metabolizmus

Metabolizmus je proces chemických transformácií živín, ktoré vstupujú do nášho tela. Metabolizmus jednoduchými slovami je vtedy, keď telo rozbije jedlo, ktoré sme konzumovali v malých zložkách a z nich stavia nové molekuly nášho tela.

Termín samotný metabolizmus bol vytvorený z gréckeho slova "Metabole", ktoré sa prekladá ako "zmena" alebo "transformácia". Príliš veľa tohto slova v sebe zahŕňa - a hormonálne funkcie, a vlastnosti postavy a priamu závislosť postavy na počte kalórií, ktoré konzumujete. Preto, aby sme objasnili, poďme sa zaoberať všetkým v poriadku.

Čo je to metabolizmus a ako ho zlepšiť

Po prvé, tí, ktorí sa zaoberajú "kompetentné" chudnutie by mali myslieť na metabolizmus. Keď hovoríme zhruba, ale pochopiteľne, metabolizmus je druh pece, ktorej sila určuje rýchlosť spaľovania našich kalórií. Vysoká úroveň metabolizmu funguje vo všeobecnosti - znižuje množstvo nenávidených kalórií do takého stavu, že sa telo začne živiť vlastnými rezervami. Takže ide tuk.

Aký je metabolizmus?

RMR (Resting Metabolic Rate) - počet kalórií, ktorý je dostatočný na podporu životne dôležitých funkcií tela. U každého jednotlivca je tento ukazovateľ individuálny - ide o čisto genetickú realitu.

Ďalšou nevyhnutnou súčasťou metabolizmu je telesná hmotnosť a svalová hmota. Tu je priama závislosť jednej od druhej - vyššia svalová hmota - vyšší metabolizmus a naopak. Prečo by to bolo? Áno, len pol kilogramu svalov "zničiť" 35-50 kalórií denne. Rovnaké množstvo tuku šetrí iba 5-10 kalórií.

Zložka číslo 3 - štítna žľaza. Preto je cenné rady pre tých, ktorí majú viac ako 30 rokov, má zmysel ísť k lekárovi a prejsť všetky testy na hormóny + ultrazvuk štítnej žľazy. Že má priamu fúziu na metabolizmus a spaľovanie tukov.

Anabolizmus a katabolizmus

Dva rovnako dôležité koncepty priamo súvisia so zdravým metabolizmom.

Anabolizmus - súbor chemických procesov zodpovedných za tkanivá, bunky vášho tela, ich vývoj a syntézu aminokyselín.

Katabolizmus - rozdelenie potravinových molekúl pre ich následnú premenu na energiu vášho tela.

Je to energia odvodená z katabolizmu, ktorá je nevyhnutná pre celý život organizmu.

Ako teda naozaj používate vstavaný spaľovač tuku správnym smerom? Áno, všetko nie je vo všeobecnosti ťažké.

Počiatočná fáza - postavte sa pred zrkadlo, objektívne zhodnotte a určte typ svojho tela - to je to, čo je metabolizmus priamo spojený s a vlastne prvým krokom k začatiu ovládania vlastného stroja na spaľovanie tukov.

Všetci sme iní, ale väčšina vedcov sa zhoduje na troch typoch štruktúr ľudského tela:

ectomorph

Má malé telo;

Tvar hrudníka je plochý;

Je ťažké získať svalovú hmotu;

Veľmi rýchly metabolizmus.

Ak ste "chudý" ectomorph, potom je potrebné konzumovať veľké množstvo kalórií. A tu je malá nepochybná radosť - ectomorph musí byť konzumovaný pred spaním, aby sa deaktivovali procesy katabolizmu. Takmer všetka fyzická námaha v ekomorómoch by mala byť zameraná na špecifické svalové skupiny. Bolo by pekné používať športové výživové doplnky.

mesomorph

Stavba je atletická, atletická;

Tvar tela je pravouhlý;

Mesomorfy sú zvyčajne veľmi silné;

Nemajú problémy so stavbou svalov;

Môže sa vyskytnúť problémy s nadváhou.

Nemáte problémy so stavbou svalov, ako aj s vytváraním prebytočného tuku. To nie je dobré - vždy sa uistite, že budete jesť av akom množstve. To znamená, že pre mezomorfy je životne dôležitá správne zvolená strava. Tam tiež nemôže robiť bez pravidelného kardio.

endomorph

Okrúhly tvar obrázku;

A svalová a tuková hmota rastú, ako sa hovorí, "s ranou";

Majú problémy s chudnutím;

Najdôležitejšia vec pre endomorphs je proteínová diéta vypočítaná z kalórií + pravidelný kardio tréning - beh, cyklistika a chôdza.

Ďalšou fázou je zaoberať sa koncepciami, ktoré vyplývajú z vyššie uvedeného - rýchleho a pomalého metabolizmu.

