Что такое обмен веществ в организме человека: Обмен веществ в организме человека

Метаболический баланс

Комплексный анализ, направленный на оценку основных показателей обмена веществ организма человека.

Синонимы русские

Метаболизм; обмен веществ.

Синонимы английские

Metabolism; metabolic balance.

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Венозную кровь.

Как правильно подготовиться к исследованию?

• Исключить из рациона алкоголь в течение 24 часов до исследования.
• Не принимать пищу в течение 12 часов до исследования, можно пить чистую негазированную воду.
• Исключить (по согласованию с врачом) прием стероидных и тиреоидных гормонов в течение 48 часов до исследования.
• Полностью исключить (по согласованию с врачом) прием лекарственных препаратов в течение 24 часов перед исследованием.
• Исключить физическое и эмоциональное перенапряжение в течение 24 часов до исследования.
• Не курить в течение 3 часов до исследования.

Общая информация об исследовании

Процесс обмена веществ, или метаболизма, представляет собой ряд биохимических и молекулярных реакций и взаимодействий, необходимых для нормального функционирования организма. Различают углеводный, белковый, жировой (липидный) обмены веществ, обмен гормонов и биологически активных веществ, а также обмен микроэлементов. В норме обмен веществ в организме человека сбалансирован и обеспечивает стабильное функционирование систем и органов. Метаболизм включает как процессы распада веществ (катаболизм), так и процессы синтеза (анаболизм). При патологическом изменении процессов метаболизма отмечаются нарушения на молекулярном, клеточном, тканевом уровнях с дальнейшей дисфункцией органов и организма в целом. Для оценки показателей обмена веществ, функционирования систем и органов используется определение спектра лабораторных диагностических параметров.

Печень является одним из жизненно важных органов организма человека и играет большую роль в поддержании различных видов обмена веществ. Это центральный орган, где проходят процессы синтеза, распада и превращения углеводов, жиров, аминокислот, расщепление потенциально токсичных соединений, образующихся в ходе обмена веществ. Аланинаминотрансфераза (АЛТ) и аспартатаминотрансфераза (АСТ) – это ферменты, относящиеся к группе аминотрансфераз. Фермент АЛТ обнаруживается в цитоплазме гепатоцитов, почках, в незначительном количестве в клетках сердца, скелетных мышцах и эритроцитах. Фермент АСТ главным образом содержится в кардиомиоцитах, в меньшем количестве – в печени (в цитоплазме и митохондриях гепатоцитов), скелетных мышцах, головном мозге и почках. У здоровых пациентов уровни АЛТ и АСТ в крови сравнительно низки. При поражении печени, мышц и других тканей может отмечаться нарастание уровня данных показателей. Выявление уровня данных ферментов в сыворотке крови позволяет оценить выраженность цитолитического синдрома при диагностике и мониторинге заболеваний печени.

Гамма-глютамилтранспептидаза (ГГТП) – это фермент, который обнаруживают в желчных канальцах и эпителиальных клетках, выстилающих желчный проток. Он является катализатором переноса аминокислот из плазмы крови в клетки, а также их реабсорбции из желчи в кровь. В кровеносном русле она не содержится, только в клетках, при разрушении которых их содержимое попадает в кровь. Щелочная фосфатаза – это фермент, который находится в эпителиоцитах желчных протоков, в гепатоцитах, остеобластах, слизистой оболочке кишечника, в легких и почках. Повышение уровней представленных ферментов может свидетельствовать о патологических процессах печени и желчевыводящих путей. Их определение важно при холестазе, циррозе и онкологических процессах печени, при токсическом воздействии на печень.

Билирубин является продуктом распада гемоглобина и других гемсодержащих белков в печени, селезенке и клетках ретикулоэндотелиальной системы. В сыворотке крови он представлен в виде двух фракций: прямого и непрямого, составляющих общий билирубин. Выявление билирубина используется для диагностики и мониторинга желтух различной этиологии, для выявления заболеваний печени, обтурации внутри- и внепеченочных протоков, холестаза.

Лактатдегидрогеназа (ЛДГ) – это внутриклеточный фермент, который катализирует окисление молочной кислоты в пируват и содержится практически во всех клетках организма. Он наиболее активен в скелетной мускулатуре, сердечной мышце, почках, печени и эритроцитах. Является маркером повреждения тканей и разрушения клеток и используется в диагностике большого количества заболеваний. Креатинкиназа – фермент, который катализирует фосфорилирование креатина и его дефосфорилирование с образованием молекулы АТФ. Его наибольшая активность отмечается в скелетных мышцах и миокарде, меньшая – в клетках головного мозга, гладких мышцах, плаценте и других. Определение фермента является важным при цитолитических процессах при заболеваниях миокарда, скелетных мышц, при инсульте и др.

Фермент амилаза в основном секретируется клетками слюнных желез и поджелудочной железы. Он участвует в гидролитическом расщеплении полисахаридов. Липаза – это фермент, участвующий в гидролизе триглицеридов и входящий в состав секрета поджелудочной железы. Выявление данных показателей используется для диагностики патологических процессов, затрагивающих поджелудочную железу, заболевания слюнных желез и протоков, а также другие компоненты пищеварительной системы.

Почки являются главными органами мочевыделительной системы и играют важную роль в поддержании постоянства метаболизма в организме человека. Для оценки функционального состояния почек, в частности оценки сохранности процессов клубочковой фильтрации, используется определение уровней

мочевины и креатинина в сыворотке крови, а также оценка скорости клубочковой фильтрации. Креатинин – это продукт неферментативного распада креатина и креатина фосфата, образующийся в мышцах. Мочевина – один из основных продуктов белкового метаболизма, содержащий азот. В норме данные метаболиты выводятся из организма человека с мочой. При их повышенном содержании можно судить о наличии патологических процессов почек, нарушающих нормальное функционирование почечного фильтра, проявляющихся как увеличением их выведения, так и избыточным накоплением. Косвенным параметром, отображающим функционирование почек, является уровень мочевой кислоты в сыворотке крови. Избыточное её накопление может свидетельствовать о снижении функционирования почечного фильтра, а также увеличении клеточной гибели в организме.

Жировой обмен веществ базируется на выявлении определенных компонентов, их количестве и соотношении в норме и патологии. Холестерол (холестерин) – это многоатомный циклический спирт, жизненно важный компонент органов и тканей человеческого организма. Он участвует в образовании мембран клеток, является исходным субстратом для синтеза половых гормонов, глюкокортикоидных гормонов, которые участвуют в росте, развитии организма и реализации функции воспроизведения. Из него образуются желчные кислоты, которые входят в состав желчи, витамин D. Холестерол нерастворим в воде, поэтому транспортируется в крови в составе липопротеинов, представляющих собой комплекс холестерол + аполипопротеин). Триглицериды являются основным источником энергии для организма, нерастворимы в воде и переносятся в крови с белком в виде комплекса, который называется липопротеином. Известно несколько типов липопротеинов, различающихся пропорциями входящих в их состав компонентов:

липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП), липопротеины низкой плотности (ЛПНП), липопротеины высокой плотности (ЛПВП). Выявление общего холестерола и фракций липопротеинов используется для оценки риска развития атеросклероза, сердечно-сосудистых заболеваний, диагностики нарушений липидного обмена, метаболического синдрома.

Глюкоза является моносахаридом, который является основным энергетическим субстратом большинства тканей организма человека. Определение концентрации глюкозы играет основную роль в оценке углеводного обмена. Уровень глюкозы важен при диагностике гипер- и гипогликемии, нарушении толерантности к глюкозе, диагностике и мониторинге течения сахарного диабета, в комплексной диагностике метаболического синдрома.

Общее содержание белка в сыворотке крови отражает состояние белкового обмена. Белки сыворотки крови имеют разные размеры, заряд молекулы и относятся к альбуминам или глобулинам. Отклонение уровня общего белка от нормы может быть вызвано рядом физиологических состояний (непатологического характера) или являться симптомом различных заболеваний.

С-реактивный белок – это гликопротеин, вырабатываемый печенью и относящийся к белкам острой фазы воспаления. Он участвует в активации каскада воспалительных реакций на поверхности эндотелия сосудов, связывании и модификации липидов низкой плотности (ЛПНП), то есть способствует развитию атеросклероза. Повышенный уровень С-реактивного белка позволяет прогнозировать риск возникновения сердечно-сосудистой патологии (гипертонической болезни, инфаркта миокарда, инсульта, внезапной сердечной смерти), сахарного диабета 2-го типа и облитерирующего атеросклероза периферических сосудов.

Оценить состояние водно-электролитного обмена позволяет определение концентрации основных электролитов. К ним относятся

калий (K), натрий (Na), кальций (Сa), железо (Fe). Они участвуют в поддержании водно-солевого баланса и кислотно-щелочного равновесия, работе сердечно-сосудистой, мышечной, нервной систем. Калий является основным внутриклеточным катионом. Натрий в большей концентрации, около 96 %, содержится во внеклеточной жидкости и крови. Данные микроэлементы участвуют в поддержании заряда мембран клеток, механизмах возбуждения мышечных и нервных волокон. Кальций относится к числу важнейших минералов организма человека. Около 99  % ионизированного кальция сосредоточено в костях и лишь менее 1  % циркулирует в крови. Он необходим для нормального сокращения сердечной мышцы, поперечно-полосатых мышц, для передачи нервного импульса, является компонентом свертывающей системы крови, каркаса костной ткани и зубов. Железо является микроэлементом, входящим в состав гемоглобина, миоглобина, некоторых ферментов и других белков, которые участвуют в обеспечении тканей и органов кислородом.

Клинический анализ крови позволяет оценить качественный и количественный состав крови по основным показателям: содержание эритроцитов и их специфических показателей, лейкоцитов и их разновидностей в абсолютном и процентном соотношении (лейкоцитарная формула), тромбоцитов.

Тиреотропный гормон (ТТГ) вырабатывается гипофизом и регулирует выработку гормонов щитовидной железы (тироксина и трийодтиронина) по «системе обратной связи», которая позволяет поддерживать стабильную концентрацию этих гормонов в крови. Гормоны щитовидной железы являются основными регуляторами расхода энергии в организме, и поддержание их концентрации на необходимом уровне крайне важно для нормальной деятельности практически всех органов и систем.

Для чего используется исследование?

• Для оценки основных показателей обмена веществ;
• для оценки функционирования систем и органов организма человека;
• для оценки диагностических показателей углеводного, белкового, жирового обменов, обмена гормонов и биологически активных веществ, а также обмена микроэлементов;
• для определения баланса показателей обмена веществ (метаболизма) в норме и при подозрении на развитие того или иного заболевания.

Когда назначается исследование?

• При диагностике нарушений основных видов обмена веществ;
• при оценке функционального состояния печени, почек и органов мочевыделения, пищеварительной системы, сердечно-сосудистой системы, нервной системы, эндокринной системы;
• при подозрении на наличие патологического процесса или заболевания, сопровождающегося нарушением обмена веществ;
• при профилактических осмотрах.

Что означают результаты?

Референсные значения

Причины повышения и понижения индивидуальны для каждого исследуемого показателя в комплексе. Рекомендуется оценивать полученные результаты как изолированно, так и совместно по исследуемым системам, органам при подозрении на ту или иную патологию.

Что может влиять на результат?

• Несоблюдение диеты: прием жирной пищи или голодание могут искажать значения определяемых параметров;
• применение многих лекарственных препаратов, биологически активных добавок, алкоголя;
• интенсивная физическая нагрузка;
• беременность.

 Скачать пример результата

Также рекомендуется

[40-135] Лабораторное обследование при метаболическом синдроме

[40-134] Развернутое лабораторное обследование почек

[40-483] Лабораторное обследование функции печени

Кто назначает исследование?

Терапевт, врач общей практики, кардиолог, эндокринолог, гастроэнтеролог, нефролог, уролог, педиатр, хирург, гематолог.

Литература

1. Долгов В.В., Меньшиков В.В. Клиническая лабораторная диагностика: национальное руководство. – Т. I., Т.  II – М. : ГЭОТАР-Медиа, 2012.
2. Камышников В.С. и др. Методы клинических лабораторных исследований / под ред. В.С. Камышникова.- 3-е изд., перераб. и доп. – М.: МЕДпресс-информ, 2009. – 752 с.: ил.
3. Stephen R, Jolly SE, Nally JV Jr, Navaneethan SD Albuminuria: when urine predicts kidney and cardiovascular disease / Cleve Clin J Med. 2014 Jan;81(1):41-50. doi: 10.3949/ccjm.81a.13040. Review.
4. Wilkins T, Tadkod A, Hepburn I, Schade RR Nonalcoholic fatty liver disease: diagnosis and management / Am Fam Physician. 2013 Jul 1;88(1):35-42.
5. Fauci, Braunwald, Kasper, Hauser, Longo, Jameson, Loscalzo Harrison’s principles of internal medicine, 17th edition, 2009.

Нарушение обмена веществ — диагностика и лечение в медицинском центре «Андреевские больницы

Метаболизм – это некая совокупность определенных химических изменений, а также все виды преобразования материй в энергию непосредственно в организме человека, что обеспечивает его нормальную работу.

Благодаря обмену веществ, у человека выделяется энергия. Наш многофункциональный организм самостоятельно справляется с выводом всех ненужных веществ. Весь процесс делится на два этапа – анаболизм и катаболизм.

Причины нарушения обмена веществ

Проблемы, связанные с различными нарушениями обмена веществ в организме, делятся на внешние и внутренние. К внешним причинам можно отнести поступление в организм токсичных веществ, несбалансированность в питании, появление в атмосфере неблагоприятных газов, существенные сдвиги в насыщенности углекислого газа в атмосфере, проникновение в организм неблагоприятных вирусов. К внутренним факторам принято относить генетические перемены синтеза ферментов, иммунных белков, а также других компонентов.

Также отмечается замедление ускорения обмена веществ у пожилых людей.

Симптомы нарушения обмена веществ

Как правило, при нарушениях обмена веществ резко появляется лишний вес, который можно даже охарактеризовать, как тучность, начинают сильно отекать лицо и конечности, кожные покровы имеют нездоровый внешний вид, человек может страдать угревой сыпью. Также о нарушении обмена веществ можно судить по волосам и ногтевым пластинам – они становятся ломкими и ослабленными..

Диагностика нарушения обмена веществ

Для диагности нарушения обмена веществ вам необходимо обратиться к врачу, который проведет предварительную консультацию, физическое обследование, измерит артериальное давление. ваш рост и вес. Также вам назначат ЭКГ. УЗИ органов брюшной полости, почек, Необходимо будет провести лабораторные анализы: общий анализ крови и мочи, липидный профиль, оценить работу печени, почек, поджелудочной железы, органов эндокринной системы.

Профилактика и лечение нарушения обмена веществ

Для того чтобы обмен веществ был всегда в порядке и не подводил вас, следует вести здоровый, подвижный образ жизни

В первую очередь необходимо обеспечить себе здоровый 8-ми часовой сон и нормализовать питание. Из рациона исключить майонез, белый хлеб, свинину, жареную пищу, а также ограничить сахар. Продукты лучше есть в вареном виде, завтракать продуктами, которые содержат сложные углеводы, к примеру, овсянкой, употреблять низкожирную кисломолочную продукцию.

Для поддержания нормального обмена веществ человек должен выпивать не менее двух литров негазированной воды в сутки,

Если к здоровому питанию добавить физические нагрузки, то успех будет очевиден.

А еще очень важно всегда держать свои мысли в позитивном настрое – и тогда болезнь вас не коснется!

Обмен веществ: как ускорить и чем питаться? Семь главных правил

https://rsport.ria.ru/20210102/metabolizm-1591790082.html

Обмен веществ: как ускорить и чем питаться? Семь главных правил

Обмен веществ: как ускорить и чем питаться? Семь главных правил

Если вы мало едите, но не можете избавиться от лишнего веса, возможно, у вас медленный обмен веществ. Как его улучшить и чем следует питаться, РИА Новости… Спорт РИА Новости, 02.01.2021

2021-01-02T08:00

2021-01-02T08:00

2021-01-02T08:00

зож

метаболизм

орехи

фрукты

здоровье

воз

питание

общество

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdn22.img.ria.ru/images/07e4/0c/10/1589499535_0:219:3072:1947_1920x0_80_0_0_cfc338e985bd0c83a49a2c24a804148c.jpg

Если вы мало едите, но не можете избавиться от лишнего веса, возможно, у вас медленный обмен веществ. Как его улучшить и чем следует питаться, РИА Новости рассказывает Александр Халаманов, тренер по триатлону. Обмен веществ (или метаболизм) — все химические реакции в организме. В широком смысле слова это то, как используется энергия для жизни вообще. Приведем пример: с какой скоростью мы усваиваем питательные вещества или тратим калории, зависит от обмена веществ. Повлиять на метаболизм можно, но не слишком сильно — в основном он определяется нашей генетикой. Если говорить о минимальном базовом обмене веществ, у женщин он составляет 800 килокалорий в сутки, у мужчин — 1300 килокалорий. Базовый можно увеличить на десять процентов, максимум — 15процентов, и хотя эти цифры не кажутся большими, они влияют на вес и внешний вид.Нагружайтесь»Разогнать» обмен веществ только с помощью питания невозможно. Человеческий организм можно сравнить с автомобилем, у которого есть режимы ускорения и торможения. Чтобы включить первую скорость, большинству людей нужно добавлять регулярную физическую нагрузку. Пять раз за деньРавномерно распределяйте нутриенты в течение дня. Считается, что если мы питаемся дробно, а наши порции небольшие, то мы разгоняем обмен веществ (когда мы едим раз в день, организм запасает энергию впрок, а процент жировой ткани увеличивается) и начинаем чувствовать себя лучше.С одной стороны, принцип дробного питания достаточно прост, с другой стороны, внедрить его в свою жизнь трудно. Не все могут на работе есть понемногу «нормальную» пищу, которая приготовлена дома. Кто-то не любит носить с собой на работу боксы с едой, у кого-то жесткий график и предусмотрен только один обеденный перерыв в день. Тем не менее идеальная ситуация — пять приемов еды за день.Топ-6 продуктов для похуденияПервое — сложные углеводы, после которых инсулин выбрасывается в организм в небольших количествах. Это качественные крупы — гречневая, перловая, овсяная, макароны из твердых сортов пшеницы. Их нужно распределять в течение дня, чтобы не возникало тяжести в желудке. Кайенский перец. Часто его добавляют в БАДы и в пищу как раз для стимуляции обмена веществ. «Кайенский перец острее, чем другие специи, в нем содержится капсаицин, который вызывает жжение. После его употребления температура тела слегка повышается и обмен веществ ускоряется в течение часа-двух после еды до пяти процентов», — сообщает тренер.Горький шоколад и натуральный свежесваренный кофе. Общее в этих продуктах — какао-бобы, которые содержат магний — ускоритель обмена веществ. Любые овощи. Лучше соблюдать принцип: больше овощей — меньше фруктов. Фрукты есть можно и нужно, но как заменитель сладкого.Орехи. Калорийный продукт, который уменьшает аппетит. В частности, грецкий орех и фундук снижают холестерин, улучшают работу желудочно-кишечного тракта. Если вы худеете, их можно употреблять в небольших количествах — до 20 граммов в день.Бобовые как источник растительного белка. В частности, красная фасоль содержит резистентный крахмал, который очищает кишечник, что важно для тех, кто избавляется от лишних килограммов.Пейте большеВода нужна в количестве не менее двух литров в день. Если организму ее не хватает, то печень «концентрируется» на том, чтобы запасать жидкость, а не сжигать жиры.Что нельзяКак можно меньше употребляйте соль и сахар. «Соль — консервант, который увеличивает аппетит. Сахар дает высокий отклик инсулина, что «помогает» запасать подкожный жир. В соответствии с нормами ВОЗ, здоровая норма потребления сахара — от 25 до максимум 50 граммов в день; но если ваша цель — похудеть, лучше ограничиться 25 граммами.Пробуйте разноеДвух одинаковых людей нет: только опытным путем можно выяснить, какие продукты вам подходят больше, какие — меньше. Ваше самочувствие — лучший показатель того, насколько хороша та или иная пища именно для вас; в каком состоянии ваш обмен веществ.ВысыпайтесьКачественный сон (хотя бы семь часов) тоже способствует ускорению обмена веществ. Во время сна вырабатывается гормон роста, который влияет на метаболизм. Когда человек высыпается и бодр, он работоспособнее и тратит больше энергии, хотя расходует на это меньше усилий.

https://rsport.ria.ru/20200629/1573641592.html

https://rsport.ria.ru/20201224/yabloki-1590734831. html

https://rsport.ria.ru/20201230/pechen-1591620014.html

https://rsport.ria.ru/20201215/limon-1589350632.html

https://rsport.ria.ru/20201229/kishechnik-1591427149.html

Спорт РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2021

Спорт РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://rsport.ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

Спорт РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

https://cdn22.img.ria.ru/images/07e4/0c/10/1589499535_214:0:2945:2048_1920x0_80_0_0_e5a3e0fd5e128bbb92c0ba9108c92a86.jpg

Спорт РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Спорт РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

метаболизм, орехи, фрукты, здоровье, воз, питание, общество

Если вы мало едите, но не можете избавиться от лишнего веса, возможно, у вас медленный обмен веществ. Как его улучшить и чем следует питаться, РИА Новости рассказывает Александр Халаманов, тренер по триатлону.

