Регуляция обмена веществ

На обмен веществ постоянно оказывают воздействие различные факторы внешней и внутренней среды. Большая часть из них эффективно используется организмами для своего роста и развития. Это происходит благодаря функционированию механизмов регуляции обмена веществ. Наиболее простым из них, способствующим сохранению внутренней среды организма (поддерживанию гомеостаза), является механизм восстановления в химической системе равновесия в соответствии с законом действующих масс. Благодаря этому значения рН в буферных жидкостях организма устойчивы к случайным воздействиям. Предотвращение накопления в организме невыводимых продуктов обмена веществ также осуществляется благодаря восстановлению равновесия в замыкающих участках циклических путей обмена веществ.

Более сложные механизмы регуляции обмена веществ обусловлены прямыми и обратными управляющими связями. Суть их состоит в воздействии метаболитов на интенсивность биохимических процессов, в которых они сами образуются или испытывают превращения.

Особенности обмена веществ у детей

Основные этапы обмена веществ и энергии у детей с момента рождения до формирования взрослого организма имеют ряд своих особенностей. При этом меняются количественные характеристики, происходит качественная перестройка обменных процессов. Так, у детей, в отличие от взрослых, значительная часть энергии расходуется на рост и пластические процессы, которые наиболее велики у новорожденных и детей раннего возраста.

Основной обмен у детей меняется в зависимости от возраста ребенка и типа питания. В первые дни жизни он составляет 512 ккал/м2, затем постепенно нарастает и к 11/2 годам имеет величину 1200 ккал/м2. К периоду полового созревания расход энергии на основной обмен уменьшается до 960 ккал/м2. При этом у мальчиков энергетические затраты на основной обмен в пересчете на 1 кг веса тела выше, чем у девочек. С ростом увеличиваются расходы энергии на мышечную деятельность.

Со второй недели жизни у ребенка начинают преобладать процессы анаболизма над катаболизмом. Белковый обмен при этом характеризуется положительным азотистым балансом и повышенной потребностью в белке. Ребенку требуется в 4—7 раз больше аминокислот, чем взрослому.

У ребенка также имеется большая потребность в углеводах; за их счет главным образом покрываются калорийные потребности. Обмен углеводов тесно связан с обменом азота. Глюкоза способствует регенерации белка, ее введение уменьшает концентрацию аминокислот в крови. Энергия реакций углеводного обмена требуется для полного использования жира. Жир составляет около 1/8 части тела ребенка и является носителем энергии, способствует усвоению жирорастворимых витаминов, защищает организм от охлаждения, является структурной частью многих тканей. Отдельные ненасыщенные жирные кислоты (см. Жиры) необходимы для роста и нормальной функции кожи. При рождении содержание липидов (см.) в крови ребенка снижено, причем содержание фосфатидов значительно ниже, чем холестерина. Кроме того, у детей имеется физиологическая тенденция к кетозу, в возникновении которого могут играть роль незначительные запасы гликогена.

Содержание воды в тканях ребенка высокое и составляет у грудных детей 3/4 веса тела и с возрастом уменьшается. В выделении воды имеются регулярные суточные колебания. У здорового грудного ребенка оно повышается во второй половине дня, достигая максимума в полночь, и резко снижается в утренние часы. Поэтому взвешивание ребенка более обоснованно в утренние часы, что дает правильное представление об истинной прибавке веса.

Выделительная, или экскреторная система в биологии — совокупность органов, выводящих из организма избыток воды, продукты обмена веществ, соли, а также ядовитые вещества, попавшие в организм извне или образовавшиеся в нём.

У протистов легкорастворимые экскреты выводятся в окружающую среду путём диффузии или с помощью сократительных вакуолей, выполняющих функцию осморегуляции. Отделение от цитоплазмы выделяемой жидкости происходит в спонгиоме — сложной системе мембранных пузырьков или каналов.

У ряда низших многоклеточных продукты обмена диффундируют через поверхность тела и стенки полостей, связанных с окружающей средой. Кроме того, в клетках пресноводных губок и гидр присутствуют вакуоли, которые участвуют в накоплении и выведении экскретов.

У большинства многоклеточных есть специальные органы выделения — протонефридии, метанефридии, целомодукты, нефромиксии, почки, — которые обеспечивают выведение из организма вредных продуктов обмена веществ.

К органам выделения относят также т. н. «почки накопления» — клетки или ткани, которые накапливают вредные вещества, обычно переводя их в нерастворимую форму.

В функции выделения могут участвовать также отдельные клетки (например, фагоциты), которые способны покидать организм, и органы других систем (легкие, кожа и т. п.).

19