Понятие обмен веществ: Нарушение обмена веществ: симптомы, причины, лечение

физиология, как происходит процесс в организме, значение

Содержание:

• Обмен веществ и энергии — основное понятие
• Разновидности
• Как происходит процесс в организме
  • Энергетический обмен
  • Пластический обмен
• Функции обмена веществ
• Скорость и факторы, влияющие на метаболизм
• Биологические значение метаболизма

Содержание

• Обмен веществ и энергии — основное понятие
• Разновидности
• Как происходит процесс в организме
  • Энергетический обмен
  • Пластический обмен
• Функции обмена веществ
• Скорость и факторы, влияющие на метаболизм
• Биологические значение метаболизма

Обмен веществ и энергии — основное понятие

Определение

Обмен веществ или метаболизм — химические и физиологические процессы в живых организмах, которые обеспечивают их жизнедеятельность.

Обмен веществ в живом организме состоит из трех этапов: 

1. Поступление питательных веществ и энергии из внешней среды, которое достигается путем получения питательных веществ в организм и их ферментативного расщепления. 
2. Преобразование питательных веществ и энергии внутри организма, всасывание питательных веществ в кровь и лимфу, внутриклеточный обмен веществ и энергии.
3. Выделение конечных, ненужных организму продуктов метаболизма.

В обмене веществ участвуют:

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

• жиры;
• белки;
• углеводы;
• соли;
• витамины;
• вода.

Обмен одного вещества в живом организме всегда связан с обменом других веществ.

Определение

Обмен энергии — процессы превращения различных видов энергии между собой.

Всему живому на Земле жизненно необходима энергия. В организме она присутствует в таких формах:

1. Химическая энергия, высвобождающаяся аденозинтрифосфорную кислоту (АТФ). Нужна для того, чтобы синтезировать новые вещества во всех тканях. 
2. Механическая энергия необходима, чтобы работали мышцы в теле.
3. Электрическая энергия нужна для нормального функционирования нервной ткани. 
4. Тепловая энергия необходима для образования и поддержания тепла в теле.

Определение

Энергетический баланс — это отношение количества энергии, поступившей в организм, и энергии, которая была им потрачена.

Энергетический баланс бывает:

1. Положительный энергетический баланс возникает при избыточном питании, когда организм не успевает потратить весь запас энергии. В таком случае энергетические запасы накапливаются в теле в виде жировой ткани.
2. Отрицательный энергетический баланс бывает в условиях недостаточного питания. В этом случае происходит расход энергетических запасов организма, уменьшение количества жировой ткани.

Разновидности

Метаболизм бывает двух видов:

1. Пластический обмен характеризуется образованием сложных органических веществ из более простых. Этот процесс энергозатратен для организма, происходит расход энергии.
2. Энергетический обмен характеризуется распадом сложных органических веществ до более простых. В ходе этого процесса происходит выделение энергии.

В детстве, при активном росте у людей преобладает процесс анаболизма.

Во взрослом возрасте два этих процесса уравновешены. В старости в организме преобладает катаболизм.

Примечание

Независимо от возраста нарушение соотношений между энергетическим и пластическим обменом наблюдаются при болезнях.

Пластический и энергетический обмен тесно связаны между собой. Так, пластический обмен обеспечивает клетки организма белками-ферментами, необходимыми для энергетического обмена.

Как происходит процесс в организме

Энергетический обмен

У аэробных организмов энергетический обмен происходит в три этапа:

1. Подготовительный. Подготовительная стадия проходит в пищеварительном тракте или пищеварительных вакуолях. Во время этого этапа биополимеры распадаются до мономеров: белки — до аминокислот, углеводы — до глюкозы, липиды — до глицерина и жирных кислот. Энергия, получаемая от этого процесса, рассеивается в виде тепла.
2. Бескислородный или гликолиз. Это вторая стадия энергетического обмена, которая проходит в цитоплазме клеток. В результате процессов окисления без участия кислорода мономеры биополимеров распадаются на более простые соединения. Это молочная кислота, этиловый спирт, ацетон, уксусная кислота и т.
   п. Энергия, получаемая в результате этого процесса, используются на синтез АТФ.
3. Кислородный. Последняя стадия энергетического обмена проходит в митохондриях и заключается в дальнейшем окислении веществ, уже с участием кислорода, до конечных продуктов: углекислого газа и воды. Энергия также используется на синтез АТФ.

У анаэробных организмов, которые обитают в бескислородной среде и могут обходиться без него, энергетической обмен проходит в два этапа (подготовительный и гликолиз). При двухэтапном процессе запасы энергии гораздо меньше, чем при трехэтапном.

Пластический обмен

Пластический метаболизм состоит из:

1. Фотосинтеза. Этот процесс свойственен растениям и некоторым видам бактерий, которые могут самостоятельно синтезировать органические вещества из неорганических соединений. Главным условием для протекания такого процесса являются солнечная энергия и солнечный свет.
2. Хемосинтеза. Процесс протекает у некоторых видов бактерий (железобактерии, водородные, серные, тионовые, нитрифицирующие), которые также могут самостоятельно преобразовывать неорганические соединения в органические. Для жизнедеятельности этим видам необходим диоксид углерода, а не кислород.
3. Биосинтеза. Этот процесс синтеза природных органических свойственен живым организмам.

Выделяют следующие виды биосинтеза:

1. Синтез белков. Белки — это высокомолекулярные соединения, которые состоят из аминокислот. Значение белков в живом организме очень велико, их функции разнообразны. Они активно участвуют в процессе воспроизводства живой материи, отвечает за опорную функцию, обеспечивают сократительную функцию мышц, участвуют в защитных реакциях. 
2. Синтез нуклеиновых кислот. Нуклеиновые кислоты состоят из нуклеотидов и отвечают за хранение наследственной информации и синтез белка. Они необычайно важны для организма. Животные организмы могут синтезировать нуклеиновые кислоты из простых соединений.
3. Синтез жиров. Жиры входят в состав сложных органических веществ, которые называются липидами. Они выполняют несколько важных функций. Во-первых, окисляются, освобождая энергию. Во-вторых, являются пластическим веществом, которые образовывают тканевые структуры. В-третьих, имеют свойство превращаться в гликоген, который становится для организма источником глюкозы. В-четвертых, они откладываются в виде жировых отложений и являются тем запасом энергии для человека, который можно будет расходовать по мере необходимости. Наконец, в жирах растворяются витамины A, D, Е и K.
4. Синтез углеводов. Углеводы бывают простыми и сложными. С пищей поступают, как правило, сложные углеводы: полисахариды и дисахариды. Когда они расщепляются, в кровь попадают глюкоза, фруктоза и галактоза. Главная функция углеводов заключается в поддержании оптимального значения глюкозы в крови человека.

Функции обмена веществ

Метаболизм в живых организмах выполняет ряд жизненно важных функций:

1. Получение необходимой энергии для нужд организма.
2. Получение материала для роста и восстановления клеток и тканей.
3. Формирование запаса питательных веществ.
4. Выделение конечных продуктов метаболизма.

Скорость и факторы, влияющие на метаболизм

Обмен веществ в живых организмах происходит постоянно и непрерывно, независимо от того находится тело в движении или состоянии покоя, однако в последнем случае его интенсивность снижается. 

Скорость метаболизма можно оценить по общему расходу энергии: если организм находится под большой физической нагрузкой, соответственно, большим будет и расход энергии. 

Факторами, влияющими на скорость обмена веществ могут быть:

1. Возраст. До пятилетнего возраста у людей происходит интенсивный метаболизм, который после 5 начинает постепенно снижаться и существенно замедляется к старости.
2. Пол. У мужчин обмен веществ немного лучше, чем у женщин.
3. Физическая нагрузка. Усиливает метаболизм.
4. Температура тела. При повышенной температуре тела, обмен веществ увеличивается.
5. Температура окружающей среды. На разные виды действует по-разному. У людей метаболизм при низких температурах увеличивается, так как организму необходимо выделить дополнительную энергию на согревание. У некоторых видов млекопитающих, насекомых и пресмыкающихся происходит обратный процесс — замедление обмена веществ, вследствие которого они впадают в спячку.