Pomalý metabolizmus - vyjadrený vysokou chuťou a nedostatkom túžby pohybovať sa a zapájať sa do aktívneho športu. V prvom rade je dôležité zmeniť stravu a stravovacie návyky vo všeobecnosti. Výsledok bude ľahšie udržiavať fyzickú aktivitu.

Rýchly metabolizmus - naopak, je vyjadrený v túžbe jesť menej a pohybovať sa viac. Títo ľudia sú často zarmútení skutočnosťou, že je napriek všetkému úsiliu katastrofálne ťažké získať svalovú hmotu. Ľudia s rýchlym metabolizmom potrebujú vhodnú diétu s vysokým obsahom kalórií a prepracovaný tréningový systém, ktorý premieňa prijatú energiu správnym smerom.

Posledná fáza. Chudnutie a používanie metabolických procesov vo vašom tele múdro.

Na čom závisí metabolizmus?

1. Vek, hmotnosť, výška, pohlavie, telo (čítajte o typoch tela, pozri vyššie);

2. Výživa, cvičenie (a ich správna kombinácia v závislosti od typu štruktúry tela);

3. Zdravotný stav (stabilné hormonálne pozadie, ktoré kontroluje lekár-endokrinológ);

4. Duševné zdravie (nedostatok stresu a iné psychotické faktory).

Metabolické procesy v tukovom tkanive sú neuveriteľne pomalé v porovnaní s metabolizmom vo svalovom tkanive. Tí, ktorí naozaj majú problémy s nadmernou váhou, potrebujú menej energie, ale stále jedia viac, než je potrebné. Táto dodatočná „jedená“ energia sa nespotrebuje, ale rýchlo sa dostane do tukových „zásob“ nášho tela - a kde inde to môžeme dať? Prirodzene, s takýmto metabolizmom schudnúť nie je možné.

Prebytočný tuk, postupne prenikajúci do vnútorných orgánov, ovplyvňuje stabilitu endokrinného systému a otrasie našimi hormónmi. U žien napríklad nadmerný telesný tuk spôsobuje oneskorenia alebo trvalé zlyhania cyklu. Existuje pravdepodobnosť vzniku metabolického syndrómu.

Čo je metabolický syndróm?

Je to stav, pri ktorom podkožný tuk vedie k vážnemu porušeniu vnútorných metabolických procesov - lipidov a sacharidov. To je prípad, keď človek začne "napučiavať" doslova zo všetkého. Existujú srdcové problémy a arteriálna hypertenzia. Tlak a množstvo cukru v krvi prudko stúpa.

Treba však poznamenať, že všetky tieto príznaky nesúvisia s metabolickým syndrómom, ak sú ukazovatele vašej fyziky (veľkosť pásu a hmotnosť) normálne. Aj keď aj v tomto prípade je potrebné navštíviť lekára.

Ako urýchliť váš metabolizmus schudnúť?

Prestaňte sa oklamať!

Odstráňte zo stravy tuky a jednoduché sacharidy (čokoláda, chlieb, koláče, maslo, atď.)

Obmedzte nízkotučné bielkoviny (kuracie prsia, mlieko, vaječný bielok) a vlákninu (ovocie, zeleninu). Takže konečne zlepšujete svoj metabolizmus a urýchľujete metabolizmus.

Znížiť sacharidy - naopak, spomaľujú metabolizmus.

Metabolizmus a energia

Výmena materiálov a energie

Kombinácia procesov transformácie látok a energie vyskytujúcich sa v živých organizmoch a výmeny látok a energie medzi organizmom a životným prostredím. Metabolizmus a energia sú základom životne dôležitej aktivity organizmov a sú jedným z najdôležitejších špecifických znakov živej hmoty, pričom rozlišujú život od neživých. V metabolizme alebo metabolizme poskytovali najkomplexnejšiu reguláciu na rôznych úrovniach, zahŕňali rôzne enzýmové systémy. V procese metabolizmu sa látky, ktoré vstupujú do tela, premieňajú na vlastné látky tela tkanív a na finálne produkty, ktoré sa z tela odstraňujú. Počas týchto transformácií sa energia uvoľňuje a absorbuje.

Bunkový metabolizmus vykonáva štyri hlavné špecifické funkcie: extrakciu energie z prostredia a jej premenu na energiu vysokoenergetických (vysokoenergetických) zlúčenín v množstve dostatočnom na splnenie všetkých energetických potrieb bunky; tvorba exogénnych látok (alebo pripravených) medziproduktov, ktoré sú prekurzormi vysokomolekulových zložiek bunky; syntézu proteínov (proteínov), nukleových kyselín (nukleových kyselín), sacharidov (sacharidov), lipidov (lipidov) a ďalších bunkových zložiek z týchto prekurzorov; syntéza a deštrukcia špeciálnych biomolekúl, ktorých tvorba a rozpad sú spojené so špecifickými funkciami bunky.

Aby sme pochopili podstatu metabolizmu a energie v živej bunke, musíme brať do úvahy jej energetickú originalitu. Všetky časti článku majú približne rovnakú teplotu, t.j. bunka je izotermická. Rôzne časti článku sa líšia len malým tlakom. To znamená, že bunky nie sú schopné používať teplo ako zdroj energie, pretože pri konštantnom tlaku sa môže pracovať len vtedy, keď sa teplo prenáša z viac vyhrievanej zóny na menej vyhrievanú zónu. Živá bunka sa teda môže považovať za izotermický chemický stroj.

Z hľadiska termodynamiky sú živé organizmy otvorené systémy, pretože si s prostredím vymieňajú energiu aj hmotu a zároveň menia oboje. Živé organizmy však nie sú v rovnováhe s prostredím, a preto ich možno nazvať nerovnovážnymi otvorenými systémami. Ak sa však pozoruje po určitú dobu v chemickom zložení tela, nedochádza k viditeľným zmenám. To však neznamená, že chemikálie, ktoré tvoria telo, nepodliehajú žiadnym transformáciám. Naopak, sú neustále a pomerne intenzívne aktualizované, čo je možné posudzovať podľa miery inklúzie telies stabilných izotopov a rádionuklidov zavedených do bunky ako súčasti jednoduchších prekurzorových látok. Zdanlivá stálosť chemického zloženia organizmov sa vysvetľuje tzv. Stacionárnym stavom, t.j. taký stav, v ktorom je rýchlosť prenosu hmoty a energie z média do systému presne vyvážená rýchlosťou ich prenosu zo systému na médium. Živá bunka je teda nerovnovážny otvorený stacionárny systém.

V závislosti od tvaru buniek získaných z prostredia sa uhlík a energia dajú rozdeliť do veľkých skupín. Podľa formy vyrobeného uhlíka sa bunky delia na autotrofné - „samo-kŕmenie“, pričom ako jediný zdroj uhlíka sa používa oxid uhličitý (oxid uhličitý, oxid uhličitý) CO.2, z ktorých sú schopní vybudovať všetky zlúčeniny obsahujúce uhlík, ktoré potrebujú, a pre heterotrofné zlúčeniny - „kŕmenie na úkor druhých“, neschopné absorbovať CO2 a prijímanie uhlíka vo forme relatívne komplexných organických zlúčenín, ako je napríklad glukóza. V závislosti od formy spotrebovanej energie môžu byť bunky fototrofy - priamo využívajúce energiu slnečného svetla a chemotrofy - žijúce v dôsledku chemickej energie uvoľnenej počas redoxných reakcií (pozri dýchanie tkaniva). Drvivá väčšina autotrofných organizmov sú fototrofy. Sú to zelené bunky vyšších rastlín, modrozelené riasy, fotosyntetické baktérie. Heterotrofné organizmy sa najčastejšie správajú ako chemotrofy. Všetky zvieratá, väčšina mikroorganizmov, non-fotosyntetické rastlinné bunky, sú heterotrofné. Výnimkou je malá skupina baktérií (vodík, síra, železo a denitrifikácia), ktoré sú chemotrofy vo forme použitej energie, ale zároveň sa ako zdroj uhlíka používa uhlík.2, tj na tomto základe by sa mali označovať ako autotrofy.

Heterotrofné bunky môžu byť potom rozdelené do dvoch veľkých tried: aeróbov, ktoré používajú kyslík ako konečný akceptor elektrónov v reťazci transportu elektrónov a anaeróby, kde sú inými látkami také akceptory. Mnohé bunky - fakultatívne anaeróby - môžu existovať v aeróbnych aj anaeróbnych podmienkach. Iné bunky - povinné anaeróby - absolútne nemôžu používať kyslík a dokonca zomrieť vo svojej atmosfére.

Vzhľadom na vzájomné vzťahy organizmov v biosfére ako celku možno konštatovať, že v zmysle výživy sú všetky z nich navzájom prepojené. Tento jav sa nazýva synthrofia (spoločná sila). Fototrofy a heterotrofy sa navzájom dopĺňajú. Prvý z nich, fotosyntetické organizmy, sa tvorí z CO obsiahnutého v atmosfére2 organická hmota (napríklad glukóza) a uvoľňovanie kyslíka do atmosféry; posledne menovaný používa glukózu a kyslík v procese metabolizmu, ktorý je pre nich charakteristický a vracia CO do atmosféry ako konečný produkt metabolizmu2. Tento uhlíkový cyklus v prírode úzko súvisí s energetickým cyklom. Slnečná energia sa počas fotosyntézy premieňa na chemickú energiu redukovaných organických molekúl, ktoré využívajú heterotrofy na pokrytie ich energetických potrieb. Chemická energia prijatá heterotrofmi, najmä vyššími organizmami, z prostredia sa čiastočne premieňa priamo na teplo (udržiavanie konštantnej telesnej teploty) a čiastočne na iné formy energie spojené s vykonávaním rôznych druhov práce: mechanická (svalová kontrakcia), elektrická (nosenie nervové impulzy), chemické (biosyntetické procesy prebiehajúce pri absorpcii energie), práce súvisiace s prenosom látok cez biologické membrány (žľazy, črevá, obličky, atď.). Všetky tieto druhy prác možno kumulovane zohľadniť pri výrobe tepla.

Existuje jeden zásadný rozdiel medzi metabolizmom a energetickým metabolizmom. Zem nestratí a nedostane žiadne významné množstvo hmoty. Látka v biosfére sa vymieňa v uzavretom cykle a tak ďalej. Opakovane ho používa. Energia sa vymieňa iným spôsobom. Necirkuluje v uzavretom cykle, ale čiastočne sa rozptýli do vesmíru. Preto na udržanie života (života) na Zemi je nevyhnutný neustály prílev slnečnej energie. Po dobu 1 roka v procese fotosyntézy na svete absorbuje približne 10 21 kalórií slnečnej energie. Hoci tvorí len 0,02% celkovej energie Slnka, je nesmierne väčšia ako energia, ktorú používajú všetky stroje vytvorené ľudskými rukami. Množstvo látky zúčastnenej na okruhu je rovnako veľké. Ročný obrat uhlíka je teda 33–10 9 t.

Ďalším prvkom, ktorý nie je menej dôležitý pre živé organizmy ako uhlík, je dusík. Je nevyhnutný pre syntézu proteínov a nukleových kyselín. Hlavnou rezervou dusíka na Zemi je atmosféra, takmer 4 /5 pozostáva z molekulárneho dusíka. Kvôli chemickej inertnosti atmosférického dusíka ho však väčšina živých organizmov neabsorbuje. Iba baktérie fixujúce dusík majú schopnosť obnoviť molekulárny dusík a tak ho premeniť na viazaný stav. Naviazaný dusík vytvára nepretržitú cirkuláciu v prírode. Redukovaný dusík vstupujúci do pôdy vo forme amoniaku ako produktu živočíšneho metabolizmu alebo tvorený baktériami viažucimi dusík je oxidovaný pôdnymi mikroorganizmami na dusitany a dusičnany, ktoré sa dostávajú z pôdy do vyšších rastlín, kde sú redukované na aminokyseliny (aminokyseliny), amoniak a niektoré iné produkty obsahujúce dusík., Tieto zlúčeniny vstupujú do tela zvierat, ktoré jedia rastlinnú stravu, potom telo dravých zvierat, ktoré jedia bylinožravce, a stále v obnovenej forme, sa vracajú do noci, po ktorej sa celý cyklus opakuje.

Hrubý (celkový) metabolizmus hmoty a energie. Zákony ochrany hmoty a energie slúžili ako teoretický základ pre vývoj najdôležitejšej metódy štúdia metabolizmu a energie - vytvorenie rovnováhy, t. určujú množstvo energie a látok vstupujúcich do tela a zanechávajú ho vo forme tepla a konečných produktov metabolizmu. Určiť rovnováhu látok, dostatočne presné chemické metódy a vedomosti o spôsoboch, ktorými sú rôzne látky uvoľňované z tela. Je známe, že hlavnými potravinovými látkami sú proteíny, lipidy a sacharidy. Na posúdenie obsahu proteínov v potravinách a produktoch rozkladu je spravidla dostatočné stanoviť množstvo dusíka, pretože takmer všetok potravinový dusík je v bielkovinách, vrátane v nukleoproteínoch; Nevýznamné množstvo dusíka v zložení niektorých lipidov a sacharidov môže byť zanedbané pri pokusoch na stanovenie dusíkovej bilancie. Stanovenie lipidov a uhľohydrátov v potravinách vyžaduje špecifické metódy, pretože pre konečné produkty metabolizmu lipidov a sacharidov je to takmer výlučne CO2 a vodu.

Pri analýze konečných produktov metabolizmu je potrebné brať do úvahy spôsoby ich izolácie od tela. Dusík sa vylučuje hlavne močom, ale aj vo výkaloch av malých množstvách cez kožu, vlasy, nechty (pozri Metabolizmus dusíka). Uhlík sa uvoľňuje takmer výlučne vo forme CO.2 cez pľúca, ale niektoré sa vylučujú močom a výkalmi. Vodík sa vylučuje ako H2Najmä s močom a cez pľúca (vodná para), ale aj cez kožu a výkaly.

Energetická bilancia sa určuje na základe kalorického príjmu potravinových látok a množstva uvoľneného tepla, ktoré sa dá merať alebo vypočítať. Treba mať na pamäti, že výhrevnosť získaná spaľovaním látok v kalorimetrickej bombe sa môže líšiť od hodnoty fyziologickej kalorickej hodnoty, pretože Niektoré látky v tele nespaľujú úplne a tvoria konečné produkty metabolizmu, ktoré sú schopné ďalšej oxidácie. V prvom rade ide o proteíny, ktorých dusík sa uvoľňuje z tela hlavne vo forme močoviny, ktorá si zachováva určitý potenciál kalórií. Dôležitou veličinou charakterizujúcou vlastnosti metabolizmu jednotlivých látok je respiračný koeficient (DK), ktorý sa číselne rovná pomeru objemu vydychovaného CO2 do objemu absorbovaného Oh2. Kalorická hodnota, DK a množstvo tepla, vypočítané na 1 l spotrebovaného O2 pre rôzne látky. Fyziologická kalorická hodnota (v kcal / g) je 4,1 pre sacharidy; lipidy - 9,3; proteíny - 4,1; množstvo tepla (v kcal na 1 l spotrebovaného O2) pre sacharidy - 5,05; lipidy - 4,69; proteíny - 4,49.

Intenzita metabolizmu a energie môže byť určená priamymi a nepriamymi metódami. Pri priamych metódach, pri použití veľkého kalorimetra, pomocou najjemnejšieho merania teploty, určujú uvoľňovanie tepla a zároveň vytvárajú úplné stanovenie rovnováhy jednotlivých živín. Pri nepriamych metódach, ktoré sú oveľa jednoduchšie, sa merajú len jednotlivé výmenné parametre, najčastejšie spotrebované množstvo.2 a vybratí tlačidlom WITH2 určitú dobu a okrem toho na stanovenie intenzity metabolizmu proteínov určte množstvo dusíka uvoľneného počas tohto času močom. Pretože obsah dusíka v proteínoch je približne konštantný a v priemere 16 g na 100 g proteínu, 1 g uvoľneného dusíka zodpovedá 6,25 1 proteínu podieľajúceho sa na metabolizme. S vedomím množstva proteínu metabolizovaného počas experimentu vypočítajte, koľko O2 šiel na oxidáciu proteínov a koľko CO2 uvoľnený v dôsledku proteínu. Tieto množstvá sa odpočítajú od celkového O2 a CO2, merané počas praxe. Výsledkom je takzvaný non-proteín O2 a CO2. Z ich pomerov nájdeme neproteínový DK. Použitím údajov uvedených v tabuľke 1, najväčší neproteínový DK zistil produkciu tepla v dôsledku neproteínových látok a podiel sacharidov a lipidov v tejto výrobe tepla. Na základe údajov o množstve absorbovaného O2, vydychovaný CO2 a dusík vylúčený v moči počas určitého časového obdobia, môže byť vypočítaná produkcia tepla a môžu byť stanovené množstvá proteínov, sacharidov a lipidov katabolizovaných počas tohto obdobia.

Hodnoty respiračného koeficientu, výroby tepla a kalorického ekvivalentu, kyslíka pri spotrebovaní zmesí lipidov a sacharidov rôzneho zloženia t

| Veľkosť | Podiel výroby tepla (v | Množstvo výroby tepla |

| dýchacie %) prepočítané na 1 l

| (DK) na úkor. t kvôli lipidom kalorický ekvivalent (kcal

| 0,71 0 | 100 | 4,686 |

| 0,75 15,6 84,4 4,739 |

| 0,80 | 33,4 66,6 4,801 |

| 0,82 40,3 59,7 4,825

| 0,85 50,7 49,3 4,862

| 0,90 | 67,5 32,5 4,924 |

| 0,95 84,0 16,0 4,985 |

| 1,00 | 100 | 0 | 5,047 |

Vplyv rôznych podmienok na metabolizmus a energiu. Intenzita výmeny, meraná celkovou spotrebou energie, sa môže líšiť v závislosti od mnohých podmienok a predovšetkým od fyzickej práce. Avšak v stave úplného odpočinku sa metabolizmus a energia nezastaví a na zabezpečenie nepretržitého fungovania vnútorných orgánov, udržiavania svalového tonusu atď. Sa vynakladá určité množstvo energie.

Na posúdenie individuálnych charakteristík výmeny sa stanovenie intenzity výmeny uskutočňuje v štandardných podmienkach: s plným fyzickým a duševným oddychom, v polohe na bruchu, nie menej ako 14 hodín po poslednom jedle, pri teplote okolia, čím sa zabezpečí pocit pohodlia. Výsledná hodnota sa nazýva hlavná výmena. U mladých mužov je bazálny metabolizmus 1300 - 1600 kcal / deň. (1 kcal na 1 kg telesnej hmotnosti za hodinu). U žien je bazálny metabolizmus o 6-10% nižší ako u mužov. S vekom (začínajúc vo veku 5 rokov) sa bazálny metabolizmus postupne znižuje (z 52,7 kcal / m 2 / h u šesťročných chlapcov na 34,2 kcal / m 2 / h u mužov vo veku 75 - 79 rokov). Pri zvýšení telesnej teploty o 1 ° C sa bazálny metabolizmus u ľudí zvyšuje približne o 13%. Zvýšenie intenzity bazálneho metabolizmu sa tiež pozoruje, keď teplota okolia klesne pod pohodlné. Tento adaptačný proces (chemická termoregulácia) je spojený s potrebou udržiavať konštantnú telesnú teplotu.

Pri porovnávaní bazálneho metabolizmu u ľudí s rôznymi telesnými hmotnosťami sa zistilo, že bazálny metabolizmus je zosilnený zvýšením telesnej veľkosti (ale nie priamo úmerným jeho hmotnosti). BoOd tej doby je pozorovaná väčšia zhoda medzi hlavnou výmenou a veľkosťou povrchu tela Povrch tela do značnej miery určuje stratu tepla tela prostredníctvom vedenia a žiarenia.

Fyzická aktivita má rozhodujúci vplyv na množstvo metabolizmu a energie. Bazálny metabolizmus v prípade intenzívnej fyzickej záťaže môže byť 10-krát vyšší ako pôvodný bazálny metabolizmus a vo veľmi krátkych časových úsekoch (napríklad pri plavbe na krátke vzdialenosti) až 100-krát. Celková denná potreba organizmu pre kalórie je určená predovšetkým povahou vykonanej práce (tabuľka 2).

Bežné denné energetické potreby mestského obyvateľstva v závislosti od typu činnosti (údaje z Výskumného ústavu výživy, Akadémie lekárskych vied ZSSR)

| Paul Skupiny intenzity práce a dennej potreby energie

| Muži | 2600 - 2800 kcal | 2800 - 3000 kcal 2900–3200 kcal | 3400 - 3700 kcal

| Ženy | 2200-2400 kcal 2350-2550 kcal 2500-2700 kcal 2900 - 3150 kcal |

Poznámka: Skupina 1: vedomostní pracovníci; prevádzkovatelia, ktorí poskytujú moderné technológie; zamestnancov, ktorých práca nesúvisí s nákladmi na fyzickú prácu. 2. skupina: komunikujúci pracovníci, predajcovia, zdravotné sestry, nemocniční pracovníci, sprievodcovia, krajčírky a pod. ako aj baníkov, baníkov, stavebných robotníkov, hutníkov atď.

Metabolizmus a energia sú významne ovplyvnené zvláštnou vlastnosťou potravinových látok, nazývanou ich špecifickým dynamickým pôsobením (DM). Bolo zistené, že po konzumácii jedla sa prenos tepla tela zvyšuje o množstvo väčšie ako je množstvo kalórií obsiahnutých v prijatom jedle. Táto vlastnosť je odlišná pre rôzne živiny a nazývala ich špecificky dynamickou činnosťou. Najvyššie SDD sú proteíny. Predpokladá sa, že užívanie proteínu s potenciálnou kalorickou hodnotou 100 kcal zvyšuje bazálny metabolizmus až na 130 kcal, to znamená, že SDS proteínu je 30%. SDD sacharidov a tukov je v rozmedzí 4-6%. Mechanizmus diabetu nie je len to, že príjem potravy stimuluje aktivitu tráviaceho systému, pretože diabetes, ako napríklad aminokyseliny, sa tiež prejavuje, keď sa podávajú intravenózne. Vplyv potravinárskych výrobkov na prechodný metabolizmus by sa mal považovať za hlavný mechanizmus SDD. Výpočty teda ukázali, že množstvo kalórií vynaložené na tvorbu 1 molu ATP počas metabolizmu proteínov je približne o 30% vyššie ako v metabolizme tukov a sacharidov.

Medziprodukty metabolizmu. Súbor chemických premien látok, ktoré sa vyskytujú v tele, od okamihu, keď vstúpia do krvi až do uvoľnenia konečných produktov metabolizmu z tela, sa nazýva intermediálny alebo intersticiálny metabolizmus (prechodný metabolizmus). Intermediárny metabolizmus možno rozdeliť na dva procesy: katabolizmus (disimilácia) a anabolizmus (asimilácia). Katabolizmus znamená enzymatické štiepenie relatívne veľkých organických molekúl, ktoré sa spravidla vykonáva vo vyšších organizmoch, spravidla oxidačným spôsobom. Katabolizmus je sprevádzaný uvoľňovaním energie obsiahnutej v komplexných štruktúrach organických molekúl a jej ukladaním vo forme energie fosfátových väzieb ATP. Anabolizmus je enzymatická syntéza zložiek veľkých molekulových buniek, ako sú polysacharidy, nukleové kyseliny, proteíny, lipidy, ako aj niektoré ich biosyntetické prekurzory z jednoduchších zlúčenín. Anabolické procesy sa vyskytujú pri spotrebe energie. Katabolizmus a anabolizmus sa vyskytujú v bunkách súčasne a sú navzájom nerozlučne spojené. V podstate by sa nemali považovať za dva samostatné procesy, ale za dve strany jedného spoločného procesu - metabolizmus, v ktorom sú premeny látok úzko prepojené s transformáciami energie.

Podrobná analýza metabolických ciest ukazuje, že rozpad hlavných živín v bunke je radom sekvenčných enzymatických reakcií, ktoré tvoria tri hlavné stupne katabolizmu. V prvej fáze sa veľké organické molekuly rozpadajú na ich špecifické štruktúrne bloky. Polysacharidy sa teda rozkladajú na hexózy alebo pentózy, proteíny na aminokyseliny, nukleové kyseliny na nukleotidy a nukleozidy, lipidy na mastné kyseliny, glycerol a ďalšie látky. Všetky tieto reakcie prebiehajú hlavne hydrolýzou (pozri Hydrolýzu) a množstvo energie uvoľnenej v tomto stupni je veľmi malé - menej ako 1%. V druhej fáze katabolizmu sa tvoria aj jednoduchšie molekuly a počet ich typov sa výrazne znižuje. Je veľmi dôležité, aby sa v druhom stupni vytvorili produkty, ktoré sú bežné pre metabolizmus rôznych látok. Tieto produkty sú kľúčovými zlúčeninami, ktorými sú uzly spájajúce rôzne metabolické dráhy. Medzi takéto zlúčeniny patrí napríklad pyruvát (kyselina pyrohroznová), ktorý sa tvorí pri rozklade sacharidov, lipidov a mnohých aminokyselín; acetyl CoA; kombináciu katabolizmu mastných kyselín, sacharidov a aminokyselín; kyselina a-ketoglutárová, oxaloacetát (kyselina oxaloctová), fumarát (kyselina fumarová) a sukcinát (kyselina jantárová), ktoré sa tvoria z rôznych aminokyselín atď. kyseliny (terminálna oxidácia, cyklus kyseliny citrónovej, Krebsov cyklus). Počas tejto fázy sa všetky produkty nakoniec oxidujú na CO.2 a vodu. Takmer všetka energia sa uvoľňuje v druhom a treťom stupni katabolizmu.

Proces anabolizmu tiež prechádza tromi štádiami. Východiskovými materiálmi sú produkty, ktoré prechádzajú transformáciou v treťom štádiu katabolizmu. Tretia etapa katabolizmu je zároveň prvým, počiatočným štádiom anabolizmu. Reakcie, ktoré prebiehajú v tomto štádiu, slúžia ako dvojitá funkcia. Na jednej strane sa podieľajú na konečnom štádiu katabolizmu a na druhej strane slúžia aj na anabolické procesy, dodávajú prekurzorové látky pre nasledujúce štádiá anabolizmu. Tieto reakcie sa často nazývajú amfibolické. V tomto štádiu začína napríklad syntéza proteínov. Počiatočné reakcie tohto procesu možno považovať za tvorbu niektorých a-keto kyselín. V nasledujúcom druhom stupni, počas aminačných alebo transaminačných reakcií, sa tieto ketokyseliny konvertujú na aminokyseliny, ktoré sa v treťom stupni anabolizmu kombinujú do polypeptidových reťazcov. V dôsledku série po sebe idúcich reakcií sa tiež vyskytuje syntéza nukleovej kyseliny, lipidov a polysacharidov. Len za 60-70 rokov. 20 palcov Ukázalo sa, že cesty anabolizmu nie sú jednoduchým zvratom katabolických procesov. Je to spôsobené energetickými vlastnosťami chemických reakcií. Niektoré katabolické reakcie sú prakticky nevratné neprekonateľné energetické bariéry bránia ich prietoku v opačnom smere. V priebehu evolúcie boli vyvinuté ďalšie obchádzajúce reakcie zahŕňajúce energiu vysokoenergetických zlúčenín.