Обмен веществ (или метаболизм) — все химические реакции в организме. В широком смысле слова это то, как используется энергия для жизни вообще. Приведем пример: с какой скоростью мы усваиваем питательные вещества или тратим калории, зависит от обмена веществ. Повлиять на метаболизм можно, но не слишком сильно — в основном он определяется нашей генетикой.

Если говорить о минимальном базовом обмене веществ, у женщин он составляет 800 килокалорий в сутки, у мужчин — 1300 килокалорий. Базовый можно увеличить на десять процентов, максимум — 15процентов, и хотя эти цифры не кажутся большими, они влияют на вес и внешний вид.

29 июня 2020, 17:30ЗОЖВрач рассказала, как наладить обмен веществ после самоизоляции

Нагружайтесь

«Разогнать» обмен веществ только с помощью питания невозможно. Человеческий организм можно сравнить с автомобилем, у которого есть режимы ускорения и торможения. Чтобы включить первую скорость, большинству людей нужно добавлять регулярную физическую нагрузку.

«Сидячий образ жизни, постоянное нахождение у монитора замедляют обмен веществ. Физической нагрузкой мы возвращаем себя в естественное состояние. Если мы занимаемся спортом, нам требуется более калорийный рацион: например, для мужчины потребность в калориях в день составит уже не 1300, а 1800. При этом он не наберет лишний вес и будет чувствовать себя лучше», — говорит Александр Халаманов.

24 декабря 2020, 13:50ЗОЖЧто будет, если есть яблоки каждый день? Отвечает врач-диетолог

Пять раз за день

Равномерно распределяйте нутриенты в течение дня. Считается, что если мы питаемся дробно, а наши порции небольшие, то мы разгоняем обмен веществ (когда мы едим раз в день, организм запасает энергию впрок, а процент жировой ткани увеличивается) и начинаем чувствовать себя лучше.

С одной стороны, принцип дробного питания достаточно прост, с другой стороны, внедрить его в свою жизнь трудно. Не все могут на работе есть понемногу «нормальную» пищу, которая приготовлена дома. Кто-то не любит носить с собой на работу боксы с едой, у кого-то жесткий график и предусмотрен только один обеденный перерыв в день. Тем не менее идеальная ситуация — пять приемов еды за день.

30 декабря 2020, 17:30ЗОЖВрач перечислила самые полезные для печени продукты

Топ-6 продуктов для похудения

Первое — сложные углеводы, после которых инсулин выбрасывается в организм в небольших количествах. Это качественные крупы — гречневая, перловая, овсяная, макароны из твердых сортов пшеницы. Их нужно распределять в течение дня, чтобы не возникало тяжести в желудке.

Кайенский перец. Часто его добавляют в БАДы и в пищу как раз для стимуляции обмена веществ. «Кайенский перец острее, чем другие специи, в нем содержится капсаицин, который вызывает жжение. После его употребления температура тела слегка повышается и обмен веществ ускоряется в течение часа-двух после еды до пяти процентов», — сообщает тренер.

Горький шоколад и натуральный свежесваренный кофе. Общее в этих продуктах — какао-бобы, которые содержат магний — ускоритель обмена веществ.

Любые овощи. Лучше соблюдать принцип: больше овощей — меньше фруктов. Фрукты есть можно и нужно, но как заменитель сладкого.

Орехи. Калорийный продукт, который уменьшает аппетит. В частности, грецкий орех и фундук снижают холестерин, улучшают работу желудочно-кишечного тракта. Если вы худеете, их можно употреблять в небольших количествах — до 20 граммов в день.

Бобовые как источник растительного белка. В частности, красная фасоль содержит резистентный крахмал, который очищает кишечник, что важно для тех, кто избавляется от лишних килограммов.

15 декабря 2020, 16:00ЗОЖЗачем пить воду с лимоном? Объясняет эндокринолог

Пейте больше

Вода нужна в количестве не менее двух литров в день. Если организму ее не хватает, то печень «концентрируется» на том, чтобы запасать жидкость, а не сжигать жиры.

Что нельзя

Как можно меньше употребляйте соль и сахар. «Соль — консервант, который увеличивает аппетит. Сахар дает высокий отклик инсулина, что «помогает» запасать подкожный жир. В соответствии с нормами ВОЗ, здоровая норма потребления сахара — от 25 до максимум 50 граммов в день; но если ваша цель — похудеть, лучше ограничиться 25 граммами.

Пробуйте разное

Двух одинаковых людей нет: только опытным путем можно выяснить, какие продукты вам подходят больше, какие — меньше. Ваше самочувствие — лучший показатель того, насколько хороша та или иная пища именно для вас; в каком состоянии ваш обмен веществ.

29 декабря 2020, 17:15ЗОЖКак определить, есть ли шлаки в кишечнике? Отвечает диетолог

Высыпайтесь

Качественный сон (хотя бы семь часов) тоже способствует ускорению обмена веществ. Во время сна вырабатывается гормон роста, который влияет на метаболизм. Когда человек высыпается и бодр, он работоспособнее и тратит больше энергии, хотя расходует на это меньше усилий.

Влияние питания на здоровье человека

Считается общеизвестным, что пища является одним из важнейших факторов окружающей среды, влияющих на наше здоровье, работоспособность, умственное и физическое развитие и долголетие. Связь питания и здоровья была подмечена человеком еще в далекой древности. При недостаточном питании дети плохо растут и развиваются. У взрослых при плохом питании регистрируется высокая заболеваемость, быстрая утомляемость, плохая работоспособность, сокращается продолжительность жизни.

Еще Гиппократ, живший в древней Греции, сказал следующее: «Зачастую, отец болезни неизвестен, но мать ее это – пища. Болезнь чаще всего к человеку приходит через рот и уходит от него тем же путем». Этот достойный муж прожил очень долгую для своего времени, да и по современным меркам жизнь – 90 лет. Он был искуснейшим врачевателем и впервые применил комплексное лечение – использование природных лекарственных средств (настоев, настоек, сборов и пр.) как лечебное питание. Он заложил основы диетики – науки о правильном питании здорового и больного человека и диетотерапии – науки о лечебном питании больных людей и о его режиме.

Процессом приема пищи управляют два чувства: чувство голода и аппетит.–Они имеют различную физиологическую и материальную мотивацию.

Чувство голода. В организме человека происходит постоянный обмен веществ и энергии. При этом постепенно снижается содержание питательных веществ в крови. Это «голодная» кровь поступает в головной мозг. Как следствие в расположенном в нем центре голода возникает возбуждение –«пищевая доминанта» – доминанта на поиск и потребление пищи. В процессе приема пищи и ее переваривания от пищеварительной системы идет в головной мозг соответствующая информация. Она дублируется постепенным повышением в крови питательных веществ. Чувство голода ослабевает, наступает чувство сытости.

Чувство аппетита имеет преимущественно психоэмоциональную природу. Когда человек видит вкусно приготовленную пищу, ощущает ее запах, информация об этом поступает в соответствующие отделы головного мозга. Оттуда она поступает в центр удовольствия, располагающийся в продолговатом мозге, с выделением гипотоламусом эндорфинов – гормонов счастья. Одновременно с этим из головного мозга в слюнные, желудочные, кишечные железы поступают сигналы на наработку секретов. Иными словами, чувство аппетита это есть чувство удовольствия от предвкушения и употребления пищи. Наверное многие из вас замечали, что им сложно отказаться от какого-нибудь лакомства даже на сытый желудок.

Итак, вы уяснили, что появления чувства голода напрямую зависит от интенсивности обмена веществ в организме человека. Что же такое обмен веществ?

Обмен веществ — это основа жизнедеятельности организма, существенный и непременный признак жизни. Его сущность заключается в совокупности физиологических и биохимических реакций. При этом, в организме происходят два разнонаправленных процесса – ассимиляция и диссимиляция.

Ассимиляция — усвоение из внешней среды сложных органических и неорганических соединений.

Диссимиляция — расщепление поступивших сложных веществ на простые, с выведением из организма конечных продуктов обмена.

Этим процессом во многом синонимичны процессы анаболизма и катаболизма.

Анаболизм — процесс синтеза из простых неорганических и органических веществ сложных структурных веществ организма. На это затрачивается энергия.

Катаболизм — процесс распада сложных структурных веществ на более простые. Он может идти до конечных продуктов обмена веществ, углекислого газа и воды. При этом высвобождается необходимая для жизнедеятельности организма человека энергия.

Процессы катаболизма и анаболизма строго координируются нейроэндокринными регуляторными механизмами. При нарушении этой регуляции возникают различные патологии обмена веществ. Например, при снижении продукции инсулина в поджелудочной железе или при снижении активности этого гормона у человека возникает высокая гипергликемия (сильно повышается содержание глюкозы в крови ) с одновременным снижением образования гликогена в печени.
Важной характеристикой обмена веществ и энергии является основной обмен.
Основным обменом называют то количество энергии, которое необходимо для поддержания нормальных функций организма человека при полном мышечном и психологическом покое, натощак (через 12-18 ч после последнего приема пищи) при температуре окружающей среды — 20-22°С. Основной обмен у взрослого человека составляет 1600-1700 ккал/сут. Он в течении жизни претерпевает существенные изменения и зависит от возраста, пола, массы тела и роста. Так у детей 3-5 лет и у подростков в период полового созревания он существенно выше, чем у взрослых людей. У пожилых людей он снижается. У женщин основной обмен на 3-5% ниже чем у одновозрастных мужчин. В ночное время он ниже, чем в дневное, зимой выше, чем летом. У коренных жителей севера он выше, чем у южан. На интенсивность основного обмена оказывают существенное влияние нейроэндокринные механизмы.                                                                        Причины снижения основного обмена:
1. Голодание, истощение и анемия.
2. Тяжелая гипоксия (пониженное содержание к крови О).
3. Эндокринопатия щитовидной, половых желез, надпочечников и гипофиза.
4. Повышенная секреция инсулина.
5. Серьезные поражения центральной нервной системы и состояние сна гипобиозы и паралич, олигофрения.

Повышение основного обмена происходит в следующих случаях:
1. Эмоциональное возбуждение. Стресс.
2. Неврозы.
3. Лихорадочные состояния.
4. Повышенная гормональная активность.
5. Аллергические состояния.
6. Умеренная гипоксия при физической нагрузки средней интенсивности.

Основные компоненты пищи:
Для роста, развития и нормального функционирования организму человека необходим полноценный пищевой рацион. Он складывается из соединений первичного синтеза (питательных веществ) — белков, жиров (липидов), углеводов, а также из биологически активных веществ — алкалоидов, флавоноидов, витаминов, гликозидов и других соединений, которые относятся к соединениям вторичного происхождения.

БЕЛКИ, ИХ ПРИРОДА И БИОЛОГИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ

Белки — основной пластический материал, из которого состоят органы и ткани человеческого тела. На долю белков приходится свыше половины общего веса человека и животных. Белки составляют материальную основу жизненных процессов, без поступления их в организм в достаточном количестве невозможна нормальная жизнедеятельность. Различные аспекты ее — от пищеварения и мышечной деятельности до размножения и роста — связаны с особенностями белковых веществ.

Белки – высокомолекулярные соединения, макромолекулы которых состоят из длинной цепи, построенной из остатков аминокислот. Все многообразие белков образовано 20 аминокислотами. Белки клетки бывают простые – протеины и сложные – протеиды. Последние представляют собой комплексы простых белков с небелковым компонентом. Протеиды играют в клетках огромную роль, например, гемоглобин, обеспечивающий обмен кислородом и углекислым газом между легкими и тканями.

Потребность в белке определяется прежде всего возрастом человека: у детей – 2,5 – 4 г/кг массы тела, у взрослых – 1,0 – 1,5 г/кг. В рационе питания беременных и кормящих женщин больше должно присутствовать белка высокой биологической ценности (животного происхождения) – до 60%.

ЛИПИДЫ, ИХ ПРИРОДА И БИОЛОГИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ

Жиры и жироподобные вещества объединены в группу липидов. Жиры пищи имеют важное энергетическое и пластическое значение для организма. Их калорийность в два раза выше белков и углеводов. Жиры и жироподобные вещества являются одними из важнейших составных частей клеток. Они играют роль смазочных масел — выделяясь с сальными железами, предохраняют кожу от высыхания и придают ей эластичность.

Замечательной особенностью липидов является их способность депонироваться в жировых депо под кожей, в сальниках, в мышечной ткани, вокруг почек, матки. Жировая ткань защищает эти органы от внешних травм, уменьшает теплоотдачу в окружающую среду.

Во всех животных жирах содержится холестерин, а во всех растительных маслах его изомеры – фитостерины. Нарушение холестеринового обмена лежит в основе возрастных атеросклеротических изменений и развитии ИБС. В организме человека и животных холестерин дает начало целой плеяде производных, объединяемых общим названием «стероиды» (биологически активных веществ), – желчные кислоты, половые гормоны, гормоны коры надпочечников, витамины группы Д.

УГЛЕВОДЫ, ИХ ПРИРОДА И БИОЛОГИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ

Углеводы — входят в состав клеток и тканей всех растений и животных. В живом организме они легко подвергаются распаду, в процессе которого выделяется значительное количество энергии. Углеводы составляют основную часть рациона питания человечества.
1. Моносахариды — к важнейшим моносахаридам относят глюкозу и фруктозу. Моносахариды и олигосахариды обладают сладким вкусом и образуют в воде растворы, из которых способны кристаллизоваться.

В растениях, как правило, содержится смесь различных сахаров. Глюкозы особенно много в плодах винограда и косточковых культурах, фруктозы — в семечковых плодах (смородина, крыжовник и др. ), а сахарозы меньше всего в ягодах. Сорбоза накапливается в значительном количестве в плодах сливы, вишни, персиках, абрикосах, яблоках и грушах, почему их рекомендуют для больных диабетом, как заменители сахара.

2. Олигосахариды – построены из остатков моносахаров (от двух до десяти). Среди них наибольшее значение имеет дисахарид сахароза — свекольный или тростниковый сахар, составленная из глюкозы (виноградный сахар) и фруктозы (плодовый сахар). В растениях сахароза служит растворимым резервным сахаридом, а также той транспортной формой, которая легко переносится по растению. Человека сахароза привлекает своим сладким вкусом. Мед образуется при ферментативном гидролизе цветочного нектара (богатого сахарозой) в пищеварительном тракте пчелы и содержит примерно равные количества глюкозы и фруктозы.

К резервным полисахаридам, кроме крахмала, относят инулин, гликоген и пектиновые вещества.

Инсулин — высокомолекулярный углевод, растворимый в воде, содержится в клубнях топинамбура, корнях одуванчика и цикория. Мономером его является моносахарид фруктоза, что позволяет рекомендовать его диабетикам для диетического питания.

Гликоген — полисахарид на основе глюкозы (животный крахмал), выполняет резервную функцию в клетках печени человека и животных, содержится также в грибах, дрожжах и в зернах сахарной кукурузы.

Фрукты и овощи, богатые клетчаткой, обязательно следует включать в рацион питания здорового человека. Диетологи рекомендуют в одних случаях добавлять в пищу овощи и фрукты богатые грубой клетчаткой, что полезно лицам, склонным к запорам; в других — продукты, богатые клетчаткой, ограничивают или исключают из рациона, что полезно при колитах, энтеритах, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки.

В большом количестве клетчатка содержится в капусте, моркови, фасоли, свекле, помидорах, дыне, тыкве, зеленом горошке, картофеле и сухофруктах.

В суточном рационе здорового человека должно быть следующее соотношение углеводов: крахмала – 75-80%, легкоусвояемых углеводов – 15-20%, пищевых волокон, пектинов – 5%.

3. БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА И ИХ РОЛЬ В ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОРГАНИЗМА

Кроме веществ первичного синтеза (белки, жиры и углеводы) живые организмы синтезируют и накапливают комплекс природных биологически активных соединений, которые нужно рассматривать как вещества вторичного происхождения (за исключением ферментов). В самой общей форме им приписывается адаптивное значение и в широком смысле защитные свойства. Биологически активные вещества в организме выполняют регуляторные функции, обеспечивают активность и направление протекания обменных процессов. Нарушение баланса БАВ в клетках и тканях организма приводит к нарушениям обмена веществ и развитию патологий.

Ферменты относятся к веществам белковой природы, являются специфическими биологическими катализаторами, которые способны ускорять течение химических процессов в организме и играют важную роль в обмене веществ. Малейшее нарушение работы ферментных систем организма человека ведет к формированию патологий.

Гормоны являются специфическими регуляторами биохимических процессов в организме. Древнейшей регуляторной системой многоклеточных организмов является система эндокринных желез. Эти железы вырабатывают специальные химические вещества, называемые гормонами, которые играют роль сигналов, посылаемых в определенных физиологических состояниях организма к соответствующим органам – мишеням

Основными эндокринными железами человека являются поджелудочная железа, гипофиз, эпифиз, щитовидная железа, паращитовидная железа, надпочечники, яичники и семенники. Некоторые гормоны (или гормоноподобные вещества) вырабатываются в желудочно-кишечном тракте, системе кровообращения, околоушной слюнной железе, почках и других органах и тканях.

