Что такое метаболизм?

Суть метаболизма

Синонимом слова метаболизм является обмен веществ. Метаболизм представляет собой совокупность всех химических реакций, которые происходят в теле живого организма, разумеется, включая человека. В результате трансформирования различных химических составляющих и осуществляется работа всего организма.

Давайте все же рассмотрим понятие обмена веществ простым человеческим языком. В результате жизнедеятельности в организм человека попадают различные вещества вместе с водой, пищей и во время дыхания:

• витамины;
• минеральные соли;
• кислород;
• вода;
• питательные элементы, в состав которых входят белки, жиры и углеводы.

Все вышеперечисленные элементы в силу своих физиологических особенностей не могут усвоиться телом человека в их первоначальном виде, поэтому в организме активизируются процессы, которые разлагают вещества на их составляющие, после чего из них собираются новые элементы. Так из составляющих формируются новые клетки. Таким образом и осуществляется увеличение объёма мышечной массы, регенерация кожных покровов после повреждений, обновлений тканей организма, которое осуществляется беспрерывно в течение всей жизни.

Возможна ли жизнь человека без метаболизма? Ответ краток — нет! Многие полагают, что процесс обмена веществ в организме осуществляется лишь в то время, когда человек что-то делает. Но даже в состоянии полнейшего покоя организм должен расщеплять сложные элементы, преобразуя их в простые, чтобы обновлялись ткани, обеспечивалась работа внутренних органов и систем, а также человек дышал и имел активность в течение трудового дня.

Весь обменный цикл условно подразделяется на два процесса:

• Анаболизм или разрушение;
• Катаболизм или создание.

Процесс анаболизма

Под этим понятием подразумевается расщепление на простые элементы всех поступающих в тело веществ.

Как известно каждому, белок, который входит в состав большого количества продуктов питания, состоит из аминокислот. Чтобы организм начал воспроизводить новые клетки, ему необходим не протеин (белок) в чистом виде, а аминокислоты, на которые он распадается. В состав каждого протеинового продукта входят разные аминокислоты, поэтому, например, белок из мяса не сможет стать альтернативной белка из молочной продукции. Однако, наш организм в процессе анаболизма поглощает лишь те ценные вещества, которые ему необходимы для поддержания жизнедеятельности организма.

В процессе анаболизма из каждого вещества высвобождается энергия, в которой нуждается организм для строительства сложных молекул — своеобразных строительных кирпичиков

Эта энергия и является теми самыми калориями, подсчет которых так важно вести при похудении

Процесс катаболизма

Этот тип обмена выполняет синтез сложных компонентов из простых и построение из них новых клеток. Процесс катаболизма наблюдается при росте ногтей и волос или во время затягивания ранок на кожных покровах или слизистых оболочках. Помимо этого, к катаболизму относится и обновление крови, всех тканей внутренних систем и органов и многих других процессов, которые осуществляются в организме непрерывно и незаметно для нас.

Как мы уже говорили ранее, для формирования новых клеток организму необходима энергия (калории), которые высвобождаются в процессе анаболизма. Если в организме наблюдается переизбыток энергии, то она не вся перерабатывается на синтез молекул, часть ее отходит в жировую клетчатку.

Последствия чрезмерной худобы

Еще совсем недавно худощавость была в моде, и многие женщины стремились похудеть, используя различные диеты и не задумываясь о том, какими последствиями резкое похудание может грозить их организму.

Слишком быстрый метаболизм становится угрозой для жизни в целом, ведь из-за него в организме человека развиваются многие заболевания. Резко худеющий человек испытывает постоянную слабость, не способен выполнять элементарные физические упражнения, а в запущенных случаях даже прием пищи становится для него тяжелым трудом.

Изможденное тело отвращает от себя взгляды окружающих. Кожа у резко худеющего человека становится неестественного серого цвета, потому что недостаток витаминов и других веществ сказывается и на ее состоянии. Аппетит постепенно совершенно пропадает, вследствие чего развиваются заболевания органов пищеварения.

