Тема 6. Обмін речовин і енергії.

Фізіологічні і гігієнічні основи харчування дитини

Лекція 13

ОБМІН РЕЧОВИН І ЕНЕРГІЇ В ОРГАНІЗМІ ЛЮДИНИ

План

1. Обмін речовин як основна умова життя.

2. Обмін білків.

3. Обмін жирів.

4. Обмін вуглеводів.

5. Водний і мінеральний обмін.

Основні поняття: обмін речовин і енергії, метаболізм, анаболізм, асиміляція, катаболізм, дисиміляція, азотистий баланс, цукровий діабет, гангрена.

1. Обмін речовин як основна умова життя

В організмі людини, в органах, тканинах, клітинах іде безперервний процес утворення складних речовин із простіших. Одночасно з цим відбувається розпад, окиснення складних органічних речовин, які входять до складу клітин організму (схема 5).

Н₂О

СО₂

Е

СО₂

Н₂О

* Умовні позначення:

К - катаболізм;

А - анаболізм;

Е - енергія

Схема 5. Етапи обміну речовин ^*

Складний біологічний процес, пов‘язаний з надходженням у організм із навколишнього середовища поживних речовин і кисню, перетворенням їх у клітинах організму, засвоєнням та виділенням з клітин організму кінцевих продуктів розпаду, називається обміном речовин, або метаболізмом (від грец. metabole - перетворення). При цьому відбувається безперервне перетворення енергії: потенціальна енергія складних органічних сполук, що надійшли з їжею, перетворюється на теплову, механічну та електричну. В організмі вивільняється переважно теплова енергія, яка витрачається на підтримання температури тіла, виконання роботи, відтворення структурних елементів і життєдіяльності клітин, процесів, пов‘язаних з ростом і розвитком організму.

Речовини зовнішнього середовища через органи дихання і травлення проникають у кров і доносяться нею до клітин всіх органів. У клітинах ці речовини засвоюються. В процесі засвоєння відбувається синтез складних органічних сполук. Сукупність хімічних процесів у живому організмі, у результаті яких синтезуються складні органічні речовини з простих з накопиченням енергії називають анаболізмом (від грец. anabole - підйом), або асиміляцією. Тобто з простих молекул - продуктів розкладання білків, жирів і вуглеводів, що надійшли до організму з їжею - у клітинах за наявності кисню, води та ферментів синтезуються складні сполуки, з яких побудовані тканини й органи людського організму. До анаболічних процесів належить біологічний синтез білків, жирів, вуглеводів, нуклеїнових кислот.

Енергія, необхідна для синтезу, а також для діяльності органів, звільняється в організмі під час розпаду складних органічних сполук, з яких складаються клітини. Сукупність ферментативних реакцій в живому організмі, у результаті яких відбувається розпад органічних речовин на простіші сполуки із вивільненням значної кількості енергії, потрібної для життя організму називають катаболізмом (від грец. katabole - руйнування), або дисиміляцією. Розпад складних органічних сполук відбувається в мітохондріях з вивільненням значної кількості енергії (у вигляді АТФ). Енергія АТФ витрачається на скорочення скелетних м‘язів, серця, підтримання сталої температури тіла тощо, тобто на забезпечення різних функцій людського організму. Під час катаболізму утворюються непотрібні або навіть шкідливі речовини, які мають бути видалені з організму. Вуглекислий газ і незначна частка води виводиться під час видиху через легені, проміжні продукти перетворення білків, жирів і вуглеводів, зайві мінеральні солі та вода - за допомогою нирок - із сечею, через шкіру - із потом, з кишечнику - з калом.

У ростучому дитячому організмі обмін речовин відбувається інтенсивніше, ніж у дорослому організмі. Анаболізм у дітей переважає над катаболізмом, тобто щодня речовин в організмі синтезується більше, ніж відбувається їх руйнування, в результаті чого дитина росте. З припиненням росту процеси анаболізму і катаболізму врівноважуються: в організмі, як правило, утворюється стільки ж речовин, скільки їх руйнується.

Взаємозв’язок процесів анаболізму (асиміляції) та катаболізму (дисиміляції) показано на схемі 6. Таким чином, анаболізм і катаболізм - це дві сторони одного процесу - обміну речовин і енергії, що є основою життя. Доки людина жива, ці процеси перебігають в її організмі безперервно й паралельно. Обмін речовин та енергії в організмі сприяє постійному оновленню всіх структур без істотних змін його складу.