Биологические значение метаболизма

Обмен веществ имеет огромное значение для биологии: 

1. Метаболизм — это необходимое условие для роста, развития и размножения всего живого на планете.
2. Он обеспечивает связь живых организмов с окружающей средой. 
3. Обмен веществ поддерживает внутреннюю среду живых организмов в постоянном состоянии.  
4. Он помогает организму самообновляться при неблагоприятных воздействиях внешней среды, а также выполняет функцию саморегулирования при изменениях в окружающей среде.
5. Обмен веществ в растениях создал на Земле условия для появления и жизни других видов. 
6. Он способствует передаче энергии от одного организма к другому, обеспечивая, таким образом, круговорот энергии вещества в природе. 
7. Метаболизм необходим для поддержания экологического равновесия в природе.

Насколько полезной была для вас статья?

У этой статьи пока нет оценок.

Выделите текст и нажмите одновременно клавиши «Ctrl» и «Enter»

Поиск по содержимому

15 вещей, которые следует знать об обмене веществ, чтобы держать себя в форме

13 апреля 2022 Здоровье

Вы можете ускорить метаболизм с помощью воды, специй и пятиминутной тренировки.

Ия Зорина

Автор Лайфхакера, атлет, КМС

1. Больше всего калорий вы тратите просто на поддержание жизни

Есть такое понятие, как базовая скорость обмена веществ, или метаболизм в покое (resting metabolic rate, RMR). Это количество калорий, которые организм расходует на все химические процессы, необходимые для жизни.

Другими словами, базовый метаболизм — это энергия, которую мы тратим, когда не делаем вообще ничего — не двигаемся и даже не перевариваем пищу.

И у большинства людей, ведущих сидячий образ жизни, базовый метаболизм составляет 65–70% всех дневных энергозатрат. Только оставшиеся 30–35% приходятся на физическую активность и переваривание пищи.

2. Ваш уровень метаболизма во многом зависит от генетики

Исследования сиблингов и близнецов показали, что обмен веществ на 40–45% определяется генетикой. То же самое касается термического эффекта от углеводов: то, сколько энергии вы израсходуете на переваривание еды, на 40–50% зависит от ДНК‑профиля.

Даже то, сколько калорий вы будете тратить во время упражнений, частично зависит от ваших генов. Правда, только при работе с невысокой мощностью.

Это объясняет, почему не все люди одинаково хорошо худеют и набирают мышечную массу на определённых диетах. Всё индивидуально, и вам придётся постараться, чтобы найти свой идеальный режим.

3. Метаболизм замедляется с возрастом, но это можно предотвратить

Скорость обмена веществ у взрослых людей постепенно снижается. Начиная с 18–19 лет с каждым годом вы тратите всё меньше энергии. Резкое снижение метаболизма происходит после 30, затем бывает небольшой подъём в 50–59 лет, за которым следует постепенный спад до самого конца.

Это одна из причин, по которой с годами становится сложнее удержать нормальный вес и избавиться от лишних килограммов.

Но есть и хорошие новости: такого спада можно избежать.

В одном исследовании проверили уровень метаболизма у женщин разных возрастных групп: 21–35 лет и 50–72 года. У неактивных молодых и пожилых людей разница между скоростью метаболизма отличалась примерно на 10%. А вот у спортсменок, бегающих на длинные дистанции, и пловчих такой разницы не обнаружили.

Хотя исследование проводилось только на женщинах, учёные считают, что регулярные занятия спортом на выносливость помогут избежать возрастных изменений людям обоих полов. Отличный повод наконец надеть свои беговые кроссовки или записаться в бассейн.

