Обмін речовин в організмі. Пластична і енергетична роль
ФІЗІОЛОГІЯ ОБМІНУ РЕЧОВИН І ЕНЕРГІЇ
Постійний обмін речовин і енергії між організмом і навколишнім середовищем є необхідною умовою його існування і відображає їх
єдність. Сутність цього обміну полягає в тому, що надходять в організм живильні речовини, після травних перетворень, використовуються як пластичний матеріал. Енергія, що утворюється при цьому заповнює енерговитрати організму. Синтез складних специфічних для організму речовин з простих сполук, що всмоктуються в кров, називається асиміляцією або анаболизмом. Розпад речовин організму до кінцевих продуктів, що супроводжується виділенням енергії називається диссимиляцией або катаболизмом. Ці процеси нерозривно пов'язані. Асиміляція забезпечує акумуляцію енергії, а енергія виділяється при дисиміляції необхідна для синтезу речовин. Анаболизм і катаболізм об'єднані в єдиний процес з допомогою АТФ і НАДФ. За допомогою їх енергія, що утворюється в результаті дисиміляції, передається для процесів асиміляції.
Білки в основному є пластичним матеріалом. Вони входять до складу клітинних мембран, органел. Білкові молекули постійно оновлюються. Але це оновлення відбувається не тільки за рахунок білків їжі, але і за допомогою реутилізацію власних білків. Однак з 20 амінокислот, що утворюють білки, 10 є незамінними. Тобто вони не можуть утворюватися в організмі. Кінцевими продуктами розпаду білків є такі азотовмісні сполуки, як сечовина, сечова кислота, креатинін. Тому стан білкового обміну можна оцінити по азотистого балансу. Це співвідношення кількості азоту надходить з білками їжі і виділеного з організму з азотовмісними продуктами обміну. У 100 г білку міститься близько 16 г азоту. Отже виділення 1 г азоту свідчить про розпад в організмі 6,25 г білка. Якщо кількість виробленого азоту дорівнює кількості поглиненого організмом має місце азотисте рівновагу. Якщо надійшов азоту більше, ніж виділеного, це називається позитивним баланс азоту. В організмі відбувається затримка або ретенція азоту. Позитивний баланс азоту спостерігається при зростанні організму, при одужанні після важких захворювання і після тривалого голодування. Коли кількість азоту, виділеного організмом більше, ніж надійшло, має місце негативний баланс азоту. Його виникнення пояснюється переважним розпадом власних білків організму. Він виникає при голодуванні, відсутності в їжі незамінних амінокислот, порушеннях травлення і всмоктування білка, важких захворюваннях. Кількість білка, яке повністю забезпечує потреби організму називається білковим оптимумом. Мінімальна, що забезпечує лише збереження азотистого балансу - білковим мінімумом. ВООЗ рекомендує споживання білка не менше 0,75 г на кг ваги на добу. Енергетична роль білків відносно невелика.
Жирами організму є тригліцериди, фосфоліпіди і стерини. Основна їх роль енергетична. При окисленні ліпідів виділяється найбільша кількість енергії, тому близько половини енерговитрат організму забезпечується ліпідами. Вони також є акумулятором енергії в організмі, тому що відкладаються в жирових депо і використовуються в міру необхідності. Жир депо становлять близько 15% ваги тіла. Жири мають певну пластичну роль, так як фосфоліпіди, холестерин, жирні кислоти входять до складу клітинних мембран і органел. Крім того, вони покривають внутрішні органи. Наприклад принирковий жир сприяє фіксації нирок і запобіганню їх від механічних впливів. Ліпіди є і джерелами ендогенної води. При окисленні 100 г жиру утворюється близько 100 г води. Особливу функцію виконує бурий жир, розташований уздовж великих судин і між лопаток. Що міститься в його жирових клітинах поліпептид, при охолодженні організму, гальмує ресинтез АТФ за рахунок ліпідів. В результаті різко посилюється теплопродукція. Велике значення мають незамінні жирні кислоти - лінолева, ліноленова і арахідонова. Без них неможливий синтез фосфоліпідів клітин, утворення простагландинів і т.д. При їх відсутності затримується ріст і розвиток організму.
Вуглеводи в основному грають енергетичну роль, так як служать основним джерелом енергії для клітин. Наприклад, енергетичні потреби нейронів покриваються виключно глюкозою. Вони акумулюються у вигляді глікогену в печінці і м'язах. Вуглеводи мають певне пластичне значення, так як глюкоза необхідна для освіти нуклеотидів і синтезу деяких амінокислот.