Белки для чего нужны организму человека

Белковая недостаточность

Белковая недостаточность – это болезненное состояние человеческого организма, которое связано либо с усиленным распадом белка, либо с его недостаточным поступлением и последующим усвоением. Действительно сильный дефицит поступления белков вместе с пищей может развиться у тех, кто недоедает долгое время, придерживается монодиет или же практикует вегетарианство. Вторичный дефицит белка связан с его повышенным распадом и наблюдается у людей, страдающих от различных заболеваний, включая наследственные нарушения обмена веществ, тяжелые инфекционные болезни, патологии почек и ожоги.

Организм использует белки в качестве строительного материала, поэтому даже при легкой форме белковой недостаточности, которая может проходить без всяких внешних симптомов, кожа становится слишком сухой, а рост волос и ногтей замедляется. При тяжелой форме дефицита белка нарушается нормальная работа всех систем и органов. Для детей белковая недостаточность особенно опасна: она может спровоцировать замедление роста, повлиять на формирование мышц и на развитие умственных способностей.

Крайне важно своевременно обнаруживать дефицит белка и устанавливать его причины: это позволит избежать осложнений, которые могут даже представлять угрозу жизни.

Симптомы недостатка белка

Легкие формы дефицита белка обычно проходят без всяких симптомов. Единственное исключение – наследственные дефициты определенных аминокислот, которые являются структурными компонентами белковых молекул. Характерные симптомы таких дефицитов обычно наблюдаются еще в раннем детстве.

Внешние симптомы белковой недостаточности:

Симптомы со стороны нервной системы:

Симптомы со стороны костно-мышечной системы:

Симптомы со стороны органов пищеварения:

Кто в группе риска белковой недостаточности?

Диагностика белковой недостаточности

В первую очередь дефицит белка можно заподозрить у пациентов с низкой массой тела, а также у лиц с симптомами заболеваний, для которых дефицит белков характерен. Чтобы подтвердить данный диагноз, специалисты проводят различные исследования.

Лабораторные исследования, которые проводятся для диагностики дефицита белка:

Дополнительные исследования, которые проводятся для диагностики дефицита белка:

Лечение белковой недостаточности

При лечении белковой недостаточности основной упор делается на то, чтобы восполнить объем белка и нормализовать его обмен. Параллельно с этим специалисты лечат основную болезнь.

Само лечение может включать в себя следующие пункты:

Источник

Белки – основа пищи

А. В. Гроздова, главный редактор журнала «Практическая диетология»

Слово «белок» в переводе с греческого означает «первое, важное». И это неспроста. Белки – основной материал, из которого великий архитектор – природа – строит жизнь. Сама жизнь – это форма существования белковых тел. Ибо каждая клетка живого организма содержит белки, которые служат основным пластическим материалом, из которого строятся ткани человеческого организма. Он делает возможным основные проявления жизни: пищеварение, обмен веществ, сократимость мышц, раздражимость тканей, способность к росту, размножение и даже высшую форму движения материи – мышление.

Важным элементом рационального питания служит его белковая полноценность. Проявление в организме биологических свойств различных компонентов пищи, особенно витаминов, происходит наиболее полно только на фоне достаточного белкового питания. Процессы синтеза в организме также находятся в зависимости от уровня белкового питания. Так, синтез фосфатидов, играющих важную роль в нормализации жирового и холестеринового обмена, ограничивается или полностью прекращается при недостатке белков в питании.

В организме человека постоянно отмирает и распадается множество клеток. Для того чтобы построить новые клетки взамен старых, опять-таки нужен строительный материал, и прежде всего белок. Из белка строится не только цитоплазма клеток, но и ферменты гормоны и другие биологически активные вещества, регулирующие обмен веществ.

Так, недостаток белка в питании приводит к резкому отставанию развития ребенка и значительным нарушениям в здоровье взрослых: падает трудоспособность, понижается сопротивляемость организма к простудным и инфекционным заболеваниям.

Хотите больше новой информации по вопросам диетологии?
Оформите подписку на информационно-практический журнал «Практическая диетология»!

Что внутри?

В состав белковой молекулы входит несколько основных химических элементов – углерод, водород, кислород, азот, а также сера, фосфор и некоторые другие. Несмотря на это, молекулы белков сложны и бесконечно разнообразны, как разнообразны проявления жизни.

Есть в строении белков одно общее: они состоят из аминокислот. Всего в состав молекул белка их входит 20 наименований. Большая часть аминокислот может образовываться в организме человека из других аминокислот. Такие аминокислоты называют заменимыми.

Однако десять аминокислот не могут синтезироваться (образовываться) в организме, поэтому они называются незаменимыми. Это лизин, лейцин, изолейцин, треонин, триптофан, валин, метионин, фенилаланин, цистеин, аргинин. Они должны обязательно поступать готовыми с пищей и в таких количествах и соотношениях, как это необходимо нам для построения белков нашего тела.

