三大营养物质代谢异常产生的垃圾

二、三大营养物质代谢异常产生的垃圾

三大营养物质指:糖类(碳水化合物)、蛋白质、脂肪。糖类的主要功能是提供热能。蛋白质的生理功能是构造人的身体、修补人体组织、维持机体正常的新陈代谢和各类物质在体内的运输。脂肪的主要作用是供给人体热量、构成身体组织和生物活性物质、调节生理机能。当它们在体内代谢异常时,不仅会影响它们的生理功能,还会生成异常产物,在体内积聚对人体造成伤害。

(一)糖代谢异常

糖水化合物中直接为人体提供能量的是葡萄糖,葡萄糖的代谢途径主要有四条途径:糖酵解途径,有氧氧化途径,磷酸戊糖途径,糖醛酸途径(图2-2)。在供氧充足的情况下,葡萄糖首先分解生成丙酮酸,丙酮酸再彻底氧化生成水和二氧化碳,此途径称为有氧氧化途径。在供氧不足的情况下,丙酮酸会还原成乳酸,此途径称为糖酵解途径,若大量的乳酸堆积会发生代谢性酸中毒。

血液中所含的葡萄糖叫血糖,肝脏是维持血糖浓度的主要器官,通过控制糖原的合成和分解及糖异生来调节血糖。当血糖浓度高于正常水平时,肝糖原合成作用加强,促进血糖的消耗;糖异生作用减弱,限制血糖补充,从而使血糖浓度降至正常水平。当血糖浓度低于正常水平时,肝糖原分解作用加强,糖异生作用加强,从而使血糖浓度升至正常水平。

如果肝脏受到损害,肝糖原的合成、分解以及糖异生功能受损,则血糖正常浓度难以维持。长期的血糖浓度过高会造成心、肾等重要器官的慢性进行性病变,甚至功能衰竭,所以此时血液中过多的葡萄糖对人体而言就如同垃圾。虽然此时人体血糖过高,但葡萄糖不能进入组织细胞被利用,所以不得不分解脂肪提供能量,脂肪分解产生大量酮体,大量酮体的聚积,可使机体发生酸中毒,导致各种代谢紊乱,从而出现一系列的临床症状,严重者可导致昏迷甚至死亡。

图2-2

(二)蛋白质代谢异常

蛋白质的合成和分解代谢大多在肝脏中进行。肝脏可合成本身所需要的蛋白质,还可合成白蛋白、部分球蛋白、纤维蛋白原、凝血酶原及凝血因子等(图2-3)。肝脏受到严重损害时,主要在肝脏合成的白蛋白就会明显降低,球蛋白可通过T淋巴细胞合成而增加,出现白/球蛋白比值下降以致倒置。当白蛋白含量很低时往往会发生水肿或腹水。肝细胞内还含有多种与氨基酸代谢有关的酶,尤其是谷—丙转氨酶活性明显高于其他组织。肝脏发生病变时,可导致此酶活性增高,即俗称的转氨酶升高。

图2-3

蛋白质分解的最终代谢产物是氨基酸,肝脏可把氨基酸转变成氨,进一步把氨合成尿素从小便排出。氨是一种有毒性的物质,如果肝脏受到严重损害时,肝脏清除氨的能力下降,血中氨的含量增高,而出现氨中毒昏迷现象,即肝性脑病。

(三)脂肪代谢异常

脂类的消化、吸收、分解、合成及运输等代谢均与肝脏有着密切关系(图2-4)。概括起来说,食物中脂肪经过消化在小肠吸收后,主要是通过肝脏的氧化分解,产生热量以供机体的需要,并可将多余的脂肪转化为葡萄糖贮存起来,同时也可利用糖和某些氨基酸合成脂肪。若肝脏的脂肪积储过多,会引起肝细胞受损,而出现脂肪肝。另外过多的脂肪也可沉积在血管内,造成血管动脉粥样硬化,形成心脑血管疾病。

图2-4