Регуляция обмена углеводов
В регуляции постоянства концентрации сахара в крови главную роль выполняет печень. При избыточном поступлении углеводов в организм в печени происходит накопление гликогена, а при недостаточном поступлении, наоборот, гликоген, в ней распадается до глюкозы. Таким образом поддерживается нормальное количество сахара.
Постоянство содержания глюкозы в крови, гликогена в печени регулируется нервной системой. На обмен углеводов оказывает влияние кора больших полушарий головного мозга. Доказательством этого является повышение сахара в моче у студентов после трудного экзамена. Центр углеводного обмена находится в гипотоламусе и продолговатом мозге.
Влияние гипоталамуса и коры больших полушарий на углеводный обмен осуществляется преимущественно посредством симпатической нервной системы, которая вызывает усиленную секрецию адреналина надпочечниками.
Большое значение в углеводном обмене имеют железы внутренней секреции — поджелудочная, щитовидная, надпочечники, гипофиз и др., которые под действием ЦНС регулируют ассимиляцию и диссимиляцию углеводов.
Гормон поджелудочной железы инсулин переводит глюкозу в гликоген и тем самым уменьшает количество сахара в крови.
Адреналин и гликогон увеличивают расщепление гликогена в печени, в мышцах, вследствие чего увеличивается содержание сахара в крови.
Следовательно, инсулин — это сахаропонижающий гормон, гликогон — сахароповышающий.
При снижении концентрации сахара в крови возбуждается центр углеводного обмена в гипоталамусе, который дает импульсы поджелудочной железе, и она увеличивает выработку глюкагона до тех пор, пока содержание глюкозы за счет распада гликогена не увеличится до нормального уровня.
ЛИПИДНЫЙ ОБМЕН И ЕГО РЕГУЛЯЦИЯ
Физиологическая роль липидов в организме заключается в том, что они входят в состав клеточных структур (пластическое значение липидов) и они используются как богатые источники энергии (энергетическое значение липидов).
Липиды составляют в среднем 10–20 % массы тела животных. В основном это триглицериды, содержащие преимущественно насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты. У свиней при сальном откорме, у валухов или волов содержание липидов возрастает до 35–50 %, а у курдючных овец масса жира иногда превышает 50 % живой массы.
Жиры играют важную роль в регуляции теплового баланса. Плохо проводя тепло, жировой слой ограничивает теплоотдачу. Эластичная жировая ткань в качестве своеобразной подкладки для ряда внутренних органов (почки, сердце) способствует фиксации их в полости тела и служит для защиты от механических воздействий.
К жироподобным веществам относятся фосфатиды, стерины, воски и др. вещества. Основным их представителем является ацетилхолин, которого много в нервных тканях. Синтез фосфатидов происходит из нейтральных жиров, фосфорной кислоты и азотистого основания — холина.
Комплекс липидов с белками получил название липопротеидов. Циркулирующие в крови липопротеиды являются важным резервом жира, так как под влиянием особого фермента — липопротеиновой липазы из жира, входящего в состав липопротеидов, могут освобождаться жирные кислоты.
Стерины представляют собой сложные соединения. К ним относятся гормоны коркового слоя надпочечников, мужские и женские половые гормоны, соли желчных кислот, холестерин и витамин Д. Так, холестерин является важным компонентом клеток, часть его поступает с пищей, а часть синтезируется из жиров, белков и углеводов. Холестерин открыт в 19 веке при исследовании желчных камней. Холестерин способен связывать ядовитые вещества, поступающие в организм или образующиеся в нем, и даже обеззараживать их. Он участвует в образовании желчных кислот, кальциферола, гормонов коры надпочечников и половых гормонов. Однако холестерин при нарушении его обмена способствует возникновению серьезных заболеваний — атеросклероза, желчекаменной болезни и, по данным некоторых ученых, даже злокачественных опухолей. У человека массой 70 кг содержится около 140 г холестерина, больше всего его в надпочечниках и нервной системе.
Жиры в желудочно-кишечном тракте превращаются в глицерин и жирные кислоты. Глицерин, растворяясь в воде, всасывается. Жирные кислоты, соединяясь с желчными кислотами, всасываются, а, соединяясь с глицерином, образуют нейтральный жир — триглицерид.
Прежде чем попасть в кровь или лимфоидный сосуд, этот жир приобретает белковую оболочку и образует хиломикроны разновидность липопротеидов. Хиломикроны попадают в лимфатическое русло, а затем в легкие. В легких имеются особые клетки — гистиоциты, способные захватывать жир. Следовательно, легкие предохраняют артериальную кровь от избыточного поступления жира. В легких жир не только задерживается, но и расщепляется, происходит окисление освободившихся жирных кислот. При этом освободившееся тепло согревает поступивший в легкие холодный воздух.
Неиспользованные жиры откладываются в жировых депо, которыми являются подкожная клетчатка, сальник, брыжейка и др.
Источником жира могут быть углеводы. У крупного рогатого скота источником жира являются ЛЖК.
У молодых (новорожденных) животных бурый жир, выполняет функцию поддержания температурного гомеостаза.
Поскольку основную часть рациона сельскохозяйственных животных составляют целлюлоза и белки, то источником жира в организме, помимо липидов, служат углеводы и белки. Например, из 100 кг крахмала может образоваться 41 кг жира, из такого же количества белка — 51 кг жира. Но жиры корма нельзя целиком заменить углеводами и белками, так как незаменимые жирные кислоты в организме не синтезируются и должны обязательно поступать с кормом.