На основе многолетних исследований Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) определила идеальное соотношение незаменимых аминокислот в 1 г пищевого белка (см. табл. № 1). В этот перечень включены и две заменимые АК – цистин и тирозин, так как они могут в известной степени восполнять недостаток незаменимых АК – метионина и фенилаланина.

Источники белка

Больше всего белка содержится в продуктах животного происхождения: в сыре (около 25 г на 100 г продукта), в мясе и рыбе (16–20 г), в яйцах (13 г), в твороге (14 г).

Содержатся белки и в продуктах растительного происхождения (преобладают они в горохе и фасоли [22–23 г]). Однако в большинстве растительных белков заметно не хватает одной или двух незаменимых аминокислот. Так, белок пшеницы содержит лишь половину требуемого лизина, а в белке картофеля или гороха недостает примерно трети метионина и цистина. Кроме того, растительные белки хуже усваиваются: не на 95–96 %, как белки мяса, рыбы, яиц, молока, а лишь на 80 % (овощи) и даже на 70 % (бобовые, картофель). Неполноценными считаются белки круп и хлеба.

Вот почему современная наука о питании предостерегает от увлечения вегетарианством. Длительное употребление растительной пищи неизбежно ведет к дисбалансу аминокислот, что отрицательно сказывается на многих функциях организма, в том числе на умственной деятельности.

Оказывается, что такой вполне доступный продукт, как рыба, имеет более высокое содержание незаменимой аминокислоты – лизина, чем даже яичный белок. Среднее содержание лизина в рыбных продуктах в 8 раз выше, чем в хлебе. Характерно, что в белках рыбы содержание лизина повышается к моменту ее нереста, причем оно выше у самцов, чем у самок. Высокое содержание лизина делает рыбные продукты весьма ценным добавлением, например, к хлебу.

Исключительное место среди незаменимых аминокислот занимает метионин. Он предупреждает и лечит атеросклероз, регулирует деятельность надпочечников. Суточная потребность человека в метионине составляет 2,2 г. «Королем метионина» назвал академик А. А. Покровский творог. «Королевой метионина» можно назвать рыбу. Судите сами: в 100 г творога содержится 495 мг метионина, а в 100 г трески – 480 мг.

Для удовлетворения потребности организма человека в таких аминокислотах, как лизин, изолейцин, валин и триптофан, ему необходимо употреблять в пищу 200–300 г рыбы, а для удовлетворения потребности в лейцине и метионине – почти 800 г.

Что важнее?

Вернемся к вопросу, волнующему ученых многие десятилетия: каким белкам следует отдавать предпочтение – животным или растительным. Доказано, что человеку полезно чередовать в рационе питания и мясо, и рыбу, и растительную пищу. Люди же, питающиеся главным образом растительной пищей, лишают тем самым свой организм жизненно необходимых веществ – белков.

Наиболее приемлемый вариант – сочетание животных и растительных белков. По мнению авторов научно-популярной литературы о кулинарном искусстве Н. И. Ковалева и В. В. Усова, биологически ценным является сочетание мяса с картофелем (70:30), мяса с гречневой кашей (50:50). В среднем доля животных белков должна составлять для взрослого человека 55 %. Знание биологической ценности различных продуктов позволяет их комбинировать. Так, например, гречневая крупа содержит белок, в котором мало некоторых важных для организма аминокислот, но при употреблении гречневой каши с молоком этот недостаток восполняется. Еще меньше нужных аминокислот имеется в белках пшена, но если в суточном пищевом рационе человека содержатся мясо, картофель, сыр и другие продукты, то в результате получается смесь белков, удовлетворяющая потребности организма.

Не стоит забывать еще один не менее важный фактор приема пищи, обогащенной белком, – это время приема пищи. Установлено, что один белок тем лучше дополняет другой, чем меньше разрыв во времени между приемом пищи, их содержащей. Если человек съедает бутерброд, состоящий из одной части сыра и трех частей хлеба, то биологическая ценность белков в этом случае будет составлять около 76 %. Если эти же продукты съесть не одновременно, а друг за другом – сначала хлеб, затем сыр (или наоборот), то биологическая ценность их белков составит всего лишь 67 %.

Кулинарными изделиями, удачными по сочетанию белков, являются также бутерброды с мясом, вареники и ватрушки с творогом, пирожки с мясом или рыбой, супы молочные с лапшой и ряд других блюд.

Каша – мать наша

С точки зрения содержания белков определенный интерес представляет каша, хотя белки большинства круп относятся к неполноценным. В народе не зря говорят, что каша – мать наша.

Однако не всякая каша ценна для питания. Например, о гречневой говорят обычно, что она «сама себя хвалит». Это действительно так: по количеству белка и по его аминокислотному составу она стоит на одном из первых мест среди других крупяных блюд. Правда, и овсяная каша в этом отношении не уступает гречневой. Менее ценны по составу белков каши из ячменных круп (ячневой, перловой) и пшена. Если утилизация белка гречневой каши равна 45 %, то овсяной – 44 %, риса – 41 %, манной – 38 %, пшена – 32 %.

