Физиология обмена веществ и энергии у человека. Питание

В живых организмах любой процесс сопровождается передачей энергии. Энергию определяют как возможность совершать работу. С точки зрения термодинамики живые организмы относятся к открытым системам, т.к. главное условие их существования непрерывный обмен веществ и энергии.

Обмен веществ и энергии это совокупность физических, химических и физиологических процессов превращения вещ-в и энергии в организмах, а также обмен вещ-ми и энергией между организмом о окр.ср. Обмен вещ-в у живых организмов заключается в поступлении из внешней среды различных веществ, а превращении и использовании их в процессах жизнед-ти и в выделении образующихся продуктов распада а о.с.

Все происходящие в организме преобразования вещества и энергии объединены общим названием – метаболизм. Метаболизм можно разделить на два взаимосваязанных, но разнонаправленных процесса: анаболизм (ассимиляция) и катаболизм (диссимиляция).

Анаболизм – это совокупность процессов биосинтеза орг-х вещ-в Он обеспечивает рост, развитие, обновление биологических структур, а также накопление энергии. А заключается в химической модификации и перестройке поступающих с пищей молекул.

Катаболизм - совокупность процессов расщепления сложных молекул до более простых вещ-в с использованием части из них в качестве субстратов для биосинтеза и расщеплением другой части до конечных продуктов метаболизма с образованием энергии.

К конечным продуктам метаболизма относятся вода, двуокись углерода, окись углерода, мочевина, а также другие вещества, содержащие азот. Катаболизм обеспечивает извлечение химической энергии из содержащихся в пище молекул и использование этой энергии на обеспечение необходимых функций.

Процессы анаболизма и катаболизма находятся в организме в состоянии динамического равновесия. Преобладание анаболических процессов над катаболическими приводит к росту, накоплению массы тканей, а преобладание катаболических процессов ведёт к частичному разрушению тканевых структур Состояние равновесного или неравновесного соотношения анаболизма и катаболизма зависит от возраста (в детском возрасте преобладает анаболизм, у взрослых наблюдается равновесие, в старческом возрасте преобладает катаболизм), состочния здоровья, выполняемой организмом физической или психоэмоциональной нагрузки.

Все процессы жизнедеятельности обеспечиваются энергией за счёт анаэробного и аэробного метаболизма.

Получение энергии без доступа кислорода, например гликолиз называется анаэробным обменом. Все процессы, генерализирующие энергию с участием кислорода, называются аэробным обменом. При окислении сложных молекул химические связи разрываются, сначала органические молекулы распадаются до трёхуглеродных соединений, кт включаются в цикл Кребса, а далее окисляются до углекислого газа и воды. Высвободившиеся в этих реакциях протоны и электроны вступают в цепь переноса электронов, в кт кислород служит конечным акцептором электронов. Биологическое окисление в сущности представляет собой «сгорание» вещества при низкой температуре часть энергии высвободившаяся при окислении, запасается в высокоэнергетических фосфатных связях АТФ. АТФ является аккумулятором химической энергии и средством её переноса, диффундируя в те места, где она требуется.

Единица измерения энергии, обычно применяемая в биологии и медицине – калория. Она определяется как количество энергии, необходимое для повышения температуры 1г воды на 1 градус.

Основной обмен.

Основной обмен – это минимальные для бодрствующего организма затраты энергии, определённые в строго контролируемых стандартных условиях: при комнатной температуре, в положении лёжа, в состоянии эмоционального покоя, натощак, т.е. через 12-16 ч после последнего приёма пиши. Основной обмен зависит от пола, возраста, роста и массы тела. У мужчин примерно равен 1700 ккал, у женщин на 1 кг тела обмен ниже на 10 %, у детей больше, чем у взрослых.