Обмен веществ и энергии в организме человека.

Ни одна ткань, ни одна клетка организма не может нормально осуществлять свои жизненные функции без притока питательных веществ и кислорода, без непрерывного удаления продуктов распада. Постоянный обмен веществ и энергии выражается, с одной стороны, процессами ассимиляции – усвоением поступающих в организм питательных веществ и кислорода, которые сопровождаются накоплением в организме потенциальной энергии, с другой стороны, процессами диссимиляции – постоянным распадом усвоенных сложных химических веществ на более простые с высвобождением химической энергии, которая затем переходит в тепловую, механическую, биоэлектрическую.

В процессе обмена веществ различают три этапа:                                 

1 – й этап – поступление в организм питательных веществ и кислорода;

2– й этап – усвоение питательных веществ и кислорода тканями тела и протекание окислительных биохимических реакций с поглощением и высвобождением энергии;

3 – й этап – выведение из тканей и организма продуктов распада.

Кислород поступает в ткани организма с помощью дыхательной и сердечно-сосудистой системы, а питательные вещества – углеводы, жиры, белки, минеральные соли, микроэлементы, витамины и вода – поступают в организм с пищей.

Углеводы используются организмом преимущественно как источник энергии (один грамм углеводов дает 4,1 ккал.). Особенно интенсивно углеводы используются мышцами и клетками головного мозга. Организм постоянно насыщает углеводами, которые в виде глюкозы в небольших количествах содержатся во всех тканях. Глюкоза постоянно содержится в крови в количестве (в норме) от 0,08 до 0,12%. Организм обладает свойством откладывать в запас углеводы в виде гликогена в печени и в мышцах. Величина запаса в среднем составляет 350 гр., у спортсменов она может достигать 560 гр., что увеличивает их постоянные возможности к проявлению физической и умственной работоспособности. Перед интенсивной физической и умственной работой рефлекторно повышается количество глюкозы в крови. Исследования показали, что особенно много углеводов потребляется мышцами при физической работе.

Жиры обладают более высокой энергетической ценностью. При расщеплении 1 гр. жиров выделяется 9,3 ккал. Жиры выполняют в организме и другие функции. Подкожно-жировая клетчатка предохраняет организм от излишней потери тепла, жировая ткань окружает и внутренние органы брюшной полости, способствует их фиксации и предохраняет от механических повреждений. Жир покрывает поверхность кожи и предохраняет ее от высыхания и излишнего смачивания при соприкосновении с водой; молекулы жиров и жироподобные вещества входят в состав клеточных мембран, на внутренней и внешней поверхности которых постоянно протекают сложные реакции обмена веществ.

Белки являются основным пластическим материалом, из которого построена клетка всех тканей организма. Однако при длительном голодании организма, когда истощаются запасы углеводов и жиров, белки используются как источник энергии. При окислении 1 г. белка, так же как и 1 г. углеводов, выделяется 4,1 ккал. В виде запасов белки в организме не откладываются, поэтому при голодании белки одних органов могут использоваться для поддержания жизнедеятельности других, более жизненно важных.

Минеральные соли, микроэлементы и вода поддерживают необходимое осмотическое давление в клетках и биологических жидкостях и наряду с белками, жирами и углеводами обеспечивают постоянство внутренней среды организма.

Витамины специфические органические соединения, обладающие большой биологической активностью. Они оказывают значительное воздействие на обмен веществ в организме, повышая его активность. Витамины обеспечивают высокую работоспособность организма и повышают его сопротивляемость к различным заболеваниям. Некоторые витамины активизируются организмом, большинство же из них человек получает с пищей. Активные занятия физическими упражнениями и спортом повышают потребность организма в витаминах. Спортсменам рекомендуется больше употреблять в пищу продуктов, богатых витаминами, и в наиболее напряженные периоды спортивной деятельности применять искусственно синтезированные витамины.

Каждый взрослый человек должен стремится не нарушать так называемый энергетический баланс, то есть равное соотношение между количеством энергии, поступающей в организм, и величиной энергетических трат. У многих людей сейчас наблюдается тенденция к нарушению энергетического баланса, особенно среди городского населения. Обследования установили, что настоящее время у многих людей от 30 лет и старше, особенно у женщин, вес относительно роста увеличен. Это следствие избыточного питания и недостатка количества движений в режиме дня. Современный человек получает с пищей в сутки 4000 и более ккал, а затрачивает в большинстве случаев меньше. Например, работники умственного труда и люди, профессии которых связаны с физическим трудом, или люди умственного труда, занимающиеся регулярно физическими упражнениями или спортом, затрачивают 4500-5000 ккал в сутки: занимающиеся тяжелым физическим трудом и квалифицированные спортсмены затрачивают до 7000 и более ккал в сутки. Среди спортсменов самый большой расход энергии наблюдается у участников лыжной гонки на 100 км. он достигает 10000 ккал в сутки.

Мышечная деятельность, занятия физическими упражнениями, спортом повышают активность обменных процессов, тренируют и поддерживают на высоком уровне механизмы, осуществляющие в организме обмен веществ и энергии, что положительно сказывается на умственной и физической работоспособности человека.