Но, оказывается, суть заключается не только в биологической ценности круп. Надо еще уметь варить кашу. Дело это вроде бы на первый взгляд нехитрое. Все знают, что особенно вкусной получается каша, сваренная на молоке. Однако такой способ приготовления имеет свои негативные стороны. Парадокс заключается в том, что молоко содержит сахар (лактозу), который при высокой температуре вступает в реакцию с аминокислотами белков круп, т. е. попросту «блокирует» их и снижает тем самым степень утилизации белка в организме. В результате теряется до 50 % самых ценных аминокислот – лизина и метионина. При этом потери их возрастают по мере увеличения продолжительности нагревания каши. Ну а если уж захочется варить на молоке, то для приготовления жидких и вязких каш с молоком надо крупу сначала довести до готовности в кипящей воде, а потом уже добавлять в кашу молоко.

Для того чтобы белки молока обогатили белки гречневой и овсяной круп, соотношение крупы и молока должно быть соответственно 60 и 220 г. А вот белки пшенной или перловой круп становятся более ценными, если их комбинировать с белками куриных яиц. Для этого надо вначале сварить пшенную или перловую рассыпчатую кашу, а затем заправить ее маслом и посыпать рублеными, сваренными вкрутую яйцами.

Точно так же биологическая ценность смеси белков (1 часть молока и 3 части картофеля) при одновременном их потреблении составляет 86 %, а при разновременном – 81%.

Примером такого же сложного, многокомпонентного блюда с высокой утилизацией белка могут служить тушеные блюда из мяса с овощами (говядина духовая, рагу и др.). При этом выяснилась очень любопытная особенность этих блюд: если мясо тушить или варить вместе с овощами, то усвояемость белков будет выше и утилизируются они организмом лучше, чем при тушении или варке мяса и овощей отдельно.

В статье использованы материалы книг: «Рассказы о тайнах домашней кухни» (Н. И. Ковалев, В. В. Усов, М., 1991 г.), «Рассказы о русской кухне» (Н. И. Ковалев, М., 1992 г.), «Технология приготовления пищи» (Н. И. Ковалев, М. Н. Куткина, В. А. Кравцова, М., 2008 г.).

Хотите больше новой информации по вопросам диетологии?
Оформите подписку на информационно-практический журнал «Практическая диетология»!

Источник

Белковые диеты – польза или вред? Советы нефролога.

Словосочетание «белковая диета» давно уже перестало быть сугубо медицинским термином. Однажды в жизни с ним сталкивается практически каждая представительница прекрасного пола и все больше и больше сильной половины человечества. Для одних – это способ быстро скинуть лишний весь, для других – средство достижения спортивных целей.

Безусловно, белок – это исключительно важный нутриент нашего питания, из него строятся все ткани организма, гормоны, иммунная система. Все мы слышали, что недостаток белка приводит к очень негативным последствиям. Но знаем ли мы, чем опасен его избыток?

Чем же опасен избыток белка? Если количество белка в рационе незначительно превышает необходимое для поддержания азотистого баланса, то вреда от этого нет. Избыток аминокислот в данном случае просто используется как источник энергии. В качестве примера можно сослаться на эскимосов, которые потребляют мало углеводов и примерно в десять раз больше белка, чем требуется для поддержания азотистого баланса.

Усиленное употребление белковой пищи заставляет почки их работать на износ. Этот орган отвечают за выведение продуктов распада белка из организма. Большое количество протеинов приводит к закислению мочи и повышенному выведению солей оксалатов. При таком режиме работы даже у здоровых людей появляются камни в почках. Причем одни из самых неприятных отложений — именно оксалатные камни. Они имеют шипообразные выросты. Двигаясь по мочеточнику, камни ранят его стенки, вызывая нестерпимую боль.

Такая перегрузка не проходит бесследно. Функция почек может быть нарушена навсегда. Если чрезмерное количество протеинов поступает в организм длительное время, может развиться тубулопатия. Это состояние, при котором патологически изменяется процесс транспортировки всех питательных веществ, необходимых для работы почек. В результате камни начинают образовываться даже при сбалансированном питании.

Если белковая диета не вызвала образование крупных камней, соли в моче провоцируют воспалительные заболевания мочевыводящих путей.

Если же не смотря ни на что Вы решительно настроены использовать систему питания, в основе которой лежат белковые продукты, вот несколько советов для минимизации вреда для здоровья.

Вред

Как снизить вред

Мало клетчатки

Много белка

риск отложения камней в почках, солей в суставах (риск подагры)

выводим продукты обмена усиленным питьем 2л и более свободной жидкости в день при отсутствии противопоказаний натощак, в промежутках между приемами пищи, немного перед сном

Много пуринов
(если белок из мяса, птицы и рыбы)

большое количество продуктов белкового и пуринового обменов нарушают нормальную кислотность мочи, могут способствовать отложению камней в почках, солей в суставах (риск подагры)

Много холестерина
(если белок из яиц и жирного мяса)

повышен риск атеросклероза

добавляем растительные масла или орехи, т.к. содержат полиненасыщенные жирные кислоты и лецитин. Они заставляют холестерин находиться в крови в таком состоянии (эмульсии), в котором он не может отложиться на стенке сосуда

Много кальция
(если белок из молочных продуктов)

При избыточном содержании кальция

Едим фосфора больше нормы. При избытке фосфора в кишечнике образуются нерастворимые соединения кальция (в виде фитинов), которые выводятся с калом.

Избыток жиров образует не всасываемые кальциевые масла и тоже помог бы избавиться от избытка кальция, но такая рекомендация желающим похудеть будет более чем странной. Просто если случайно образуется в некоторые дни избыток жира, то не стоит особо переживать.

Много фосфора, магния, цинка в тыквенных семечках, как и полиненасыщенных жирных кислот, которые необходимы для «обезвреживания» холестерина. Поэтому включение в рацион семян тыквы крайне желательно.

Может быть мало витаминов и жизненно важных элементов

ряд витаминов и жизненно важных элементов содержатся в основном в растительных (преимущественно углеводных продуктах)

пьем витаминные комплексы (!)без кальция(!)

Большая нагрузка на печень и выделительные системы

снизить этот вред нельзя.

Еще раз хотим обратить ваше внимание на то, что людям даже с подозрением на заболевания почек любые формы белковой диеты категорически запрещены!

Сбалансированную диету в этом случае должен подбирать только квалифицированный врач.

Источник

Роль белков, жиров и углеводов в организме человека

Питание это основа нашей жизни. Именно из пищи мы ежедневно получаем самые разнообразные и необходимые нам вещества. Питание обеспечивает развитие человека, процессы роста, физическую и умственную активность, настроение, и, в конечном счете, качество всей нашей жизни. Для обеспечения внутреннего баланса организма в нашем распоряжении есть три компонента: белки, жиры и углеводы.

Суточная потребность человека в этих компонентах может разниться в зависимости от многих факторов, например пол, вес, возраст, уровень физической активности и др.

Белки.

Белки представляют собой важнейшую составляющую часть пищи. Это своего рода строительный материал, обеспечивающий создание и обмен клеток и тканей организма, обмена веществ.

При недостаточности белков в пище появляется повышенная восприимчивость организма к инфекционным заболеваниям, также может нарушаться деятельность нервной системы, печени и других органов.

1 грамм белка при окислении в организме даёт 4 ккал.

Белки подразделяются на белки животного и растительного происхождения.

Белки животного происхождения имеют очень высокую биологическую ценность, так как именно животные белки являются основными перевозчиками незаменимых аминокислот. Белки животного происхождения содержатся в молочных продуктах, во всех видах мяса, морепродуктах, яйцах.

Для взрослого человека рекомендуемая в суточном рационе доля белков животного происхождения от общего количества белков составляет 50 %, для детей 60 %.

Белки растительного происхождения, в отличие от животных содержат такой тип жира, который не позволяет увеличить уровень холестерина, и небольшое его количество помогает сократить каллорийность.

Белки растительного происхождения содержатся в овощах, фруктах, злаковых культурах.

Жиры.

Жиры это ещё одна важная составляющая нашего питания. Жиры это источник энергии. Они придают блюдам высокие вкусовые качества, тем самым способствуют возбуждению аппетита.

Жиры подразделяются на два основных класса насыщенные и ненасыщенные.

Насыщенные жиры это жиры животного происхождения. К таким жирам относятся бараний, говяжий, свиной и ряд других. Насыщенные жиры участвуют в строении клеток. Поэтому избыточное потребление насыщенных жиров является важнейшим фактором риска развития диабета, ожирения, сердечно-сосудистых и других заболеваний.

Ненасыщенные жирные кислоты в основном содержатся в растительной пище, а также встречаются в морепродуктах.

Эти кислоты подразделяются на мононенасыщенные и полиненасыщенные. К мононенасыщенным кислотам относятся жиры рыб, морских млекопитающих, оливковое, кунжутное масла.

Физиологическая потребность в мононенасыщенных жирных кислотах для взрослых должно составлять 10% от калорийности суточного рациона.

1 грамм жира при окислении в организме даёт 9 ккал.

Полиненасыщенные жиры содержатся в подсолнечном, кукурузных маслах, в масле градских орехов, льняном, конопляном маслах, жирной морской рыбе.

Углеводы

Большую часть энергии, которая необходима для нормальной жизнедеятельности организма организм человека получает с углеводами.

Углеводы делятся на два основных класса: простые и сложные. Простые состоят из моносахаридов и олигосахаридов, сложные из полисахаридов и пищевых волокон.

К моносахаридам относятся глюкоза, фруктоза и галактоза. При снижении уровня глюкозы и наоборот высокой её концентрации наступает сонливость, потеря сознания. Моносахариды содержатся в чистом виде в овощах, фруктах, винограде, вишне, землянике, сливе, арбузе также в мёде.

