Обмен веществ

Обмен веществ и энергии, или метаболизм — это совокупность всех химических реакций, происходящих в организме.

Обмен веществ и энергией представляет собой основу жизнедеятельности и принадлежит к критериям живого.

В процессе метаболизма, поступившие в организм вещества, путём химических изменений превращаются в собственные вещества тканей или в конечные продукты которые выводятся из организма. При этих химических превращениях освобождается и поглощается энергия.

Все химические реакции, проходящие в организме, являются ферментативными.

В организме осуществляется нервно-гуморальная регуляция метаболизма.

В организме динамически уравновешены пластический и энергетический обмен, входящие в состав метаболизма:

• пластический обмен = анаболизм = ассимиляция — биосинтеза органических веществ, компонентов клеток и тканей;
• энергетический обмен = катаболизм = диссимиляция — расщепление сложных молекул и компонентов клеток.

Метаболизм

Преобладание анаболических процессов обеспечивает рост, накопление массы тела, преобладание же катаболических процессов ведет к частичному разрушению тканевых структур, уменьшению массы тела. При катаболизме происходит превращение химической энергии соединений, освобождаемой при их расщеплении, в тепловую, механическую и, частично, в электрическую энергию.

Функции обмена веществ

• Получение энергии для функционирования организма.
• Получение строительного материала для роста и восстановления организма: синтез белков, нуклеиновых кислот, углеводов, липидов и других клеточных компонентов из полученных с пищей веществ.
• Запасание питательных веществ.
• Выведение продуктов метаболизма.

Скорость обмена веществ

Скорость переноса веществ и энергии из среды в организм точно уравновешивается скоростью переноса из организма в среду. Интенсивность обмена веществ оценивают по общему расходу энергии, и она может меняться в зависимости от многих условий и в первую очередь от физической работы. Однако и в состоянии полного покоя обмен веществ и энергии не прекращается, и для обеспечения непрерывного функционирования внутренних органов, поддержания тонуса мышц и прочее расходуется некоторое количество энергии.

У молодых мужчин основной обмен веществ составляет 1300 — 1600 килокалорий (кКал) в сутки.

У женщин величина основного обмена 1100 — 1400 кКал.

Факторы, влияющие на скорость метаболизма

• физическая нагрузка: при интенсивной физической нагрузки расход энергии (катаболизм) по сравнению со средними энергозатратами может увеличиться в 10 раз, а в очень короткие периоды (например, плавание на короткие дистанции) даже в 100 раз;
• возраст: начиная с 5 лет величина основного обмена веществ неуклонно снижается;
• температура: с повышением температуры тела на 1 градус величина основного обмена веществ возрастает на 13%; 

• возрастание интенсивности обмена веществ наблюдается так же при снижении температуры окружающей среды ниже зоны комфорта. Это адаптационный процесс, связанный с необходимостью поддерживать постоянную температуру тела.

Незаменимые вещества

Не все вещества, необходимые для построения собственных сложных веществ, организм человека может синтезировать сам. Существуют так называемые незаменимые вещества.

1. Незаменимые аминокислоты. Из 20 аминокислот, входящих в состав белков, человек может образовывать только 12, остальные 8 должны поступать с пищей. Для людей незаменимыми аминокислотами являются лейцин, изолейцин, валин, метионин, лизин, треонин, фенилаланин, триптофан.
2. Полиненасыщенные жирные кислоты. Клетки человека не способны образовывать более одной двойной связи в жирных кислотах, поэтому  они должны поступать с пищей.
3. Витамины. Эти вещества нужны в очень небольших количествах (мкг или мг). Большинство из них участвуют в образовании ферментов; при их недостатке развиваются специфические заболевания — гиповитаминозы.