Обмен веществ в организме человека начинается не только с началом приема пищи — это непрерывный процесс, который имеет огромное значение и продолжает свою работу в течение всей жизни. Организм человека функционирует только благодаря работе обменных процессов в клетках. Но для жизнедеятельности клеток в организм должно поступать питание. А питание осуществляется за счет поступления пищи в организм, которая в результате химических реакций преобразуется в гормоны и ферменты.
Что такое ферменты? Ферменты необходимы при химических превращениях, которые расщепляют жиры, белки и углеводы. Клетки живут за счет таких процессов. Современной науке известно около 3,5 тыс. ферментов. Но ферменты без гормонов не в состоянии самостоятельно выполнять свою работу, потому что находятся под контролем гормонов.
Что такое гормоны? Железы эндокринной системы вырабатывают гормоны. Они приводят в действие одни ферменты и тормозят работу других. Еще, принимая гормоны искусственным введением, трудно контролировать их баланс. Действие гормонов таково, что оно может улучшить работу одних органов и ухудшить деятельность других. К примеру, принимая гормоны для лечения суставов, ухудшается при этом зрение. Часто бывает, что женщина набирает вес, употребляя гормоны в целях улучшения половой функции.
Обмен веществ в организме человека имеет отношение ко всем химическим процессам и делится на следующие виды: анаболизм и катаболизм.
Анаболизм — это химический процесс, который направлен на обновление и образование клеток тканей и структурных частей. При этом накапливается энергия, расходуемая постепенно на защиту организма от болезней и инфекций, а также для его роста.
Катаболизм включает в себя расщепление жиров, углеводов и белков для выработки энергии. Эта энергия, с помощью мышечной деятельности, высвобождается в процессе катаболизма и превращается в полезную работу. Некоторое ее количество расходуется, образуя при этом тепло.
Наш организм нуждается в необходимых для него шести веществах, таких как вода, протеины, углеводы, жиры, минералы и витамины. Они являются строительным материалом организма, потому что рождают новые ткани и клетки, которые способствуют росту.
Протеины – один из главных «кирпичиков» для построения нашего организма. В состав протеина входят вода, углерод, азот и кислород. Аминокислоты, полученные в результате расщепления пищевых протеинов, служат строительной базой для образования химических веществ, таких как ферменты и гормоны. Около двух десятков аминокислот и более нуждается организм. Одни он синтезирует сам, другие получает из белков животного происхождения, которые поступают с пищей, а третьи – из растительных протеинов. Белковый обмен веществ в итоге приводит к образованию мочевой кислоты. Она и является конечным продуктом, которая образуется в печени и тканях, поступает в кровеносную систему, а затем выводится через почки из организма.
Жиры – это кладовые организма. С поступлением в пищу одна часть жиров запасается впрок, а другая часть выделяется с энергией и образуется в виде конечных продуктов – воды и углекислоты. Без жиров не усвоятся в организме магний, кальций, витамины, растворяющие жир – A, D и другие. Скажем каротин из моркови, который выделяет витамин A, кишечником всасывается в небольшом количестве. Но стоит заправить ту — же морковь растительным маслом или сметаной – всасывание произойдет на 60 – 90% больше. Следует знать, что жиры очень калорийны, но ожирению способствуют ни сколько они, сколько углеводы при бесконтрольном употреблении в пищу сладкого и мучного.
Жировой обмен веществ может нарушиться в связи с избыточным употреблением жирной пищи или переедания. В этом случае снижается или даже утрачивается способность крови освобождаться от этих веществ к следующему приему пищи. Их постоянное скопление вызывает сгущение крови в сосудах и может остановить капиллярный ток крови. Из-за повышения уровня жира в крови эритроциты как будто склеиваются, от чего хуже поступает кислород в кровеносные сосуды.
Жиры также делятся на несколько групп. Это жироподобные вещества, из которых самые популярные и распространенные лецитин и холестерин. Лецитин в норме имеет благоприятное влияние на работу центральной нервной системы, стимулирует процессы кроветворения и печени, обладает противовоспалительным эффектом и не дает развиваться атеросклерозу. С его помощью организм в процессе обмена избавляется от инфекций и токсических веществ. Холестерин участвует в образовании гормонов, выделяемых надпочечниками и половых гормонов. Холестерин поступает с пищей, затем синтезируется организмом, с жирными кислотами соединяется в кишечнике и переходит в кровь. Если холестерин вырабатывается в избытке, то он распадается в печени и в виде желчных кислот происходит выработка желчи, которая выбрасывается в кишечник.
[ad id=»1479″ class=»post-center»]
Углеводы – это мощный и важный источник энергии, без которой организм не сможет работать во всю силу. Углеводы делятся на три группы. Первая включает в себя моносахариды (простые углеводы), которые содержат одну молекулу углеводов: фруктоза, глюкоза и галактоза. Ко второй группе относятся дисахариды (сложные углеводы). Поэтому они содержат две молекулы углеводов: лактоза (молочный сахар), сахароза (тростниковый и свекловичный сахар) и мальтоза (солодковый сахар). В третью группу входят полисахариды. Они состоят из нескольких моносахаридов: клетчатка, крахмал, гликоген.
