Обмін речовин і енергії. Терморегуляція

В основі життя людини лежить обмін речовин і енергії. В органах, тканинах, клітинах безперервно відбуваються два взаємопов'язаних процеси: асиміляція -утворення складних речовин і дисиміляція - їх розпад.

Асиміляція і ріст клітин можливі лише при надходженні в організм поживних речовин, які є пластичним матеріалом для синтезу живої тканини. До поживних речовин належать білки, жири, вуглеводи, мінеральні солі, вітаміни і вода. Крім будівельного матеріалу, поживні речовини є джерелом енергії для організ­му. Вся життєдіяльність людини супроводжується затратою енергії. Навіть у повному спокої затрачається певна кількість енергії на функціонування органів, підтримання температури тіла. Необхідну енергію організм отримує при розщеп­ленні білків, жирів, вуглеводів.

ОБМІН БІЛКІВ

Білки - це складні високомолекулярні сполуки, до складу яких входить азот. У травному тракті білки розщеплюються до амінокислот, які всмоктуються в кров і далі потрапляють в клітини. З цих амінокислот у клітинах організму синтезуються білки, що мають видову специфічність.

Із відомих 20-ти амінокислот не всі мають однакову цінність для організму. Розрізняють 12 замінних амінокислот, які можуть синтезуватися в організмі (глікол, аланін, цистеїн та ін.) і 8 незамінних амінокислот (аргінін, лейцин, лізин, триптофан та ін.), які не синтезуються в організмі і обов'язково повинні надходити з їжею.

Білки, до складу яких входять усі необхідні для організму амінокислоти, називають повноцінними. Найбільш повноцінними за амінокислотним складом є білки тваринного походження (яйця, м'ясо, молоко). Біологічно менш повноцін­ними для організму є білки рослинного походження, тому що вони не містять незамінних амінокислот. Саме тому в харчовому раціоні людини повинно бути не менше 30 % білків тваринного походження.

Білки є основним будівельним матеріалом для клітин організму. В цьому полягає їх пластична функція. Вони виконують також енергетичну функцію: при окисленні 1 г білка виділяється 4,1 ккал тепла. Крім цього, білки беруть участь у забезпеченні більшості функцій організму. Так, вони входять до складу ферментів, що прискорюють хімічні реакції в організмі, підтримують онкотичний тиск, регулюючи цим водний обмін; білок фібриноген зумовлює згортання крові; гемоглобін транспортує кисень і вуглекислий газ; білки імуноглобуліни захища­ють організм від інфекції.

Важливою є не лише біологічна цінність білків, які надходять із їжею, але і їх кількість. При недостатньому надходженні білків ріст і розумовий розвиток затримуються, зменшується опірність організму до інфекцій та знижується праце­здатність людини.

Кількість білка, що потрібна організмові, залежить від віку, статі, професії, фізіологічного стану. Нормою споживання добової кількості білка для здорової дорослої людини вважається в середньому 100 грамів (1,5 г на 1 кг маси). Для грудної дитини - 3-3,5 г на 1 кг маси; для людини, що займається важкою фізичною працею, норма білка збільшується до 130-140 г на добу.

Баланс азоту. Про кількість білка, що розпався в організмі, можна зробити зисновок за кількістю виведеного з організму азоту, оскільки він є складовою частиною білка. Вивчаючи обмін азоту, ми можемо скласти уяву про обмін білків. У білку знаходиться 16 % азоту, тобто 1 г азоту в 6, 25 г білка. Це білковий коефіцієнт.

Для характеристики білкового обміну використовують визначення азотис­того балансу. Для цього необхідно знати кількість білка, що надійшов з їжею, і кількість білка, що розщепився в організмі, тобто зіставити надходження і затрати білка. Білок потрапляє в організм з їжею, а незначна частина його, що не засвоїлася, виділяється з випорожненнями. Кількість білка, що одержав організм, вираховується із різниці між білком, що надійшов з їжею, і білком, що виділився з калом.

Кількість білка, що розщепився в організмі, визначають за вмістом азоту в сечі. Перемножуючи кількість азоту в сечі на 6,25, визначають затрати білка.

Розрізняють 3 види азотистого балансу: азотиста рівновага, позитивний азотистий баланс і від'ємний азотистий баланс.

Азотиста рівновага - це стан, при якому кількість виведеного азоту до­рівнює кількості азоту, що надійшов. Азотиста рівновага спостерігається у дорослої здорової людини.

Позитивний азотистий баланс - це стан, при якому кількість азоту, що надходить, переважає над кількістю виведеного азоту. Позитивний азотистий баланс - це нормальний стан для організму, що росте. Діти потребують більшої кількості білка для процесів росту, нормального фізичного і розумового розвитку. Позитивний азотистий баланс спостерігається в нормі у вагітних жінок, а також у спортсменів, в яких іде ріст м'язової маси (культуристи). Цей стан характерний також для людей у період одужання після важких інфекційних захворювань або після тривалого голодування, коли білок витрачається на відновлення тканин.

Негативний азотистий баланс - це стан, при якому кількість виведеного азоту переважає над кількістю азоту, що надходить в організм. Він розвивається при білковому голодуванні, коли кількість білка на добу становить нижче ЗО г. До цього може призводити надходження в організм неповноцінних, в основному рослинних білків, а також розпад власних тканин, який спостерігається у виснаже­них людей.

Розглядаючи норми потреб білка, необхідно орієнтуватися не на білковий мінімум, а на білковий оптимум. Білковий мінімум - це та кількість спожитого добового білка, що підтримує азотисту рівновагу. Це становить 30-40 г білка.

Білковий оптимум - це та кількість спожитого добового білка, що забезпе­чує не тільки азотисту рівновагу, а й високу працездатність, відмінне самопочуття, високі захисні сили організму, а для дітей - нормальний фізичний і розумовий розвиток. Це становить 100 г білка.

Кінцевими продуктами обміну білків є сечовина та сечова кислота, які виводяться із сечею і потом Центральна нервова система регулює обмін білків, впливаючи на секрецію гормонів ендокринними залозами. Стимулюють синтез білка соматотропний гормон передньої частки гіпофіза і тироксин щитоподібної залози. Розпад білка забезпечується глюкокортикоїдами кори надниркових залоз.