ОБМІН РЕЧОВИН І ЕНЕРГІЇ В ОРГАНІЗМІ

Обмін речовин (метаболізм) у безперервний спосіб протікає у всіх клітинах організму людини і забезпечує підтримку його життєдіяльності. В результаті метаболізму утворюються речовини, необхідні організму для відновлення і побудови клітин і тканин.

Завдяки обміну речовин організм людини забезпечується енергією, заповнюється втрата води, задовольняється його потреба у вітамінах, мінеральних речовинах, відшкодовується втрата органічних речовин, що беруть участь в синтетичних процесах.

Процес перетворення енергії, укладеної в їжі, в свою енергію клітин багатоступінча і досить складний. Він складається з декількох етапів (рис. 2.4):

• 1) під дією травних ферментів білки, жири і вуглеводи перетворюються в шлунково-кишковому тракті в більш прості речовини - мономери;
• 2) мономери всмоктуються в кров і в лімфу. З них в клітинах будуються індивідуальні, неповторні за структурою білки, жири і вуглеводи, необхідні для нашого організму;

Мал. 2.4. Етапи обміну речовин

3) в процесі життєдіяльності клітини руйнуються, виділяючи енергію і кінцеві продукти розпаду - вуглекислий газ, воду, азотисті сполуки.

Таким чином, організм «видобуває» собі енергію, спалюючи складові його клітки вуглеводи, жири і білки. До 67% утворюється енергії використовується для виконання різної роботи: механічної - при м'язової діяльності, електричної - при передачі нервових імпульсів, хімічної - при утворенні молекул в процесі росту і багатьох інших, інші 33% енергії витрачається для підтримання температури нашого тіла.

Обмін речовин складається з двох протилежних протікають одночасно процесів - асиміляції і дисиміляції.

Асиміляція (анаболізм) - це процес синтезу необхідних організму речовин і використання їх для росту і розвитку.

Дисиміляція (катаболізм) - процес розпаду речовин, їх окислення киснем і виведення з організму. Джерелом цих речовин є їжа.

Обмін основних харчових речовин, що надходять з їжею, представлений у вигляді схеми на рис. 2.5.

Процеси асиміляції та дисиміляції чітко узгоджені між собою і утворюють цілісну систему, що забезпечує обмін речовин і, отже, сутність життя.

У дорослої людини в нормальних умовах процеси синтезу і розпаду врівноважені. Однак в різні вікові періоди програма обміну речовин піддається змінам, і її можна представити таким чином:

• 1) білкова програма. Діє, коли процеси росту і розвитку ще не завершені і процеси асиміляції переважають над процесами дисиміляції (у віці до 20 років);
• 2) програма рівноваги. Процеси асиміляції та дисиміляції перебувають у деякому рівновазі (у віці від 20 до 40 років);
• 3) жирова програма. Діє, коли в організмі починає переважати накопичення нейтральних жирів (у віці від 40 до 60 років);
• 4) програма старіння. Інтенсивність дисиміляції вище процесів асиміляції (після 60 років).

Мал. 2.5. Обмін основних харчових речовин, що надходять з їжею

При дисиміляції в процесі розпаду речовин виділяється енергія, яка необхідна для нормальної роботи всіх органів і систем людини.

Одиницею вимірювання енергії є кілокалорія (ккал) і кілоджоуль (кДж). кілокалорія - це кількість тепла, необхідне для нагрівання 1 кг води на 1 ° С. Відповідно до міжнародної системи одиниць (СІ) вимірювання енергії передбачається в килоджоулях (1 ккал = 4,184 кДж).

В організмі з продуктів харчування, що складаються з білків, жирів, вуглеводів, органічних кислот, звільняється і використовується хімічна енергія.

Енергетична цінність їжі визначається кількістю енергії, одержуваної організмом від біологічного окислення входять до її складу харчових компонентів.

енергетичний коефіцієнт - це кількість енергії, що вивільняється при повному окисленні 1 г харчового речовини в організмі.

Енергетичні коефіцієнти в ккал / г: білки - 4,0; жири - 9,0; вуглеводи - 4,0; яблучна кислота - 2,4; лимонна кислота - 2,5; оцтова кислота - 3,5; молочна кислота - 3,6; етиловий спирт - 7.

Обидві сторони обміну речовин повинні бути врівноважені. Підтримка рівноваги обмінних процесів дуже важливо для нормальної життєдіяльності організму.

Енергетичний баланс - співвідношення між витратою енергії організмом людини і надходженням її за рахунок їжі.

Існує три види енергетичного балансу:

• енергетичне рівновагу - витрата енергії дорівнює її вступу з їжею; такий вид балансу є нормальним для здорової дорослої людини;
• негативний енергетичний баланс - витрата енергії перевищує її надходження з їжею. Спостерігається при голодуванні. При цьому виникає білкова недостатність, так як на енергетичні цілі витрачається білок власних тканин організму. Недостатнє харчування призводить до порушення обміну речовин, зменшенню маси тіла, зниження працездатності і т. Д .;
• позитивний енергетичний баланс - енергетична цінність харчового раціону перевищує витрата енергії. Цей вид балансу є фізіологічним для дітей, вагітних, годуючих жінок і т. Д. В інших випадках енергетично надлишкове харчування є головним чинником виникнення надлишкової маси тіла і аліментарного ожиріння. Наслідком ожиріння є порушення функцій деяких органів і систем організму, виникнення низки захворювань.

