Азотистое равновесие. Положительный и отрицательный баланс азота

Азотистое равновесие - это соотношение количества азота, поступившего в организм с пищей и выделенного из него. Так как основным источником азота в организме является белок, то по азотистому балансу можно судить о соотношении количества поступившего и разрушенного в организме белка. Количество азота, поступившего с пищей, всегда больше количества усвоенного азота, так как часть его теряется с калом.

Между количеством азота, введенного с белками пищи, и количеством азота, выводимым из организма, существует определенная связь. Увеличение поступления белка в организм приводит к увеличению выделения азота из организма. У взрослого человека при адекватном питании, как правило, количество введенного в организм азота равно количеству азота, выведенного из организма. Это состояние получило название азотистого равновесия. Если в условиях азотистого равновесия повысить количество белка в пище, то азотистое равновесие вскоре восстановится, но уже на новом, более высоком уровне. Таким образом, азотистое равновесие может устанавливаться при значительных колебаниях содержания белка в пище. О количестве распавшегося белка в организме можно судить по количеству выделенного с мочой, калом, потом азота. Известно, что в белках в среднем содержится 16% азота, или 6,25 г белка содержат 1 г азота. Если, например, за сутки выделилось 16 г азота, то количество распавшегося белка будет равно 16х6.25=98,80 г.

В случаях, когда поступление азота превышает его выделение, говорят о положительном азотистом балансе. При этом синтез белка преобладает над его распадом. Устойчивый положительный азотистый баланс наблюдается всегда при увеличении массы тела. Он отмечается в период роста организма, во время беременности, в периоде выздоровления после тяжелых заболеваний, а также при усиленных спортивных тренировках, сопровождающихся увеличением массы мышц. В этих условиях происходит задержка азота в организме (ретенция азота). Белки в организме не депонируются, поэтому при поступлении с пищей значительного количества белка только часть его расходуется на пластические цели, большая же часть — на энергетические цели. Когда количество выведенного из организма азота превышает количество поступившего азота, говорят об отрицательном азотистом балансе. Отрицательный азотистый баланс отмечается при белковом голодании, а также в случаях, когда в организм не поступают отдельные необходимые для синтеза белков аминокислоты. Допустимые потери белка при отсутствии его в пище и достаточном поступлении всех иных питательных веществ составляет 0,025-0,075 г азота на 1 кг массы тела человека в сутки. Этот показатель получил название коэффициента изнашивания по Рубнеру. Минимум белка который должен поступить с пищей для сохранения белкового баланса, составляет 60-75 г/сут. При систематическом белковом голодании даже при условии поступления других питательных веществ в организме развиваются процессы, которые приводят к летальному исходу.

Скорость распада и обновления белков организма различна. Небольшие периоды полураспада у белков в плазме крови и печени (около 10 суток), белков мышц — около 180 суток.

Поддержание аминокислотного состава в крови и белков плазмы крови осуществляется на основе механизмов саморегуляции, в который включены нервные и гуморальные звенья.

Высшая регуляция белкового обмена, как и других видов обмена, осуществляется гипоталамо-гипофизарной системой через симпатические и парасимпатические отделы вегетативной нервной системы и эндокринное звено.

Гормональная регуляция осуществляется системой гормонов, находящихся под контролем гипотала-гипофизарной системы.

Гормон роста влияет на синтез белков; инсулин ускоряет транспорт аминокислот в клетки; тестостерон увеличивает накопление белков в организме; эстрогены тоже увеличивают накопление белков; глюкокортикоиды усиливают катаболизм белков, увеличивают концентрацию аминокислот в плазме крови; тироксин (тетрайодтиронин) увеличивает метаболизм во всех клетках и повышает обмен белков.

Исходя из физических эквивалентов пищевых веществ, немецкий физиолог Рубнер усмотрел возможность взаимозаменяемости белков, жиров и углеводов согласно их энергетической ценности. Подобная точка зрения получила название «Правило изодинамии Рубнера». Это правило не является абсолютным. Жиры возможно, в определенной степени, заменять углеводами в соответствии с их калорической ценностью. Углеводы нельзя заменять жирами - «жиры сгорают в пламени углеводов». Белки играют пластическую роль в организме, поэтому их также нельзя заменять другими веществами.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН