Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

ОБМІН РЕЧОВИН І ЕНЕРГІЇ



Різні форми прояву життя завжди нерозривно пов'язані з перетворенням енергії. Енергетичний обмін є своєрідною властивістю кожної живої клітини. Багаті енергією речовини засвоюються, а кінцеві продукти обміну речовин з більш низьким вмістом енергії виділяються клітинами. Згідно з першим законом термодинаміки, енергія не зникає і не з'являється знову. Живий організм повинен одержувати енергію в доступній для нього формі з навколишнього середовища і повертати середовищу відповідну кількість енергії у формі, менш придатній для подальшого використання.

Відомо, що живий організм і навколишнє середовище утворюють єдину систему, між ними відбувається безперервний обмін енергією і речовинами. Нормальна життєдіяльність організму підтримується регулюванням внутрішніх компонентів, що вимагають витрати енергії. Використання хімічної енергії в організмі називають енергетичним обміном. Тільки він служить показником загального стану і фізіологічної активності організму.

Обмінні (метаболічні) процеси, при яких специфічні елементи організму синтезуються з харчових продуктів, називають анаболізмом (асиміляцією), а ті метаболічні процеси, при яких відбувається розпад структурних елементів організму або засвоєння харчових продуктів, - катаболізмом (дисиміляцією).

Кількість енергії, що виділяється при згорянні певної речовини, не залежить від етапів його розпаду. Відомо, що вуглеводи і білки дають у середньому близько 17,16 кДж / г (4,1 ккал / г) енергії. Самою високою енергетичною здатністю мають жири: 1 г жиру дає 38 ГДж / г (9,1 ккал / г) енергії, що більше кількості енергії, що виділяється при окисленні білків і вуглеводів, разом узятих.

Енергетичний обмін живого організму складається з основного обміну і робочої надбавки до основного обміну. Кількість енергії, що витрачається організмом у стані спокою і натщесерце, називається основним обміном.

Основний обмін в значній мірі залежить від функцій нервової та ендокринної систем, фізіологічного стану внутрішніх органів, а також від зовнішніх впливів на організм. Рівень основного обміну може змінюватися при недостатньому або зайвому харчуванні, тривалої фізичному навантаженні, зміни кліматичних умов та ін У різних людей величина основного обміну залежить головним чином від віку, маси тіла, статі, зросту.

Робоча прибавка - це підвищення енергетичного обміну вище основного обсягу. Фактори, при яких збільшується витрата енергії - прийом їжі, зміни зовнішньої температури і м'язова робота.

Основний обмін порушується при захворюваннях ендокринних залоз. Наприклад, при гіперфункції щитовидної залози він може збільшитися до 150% від норми, а при гіпофункції знижується. Значні зміни спостерігаються при патології гіпофіза, регулює діяльність периферичних залоз внутрішньої секреції.

Для визначення інтенсивності обміну речовин і енергії використовують прямі і непрямі методи калориметрії. Метод прямої калориметрії заснований на безпосередньому визначенні тепла, що виділяється в процесі життєдіяльності організму. На практиці частіше використовують метод непрямої калориметрії. Суть його полягає в тому, що спочатку визначають обсяг легеневої вентиляції, а потім кількість поглиненого кисню і виділеного вуглекислого газу. Відношення обсягу виділеного вуглекислого газу до об'єму поглиненого організмом кисню називається дихальним коефіцієнтом. За величиною останнього можна судити про характер окислювальних речовин в організмі.

Інтенсивність обмінних процесів в значній мірі залежить від величини фізичного навантаження.

Під раціональним харчуванням розуміють достатнє в кількісному і повноцінне в якісному відношенні харчування. Основа раціонального харчування - збалансованість, оптимальні співвідношення компонентів їжі (амінокислот, поліненасичених жирових кислот, фосфатидів, стеринів, жирів, цукрів, вітамінів, мінеральних солей, органічних кислот і ін.) Для людини збалансоване харчування включає білки, жири і вуглеводи в масових співвідношеннях 1:1:4.

БІЛКОВИЙ ОБМІН

Відомо, що білок складається з амінокислот. У свою чергу амінокислоти є не тільки джерелом. синтезу нових структурних білків, ферментів, речовин гормональної, білкової, пептидної природи та інших, а й джерелом енергії. Характеристика білків, що входять до складу їжі, залежить як від енергетичної цінності, так і від спектру амінокислот.

Багато білкових структур побудовано з неповторних комбінацій тільки 20 амінокислот. Одні з них можуть синтезуватися в організмі (гліцин, аланін, цистеїн і ін), інші (аргінін, лейцин, лізин, триптофан і ін) не синтезуються і повинні обов'язково надходити з їжею. Такі амінокислоти називаються незамінними. Ті й інші дуже важливі для організму. Білки, що містять повний набір незамінних амінокислот, називаються біологічно повноцінними. За добу в організм дорослої людини повинно надходити з їжею близько 70-90 г білка (1 г на 1 кг маси тіла), причому 30 г білка повинно бути рослинного походження. Кількість білка, що надходить, залежить і від виконуваного фізичного навантаження. Про кількість розщепленого в організмі білка судять за кількістю виділеного з організму азоту (з сечею, потом). Це положення грунтується на тому, що азот входить тільки до складу білків (амінокислот). Стан, при якому кількість надходження азоту дорівнює кількості виведеного з організму, називається азотистою рівновагою.

