Обмен веществ и энергии в организме

Ассимиляция и диссимиляция. Вещества, поступающие кдетку„ подвергаются сложным нчмрнрнияи превращаясь в вещество самой клетки. Это усвоение веществ, уподобление их веществам клетки называтсяу ассимиляцией-уВ процессе ассимиляции, т. е. в процессе образования клеточного вещества, клетки обога-* щаютсяне только веществом, но и заключающейся в нем скрытой энергиеЯ, Наряду с созданием клеточного вешаства в организме. постоянно происходит его частичное разрушений' Разрушение, рас-пад органических веществ, входящих в состав живой клетки, назы-вается диссимиляцией/ В процеесё""диссимиляции- ппбпжляртгя потрнцдальная,. скрытая (химическая) энергия, которая превращается в другие формы энергии. Так, в скелетной мышце потенциальная.энергия превращается в механическую (мышца сокращается, поднимает груз), и тепловую (температура мышцы повышается). Существенную» роль в диссимиляции живого вещества '.y/i иную» шеЗй играют окислительныЗТроцесси. протекающие при участии кислорода. Эти процессы -—оцу1н.из.. источни&овох:во.б-ожден.ияпотен-циадьыои-эйерда.и. Помимо Того, рутрм окисдрнид прчдрр-ж-цряттуа многие ядовитые продукты распада, которые всегда образуются в клетках тела. Ассимиляция и диссимиляция столь зависят друг <тТ друга, что их можно рассматривать как две стороны одного и того же процесса — обмена веществ и превращения энергии в организме.

Поддержание постоянной температуры тела. В процессе обмена веществ непрерывно образуется тепло. Так же непрерывно организм отдает избыток тепла в окружающую среду. В результате температура тела остается без заметных изменений. Постоянная температура поддерживается регуляцией либо образования тепла, т. е. интенсивности химических процессов (химическая теплорегу-ляция), либо отдачи тепла в окружающую среду (физическая тепло-регуляция).

В организме теплообразование повышается при усилении мышечной активности. Всем известно, что в холодную погоду можно согреться, энергично двигаясь или выполняя физическую работу. Повышение мышечного тонуса и непроизвольные сокращения скелетных мышц (мышечная дрожь) также увеличивают образование в организме тепла при низкой температуре воздуха. Известно, что нагрегое тело может отдавать тепло путем его проведения, излучения и путем испарения жидкости с его поверхности. В организме отдача тепла в основном происходит через кожу. Когда ее сосуды суживаются и она становится холодной, теплоотдача снижается. При расширении сосудов, а также при усилении потоотделения теплоотдача, наоборот, увеличивается. Регулируется отдача тепла нервной системой.

Обмен белков, жиров и углеводов. Из всех веществ, входящих в состав живого вещества, белки наиболее сложны и наименее устойчивы. Именно их непрерывные химические изменения држят в основе обмена веществ, а следовательно, и жизни. Продукты переваривания белковвсасываются из кищёчЯика'в"1кдовь в виде аминокислот. Это — материал, из которого клетки вновь образуют Необходимые им белки.

Установлено, что белки, входящие в состав различных тканей и органов, неодинаковы. Они отличаются друг от друга по содержанию тех илииных аминокислотпоследовательн'ости, или порядку, их сочетания и по некоторым другим особенностям структуры. Специфичность белков может сохраниться лишь при условии, что синтез в точности воспроизводит их структуру. Именно так он и происходит в каждой клетке. Единственный его источник '-— амино'-кислоты и некоторые другие вещества, поступившие из крови. Клетка удерживает то, что должно быть использовано для синтеза а остальное возвращается в кровь.

Белки не откладываются R ЯР- При избыточном поступлении нэЛЦШёчника аминокислоты частично превращаются в углеводы и жиры, причем содержащийся в них азот выделяется таргаТГйзм" "'ТзГсбставе мочевины и некоторых ругих„вещесхвь Обрагного превращения угл"ёвода"и жиров'вбелки не происходит. Это объясняется тем, что белкисодержат азот. которого нет в жирах и углеводах; Если бы человек питался только углеводами и жирами, совсем не получая белков, он не мог бы восстанавливать каждодневные потери живого вещества своего тела и должен был бы погибнуть Жиры пищи очень различны Так, бараний жир отличается от коровьего или свиного; растительные жиры также неодинаковы. Всасываются >киры дпчти исключительно в виде продуктов их расщепления — глицерина и жирнкту киг.ппт В клетках кишечной врр-синки снова образуется жир, но такой, который свойствен человеку. Всосавццщяжир попадает в лимфу, а оттуда по лимфатическим сосудам достигае'1,.ловеноснои системы, С кровью он разносится по всем органаТи. В клетках жиры вступают в соединение с белками.

