Что такое обмен веществ. Виды метаболизма в организме человека
Здоровье и внешний вид человека в значительной степени зависят от метаболизма в организме. Неудачи в обретении стройности часто объясняются замедленным процессом, скорость которого влияет на оперативное получение клеткой питательных элементов. Люди стараются нормализовать и ускорить энергетический обмен с помощью диеты. Разберемся, как распознать проблемы и увеличить скорость метаболизма.
Обмен веществ, физиология
Обмен веществ — это совокупность химических реакций в организме. В основе жизнедеятельности лежит метаболизм, без участия которого не происходит ни один физиологический процесс. Одни соединения, поступающие с питанием, под действием ферментов создаются, другие — превращаются в продукты распада. Сочетание процессов и называют метаболизмом или обменом веществ.
Реакции сопровождаются освобождением и поглощением энергии.
К этим процессам относятся:
- дыхание;
- пищеварение;
- температурный режим тела;
- выведение продуктов распада.
В состав нервно-гуморальной регуляции метаболизма входят два этапа:
- Катаболизм или диссимиляция представляет собой распад сложных молекул на простые с выделением энергии.
- Анаболизм или пластический обмен — это соединение продуктов распада в новые сложные молекулы.
СПРАВКА. Катаболический процесс гликоза заключается в распаде глюкозы под действием инсулина на две молекулы молочной кислоты, воду и углекислый газ. При недостатке глюкозы начинается глюконеогенез — анаболизм.
С помощью химических цепочек, названных «метаболическими путями», ферменты стараются вызвать благоприятные реакции и исключить неблагоприятные. Сходные реакции происходят у разных живых организмов.
Виды метаболизма в организме
Обмен веществ и энергии включает биохимические процессы, для которых требуются питательные элементы. Они попадают в клетки через кровь, преобразуются и используются для функционирования организма человека.
Диетологи выделяют в обмене виды обмена: белковый, углеводный, липидный и водный.
СПРАВКА. Белки, жиры, витамины и углеводы, вода и минеральные соли — питательные вещества, которые усваиваются с пищей и характеризуются собственным путем метаболизма.
Белковый обмен
Этот тип — важная составляющая метаболизма, которая обозначает биохимические процессы синтеза аминокислот (анаболизм) и белков, а также катаболизм.
В тканях организма содержится больше 20% белков, молекулы которых требуются:
- для регенерации и роста;
- при продуцировании ферментов и гормонов;
- для транспортировки полезных веществ;
- для поддержания вязкости кровеносной системы.
СПРАВКА. Главная роль белковых соединений — пластическая и структурная, а использование для получения энергии только второстепенно.
В состав белков входят 20 разных аминокислот, 10 из них относятся к незаменимым, остальные 10 — к заменимым. Первые должны поступать с питанием, так как не синтезируются в организме. Белки подразделяются на полноценные и неполноценные, в зависимости от ценности для организма. Первые содержат 10 незаменимых аминокислот (животные продукты), во вторые входят — заменимые (растительная пища).
ВНИМАНИЕ. Мясо, яйца, молоко и рыба служат главными источниками полноценного белкового питания для организма.
При попадании в желудок продуктов начинается химическое расщепление молекул белков, после чего в тонком кишечнике происходит распад до аминокислот, всасывание в кровь и поступление в печень. Процесс завершаются образованием заменимых белков и аминокислот. При избытке белкового питания в печени начинается синтезирование глюкозы и жиров.
Энергетическая роль белковых элементов заключается в расщеплении, в результате которого вырабатываются:
- энергия (4,1 ккал на 1 г);
- токсичные соединения аммиака;
- мочевая кислота и креатинин.
Из аммиачных соединений происходит образование мочевины, которая выводится через почки. При плохой работе печени обезвреживание токсинов не происходит, а при проблемах с почками — нарушается вывод продуктов распада.
Состояние обменых процессов зависит от поступления и выведения белка.
Для расчета соотношения (АБ) используют формулу:
- АБ (г в сутки) — (ПБ в г : 6,25) — ОА (г в сутки), где ПБ — употребление белка;
- ОА— содержание азота в моче.
В норме у человека сохраняется равновесие между выведением и поступлением азота. С возрастом процессы распада усиливаются, поэтому наблюдается отрицательное соотношение. Это характерно и при недостатке белка. У спортсменов и детей часто происходят процессы ассимиляции и преобладание положительного азотистого соотношения.
Для нормального функционирования организма требуется 1 г белка в сутки на 1 кг идеальной массы тела. При увеличении двигательной активности происходит рост показателей.
