Обмен энергией в организме

Введение

Все реакции и процессы, которые происходят в нашем организме называются - метаболизм или обмен веществ.

Что бы все обменные процессы в нашем организме  происходили нормально, организм должен получать достаточное количество калорий, из которых  и берется та самая  энергия для всех реакций и обменов.

Даже  когда мы спим, наш  метаболизм продолжает работать и обмен  веществ не прекращается. Метаболизм в состоянии  покоя называется - основной обмен веществ, он показывает, сколько  калорий Вы тратите  в спокойном состоянии. Наш метаболизм зависит  от многих факторов, таких как: физическая активность, пол, возраст, процентное соотношение  жировой массы  и мышечной и т.д.

Обмен веществ в организме

Обмен веществ в  организме – один из основных условий  здоровья нормальной жизнедеятельности  человека. Дело в том, что организм человека не может существовать без  питательных веществ, кислорода, воды, минеральных солей, витаминов. Они  нужны для образования и обновления клеток, для образования энергии, благодаря которым происходит обеспечение  жизненных процессов.

В клетках организма  происходит синтез белков, жиров, углеводов, расщепление сложных органических соединений, а также выделение  продуктов распада – углекислого  газа, воды, мочевины и т.д.

Одним словом, обмен  веществ в организме – это  совокупность биохимических процессов  синтеза, расщепления и выделения веществ.

Обмен веществ в  организме – совокупность процессов

Обмен веществ в  организме – это единство процессов  ассимиляции и диссимиляции. Ассимиляция  – синтез сложных органических молекул.

Диссимиляция –  расщепление сложных органических молекул. При диссимиляции происходит выделение энергии, а при ассимиляции, наоборот, происходит накопление энергии.

Единственный строительный материал и источник энергии организма  – это органические вещества пищи, которую ежедневно должен потреблять человек. Нарушение энергетического  баланса и образовательной способностью клеток приводят к расстройству обмена веществ в организме.

Питание и обмен  веществ в организме

Употребление высококалорийной пищи позволяет восполнять в организме  вещества и энергию, расходуемые  в процессе жизнедеятельности.

Суточные затраты  зависят от половой принадлежности, возраста, характера и интенсивности  работы, а также общего состояния  здоровья организма. Соответственно, люди, чья работа связана с умственным и физическим трудом должны ежедневно  употреблять продукты с высокой  энергетической ценностью, т.е. пищу, богатую  белками, углеводами. У людей, занимающихся физическим трудом, ускоряется белковый обмен. У тех же, кто предпочитает умственный труд, обмен веществ в организме ускоряется при употреблении углеводов.

Нормальный обмен  веществ в организме – залог  здоровья

Обмен веществ в  организме зависит от состояния  ЖКТ. При нарушении микрофлоры кишечника, полезные вещества – витамины, минералы, аминокислоты, жиры, белки и углеводы не всасываются и не усваиваются  организмом. Даже при высококалорийном питании организм не будет получать нужное количество веществ, и ему  нечего будет синтезировать и  расщеплять. В результате нарушится  энергообмен, процесс формирования новых клеток.

Пробиотик «Бифидум – Жидкий концентрат бифидобактерий» БАГ полностью восстанавливает микрофлору кишечника благодаря свойствам активных бактерий, их количеству и составу среды, в которой они находятся – витамины, 20 аминокислот.

Сами бифидобактерии, попадая в организм, не только создают биопленку, но и выделяют биологически активные вещества, которые способствуют усвоению железа, кальция, других витаминов. Препарат улучшает обмен веществ в организме. Бифидобактерии улучшают липидный обмен (снижает холестерин), улучшают белковый, углеводный и жировой обменные процессы. В результате у человека нормализуется сон, давление, гемоглобин, улучшается или снижается аппетит (в зависимости от нормализации обменных процессов в организме). После употребления препарата человек становится энергичным и бодрым.

Обмен энергией в организме

Материальной основой  жизни являются белки. В состав клеток и тканей тела человека входит множество  различных белковых веществ. В процессе жизнедеятельности организма они  претерпевают сложнейшие изменения, беспрерывно  распадаются на составные части  и вновь воссоздаются, синтезируются.