В физиологии обмена в организме большое значение имеют гликоген и глюкоза. Эти углеводы являются главными поставщиками энергии, которую потом по необходимости расходует организм. Если произошел экстренный энергетический расход – интенсивная работа мышцами или эмоциональный всплеск (страх, стресс, ярость, гнев, неожиданная радость и многие другие чувства), то углеводы быстро извлекаются из кладовых организма. При этом с выделением энергии, они быстро окисляются.
Роль глюкозы особенно велика в питании центральной нервной системы и скелетных мышц. Также, глюкоза необходима для нормального функционирования организма в целом. Снижение сахара в крови (гипогликемия) приводит к тому, что появляется ощущение быстрого утомления, ярко выраженная слабость мышц, усиление потоотделения, ускоряется сердцебиение, покраснение или побледнение кожного покрова. В случаях похуже происходит падение температуры тела, деятельность центральной нервной системы нарушается – могут начаться бред, судороги, потеря сознания. Как только вводится раствор глюкозы, все эти симптомы сразу пропадают.
Глюкоза, галактоза, фруктоза, арабиноза и ксилоза – это простые углеводы, всасывающиеся в тонкие кишки очень хорошо и быстро. Лактоза, сахароза (дисахариды), крахмал, гликогены (полисахариды) – более сложные углеводы – усваиваются организмом только после расщепления их на моносахариды.
Моносахариды попадают в кровеносную систему через капилляры кишечных ворсинок, а затем с током крови устремляется, главным образом, в печень. Проходят через печень моносахариды без изменений, и с током крови разносится по всему телу. Если потребляемая пища богата углеводами, то и содержание гликогена в печени выше.
Каждый из органов в организме количество глюкозы использует по-разному. Самый главный потребитель глюкозы – это головной мозг и сердечная мышца. Для сохранения концентрации сахара в крови (на 100 миллиграмм крови требуется от 80 до 120 миллиграмм глюкозы) необходимы два процесса, которые ее поддерживают. Первое, это потребление глюкозы тканями, второе, это поступление глюкозы из печени в кровь. Гликоген, в свою очередь, расщепляется в печени без промежуточных продуктов на глюкозу. Процесс это имеет свое название: «мобилизация гликогена».
При заболеваниях печени и поджелудочной железы (сахарный диабет) нарушается и углеводный обмен веществ. Это происходит от того, что печень не способна больше превращать, поступающий из кишечника, гликоген в глюкозу.
Витамины служат для процессов усвоения пищевых полезных веществ, играют важную роль для протекания биохимических реакций в организме. Основная часть витаминов поступает в организм с едой. В микробной флоре кишечника некоторые из них синтезируются и всасываются в кровь. Поэтому, даже если с пищей не поступает достаточного количества витаминов, организм в этом не очень нуждается. Но если в организме не достает витамина, который не синтезируется в кишечнике, то от возникшей потребности наступает болезненное состояние, которое называется гиповитаминоз. Может нарушиться способность кишечника всасывать витамины при каком-либо заболевании. В этом случае, даже если достаточно витаминов в пище, гиповитаминоз будет присутствовать.
Обмен минеральных солей. Межклеточные жидкости организма и кровь имеют определенное осмотическое давление. Величина этого давления зависит от концентрации солей кальция, натрия, калия и магния. Для нормального протекания всех обменных процессов, главным условием является постоянство осмотического давления. Оно обеспечивает устойчивость организма к воздействиям внешней среды. В жидкостях организма концентрация неорганических веществ поддерживается с особой точностью. Поэтому она не подвержена большим колебаниям. Соотношение ионов в крови всех позвоночных, в том числе и человека, очень приближено к составу ионов океанических вод (кроме магния). И человек, и животные, имеют неорганический состав крови, сходный с морской водой.
Деятельность почек имеет решающее значение для поддержания постоянного соотношения в крови ионов. Главным образом, ионы калия и натрия участвуют во многих процессах жизнеобеспечения организма. Недостаточное поступление натрия способствует резкому увеличению обратного всасывания его в почечных канальцах. Избыточное количество натрия в плазме крови, наоборот, тормозит его обратное всасывание в канальцах почек. Задержка в крови калия, при этом, увеличивается и происходит нормализация ионов. В то же время и другие ионы регулируются в крови, такие, как фосфор, хлор, кальций и другие.
Когда обмен веществ нарушается, происходит накопление ядовитых веществ. Распространенная причина – это нарушение образования гормонов. Заболевание диабетом, например, начинается из-за снижения образования в поджелудочной железе гормона инсулина. При отсутствии инсулина, клетки не в силах всасывать и расщеплять глюкозу, поэтому кровеносные сосуды засахариваются.
