут быть диагностированы нарушение толерантности к глюкозе, сахарный диабет. Нормы анализа, а также показатели при НТГ и сахарном диабете представлены в таблице.

От скорости и стабильности обмена веществ зависит не только внешний вид человека, но и состояние его здоровья. Ведь от этого процесса зависит, насколько оперативно клетки организма получают необходимые питательные элементы. Обычно люди стремятся нормализовать метаболизм в рамках диеты. Однако его улучшение можно рассматривать и как дополнительный способ лечения различных заболеваний (конечно, в комплексе с основной терапией). Разберемся, что поможет его наладить.

Что такое обмен веществ

В клетках постоянно происходят химические реакции. Под действием ферментов одни поступающие с пищей соединения распадаются, другие – образовываются. Это основа жизнедеятельности любого организма. Совокупность этих реакций и называют обменом веществ или метаболизмом.

Состоит процесс из двух стадий:

Катаболизм (диссимиляция) – сложные молекулы распадаются на простые с высвобождением энергии.
Анаболизм (пластический обмен) – продукты распада, образовавшиеся на предыдущей стадии, соединяются в новые сложные молекулы.

Так, под действием гормона инсулина глюкоза распадается на две молекулы лактата (молочной кислоты), углекислый газ и воду. Этот катаболический процесс называется гликолиз. Если в организме глюкозы не хватает (из-за голода), глюкоза может восстанавливаться. Это уже анаболический процесс – глюконеогенез.

Что такое базальный обмен

Это скорость переработки питания в энергию, необходимая для поддержания минимальной жизнедеятельности. Она показывает, сколько калорий необходимо организму, чтобы оставаться здоровым при температуре воздуха 20 градусов по Цельсию и в отсутствие физических нагрузок.

Определяется этот показатель, исходя из:

Существует много методик его расчета. Наиболее популярной является формула Харриса и Бенедикта: 66,5 + (13,75 x масса в кг) + (5 x рост в см) - (6,75 x возраст в годах) для мужчин и 66,5 + (9,55 x масса в кг) + (1,8 x рост в см) - (4,7 x возраст в годах) для женщин.

На базальный обмен приходится до 75% потребляемых калорий. Еще 10% сжигается непосредственно в процессе пищеварения. Остальное уходит во время физических нагрузок.

Почему происходит замедление метаболизма

Чем быстрее протекает обмен веществ в теле человека, тем быстрее перерабатываются поступающие с питанием микроэлементы. Если он замедляется, органы не получают энергию вовремя. А жиры, вместо того чтобы сжигаться, откладываются в виде лишних килограммов. Случается это по разным причинам:

возрастные изменения (с годами метаболизм замедляется);
наследственная предрасположенность;
эндокринные патологии (неудовлетворительное состояние щитовидной железы, поджелудочной железы, надпочечников);
неправильное питание (полный отказ от углеводов, дефицит белка);
длительное голодание;
недостаток жидкости;
дефицит витамина D, железа, кальция;
стрессы;
интоксикация (включая алкогольную).

С первыми двумя факторами ничего сделать нельзя. Ускорить метаболизм можно, влияя на все остальные. Здоровый образ жизни – залог нормального обмена веществ. Удастся его наладить – и с фигурой все будет в порядке.

Вредно ли ускорение обмена веществ

Мы выяснили, что замедление химических реакций приводит к тому, что клетки несвоевременно получают питание. Из-за этого начинаются дисфункции разных систем организма. Следовательно, замедленный метаболизм нужно ускорять. Но безгранично это тоже делать нельзя.

Отклонение от нормы в любую сторону полезным не бывает. Люди страдают и от слишком быстрого обмена веществ. У них может быть сниженная масса тела, вплоть до истощения. К тому же скорость метаболических процессов влияет на продолжительность жизни.

Если они протекают слишком быстро, ускоряется и деление клеток. Их ресурс не безграничен. Чем быстрее они завершают цикл деления, тем быстрее человек стареет. Соответственно, продолжительность жизни сокращается. Поэтому нельзя переусердствовать в ускорении обменных процессов.

Методы для ускорения метаболизма

Когда люди хотят похудеть, они не всегда задумываются, что нужно нормализовать обмен веществ. Изнуряя себя физическими упражнениями, но при этом неправильно питаясь, желаемой цели не достичь. А жесткая диета и вовсе может привести к обратному эффекту. Организм в условиях голодания начнет стремительно запасать питательные вещества, и вес только увеличится.

Так что метаболизмом нужно заниматься в первую очередь. Большинство методов доступны в домашних условиях:

нормализовать режим питания;
сократить потребление сахара и соли;
вести умеренно подвижный образ жизни;
отказаться от вредных привычек;
спать не менее семи часов в сутки;
пить достаточное количество воды;
чаще бывать на улице, впитывать солнечные лучи.

Желающим наладить обмен веществ стоит своевременно лечить малейшие сбои эндокринной системы. Главную роль в метаболизме играет щитовидная железа. Ее гипофункция тормозит обменные процессы.

Правильное питание для нормализации обменных процессов

Разумное отношение к собственному питанию позволяет наладить, а при необходимости и восстановить метаболизм. Оно должно быть регулярным, то есть каждый день в одно и тоже время следует съедать примерно одинаковый объем.

Периодичность – не менее трех раз в день, но лучше разделить суточный рацион на пять-шесть приемов. Небольшие порции быстрее перерабатываются, и клетки не испытывают голодания в течение дня.

Продукты, улучшающие обмен веществ

Важно не только, как питаться, но и чем. Отдельные продукты способны решить проблемы, нарушающие нормальный обменный процесс. Рассмотрим, откуда можно получить элементы, необходимые для эффективного метаболизма.

ЭлементПродукты, из которых их можно взятьБелок

яйца (особенно сваренные вкрутую);
мясо (говядина и нежирная свинина);
птица;
печень;
рыба;
бобовые;
орехи;
сыры.

рис;
злаковые каши;
капуста;
кабачки;
перец;
лук;
грибы;
изюм и курага.

рыба (лосось, кета, сельдь);
печень трески;
устрицы;
грибы;
козье молоко;
яичные желтки;
сливочное масло.

субпродукты (печень, почки, ливер);
морская капуста;
мясо (говядина);
орехи;
какао;
кунжут;
айва;
гриб сморчок;
пшеничные отруби.

молоко;
творог;
рыба;
орехи;
капуста;
цветная капуста и брокколи;
твердые сорта сыра;
кунжут;
зелень;
бобовые;
виноград.

Какие продукты лучше исключить

Если есть продукты, ускоряющие метаболизм, то есть и те, что его замедляют. Желающим нормализовать процесс, лучше отказаться от употребления:

простых углеводов – содержатся в картофеле, бананах, бахчевых, кукурузе, мучных продуктах, сладостях;
трансжиров – присутствуют в полуфабрикатах, колбасах, майонезе, консервированных продуктах;
искусственных подсластителей;
алкогольных напитков.

Наиболее спорные продукты – это сырые овощи. С одной стороны, они богаты микроэлементами, важными для насыщения клеток. С другой – способны тормозить обменные процессы из-за содержащейся в них растительной клетчатки.

Для достижения баланса диетологи рекомендуют часть овощей варить. Сырыми можно смело употреблять те, в которых содержатся углеводы, витамины, железо. А те, где ускорителей метаболизма нет, лучше отварить.

Как улучшить обмен веществ и похудеть

Метаболические нарушения часто становятся причинами появления лишнего веса. Отложение жира и набор мышечной массы – это схожие анаболические процессы. Различаются они с катаболической точки зрения. Ускорение расщепления полезно для похудения, но становится препятствием для наращивания мышц.

Поэтому спортсменам рекомендуют замедлять метаболизм, а тем, кто стремится похудеть, напротив, его нужно ускорять. В этом помогают:

разминка до первого приема пищи;
интенсивные аэробные упражнения в течение дня;
употребление большого количества воды;
добавление специй в еду;
употребление зеленого чая;
расслабляющие занятия для снижения стресса.