Постепенно худоба начинает сопровождаться отеками, особенно они заметны на лице и нижних конечностях. Одновременно с истощением в организме, лишенном необходимых для него микроэлементов, развиваются серьезнейшие болезни, вплоть до злокачественных опухолей.

Искусственные стимуляторы прямого разгона

Еще одним способом, который используют для разгона метаболизма являются искусственные стимуляторы.

Сюда входят:

1. Энергетики.
2. Жиросжигатели.
3. Адреналиновые и норадреналиновые заменители.
4. Никотин.

Рассмотрим подробнее воздействие каждого из них:

Энергетические напитки – это комплексный подход, позволяющий одновременно запустить липолиз и разогнать сердечную мышцу. Кроме этого в них находится огромное количество антиоксидантов, что ведет к окислению жировых тканей. Как результат – небольшой выброс инсулина (благодаря сахару), небольшой выброс адреналина (связанный с гипоксией из-за наличия CO2 в напитках), и разгон сердечной мышцы. Все это позволяет на короткий период (до 4-х часов), разогнать метаболизм.

Жиросжигатели – по сути являются теми же энергетиками, только со смещением к окислению жирных кислот. Энергия поступает в организм не за счет стимуляции сердца, а за счет создания положительного баланса глюкозы в крови. Как следствие при использовании жиросжигателей для положительного эффекта необходимо увеличивать нагрузку (тем самым стимулируя расход килокалорий).

Адреналин и норадреналин – являются естественными оптимизаторами организма на случай стресса. Организм попадает в крайне стрессовую ситуацию, в виду чего запускает все системы на 120%, что и ведет к временному ускорению метаболизма

Важно понимать, что в этом случае, ускорение ведет за собой полное истощение, и как следствие после такого ускорения наступит сильное замедление.

Никотин. А вот тут все несколько сложнее

Да, сигареты действительно помогают похудеть. Но для тех, кто предпочитает здоровый образ жизни – никотин можно заменить витамином B6 (ниацин, никотиновая кислота). Что происходит с организмом в этом случае? Кислота стимулирует выброс желудочного сока, что воспринимается организмом, как новый прием пищи. В итоге, открытие клеток инсулином и уменьшение чувства голода. Энергия поступает из жировых запасов.

Какие вещества участвуют в метаболизме?

Чтобы организм работал нормально, а метаболизм проходил с нужной скоростью, требуются следующие вещества:

Витамины группы В. Эти вещества играют важную роль в энергетическом обмене. Дефицит какого-либо витамина из этой группы может отразиться на скорости метаболизма и среде организма в целом. То есть они всегда должны быть в рационе. Содержатся в постном мясе, морепродуктах, яйцах, цельном молоке, живых кисломолочных культурах, орехах, семечках, бананах, арбузах.
Витамин Д. Если его не хватает в организме взрослого человека, то это может грозить ожирением

Для поддержания его уровня важно соблюдать здоровую диету, почаще бывать на свежем воздухе, контролировать уровень сахара в крови. Также вещество можно принимать дополнительно.
Кальций

Важен для здорового метаболизма и поддержания уровня глюкозы в крови. Для этого нужно употреблять натуральные молочные продукты, злаки, листовые зеленые овощи, миндаль, свежевыжатый апельсиновый сок, семечки.
Железо. Поддерживает здоровый рост клеток, помогает выработке необходимых гормонов. Если железа не хватает, то мышцы плохо обеспечиваются кислородом, процесс обмена энергии не происходит полноценно. Железо есть в орехах, соевых бобах, листовых овощах, мясе, гречневой крупе, фасоли.
Магний. Производит энергию в организме, значительно ускоряет обмен веществ. Магний есть в шпинате, бананах, картофеле, жирной морской рыбе, цельнозерновых культурах.
Витамин Е. Помогает переваривать пищу, нормализует работу желудочно-кишечного тракта. Он содержится в яйцах, рыбе и морепродуктах, печени.
Хром. Необходим для худеющих, так как сжигает подкожный жир. Хром есть в бобовых культурах и простой ячневой крупе.
Клетчатка. Увеличивает метаболизм за счет повышения активности желудка и очищения организма от вредных веществ. Клетчаткой богаты свежие овощи и фрукты.