ВАЖНО. Люди с белковым типом обмена часто отмечают чувство голода, придерживаются рациона с повышенным содержанием животных белков и жиров, и не склонны к употреблению сладкого и сахара.
Углеводный обмен
Выделение энергии — главная роль углеводов, которые поступают в виде полисахаридов. Результат распада элементов — образование глюкозы, служащей энергетической основой организма.
СПРАВКА. В процессе окисления 1 г углеводов вырабатывается 4,1 ккал энергии, но кислорода тратится меньше, чем при липидном обмене. Это повышает значение углеводного метаболизма при двигательной активности.
Липидный обмен включает 2 этапа:
- Образование полисахаридов и моносахаридов. Элементы распада поступают в печень, где синтезируется гликоген. Остаток глюкозы разносится кровью по организму. В мышцах также образуется гликоген, запасы которого составляют от 350 г у обыкновенного человека до 500 г у людей, интенсивно занимающихся спортом.
- Гликолиз — процесс энергообеспечения мышечной активности. Механизм включает распад гликогена и выброс глюкозы в кровь. Гликогеновое депо сначала расходуется в мышцах, после — в печени, а затем тратится из крови.
Липидный обмен
Роль жиров заключается в пластическом и энергетическом метаболизме. Выполнение первой функции обеспечивает холестерин и фосфолипиды. Вторая роль заключается в применении липидов в энергетических целях, при окислении 1 г которых выделяется 9,3 ккал энергии. Для реакции нужно много кислорода, поэтому для мышечной активности жиры используются только при недостатке углеводов.
Ненасыщенные кислоты, — линолевая и линоленовая, незаменимы для жизнедеятельности и должны регулярно поступать в составе питания. С помощью элементов происходит синтез мембран клеток. Жирные насыщенные кислоты служат источником стеринов и холестерина, входящих в гормоны надпочечников и половых.
ВАЖНО. Все типы обмена связаны между собой, так как избыток белков и углеводов приводит к превращению их в жиры. При недостатке — происходит расщепление липидов и образование углеводов.
Обмен воды, минеральных солей и витаминов
Человеческий организм состоит из воды на 60–80%, потребность в которой в сутки составляет 35 мл на 1 кг идеальной массы тела. Жидкость начинается всасываться в желудке, после чего процесс перемещается в тонкий кишечник и завершается обмен веществ в клетке — в толстом.
Минералы, входящие в структуры органов и тканей, влияют на соотношение кислот и щелочей, участвуют в процессе свертываемости крови и создают ресурс клеток.
Особая значимость в нормализации метаболизма отводится натрию, калию, магнию, кальцию, фосфору, фтору, железу, йоду и хлору, которые входят в состав гормонов и внутриклеточных соединений и предупреждают развитие многих заболеваний.
Скорость обмена веществ — правда или вымысел
В течение жизни происходит изменение метаболизма, скорость которого зависит не только от рациона, но и от пола и генетики. Нарушения баланса часто приводят к появлению лишнего веса. При похудении полезно ускорение метаболизма, которое препятствует наращиванию мышц.
Разберемся, можно ли повлиять на скорость обмена веществ?
Функцию регулирования метаболизма выполняют гормоны, нарушения с выделением которых влияют на обмен. Например, повышение инсулина приводит к изменению углеводного и липидного метаболизма, а большое количество соматотропного гормона — белкового обмена.
При замедлении реакций клетки получают питание несвоевременно. Для медленного обмена характерна усталость и склонность к запорам. Получается, что метаболизм нужно ускорять, для чего важно употреблять много воды и высыпаться.
ВАЖНО. Быстрый обмен может приводить к трудностям с засыпанием. Люди с ускоренным метаболизмом часто отличаются повышенным аппетитом при сниженной массе тела.
При быстром протекании процесса происходит усиленное деление клеток, которое отрицательно влияет на продолжительность жизни.
СПРАВКА. Регулировать метаболизм лучше естественным путем с соблюдением здорового рациона и рекомендаций эндокринолога.
Гормональная регуляция различных видов обмена
Не стоит пытаться нормализовать метаболизм без помощи врача. Бесконтрольный прием гормональных препаратов может нарушить баланс и привести к проблемам.
ВАЖНО, при назначении лечения для ускорения метаболизма врач стремится устранить причины, которые замедляют процесс.
В группу препаратов входят метаболики:
- анаболики;
- гипогликемические средства;
- гиполипидемические средства.
Безграничное ускорение обмена веществ может привести к проблемам. Ресурс клеток организма не безграничен. Увеличение скорости деления приводит к старению организма, поэтому не стоит переусердствовать.