Иногда, чтобы восстановить форму, достаточно скорректировать метаболические процессы. Это поможет похудеть без разрушающих здоровье диет и нагрузок на пределе сил. Однако это подействует в отношении здорового человека.

Препараты, ускоряющие метаболизм

Отметим сразу: не стоит пытаться наладить обмен веществ медикаментозным путем без помощи эндокринолога. Все препараты так или иначе связаны с гормонами. Бесконтрольный прием может нарушить баланс.

Назначая препараты, которые улучшают метаболизм, врач стремится вылечить заболевание, которое его замедлило (гипофункция щитовидной железы, дефицит кальция, йода и другие). Также существует группа медикаментов, стимулирующих обменные процессы, – метаболики:

анаболики – стимулируют синтез белка;
гипогликемические средства – способствуют распаду глюкозы;
гиполипидемические препараты – регулируют уровень холестерина и фосфолипидов.

В эту же группу можно отнести ферменты и антиферменты. Их прием восполняет дефицит или снижает повышенную концентрацию катализаторов, необходимых для протекания обменных процессов.

Что будет, если не устранять метаболические нарушения

Восстанавливать обмен веществ необходимо не только для того, чтобы похудеть. Лишний вес – это лишь одна из возможных угроз. Хотя и он впоследствии приводит к разнообразным заболеваниям.

Само нарушение метаболизма ведет к недополучению организмом требуемых веществ. В результате растет риск:

сахарного диабета;
железодефицитной анемии;
нарушений пищеварения;
бесплодия;
замедления вывода шлаков с последующей интоксикацией;
дистрофических процессов опорно-двигательного аппарата;
задержки развития (у детей и подростков).

В идеале лучше вообще не допускать метаболических нарушений. Есть много способов их профилактики, что под силу любому человеку. Но на некоторые причины таких отклонений мы повлиять не можем (наследственность или возраст). Поэтому стоит внимательно прислушиваться к сигналам организма, чтобы распознать замедление обмена веществ на ранних этапах.

Как понять, что пора улучшать метаболизм

Знать, как улучшить обмен веществ в организме, полезно. Но не менее важно уметь распознать, когда это необходимо. Тело само подскажет, что недополучает полезные элементов, через:

расстройства пищеварения без видимой причины;
колебания веса;
ломкость волос и ногтей;
боли в мышцах, не связанные с физическими нагрузками;
сыпь на коже;
отеки лица и ног;
участившиеся поводы для обращения к стоматологу.

Не стоит думать, что это пройдет само или что это нестрашно. Лучше сразу обратиться к эндокринологу и сдать анализы. Основной акцент делается на биохимический анализ крови и тесты на концентрацию гормонов. Каких именно – подскажет врач на основе сопутствующих симптомов. Далее возможны консультации со смежными специалистами: гинекологом, гастроэнтерологом, гематологом, ревматологом.

Токарева Людмила Георгиевна, врач-терапевт медицинских кабинетов 36,6

ИМЕЮТСЯ ПРОТИВОПОКАЗАНИЯ, ПЕРЕД ПРИМЕНЕНИЕМ НЕОБХОДИМО ПРОКОНСУЛЬТИРОВАТЬСЯ СО СПЕЦИАЛИСТОМ

Врачи-специалисты

Акции

Наши клиники в Санкт-Петербурге

Автово
Проспект Ветеранов
Ленинский проспект

Девяткино
Гражданский проспект
Академическая

Функции углеводов :

Энергетическая;
Антикоагулирующая;
Структурная;
Механическая (углеводы входят в состав соединительной ткани);
Гомеостатическая, заключается в поддержании осмотического давления крови и водно-электролитного баланса.

Разновидности углеводов.

Моносахариды – это класс углеводов, особенностью которого является невозможность расщепления до простых форм.
Дисахариды при гидролизе дают несколько молекул моносхаров.
Полисахариды дают при гидролизе более 6 молекул моносахаридов.

