Обмен веществ и

энергииОбмен веществ и энергии - это совокупность процессов превращения веществ и энергии, происходящих в живых организмах и обмен веществами и энергией между организмом и окружающей средой. Обмен веществ и энергией представляет собой основу жизнедеятельности и принадлежит к числу важнейших признаков живой материи, отличающих живое от неживого. В процессе обмена, поступившие в организм вещества, путём химических изменений превращаются в собственные вещества тканей или в конечные продукты которые выводятся из организма. При этих химических превращениях

освобождается и поглощается энергия.

С пищей в организм поступают из внешней среды

разнообразные вещества. В организме эти вещества подвергаются изменениям (метаболизируются), в результате чего они частично превращаются в вещества самого организма. В этом состоит процесс ассимиляции. В тесном взаимодействии с ассимиляцией протекает обратный процесс — диссимиляция.

Обмен органических соединений.

Клетки всех тканей организма образованы главным образом из органических веществ (белков, жиров и углеводов). Они являются также

единственным источником энергии в организме.

Обмен белков.

Белки, поступающие с пищей , под влиянием пищеварительных соков расщепляются на отдельные аминокислоты. Аминокислоты всасываются ворсинками тонкой кишки и с кровью доставляются клетками организма. Проникшие через мембрану клеток аминокислоты при участии нуклеиновых кислот используются для образования в рибосомах свойственных этим клеткам белков. Некоторые белки используются как ферменты. Белки человека по структуре отличаются от белков животных и растений.

В клетках белки используются для построения цитоплазмы и органоидов, поэтому потребность в белковой пище особенно велика у молодого растущего организма, когда клетки размножаются и увеличивается общая масса тканей.

Обмен жиров.

Жиры входят в состав клеток. Большая часть жиров используется как источник энергии. Жиры разных животных, как и жиры разных органов, различаются по химическому составу и свойствам.

Вкишечнике жиры под влиянием пищеварительных соков распадаются на глицерин и жирные кислоты. Они попадают в кишечные ворсинки. Здесь они вновь

соединяются с друг с другом и образуют новые жиры, свойственные только человеку. Эти жиры попадают в лимфу и далее разносятся кровью ко всем органам и тканям. Часть жиров идет на построение мембран клеток. Часть жиров откладывается в запас. Отложение жира происходит в подкожной клетчатке, в области почек и в других местах. Эти запасы используются при недостатке питания.

Обмен углеводов

Углеводы входят в состав клеток и являются

основным источником энергии в организме. В растительной пище углеводы представлены

главным образом в виде крахмала и

тростникового сахара. Под влиянием ферментов пищеварительных соков углеводы расщепляются

до глюкозы, которая в ворсинках кишечника

всасывается в кровь, поступает с ней в печень и

превращается в животный крахмал – гликоген. В печени откладываются основные запасы

углеводов в организме.

Схема обмена углеводов

Подобные превращения глюкозы в гликоген происходят и в мышцах.

Во время длительного голодания при снижении уровня глюкозы в крови происходит расщепление гликогена и образовавшаяся глюкоза выбрасывается в кровяное русло. Напротив, при избытке глюкозы в крови она быстро превращается в печени в гликоген. Таким путем, благодаря саморегуляции, поддерживается постоянный уровень глюкозы в крови.

Обмен воды и минеральных веществ

Содержание воды в организме взрослого человека составляет в среднем 73,2±3% от массы тела. Водный баланс в организме поддерживается за счет равенства объемов потерь воды и ее поступления в организм. Суточная потребность в воде колеблется от 21 до 43 мл/кг (в среднем 2400 мл) и удовлетворяется за счет поступления воды при питье (~1200 мл), с пищей (~900 мл) и воды, образующейся в организме в ходе обменных процессов (эндогенной воды (~300 мл). Такое же количество воды выводится в составе мочи (~1400 мл), кала (~100 мл), посредством испарения с поверхности кожи и дыхательных путей (~900 мл).

Потребность организма в воде зависит от характера питания. При питании преимущественно углеводной и жирной пищей и при небольшом поступлении NaCI потребности в воде меньше. Пища, богатая белками, а также повышенный прием соли обусловливают большую потребность в воде, которая необходима для экскреции осмотически активных веществ (мочевины и минеральных ионов). Недостаточное поступление в организм воды или ее избыточная потеря приводят к дегидратации, что сопровождается сгущением крови, ухудшением ее реологических свойств и нарушением гемодинамики.

Недостаток в организме воды в объеме 20% от массы тела ведет к летальному исходу. Избыточное поступление воды в организм или снижение ее объемов, выводимых организма, приводит к водной интоксикации. В результате повышенной чувствительности нервных клеток и нервных центров к уменьшению осмолярности водная

интоксикация может сопровождаться мышечными судорогами.

Обмен воды и минеральных ионов в организме тесно взаимосвязаны, что обусловлено необходимостью поддержания осмотического давления на относительно постоянном уровне во внеклеточной среде и в клетках. Осуществление ряда физиологических процессов (возбуждения, синоптической передачи, сокращения мышцы) невозможно без поддержания в клетке и во внеклеточной среде определенной концентрации

Na+, K+, Са2+ и других минеральных ионов. Все

они должны поступать в организм с пищей.

Нормы питания

Потребляемая пища восполняет расходуемые в процессе жизнедеятельности организма вещества и энергию. Суточные величины этих затрат зависят от пола, возраста, характера работы и интенсивности ее выполнения, состояния здоровья человека и других факторов. Для сохранения здоровья и работоспособности необходимо потреблять такое количество пищи, которое полностью компенсировало бы энергетические затраты. На основании данных о суточных затратах энергии людьми разных профессий составлены нормы питания, выраженные в энергетических единицах (калориях иди джоулях). Чтобы воспользоваться разработанными нормами, нужно знать энергетическую ценность потребляемых продуктов.