Енергетичні витрати організму людини включають кілька видів добової витрати енергії:

• основний обмін;
• специфічно динамічна дія їжі;
• витрата енергії на фізичну (м'язову) діяльність.

Енергетичні витрати людини підрозділяються на нерегульовані

і регульовані. До нерегульованим енерговитратами відносяться основний обмін і специфічно динамічна дія їжі.

Основний обмін - це мінімальна кількість енергії, необхідне людині для роботи внутрішніх органів (серця, нирок, органів дихання і т. Д.), Підтримання сталості температури тіла, забезпечення необхідного м'язового тонусу.

Величина енергії основного обміну визначається в стані повного спокою, при температурі повітря 20 ° С. Енергія основного обміну для кожної людини індивідуальна і в той же час є досить постійною величиною. В середньому вона становить 1 ккал в 1 годину на 1 кг маси тіла.

Величина основного обміну у жінок в середньому на 10-15% нижче, ніж у чоловіків (табл. 2.2). У дітей основний обмін в 1,5-2,5 рази вище, ніж у дорослих, і чим менше вік, тим більше величина основного обміну.

Енерговитрати основного обміну залежать від віку, статі, маси тіла, стану центральної нервової системи, ендокринної системи, кліматичних особливостей місцевості, комунально-побутових умов і т. Д. Стресові стану і порушення функції щитовидної залози іноді підвищують основний обмін до значних величин.

Таблиця 2.2

Середні величини основного обміну дорослого населення Росії, ккал / добу

1. Організація і обсяг хірургічної допомоги в поліклініці і хірургічному відділенні стаціонару, організація роботи хірургічного відділення поліклініки - факультетська хірургія
   Після вивчення глави студент повинен: знати норми надання допомоги в амбулаторних умовах; обов'язки завідувача хірургічним відділенням і лікаря-ординатора; вміти організовувати прийом пацієнтів в амбулаторних умовах; оцінювати необхідність госпіталізації пацієнта в стаціонар; володіти методами
2. Організація дихального ланцюга транспорту електронів - біохімія
   Ланцюгом перенесення (транспорту) електронів або дихальної ланцюгом називається сукупність послідовних окисно-відновних реакцій, в ході яких за участю проміжних переносників електронів відбувається їх перенесення від вихідного донора (відновлений субстрат - SH,) до термінального акцептору
3. Органи дихання птахів, контрольні запитання та завдання - цитологія, гістологія і ембріологія
   Трахея і бронхи містять три оболонки: слизову, волокнисто-хрящову і адвентіцію. В складі слизової оболонки розрізняють одношаровий багаторядний Війчастий епітелій, що включає келихоподібних клітини. Власна пластинка слизової оболонки трахеї складається з пухкої неоформленої сполучної тканини
4. Операції на легенях - сестринська справа в хірургії
   Операції в більшості випадків проводять в пульмонологічних відділеннях або клініках. Якщо таких хворих госпіталізують в загальнохірургічне відділення, краще виділити для них окремі палати, так як при хірургічних захворюваннях легенів у хворих нерідко відзначається висока лихоманка, вони сильно
5. Онтогенетичний рівень організації живого - біологія. Частина 1
   В ієрархічній системі організації живого онтогенетичний рівень тісно пов'язаний з іншими рівнями. Елементарною одиницею життя тут є особина, в процесі її індивідуального розвитку. Реально існуючі в природі організми протягом життя безпосередньо взаємодіють з навколишнім середовищем - неживою
6. Окислювально-відновні (red / ox) реакції - біохімія людини
   Окислювально-відновні реакціями називають хімічні процеси, що супроводжуються переносом електронів від одних молекул або іонів до інших. Наприклад, при витісненні міді з розчину C11SO4 цинком Zn електрони від атомів цинку переходять до іонів міді: При окисно-відновних реакціях протікають два
7. Одноклітинні еукаріоти - генетика в 2 Ч. Частина 1
   Світ одноклітинних еукаріот, або еукаріотичних мікроорганізмів. охоплює гриби, водорості і найпростіших. Різноманітність їх життєвих циклів і процесів, що ведуть до рекомбінації, настільки широко, а число генетично вивчених видів настільки обмежена, що великі узагальнення були б ризикованими
8. Обмін води - кровообіг, дихання, видільні процеси, розмноження, лактація, обмін речовин
   Біологічне значення води як універсального розчинника виключно високо. Кількість води в організмі тварин становить близько 65% маси тіла, недолік надходження води викликає особливо тяжкі порушення життєдіяльності, аж до смерті. Всі біохімічні реакції в організмі йдуть у водних розчинах. Складні