Основными представителями олигосахаридов в питании человека являются сахароза и лактоза.

Самый распространённый вид сахарозы это сахар. Лактоза это так называемый молочный сахар. Она содержится в молочных и кисломолочный продуктах.

Полисахариды подразделяются на крахмальные полисахариды (крахмал и гликоген) и неусвояемые полисахариды пищевые волокна (клетчатка, пектины).

1 грамм углеводов при окислении в организме даёт 4 ккал.

Белки, жиры, углеводы играют очень важную роль, поэтому нельзя обеспечить полноценное существование и развитие организма без достаточного поступления питательных веществ, так как каждое из них выполняет свою функцию.

Тем, насколько правильно мы будем питаться, обусловлено состояние нашего здоровья, долголетие, счастливая жизнь.

Источник

Алгоритм метаболизма

автор: А. Ю. Барановский, д. м. н., профессор, заведующий кафедрой гастроэнтерологии и диетологии Северо-Западного государственного медицинского университета им. И. И. Мечникова, врач высшей категории

Решение организационных вопросов питания у лиц старших возрастов, разработка и назначение индивидуализированных рационов рационального, профилактического и лечебного питания в существенной степени зависит от правильной оценки врачом нутриционного статуса пожилого человека, особенностей состояния обменных процессов. Именно поэтому профессионально грамотный клиницист, участвующий в решении проблем лечебно-профилактического питания у лиц пожилого и старческого возраста, должен быть достаточно хорошо ориентирован в области основ клинической биохимии и физиологии питания стареющего организма.

Белковый обмен

Белки — сложные азотсодержащие биополимеры, мономерами которых служат аминокислоты (органические соединения, содержащие карбоксильные и аминные группы). Их биологическая роль многообразна. Белки выполняют в организме пластические, каталитические, гормональные, транспортные и другие функции, а также обеспечивают специфичность. Значение белкового компонента питания заключается прежде всего в том, что он служит источником аминокислот.

Аминокислоты делятся на эссенциальные и неэссенциальные в зависимости от того, возможно ли их образование в организме из предшественников. К незаменимым аминокислотам относятся гистидин, лейцин, изолейцин, лизин, метионин, фенилаланин, триптофан и валин, а также цистеин и тирозин, синтезируемые соответственно из метионина и фенилаланина. Девять заменимых аминокислот (аланин, аргинин, аспарагиновая и глутамовая кислоты, глутамин, глицин, пролин и серин) могут отсутствовать в рационе, так как способны образовываться из других веществ. В организме также существуют аминокислоты, которые продуцируются путем модификации боковых цепей вышеперечисленных (например, компонент коллагена — гидроксипролин — и сократительных белков мышц — 3-метилгистидин).

Большинство аминокислот имеют изомеры (D- и L-формы), из которых только L-формы входят в состав белков человеческого организма. D-формы могут участвовать в метаболизме, превращаясь в L-формы, однако утилизируются гораздо менее эффективно.

Взаимоотношение аминокислот

По химическому строению аминокислоты делятся на двухосновные, двухкислотные и нейтральные с алифатическими и ароматическими боковыми цепями, что имеет большое значение для их транспорта, поскольку каждый класс аминокислот обладает специфическими переносчиками. Аминокислоты с аналогичным строением обычно вступают в сложные, часто конкурентные взаимоотношения.

Так, ароматические аминокислоты (фенилаланин, тирозин и триптофан) близкородственны между собой. Хотя фенилаланин является незаменимой, а тирозин — синтезируемой из него заменимой аминокислотой, наличие тирозина в рационе как будто бы «сберегает» фенилаланин. Если фенилаланина недостаточно или его метаболизм нарушен (например, при дефиците витамина С) — тирозин становится незаменимой аминокислотой. Подобные взаимоотношения характерны и для серосодержащих аминокислот: незаменимой — метионина — и образующегося из него цистеина.

Триптофан в ходе превращений, для которых необходим витамин В 6 (пиридоксин), включается в структуру НАД и НАДФ, то есть дублирует роль ниацина. Приблизительно половина обычной потребности в ниацине удовлетворяется за счет триптофана: 1 мг ниацина пищи эквивалентен 60 мг триптофана. Поэтому состояние пеллагры может развиваться не только при недостатке витамина РР в рационе, но и при нехватке триптофана или нарушении его обмена, в том числе вследствие дефицита пиридоксина.

Аминокислоты также делятся на глюкогенные и кетогенные, в зависимости от того, могут ли они при определенных условиях становиться предшественниками глюкозы или кетоновых тел (см. табл. 1).

Таблица 1. Классификация аминокислот

Обозначения: Г — глюкогенные, К — кетогенные аминокислоты; * — гистидин незаменим у детей до года; ** — условно-незаменимые аминокислоты (могут синтезироваться из фенилаланина и метионина).