 На восстановление  составных частей клеток, тканей  и органов требуются не только  исходные материалы — аминокислоты, углеводы и т. д., но и значительное  количество энергии. Любое движение, происходящее в живом организме,  как бы оно ни проявлялось  — всегда требует затраты энергии.

 А сколько энергии  нужно для выполнения работы, которая идет внутри живого  организма! Днем и ночью, например, сокращается и расслабляется  сердце. Оно прогоняет по кровеносным  сосудам кровь, несущую клеткам  и тканям питательные вещества  и кислород. Выделение пищеварительных  соков, процессы всасывания также  требуют затраты энергии. Ведь  в течение суток, например, в  желудке человека вырабатывается  и выделяется более литра желудочного  сока, а в кишечник поступает  около литра сока поджелудочной  железы и столько же кишечного  сока и желчи.

Удивительнейшей «работоспособностью» обладает такой орган, как наши почки. За 24 часа здесь фильтруется более 170 литров жидкости — «первичной мочи», из которых почти 169 литров всасывается  обратно в кровь. В результате этого сложного процесса фильтрации и обратного всасывания образуется и выделяется всего один — полтора  литра мочи, которая содержит конечные продукты обмена веществ.

 Таким образом,  все физиологические процессы  требуют расхода энергии, а следовательно, бесперебойного ее притока. Откуда же черпает организм энергетические ресурсы?

 Первичным источником  энергии являются продукты питания:  белки, жиры и углеводы –  наша пища. Она подвергается в организме очень сложной химической обработке, в желудке и кишечнике белки расщепляются на аминокислоты, сложные углеводы (например, крахмал, гликоген) распадаются на более простые, главным образом глюкозу, а из жиров образуются глицерин, жирные кислоты и т. д. Вновь образовавшиеся вещества всасываются в кровь. В процессе расщепления сложных веществ, входящих в состав продуктов питания, выделяется энергия, но в столь незначительном количестве, что оно ни в коей мере не может удовлетворять потребности организма.

 Что служит  основным источником энергии  в нашем организме

 Давайте проследим  за дальнейшей судьбой веществ,  поступивших в кровь. Благодаря  чрезвычайно разветвленной сети  кровеносных сосудов и капилляров  они вместе с кровью попадают  во все участки организма. Эти  вещества в кровеносном русле  постепенно смешиваются с теми, которые образовались в результате  распада белков, жиров и углеводов,  входящих в состав самих органов  и тканей. Вместе они составляют  «фонд» разнообразных химических  соединений. Очень важно, что из  этого «фонда» организм может  выбрать все необходимое ему  для построения новых клеток, для восстановления разрушенных  структур органов, для образования  различных пищеварительных соков,  «секрета» желез и, наконец,  для образования легко «сгорающего»  материала, окисление которого  обеспечивает необходимые энергетические  ресурсы.

 Можно ли более  точно назвать вещества, образование  которых в органах и тканях  является подготовкой «горючего»?

 ЕДИНАЯ «СЕМЬЯ»  КИСЛОТ

 Такими веществами  являются относительно несложные  по структуре органические кислоты.  К их числу относится уксусная  кислота в особой активной  форме, пировиноградная, занимающая  центральное место в окислительных  процессах, затем янтарная, яблочная, щавелевоуксусная, кетоглутаровая и наконец лимонная.

 Все перечисленные  органические кислоты составляют  как бы «единую» семью, члены  которой при окислении последовательно  переходили из одной формы  в другую. В биологической химии  существует специальное название  этих окислительно-восстановительных  реакций: лимоннокислый цикл.

 Интересно отметить, что лимоннокислый цикл — характерная  особенность большинства клеток  и тканей человека, а также  высокоорганизованных животных. Строго  определенная последовательность  окислительно-восстановительных реакций,  происходящих в лимоннокислом  цикле, вырабатывалась на протяжении  миллионов лет в длительном  процессе эволюции, приспособления  живого организма к изменяющимся  условиям внешней среды.