4. Чем больше мышц, тем быстрее обмен веществ

Скелетные мышцы составляют 45–55% от веса тела и вносят самый большой вклад в трату энергии, особенно во время физической активности.

Поэтому, несмотря на большую массу тела, у людей с ожирением метаболизм в покое ниже, чем у тех, кто имеет нормальный вес.

Чем больше мышц вам удастся накачать, тем больше энергии тело будет тратить на их обслуживание. А значит, повысится и метаболизм в покое.

5. Калькуляторы могут ошибаться

Для расчёта базового метаболизма используются разные формулы, но ни одна из них не даёт точного представления о том, сколько энергии вы на самом деле сжигаете и сколько калорий нужно потреблять, чтобы поддерживать или сбрасывать вес.

Самыми надёжными считаются уравнения Миффлина — Сан Жеора и Харриса — Бенедикта, но и они дают погрешности.

Среднее отклонение по распространённым формулам составляет от 314 до 445 ккал в сутки. Фактически это полноценный приём пищи.

Кроме того, чем больше у человека мышечной массы, тем сильнее ошибаются формулы, недооценивая потребности в энергии.

Когда проверили точность расчётов на молодых атлетах, оказалось, что самые достоверные уравнения занижают суточную потребность в калориях на 284 ккал у женщин (23% жира) и на 110 ккал у мужчин (15% жира).

6. Недостаток сна увеличивает метаболизм, но это не помогает худеть

Во время ночного отдыха трата энергии снижается, так что чем меньше вы спите, тем больше калорий потратите за сутки.

В одном исследовании обнаружили, что люди, уделяющие сну по 5 часов, тратят на 5% больше калорий в сутки, чем те, кто спит 9 часов. В другом эксперименте выяснили, что 24 часа без сна увеличивают трату энергии в среднем на 7% в сутки.

Однако вместе с активизацией расхода калорий растёт и аппетит, а также тяга к жирной и сладкой пище. Так что если вы не контролируете рацион, то после плохой ночи быстро перекроете дополнительную трату энергии перекусами.

7. Стресс не снижает метаболизм, но может приводить к набору веса

Недавнее исследование показало, что психологический стресс и уровень тревоги никак не влияют на метаболизм в покое.

Однако хронический стресс всё же может привести к набору лишних килограммов. Постоянная тревога меняет концентрацию гормонов голода и сытости, заставляя съедать больше, чем нужно, и налегать на калорийную пищу.

Кроме того, стресс снижает способность организма окислять жиры и тратить энергию после потребления жирной пищи.

Если вы нервничали, в следующие шесть часов сожжёте где‑то на 104 ккал меньше, чем если бы всё было хорошо. Учёные подсчитали, что ежедневный стресс может вылиться в прибавку 5 кг в год.

8. Строгие диеты замедляют метаболизм

Когда вы резко снижаете калорийность рациона и теряете вес, организм переходит в режим экономии энергии: базовый метаболизм замедляется и может оставаться таким даже после того, как вы восстановите нормальную калорийность питания. И ряд исследований это подтверждает.

Замедление метаболизма частично объясняется потерей мышечной массы, которая уходит вместе с жиром, если ничего не предпринять для её сохранения. Когда вы возвращаетесь к привычному рациону, вес быстро набирается. К счастью, этого можно избежать, если выбрать правильный режим питания.

9. Высокое количество белка ускоряет метаболизм даже на диете

На усвоение пищевого белка организму нужно потратить гораздо больше энергии, чем на переработку углеводов и жиров.

Около 20–30% калорий, которые вы получили из белка, уйдут на его усвоение.

За счёт этого эффекта протеин увеличивает трату энергии в покое, помогая поддерживать нормальный вес. Более того, высокое потребление белка помогает сохранить и даже нарастить мышечную массу на диете и таким образом избежать замедления обмена веществ.

10. Тренировки увеличивают метаболизм в покое даже на диете

Физическая активность не только усиливает трату энергии в течение дня, но и влияет на уровень метаболизма в покое, повышая его даже в условиях дефицита калорий.