Необходимые азотсодержащие соединения

Поступление азотсодержащих веществ с пищей происходит в основном за счет белка и в менее значимых количествах — свободных аминокислот и других соединений. В животной пище основное количество азота содержится в виде белка. В продуктах растительного происхождения большая часть азота представлена небелковыми соединениями, также в них содержится множество аминокислот, которые не встречаются в организме человека и зачастую не могут метаболизироваться им.

Синтез пуриновых оснований

Человек не нуждается в поступлении с пищей нуклеиновых кислот. Пуриновые и пиримидиновые основания синтезируются в печени из аминокислот, а избыток этих оснований, поступивших с пищей, выводится в виде мочевой кислоты.

Прием белка

Обычный (но не оптимальный) ежедневный прием белка у среднестатистического человека составляет приблизительно 100 г. К ним присоединяется примерно 70 г белка, секретируемого в полость желудочно-кишечного тракта. Из этого количества абсорбируется около 160 г. Самим организмом в сутки синтезируется в среднем 240–250 г белка. Такая разница между поступлением и эндогенным преобразованием свидетельствует об активности процессов обратного восстановления исходного сложного химического соединения из «осколков», образовавшихся при его метаболизме (ресинтеза белков из аминокислот, а аминокислот из аммиака и «углеродных скелетов» аминокислот).

Азотное равновесие

Для здорового человека характерно состояние азотного равновесия, когда потери белка (с мочой, калом, эпидермисом и т. п.) соответствуют его количеству, поступившему с пищей. При преобладании катаболических процессов возникает отрицательный азотный баланс, который характерен для низкого потребления азотсодержащих веществ (низкобелковых рационов, голодания, нарушения абсорбции белка) и многих патологических процессов, вызывающих интенсификацию распада (опухолей, ожоговой болезни и т. п.). При доминировании синтетических процессов количество вводимого азота преобладает над его выведением, и возникает положительный азотный баланс, характерный для детей, беременных женщин и реконвалесцентов после тяжелых заболеваний.

После прохождения энтерального барьера белки поступают в кровь в виде свободных аминокислот. Следует отметить, что клетки слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта могут метаболизировать некоторые аминокислоты (в том числе глутамовую кислоту и аспарагиновую кислоту в аланин). Способность энтероцитов видоизменять эти аминокислоты, возможно, позволяет избежать токсического эффекта при их избыточном введении.

Аминокислоты, как поступившие в кровь при переваривании белка, так и синтезированные в клетках, в крови образуют постоянно обновляющийся свободный пул аминокислот, который составляет около 100 г.

Путь белка

75 % аминокислот, находящихся в системной циркуляции, представлены аминокислотами с ветвящимися цепями (лейцином, изолейцином и валином). Из мышечной ткани в кровоток выделяются аланин, который является основным предшественником синтеза глюкозы, и глутамин. Многие свободные аминокислоты подвергаются трансформации в печени. Часть свободного пула инкорпорируется в белки организма и при их катаболизме вновь поступает в кровоток. Другие непосредственно подвергаются катаболическим реакциям. Некоторые свободные аминокислоты используются для синтеза новых азотсодержащих соединений (пурина, креатинина, адреналина) и в дальнейшем деградируют, не возвращаясь в свободный пул, в специфичные продукты распада.

Роль печени

Постоянство содержания различных аминокислот в крови обеспечивает печень. Она утилизирует примерно ⅓ всех аминокислот, поступающих в организм, что позволяет предотвратить скачки в их концентрации в зависимости от питания.

Первостепенная роль печени в азотном и других видах обмена обеспечивается ее анатомическим расположением — продукты переваривания попадают по воротной вене непосредственно в этот орган. Кроме того, печень непосредственно связана с экскреторной системой — билиарным трактом, что позволяет выводить некоторые соединения в составе желчи. Гепатоциты — единственные клетки, обладающие полным набором ферментов, участвующих в аминокислотном обмене. Здесь выполняются все основные процессы азотного метаболизма: распад аминокислот для выработки энергии и обеспечения глюконеогенеза, образование заменимых аминокислот и нуклеиновых кислот, обезвреживание аммиака и других конечных продуктов. Печень является основным местом деградации большинства незаменимых аминокислот (за исключением аминокислот с ветвящимися цепями).

Инсулиновый ответ

Синтез азотсодержащих соединений (белка и нуклеиновых кислот) в печени весьма чувствителен к поступлению их предшественников из пищи. После каждого приема пищи наступает период повышенного внутрипеченочного синтеза белков, в том числе альбумина. Аналогичное усиление синтетических процессов происходит и в мышцах. Эти реакции связаны прежде всего с действием инсулина, который секретируется в ответ на введение аминокислот и/или глюкозы.

Некоторые аминокислоты (аргинин и аминокислоты с ветвящимися цепями) усиливают продукцию инсулина в большей степени, чем остальные. Другие (аспарагин, глицин, серин, цистеин) стимулируют секрецию глюкагона, который усиливает утилизацию аминокислот печенью и воздействует на ферменты глюконеогенеза и аминокислотного катаболизма. Благодаря этим механизмам происходит снижение уровня аминокислот в крови после поступления их с пищей. Действие инсулина наиболее выражено для аминокислот, содержащихся в кровотоке в свободном виде (аминокислот с ветвящимися цепями), и малозначимо для тех, которые транспортируются в связанном виде (триптофана). Обратное инсулину влияние на белковый метаболизм оказывают глюкокортикостероиды.

Аминокислоты на «экспорт»

Печень обладает повышенной скоростью синтеза и распада белков по сравнению с другими тканями организма (кроме поджелудочной железы). Это позволяет ей синтезировать «на экспорт», а также быстро обеспечивать лабильный резерв аминокислот в период недостаточного питания за счет распада собственных белков.

Особенность внутрипеченочного белкового синтеза заключается в том, что он усиливается под действием гормонов, которые в других тканях производят катаболический эффект. Так, при голодании белки мышц, для обеспечения организма энергией, подвергаются распаду, а в печени одновременно усиливается синтез белков, являющихся ферментами глюконеогенеза и мочевинообразования.

Избыток белка и голодание

Прием пищи, содержащей избыток белка, приводит к интенсификации синтеза в печени и в мышцах, образованию избыточных количеств альбумина и деградации излишка аминокислот до предшественников глюкозы и липидов. Глюкоза и триглицериды утилизируются как горючее или депонируются, а альбумин становится временным хранилищем аминокислот и средством их транспортировки в периферические ткани.

При голодании уровень альбумина прогрессивно снижается, а при последующей нормализации поступления белка медленно восстанавливается. Поэтому хотя альбумин и является показателем белковой недостаточности, он низкочувствителен и не реагирует оперативно на изменения в питании.

7 из 10 эссенциальных аминокислот деградируют в печени — либо образуя мочевину, либо впоследствии используясь в глюконеогенезе. Мочевина преимущественно выделяется с мочой, но часть ее поступает в просвет кишечника, где подвергается уреазному воздействию микрофлоры. Аминокислоты с ветвящимися цепями катаболизируются в основном в почках, мышцах и головном мозге.

Роль мышц

Мышцы синтезируют ежедневно 75 г белка. У среднего человека они содержат 40 % от всего белка организма. Хотя белковый метаболизм происходит здесь несколько медленнее, чем в других тканях, мышечный белок представляет собой самый большой эндогенный аминокислотный резерв, который при голодании может использоваться для глюконеогенеза.

Мышцы являются основной мишенью воздействия инсулина: здесь под его влиянием усиливается поступление аминокислот, увеличивается синтез мышечного белка и снижается распад.

В процессе превращений в мышцах образуются аланин и глутамин, их условно можно считать транспортными формами азота. Аланин непосредственно из мышц попадает в печень, а глутамин вначале поступает в кишечник, где частично превращается в аланин. Поскольку в печени из аланина происходит синтез глюкозы, частично обеспечивающий мышцу энергией, получающийся круго- оборот получил название глюкозо- аланинового цикла.

К азотсодержащим веществам мышц также относятся высокоэнергетичный креатин-фосфат и продукт его деградации креатинин. Экскреция креатинина обычно рассматривается как мера мышечной массы. Однако это соединение может поступать в организм с высокобелковой пищей и влиять на результаты исследования содержания его в моче. Продукт распада миофибриллярных белков — 3-метилгистидин — экскретируется с мочой в течение короткого времени и является достаточно точным показателем скорости распада в мышцах — при мышечном истощении скорость его выхода пропорционально снижается.

Механизм голодания

В отсутствие пищи синтез альбумина и мышечного белка замедляется, но продолжается деградация аминокислот. Поэтому на начальном этапе голодания мышцы теряют аминокислоты, которые идут на энергетические нужды. В дальнейшем организм адаптируется к отсутствию новых поступлений аминокислот (снижается потребность в зависящем от белка глюконеогенезе за счет использования энергетического потенциала кетоновых тел) и потеря белка мускулатуры уменьшается.

Хотите больше новой информации по вопросам диетологии?
Оформите подписку на информационно-практический журнал «Практическая диетология»!

Роль почек

Почки не только выводят конечные продукты азотного распада (мочевину, креатинин и др.), но и являются дополнительным местом ресинтеза глюкозы из аминокислот, а также регулируют образование аммиака, компенсируя избыток ионов водорода в крови.

Глюконеогенез и функционирование кислотно-щелочной регуляции тесно скоординированы, поскольку субстраты этих процессов появляются при дезаминировании аминокислот: углерод для синтеза глюкозы и азот — для аммиака. Существует даже мнение, что именно производство глюкозы является основной реакцией почек на ацидоз, а образование аммиака происходит вторично.

Белок в нервной ткани

Для нервной ткани характерны более высокие концентрации аминокислот, чем в плазме. Это позволяет обеспечить мозг достаточным количеством ароматических аминокислот, являющихся предшественниками нейромедиаторов.

Некоторые заменимые аминокислоты, такие как глутамат (из которого при участии пиридоксина образуется гамма-аминомасляная кислота) и аспартат, также обладают влиянием на возбудимость нервной ткани. Их концентрация здесь высока, при этом заменимые аминокислоты способны синтезироваться и на месте.