 Последовательность  химических превращений в лимонно  - кислом цикле обеспечивают белки  - ферменты. Они обладают чрезвычайно  высокой активностью и поэтому  могут ускорять и направлять  химические реакции, обеспечивая  переход от одного звена лимоннокислого  цикла к другому.

 Слов нет, все  химические превращения лимоннокислого  цикла достаточно сложны, и чтобы  понять, откуда и как организм  берет запасы энергии, необходимо  хотя бы схематично рассказать  об этих превращениях.

 Как же они  происходят? Начнем со щавелевоуксусной кислоты. Она — единственная из «семьи» кислот, которая вступает в цель окислительных реакций и выходит из них без изменений. Пировиноградная кислота, образующаяся, например, при распаде глюкозы, превращается в углекислоту и активную форму уксусной кислоты. Последняя, соединяясь со щавелевоуксусной кислотой, образует лимонную, которая затем превращается в кетоглутаровую и угольную. Кетоглутаровая кислота через янтарную и яблочную переходит в щавелевоуксусную и угольную кислоту. Далее все реакции вновь повторяются.

B результате множества строго последовательных химических реакций полностью исчезает пировиноградная кислота. Она окисляется до конечных продуктов — углекислого газа и воды.

 Углекислый газ  из клеток органов и тканей, где протекало окисление пировиноградной  кислоты, переходит в венозную  кровь, затем в легочные альвеолы  и удаляется из организма вместе  с выдыхаемым воздухом.

 Вторым, очень  важным моментом, связанным, с  окислением пировиноградной кислоты,  является повторное (пятикратное)  отщепление водорода. Здесь следует  сказать о наиболее характерной  особенности окислительных процессов,  происходящих в организме человека, а также животных. Она как раз  и заключается в том, что  водород не сразу вступает  в реакцию с кислородом, доставляемым  кровью к клеткам органов и  тканей.

 В живом организме  имеются специальные переносчики  водорода. Они как бы принимают  его на себя и постепенно, от  одного переносчика к другому,  переносят водород к кислороду.  Благодаря этому энергия образования  воды выделяется также постепенно, порциями. А ведь известно, что  при соединении водорода с  кислородом вода образуется со взрывом — взрывом гремучего газа. Например, было определено, что при образовании 18 граммов воды (ее молекулярный вес—18) освобождается 55 больших калорий. В живом организме энергия образования воды распределяется между многими промежуточными реакциями. Те же 55 больших калорий, конечно, также освобождаются при образовании 18 граммов воды, однако относительно небольшими порциями, которые не могут нанести какой бы то ни было ущерб организму.

 Из всех этих расчетов и рассуждений следует один очень важный вывод: наиболее значительнее количество энергии в организме человека, а также высокоорганизованных животных освобождается не при расщеплении белков, жиров м углеводов, входящих в состав пищи в пищеварительном тракте, а в процессе окисления пировиноградной кислоты или других органических веществ при переносе водорода к кислороду, завершающимся образованием воды.

ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ  В ОРГАНИЗМЕ

 Каким же образом  освобождающаяся при окислении  энергия используется организмом? Приблизительно половина энергии  рассеивается в виде тепла.  Оно крайне необходимо для  поддержания постоянной температуры  тела. Остальная часть энергии  накапливается в виде богатых  энергией фосфорных соединений.

 К числу таких  соединений относится довольно  большое количество веществ, в  структуру которых входят непрочно  связанные остатки фосфорной  кислоты. Под влиянием различных  ферментов они легко отщепляются, причем разрыв связей сопровождается освобождением большого количества свободной энергии, которая способна перейти а любой другой вид энергии — в механическую, электрическую, химическую, тепловую и т. д.

 Когда человек  здоров, в составе его мозга,  мышц, внутренних органов содержится  достаточное количество богатых  энергией фосфорных соединений. Расщепление этих веществ позволяет  производить нам мышечную работу, обеспечивает энергию передачи  возбуждения по нервным волокнам, дает энергию м для других, весьма различных проявлений жизни.

 Возможность образования  в живом организме богатых  энергией фосфорных соединений  за счет энергии окисления  была впервые доказана в 1930 году. Это одно из самых замечательных  открытий в области биохимической  энергетики.