Эндокринная система

Обмен веществ

Обмен веществ в организме связан с превращением питательных веществ еды на сложные составные части клетки. В каждой клетке тела молекулы постоянно обновляются: одни полностью разрушаются, и на изменение им синтезируются новые, другие перестраиваются только частично. При этом часть веществ становится непригодной для дальнейшего использования и должна выводиться из организма.

Обмен веществ и обмен энергии - это две стороны единственного процесса. Обмен веществ состоит из двух разнонаправленных наборов реакций: ассимиляции и диссимиляции. В ходе ассимиляции (пластического обмена) из относительно простых молекул строятся сложные органические компоненты клетки. Это реакции синтеза, которые почти всегда сопровождаются расходами энергии.

В ходе процесса диссимиляции (энергетического обмена) происходит разрушение больших органических молекул, которые попадают в организм с едой, к простым клеточным компонентам. Это реакции распада, которые сопровождаются выделением энергии. Энергия используется организмом для поддержки роста, развития, размножения, а также превращается в другие формы - механическую, электрическую и тепловую.

Обмен белков. Белки еды под действием ферментов желудочного, поджелудочного и кишечного соков расщепляются на аминокислоты, которые в тонком кишечнику всасываются в кровь, которая доставляет их ко всем клеткам тела. Одновременно с этим часть белков, которые входят в состав клеток и тканей, и аминокислоты, не использованные для синтеза белков, поддаются распаду с освобождением 17,6 кДж энергии на 1 г вещества. Конечные продукты распада белков - вода, углекислый газ, аммиак, мочевая кислота и др.

Углекислый газ удаляется из организма через легкие, вода - через почки, легкие и кожу. Белки в организме практически никогда не откладываются в запас. У взрослого человека общее количество белков постоянно, поскольку их синтезируется ровно столько, сколько поддается распаду. В случае недостаточного количества белков в еде развивается белковое голодание, опасное для организма. При чрезмерном получении белков в организм они превращаются в жиры и гликоген.

Обмен веществ и  углеводов. В пищеварительном тракте на углеводы еды (гликоген, крахмал) влияют ферменты слюны, поджелудочного и кишечного соков, вследствие чего они расщепляются к глюкозе. Глюкоза всасывается в тонком кишечнику в кровь, которая доставляет ее к органам, в частности к печенке. В печенке излишек глюкозы откладывается в виде нерастворимого в воде гликогена. Углеводы - главный источник энергии в организме. При расщеплении 1 г углеводов освобождается 17,6 кДж энергии.

В случае чрезмерного поступления в организм они превращаются в жиры, которые откладываются впрок, а в случае их недостаточного количества в еде могут образовываться из белков и жиров.

Обмен веществ и жиров. Жиры еды под действием ферментов поджелудочного и кишечного соков (при участии желчи) расщепляются на составляющие - глицерол и жирные кислоты. Из глицерола и жирных кислот в эпителиальных клетках ворсинок тонкого кишечника синтезируется жир, свойственный организму человека. Чрезмерное количество откладывается в подкожной жировой клетчатке и между внутренними органами. Жиры - питательные вещества, которые содержат наибольший запас энергии. При распаде 1 г жира выделяется 38,9 кДж энергии. Основным источником энергии для организма являются углеводы, а не жиры.

Суточная потребность в жирах в среднем составляет 100 г.

Обмен воды и минеральных солей. Кроме органических соединений человеку необходимая вода и минеральные соли. Эти вещества не являются источниками энергии, но без них обмена веществ происходить не может. Вода составляет 2/3 массы тела человека и входит в состав ее клеток, межклеточной и тканевой жидкости, плазмы и лимфы. В клетках она химически связана с белками, жирами и углеводами.

Вода выполняет такие функции: служит средой, в которой проходят химические реакции; участвует в химических реакциях (гидролиза, гидратации, окисает); необходима для формирования секретов и экскретов (выделений - пота, мочи); участвует в поддержке биологических констант (температуры - за счет высокой теплоемкости и теплопроводимости, осмотического давления, рН); уменьшает трение между касательными поверхностями (суставами, внутренними органами).

Минеральные вещества поступают в организм с едой, откладываются в виде солей и входят в состав сложных органических соединений. В наибольших количествах в организме содержатся Кальций и Фосфор, в меньших - Ферум, Йод, Цинк. Минеральные соли выводятся из организма с мочой, калом и потом. Суточная потребность человека в разных солях небольшая и полностью обеспечивается за счет разнообразной еды.

Основные функции минеральных веществ: структурная - входят в состав клеток и тканей; регуляторная - входят в состав гормонов, белков, регулируют активность ферментов; другие функции - кроветворная, клеточного дыхания, обеспечения биоэлектрических процессов