И лучше всего с этим справляются силовые нагрузки. Они не только увеличивают метаболизм в покое и во время сна на 7–9%, но и помогают поддерживать и наращивать мышечную массу.

11. Слишком интенсивные тренировки могут замедлить метаболизм

И аэробные, и силовые нагрузки одинаково хорошо поддерживают уровень базового метаболизма, но если активность становится изматывающей, происходит обратное.

Наблюдение за опытными спортсменами‑велосипедистами показало, что в период тяжёлых нагрузок — до 150% от обычной интенсивности тренировок — трата энергии в покое значительно снижается.

То же самое было отмечено в эксперименте на элитных гребцах — высокие нагрузки на протяжении четырёх недель снизили их энергозатраты в среднем на 111 ккал в сутки.

12. Специи могут увеличить метаболизм

Некоторые специи активизируют термогенез во время переваривания пищи, заставляя тело тратить больше калорий. К таким относятся имбирь, перец «райские зёрна» и чили.

Добавляйте эти специи в еду и напитки и сможете потратить дополнительные 40–50 ккал в сутки. Более того, имбирь и чили‑перец имеют противовоспалительные и противоопухолевые свойства, что может положительно сказаться на здоровье в целом.

13. Пять минут упражнений могут ускорить метаболизм на сутки

Это касается высокоинтенсивных интервальных тренировок (ВИИТ) — чередования коротких периодов работы изо всех сил с интервалами отдыха или восстановительной активности. Например, 20 секунд спринта и 10 секунд бега трусцой.

Из‑за высокой интенсивности ВИИТ тратят больше калорий, чем то же время спокойной работы, отлично прокачивают выносливость и разгоняют метаболизм в покое.

В одном исследовании с участием 10 человек выяснили, что короткая ВИИТ способна увеличить базовый обмен веществ на целые сутки.

После небольшой разминки участники сделали интервальную тренировку на четыре минуты. Комплекс упражнений включал приседания, прыжки на месте, выпады и разножку по протоколу Табата: 20 секунд работы без остановки, 10 секунд отдыха, и так восемь раз. Закончили тренировку растяжкой.

За шесть минут занятия участники сожгли около 63 ккал — не так уж много. Но когда учёные посчитали повышенную трату энергии в следующие 24 часа, оказалось, что по факту тренировка сожгла 360 ккал.

Это всего лишь одно небольшое исследование, но данные звучат очень обнадёживающе. Теперь вы точно знаете, что позаниматься пять минут гораздо лучше, чем не заниматься вообще.

14. Кофе и чай усиливают метаболизм

Два самых распространённых напитка помогают тратить больше калорий за счёт содержания кофеина — вещества, которое стимулирует центральную нервную систему.

Одна кружка сваренного кофе (около 250 мл, 100 мг кофеина) увеличивает трату энергии на 9,2 ккал в час на протяжении следующих трёх часов после приёма.

В зелёном чае также присутствует кофеин, а ещё катехины — вещества, обладающие антиоксидантными свойствами. Вместе они увеличивают термогенез и помогают избежать замедления метаболизма даже на низкокалорийных диетах.

15. Холодная вода может увеличить метаболизм в покое

Некоторые исследования подтверждают, что обычная вода может активизировать трату энергии в покое.

Например, в научной работе Майкла Бошманна (Michael Boschmann) с участием 14 здоровых мужчин и женщин без лишнего веса обнаружили, что 500 мл прохладной воды (22 °С) повышают метаболизм участников на 30%.

Люди ускоренно сжигали калории уже через 10 минут после питья, а через 30–40 минут эффект достиг пика. Учёные подсчитали, что, выпив 2 л воды в день, человек может сжечь дополнительные 95 ккал.

Через три года Клайв Браун (Clive M. Brown) провёл похожий эксперимент с участием восьми молодых здоровых представителей обоих полов и получил далеко не такие оптимистичные результаты.