Заболевания, возникающие на почве нарушения функции той или иной эндокринной железы, в большинстве случаев можно рассматривать как следствие либо гипофункции железы (недостаточное образование гормона), либо ее гиперфункции (избыточное выделение гормона). Отдельные эндокринные железы оказывают своими гормонами мощное влияние не только на различные органы и ткани тела, но и на функцию других желез внутренней секреции и нервную систему.

ВИТАМИНЫ

Витамины — органические вещества, не синтезируемые в организме или синтезируемые в недостаточном количестве, поступающие с пищей и объединенные в единую группу на основе их абсолютной необходимости для организма.
Витамины играют первостепенную роль в обмене веществ, регуляции процессов усвоения и использования основных пищевых веществ — белков, жиров (липидов) и углеводов, а также в поддержании нормального физиологического состояния нервной, сердечно-сосудистой, пищеварительной, мочеполовой, эндокринной систем и кроветворных систем. Употребление достаточного количества витаминов способствует укреплению организма, повышению его работоспособности и сопротивляемости к вредным воздействиям окружающей среды.

Недостаток или отсутствие витаминов приводят к ослаблению организма и развитию характерных заболеваний — гипо- и авитаминозов, при которых нарушается обмен веществ и большинство функций организма. Гипервитаминоз – избыточное поступление витаминов в организм. Недостаток витаминов ощущается особенно весной, когда сокращается употребление в пищу овощей, плодов и ягод, и когда в них падает содержание витаминов, особенно С и Р. При этом у людей возникает слабость, повышенная утомляемость, снижается работоспособность и понижается сопротивляемость организма к инфекциям.

Проявляя высокую биологическую активность в очень малых дозах, витамины необходимы:

• для нормального клеточного метаболизма и трофики тканей
• для трансформации энергии
• для пластического обмена
• для поддержания таких жизненных функций, как репродукция, рост и регенерация тканей
• для обеспечения иммунологической реактивности организма
• для нормальной работоспособности всех органов и тканей.

Витамин А (ретинол) содержится в продуктах животного происхождения (молочные продукты, печень, рыбий жир и др.). Около половины суточной потребности в витамине А покрывается за счет этих продуктов. Остальная часть возмещается растительными продуктами, за счет содержания в них каротина, который превращается в организме под влиянием фермента каротиназы в витамин А. Суточная потребность человека в витамине А составляет 1,5 – 2,5 мг.

Наиболее богаты каротином плоды и ягоды, окрашенные в оранжевый, зеленый или оранжево-красный цвет. Он содержится в большом количестве в мякоти абрикосов, в помидорах, моркови, красном перце, зелени петрушки, крапиве, щавеле, салате, зеленом луке, рябине, облепихе, сливе, чернике, салате, яблоках, шиповнике.

Витамин А обладает кумулятивными свойствами и может сохраняться в организме более года. Поэтому целесообразно в летне-осенний период употреблять больше продуктов, содержащих этот витамин.

При недостатке витамина А (гиповитаминоз) нарушаются обменные процессы в организме, что может привести к истощению, понижению функций различных желез и понижению сопротивляемости к инфекциям, Часто при недостатке витамина А у человека возникает заболевание, известное под названием “куриная слепота”. Заболевание протекает при общем недомогании и потере остроты зрения, особенно в сумерках и темноте.

Витамин Д (кальцифирол). Витамин Д является комплексным веществом, состоящим из 2 витаминов (Д2 – эргокальциферол и Д3 — холекальциферол). Он содержится в продуктах животного происхождения (рыбий жир, печень трески, палтуса, лосось, сельдь, сливочное масло, говядина, печень, яйца) и

лишь незначительные количества его находятся в грибах, дрожжах и некоторых растений

Витамин Д поступает с пищей и синтезируется при солнечном облучении в организме человека.

Д — витамины регулируют, прежде всего, обмен кальция и фосфора, чем обуславливается их большое значение, в особенности для растущего организма. Недостаток витамина Д у детей приводит к рахиту. При этом наблюдаются нарушения в развитии зубов и ногтей, дряблость мышц и связанное с этим увеличение живота. Больные дети отстают в физическом и психическом развитии, чаще болеют инфекционными и простудными заболеваниями.

Витамин Д применяется для лечения и профилактики рахита и при туберкулезе кожи.

Витамин С (аскорбиновая кислота). Организм человека не вырабатывает витамин С. Богаты витамином С черная смородина, шиповник, рябина, облепиха, жиры животных, земляника, апельсины, лимоны, вишня, яблоки и многие другие фрукты и ягоды. Из овощей — зеленый лук, красный перец, хрен, петрушка, укроп, щавель, томаты, капуста и некоторые другие растения.

Витамин С обеспечивает нормальную проницаемость капилляров, повышает эластичность и прочность кровеносных сосудов.

Он играет важную роль в поддержании естественной и приобретенной сопротивляемости организма к простудам и инфекционным заболеваниям. Витамин С эффективно действует как поглотитель нитратов в желудочно-кишечном тракте, предотвращая появление канцерогенных молекул нитрозаминов.

Хронический недостаток витамина С (гиповитаминоз) может привести к заболеванию, называемому цинга: нарушения нервного характера, потеря аппетита, вялость, быстрая утомленность, потеря мышечной силы, сонливость и головокружение, затем при развитии болезни набухают десны, появляется дурной запах изо рта, расшатываются и выпадают зубы, появляются точечные кровоизлияния на коже, могут быть кровоизлияния во внутренние органы и полости, наступает малокровие, нарушается деятельность сердечно-сосудистой системы, понижается сопротивляемость организма к инфекционным заболеваниям, замедляется заживление ран и переломов.

В медицинской практике витамин С применяется для лечения атеросклероза, заболевании сердечно-сосудистой системы, органов дыхания, почек, болезнях крови, суставов, туберкулезе и отравлениях химическими веществами (гипервитаминоз).

Во многих фруктах и ягодах содержится вместе витамины С и Р. Отмеченное является особенно ценным, т.к. оба витамина наиболее эффективно действуют при совместном их присутствии.

Витамин В1 (тиамин) встречается почти во всех растениях. Наиболее богаты им проростки злаковых и бобовых, рисовые отруби, ржаной хлеб, овсяная и гречневая крупы, зеленый горошек и дрожжи. Из фруктов витамин В1 содержат в значительном количестве яблоки, груша, сливы, вишни, абрикосы. Суточная потребность тиамина для взрослого человека равна 2-3 мг. Витамин В1 не откладывается про запас в организме и поэтому должен регулярно поступать с пищей.
Тиамин способствует росту организма, оказывает нормализующее влияние на перистальтику желудка и кислотность желудочного сока, влияет на жировой обмен, сердечно-сосудистую и нервную системы, железы внутренней секреции. При длительном недостатке витамина В1 может развиться тяжелое заболевание, получившее название “Бери-бери”. Заболевание характеризуется ухудшением аппетита, головокружением, расстройством пищеварения, запорами, появляется слабость, учащенное сердцебиение и другие болезненные явления. В медицинской практике тиамин применяют для лечения заболеваний нервной, эндокринной и сердечно-сосудистой систем, а также как общеукрепляющее средство.

Витамин В2 (рибофлавин) содержится в овощах, проростках пшеницы, рисе, семенах гороха, сои, в лесных и грецких орехах. Наиболее богаты витамином В2 зеленый горошек, гречневая крупа, пшеничный хлеб, а из фруктов и ягод — слива, алыча, и шиповник. Суточная потребность в нем 2-3 мг. Он необходим для синтеза белка и жира, нормальной работы желудка и печени, участвует в процессе кроветворения, влияет на рост и развитие плод

Недостаток витамина В2 приводит к поражениям кожи, воспалениям губ, слизистой оболочки рта и языка, расширению сосудов роговой оболочки глаз, светобоязни, нарушениям зрения и понижению работоспособности. При отсутствии рибофлавина в пище нарушается обмен белков и жиров в организме, что приводит к замедлению роста у детей.

Витамин В6 (пиридоксин). Источником витамина В6 являются пивные дрожжи, пшеница, ячмень, просо, кукуруза, горох и фасоль. Особенно много его обнаружено в бананах.

Для взрослого человека потребность в витамине В6 до 3 мг. Он участвует в обмене веществ в первую очередь белков и жиров, стимулирует кроветворение, развитие естественного иммунитета к некоторым заболеваниям, а также желчеотделение и кислотообразующую функцию желудка.

Недостаточность в пиридоксине вызывает у грудных детей судорожные припадки и гипохромную анемию. У взрослых наблюдается потеря аппетита, тошнота, сонливость, повышенная раздражительность и психотические реакции, сухой дерматит лица, головы, шеи, груди, воспаление губ, языка, конъюнктивиты. Поскольку витамин В6 широко встречается в животных и растительных пищевых продуктах, болезненные явления, вызываемые его нехваткой, встречаются крайне редко.

Успешно используют этот витамин при лечении атеросклероза, болезни печени, почек и желудка, туберкулеза, малокровия, заболеваний нервной системы и некоторых интоксикаций.

Витамин В12 в растительных организмах практически отсутствует. Он содержится в продуктах животного происхождения – мясо, молоко, сыр, яйца, сельдь. Витамин улучшает состав крови, участвует в белковом и жировом обмене. Совместное применение витаминов В9 и В12 обеспечивает наилучший эффект при анемии.

Витамин РР (никотиновая кислота) в значительном количестве содержится в яблоках, абрикосах, сливе, пшенице, грече, горохе, картофеле, моркови, томатах, капусте, грибах. Более богаты им продукты животного происхождения. Частично никотиновая кислота синтезируется и в самом организме человека из белковых веществ.

Суточная потребность человека в никотиновой кислоте составляет 15-20 мг. Она очень важна для организма, поскольку входит в состав ферментов, принимающих участие в окислительных процессах. При недостатке витамина могут возникать нервные психические расстройства, воспаляются слизистые оболочки рта и языка, ухудшается аппетит, появляется слабость, понос, ухудшается память. Более продолжительная недостаточность витамина РР приводит к пеллагре — сухость и шелушение кожи, сопровождающаяся поражением желудочно-кишечного тракта и центральной нервной системы. Никотиновая кислота находит применение при лечении атеросклероза, заболеваний сердечно-сосудистой системы, органов дыхания и пищеварения, нервной системы кожи и сахарного диабета.

МИНЕРАЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА

Минеральные вещества участвуют в обменных процессах (водно-солевом, кислотно-щелочном), участвуют в мышечных сокращениях, определяют состояние крови. Это «кирпичики», из которых строится организм. Макро- и микроэлементы нужны организму в очень малых количествах, но их недостаток, также как и избыток, вреден для здоровья.

Железо (Fe) – необходимо для образования гемоглобина, влияет на кроветворение и иммунитет (шпинат, земляника, черешня, абрикосы, сельдерей, помидоры, бобовые, айва).

Цинк (Zn) – сосредоточен в костной ткани, волосках, коже, необходим для кроветворения, участвует в реакциях процесса зрения, в деятельности желёз внутренней секреции (овсяная крупа, орехи, сыр, желтки, морепродукты, мясо, овощи).

Кальций (Ca) — составляет основу костной ткани, влияет на процессы, происходящие в нервно-мышечной и сердечно-сосудистой системах (молоко, творог, петрушка, крыжовник).

Магний (Mg) – участвует в формировании костей, регуляции работы нервной ткани, улучшает кровоснабжение сердечной мышцы, при его недостатке повышается раздражительность (гречка, «Геркулес», хлеб из муки грубого помола, бобовые, брюссельская капуста, картофель, орехи, ежевика, малина).

Фосфор (P) — входит в состав костной ткани, в состав клеток нервной системы. С его соединениями связана энергия сокращения мышц и умственная деятельность, поэтому потребность в фосфоре возрастает при интенсивной работе (молоко, творог, яйца, гречка, печень, мясо, рыба).

Калий (K) – регулирует кислотно-щелочное равновесие крови, участвует в передаче нервных импульсов, активизирует мышечную работу сердца, влияет на работу кожи и почек (сухофрукты, картофель, капуста, тыква, кабачки, рыба).

Йод (I) – образует гормоны щитовидной железы (морские водоросли и морская рыба, печени трески, виноград, слива).

Фтор (F) – повышает устойчивость зубов к кариесу, стимулирует кроветворение, рост скелета (чай, морская рыба).

Чтобы нормально жить и развиваться, человеческому организму нужно постоянно тратить энергию и возмещать ее за счет пищевых веществ. Кроме того, пищевые продукты должны поступать к нам извне для того, чтобы снабжать организм пластическими веществами, способствовать правильному обмену веществ и сохранению постоянства внутренней среды. В этом сложном процессе должно обязательно соблюдаться равновесие. Если же оно нарушено, то развиваются сначала функциональные расстройства, а затем и заболевания.

УЗ «1-я городская детская поликлиника»

Что такое замедленный метаболизм и как с ним бороться

Почему одним людям дается легко сбрасывать свой вес, а другим не очень? Одной из основных причин набора веса является замедленный обмен веществ в организме. Иногда секретом стройности многих худышек являются вовсе не в изнурительные усилия, а всего лишь ускоренный метаболизм и здоровый образ жизни. «Портрет врага» нужно знать в лицо, поэтому давайте рассмотрим возможные факторы, которые замедляют метаболизм.

Эти факторы:

1.Стресс
Нервное напряжение замедляет обменные процессы. При этом, во время стресса люди как правило не контролируют количество употребляемой пищи.

2.Недостаток железа
Железо выступает в качестве поставщика кислорода мышцам. При кислородном голодании уровень энергии понижается, а с ним замедляется метаболизм. Не забываете включать в свой рацион продукты, богатые железом: гречку, бобовые, печень.

3.Употребление овощей и фруктов с нитратами
Плоды, которые должны приносить пользу организму, могут ему навредить!

4.Недостаток йода
Учитывая тот факт, что Казахстан является территорией, на которой население постоянно испытывает йододефицит, а щитовидная железа напрямую влияет на обмен веществ, необходимо употреблять в пищу йодированною соль, морепродукты, яйца.

5.Слишком высокая температура в доме
Необходимо проветривать помещение перед сном, ведь холод активизирует подкожно-жировую клетчатку, отвечающую за сжигание калорий.

6.Неправильные перекусы
Постоянные перекусы быстрыми углеводами только вредят фигуре. Замените печенье, булочки, сладкие йогурты на орехи. Содержащиеся в них полиненасыщенные кислоты помогают повысить активность гормонов, отвечающих за жиросжигание. Особенно полезны грецкие орехи из-за большого содержания в них витамина С.

7.Поздний утренний подъем
Существует поговорка: «Кто рано встает, тому и Бог подаёт». Утреннее солнце настраивает наш организм на правильный дальнейший дневной ритм. А он в свою очередь регулирует сон, объем употребляемой пищи и затраченной энергии. Принимайте по утрам витамин D, чтобы запустить обменные процессы.

8.Исключение силовых тренировок
Хорошо бы каждый день посещать фитнесс-зал, но и тем, у кого такой возможности нет, не стоит расстраиваться. Надо понимать, что чем больше наращенной мышечной массы, тем меньше жировых отложений. Даже простая ходьба пешком на свежем воздухе не менее 10000 шагов в день поможет Вам в этом.

9.Отсутствие в рационе молочных продуктов
В молочных продуктах содержатся полезные вещества и кислоты, влияющее на сжигание жира и образование новых мышц. Кроме того, в молоке содержится кальций, который очень важен для регуляции метаболизма.

10.Недостаточное употребление воды
Суточная норма воды для нормального метаболизма —это 30 мл. питьевой воды на килограмм веса. В среднем, это 1,5 — 2 литра в сутки. Также хорошо сжигает калории и зеленый чай.

11. Нерегулярное питание
Питаясь нерегулярно, Вы заставляете организм запасаться энергией, ведь он не знает, когда будет следующий прием пищи. Употребляя еду каждые 3–4 часа, вы внесете стабильность в пищеварительную систему и поддержите обмен веществ. Не переедайте!

Теперь, когда «портрет врага» нарисован, Вы можете составить план дальнейших действий. Дружите со здоровым образом жизни, следите за своим режимом питания, употребляйте здоровую пищу и оставайтесь в отличной форме!

Обмен веществ в организме спортсмена

Обменом веществ в организме (метаболизмом) называют совокупность химических реакций, протекающих в организме человека. Это сложный процесс, в котором задействованы ферменты — каждый из них расщепляет «свое» вещество: белки, клетчатку, углеводы, жиры и прочие сложные органические вещества. Цель метаболизма – преобразование поступающих в организм микроэлементов в определенное количество энергии, необходимой для жизни. На скорость обмена веществ влияет пол человека, объем физической нагрузки, возраст, количество жировой ткани, наличие тех или иных заболеваний. В силу личностных физиологических и даже психических особенностей, метаболизм может протекать с различной скоростью, что сказывается на весе человека и состоянии его здоровья.

Правильный метаболизм – это процесс, при котором все поступающие в организм вещества полноценно усваиваются, а их излишек благополучно удаляется выделительной системой. Человек в этом случае жизнерадостен, не имеет лишнего веса и редко болеет простудными или внутренними заболеваниями. Улучшить метаболизм может здоровый образ жизни и раздельное питание. При замедленном метаболизме питательные вещества не могут полноценно перерабатываться и усваиваться, и человек даже при малом количестве пищи становится тучным и больным. При ускоренном метаболизме, наоборот, можно много есть, мало двигаться, но все равно оставаться излишне худым.

Обмен веществ у спортсмена

Разница в протекании обменных процессов у спортсмена и обычного человека очевидна. У атлета обмен веществ не только ускорен, но главное – быстрее и точнее реагирует на возникновение физической нагрузки. Пищеварение значительно лучше, а усвоение веществ максимально.

То есть у атлетов обмен веществ происходит в усиленном темпе, так как работающие мышцы требуют огромного количества энергии.

Что, в свою очередь, заставляет все химические процессы протекать с высокой скоростью. Даже у человека, не занятого в спорте, ведущего размеренный образ жизни, метаболизм приводит к практически полной замене тканей тела в течение полугода. Что тогда говорить об пауэрлифтерах, бодибилдерах и других силовиках, которые постоянно живут в режиме «боевой» готовности.

Метаболизм белков

Обмен белков сопровождается положительным азотным балансом: азота в организм поступает больше, чем выделяется из него. Белки идут на построение тканей мышц и костей. У нетренированного здорового человека подавляющая масса белков уходит на получение энергии, а азотный баланс находится в равновесии – количество поступающего азота и выделенного одинаково. Увеличению концентрации окиси азота в мышцах бодибилдеры уделяют особое внимание. Существуют даже специальные препараты типа Nitric Boost, призванные повысить концентрацию азота в организме.

Метаболизм углеводов

Обмен углеводов у спортсменов ускоряется, особенно у тех, кто занят в поднятии тяжестей, кто тренируется интенсивно, но непродолжительно. Углеводы идут на восполнение дефицита энергии, возникающего при усиленных физических нагрузках. Активный образ жизни предполагает потребление большего количества не только белков и жиров, но и углеводов (глюкозы и фруктозы), которые при интенсивном метаболизме не превращаются в жировые запасы, а полностью расходуются организмом.