Стан, при якому в організм з їжею надходить менше азоту, а більше його виводиться, отримало назву негативного азотистого балансу. В даному випадку руйнування білка переважає над його синтезом. Це спостерігається при білковому голодуванні, гарячкових станах, порушеннях нейроендокринної регуляції білкового обміну. Позитивний азотистий баланс - це стан, при якому кількість виведеного з організму азоту значно менше, ніж його міститься в їжі (спостерігається накопичення його в організмі). Позитивний азотистий баланс відзначається у вагітних, у дітей у зв'язку з їх зростанням, при одужанні після важких захворювань і ін

Білки в організмі виконують в основному пластичну функцію. Вони входять до складу ферментів, гормонів, регулюють різні процеси в організмі, здійснюють захисні функції, визначають видову й індивідуальну особливості організму. Крім того, білки використовують в якості енергетичного матеріалу, недостатнє забезпечення ними призводить до втрати внутрішніх білків. Джерелом вільних амінокислот в першу чергу є білки плазми, ферментні білки, білки печінки, слизової оболонки кишечника і м'язів, що дозволяє тривалий час підтримувати без втрат оновлення білків мозку і серця.

На регуляцію білкового обміну впливають нервова система, гормони гіпофіза (соматотропний гормон), щитовидної залози (тироксин), наднирників (глюкокортикоїди).

Вуглеводневий обмін

В організмі людини до 60% енергії задовольняється за рахунок вуглеводів. Внаслідок цього енергообмін мозку майже виключно здійснюється глюкозою. Вуглеводи виконують і пластичну функцію. Вони входять до складу складних клітинних структур (глікопептиди, глікопротеїни, гліколіпіди, ліпополісахариди та ін.) Вуглеводи поділяються на прості і складні. Останні при розщепленні в травному тракті утворюють прості моносахариди, які потім з кишечника надходять у кров. В організм вуглеводи поступають головним чином з рослинною їжею (хліб, овочі, крупи, фрукти) і відкладаються в основному у вигляді глікогену в печінці, м'язах.

Процес утворення і накопичення глікогену регулюється гормоном підшлункової залози інсуліном. Процес розщеплення глікогену до глюкози відбувається під впливом іншого гормону підшлункової залози - глюкагону.

Вміст глюкози в крові, а також запаси глікогену регулюються і центральною нервовою системою. Нервове вплив від центрів вуглеводного обміну надходить до органів по вегетативній нервовій системі. Зокрема, імпульси, що йдуть від центрів по симпатичних нервах, безпосередньо підсилюють розщеплення глікогену в печінці і м'язах, а також виділення з надниркових залоз адреналіну. Останній сприяє перетворенню глікогену в глюкозу і підсилює окисні процеси в клітинах. У регуляції вуглеводного обміну також беруть участь гормони кори надниркових залоз, середньої частки гіпофіза і щитовидної залози.

Оптимальна кількість вуглеводів на добу становить близько 500 г, але ця величина в залежності від енергетичних потреб організму може значно змінюватися.

ЛІПІДНИЙ ОБМІН

Ліпіди - складні органічні речовини, до яких відносяться нейтральні жири, які складаються з гліцерину і жирних кислот, ліпоїдів (лецитину, холестерин). Крім жирних кислот, до складу ліпоїдів входять багатоатомні спирти, фосфати і азотисті сполуки.

Ліпіди відіграють важливу роль у життєдіяльності організму. Деякі з них (фосфоліпіди) складають основний компонент клітинних мембран або є джерелом синтезу стероїдних гормонів (холестерин). Частина жиру накопичується в клітинах жирової тканини як нейтральний запасний жир, кількість якого складає 10-30% маси тіла, а при порушеннях обміну речовин і більше. Дорослій людині щодня необхідно 70-80 г жиру. Жири мають не тільки енергетичне значення. Вони розчиняють і виводять з організму так звані незамінні жирні кислоти (лінолева, ліноленова, арахідіновая), які умовно об'єднують у групу вітаміну F, а також жиророзчинні вітаміни (вітаміни A, D, Е, К). Обмін ліпідів тісно пов'язаний з обміном білків і вуглеводів. При збільшенні надходження в організм білки і вуглеводи можуть перетворюватися в жири.

У регуляції ліпідного обміну значну роль відіграють центральна нервова система, а також багато залози внутрішньої секреції (статеві, щитовидна залози, гіпофіз, наднирники).

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.