В его исследовании около 500 мл холодной воды (3 °С) увеличили метаболизм испытуемых только на 4,5% в течение часа после питья. Браун сделал вывод, что этого слишком мало, чтобы помочь похудению.

Кроме того, учёный отметил, что в работе Бошманна использовали прямую калориметрию в специальной камере, а не аппарат для непрямой респираторной калориметрии, который надевается на голову участника в виде купола или маски.

Возможно, Бошманн действительно измерил неправильно, причём два раза (в 2007 году он снова провёл эксперимент в респираторной камере и получил прибавку в 24% после 500 мл холодной воды). Но в 2011 году вышла ещё одна работа, в которой проверили трату калорий у детей с ожирением.

Здесь, как и в эксперименте Брауна, использовали непрямой калориметр, но при этом результаты были сходны с теми, что получил Бошманн. В течение 40 минут после приёма 10 мл холодной воды (4 °С) на килограмм веса тела уровень метаболизма в покое увеличился у детей на 25%.

Сложно сделать однозначные выводы, поскольку результаты разнятся и тема требует дальнейших исследований. Но если вы стремитесь к похудению, пара литров прохладной воды в день, распределённых на несколько приёмов, могут внести свою лепту.

Читайте также 🧐

• Что такое иммунный возраст и чем он отличается от биологического
• Почему люди набирают вес после 40 лет и как это исправить
• Как тренироваться, чтобы не превратиться в развалину в 40 лет

Метаболизм: поддержание порядка в клетках

CS-блог Cedars-Sinai Блог

07 янв. 2019 г. Cedars-Sinai Staff

Метаболизм – это процесс преобразования пищи в рабочую энергию или запасенную энергию.

«Когда вы становитесь старше, если вы будете следовать той же диете, что и всегда, ваше тело будет запасать больше топлива в виде жира.»

Чтобы помочь нам понять метаболизм, мы поговорили с доктором Робертой Готлиб, директором отдела молекулярной кардиобиологии, которая изучает метаболические процессы и их влияние на организм в лаборатории Cedars-Sinai Gottlieb.

Что такое метаболизм?

Что такое рабочая энергия?

Наши тела имеют ограниченные возможности хранения энергии в виде крахмала, поэтому запасать энергию в виде жира проще и эффективнее. Это одна из причин, почему люди набирают вес.

Нажмите, чтобы твитнуть

Если АТФ обрабатывает рабочую энергию, то как тело хранит энергию?

Люди часто утверждают, что у них медленный метаболизм.

Это реальная вещь?

Д-р Готлиб:  Да, это может быть правдой. Медленный метаболизм — это когда наши потребности в энергии уменьшаются, и тело становится более приспособленным к хранению жиров — это происходит особенно с возрастом.

Прочтите: Что мы знаем о кето-диете?

Не поэтому ли так трудно похудеть, когда становишься старше?

Д-р Готтлиб:  Что ж, с возрастом организм действительно хорошо накапливает энергию, а накопление энергии в виде жира очень эффективно.

Таким образом, по мере того, как вы становитесь старше, вам требуется меньше калорий для удовлетворения ваших ежедневных потребностей — отчасти потому, что мы становимся менее активными, и наша мышечная масса уменьшается, поэтому мышечная ткань сжигает меньше АТФ.

20-летнему человеку может потребоваться около 2000 калорий в день, в то время как для женщин после менопаузы или мужчин в возрасте 60 лет ежедневная потребность в калориях падает ниже 1500, а иногда и ниже 1200 калорий.

По мере того, как вы становитесь старше, если вы соблюдаете ту же диету, что и всегда, ваше тело будет запасать больше этого топлива в виде жира.

Существуют ли какие-либо научные доказательства того, что определенные диеты, такие как 6 небольших приемов пищи в день, помогают ускорить обмен веществ?

Доктор Готтлиб:  Если вы начнете есть в 7 утра и будете есть до 11 вечера, даже 6 раз понемногу, вы никогда не дадите своему телу возможности использовать свои энергетические резервы.