Кроме того, молекулы ждря вводят в состав некоторых веществ, играющих важную роль в обмене веществ. Избыток жиров откладывается про запас в клетках жировой ткани, например в подкожной клетчатке, а в незначительном количестве и в других клетках. При полном' распаде и окислении жира образуются углекислота и вода. | * УглевЬдвдвсасываются в кровь в виде простых Сахаров, главным о ор"азом виноградного сахара, или глюкозы. Избыток сахара задерживается в печени, а также в мышцах, превращаясь в животный крахмал, или гликоген. Запасы гликогена в организме не превышают 5QQ.=i6QOen6 мере надобности, часть гликогена снова превращается в сахар, который опять поступает в кровь и идет на пи-тание.органов и тканей тела. Углеводы необходимы как для работы мышц, так и длядеятельности нервной системы. Как и жиры, они расходуются всеми органа митела, в конечном счете окисляясь до углекисатыидодь1. "" -— Непосредственно под правой половиной диафрагмы, в верхней части брюшной полости, находитсяпечень, принимающая участие во многих процессахобменааещЁСЗ:в. Это очень большой орган вес которого взрослого составляет примерно 1,5 кг (около 2% веса тела). У новорожденного ребенка печень особенно велика. Она занимает значительную часть брюшной полости и веситЩО—140 г. или около 4% веса тела (рис. 84). Печааь-вередко называют центральной лабораторией нашего тела. И действительно, в этом органе происходит {тревращениеаминокислот в углеводы. если человек питается преимущественно белковой пищей; здесь же углеводы 1до-гут преврашатьсяв' жиры. Вот почему в организмекдры откладываются даже в тех случаях, когда пища богата углеводами (крахмалом, сахаром) и бедна жирами.

Соединения меди, свинца, цинка, мышьяка и ряд других вредных для здоровья веществ вместе с пищей могут попасть в пищеварительный тракт, а оттуда в кровь. Известно, что кровь течет от кишечника сначала в печень, а потом уже к сердцу. Следовательно, вредные вещества, проникшие из кишечника в кровь, прежде всего попадают в дентральную лабораторию тела. Печень либо обезвреживает их, лиЬо переводит И нерастворимое состояние, а затем выделяет с желчью. Попадая в кишечный канал снова, но уже в нерастворимом состоянии, они удаляются с испражнениями. Таким образом, печень — один изиарьрин между внешней и внутрен-ней средой организма.

В печени происходит обезвреживание ядовитых продуктов обмена. Так, ядовитый яммияк, образующийся при распаде белков, превращается в печени в безвредную мочевину, которая поступает в кровь, а затем выделяется с мочоЗГ Обмен веществ в детском возрасте. У новорожденного процессы обмена белков, жиров и углеводов обладают некоторыми специфическими особенностями. Если у взрослого человека 85—90%1 азота выделяется из организма в составе мочевины, то у новорожденного азот мочевины обычно не превышает '/2 или Уз общего азота мочи. И наоборот, азот аммиака мочевой кислоты и аминокислот в моче новорожденного содержится в несколько большем количестве, чем в моче взрослого человека, что связано с относительно слабым развитием некоторых функций печени.

Жир новорожденного имеет более высокую точку плавления. Такой же жир образуется и в первое время после рождения. Лишь постепенно состав жира становится таким же, как у взрослого человека.

Характерная особенность углеводного обмена в первые месяцы жизни ребенка — недостаточность окислительных процессов. В связи с этим в крови и моче содержится значительно больше, чем у взрослых, продуктов неполного окисления углеводов. По мере усиления двигательной активности окислительные процессы становягся все более интенсивными.

Все эти особенности обмена характерны для 1-го года жизни ребенка и лишь отчасти для 2-го и 3-го.

Регуляция процессов обмена еще долгие годы отличается от той, какая наблюдается у взрослого человека. В функциональном.отношении нервная система ребенка характеризуется отсутствием устойчивости. Резкие изменения возбудимости нервных клеток обусловливают значительные колебания интенсивности обмена веществ и его большую зависимость от воздействия различных факторов внешней среды. Неустойчивость процессов обмена выражена тем сильнее, чем моложе ребенок; в слабой степени ее можно обнаружить даже в подростковом возрасте. Неустойчивость проявляется в меньшем постоянстве состава и свойств крови. Так, у грудных детей количество сахара в 100 мл крови может колебаться в течение суток от 30 до 120 ме; столь же значительны изменения фкзи-ко-химических свойств крови, содержания воды в тканях и проч.

Обмен воды и солей. Путем испарения через кожу и легкие, а также с мочой и калом человек ежедневно теряет не менее 2 л воды вместе с содержащимися в ней минеральными веществами — натрием, калием, кальцием, фосфором, железом и многими другими. Некоторые минеральные вещества содержатся в организме в ничтожном количестве. Однако их отсутствие—в пише приводит к Tnw°iKM нйру"'0"" обмена веществ. Так, например, кобальт, никель, цинк и ряд других элементов входят в состав некоторых ферментов, необходимых для внутриклеточного обмена веществ. рмрнтн, гплержание которых в организме ничтожно, получили названия микроэлементов.

Для поддержания жизнедеятельности клеток эти потери должны полностью восстанавливаться. Необходимые для организма минеральные врптргтня и кпду нр.гтрррк получает в различных пише-вых продуктах, чаще всего в виде солей. Не хватает одного лишь хлористого НэтрИяГособенно при потреблении растительной пищи.

Детский организм нуждается в большем количестве минеральных веществ. В связи с интенсивным ростом и окостенением скеле-та очень велика потребность в кя1™''' " фпфпрр При недостаточном их введении в организм нарушается развитие скелета, лортятся зубы. Велика потребность и в железе, необходимом для образования эритроцитов. Появление у маленьких детей судорог может зависеть от недостатка в организме магния. Все это надо учитывать при организации питания не только детей, но и женщин в период беременности и кормления грудью.