Метаболизм жиров

Во время физических нагрузок обмен жиров также проходит в усиленном темпе. Больше всего жиров тратится во время продолжительных занятий, не отличающихся высокой интенсивностью. Если у обычного человека при избыточном поступлении жиров они начинают депонироваться в клетках, то у активного спортсмена этого не происходит: жир уходит на восполнение затраченной на тренировках энергии. В случае вынужденного голодания, или малом объеме в еде углеводов, жиры начинают служить источником глюкозы. Однако стоит признать, что жиры – это последний источник энергии, за который возьмется организм. Прежде всего в случае голодания он будет расщеплять мышечную ткань.

Механизм обмена веществ в организме человека

Влияние метаболизма на организм спортсмена

Если организм на протяжении длительного времени испытывает высокие физические и эмоциональные нагрузки, то он претерпевает некоторые физиологические изменения. У тренирующегося атлета меняется кровеносная система – сосуды увеличиваются, а их стенки становятся более эластичными. Укрепляется костная система, так же намного более крепкими становятся суставы и сухожилия. Особенно стоит обратить внимание на суставы – они подвергаются изменениям, хрящи уплотняется, выносливее становятся связки.

В то же время умеренные занятия спортом предотвращают такие заболевания как варикозное расширение вен или атрофию мышц. Они улучшают кровоснабжение легких и насыщение тканей кислородом. Спортсмены реже болеют простудными заболеваниями и в целом чувствуют себя намного лучше обычных людей. Ведь хороший обмен веществ – это еще и отличное настроение.

Разгоняем метаболизм

К нарушению метаболизма могут привести многие факторы. Это и низкокалорийное или некачественное питание, неправильный режим приема пищи, малоподвижный образ (стиль) жизни. Обмен веществ может быть нарушен при дефиците в потребляемой пище витаминов и минералов, белков или углеводов. Следовательно, спортсмену необходимо не только вести здоровый образ жизни, но и полноценно питаться, не иметь вредных привычек, и тогда все обменные процессы будут протекать полноценно.

Что может ускорить метаболизм? Для этого нужно выполнять несколько простых правил.

1. Ежедневный рацион должен содержать достаточное количество белковой пищи. Не нужно забывать, что белок является главным мышечным конструктором.
2. Не пренебрегать завтраком – именно утренний прием пищи помогает завести мотор метаболизма. Но и не делайте завтрак чересчур питательным.
3. Время от времени позволяйте себе расслабиться и вкусить запрещенный плод: съесть больше калорий, чем необходимо.
4. Избавьтесь от вредных привычек, которые могут влиять на уровень метаболизма.
5. Пейте достаточное количество жидкости, принимайте витаминные комплексы.
6. Отдыхайте ровно столько, сколько требуется организму для полноценного восстановления. Не пренебрегайте сном.
7. Тренируйтесь! Интенсивные тренировки усиливают обмен веществ и сжигают лишние калории.

Улучшить обмен веществ может и прием специальных анаболических формул, но, с одной стороны, со временем происходит привыкание к ним, а с другой – повышается нагрузка на сердце. Анаболические стероиды также активизируют обменные процессы, но имеют многочисленные, необратимые побочные эффекты.

Обмен веществ при анаэробных и аэробных тренировках

В чистом виде аэробных или анаэробных типов тренировок не существует. Речь идет лишь о том, какой источник энергии преимущественно используется в том или другом случае. Такие виды спорта, как бодибилдинг, пауэрлифтинг, относятся к анаэробному типу тренировок. Происходит наращивание мышц, повышается их сила. Мышцы начинают накапливать в себе питательные вещества для восстановления, за счет чего значительно улучшается метаболизм – до такой степени, что его действие проявляется еще в течение последующих после тренировки 36 часов. Подобные анаэробные упражнения чрезвычайно полезны и для здоровья, и для ускорения метаболизма.

Аэробные тренировки сжигают большое количество калорий, но со временем организм привыкает к ним, приспосабливается, а скорость обмена веществ практически приходит в норму. Тем, кто занят в «аэробных» видах спорта, труднее контролировать свой вес. Включение анаэробных упражнений может изменить ситуацию и будет способствовать ускорению метаболизма.

Таким образом, для ускорения обмена веществ идеальным будет сочетание аэробной и анаэробной нагрузки. Именно это позволит не давать организму привыкать к физической нагрузки и замедлять метаболизм.

Автор

§ 3. Питание и обмен веществ

§ 3. Питание и обмен веществ

 

В организме человека непрерывно протекают сложные процессы обмена веществ.

Обмен веществ или метаболизм, это совокупность всех химических изменений и всех видов превращений веществ и энергии, обеспечивающих развитие, жизнедеятельность и самовоспроизведение организмов, их связь с окружающей средой и адаптацию к изменениям внешних условий.

Основу обмена веществ составляют процессы катаболизма и анаболизма.

Катаболизм (от греч. katabole – сбрасывание, разрушение) – совокупность протекающих в живом организме ферментативных реакций расщепления сложных органических веществ, включая и пищевые. В процессе катаболизма, который называют также диссимиляцией, происходит освобождение энергии, заключенной в химических связях крупных органических молекул, и запасание ее в форме богатых энергией связей АТФ. К катаболическим процессам относятся клеточное дыхание, гликолиз, брожение. Основные конечные продукты катаболизма – вода, углекислый газ, аммиак, мочевина, молочная кислота, которые выводятся из организма через кожу, легкие и почки.

Анаболизм (от греч. anabole – подъем) – совокупность химических процессов в живом организме, направленных на образование и обновление структурных частей клеток и тканей. Процессы анаболизма, которые называют также ассимиляцией, составляют противоположную катаболизму сторону обмена веществ, и заключаются в синтезе сложных молекул из более простых с использованием энергии, высвободившейся в первой фазе метаболизма.

Посредником между организмом и внешней средой является кровь, которая принимает продукты распада, а также несет к тканям вещества, необходимые для осуществления процессов ассимиляции.

Процессы ассимиляции и диссимиляции тесно связаны между собой и составляют сущность жизни. Однако между ними далеко не всегда наблюдается равновесие. Так, при процессах роста преобладают процессы ассимиляции; при голодании, тяжелых заболеваниях, интенсивном физическом и умственном труде процессы диссимиляции могут быть значительно выше процессов ассимиляции [4]. При правильном соотношении процессов ассимиляции и диссимиляции в организме взрослого человека наблюдается относительное равновесие в обмене веществ, что выражается в постоянстве веса [4]. Снижение веса свидетельствует о недостатке веществ в организмоме и, наоборот, прибавка в весе говорит о преобладании процессов синтеза над процессами распада.

Процессы распада и синтеза осуществляются путем последовательных химических реакций с участием соответствующих ферментов. С рождением человека для каждого из нас характерен генетически обусловленный обмен веществ. В процессе жизни обмен веществ регулируется гормонально, координирует же эту деятельность центральная нервная система.

Обмен веществ и питание нельзя рассматривать отдельно. Не вызывает сомнений [7], что фактор питания сыграл важную роль в эволюции человека. Питание относится к числу наиболее древних связей между организмом и окружающей средой. Пища, которую наш предок в течение тысячелетий получал из окружающей среды, формировала современный обмен веществ каждого из нас. Изменение структуры питания – это непрерывный процесс, который продолжается и в наше время, однако изучению последствий этого процесса в специальной литературе внимания уделяется явно недостаточно.

Говоря о питании как факторе коррекции форм и веса тела, рассматривают, как правило, его химический состав и количество заключенной в нем энергии (см. приложение 2). Однако организм усваивает не всю энергию, заключенную в пищевых продуктах. Мы видим вокруг себя сотни примеров, когда люди с приблизительно схожим по калорийности рационом питания и с приблизительно равным суточным расходом энергии, имеющие к тому же одинаковый вес, в течение нескольких лет могут существенным образом изменить в противоположные стороны свои формы и вес тела. При направленном питании желающие увеличить свой вес принимают большое количество высококалорийной пищи, однако вес увеличивается не у всех; многие питаются низкокалорийной пищей в небольших объемах, а вес уменьшается на относительно небольшую величину или остается на прежнем уровне. Конечно, если приход энергии (в абсолютных величинах) будет меньше ее расхода, вес начнет снижаться, т.к. процессы обмена веществ в организме подчиняются закону массы и энергии. Энерготраты организма человека выражаются в килокалориях (ккал). Этой же единицей обозначается и энергетическая ценность пищи.

Калорийность — это энергетическая ценность пищевых продуктов; каждый грамм белка и каждый грамм углеводов при сгорании в организме (окислении) образуют тепло, равное 4,1 ккал, а грамм жира – 9,3 ккал.

Энерготраты человека делят на две группы: нерегулируемые и регулируемые. К нерегулируемым энерготратам относят расход энергии на основной обмен и на процессы пищеварения.

Основной обмен – количество энергии, необходимые для поддержания жизненно важных функций организма при полном мышечном покое, через 12-16 часов после приема пищи и при температуре 18-20⁰. Даже в условиях полного покоя организм постоянно расходует энергию на поддержание работы сердца, органов дыхания и др. Принято считать, что при обычных условиях у человека среднего возраста и средней массы тела энергия основного обмена составляет 1 ккал в час на 1 кг массы тела.

В процессе пищеварения при приеме белков основной обмен повышается на 30-40%, жиров – 4-14%, углеводов – на 4-6%. При смешанном питании с оптимальным количеством потребляемых продуктов основной обмен повышается в среднем на 10-15% [19].

Регулируемые энерготраты – это расход энергии при различных видах деятельности. Они особенно велики при длительном сокращении больших групп мышц в условиях аэробного энергообеспечения. В некоторых видах спорта на выносливость высококвалифицированные спортсмены способны тратить энергии больше, чем может усвоить их организм, что стало объективной причиной ограничения величин тренировочных нагрузок.

Обмен белков в организме. Белки – сложные органические соединения. В организме они синтезируются из аминокислот. Аминокислоты характеризуются наличием в них аминогруппы (NH₂). В состав белковых молекул входят также углерод и некоторые другие вещества. Функции белков в организме многочисленны: раздражимость и сократимость мышц, пищеварительные процессы и др. Белки поступают в организм с пищевыми продуктами. Разные продукты содержат (см. приложение 2) соответствующее количество белков. Синтез белков в организме возможен только из аминокислот, причем, для образования белков нужны определенные аминокислоты. Некоторые из них организм может синтезировать сам, но 10 аминокислот он образовывать не в состоянии, поэтому они называются незаменимыми. В белках животного происхождения, поступающих в составе пищи, содержатся все необходимые организму аминокислоты. Их называют полноценными. Белки растительного происхождения – неполноценные, т.к. не содержат всех аминокислот, необходимых для синтеза белков.

В организме человека белки, как было отмечено выше, в запас не откладываются. При избыточном поступлении аминокислот после отщепления от них аминогрупп образуются углеводы и жиры. Потребность взрослого человека в белках в среднем составляет 100 г в сутки, причем, соотношение животных и растительных белков в среднем должно составлять 55:45. При больших физических нагрузках, а также при высокой температуре окружающей среды потребности организма в белках возрастают до 120-170 г [19].

Конечными продуктами расщепления белков являются аммиак, мочевая кислота, мочевина, которые удаляются из организма главным образом через почки.

Обмен углеводов в организме. Углеводы построены из трех химических элементов: углерода, водорода и кислорода. В обычных условиях человек в сутки потребляет 400-800 г углеводов. При переваривании пищи углеводы превращаются в глюкозу, которая затем всасывается кровью и разносится по всему телу. Однако, благодаря взаимодействию гормонов инсулина и адреналина, концентрация глюкозы в крови удерживается на относительно постоянном уровне. Из глюкозы при содействии инсулина образуется гликоген, который откладывается в мышцах и печени.

Функции углеводов в организме многообразны, но основная их роль – источник энергии. При физической работе именно гликоген расщепляется первым. Запасы гликогена в организме относительно невелики (см. § 1 главы 1). Поступающий с пищей (см. приложение 2) избыток углеводов служит организму материалом для синтеза белков. Повысить же запасы гликогена можно, систематически занимаясь аэробными упражнениями. Постоянно истощая углеводные запасы, мы усилим процессы их синтеза в восстановительном периоде, превысив исходный уровень гликогена.

Конечные продукты расщепления углеводов – вода и углекислый газ – удаляются из организма с выдыхаемым воздухом, с потом и мочей.

Обмен липидов в организме. Липиды — это большие группы жиров и жироподобных веществ различного химического строения. Они не растворяются в воде. Количество липидов в организме в норме составляет 10-20% от массы тела, при нарушении обмена веществ – до 50% [19].

В организме человека жиры играют большую и разнообразную роль. Они являются богатейшим источником энергии, предохраняют организм от температурных и механических воздействий и т.д. Поступая с пищей (см. приложение 2), жиры расщепляются до глицерина и жирных кислот, которые всасываются главным образом в лимфотические сосуды, и лишь частично – непосредственно в кровь. В дальнейшем из глицерина и жирных кислот организм синтезирует свойственные ему жиры. Нарушение функций промежуточного мозга, гипофиза, щитовидной, поджелудочной и половых желез сопровождается либо ожирением, либо истощением организма. При нормальном их функционировании организм накапливает жир при избыточном питании [19]. Для того, чтобы «сжечь» 1 кг жира, человеку со средней массой тела необходимо пробежать в среднем темпе около 13 км.

Кроме названных, в организме постоянно происходит обмен воды и минеральных солей, значимую роль в обмене веществ играют витамины.

Нельзя не сказать и о том влиянии, которое может оказать ЦНС на обменные процессы. Иногда замечания даже незнакомых людей по поводу «лишних» килограммов могут значительно усилить процессы распада и привести к быстрой потере веса, причем не только за счет жирового, но и мышечного компонентов. В таком подходе кроется опасность того, что процесс снижения веса будет тяжело остановить, и человек окажется в другой крайности.

Для уменьшения жирового компонента массы тела используют направленный режим питания в сочетании с выполнением физических упражнений аэробного характера. Однако, уменьшение веса тела -– задача частная, которая, в принципе, может быть решена довольно быстро. Главной же целью занятий физическими упражнениями и использования направленного режима питания должен стать ваш более совершенный обмен веществ. Но не забывайте о принципе постепенности. В месяц рекомендуется снижать вес не более чем на 2-4 кг в зависимости от величины исходного веса, в противном случае, велика вероятность того, что вы не справитесь с процессом регулирования веса, и за очень короткое время наберете вес, превосходящий исходный. Вес человека часто сравнивают с маятником. Снижая его, мы как бы отклоняем маятник. Чем на большую величину он сдвинут, тем тяжелее продолжать этот процесс, и тем большей потенциальной энергией он будет обладать. Если в какой то период жизни (к примеру, 2-3 недели и более) мы ослабим силу нашей воли, «наслаждаясь» высококалорийной пищей и физическим бездействием, маятник устремится вниз и, пройдя начальное положение, начнет сдвигаться в другую сторону, т.е. ваш вес не только возвратится в изначальные величины, но и превысит их. Причем, чем больше маятник отклонится в одну сторону, т.е. чем больше вы сбросите «лишних» килограммов, тем на большую величину он отклониться в другую сторону, т.е. тем больший вес вы наберете в период «наслаждения». Исходя из вышесказанного, целесообразнее снижать вес постепенно: «сбросив» не более 2-4 кг в месяц, обязательно некоторое время (месяц и более) стабилизируйте его, дав организму возможность адаптироваться к новым условиям жизнедеятельности. Расчеты показывают, что при снижении веса по 2 кг за 2 месяца (один месяц – на снижение веса, второй – на стабилизацию), за год вы сможете сбросить до 12 «лишних» килограммов. Доведя свой вес до нормы, необходимо удержать его в допустимых рамках. При постепенном снижении веса сделать это будет намного легче. Через относительно продолжительное время, зависящее и от числа потерянных килограммов, вы сможете привести процессы распада и синтеза в организме в гармоническое соответствие. С каждым годом удерживать свой вес вам будет легче и вы, при желании, сможете позволить себе некоторое время питаться любой пищей в любых количествах, при этом ваш адаптированный обмен веществ не допустит значительного изменения веса.

Метаболизм человека: факты и общая информация: Disabled World

Дата обновления / пересмотра: 21.03.2019
Автор: Disabled World — Контакт: (www.disabled-world.com)

Краткое содержание (i): Метаболизм — это термин, используемый для обозначения расщепления пищи и ее последующего преобразования в энергию, в которой нуждается человеческий организм.

Основной документ

Определение метаболизма

Метаболизм определяется как набор поддерживающих жизнь химических преобразований в клетках живых организмов.Эти катализируемые ферментами реакции позволяют организмам расти и воспроизводиться, поддерживать свою структуру и реагировать на окружающую среду. Слово метаболизм может также относиться ко всем химическим реакциям, которые происходят в живых организмах, включая пищеварение и перенос веществ в разные клетки и между ними, и в этом случае набор реакций внутри клеток называется промежуточным метаболизмом или промежуточным метаболизмом.

Метаболизм состоит из « катаболизма » и « анаболизма »; которые представляют собой накопление и разложение веществ.В области биологии метаболизм относится ко всем химическим процессам организма, перевариванию пищи и удалению отходов.

Метаболизм клеток

Каждая живая клетка в организме человека проходит метаболизм, называемый клеточным метаболизмом. Многоклеточные организмы, такие как животные и растения, тоже. У людей общий метаболизм отличается от метаболизма отдельных клеток. Есть метаболические пути, которые образуют процесс, состоящий из двух частей; первая часть — это та, которая называется «катаболизм», во время которой организм перерабатывает пищу, чтобы использовать ее для получения энергии.Другая часть называется «анаболизм», когда организм человека использует пищу для восстановления или создания клеток. Обмен веществ прекращается только тогда, когда человек умирает.

Катаболизм

Термин «катаболизм» происходит от греческого слова «ката», что означает «вниз». Катаболизм — это процесс, состоящий из всех реакций, во время которых более крупные молекулы распадаются на более мелкие с высвобождением энергии. Примером этого процесса является переваривание белка, который затем расщепляется на аминокислоты, которые организм человека может поглощать и использовать в процессе метаболизма, сохраняя гликоген в печени для получения энергии.Химически этот процесс известен как «реакция окисления».

Анаболизм

Термин «анаболизм» происходит от греческого слова «Ана», что означает «вверх». Анаболизм — это процесс, состоящий из всех реакций, во время которых сборка маленьких молекул превращается в более крупные, а затем сохраняется в виде энергии во вновь образованных химических связях. Примером этого является сборка аминокислот в более крупные белки и последующий синтез жира и гликогена для использования человеком в качестве энергии.Химически этот процесс синтеза известен как «реакция восстановления».

Определение скорости метаболизма

Термин «скорость метаболизма» относится к количеству химической энергии, которую человек высвобождает из своего тела в единицу времени. Химическая энергия — это то, что измеряется в калориях или количестве энергии, которое нагревает один грамм воды на один градус Цельсия. Калории легче измерять с помощью килокалорий, или «ккал». Один ккал — это 1000 калорий; то, что и на этикетках продуктов питания, и диетологи называют калорийностью с большой буквы.’. Скорость метаболизма человека обычно выражается в ккал в час или день. Один из способов измерить скорость метаболизма человека — это использование спирометра, который представляет собой устройство, измеряющее скорость потребления кислорода. На каждый литр кислорода, которым дышит человек, он расходует около 4,82 ккал энергии из гликогена или жира.

Скорость метаболизма человека зависит от определенных переменных, таких как голодание, уровень гормонов, физическая активность, психическое состояние и, в частности, гормон щитовидной железы.Общий уровень метаболизма человека (TMR) включает в себя его базовый уровень метаболизма (обсуждается ниже) в дополнение к его расходам энергии на другие виды деятельности. Уровень метаболизма человека повышается из-за физической активности, беспокойства, еды, беременности, лихорадки или других факторов. Есть факторы, которые также могут снизить общий уровень метаболизма человека, такие как апатия, депрессия или длительное голодание.

У детей TMR выше, чем у взрослых. Будучи людьми среднего возраста, они многократно набирают вес, даже если они не меняют своих привычек в еде.Люди, соблюдающие диету, могут разочароваться отчасти из-за того, что первоначальная потеря веса происходит из-за воды, которая быстро восстанавливается, а также из-за того, что их TMR со временем снижается. По мере того, как их диета прогрессирует, они сжигают меньше калорий и начинают синтезировать больше жира, даже при стабильном потреблении калорий.

Определение метаболических состояний

Существует два метаболических состояния, определяемых как «абсорбция» и «пост-абсорбция», которые определяются временем, прошедшим с момента приема пищи, и изменениями в переработке энергии его телом.Состояние «всасывания» длится около четырех часов как во время, так и после еды. Во время состояния абсорбции организм человека поглощает питательные вещества, которые он потребил, использует некоторые из них для удовлетворения своих непосредственных потребностей и превращает излишки питательных веществ в энергию, которая сохраняется. Состояние всасывания регулируется в основном гормоном, называемым «инсулин», который способствует поглощению клетками глюкозы или сахара в крови, а также аминокислот, окислению глюкозы, синтезу жира и гликогена.Из-за быстрого поглощения глюкозы клетками уровень сахара в крови человека падает из-за инсулина.

Состояние «постабсорбции» обычно возникает поздно утром, днем ​​и ночью, когда человек не ел в течение четырех или более часов. Во время постабсорбционного состояния желудок и тонкий кишечник человека пусты, и их метаболические потребности должны удовлетворяться за счет накопленной энергии.

Определение скорости основного обмена

Базальная скорость метаболизма (BMR) человека (калькулятор базальной скорости метаболизма) — это минимальная потребность в калориях, необходимая человеку для поддержания жизни во время отдыха.BMR человека может быть ответственным за сжигание до семидесяти процентов от общего количества потребляемых калорий, хотя эта цифра варьируется в зависимости от различных факторов. Такие процессы, как перекачивание крови, дыхание и поддержание температуры тела, сжигают калории. BMR человека является важнейшим фактором в определении его общей скорости метаболизма, а также количества калорий, необходимых для поддержания, потери или набора веса. BMR человека определяется сочетанием факторов окружающей среды и генетических факторов.Эти факторы включают:

• Возраст: BMR человека уменьшается с возрастом; по прошествии двадцати лет их BMR падает примерно на два процента каждое десятилетие.
• Процент телесного жира: люди с более низким процентом телесного жира имеют более высокий BMR. (Калькулятор процентного содержания жира в организме)
• Площадь поверхности тела: Чем больше площадь поверхности тела человека, тем выше его BMR. У высоких и худых людей BMR выше.
• Температура тела: с каждым повышением внутренней температуры тела человека на 0,5 ° C его BMR увеличивается примерно на семь процентов.Химические реакции в организме человека происходят быстрее при более высоких температурах. У человека с лихорадкой увеличивается BMR.
• Диета: Резкое снижение калорийности или голодание могут радикально снизить BMR человека до тридцати процентов. Ограничительная низкокалорийная диета может привести к снижению BMR человека на целых двадцать процентов.
• Упражнение: упражнения помогают поднять BMR человека за счет наращивания дополнительной мышечной ткани и влияют на массу тела за счет сжигания калорий.
• Внешняя температура: Температура вне тела человека также может влиять на его BMR. Низкие температуры могут вызвать увеличение BMR человека, хотя кратковременное воздействие повышенного тепла мало влияет на обмен веществ в организме. Продолжительное воздействие тепла может повысить BMR человека.
• Пол: Мужчины, как правило, имеют большую мышечную массу и более низкий процент жира в организме, чем женщины, и, следовательно, имеют более высокий BMR.
• Генетика: Некоторые люди рождаются с более медленным или более быстрым метаболизмом.
• Железы: «Тироксин» — это регулятор BMR, вырабатываемый щитовидной железой, который ускоряет метаболическую активность человека. Чем больше тироксина вырабатывает щитовидная железа человека, тем выше будет его BMR. Если щитовидная железа человека вырабатывает слишком много тироксина, состояние, называемое «тритоксикоз», его BMR может удвоиться. Слишком низкое производство тироксина называется «микседемой» и может привести к снижению BMR человека до 30-40 процентов ниже нормы. Адреналин также может увеличить BMR человека, но в меньшей степени.
• Вес: Чем больше человек весит, тем выше его BMR.

Атомная структура аденозинтрифосфата (АТФ), центрального промежуточного звена в энергетическом обмене.

Интересные факты метаболизма

• Вопреки распространенному мнению, медленный метаболизм редко является причиной лишнего веса.
• Анаболизм — это набор конструктивных метаболических процессов, при которых энергия, выделяемая при катаболизме, используется для синтеза сложных молекул.
• Метаболизм включает в себя широкий спектр химических реакций, но большинство из них подпадают под несколько основных типов реакций, которые включают перенос функциональных групп атомов и их связей внутри молекул.
• У худых людей почти всегда наблюдается более медленный метаболизм в состоянии покоя; их буквально меньше, чтобы сжечь в состоянии покоя.
• Катаболизм углеводов — это расщепление углеводов на более мелкие единицы.
• Метаболизм относится ко всем физическим и химическим процессам в организме, которые преобразуют или используют энергию.
• Один из простых способов ускорить метаболизм — нарастить мышечную массу, подняв тяжести.
• Метаболизм может сильно различаться. У женщины ростом 5 футов 2 дюйма и весом 130 фунтов может быть совершенно другой метаболизм, чем у другой женщины того же роста и веса.
• Большинство структур, из которых состоят животные, растения и микробы, состоят из трех основных классов молекул: аминокислот, углеводов и липидов (часто называемых жирами).
• Мужчины, у которых от природы более высокое соотношение мышечной массы и жира, склонны сжигать то, что они едят, быстрее, хотя у толстых мужчин может быть более медленный метаболизм, чем у стройных женщин с большим количеством мышечной ткани.
• Ваш метаболизм регулируется небольшой железой в форме бабочки, известной как щитовидная железа.

Подтемы и связанные темы

Связанная информация

Метаболизм: Полный список документов

Заявление об ограничении ответственности: Disabled World — это новостной и информационный веб-сайт, предназначенный только для общих информационных целей и не являющийся медицинской консультацией. Представленные материалы никоим образом не предназначены для замены профессиональной медицинской помощи квалифицированным практикующим врачом и не должны рассматриваться как таковые.Сообщите нам устаревшую или неточную информацию.

Раскрытие информации: Disabled World является участником программы Amazon Services LLC Associates, партнерской рекламной программы, предназначенной для предоставления сайтам средств для получения рекламных сборов за счет рекламы и ссылок на Amazon.com. Любое стороннее предложение или реклама на disabled-world.com не означает одобрения Disabled World. Ознакомьтесь с нашей Политикой в ​​отношении рекламы для получения дополнительной информации.

Цитируйте страницу: Журнал: Мир инвалидов .Язык: английский (США). Автор: Disabled World. Дата пересмотренной публикации: 21 марта 2019 г. Название: Метаболизм человека: факты и общая информация , источник: Метаболизм . Получено 2021-03-24, из https://www.disabled-world.com/fitness/metabolism/ - Ссылка: DW # 273-17.172.98-6c.

Обзор метаболических реакций · Анатомия и физиология

Обзор метаболических реакций · Анатомия и физиология

К концу этого раздела вы сможете:

• Опишите процесс расщепления полимеров на мономеры
• Опишите процесс объединения мономеров в полимеры.
• Обсудить роль АТФ в метаболизме
• Объяснение окислительно-восстановительных реакций
• Опишите гормоны, регулирующие анаболические и катаболические реакции

В организме постоянно происходят обменные процессы. Метаболизм — это сумма всех химических реакций, которые участвуют в катаболизме и анаболизме. Реакции, управляющие расщеплением пищи для получения энергии, называются катаболическими реакциями. И наоборот, анаболические реакции используют энергию, производимую катаболическими реакциями, для синтеза более крупных молекул из более мелких, например, когда организм формирует белки, связывая вместе аминокислоты. Оба набора реакций имеют решающее значение для поддержания жизни.

Поскольку катаболические реакции производят энергию, а анаболические реакции используют энергию, в идеале использование энергии должно уравновешивать производимую энергию.Если чистое изменение энергии положительное (катаболические реакции выделяют больше энергии, чем используют анаболические реакции), то организм накапливает избыточную энергию, создавая молекулы жира для длительного хранения. С другой стороны, если чистое изменение энергии отрицательное (катаболические реакции выделяют меньше энергии, чем используют анаболические реакции), организм использует накопленную энергию, чтобы компенсировать дефицит энергии, высвобождаемой катаболизмом.

Катаболические реакции

Катаболические реакции расщепляют большие органические молекулы на более мелкие, высвобождая энергию, содержащуюся в химических связях.Эти высвобождения энергии (преобразования) не эффективны на 100 процентов. Количество выделяемой энергии меньше общего количества, содержащегося в молекуле. Примерно 40 процентов энергии, выделяемой в результате катаболических реакций, напрямую передается высокоэнергетической молекуле аденозинтрифосфата (АТФ). АТФ, энергетическая валюта клеток, можно немедленно использовать для питания молекулярных машин, которые поддерживают функции клеток, тканей и органов. Это включает создание новой ткани и восстановление поврежденной ткани.АТФ также можно хранить для удовлетворения будущих потребностей в энергии. Остальные 60 процентов энергии, высвобождаемой в результате катаболических реакций, выделяется в виде тепла, которое поглощают ткани и жидкости организма.

Структурно молекулы АТФ состоят из аденина, рибозы и трех фосфатных групп ([ссылка]). Химическая связь между второй и третьей фосфатными группами, называемая высокоэнергетической связью, представляет собой самый большой источник энергии в клетке. Это первая связь, которую разрушают катаболические ферменты, когда клеткам требуется энергия для работы.Продуктами этой реакции являются молекула аденозиндифосфата (АДФ) и одиночная фосфатная группа (P _i ). АТФ, АДФ и P _и постоянно проходят через реакции, которые создают АТФ и накапливают энергию, и реакции, которые разрушают АТФ и высвобождают энергию.

Энергия АТФ управляет всеми функциями организма, такими как сокращение мышц, поддержание электрического потенциала нервных клеток и поглощение пищи в желудочно-кишечном тракте. Метаболические реакции, производящие АТФ, происходят из разных источников ([ссылка]).

Из четырех основных макромолекулярных групп (углеводы, липиды, белки и нуклеиновые кислоты), которые перерабатываются в процессе пищеварения, углеводы считаются наиболее распространенным источником энергии для питания организма. Они принимают форму сложных углеводов, полисахаридов, таких как крахмал и гликоген, или простых сахаров (моносахаридов), таких как глюкоза и фруктоза. Катаболизм сахара расщепляет полисахариды на отдельные моносахариды. Среди моносахаридов глюкоза является наиболее распространенным топливом для производства АТФ в клетках, и поэтому существует ряд механизмов эндокринного контроля, регулирующих концентрацию глюкозы в кровотоке.Избыточная глюкоза либо хранится в качестве запаса энергии в печени и скелетных мышцах в виде сложного полимерного гликогена, либо превращается в жир (триглицерид) в жировых клетках (адипоцитах).

Среди липидов (жиров) триглицериды чаще всего используются для получения энергии посредством метаболического процесса, называемого β-окислением. Около половины лишнего жира хранится в адипоцитах, которые накапливаются в подкожной клетчатке под кожей, тогда как остальная часть хранится в адипоцитах в других тканях и органах.

Белки, которые представляют собой полимеры, можно разделить на их мономеры, отдельные аминокислоты. Аминокислоты можно использовать в качестве строительных блоков новых белков или далее расщеплять для производства АТФ. Когда человек хронически голодает, такое использование аминокислот для производства энергии может привести к истощению организма, поскольку расщепляется все больше и больше белков.

Нуклеиновые кислоты присутствуют в большинстве продуктов, которые вы едите. Во время пищеварения нуклеиновые кислоты, включая ДНК и различные РНК, распадаются на составляющие их нуклеотиды.Эти нуклеотиды легко абсорбируются и транспортируются по всему телу для использования отдельными клетками во время метаболизма нуклеиновых кислот.

Анаболические реакции

В отличие от катаболических реакций, анаболические реакции включают соединение более мелких молекул в более крупные. Анаболические реакции объединяют моносахариды с образованием полисахаридов, жирные кислоты с образованием триглицеридов, аминокислоты с образованием белков и нуклеотиды с образованием нуклеиновых кислот. Эти процессы требуют энергии в виде молекул АТФ, генерируемых катаболическими реакциями.Анаболические реакции, также называемые реакциями биосинтеза , создают новые молекулы, которые образуют новые клетки и ткани и оживляют органы.

Гормональная регуляция обмена веществ

Катаболические и анаболические гормоны в организме помогают регулировать метаболические процессы. Катаболические гормоны стимулируют расщепление молекул и выработку энергии. К ним относятся кортизол, глюкагон, адреналин / адреналин и цитокины. Все эти гормоны мобилизуются в определенное время для удовлетворения потребностей организма. Анаболические гормоны необходимы для синтеза молекул и включают гормон роста, инсулиноподобный фактор роста, инсулин, тестостерон и эстроген. [ссылка] обобщает функции каждого из катаболических гормонов и [ссылка] обобщает функции анаболических гормонов.

Катаболические гормоны
Гормон	Функция
Кортизол	Высвобождается из надпочечников в ответ на стресс; его основная роль заключается в повышении уровня глюкозы в крови путем глюконеогенеза (расщепления жиров и белков)
Глюкагон	Высвобождается из альфа-клеток поджелудочной железы при голодании или когда организму требуется дополнительная энергия; стимулирует расщепление гликогена в печени, повышая уровень глюкозы в крови; его действие противоположно инсулину; глюкагон и инсулин являются частью системы отрицательной обратной связи, которая стабилизирует уровень глюкозы в крови
Адреналин / адреналин	Высвобождается в ответ на активацию симпатической нервной системы; увеличивает частоту сердечных сокращений и сократимость сердца, сужает кровеносные сосуды, является бронходилататором, который открывает (расширяет) бронхи легких для увеличения объема воздуха в легких и стимулирует глюконеогенез

Анаболические гормоны
Гормон	Функция
Гормон роста (GH)	Синтезируется и выделяется гипофизом; стимулирует рост клеток, тканей и костей
Инсулиноподобный фактор роста (IGF)	Стимулирует рост мышц и костей, одновременно подавляя гибель клеток (апоптоз)
Инсулин	Производится бета-клетками поджелудочной железы; играет важную роль в метаболизме углеводов и жиров, контролирует уровень глюкозы в крови и способствует усвоению глюкозы клетками организма; заставляет клетки мышц, жировой ткани и печени поглощать глюкозу из крови и хранить ее в печени и мышцах в виде гликогена; его действие противоположно глюкагону; глюкагон и инсулин являются частью системы отрицательной обратной связи, которая стабилизирует уровень глюкозы в крови
Тестостерон	Производится семенниками у мужчин и яичниками у женщин; стимулирует увеличение мышечной массы и силы, а также рост и укрепление костей
Эстроген	Производится в основном яичниками, а также печенью и надпочечниками; его анаболические функции включают ускорение метаболизма и отложение жира

Заболевания…

Метаболические процессы: синдром Кушинга и болезнь Аддисона. Как и следовало ожидать от фундаментальных физиологических процессов, таких как метаболизм, ошибки или сбои в метаболических процессах приводят к патофизиологии или, если их не исправить, к болезненному состоянию.Метаболические заболевания чаще всего являются результатом неправильной работы белков или ферментов, которые имеют решающее значение для одного или нескольких метаболических путей. Нарушение функции белка или фермента может быть следствием генетического изменения или мутации. Однако нормально функционирующие белки и ферменты также могут иметь вредные эффекты, если их доступность не соответствует метаболическим потребностям. Например, чрезмерное производство гормона кортизола (см. [Ссылка]) вызывает синдром Кушинга. Клинически синдром Кушинга характеризуется быстрым увеличением веса, особенно в области туловища и лица, депрессией и тревогой.Стоит упомянуть, что опухоли гипофиза, вырабатывающие адренокортикотропный гормон (АКТГ), который впоследствии стимулирует кору надпочечников высвобождать избыточное количество кортизола, имеют аналогичные эффекты. Этот косвенный механизм гиперпродукции кортизола называется болезнью Кушинга.

Пациенты с синдромом Кушинга могут иметь повышенный уровень глюкозы в крови и имеют повышенный риск ожирения. Они также показывают медленный рост, накопление жира между плечами, слабые мышцы, боли в костях (потому что кортизол заставляет белки расщепляться с образованием глюкозы посредством глюконеогенеза) и утомляемость.Другие симптомы включают чрезмерное потоотделение (гипергидроз), расширение капилляров и истончение кожи, что может привести к легким синякам. Все методы лечения синдрома Кушинга направлены на снижение чрезмерного уровня кортизола. В зависимости от причины избытка, лечение может быть таким простым, как прекращение использования мазей с кортизолом. В случае опухолей часто используется хирургическое вмешательство для удаления опухоли, вызывающей нарушение. Если операция нецелесообразна, лучевая терапия может использоваться для уменьшения размера опухоли или удаления частей коры надпочечников.Наконец, доступны лекарства, которые могут помочь регулировать количество кортизола.

Недостаточное производство кортизола также проблематично. Надпочечниковая недостаточность, или болезнь Аддисона, характеризуется снижением выработки кортизола надпочечниками. Это может быть следствием нарушения работы надпочечников — они не вырабатывают достаточного количества кортизола — или следствием снижения доступности АКТГ из гипофиза. Пациенты с болезнью Аддисона могут иметь низкое кровяное давление, бледность, крайнюю слабость, утомляемость, медленные или вялые движения, головокружение и тягу к соли из-за потери натрия и высокого уровня калия в крови (гиперкалиемия).Жертвы также могут страдать от потери аппетита, хронической диареи, рвоты, поражений во рту и неоднородного цвета кожи. Диагностика обычно включает анализы крови и визуализацию надпочечников и гипофиза. Лечение включает заместительную терапию кортизолом, которую, как правило, следует продолжать всю жизнь.

