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:

1. Катаболизм или диссимиляция представляет собой распад сложных молекул на простые с выделением энергии.
2. 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:

1. 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.
2. 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.