В процессе пищеварения дисахариды и полисахариды расщепляются и всасываются в кровь, другая их часть поступает в мышцы и печень, где служит материалом для образования гликогена. Если происходит избыточное потребление углеводов, то они превращаются в жир.

Нарушения углеводного обмена

К общим симптомам недостатка углеводов можно отнести обменные нарушения, снижение трудоспособности, похудение, интоксикацию организма. Избыток же углеводов проявляется в виде ожирения, развития бродильных процессов, сахарного диабета.

Углеводный обмен включает в себя процессы усвоения углеводов, их расщепление и образование конечных продуктов. Выделяют несколько видов нарушения углеводного обмена:

Нарушение всасывания углеводов и гидролиза. Возникает при недостаточном количестве амилолитических ферментов. В данном случае поступающие углеводы не разделяются до моносахаридов, и не происходит процесс их всасывания. Так же всасывание углеводов нарушается при сбое фосфорилирования глюкозы. Причинами нарушения углеводного обмена может послужить гипоксия, гиповитаминоз В1, нарушение в работе печени.
Нарушение расщепление и синтеза гликогена. При возбуждении ЦНС происходит увеличение распада гликогена. Снижение же возникает вследствие воспалительных процессов, происходящих в печени, например при гепатите В. На этой почве могут развиваться различные болезни, такие как гликогеноз (накапливание гликогена в органах), Болезнь Гирке (гликогеноз с врождённым недостатком фермента, входящего в состав клеток почек и печени).
Выделяют следующие разновидности нарушения уровня промежуточного обмена углеводов:

Расстройства функции печени, при которых развивается ацидоз и гиперлакцидемия.
Гипоксические состояния. Происходит очень большое накопление пировиноградной и молочной кислоты в крови и тканях. Так же возникает ацидоз.
Гиповитаминоз В1. В данном случае пировиноградная кислота, являющаяся ядом для нервных окончаний, скапливается в организме. В результате этого у больного нарушается чувствительность, возникает паралич, невриты и другие заболевания.

Гипергликемия вызывает повышение уровня сахара. Выделяют следующие разновидности этого заболевания:

Алиментарная. Возникает вследствие приёма большого количества сахара.
Гормональная. Развивается на почве нарушения функции эндокринных желез.
Эмоциональная.
При некоторых видах наркоза.
На фоне недостаточности инсулина.

Анализы, проводящиеся в нашей лаборатории

Гликозилированный гемоглобин

Гликозилированный гемоглобин - это показатель, который отражает среднее содержание сахара за длительный промежуток времени. Он образуется в результате присоединения глюкозы к гемоглобину А. Скорость этой реакции напрямую зависит от уровня глюкозы в крови в период срока жизни эритроцитов. По высокому результату данного показателя можно судить о большей вероятности развития осложнений сахарного диабета.

Анализ назначается в следующих случаях:

Диагностика сахарного диабета;
Мониторинг лечения сахарного диабета;
Проводится дополнительно, после глюкозотолерантного теста, при диагностике вялотекущего диабета и преддиабета;
При беременности на наличие скрытого диабета;
Определения уровня компенсации сахарного диабета.

Как подготовиться к проведению анализа?

Анализ на глюкозу

Глюкоза - это основной представитель углеводов в плазме крови. Она является наиболее ценным питательным веществом для клеток. Наиболее сильно в ней нуждается центральная нервная и мышечная системы, эритроциты, мозговое вещество почек. Регулирование уровня глюкозы осуществляется гормонами.

Показания к сдаче анализа:

Патология гипофиза, надпочечников, поджелудочной или щитовидной железы;
Заболевания печени;
Гипертония;
Ожирение;
Нарушение толерантности к глюкозе;
Диабет у беременных
Мониторинг и диагностика сахарного диабета.

Подготовка к проведению исследования

Кровь на анализ сдаётся только натощак в утренние часы. Результаты, полученные в ходе обследования, может расшифровать врач и с их учётом установить точный диагноз.

Читайте также: