Рідна природа

Процес обміну — основна властивість живого. У цитоплазмі клітин органів і тканин постійно відбуваєть­ся процес синтезу складних високомолекулярних сполук і разом із цим — їх розпад з виділенням енергії й утворен­ням простих низькомолекулярних речовин — вуглекис­лого газу, води, аміаку та ін.

Процес синтезу органічних речовин називається аси­міляцією, або анаболізмом. У ході асиміляції поновлюють­ся органоїди клітини й накопичується запас енергії. Роз­пад структурних елементів клітини супроводжується ви­діленням енергії, що міститься в хімічних зв'язках, а кін­цеві продукти розпаду, шкідливі для організму, виводять­ся за межі клітини, а потім з організму.

Процес розпаду органічних речовин протилежний процесу асиміляції і називається дисиміляцією, або катаболізмом. Такого типу реакції відбуваються з погли­нанням кисню, тому розщеплення органічних речовин пов'язано з окисненням, а звільнена при цьому енергія йде на синтез АТФ (аденозинтрифосфорна кислота), необхід­ної для асиміляції.

Таким чином, асиміляція і дисиміляція — це дві про­тилежні, але взаємопов'язані сторони єдиного процесу — обміну речовин. При порушенні асиміляції і дисиміляції розладнується весь обмін речовин.

В організмі людини безперервно проходять водний, сольовий, білковий, жировий і вуглеводний обміни. Без­перервний розпад і окиснення органічних сполук можливі лише тоді, коли кількість цих речовин у клітинах постій­но поповнюється.

Проте потрібність у поживних речовинах неоднако­ва. Більша їх частина використовується організмом для утворення енергії.

У процесі життєдіяльності організму енергетичні запаси безперервно зменшуються, їх поповнення відбу­вається за рахунок їжі.

Співвідношення кількості енергії, що надходить з їжею, і енергії, що витрачається організмом, називається енергетичним балансом. Кількість їжі, що споживається, повинна відповідати енергетичним витратам людини.

Обмін білків. Білки — основний пластичний мате­ріал, з якого побудовані клітини й тканини організму Вони нескінченно різноманітні, що обумовлено різними комбінаціями 20 амінокислот, які їх утворюють.

Білки їжі розщеплюються в травному тракті до амі­нокислот. У клітинах з амінокислот синтезуються специ­фічні для цієї тканини білки. Так, у клітинах м'язів ви­бувається синтез білка міозину, у молочній залозі — казе­їну і т. ін. Частина білків, які входять до складу клітин органів і тканин, а також амінокислоти, що надійшли до організму, але не були використані в синтезі білка, підля­гають розпаду зі звільненням 17,6 кДж енергії на 1 г речо­вини з утворенням продуктів розпаду білка: води, вугле­кислого газу, аміаку, сечовини та ін. Усі продукти диси­міляції білка виділяються з організму в складі сечі, поту й частково з видихуваним повітрям. У запас білки не від­аються. У дорослої людини їх синтезується стільки, стільки необхідно для компенсації білків, що розпалися. Іри надлишку білкової їжі вона перетворюється в й глікоген. Потреба в білках на добу становить 100—118 г. У дитячому організмі синтез білків перебільшує їх розпад, що враховується при складанні раціону харчування.

Обмін вуглеводів. Вуглеводи надходять в організм чинною та, у меншій мірі, з тваринною їжею, а також синтезуються в ньому з продуктів розщеплення амінокислот і жирів. Вуглеводи рослинного походження в організмі людини розщеплюються до глюкози, яка всмоктується в кров і розноситься по всьому тілу.

Вміст глюкози в крові відносно постійний і не перебільшує 0,08—0,12%. Якщо глюкоза потрапляє в крову великій кількості, то цей надлишок у печінці перство ться у тваринний крохмаль — глікоген, який накопичується, а потім при необхідності знову розпадається до глюкози. При розщепленні 1 г вуглеводів звільнюється 17,6 кДж енергії ЇЇ витрата збільшується із навантаження при фізичній роботі. Частина енергії використовується для механічної роботи й

Є джерелом тепла, інша частина йде на синтез молекул АТФ. При надлишку вуглеводів в організмі вони перетворюються в жири. Добова потреба у вуглеводах

Складає 450-500 г.

Обмін жирів. Жири входять до складу рослинної і тваринної їжі. Частина синтезованого в організмі жиру згадається в запас, інша частина потрапляє в клітину, де разом із жироподібними речовинами (ліпоїдами) слугують пластичним матеріалом, з якого будуються мембрами клітин і органоїдів. Жири — важливе джерело енергії. При їх окисненні виділяється вуглекислий газ, вода й звільнюється енергія. Розщеплення 1 г жирів супроводжу­йся виділенням 38,9 кДж енергії. Жири можуть синтезуватися в організмі людини з вуглеводів і білків. Добова потреба в них для дорослої людини — 100 г.

Обміни білків, жирів і вуглеводів взаємозв'язані. Відхилення від норми обміну однієї з речовин тягне за собою осушення обміну інших речовин. Наприклад, при розладі вуглеводів продукти їх неповного розпаду порушують обмін білків і жирів, розщеплення яких теж відбувається не до кінця, з утворенням речовин, що отруюють організм. Надлишок жиру в організмі відкладається у вигляді запасів під шкірою в жировій клітковині, у сальнику, що покриває органи черевної порожнини, і в деяких інших органах. Жирова тканина захищає організм від пошкоджень, служить теплоізолятором.

Поряд з обміном органічних речовин в організмі здійснюється водний і сольовий обмін. Ці речовини є джерелом енергії і поживними речовинами, але їх значення для організму дуже велике.

Вода входить до складу клітин, міжклітинної і тканинної рідини, плазми й лімфи. Загальна її кількість в організмі людини становить до 75%. У клітинах вода хімічно зв'язана з білками, вуглеводами та іншими сполу­ками. Вона розчиняє органічні й неорганічні сполуки. Усмоктування поживних речовин у кишечнику, їх поглинання клітинами з тканинної рідини й виведення З клітин кінцевих продуктів обміну може здійснюватися тільки в розчиненому стані й за участю води. Вода — без­посередній учасник усіх реакцій гідролізу. Добова потре­ба у воді дорослої людини складає близько 40 г на 1 кг маси його тіла (2,5—3 л). Ця потреба залежить від умов і температури середовища. Надходить вода в організм при питті й у складі їжі. У тонкому й товстому відділах ки­шечнику вода всмоктується в кров, звідки вона потрап­ляє в тканини, а з них разом із продуктами розпаду про­никає в кров і лімфу. З організму вода виводиться в ос­новному через нирки, а також шкіру, легені (у вигляді пари) і з калом.

Обмін води в організмі тісно пов'язаний з обміном солей.

Мінеральні речовини надходять в організм людини з їжею, відкладаються у вигляді солей і входять до складу різних органічних сполук. Так, залізо включене в моле­кулу гемоглобіну й бере участь у транспортуванні кисню й вуглекислого газу, йод входить до складу гормону щи­топодібної залози, сірка й цинк містяться в гормонах під­шлункової залози. Для кровотворення необхідні залізо, кобальт, мідь; солі фтору й кальцію входять до складу кі­сток; кальцій і натрій створюють певну концентрацію іо­нів у клітинній мембрані й по обидва боки від неї і т. ін.

Загальна кількість мінеральних речовин у тілі лю­дини становить близько 4,5%. Усі ці елементи надходять в організм з їжею і водою. Заліза багато в яблуках, йоду — у морській капусті, кальцію — у молоці, сиру, бринзі, яй­цях і т. ін.

Людина потребує постійного надходження натрію та хлору. Натрій створює певну концентрацію іонів у плаз­мі, тканинній рідині, хлор (складова частина соляної ки­слоти) — компонент шлункового соку. Ці найважливіші компоненти організм отримує з кухонною сіллю.

Вітаміни (від лат. «віта» — життя) — біологічно активні речовини, необхідні для життєдіяльності орга­нізму. Вони сприяють нормальному перебігу всіх жит­тєвих процесів. Вітаміни були відкриті російським лі­карем М. 1. Луніним (1853—1937 pp.). Вітаміни сприяють зміцненню здоров'я, збільшують опірність організму за­студним та інфекційним захворюванням, підвищують працездатність.

При нестачі того чи іншого вітаміну — гіповітаміно­зі — або при відсутності вітамінів — авітамінозі — вини­кають глибокі порушення в процесах обміну речовин, які ведуть до тяжких захворювань, до самої загибелі організ­му. Організм людини не здатний синтезувати вітаміни й повинен щодня одержувати їх з їжею, насамперед з рос­линною.

Позначаються вітаміни великими літерами латинсь­кого алфавіту; А, В, С, D, Е, К, РР, Н. Деякі букви, напри­клад В1, охоплюють цілі групи: від В1 до В15.

Найважливіший з вітамінів — вітамін А. Його нази­вають вітаміном росту, він бере участь в окисно-віднов­них реакціях обміну. При нестачі вітаміну А в організмі спостерігається сухість шкіри, сухість рогівки очей та ЇЇ помутніння. З нестачею вітаміну А пов'язане порушення присмеркового зору («куряча сліпота»). Найбільш багаті вітаміном А печінка, вершкове масло, молоко, морква, абрикоси та ін.

Вітамін С, або аскорбінова кислота, синтезується в рослинах і накопичується в шипшині, лимоні, смородині, зеленій цибулі, плодах журавлини та ін. У наш час розро­блений промисловий синтез вітаміну С. При його нестачі розвивається цинга, особливо відчувається нестача віта­міну С навесні (у людини з'являються сонливість, втома, апатія).

Вітамін D відіграє важливу роль в обміні кальцію, фосфору й у цілому — у процесі утворення кісток. При відсутності вітаміну D солі кальцію й фосфору не відкла­даються в кістках, а виводяться з організму, і тому кіст­ки, особливо в дітей, розм'якшуються. Під вагою тіла ноги викривляються, на ребрах утворюються потовщення — чотки, затримується розвиток зубів. Найбільш багаті ві­таміном D печінка риб, вершкове масло, ікра, жовток яєць. Рослини містять речовину, близьку до вітаміну D, — ер­гостерин, який під впливом сонячних і ультрафіолетових променів переходить у вітамін D.

Вітаміни групи В (B1, В2 В6, В12 та ін.) регулюють ба­гато ферментативних реакцій обміну речовин, особливо обміну білків, амінокислот, нуклеїнових кислот. При їх нестачі порушуються функції нервової системи (хвороба бері-бері), шлунково-кишкового тракту (проноси), кровотворних органів (недокрів'я) та ін. Ці вітаміни міс­тяться в печінці ссавців і деяких риб, у нирках, петрушці та ін.

Вітамін РР необхідний для нормальної нервово-пси­хічної діяльності.