То, что я действительно считаю метаболически полезным, так это концепция прерывистого голодания.

Прочтите: Здоровое питание: ответы на 8 вопросов о диете

Что такое прерывистое голодание?

Нарушения обмена веществ: типы, причины и симптомы

Метаболизм относится к множеству различных химических процессов, происходящих в организме для поддержания жизни и нормального функционирования. Метаболические расстройства — это состояния, которые влияют на любой аспект обмена веществ. В результате некоторые люди могут производить слишком много или слишком мало вещества, чтобы оставаться здоровыми.

Метаболизм — это термин, описывающий биохимические процессы, которые позволяют людям расти, размножаться, восстанавливать повреждения и реагировать на окружающую среду. Нарушение обмена веществ – это состояние, при котором нарушаются эти процессы.

Например, это может повлиять на наличие ферментов для расщепления пищи или на эффективность производства энергии клетками. Расстройства включают ряд состояний, которые вызывают различные симптомы и осложнения в организме.

В этой статье мы обсудим некоторые распространенные типы нарушений обмена веществ.

Метаболизм относится к текущим биохимическим процессам, поддерживающим функционирование живых организмов. Это баланс двух процессов:

• Катаболизм: Производство энергии путем расщепления более крупных молекул на более мелкие. Например, это может включать расщепление молекул углеводов до глюкозы.
• Анаболизм: Потребление энергии для создания новых клеток, поддержания тканей тела и накопления энергии.

Нарушение обмена веществ возникает, когда аномальные химические реакции нарушают обмен веществ в организме. Это может повлиять на то, насколько хорошо организм может расщеплять большие молекулы для получения энергии, насколько эффективно клетки могут производить энергию или вызывать проблемы с регулированием энергии.

Например, диабет влияет на то, как организм использует или регулирует выработку гормона инсулина. Инсулин помогает глюкозе проникать в клетки по всему телу и обеспечивать их энергией. Это также позволяет организму хранить глюкозу в мышечной или печеночной ткани. Поскольку инсулин не работает должным образом у людей с диабетом, это может привести к повышению уровня глюкозы в крови, что может вызвать ряд проблем со здоровьем.

Метаболизм — это сложный процесс, в котором участвует множество биохимических веществ, тканей и органов. Это означает, что есть много возможностей для того, чтобы что-то пойти не так и вызвать нарушение обмена веществ. Некоторые примеры причин:

• Генетика: Гены могут по-разному влиять на метаболические процессы. Например, у людей с болезнью Гоше есть генетическая мутация, ограничивающая выработку глюкоцереброзидазы — фермента, расщепляющего жиры. Это может вызвать вредное накопление жира вокруг тела.
• Дисфункция органов: Органы, участвующие в обмене веществ, могут не функционировать должным образом. Например, диабет может возникнуть, когда поджелудочная железа не может вырабатывать достаточное количество инсулина для регулирования уровня глюкозы в крови.
• Митохондриальная дисфункция: Митохондрии — это небольшие части клеток, которые в основном производят энергию. Мутации митохондрий или клеточной ДНК или триггеры окружающей среды могут повлиять на то, насколько хорошо функционируют митохондрии и сколько энергии они могут производить.

Не всегда ясно, что вызывает нарушение обмена веществ. Например, диабет 1 типа возникает в результате того, что иммунная система ошибочно атакует клетки поджелудочной железы. Однако медицинские работники не уверены, что вызывает эту проблему с иммунной системой.