Сон после еды

Специфическую роль играет триптофан, являющийся предшественником серотонина. Именно с повышением концентрации триптофана (а следовательно, и серотонина) связана сонливость после еды. Такой эффект особенно выражен при приеме больших количеств триптофана совместно с углеводистой пищей. Повышенная секреция инсулина снижает уровень в крови аминокислот с ветвящимися цепями, которые при преодолении барьера «кровь — мозг» обладают конкурентными взаимоотношениями с ароматическими аминокислотами, но в то же время не оказывает влияния на концентрацию связанного с альбумином триптофана. Благодаря подобным эффектам препараты триптофана могут использоваться в психиатрической практике.

При заболеваниях печени

Ограничение ароматических аминокислот в рационе, в связи с их влиянием на центральную нервную систему, имеет профилактическое значение при ведении пациентов с печеночной энцефалопатией. Элементные аминокислотные диеты с преимущественным содержанием лейцина, изолейцина, валина и аргинина помогают избежать развития белковой недостаточности у гепатологических больных и в то же время не приводят к возникновению печеночной комы.

Основные пластические функции протеиногенных аминокислот перечислены в таблице 2.

Таблица 2. Основные функции аминокислот

Нормы потребления белка

Современные рекомендации по обеспечению пожилых людей и стариков основными питательными веществами, в первую очередь белками, свидетельствуют о целесообразном некотором снижении суточного количества белковых продуктов в пищевом рационе до 0,75–0,8 г/кг веса. Это связано с тем, что интенсивность основных физиологических функций с каждым десятилетием жизни человека после 50 лет снижается почти на 10 % (Rogers J., Jensen G., 2004), потребность белка уменьшается за счет инволюции синтетических и пластических процессов и ферментообразования, продукции гормонов, ряда биологически активных веществ, обеспечения мышечной деятельности и т. д.

Рекомендуемые нормы потребления для белка с учетом приведенных выше показателей составляют 55–62 г/сут (для мужчины весом 77 кг в возрасте 60–70 лет) и 45–52 г/сут (для женщины весом 65 кг в возрасте 60–70 лет) по выводам IV Американского национального исследования по оценке здоровья и питания (2006).

Вместе с тем установлено, что при сохранении физической активности пожилых людей (профессиональной физической нагрузки, занятий физкультурой, работы на дачном участке и т. п.) для поддержания азотного равновесия организма требуется повышение белкового обеспечения пожилого человека в количестве 1–1,25 г/кг в день. Эта же квота пищевого белка полностью обеспечит потребности пожилого человека, находящегося в состоянии стресса, болезни или ранения (Lowenthal D. T., 1990).

Рис. 1. Влияние пищевых веществ на развитие болезней избыточного питания (по А. А. Покровскому)

Дефицит белка = старение

Важно отметить, что организм пожилого человека очень чувствителен как к дефициту экзогенно поступающих белков, так и к их избытку. В условиях белкового дефицита прогрессирующе развиваются процессы дистрофии и атрофии клеточных структур, в первую очередь мышечной ткани, слизистых оболочек (желудочно-кишечного тракта, дыхательной системы и др.), паренхиматозных органов (поджелудочной железы, печени, эндокринных желез и др.), структур иммунной системы. Белковый дефицит питания активизирует процессы старения организма.

Механизмы патологического действия на организм пожилого и старого человека пищевой белковой перегрузки связаны в первую очередь с белковой «агрессией» печени и связанной с этим несостоятельностью ферментных систем, неполной деполимеризацией всех фракций белка, накоплением в крови токсических продуктов незавершенных окислительно-восстановительных реакций и т. д.

Белковая перегрузка

Интоксикационный процесс метаболического генеза при избыточном белковом питании пожилых и старых людей многократно усиливается по причине развития процессов гнилостной кишечной диспепсии в условиях относительной ферментной недостаточности желудка, поджелудочной железы, тонкой кишки и развития синдромов мальдигестии и мальабсорбции, а также кишечного дисбиоза (Барановский А. Ю., Кондрашина Э. А., 2008).

Белковая пищевая перегрузка в рамках интоксикационного синдрома способствует перевозбуждению центральной нервной системы, иногда — состояниям, близким к неврозам. При этом наблюдается повышенный расход витаминов в организме с формированием витаминной недостаточности.

При длительном высокобелковом питании вначале наблюдается компенсаторное усиление, а затем угнетение секреторной функции желудка и поджелудочной железы, повышается риск развития таких заболеваний, как подагра, мочекаменная болезнь.

В следующем выпуске журнала «Практическая диетология» мы продолжим рассказ о геронтологических особенностях основных видов обмена веществ пациентов пожилого и старческого возраста — углеводном и жировом обмене.

// ПД

Хотите больше новой информации по вопросам диетологии?
Оформите подписку на информационно-практический журнал «Практическая диетология»!

Источник