Показатели, влияющие на обмен веществ

У каждого человека есть свое значение ВОО из-за комплекса вышеуказанных отличий. Рассмотрим факторы, которые оказывают большое влияние на параметры основного обмена:

• Вес. При большой массе тела человек становится довольно крупным, поэтому ему нужно больше энергии;
• Рост. Имеет большое значение при подсчете ВОО;
• Тело. Если присутствует большое количество мышц, обмен веществ будет быстрее или наоборот, тучные люди, как правило имеют медленный метаболизм, а стройные (худые) не могут набрать вес из-за сверхбыстрого обмена веществ. На скорость метаболизма влияет и тип телосложения, который заложен генетически. Мы уже писали статьи про типы телосложения у женщин и типы фигуры у мужчин, почитайте, вам будет интересно;
• Возраст. Чем он больше, тем ОО становится медленнее. Например, очень быстрый метаболизм у подростков, потому что тело строится, организм развивается, гормоны играют, а на это нужно много энергии. У взрослых уже все построено, ничего не развивается и тем более ничего не играет, следовательно, калорий надо меньше;

• Питание. Правильный рацион питания ускорит и улучшит обменные процессы. Никогда нельзя начинать сразу резко голодать. От этого вы не похудеете, а только сильно навредите здоровью;
• Образ жизни. Базовый обмен веществ ускорится при любых физических нагрузках в разумных пределах, которые пойдут только на пользу. Он будет протекать намного медленней у человека, если он не находит на это время, по сравнению с тем, кто живет активно;
• Пол. У мужчин показатели намного выше, чем у представительниц прекрасного пола. Ведь от природы сильному полу досталось больше мышц, чем женщинам, а мышцы нужно «кормить» энергией.

Улучшение обмена веществ правильным питанием

Правильное питание в первую очередь поможет решить проблему обмена веществ.

В основу правильного питания входит:

• Исключение из рациона трудно перевариваемой тяжелой пищи.
• Включение в рацион углеводов.
• Обязательное присутствие белка.
• Употребление в пищу клетчатки.
• Вода не менее двух литров в сутки.
• Дробное/раздельное питание.

В меню следует включить:

• Пареные котлеты и тефтели из говядины и куриной грудки.
• Рыбные котлеты на пару.
• Отварные овощи.
• Свежие фрукты.
• Каши из разных круп.
• Овощные и рыбные супы.
• Зеленый чай без сахара с лимоном и имбирем.
• Фруктовые соки, компоты.

Рецепт: Корень имбиря (3 см) нарезать тонкими пластинами. В кипящую воду (3 л) бросить разрезанный пополам лимон и корень имбиря. Сразу выключить. Настаивать один час. Имбирно-лимонный напиток пьют для улучшения обмена веществ во время и после еды.

«Обмен веществ»

Обмен веществ — совокупность реакций пластического и энергетического обменов.

Пластический и энергетический обмен, их взаимосвязь.

Пластический обмен (ассимиляция) — совокупность реакций синтеза сложных органических веществ (белков, жиров, углеводов и нуклеиновых кислот) из более простых. Энергетический обмен (диссимиляция) — совокупность реакций, обеспечивающих клетку энергией, в ходе которых происходит расщепление и окисление сложных органических веществ.

 Этапы обмена веществ:

• поступление веществ в организм;
• изменение веществ в ходе ассимиляции и диссимиляции;
• выведение конечных продуктов обмена.

Водно-минеральный обмен в организме.

Суточная потребность организма в воде в среднем составляет 2-2,5 л. Вода поступает в организм при питье (около 1 л), с пищей (около 1 л), небольшое количество (300— 350 мл) ее образуется в результате окисления органических веществ. Вода всасывается в кишечнике (тонком и толстом), ротовой полости и желудке. Из организма вода выводится с мочой (1,2-1,5 л), с потом (500-700 мл), выдыхаемым воздухом (350-800 мл), калом (100-150 мл).

Минеральные соли в организме могут быть в твердом состоянии в виде кристаллов — Са₃(Р0₄)₂ и СаСО₃ в костной ткани; в диссоциированном состоянии в виде катионов и анионов. Анионы создают фосфатную буферную систему, поддерживающую внутри клеток слабокислую среду (pH 6,9), и бикарбонатную буферную систему, поддерживающую слабощелочную реакцию внеклеточной среды (pH 7,4). Общее количество минеральных солей около 4,5%. Потребности организма в них удовлетворяются продуктами питания. Железа много в яблоках, йода — в морской капусте, кальция — в молочных продуктах. Человеку необходимо постоянное поступление натрия и хлора (до 10 г поваренной соли в сутки). Всасывание солей происходит вместе с водой в толстом кишечнике. Попавшие в кровь минеральные соли доставляются клеткам. Излишки минеральных солей выводятся с мочой, потом и калом.

Обмен белков.

Суточная потребность организма в белках составляет 72-92 г. Источником белков являются преимущественно продукты животного происхождения. По содержанию аминокислоты белки делятся на полноценные (белки молока, мяса, рыбы и др.) и неполноценные, которые не содержат ни одной из незаменимых аминокислот. Особенно важны десять незаменимых аминокислот, не синтезируемых в организме (лизин, валин, лейцин, изолейцин, треонин, фенилаланин, триптофан, метионин, аргинин, гистидин).

Протеолитические ферменты расщепляют белки до полипептидов и аминокислот. Аминокислоты всасываются в кровеносные капилляры ворсинок тонкого кишечника и разносятся кровью по организму. В клетках из них образуются белки, свойственные организму. При избытке белки преобразуются в углеводы и жиры. Часть аминокислот, не использованных в синтезе белка, окисляется с освобождением энергии (17,6 кДж на 1 г вещества) и образованием воды, диоксида углерода, аммиака и др. Аммиак в печени превращается в мочевину. Продукты диссимиляции белков выводятся с мочой, потом и частично с выдыхаемым воздухом.

Обмен жиров.

Суточная потребность организма в жирах составляет 81-110 г. Животные жиры поступают в организм в виде сливочного масла, сыра, сметаны, свиного сала; растительные — в виде растительного масла. Липолитические ферменты расщепляют жиры до глицерола и жирных кислот. Жиры всасываются в лимфу, затем поступают в кровь и разносятся по всем клеткам. Часть жира, попавшего в клетки, является строительным материалом. Большая же его часть откладывается в подкожной клетчатке. При окислении 1 г жира выделяется 38,9 кДж энергии. Жиры могут синтезироваться из углеводов и белков. Конечные продукты окисления жиров — диоксид углерода и вода, удаляются с выдыхаемым воздухом, мочой, потом.

Обмен углеводов.

В сутки человек должен получать 358—484 г углеводов. Основной их источник — продукты растительного происхождения (картофель, хлеб). Углеводы в организме могут образовываться из белков и жиров. Амилолитические ферменты расщепляют углеводы до дисахаридов и моносахаридов. Моносахариды всасываются в кровеносные капилляры ворсинок кишечника и разносятся кровью по организму. Избыток глюкозы превращается в печени в гликоген. При чрезмерном поступлении углеводов они превращаются в жиры. В клетках глюкоза окисляется до диоксида углерода и воды, которые удаляются с выдыхаемым воздухом, мочой, потом, при этом выделяется энергия (17,6 кДж на 1 г глюкозы).

Это конспект по биологии в 8 классе по теме «Обмен веществ». Выберите дальнейшие действия:

• Перейти к следующему конспекту: Витамины и их роль в обмене веществ.
• Вернуться к списку конспектов по Биологии.
• Проверить знания по Биологии.

Метаболический обмен жиров

Глицерин является продуктом переработки жиров. Он вместе с жировыми кислотами трансформируется в тот жир, который после откладывается в жировой клетчатке. В случае переизбытка поступаемых в организм липидов, жировая клетчатка начинает активно расти, увеличиваясь в объемах, что сразу становится заметным по телу человека.

Еще одно место, где осуществляются отложения избыточных жиров — полости между внутренними органами. Такие запасы носят название — висцеральные и представляют большую угрозу для человеческого здоровья. Ожирение внутренних органов способствует нарушениям в их работе, в прежнем режиме они работать уже не смогут. В большинстве случаев у людей диагностируется ожирение печени, поскольку она первая принимает на себя весь удар, являясь фильтром распада жиров. Стоит отметить, что даже худой человек может иметь висцеральный жир и это явление у него связано с нарушениями жирового обмена.

Средняя суточная норма поступаемых липидов не должна превышать 100 г, однако этот показатель может быть уменьшен до 5 раз в зависимости от возраста, веса, заболеваний и целей человека.

Что замедляет обмен веществ?

По исследованиям ученых, каждые 10 лет в организме человека происходит замедление метаболизма на 10%. Таким образом, начинается постепенное старение. Как замедлить же процесс старения? Зная определенные правила, мы можем улучшить свой обмен веществ и таким образом влиять на здоровье в целом.

Обмен веществ – это сложный процесс. В нем участвуют все системы и органы человека: желудок, печень, кишечник, почки, сосуды, кожа и т.д. Любители жареной, тяжелой, сладкой или очень соленой пищи заставляют ежедневно работать свои органы с повышенной нагрузкой, что ведет к замедлению метаболизма. Постепенно у человека появляется склонность к полноте, поскольку органы выделения с большим трудом избавляют организм от шлаков. Наладив обмен веществ, вы не только избавитесь от лишних килограммов, но улучшите общее состояние своего здоровья.

Итак, обмен веществ – это процесс переработки в энергию пищи, которая поступает в организм, дальнейший расход и сжигание полученных калорий. Активнее всего расход энергии происходит в мышечной ткани, поэтому для ускорения обменных процессов надо усиливать физические нагрузки.

Для нормальной работы организм должен вовремя перерабатывать поступившую пищу в энергию, в течение дня полностью расходовать калории. В результате обменные процессы будут происходить правильно, будет поддерживаться хорошее физическое состояние и здоровье. Лучше съесть меньше еды, чем избыточное ее количество, так как излишек может перейти в жировые отложения.

1.Чрезмерное употребление простых углеводов и сахаросодержащих продуктов.

2.Недостаток физической активности, малоподвижный образ жизни.

3.Недостаток белка в ежедневном меню для необходимой мышечной регенерации.

4.Избыточный вес.

5.Недостаточное ежедневное употребление воды. Для активных обменных процессов обязательно нужно достаточное поступление воды в организм.

Существует много способов улучшения обменных процессов в организме. Но при наличии некоторых заболеваний, корректировать обменные процессы можно только под контролем врача. Например, при сахарном диабете, при сердечнососудистых заболеваниях, при гормональных нарушениях и др. Прежде, чем решить, какие техники и способы активизации обмена веществ использовать, обязательно проконсультируйтесь с вашим врачом.

Скорость обмена

Скорость обмена зависит от много, ниже представлен список.

• Половая принадлежность. Сильная половина обладает ускоренным метаболизмом за счет развитого мышечного корсета и его большей массы.
• Функционирование щитовидки. Гормоны щитовидной железы могут, как замедлять процессы при их недостатке, так и ускорять их.
• Наследственность. На этот фактор ссылаются полные люди, когда не могут сбросить вес. Конечно, склонность к ожирению и замедленные реакции проявляются из поколения в поколение. Но это, не устойчивые изменения, и они поддаются коррекции.
• Телосложение. Есть три основных типа:

1. нормостеники,
2. гиперстеники — наиболее замедленные процессы,
3. астеники — ускоренные.

А вот спортивные, атлетически сложенные люди потребляют больше энергии, даже в покое, за счет мышечной массы.

Пропорции жира и мышц. Мускулы являются мощнейшей машиной по сжиганию энергии. В то время жировая ткань наоборот, является ее источником.

На самом деле, телосложение и наследственность никто изменить не может. Но не только они влияют на реакции в организме. В большей степени все зависит от привычек питания, активности, а также вредных пристрастий.

Главный миф о метаболизме

На самом деле, метаболизм – это обмен веществ, и при избытке калорийности ускоренный обмен веществ приведет лишь к более быстрому набору массы. Вспомните толстяков, которые круглосуточно поедают гамбургеры и колу. Обмен веществ у них в 3-4 раза быстрее, чем у обычного человека, но при этом они получают постоянный приток калорийности в питании и практически не тратят избытки энергии.

Другой стороной могут стать спортсмены с 20-ти летним стажем. Так, в 40-50 лет обычно достигается наибольший рельеф в мышечной ткани. Но при этом, обычно обмен веществ у этих спортсменов в разы медленнее, чем у молодых. Это происходит из-за замедления метаболических процессов в организме в силу возрастных причин. Так, скорость разрушения белка и накопления лишнего жира у них замедляется пропорционально, что позволяет лучше контролировать набор сухого мяса и его удержания

Поэтому важно соблюдать не только скорость обмена, но и его гармоничность. Если вы разгоняете свой метаболизм пирожками и колой, ни чем хорошим это не закончится

Обмен веществ и превращение энергии – свойства живых организмов

Обмен веществ является комплексом различных химических преобразований, способствующих сохранению и самовоспроизведению биоструктур. 

Он заключается в поступлении веществ в организм во время питания и дыхания, метаболизме внутри клетки или обмене веществ, вдобавок, в высвобождении конечных продуктов метаболизма.

Метаболизм неотрывно соединён с процессами преобразований определённых видов энергии в другие. К примеру, в начале процесса фотосинтеза световая энергия скапливается в виде энергии химических связей сложных органических молекул, в процессе же дыхания она освобождается и применяется для синтезирования новых молекул, механические и осмотические работы, рассеянные в виде тепла и т. д. 

Поток химических превращений в живых организмах снабжается биологическими катализаторами белковой специфики — ферментами или энзимами. Наряду с остальными катализаторами, энзимы ускоряют течение химических реакций в клетке до нескольких сотен тысяч раз, при этом они не меняют природу или свойства конечных продуктов клетки. Ферменты представляют собой простые или сложные белковые молекулы, которые, помимо части, состоящей из белка, включают небелковый кофактор, по – другому называемый коферментом. Ферментами являются, например: амилаза слюны, которая расщепляет гликаны при длительном жевании и пепсин, который обеспечивает переваривание белков в желудочно-кишечном тракте.

Ферменты различаются с небелковыми катализаторами тем, что имеют высокую специфичность действия, в значительной степени увеличенную скорости реакции, а также возможностью регулирования действия путем смены условий реакции или взаимодействия различных веществ с ними. Кроме того, условия, при которых протекает ферментативный катализ, значительно различаются с теми, при которых происходит неферментативный катализ: оптимальная температура для того, чтобы ферменты могли функционировать в организме человека, составляет 37 ° С, а также необходимо, чтобы давление являлось близким к атмосферному, в то время как кислотность среды может значительно варьироваться. Например, для амилазы необходима щелочная среда, для пепсина же наоборот — кислая. 

Механизм действия ферментов заключается в том, чтобы снизить энергию активации веществ (субстратов), которые вступают в реакцию вследствие образования промежуточных фермент-субстратных комплексов.