Сложность метаболизма означает, что существует много типов нарушений обмена веществ. Национальный центр развития трансляционных наук в настоящее время насчитывает более 500 метаболических нарушений. Многие из них являются редкими генетическими заболеваниями, но вот примеры:

Диабет

Диабет — это состояние, при котором организм не может должным образом регулировать уровень глюкозы в крови с помощью инсулина. Американская диабетическая ассоциация заявляет, что в 2018 году более 34 миллионов американцев страдали диабетом, что составляет около 11% населения. Наиболее распространенные типы диабета:

• Диабет 1 типа: Это аутоиммунное заболевание, при котором иммунная система ошибочно атакует клетки поджелудочной железы и ограничивает выработку инсулина. Людям с диабетом 1 типа ежедневно требуются препараты инсулина для регулирования уровня глюкозы в крови.
• Диабет 2 типа: Это состояние, при котором организм не может правильно использовать инсулин. Он может развиться в любом возрасте и может быть результатом определенных факторов образа жизни, таких как неправильное питание.
• Гестационный диабет: Это влияет на некоторых людей во время беременности и обычно проходит после рождения. Однако это может увеличить риск диабета 2 типа в более позднем возрасте.

Болезнь Гоше

Болезнь Гоше — редкое генетическое заболевание, которым страдают около 6000 человек в США. Это результат генетической мутации, ограничивающей выработку глюкоцереброзидазы. Недостаточное количество этого фермента вызывает накопление липидов, представляющих собой жировые вещества.

Липиды обычно накапливаются в селезенке или печени, что может привести к их увеличению, чем должно быть, и вызвать ряд проблем. Большинство людей с этим заболеванием имеют болезнь Гоше 1 типа, которая вызывает такие симптомы, как усталость и легкое появление синяков.

Гемохроматоз

Гемохроматоз — это состояние, которое влияет на то, как организм усваивает железо. Это может быть результатом мутации гена HFE или чрезмерного количества железа в рационе человека или переливаний крови. Болезнь вызывает накопление железа, что может привести к следующим симптомам:

• усталость или слабость
• боли в суставах
• сексуальные трудности
• боли в животе
• потемнение кожи

Фенилкетонурия (ФКУ)

ФКУ — это когда кто-то рождается без способности или имеет сниженную способность производить фенилаланингидроксилазу. Это фермент, который важен для переработки аминокислот. В метаболических процессах аминокислоты используются для создания белков, необходимых для роста и развития организма.

Организм расщепляет избыток аминокислот и выводит их. Однако люди с фенилкетонурией не могут перерабатывать избыточные аминокислоты, которые могут накапливаться и вызывать повреждение головного мозга. Раннее лечение необходимо для предотвращения тяжелых осложнений фенилкетонурии.

Митохондриальные расстройства

Митохондриальные расстройства представляют собой группу состояний, при которых митохондрии не могут производить достаточно энергии для правильного функционирования клеток. Обычно они возникают в результате генетической мутации, которая передается из поколения в поколение.

Эти заболевания могут поражать любую часть тела, поскольку все клетки содержат митохондрии и требуют энергии. Например, они могут повлиять на рост и функцию мышц или вызвать диабет.

Нарушения обмена веществ разнообразны и могут влиять на многие аспекты функционирования организма. Общие симптомы включают:

• усталость
• мышечная слабость
• неожиданное увеличение или потеря веса
• изменение цвета кожи
• боль в животе
• тошнота или рвота
• снижение аппетита
3 19 90 90 проблемы развития младенцев и младенцев 004 Врач спросит о симптомы и проверить медицинские и семейные истории. Они будут искать наличие метаболических заболеваний у членов семьи, что может указывать на генетическую причину.

Метаболические расстройства могут иметь самые разные последствия для организма. Это означает, что врачи могут использовать несколько различных медицинских тестов для выявления проблемы. Некоторые состояния, такие как болезнь Гоше, имеют такой спектр симптомов, что врачам может потребоваться больше времени для их диагностики.

Однако диагностика обычно включает анализ крови. Например, врачи могут использовать анализ крови для проверки аномального уровня глюкозы в крови, который является признаком диабета.

Метаболические нарушения имеют широкий спектр лечения в зависимости от причины. Многие из этих состояний являются генетическими или в настоящее время неизлечимы. Это означает, что человеку могут потребоваться пожизненные лекарства или изменить образ жизни, чтобы справиться со своими симптомами.

Например, диабет 1 типа требует ежедневных инъекций инсулина для контроля уровня глюкозы в крови.