Енергетичний метаболізм організму людини - популярно про здоров’я

Будь-який живий організм (у тому числі і людина) в процесі своєї життєдіяльності витрачає енергію. В цьому відношенні наше тіло принципово не відрізняється від будь-якого механізму, яким для роботи необхідна зарядка або заправка. Основною відмінністю є те, що наше тіло набагато досконаліше будь-якої машини, створеної людськими руками.

Рослини і деякі інші організми, які володіють секретами фотосинтезу, отримують необхідну енергію безпосередньо від сонця. Тварини, птахи, гриби і інші живі створіння отримують її, розщеплюючи складні хімічні речовини на більш прості. Вчені цей процес називають катаболизмом або диссимиляцией. В процесі розщеплення хімічних речовин виділяється енергія, яка акумулюється в особливих високоенергетичних речовинах.

Катаболізм є антагоністом іншого процесу, який також безперервно протікає в нашому тілі. Він полягає в синтезі складних речовин з простіших і називається він анаболизмом або асиміляцією.

Для чого потрібна енергія?

У кожній клітині нашого тіла постійно відбуваються численні біохімічні реакції, синтезуються нові речовини, тканини і органи виконують свої специфічні функції. На всі ці процеси необхідна енергія.

Наше тіло витрачає енергетичні ресурси, навіть коли ми нічого не робимо, знаходимося в стані спокою або навіть спимо. У деяких джерелах ця кількість енергії називають основним обміном. По суті, це енергетичний мінімум, який потрібен для підтримки життєдіяльності організму.

Енергетичний метаболізм організму людини в спокої був вирахуваний: чоловікові в стані спокою необхідна 1 ккал на кілограм ваги на годину, а жінці - 0,9 ккал. У добу для людини з вагою близько 70 кг виходить приблизно 1700 ккал.

Споживання енергії серйозно зростає під час навантажень. М'язова тканина є головним користувачем енергії, яку ми отримуємо з з'їденої їжі. Чим вище рівень навантаження - тим більше енерговитрати. Слід зазначити, наші м'язи постійно споживають енергію, навіть в стані спокою, тому що завжди знаходяться в певному тонусі. Крім того, без відпочинку працюють м'язи, які беруть участь в процесі дихання, серцевий м'яз і гладка мускулатура. Досить багато поживних речовин вимагає головний мозок.

При фізичних навантаженнях енерговитрати збільшуються значно. Людина, яка займається важкою фізичною працею (або спортом) може витрачати в день до 2500 ккал.

Так що посилені фізичні навантаження є прекрасним способом прибрати зайві кілограми і прискорити обмін речовин.

Слід пам'ятати, що процес травлення і засвоєння поживних речовин також вимагає енергетичних витрат і досить значних. Особливо багато енергії організм витрачає на засвоєння білка.

Також організму доводиться витрачати енергію на підтримку постійної температури тіла.

Що є паливом?

Для роботи будь-якої системи необхідно паливо, це твердження абсолютно справедливо і для нашого тіла. У клітинах людського тіла для отримання енергії використовуються білки, вуглеводи і жири.

При розщепленні вуглеводів при поглинанні одного літра кисню виділяється 5,05 ккал, жирів - 4,7 ккал, а білків - 4,8 ккал. Основною формою, в якій запасається отримана енергія, є молекули АТФ, вони є універсальним переносником і джерелом енергії для всіх біохімічних реакцій, що відбуваються в живій матерії.

Основні процеси, пов'язані з отриманням енергії, відбуваються в особливих органелах клітини, мітохондріях. Це справжні енергетичні підстанції нашого тіла.

Жири використовуються для створення запасу поживних речовин, вони утворюють жирову тканину. Організм перетворює в жир надлишки, як вуглеводів, так і білків. Надмірна жирова тканина є серйозною проблемою для сучасних людей. Ожиріння призводить до безлічі захворювань, не кажучи вже про зовнішній вигляд людини.

Більшу частину енергії наш організм отримує з вуглеводів. Основним з них є глюкоза. У крові підтримується постійна концентрація цієї речовини, воно є постійним енергоресурсом для наших тканин. Клітини головного мозку, еритроцити можуть використовувати для енергетичного обміну тільки глюкозу. Концентрація глюкози в крові є дуже важливим фактором, який регулюється ендокринної та нервової системою організму.

Глюкоза активно накопичується печінкою, де вона перетворюється в глікоген, який можна вважати запасним депо глюкози. Саме з глікогену синтезується глюкоза, якщо рівень її в крові починає знижуватися.

Ще одним важливим джерелом енергії є жири. Вони дуже важливі в енергообміну і активно використовуються скелетними м'язами, серцевим м'язом, печінкою та іншими тканинами.

Білки також служать джерелом для отримання енергії. У травному тракті вони розщеплюються на амінокислоти, вони можуть бути окислені до сечовини і вуглекислого газу. Однак частіше амінокислоти служать в якості будівельного матеріалу.

Як відбувається енергетичний обмін?

Процеси катаболізму починаються в травному тракті людини, де відбувається перетравлювання їжі. Білки, жири і вуглеводи розщеплюються тут на свої складові частини - на моносахариди (глюкоза, фруктоза), амінокислоти, гліцерин і жирні кислоти.

Потім всі ці речовини всмоктуються в кров в тонкому кишечнику. Глюкоза розноситься до всіх органів і тканин, але велика її частина накопичується в печінці і перетворюється в глікоген.

У клітинах глюкоза може перетворюватися в енергію за участю кисню (пентозний цикл або цикл Кребса) або ж без нього (гліколіз). У першому випадку ефективність реакції вище в кілька разів.

Під час гліколізу виходить дві молекули АТФ і дві молекули молочної кислоти. Саме вона викликає сильний біль в м'язах після фізичних навантажень.

Якщо тканини рясно забезпечені киснем, то ця кислота окислюється в пентозном циклі до діоксиду вуглецю і води.

Вуглеводний обмін в нашому організмі регулюється багатьма гормонами: кортикостероїдами, адреналіном, інсуліном.

Жирні кислоти окислюються в циклі Кребса з утворенням АТФ. Вони дуже важливі для енергозабезпечення м'язів і серця.

Амінокислоти зазнають кілька трансформацій, а потім також можуть бути окислені в циклі Кребса, деякі з них перетворюються в глюкозу.

Особливості енергетичного обміну

Інтенсивність катаболізму дуже відрізняється у різних людей. Це, в першу чергу, обумовлено генетичними факторами. Крім того, впливає на цей процес фактори навколишнього середовища (температура, клімат, тиск), а також спосіб існування індивідуума. Його фізична активність, спосіб харчування, режим дня, загальний стан здоров'я.

На енергетичний обмін, про який і йде мова на цій сторінці www.rasteniya-lecarstvennie.ru, дуже сильно впливає ендокринна система. Особливо слід відзначити гормони щитовидної залози, передньої долі гіпофіза, надниркових залоз, підшлункової залози. При порушенні функцій цих органів спостерігаються важкі захворювання, пов'язані з обмінними процесами.

Вчені вважають, що існує три основних типи енергообміну.

1. Низька енергоефективність. В цьому випадку організм неефективно засвоює і витрачає поживні речовини. Ожиріння спостерігається дуже рідко, зазвичай люди з таким типом обміну схильні до худорби.

2. Нормальна ефективність. Ефективність засвоєння поживних речовин знаходиться в нормі. У таких людей зазвичай зберігається постійна вага тіла, а ожиріння можливо при серйозному переїданні.

3. Висока ефективність енегрообмена. Організм цього типу дуже добре засвоює поживні речовини і посилено відкладає їх про запас. Такі люди схильні до надмірного вазі. Саме цій групі людей необхідно дуже уважно стежити за своїм раціоном і способом життя.

Петров Дмитро, www.rasteniya-lecarstvennie.ru