Реакции окисления-восстановления

Химические реакции, лежащие в основе метаболизма, включают перенос электронов от одного соединения к другому посредством процессов, катализируемых ферментами.Электроны в этих реакциях обычно исходят от атомов водорода, которые состоят из электрона и протона. Молекула отдает атом водорода в форме иона водорода (H ⁺ ) и электрона, разбивая молекулу на более мелкие части. Потеря электрона или окисление высвобождает небольшое количество энергии; и электрон, и энергия затем передаются другой молекуле в процессе восстановления или получения электрона. Эти две реакции всегда происходят вместе в реакции окисления-восстановления (также называемой окислительно-восстановительной реакцией) — когда электрон проходит между молекулами, донор окисляется, а реципиент восстанавливается.Окислительно-восстановительные реакции часто протекают последовательно, так что восстановленная молекула впоследствии окисляется, передавая не только только что полученный электрон, но и полученную энергию. По мере развития серии реакций накапливается энергия, которая используется для объединения P _и и АДФ с образованием АТФ, высокоэнергетической молекулы, которую организм использует в качестве топлива.

Реакции окисления и восстановления катализируются ферментами, запускающими удаление атомов водорода. Коферменты работают с ферментами и принимают атомы водорода.Двумя наиболее распространенными коферментами окислительно-восстановительных реакций являются никотинамидадениндинуклеотид (NAD) и флавинадениндинуклеотид (FAD) . Их соответствующие восстановленные коферменты — это NADH и FADH ₂ , которые являются энергосодержащими молекулами, используемыми для передачи энергии во время создания АТФ.

Обзор главы

Метаболизм — это сумма всех катаболических (расщепление) и анаболических (синтез) реакций в организме.Скорость метаболизма измеряет количество энергии, используемой для поддержания жизни. Организм должен потреблять достаточное количество пищи для поддержания скорости метаболизма, если он хочет выжить очень долго.

Катаболические реакции расщепляют более крупные молекулы, такие как углеводы, липиды и белки из принятой пищи, на составляющие более мелкие части. Они также включают расщепление АТФ, который высвобождает энергию, необходимую для метаболических процессов во всех клетках по всему телу.

Анаболические реакции, или биосинтетические реакции, синтезируют более крупные молекулы из более мелких составных частей, используя АТФ в качестве источника энергии для этих реакций.Анаболические реакции увеличивают костную и мышечную массу, а также создают новые белки, жиры и нуклеиновые кислоты. Реакции окисления-восстановления переносят электроны через молекулы, окисляя одну молекулу и восстанавливая другую, и собирая высвободившуюся энергию для преобразования P _i и АДФ в АТФ. Ошибки метаболизма изменяют переработку углеводов, липидов, белков и нуклеиновых кислот и могут привести к ряду болезненных состояний.

Обзорные вопросы

При какой реакции образуется моносахарид из полисахарида?

1. реакция окисления-восстановления
2. анаболическая реакция
3. катаболическая реакция
4. биосинтетическая реакция

Если анаболические реакции превышают катаболические, результат будет ________.

1. потеря веса
2. прибавка в весе
3. изменение скорости обмена веществ
4. Развитие болезни

Когда НАД становится НАДН, кофермент был ________.

1. уменьшенный
2. окисленное
3. метаболизируется
4. гидролизованный

Анаболические реакции используют энергию на ________.

1. превращение ADP в ATP
2. удаление фосфатной группы из ATP
3. производит тепло
4. расщепление молекул на более мелкие части

Вопросы о критическом мышлении

Опишите, как можно изменить метаболизм.

Увеличение или уменьшение безжировой мышечной массы приведет к увеличению или уменьшению метаболизма.

Опишите, как лечить болезнь Аддисона.

Болезнь Аддисона характеризуется низким уровнем кортизола. Один из способов лечения болезни — дать пациенту кортизол.

Глоссарий

анаболические гормоны

гормоны, стимулирующие синтез новых, более крупных молекул

анаболические реакции

реакции, в результате которых молекулы меньшего размера превращаются в молекулы большего размера

реакции биосинтеза

реакции, которые создают новые молекулы, также называемые анаболическими реакциями

катаболические гормоны

гормоны, стимулирующие распад более крупных молекул

катаболические реакции

реакции, в ходе которых более крупные молекулы расщепляются на составные части

FADH ₂

высокоэнергетическая молекула, необходимая для гликолиза

флавинадениндинуклеотид (FAD)

Кофермент

, используемый для производства FADH ₂

обмен веществ

сумма всех катаболических и анаболических реакций, происходящих в организме

НАДН

высокоэнергетическая молекула, необходимая для гликолиза

никотинамидадениндинуклеотид (НАД)

Коэнзим

, используемый для производства НАДН

окисление

потеря электрона

окислительно-восстановительная реакция

(также, окислительно-восстановительная реакция) пара реакций, в которых электрон передается от одной молекулы к другой, окисляя одну и восстанавливая другую

редуктор

получение электрона

---

Это произведение находится под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 Международная лицензия.

Вы также можете бесплатно скачать по адресу http://cnx.org/contents/[email protected]

Атрибуция:

Функции человеческой жизни — Анатомия и физиология

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

• Объясните важность организации для функционирования человеческого организма
• Различать метаболизм, анаболизм и катаболизм
• Приведите как минимум два примера человеческой реакции и человеческого движения
• Сравните и сопоставьте рост, дифференциацию и воспроизведение

Каждая из различных систем органов имеет разные функции и, следовательно, уникальные роли, которые они должны выполнять в физиологии.Эти многие функции можно суммировать с точки зрения нескольких, которые мы можем считать определяющими для человеческой жизни: организация, метаболизм, отзывчивость, движение, развитие и воспроизводство.

Организация

Человеческое тело состоит из триллионов клеток, организованных таким образом, чтобы поддерживать отдельные внутренние отделы. Эти отсеки защищают клетки организма от внешних угроз окружающей среды и поддерживают влажность и питание клеток. Они также отделяют внутренние жидкости организма от бесчисленных микроорганизмов, которые растут на поверхностях тела, включая слизистую оболочку определенных проходов, которые соединяются с внешней поверхностью тела.Например, кишечник является домом для большего количества бактериальных клеток, чем общее количество всех человеческих клеток в организме, но эти бактерии находятся вне тела и не могут свободно циркулировать внутри тела.

Клетки, например, имеют клеточную мембрану (также называемую плазматической мембраной), которая удерживает внутриклеточную среду — жидкости и органеллы — отдельно от внеклеточной среды. Кровеносные сосуды удерживают кровь внутри замкнутой системы кровообращения, а нервы и мышцы обернуты соединительнотканными оболочками, которые отделяют их от окружающих структур.В грудной клетке и брюшной полости множество внутренних мембран отделяют основные органы, такие как легкие, сердце и почки, от других.

Самая большая система органов тела — это покровная система, которая включает кожу и связанные с ней структуры, такие как волосы и ногти. Поверхностная ткань кожи является барьером, который защищает внутренние структуры и жидкости от потенциально вредных микроорганизмов и других токсинов.

Метаболизм

Первый закон термодинамики гласит, что энергия не может быть ни создана, ни уничтожена — она ​​может только изменять форму.Ваша основная функция как организма — потреблять (поглощать) энергию и молекулы из продуктов, которые вы едите, преобразовывать часть из них в топливо для движения, поддерживать функции вашего тела, а также строить и поддерживать структуры вашего тела. Это достигается двумя типами реакций: анаболизм и катаболизм.

• Анаболизм — это процесс, при котором более мелкие и простые молекулы объединяются в более крупные и сложные вещества. Ваше тело может собирать, используя энергию, сложные химические вещества, в которых оно нуждается, комбинируя небольшие молекулы, полученные из продуктов, которые вы едите
• Катаболизм — это процесс, при котором более крупные и сложные вещества распадаются на более мелкие и простые молекулы.Катаболизм высвобождает энергию. Сложные молекулы, содержащиеся в пищевых продуктах, расщепляются, поэтому организм может использовать их части для сборки структур и веществ, необходимых для жизни.

Взятые вместе, эти два процесса называются метаболизмом. Метаболизм — это сумма всех анаболических и катаболических реакций, которые происходят в организме ((рисунок)). И анаболизм, и катаболизм происходят одновременно и непрерывно, чтобы вы оставались живыми.

Метаболизм

Анаболические реакции строят реакции, и они потребляют энергию.Катаболические реакции разрушают материалы и высвобождают энергию. Метаболизм включает как анаболические, так и катаболические реакции.

Каждая клетка вашего тела использует химическое соединение, аденозинтрифосфат (АТФ), для хранения и высвобождения энергии. Клетка накапливает энергию в синтезе (анаболизме) АТФ, а затем перемещает молекулы АТФ в то место, где энергия необходима для подпитки клеточной активности. Затем АТФ разрушается (катаболизм) и высвобождается контролируемое количество энергии, которое клетка использует для выполнения определенной работы.

Просмотрите этот анимационный ролик, чтобы узнать больше о метаболических процессах. Какие органы тела, скорее всего, осуществляют анаболические процессы? А как насчет катаболических процессов?

Отзывчивость

Отзывчивость — это способность организма приспосабливаться к изменениям во внутренней и внешней среде. Пример реагирования на внешние раздражители может включать движение к источникам пищи и воды и от предполагаемых опасностей. Изменения во внутренней среде организма, такие как повышение температуры тела, могут вызывать реакцию потоотделения и расширение кровеносных сосудов кожи с целью снижения температуры тела, как показано бегунами на (Рисунок).

Механизм

Движение человека включает в себя не только действия на суставы тела, но также движение отдельных органов и даже отдельных клеток. Когда вы читаете эти слова, красные и белые кровяные тельца перемещаются по вашему телу, мышечные клетки сокращаются и расслабляются, чтобы поддерживать вашу осанку и фокусировать зрение, а железы выделяют химические вещества, регулирующие функции организма. Ваше тело координирует действие целых групп мышц, чтобы вы могли перемещать воздух в легкие и из них, проталкивать кровь по всему телу и продвигать съеденную пищу через пищеварительный тракт.Сознательно, конечно, вы сокращаете свои скелетные мышцы, чтобы переместить кости скелета из одного места в другое (как это делают бегуны на (Рисунок)) и выполнять все повседневные дела.

Марафонцы

Бегуны демонстрируют две характеристики живых людей — отзывчивость и подвижность. Анатомические структуры и физиологические процессы позволяют бегунам координировать действия групп мышц и пота в ответ на повышение внутренней температуры тела.(кредит: Phil Roeder / flickr)

Развитие, рост и размножение

Развитие — это все изменения, через которые проходит тело в жизни. Развитие включает в себя процесс дифференциации, в котором неспециализированные клетки становятся специализированными по структуре и функциям для выполнения определенных задач в организме. Развитие также включает процессы роста и восстановления, оба из которых включают дифференцировку клеток.

Рост — это увеличение размера тела. Люди, как и все многоклеточные организмы, растут за счет увеличения количества существующих клеток, увеличения количества неклеточного материала вокруг клеток (например, минеральных отложений в костях) и, в очень узких пределах, увеличения размера существующих клеток.

Размножение — это образование нового организма из родительских организмов. У человека размножение осуществляется мужской и женской репродуктивными системами. Поскольку смерть придет ко всем сложным организмам, без воспроизводства линия организмов закончится.

Обзор главы

Большинство процессов, происходящих в организме человека, сознательно не контролируются. Они возникают постоянно, чтобы строить, поддерживать и поддерживать жизнь. Эти процессы включают в себя: организацию с точки зрения поддержания основных границ тела; метаболизм, включая передачу энергии через анаболические и катаболические реакции; ответная реакция; движение; и рост, дифференциация, воспроизводство и обновление.

Вопросы по интерактивной ссылке

Просмотрите этот анимационный ролик, чтобы узнать больше о метаболических процессах. Какой катаболизм происходит в сердце?

Обзорные вопросы

Метаболизм можно определить как ________.

1. Приспособление организма к внешним или внутренним изменениям
2. процесс, при котором все неспециализированные клетки становятся специализированными для выполнения определенных функций
3. процесс формирования новых ячеек взамен изношенных ячеек
4. сумма всех химических реакций в организме

Аденозинтрифосфат (АТФ) — важная молекула, потому что она ________.

1. результат катаболизма
2. выброс энергии неконтролируемыми всплесками
3. накапливает энергию для использования клетками тела
4. Все вышеперечисленное

Раковые клетки можно охарактеризовать как «общие» клетки, не выполняющие специализированных функций организма. Таким образом, раковые клетки не имеют ________.

1. дифференциация
2. репродукция
3. отзывчивость
4. и воспроизведение, и отзывчивость

КРИТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ МЫШЛЕНИЯ

Объясните, почему запах дыма, когда вы сидите у костра, не вызывает тревогу, а запах дыма в общежитии вызывает.

Когда вы сидите у костра, ваше обоняние адаптируется к запаху дыма. Только если бы этот запах внезапно и резко усилился, вы могли бы заметить и отреагировать. Напротив, запах даже следа дыма был бы новым и очень необычным в вашем общежитии и воспринимался бы как опасность.

Определите три различных способа роста человеческого тела.

Рост может происходить за счет увеличения количества существующих клеток, увеличения размера существующих клеток или увеличения количества неклеточного материала вокруг клеток.

Глоссарий

анаболизм

сборка более сложных молекул из более простых

катаболизм

Расщепление более сложных молекул на более простые

разработка

изменения, которые организм претерпевает за свою жизнь

дифференциация

процесс, с помощью которого неспециализированные клетки становятся специализированными по структуре и функциям

рост

процесс увеличения размера

обмен веществ

сумма всех химических реакций организма

продление

процесс замены изношенных элементов

репродукция

Процесс, посредством которого создаются новые организмы

отзывчивость

Способность организмов или системы приспосабливаться к изменениям условий

Метаболизм

Обмен веществ

Каждый раз, когда вы проглатываете сэндвич или глотаете смузи, ваше тело усердно работает над переработкой съеденных питательных веществ.Спустя долгое время после того, как посуда вымыта и пища переваривается, полученные вами питательные вещества становятся строительными блоками и топливом, необходимым вашему организму. Ваше тело получает необходимую энергию из пищи посредством процесса, называемого метаболизмом.

Что такое метаболизм?

Метаболизм (произносится: мух-ТА-бух-лих-зум) — это совокупность химических реакций, происходящих в клетках организма. Метаболизм превращает топливо в пище, которую мы едим, в энергию, необходимую для обеспечения всего, что мы делаем, от движения к мышлению до роста.Определенные белки в организме контролируют химические реакции обмена веществ, и каждая химическая реакция координируется с другими функциями организма. Фактически, тысячи метаболических реакций происходят одновременно, и все они регулируются организмом, чтобы наши клетки оставались здоровыми и работающими.

Метаболизм — это постоянный процесс, который начинается с момента зачатия и заканчивается, когда мы умираем. Это жизненно важный процесс для всех форм жизни, а не только для людей. Если метаболизм прекращается, живые существа умирают.

Вот пример того, как у человека работает процесс метаболизма — и он начинается с растений.Во-первых, зеленое растение получает энергию от солнечного света. Растение использует эту энергию и молекулу под названием хлорофилл (которая придает растениям зеленый цвет) для создания сахаров из воды и углекислого газа. Этот процесс называется фотосинтез , и вы, вероятно, узнали о нем на уроках биологии.

Когда люди и животные едят растения (или, если они плотоядные, они едят животных, которые ели растения), они впитывают эту энергию (в форме сахара) вместе с другими жизненно важными химическими веществами для построения клеток.Следующим шагом организма является расщепление сахара, чтобы высвободившаяся энергия могла распределяться по клеткам и использоваться ими в качестве топлива.

После приема пищи молекулы пищеварительной системы, называемые ферментами , расщепляют белки на аминокислоты, жиры на жирные кислоты и углеводы на простые сахара (например, глюкозу). Помимо сахара, как аминокислоты, так и жирные кислоты могут использоваться организмом в качестве источников энергии при необходимости. Эти соединения всасываются в кровь, которая переносит их в клетки.После того, как они попадают в клетки, другие ферменты ускоряют или регулируют химические реакции, участвующие в «метаболизме» этих соединений. Во время этих процессов энергия этих соединений может высвобождаться для использования организмом или накапливаться в тканях организма, особенно в печени, мышцах и жировых тканях.

Закон о балансе

Процесс метаболизма на самом деле является уравновешивающим действием, включающим два вида деятельности, которые происходят одновременно — наращивание тканей тела и запасов энергии и разрушение тканей тела и запасов энергии для выработки большего количества топлива для функций организма:

• Анаболизм (произносится: uh-NA-buh-lih-zum) или конструктивный метаболизм — это построение и хранение: он поддерживает рост новых клеток, поддержание тканей тела и накопление энергии для использовать в будущем.Во время анаболизма маленькие молекулы превращаются в более крупные и сложные молекулы углеводов, белков и жиров.
• Катаболизм (произносится: kuh-TA-buh-lih-zum), или деструктивный метаболизм , это процесс, который производит энергию, необходимую для всей активности клеток. В этом процессе клетки расщепляют большие молекулы (в основном углеводы и жиры), чтобы высвободить энергию. Это высвобождение энергии обеспечивает топливо для анаболизма, нагревает тело и позволяет мышцам сокращаться, а тело двигаться.Поскольку сложные химические единицы распадаются на более простые вещества, продукты жизнедеятельности, выделяемые в процессе катаболизма, удаляются из организма через кожу, почки, легкие и кишечник.

Некоторые гормоны эндокринной системы участвуют в контроле скорости и направления метаболизма. Тироксин (произносится: бедро-ROK-видно), гормон, вырабатываемый и выделяемый щитовидной железой (произносится: THIGH-royd), играет ключевую роль в определении того, насколько быстро или медленно протекают химические реакции метаболизма в организме человека. тело человека.

Другая железа, поджелудочная железа (произносится: PAN-kree-us) секретирует (выделяет) гормоны, которые помогают определить, будет ли основная метаболическая активность организма в конкретное время анаболической или катаболической. Например, после еды обычно повышается анаболическая активность, потому что прием пищи увеличивает уровень глюкозы — самого важного топлива организма — в крови. Поджелудочная железа ощущает этот повышенный уровень глюкозы и выделяет гормон инсулин (произносится как IN-suh-lin), который сигнализирует клеткам об увеличении их анаболической активности.

Метаболизм — сложный химический процесс, поэтому неудивительно, что многие люди думают о нем в самом простом смысле: как о чем-то, что влияет на то, насколько легко наш организм набирает или теряет вес. Вот где нужны калории. калория — это единица измерения, которая измеряет, сколько энергии дает организму конкретная пища. Плитка шоколада содержит больше калорий, чем яблоко, поэтому она дает организму больше энергии — а иногда это может быть слишком хорошо. Подобно тому, как автомобиль хранит бензин в бензобаке до тех пор, пока он не понадобится для заправки двигателя, тело накапливает калории — в основном в виде жира.Если вы переполните бензобак автомобиля, он выльется на тротуар. Точно так же, если человек ест слишком много калорий, они «выливаются» в виде излишка жира на тело.

Количество калорий, сжигаемых человеком за день, зависит от того, сколько он тренируется, количества жира и мышц в его или ее теле, а также от основной скорости метаболизма человека. Базальная скорость метаболизма , или BMR, является мерой скорости, с которой тело человека «сжигает» энергию в виде калорий в состоянии покоя.BMR может влиять на склонность человека набирать вес. Например, человек с низким BMR (который, следовательно, сжигает меньше калорий в состоянии покоя или во сне) со временем, как правило, набирает больше фунтов жира, по сравнению с человеком такого же роста со средним BMR, который съедает такое же количество еду и получает такое же количество упражнений.

Какие факторы влияют на BMR человека? В определенной степени уровень основного обмена человека передается по наследству — передается через гены, которые человек получает от своих родителей.Иногда проблемы со здоровьем могут повлиять на BMR человека (см. Ниже). Но люди действительно могут изменить свой BMR определенным образом. Например, увеличение количества упражнений не только заставит человека сжигать больше калорий непосредственно из-за дополнительной активности, но и повышение физической формы также увеличит BMR. BMR также зависит от состава тела — люди с большим количеством мышц и меньшим количеством жира обычно имеют более высокий BMR.

Вещи, которые могут пойти не так с метаболизмом

Большую часть времени ваш метаболизм работает эффективно, даже если вы не задумываетесь об этом.Но иногда метаболизм человека может вызвать серьезный ущерб в виде нарушения обмена веществ. В широком смысле нарушение обмена веществ — это любое заболевание, вызванное аномальной химической реакцией в клетках организма. Большинство нарушений обмена веществ связаны либо с аномальными уровнями ферментов или гормонов, либо с проблемами с функционированием этих ферментов или гормонов. Когда метаболизм химических веществ в организме заблокирован или нарушен, это может вызвать накопление токсичных веществ в организме или дефицит веществ, необходимых для нормального функционирования организма, что может привести к серьезным симптомам.

Некоторые метаболические заболевания и состояния включают:

Гипертиреоз (произносится: привет-пер-бедра-рой-ди-зум). Гипертиреоз вызывается сверхактивной щитовидной железой. Щитовидная железа выделяет слишком много гормона тироксина, что увеличивает скорость основного обмена (BMR) человека. Это вызывает такие симптомы, как потеря веса, учащенное сердцебиение и артериальное давление, выпученные глаза и отек шеи из-за увеличения щитовидной железы (зоб). Заболевание можно контролировать с помощью лекарств, хирургического вмешательства или лучевой терапии.

Гипотиреоз (произносится: hi-po-THIGH-roy-dih-zum) . Гипотиреоз возникает из-за несуществующей или недостаточной активности щитовидной железы и является результатом проблемы развития или деструктивного заболевания щитовидной железы. Щитовидная железа выделяет слишком мало гормона тироксина, поэтому базальная скорость метаболизма (BMR) человека низкая. Отсутствие лечения от гипотиреоза может привести к проблемам с мозгом и ростом у младенцев и детей. Гипотироидизм замедляет процессы в организме и вызывает усталость, замедление сердечного ритма, чрезмерную прибавку в весе и запоры.Подростков с этим заболеванием можно лечить пероральным гормоном щитовидной железы для достижения нормального уровня в организме.

Врожденные нарушения обмена веществ. Некоторые нарушения обмена веществ передаются по наследству. Эти состояния называются врожденными нарушениями обмена веществ. Когда дети рождаются, их проверяют на многие из этих метаболических заболеваний. Врожденные нарушения обмена веществ могут иногда приводить к серьезным проблемам, если их не контролировать с раннего возраста с помощью диеты или лекарств. Примеры врожденных ошибок метаболизма включают галактоземию (дети, рожденные с этой врожденной ошибкой метаболизма, не имеют достаточного количества фермента, расщепляющего сахар в молоке, называемого галактозой) и фенилкетонурия (эта проблема возникает из-за дефекта фермент, расщепляющий аминокислоту фенилаланин, необходимый для нормального роста и производства белка).Подросткам, возможно, потребуется соблюдать определенную диету или принимать лекарства, чтобы контролировать метаболические проблемы, которые у них были с рождения.

Диабет 1 типа (произносится: краситель-э-э-би-тиз) . Диабет 1 типа возникает, когда поджелудочная железа не производит и не секретирует достаточно инсулина. Симптомы этого заболевания включают чрезмерную жажду и мочеиспускание, голод и потерю веса. В долгосрочной перспективе болезнь может вызывать проблемы с почками, боль из-за повреждения нервов, слепоту, а также болезни сердца и кровеносных сосудов.Подростки с диабетом 1 типа должны получать регулярные инъекции инсулина и контролировать уровень сахара в крови, чтобы снизить риск развития проблем, связанных с диабетом.

Сахарный диабет 2 типа. Диабет 2 типа возникает, когда организм не может нормально реагировать на инсулин. Симптомы этого расстройства аналогичны симптомам диабета 1 типа. Многие дети и подростки, у которых развивается диабет 2 типа, имеют избыточный вес, и считается, что это играет роль в их пониженной чувствительности к инсулину. Некоторых подростков можно успешно вылечить с помощью изменений в диете, физических упражнений и пероральных лекарств, но в других случаях необходимы инъекции инсулина.Контроль уровня сахара в крови снижает риск развития тех же долгосрочных проблем со здоровьем, которые случаются при диабете 1 типа.

Автор отзыва: Стивен Доушен, доктор медицины
Дата проверки: июнь 2015 г.

4.1: Обзор метаболизма — Medicine LibreTexts

Навыки для развития

• Обобщите, как энергия из питательных веществ, дающих энергию, получается и используется, а также как и где она сохраняется в организме для дальнейшего использования.
• Объясните роль энергии в процессе построения тканей и органов.

В различных главах этого текста мы исследовали метаболизм углеводов, липидов и белков. В следующем разделе мы соберем эту информацию, чтобы получить четкое представление о важности метаболизма в питании человека.

Метаболизм определяется как сумма всех химических реакций, необходимых для поддержания клеточной функции и, следовательно, жизни организма. Метаболизм подразделяется на катаболизм, относящийся ко всем метаболическим процессам, участвующим в распаде молекул, или анаболизм, который включает все метаболические процессы, участвующие в создании более крупных молекул.Как правило, катаболические процессы высвобождают энергию, а анаболические процессы потребляют энергию. Общие цели метаболизма — передача энергии и транспортировка вещества. Энергия преобразуется из пищевых макроэлементов в клеточную энергию, которая используется для выполнения клеточной работы. Метаболизм преобразует макроэлементы в вещества, которые клетка может использовать для роста и воспроизводства, а также в продукты жизнедеятельности.

В главе 5 вы узнали, что ферменты — это белки и что их задача — катализировать химические реакции.(Напомним, что слово катализирует означает ускорение химической реакции и снижение энергии, необходимой для завершения химической реакции, без использования катализатора в реакции.) Без ферментов химические реакции не могли бы происходить с достаточно высокой скоростью и были бы использовать слишком много энергии для существования жизни. Метаболический путь — это серия ферментативных реакций, которые преобразуют исходный материал (известный как субстрат) в промежуточные продукты, которые являются субстратами для следующих ферментативных реакций в этом пути, пока, наконец, не будет синтезирован конечный продукт последней ферментативной реакцией. в пути.Некоторые метаболические пути сложны и включают множество ферментативных реакций, а другие включают лишь несколько химических реакций.

Для обеспечения клеточной эффективности метаболические пути, участвующие в катаболизме и анаболизме, регулируются согласованно в зависимости от энергетического статуса, гормонов, уровней субстрата и конечных продуктов. Согласованная регуляция метаболических путей предотвращает неэффективное построение клетками молекулы, когда она уже доступна. Подобно тому, как было бы неэффективно строить стену в то время, когда она разрушается, для клетки неэффективно с метаболической точки зрения синтезировать жирные кислоты и одновременно разрушать их.

Катаболизм пищевых молекул начинается, когда пища попадает в рот, поскольку фермент слюнной амилазы инициирует расщепление углеводов. Весь процесс пищеварения превращает крупные полимеры в пище в мономеры, которые могут усваиваться. Углеводы расщепляются на моносахариды, липиды — на жирные кислоты, а белки — на аминокислоты. Эти мономеры всасываются в кровоток либо напрямую, как в случае с моносахаридами и аминокислотами, либо переупаковываются в кишечных клетках для транспортировки непрямым путем через лимфатические сосуды, как в случае с жирными кислотами и другими жирорастворимыми молекулами.После всасывания кровь переносит питательные вещества к клеткам. Клетки, которым требуется энергия или строительные блоки, забирают питательные вещества из крови и перерабатывают их катаболическим или анаболическим путем. Системам органов тела требуется топливо и строительные блоки для выполнения многих функций организма, таких как переваривание, всасывание, дыхание, перекачивание крови, транспортировка питательных веществ внутрь и отходы, поддержание температуры тела и создание новых клеток. Моносахариды, липиды расщепляются на жирные кислоты, а белки — на аминокислоты.Эти мономеры всасываются в кровоток либо напрямую, как в случае с моносахаридами и аминокислотами, либо переупаковываются в кишечных клетках для транспортировки непрямым путем через лимфатические сосуды, как в случае с жирными кислотами и другими жирорастворимыми молекулами. После всасывания кровь переносит питательные вещества к клеткам. Клетки, которым требуется энергия или строительные блоки, забирают питательные вещества из крови и перерабатывают их катаболическим или анаболическим путем. Системам органов тела требуется топливо и строительные блоки для выполнения многих функций организма, таких как переваривание, поглощение, дыхание, перекачивание крови, транспортировка питательных веществ внутрь и отходы, поддержание температуры тела и создание новых клеток.

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \) : Метаболизм подразделяется на метаболические пути, которые расщепляют молекулы, выделяющие энергию (катаболизм), и молекулы, которые потребляют энергию, создавая более крупные молекулы (анаболизм).

Энергетический метаболизм более конкретно относится к метаболическим путям, которые высвобождают или хранят энергию. Некоторые из них являются катаболическими путями, такими как гликолиз (расщепление глюкозы), β-окисление (расщепление жирных кислот) и катаболизм аминокислот.Другие являются анаболическими путями и включают те, которые участвуют в накоплении избыточной энергии (например, гликогениз) и синтезе триглицеридов (липогенез). В таблице \ (\ PageIndex {1} \) приведены некоторые катаболические и анаболические пути и их функции в энергетическом обмене.

Таблица \ (\ PageIndex {1} \) : Метаболические пути

Катаболические пути	Функция	Анаболические пути	Функция
Гликолиз	Распад глюкозы	Глюконеогенез	Синтезировать глюкозу
Гликогенолиз	Распад гликогена	Гликогенез	Синтезировать гликоген
β-окисление	Жирнокислотный распад	Липогенез	Синтезировать триглицериды
Протеолиз	Расщепление белков до аминокислот	Синтез аминокислот	Синтезировать аминокислоты

Катаболизм: Разрушение

Все клетки настроены на свой энергетический баланс.Когда уровень энергии высокий, клетки строят молекулы, а когда уровень энергии низкий, запускаются катаболические пути для производства энергии. Глюкоза является предпочтительным источником энергии для большинства тканей, но жирные кислоты и аминокислоты также могут катаболизироваться до молекулы клеточной энергии, АТФ. Катаболизм питательных веществ в энергию можно разделить на три стадии, каждая из которых включает индивидуальные метаболические пути. Три стадии расщепления питательных веществ позволяют клеткам переоценить свои потребности в энергии, поскольку конечные продукты каждого пути могут быть далее переработаны в энергию или направлены на анаболические пути.Кроме того, промежуточные продукты метаболических путей иногда могут быть переведены на анаболические пути после удовлетворения потребностей клетки в энергии. Три стадии расщепления питательных веществ следующие:

Распад глюкозы начинается с гликолиза, который представляет собой десятиэтапный метаболический путь, дающий два АТФ на молекулу глюкозы; гликолиз происходит в цитозоле и не требует кислорода. Помимо АТФ, конечные продукты гликолиза включают две трехуглеродные молекулы, называемые пируватом.У пирувата есть несколько метаболических судеб. Во-первых, если кислорода недостаточно, он превращается в лактат, а затем отправляется в печень. Во-вторых, если кислорода достаточно и клетке нужна энергия, она направляется в митохондрии и входит в цикл лимонной кислоты (или цикл Кори или цикл Кребса), или три, он может быть преобразован в другие молекулы (анаболизм).

Пируват, который транспортируется в митохондрии, отщепляет один из атомов углерода, образуя ацетил-КоА. Ацетил-КоА, двухуглеродная молекула, характерная для метаболизма глюкозы, липидов и белков, вступает во вторую стадию энергетического метаболизма, цикл лимонной кислоты.Это необратимый процесс. Распад жирных кислот начинается с катаболического пути, известного как β-окисление, которое происходит в митохондриях. В этом катаболическом пути четыре ферментативных этапа последовательно удаляют двухуглеродные молекулы из длинных цепей жирных кислот, давая молекулы ацетил-КоА. В случае аминокислот, как только азот удален (дезаминирован) из аминокислоты, оставшийся углеродный скелет может быть ферментативно преобразован в ацетил-КоА или какой-либо другой промежуточный продукт цикла лимонной кислоты.

В лимонной кислоте цикл ацетил-КоА соединен с четырехуглеродной молекулой. В этом многоступенчатом пути два атома углерода теряются при образовании двух молекул углекислого газа. Энергия, полученная при разрыве химических связей в цикле лимонной кислоты, преобразуется еще в две молекулы АТФ (или их эквиваленты) и высокоэнергетические электроны, которые переносятся молекулами, никотинамидадениндинуклеотид (NADH) и флавинадениндинуклеотид (FADH ₂ ). НАДН и ФАДН ₂ переносят электроны (водород) на внутреннюю мембрану митохондрий, где происходит третья стадия синтеза энергии, в так называемой цепи переноса электронов.В этом метаболическом пути происходит последовательный перенос электронов между несколькими белками и синтезируется АТФ. Также образуется вода.

Весь процесс катаболизма питательных веществ химически подобен горению, поскольку при сжигании молекул углерода образуются углекислый газ, вода и тепло. Однако многие химические реакции катаболизма питательных веществ замедляют распад молекул углерода, так что большая часть энергии может быть захвачена, а не преобразована в тепло и свет. Полный катаболизм питательных веществ эффективен на 30-40%, поэтому часть энергии выделяется в виде тепла.Тепло является жизненно важным продуктом катаболизма питательных веществ и участвует в поддержании температуры тела. Если бы клетки были слишком эффективны в преобразовании энергии питательных веществ в АТФ, люди не выдержали бы до следующего приема пищи, так как они бы умерли от переохлаждения.

Мы измеряем энергию в калориях, которые представляют собой количество энергии, высвобождаемой для подъема одного грамма воды на один градус Цельсия. Пищевые калории измеряются в ккал, калориях или 1000 калориях. При сжигании углеводов выделяется 4 ккал / г .; белки производят 4 ккал / г; жир производит 9 ккал / г; а алкоголь производит 7 ккал / г.

Из некоторых аминокислот удаляется азот, после чего они попадают в цикл лимонной кислоты для производства энергии. Азот включается в мочевину, а затем удаляется с мочой. Углеродный скелет превращается в пируват или напрямую входит в цикл лимонной кислоты. Эти аминокислоты называются глюконеогенными, потому что они могут использоваться для производства глюкозы. Аминокислоты, которые дезаминируются и становятся ацетил-КоА, называются кетогенными аминокислотами и никогда не могут стать глюкозой.

Жирные кислоты никогда не могут быть превращены в глюкозу, но являются важным источником энергии.Они разбиваются на две углеродные единицы в процессе, называемом бета-окислением, и входят в цикл лимонной кислоты как ацетил-КоА. В присутствии глюкозы эти две углеродные единицы входят в цикл лимонной кислоты и сжигаются для получения энергии (АТФ) и производства побочного продукта CO ₂ . Если уровень глюкозы низкий, образуются кетоны. Кетоновые тела можно сжигать для получения энергии. Мозг может использовать кетоны.

Анаболизм: Здание

Энергия, выделяемая катаболическими путями, поддерживает анаболические пути построения макромолекул, таких как белки РНК и ДНК, и даже целых новых клеток и тканей.Анаболические пути необходимы для создания новой ткани, такой как мышцы, после длительных упражнений или ремоделирования костной ткани, процесса, включающего как катаболические, так и анаболические пути. Анаболические пути также создают молекулы-накопители энергии, такие как гликоген и триглицериды. Промежуточные звенья катаболических путей энергетического метаболизма иногда отвлекаются от производства АТФ и вместо этого используются в качестве строительных блоков. Это происходит, когда клетка находится в положительном энергетическом балансе. Например, промежуточный продукт цикла лимонной кислоты, α-кетоглутарат, может быть анаболически переработан в аминокислоты глутамат или глутамин, если они необходимы.Напомним, что человеческий организм способен синтезировать одиннадцать из двадцати аминокислот, входящих в состав белков. Все метаболические пути синтеза аминокислот ингибируются конкретной аминокислотой, которая является конечным продуктом данного пути. Таким образом, если в клетке достаточно глутамина, он отключает его синтез.

Анаболические пути регулируются их конечными продуктами, но тем более энергетическим состоянием клетки. Когда энергии достаточно, по мере необходимости будут построены более крупные молекулы, такие как белок, РНК и ДНК.В качестве альтернативы, когда энергии недостаточно, белки и другие молекулы будут разрушаться и катаболизироваться с высвобождением энергии. Яркий пример этого — у детей с маразмом. У этих детей серьезно нарушены функции организма, что часто приводит к смерти от инфекции. Дети с маразмом страдают от голода по калориям и белку, которые необходимы для выработки энергии и создания макромолекул. Отрицательный энергетический баланс у детей с маразмом приводит к разрушению мышечной ткани и тканей других органов в попытке выжить в организме.Из-за значительного уменьшения мышечной ткани дети с маразмом выглядят истощенными или «истощенными мышцами».

Рисунок \ (\ PageIndex {2} \): Метаболический путь глюконеогенеза

В гораздо менее серьезном примере у человека также наблюдается отрицательный энергетический баланс между приемами пищи. За это время уровень глюкозы в крови начинает падать. Чтобы восстановить нормальный уровень глюкозы в крови, стимулируется анаболический путь, называемый глюконеогенезом.Глюконеогенез — это процесс построения молекул глюкозы из определенных аминокислот, который происходит в основном в печени (рисунок \ (\ PageIndex {2} \)). Печень экспортирует синтезированную глюкозу в кровь для использования другими тканями.

Накопитель энергии

Напротив, в «сытом» состоянии (когда уровни энергии высоки) будет накапливаться дополнительная энергия из питательных веществ. Глюкоза может храниться только в мышцах и тканях печени. В этих тканях он хранится в виде гликогена, сильно разветвленной макромолекулы, состоящей из тысяч мономеров глюкозы, скрепленных химическими связями.Мономеры глюкозы соединяются анаболическим путем, называемым гликогенезом. На каждую хранящуюся молекулу глюкозы используется одна молекула АТФ. Следовательно, для хранения энергии требуется энергия. Уровни гликогена быстро достигают своего физиологического предела, и когда это происходит, избыток глюкозы превращается в жир. Клетка с положительным энергетическим балансом обнаруживает высокую концентрацию АТФ, а также ацетил-КоА, продуцируемого катаболическими путями. В ответ катаболизм отключается и включается синтез триглицеридов, который происходит посредством анаболического пути, называемого липогенезом.Новообразованные триглицериды транспортируются в жировые клетки, называемые адипоцитами. Жир является лучшей альтернативой гликогену для хранения энергии, поскольку он более компактен (на единицу энергии) и, в отличие от гликогена, организм не накапливает воду вместе с жиром. Вода весит очень много, и увеличение запасов гликогена, которые сопровождаются водой, резко увеличивает массу тела. Когда в организме положительный энергетический баланс, избыток углеводов, липидов и белков превращается в жир.

Основные выводы

• Основными целями метаболизма являются передача энергии и транспортировка вещества. Метаболизм определяется как сумма всех химических реакций, необходимых для поддержания клеточной функции, и подразделяется на катаболизм (относящийся ко всем метаболическим процессам, участвующим в распаде молекул) или анаболизм (который включает все метаболические процессы, участвующие в создании более крупных молекул). Как правило, катаболические процессы высвобождают энергию, а анаболические процессы потребляют энергию.
• Метаболический путь — это серия ферментативных стадий, на которых субстрат (исходный материал) преобразуется в промежуточные продукты, которые являются субстратами для протекающих ферментативных реакций, пока, наконец, не будет синтезирован конечный продукт последней ферментативной реакцией в этом пути.
• Системам органов тела требуется топливо и строительные блоки для переваривания, поглощения, дыхания, перекачивания крови, транспортировки питательных веществ внутрь и выведения отходов, поддержания температуры тела и создания новых клеток среди множества других функций.
• Когда уровни энергии высоки, клетки строят молекулы, а когда уровни энергии низкие, катаболические пути стимулируются для высвобождения энергии.
• Энергия, выделяемая катаболическими путями, поддерживает анаболические пути построения более крупных макромолекул.
• В «сытом» состоянии (когда уровни энергии высоки) дополнительное питательное топливо будет храниться в виде гликогена или триглицеридов.

Обсуждение стартеров

1. Обсудите практичность хранения энергии в ранних человеческих цивилизациях и последствия этих метаболических процессов в современном мире.Вернитесь к истории индейцев пима в главе 1 «Питание и вы» и к концепции «гена бережливости».
2. Может ли человек с избыточным весом винить свой лишний вес в замедленном метаболизме?

Функции и требования человеческой жизни

Цели обучения

• Определите метаболизм и классифицируйте две фазы: анаболизм и катаболизм
• Перечислить основные потребности человеческого тела в выживании

Каждая из различных систем органов имеет разные функции и, следовательно, уникальные роли, которые они должны выполнять в физиологии.Однако, поскольку тело построено на химии, одним из основных процессов является метаболизм.

Метаболизм

Первый закон термодинамики гласит, что энергия не может быть ни создана, ни уничтожена — она ​​может только изменять форму. Ваша основная функция как организма — потреблять (поглощать) энергию и молекулы из продуктов, которые вы едите, преобразовывать часть из них в топливо для движения, поддерживать функции вашего тела, а также строить и поддерживать структуры вашего тела. Это достигается двумя типами реакций: анаболизм и катаболизм .

• Анаболизм — это процесс, при котором более мелкие и простые молекулы объединяются в более крупные и сложные вещества. Ваше тело может собирать, используя энергию, сложные химические вещества, в которых оно нуждается, комбинируя небольшие молекулы, полученные из продуктов, которые вы едите
• Катаболизм — это процесс, с помощью которого более крупные более сложные вещества расщепляются на более мелкие более простые молекулы. Катаболизм высвобождает энергию. Сложные молекулы, содержащиеся в пищевых продуктах, расщепляются, поэтому организм может использовать их части для сборки структур и веществ, необходимых для жизни.

Взятые вместе, эти два процесса называются метаболизмом. Метаболизм — это сумма всех анаболических и катаболических реакций, которые происходят в организме (рис. 1.6). И анаболизм, и катаболизм происходят одновременно и непрерывно, чтобы вы оставались живыми.

Рисунок 1.6. Метаболизм

Анаболические реакции строят реакции, и они потребляют энергию. Катаболические реакции разрушают материалы и высвобождают энергию. Метаболизм включает как анаболические, так и катаболические реакции.

Каждая клетка вашего тела использует химическое соединение, аденозинтрифосфат (АТФ) , для хранения и высвобождения энергии. Клетка накапливает энергию в синтезе (анаболизме) АТФ, а затем перемещает молекулы АТФ в то место, где энергия необходима для подпитки клеточной активности. Затем АТФ разрушается (катаболизм) и высвобождается контролируемое количество энергии, которое клетка использует для выполнения определенной работы.

Просмотрите этот анимационный ролик, чтобы узнать больше о метаболических процессах.Какой катаболизм происходит в сердце?

Потребности в выживании

Люди приспосабливались к жизни на Земле, по крайней мере, последние 200 000 лет. Земля и ее атмосфера дали нам воздух для дыхания, воду для питья и пищу для еды, но это не единственные условия для выживания. Хотя вы можете редко задумываться об этом, вы также не можете жить за пределами определенного диапазона температуры и давления, который обеспечивает поверхность нашей планеты и ее атмосфера. В следующих разделах исследуются эти пять требований жизни.

Питательные вещества

A питательное вещество — это вещество, содержащееся в продуктах питания и напитках, которое необходимо для выживания человека. Питательные вещества включают углеводы, липиды, белки, нуклеиновые кислоты, витамины и минералы. Энергетические питательные вещества — это в первую очередь углеводы и липиды, тогда как белки в основном поставляют аминокислоты, которые являются строительными блоками самого тела. Вы глотаете их с пищей и напитками растительного и животного происхождения, а пищеварительная система расщепляет их на молекулы, достаточно мелкие, чтобы они могли усвоиться.Продукты распада углеводов и липидов затем могут быть использованы в метаболических процессах, которые превращают их в АТФ. Витамины и минералы — это более простые вещества, которые участвуют во многих важных химических реакциях и процессах, таких как нервные импульсы, а некоторые, такие как кальций, также вносят вклад в структуру тела.

Кислород

Атмосферный воздух состоит только на 20 процентов из кислорода, но этот кислород является ключевым компонентом химических реакций, поддерживающих жизнь тела, включая реакции, которые производят АТФ.Клетки мозга особенно чувствительны к нехватке кислорода из-за их потребности в высоком и стабильном производстве АТФ. Без кислорода возможно повреждение мозга в течение пяти минут, а смерть — в течение десяти минут.

Вода

Самым важным компонентом в организме является вода. В зависимости от температуры окружающей среды и состояния нашего здоровья мы можем прожить без воды всего несколько дней. Функциональные химические вещества организма растворяются и переносятся в воде, а химические реакции жизни происходят в воде.Более того, вода — самый крупный компонент клеток, крови и жидкости между клетками, а вода составляет около 70 процентов массы тела взрослого человека. Вода также помогает регулировать нашу внутреннюю температуру и смягчает, защищает и смазывает суставы и многие другие структуры тела.

Температура тела

Вы, наверное, видели новости о спортсменах, умерших от теплового удара, или путешественниках, умерших от холода. Такие смерти происходят из-за того, что химические реакции, от которых зависит тело, могут происходить только в узком диапазоне температур тела, от чуть ниже до чуть выше 37 ° C (98.6 ° F). Когда температура тела повышается значительно выше или ниже нормы, определенные белки (ферменты), которые способствуют химическим реакциям, теряют свою нормальную структуру и способность функционировать, и химические реакции метаболизма не могут продолжаться.

Тем не менее, организм может эффективно реагировать на кратковременное воздействие тепла (рис. 1.8) или холода. Одна из реакций организма на тепло — это, конечно, потоотделение. Пот, испаряющийся с кожи, отводит некоторое количество тепловой энергии от тела, охлаждая его.Достаточное количество воды (из внеклеточной жидкости в организме) необходимо для образования потоотделения, поэтому адекватное потребление жидкости необходимо для балансирования этой потери во время реакции потоотделения. Неудивительно, что потоотделение гораздо менее эффективно во влажной среде, потому что воздух уже насыщен водой. Таким образом, пот на поверхности кожи не может испаряться, и внутренняя температура тела может стать опасно высокой.

Рисунок 1.8. Экстремальная жара

Люди до некоторой степени адаптируются к многократному воздействию высоких температур.(Источник: McKay Savage / flickr)

Организм также может эффективно реагировать на кратковременное воздействие холода. Одна из реакций на холод — дрожь, которая представляет собой случайное движение мышц, которое генерирует тепло. Другой ответ — повышенное разложение накопленной энергии для выработки тепла. Однако, когда этот запас энергии истощается и внутренняя температура начинает значительно падать, красные кровяные тельца теряют способность отдавать кислород, лишая мозг этого критического компонента производства АТФ.Недостаток кислорода может вызвать спутанность сознания, летаргию и, в конечном итоге, потерю сознания и смерть. Тело реагирует на холод, уменьшая кровообращение в конечностях, руках и ногах, чтобы предотвратить охлаждение там крови и чтобы ядро ​​тела могло оставаться в тепле. Однако даже когда внутренняя температура тела остается стабильной, ткани, подвергающиеся сильному холоду, особенно пальцы рук и ног, могут обморожаться, когда кровоток к конечностям значительно снижен. Эта форма повреждения тканей может быть необратимой и привести к гангрене, требующей ампутации пораженной области.

Ежедневное подключение

Контролируемая гипотермия

Как вы уже знаете, тело постоянно участвует в скоординированных физиологических процессах для поддержания стабильной температуры. Однако в некоторых случаях переопределение этой системы может быть полезным или даже спасти жизнь. Гипотермия — это клинический термин, обозначающий аномально низкую температуру тела (гипо- = «ниже» или «ниже»). Контролируемая гипотермия — это клинически индуцированная гипотермия, выполняемая для снижения скорости метаболизма какого-либо органа или всего тела человека.

Контролируемая гипотермия часто используется, например, во время операций на открытом сердце, поскольку она снижает метаболические потребности мозга, сердца и других органов, снижая риск их повреждения. Когда контролируемая гипотермия используется в клинических условиях, пациенту назначают лекарства для предотвращения озноба. Затем тело охлаждают до 25–32 ° C (79–89 ° F). Сердце останавливается, и внешний сердечно-легочный насос поддерживает кровообращение в теле пациента. Сердце дополнительно охлаждается и поддерживается при температуре ниже 15 ° C (60 ° F) на время операции.Эта очень низкая температура помогает сердечной мышце переносить недостаток кровоснабжения во время операции.

Некоторые врачи отделений неотложной помощи используют контролируемую гипотермию, чтобы уменьшить повреждение сердца у пациентов, перенесших остановку сердца. В отделении неотложной помощи врач вводит кому и снижает температуру тела пациента примерно до 91 градуса. Это состояние, которое сохраняется в течение 24 часов, замедляет метаболизм пациента. Поскольку для функционирования органов пациента требуется меньше крови, нагрузка на сердце снижается.

Атмосферное давление

Давление — это сила, создаваемая веществом, находящимся в контакте с другим веществом. Атмосферное давление — это давление, создаваемое смесью газов (в основном азота и кислорода) в атмосфере Земли. Вы можете этого не замечать, но атмосферное давление постоянно оказывает давление на ваше тело. Это давление удерживает газы внутри вашего тела, такие как газообразный азот в жидкостях организма, растворенными. Если бы вас внезапно выбросило с космического корабля над атмосферой Земли, вы перешли бы из ситуации нормального давления в ситуацию очень низкого давления.Давление азота в крови будет намного выше, чем давление азота в пространстве, окружающем ваше тело. В результате азот в крови расширится, образуя пузырьки, которые могут заблокировать кровеносные сосуды и даже вызвать разрушение клеток.

Атмосферное давление не только способствует растворению газов в крови. Ваша способность дышать, то есть поглощать кислород и выделять углекислый газ, также зависит от точного атмосферного давления. Высотная болезнь отчасти возникает из-за того, что атмосфера на больших высотах оказывает меньшее давление, уменьшая обмен этих газов и вызывая одышку, спутанность сознания, головную боль, летаргию и тошноту.Альпинисты переносят кислород, чтобы уменьшить воздействие как низкого уровня кислорода, так и низкого барометрического давления на больших высотах (рис. 1.9).

Рисунок 1.9. Суровые условия

Альпинисты на Эвересте должны работать в условиях экстремального холода, низкого уровня кислорода и низкого атмосферного давления в среде, враждебной для жизни человека. (Источник: Мелани Ко / flickr)

Гомеостатический дисбаланс

Декомпрессионная болезнь

Декомпрессионная болезнь (ДКБ) — это состояние, при котором газы, растворенные в крови или других тканях тела, больше не растворяются после снижения давления на тело.Это состояние влияет на подводных дайверов, которые слишком быстро всплывают после глубокого погружения, и может повлиять на пилотов, летящих на большой высоте в самолетах с негерметичными кабинами. Дайверы часто называют это состояние «изгибами», имея в виду боль в суставах, которая является симптомом ДКБ.

Во всех случаях причиной возникновения DCS является снижение барометрического давления. На большой высоте барометрическое давление намного меньше, чем на поверхности Земли, потому что давление создается за счет веса столба воздуха над телом, давящего на него.Очень большое давление на дайверов в глубокой воде также возникает из-за веса столба воды, давящего на тело. Для дайверов DCS возникает при нормальном барометрическом давлении (на уровне моря), но это вызвано относительно быстрым снижением давления по мере того, как дайверы поднимаются из условий высокого давления на глубокой воде до теперь низкого, для сравнения, давления на уровне моря. . Неудивительно, что дайвинг в глубоких горных озерах, где атмосферное давление на поверхности озера меньше, чем на уровне моря, с большей вероятностью приведет к ДКБ, чем дайвинг в воде на уровне моря.

При DCS растворенные в крови газы (в основном азот) быстро выходят из раствора, образуя пузырьки в крови и других тканях тела. Это происходит потому, что когда давление газа над жидкостью уменьшается, количество газа, которое может оставаться растворенным в жидкости, также уменьшается. Это давление воздуха, благодаря которому ваши нормальные газы крови растворяются в крови. При понижении давления остается меньше растворенного газа. Вы видели это в действии, когда открывали газированный напиток.Удаление крышки баллона снижает давление газа над жидкостью. Это, в свою очередь, вызывает появление пузырьков, поскольку растворенные газы (в данном случае двуокись углерода) выходят из раствора в жидкости.

Наиболее частыми симптомами ДКБ являются боли в суставах, с головной болью и нарушением зрения, возникающими в 10–15 процентах случаев. При отсутствии лечения очень тяжелая форма ДКБ может привести к смерти. Немедленное лечение — чистым кислородом. Затем пострадавшего помещают в барокамеру.Гипербарическая камера — это усиленная закрытая камера, в которой давление превышает атмосферное. Он лечит DCS, повторно нагружая тело, так что давление может быть снято гораздо более постепенно. Поскольку гипербарическая камера вводит кислород в тело под высоким давлением, она увеличивает концентрацию кислорода в крови. Это приводит к замене части азота в крови кислородом, который легче переносится вне раствора.

Динамическое давление жидкостей организма также важно для выживания человека.Например, артериальное давление, то есть давление, оказываемое кровью, когда она течет в кровеносных сосудах, должно быть достаточно высоким, чтобы кровь могла достичь всех тканей тела, и в то же время достаточно низким, чтобы хрупкие кровеносные сосуды могли выдерживать трение и силу. пульсирующего потока сжатой крови.

Второй пример положительной обратной связи сосредоточен на обращении вспять крайних повреждений тела. После проникающей раны наиболее непосредственной угрозой является чрезмерная кровопотеря. Меньшая циркуляция крови означает снижение артериального давления и уменьшение перфузии (проникновения крови) в мозг и другие жизненно важные органы.Если перфузия сильно снижена, жизненно важные органы отключатся, и человек умрет. Организм реагирует на эту потенциальную катастрофу, выделяя в поврежденную стенку кровеносного сосуда вещества, которые запускают процесс свертывания крови. По мере того, как происходит каждый этап свертывания, он стимулирует высвобождение большего количества свертывающихся веществ. Это ускоряет процессы свертывания и закрытия поврежденного участка. Свертывание ограничивается определенной областью, основанной на строго контролируемой доступности белков свертывания.Это адаптивный, спасающий жизнь каскад событий.

Метаболизм | healthdirect

Метаболизм — это все химические процессы, которые организм использует для производства энергии. Ваше тело преобразует пищу в энергию для выполнения повседневных функций, необходимых для поддержания себя. Возможно, вы захотите узнать больше о своем метаболизме, о том, что на него влияет, и можете ли вы его изменить или повысить.

Ваше тело расщепляет углеводы, жиры и белки из пищи и напитков и преобразует их в энергию для повседневных функций, таких как:

• дышащий
• переваривание пищи
• циркулирующая кровь
• ремонт и рост клеток

Скорость метаболизма — это количество энергии, которое ваше тело использует в день для выполнения этих функций.Энергия измеряется в килоджоулей.

Как работает ваш метаболизм?

Ваш метаболизм включает два процесса, катаболизм и анаболизм, которые тщательно регулируются, чтобы оставаться в равновесии:

• Катаболизм — это процесс расщепления пищи на более простые формы с высвобождением энергии.
• Анаболизм — это процесс использования этой энергии для роста и восстановления клеток в организме.

Если ваше тело потребляет больше энергии, чем ему нужно, оно обычно откладывает излишки в виде жира.

Что может повлиять на ваш метаболизм?

Факторы, влияющие на ваш метаболизм, включают:

• Размер и состав тела — более крупные люди, в том числе с большей мышечной массой, сжигают больше килоджоулей даже в состоянии покоя
• пол — мужчины обычно сжигают больше килоджоулей, чем женщины того же возраста и веса, отчасти потому, что у мужчин часто больше мышц по сравнению с массой тела
• возраст — с возрастом вы теряете мышцы, что замедляет обмен веществ
• гены — гены играют роль в размере и росте мышц, что может повлиять на ваш метаболизм

Обмен веществ и ваше здоровье

Проблемы со здоровьем могут повлиять на ваш метаболизм.Гипертиреоз может ускорить метаболизм и вызвать внезапную потерю веса, потоотделение или нарушение сердцебиения. Гипотироидизм может нарушить обмен веществ и привести к ожирению, болям в суставах и бесплодию.

Ваш метаболизм также может повлиять на ваше здоровье. Оказывается, у людей разная скорость метаболизма, что может повлиять на их вес. Избыточный или недостаточный вес, в свою очередь, может повлиять на ваше здоровье.

Метаболический синдром — это совокупность факторов риска, которые могут увеличить риск сердечных заболеваний, заболеваний почек и диабета, в том числе:

ВЫ В РИСКЕ? — Есть ли у вас риск диабета 2 типа, болезней сердца или почек? Используйте Risk Checker , чтобы узнать.

Могу ли я увеличить свой метаболизм?

Существует мало научных доказательств того, что какие-либо продукты или добавки могут повысить ваш метаболизм. Хотя изменить ваш метаболизм сложно, чем больше вы занимаетесь физической активностью, тем больше килоджоулей (энергии) вы используете.

Некоторые способы сжечь килоджоули включают аэробную активность (включая ходьбу, езду на велосипеде и плавание), силовые тренировки и ежедневные движения. Силовые тренировки могут улучшить ваш метаболизм за счет увеличения мышечной массы.