Обмен веществ
Питательные вещества являются для человека единственным источником энергии. Пластическая роль питательных веществ состоит в том, что из них после сложных химических превращений образуются собственные структурные компоненты клеток и тканей.
Потребность в питательных веществах варьирует в зависимости от генетической конституции, размеров тела, возраста, пола, состояния эндокринной системы, физической активности, репродуктивной функции и др. Абсолютно необходимы для нормального обмена веществ и энергии вода, минеральные соли, микроэлементы и витамины.
Процесс обмена веществ подчиняется всеобщему закону сохранения материи: при всех явлениях природы видоизменяется только форма вещества, количество же его остается постоянным.
Условно в процессе обмена веществ можно выделить три этапа.
Первый этап — ферментативное расщепление питательных веществ, поступивших в пищеварительный аппарат, до растворимых в воде аминокислот, моно- и дисахаридов, жирных кислот, глицерина, и всасывание их в кровь и лимфу.
Второй этап — транспорт питательных веществ жидкими средами организма к тканям и клеточный метаболизм, результатом которого является их ферментативное расщепление для конечных продуктов. Часть этих продуктов используется для построения составных частей мембран, цитоплазмы, для синтеза биологически активных веществ — гормонов, ферментов, секретов, и воспроизведения клеток и тканей.
Третий этап — выведение конечных продуктов метаболизма из организма в составе мочи, кала, пота, через легкие в виде СО2, воды и т.д.
Промежуточный обмен
Промежуточный обмен представляет собой совокупность химических превращений переваренных питательных веществ с момента поступления их в кровь до начала выделения конечных продуктов жизнедеятельности из организма. Промежуточный обмен состоит из двух взаимосвязанных процессов: катаболизма и анаболизма.
Катаболизм (диссимиляция) — ферментативное расщепление в процессе окислительных реакций крупных органических молекул питательных веществ на более простые, в результате которого выделяется заключенная в них энергия. Часть этой энергии накапливается в виде высокоэргических фосфатных соединений (АТФ), которые потом используются для выполнения биологически полезных форм работы (например, мышечного сокращения).
Анаболизм (ассимиляция) - ферментативный синтез из простых органических молекул крупномолекулярных клеточных компонентов — полисахаридов, нуклеиновых кислот, белков, липидов. Анаболические реакции протекают с использованием энергии и обеспечивают обновление, рост и регенерацию тканей.
Минеральный обмен
Процессы всасывая, усвоения, распределения, превращения и выделения из организма неорганических соединений составляют в совокупности минеральный обмен. Минеральные вещества в составе биологических жидкостей играют основную роль в создании внутренней среды организма с постоянными физико-химическими свойствами.
Основными источниками минеральных веществ являются пищевые продукты — мясо, молоко, черный хлеб, бобовые, овощи. Соли должны составлять около 4 % сухой массы пищи.
Основными физиологически активными являются ионы натрия, калия, кальция и магния. В состав жидких сред входят также ионы железа, марганца, цинка, кобальта, йода и других микроэлементов.
Транспорт минеральных веществ в организме. Всасывающиеся в пищеварительном аппарате минеральные вещества поступают в кровь и лимфу. Ионы кальция, железа, кобальта, цинка в процессе или после всасывания соединяются со специфическими белками плазмы крови и тканей.
Пути выведения. Избыток минеральных веществ выводится через почки (ионы натрия, карбоната, хлора, йода), а также через кишечник (ионы кальция, железа, меди).