Katabolické a anabolické dráhy sa spravidla líšia a lokalizujú sa v bunke (Cell). Napríklad acetát mastnej kyseliny sa oxiduje s použitím sady mitochondriálnych enzýmov, zatiaľ čo syntéza mastných kyselín je katalyzovaná iným enzýmovým systémom nachádzajúcim sa v cytosóle. Je to spôsobené odlišnou lokalizáciou katabolických a anabolických procesov v bunke sa môže vyskytnúť súčasne.

Metabolické dráhy sú teda veľmi rôznorodé. V tejto rozmanitosti je však možné vidieť prejav prekvapujúcej jednoty, ktorá je najtypickejšou a špecifickou vlastnosťou metabolizmu. Táto jednota spočíva v tom, že od baktérií až po najvýraznejšie diferencované tkanivo vyššieho organizmu nie je biochemická reakcia len externe podobná, napríklad podľa bilančných rovníc a vonkajších účinkov, ale aj absolútne identická vo všetkých detailoch. Ďalším prejavom tejto jednoty je cyklický tok najdôležitejších metabolických procesov pozorovaných v rámci evolučnej cesty, napríklad cyklus trikarboxylovej kyseliny, močovinový cyklus, pentózová dráha atď. Biochemické reakcie, vybrané a fixované počas evolúcie, a ich cyklický tok boli zjavne optimálne pre zabezpečenie fyziologických funkcií tela.

Regulácia metabolizmu a energie. Bunkový metabolizmus je charakterizovaný vysokou stabilitou a zároveň významnou variabilitou. Obe tieto vlastnosti, ktoré predstavujú dialektickú jednotu, zabezpečujú neustále prispôsobovanie buniek a organizmov meniacim sa podmienkam okolitého a vnútorného prostredia. Rýchlosť katabolizmu je teda určená potrebou energie v danom okamihu. Podobne rýchlosť biosyntézy bunkových zložiek je určená potrebami tohto momentu. Bunka napríklad syntetizuje aminokyseliny presne takou rýchlosťou, ktorá je dostatočná na to, aby umožnila vytvorenie minimálneho množstva proteínu, ktoré potrebuje. Táto účinnosť a flexibilita metabolizmu je možná len vtedy, ak existujú dostatočne subtilné a citlivé mechanizmy na jej reguláciu. Regulácia metabolických procesov sa vykonáva na rôznych úrovniach zvyšujúcej sa komplexnosti. Najjednoduchší typ regulácie ovplyvňuje všetky hlavné parametre ovplyvňujúce rýchlosť enzymatických reakcií (pozri Enzýmy). Tieto parametre zahŕňajú pH (pozri indikátor vodíka), koncentráciu koenzýmu, substrát, reakčný produkt, prítomnosť aktivátorov alebo inhibítorov atď. Zmena každého z nich môže zvýšiť alebo znížiť rýchlosť reakcie. Napríklad akumulácia kyslých produktov môže posunúť pH média nad rámec optima pre tento enzým a tak spomaliť enzymatický proces. Inhibítor enzýmu je často substrát samotný a jeho prítomnosť vo vysokej koncentrácii môže spôsobiť zastavenie reakcie.

Ďalšia úroveň regulácie komplexných metabolických procesov sa týka multenzýmových reakcií, ktoré sú striktným sledom transformácií a katalyzované celým systémom enzýmov. V takomto systéme existujú regulačné enzýmy, ktoré sú zvyčajne v počiatočných väzbách reakčného reťazca. Regulačné enzýmy sú všeobecne inhibované konečným produktom danej metabolickej sekvencie. teda akonáhle množstvo reakčného produktu dosiahne určitú koncentráciu, jeho ďalšia tvorba sa zastaví.

Tretia úroveň regulácie metabolických procesov je genetická kontrola, ktorá určuje rýchlosť syntézy enzýmov, ktorá sa môže značne líšiť. Regulácia na úrovni génu môže viesť k zvýšeniu alebo zníženiu koncentrácie určitých enzýmových proteínov, zmien v typoch enzýmov (Enzýmy), zmenám v relatívnom obsahu v bunke viacerých foriem enzýmu, ktoré sa pri katalýze rovnakej reakcie líšia vo svojich fyzikálno-chemických vlastnostiach., Nakoniec, v niektorých prípadoch to môže byť indukcia alebo regresia súčasne celej skupiny enzýmov. Genetická regulácia sa vyznačuje vysokou špecifickosťou, účinnosťou a poskytuje dostatok príležitostí na kontrolu metabolizmu. Avšak v prevažnej väčšine buniek je génová aktivácia pomalým procesom. Obvykle sa meria čas potrebný na to, aby induktor alebo represor výrazne ovplyvnil koncentráciu enzýmov, sa meria v hodinách. Preto je táto forma regulácie nevhodná pre prípady, keď je potrebná okamžitá zmena metabolizmu.

U ľudí a vyšších zvierat existujú ďalšie dve úrovne, dva mechanizmy regulácie metabolizmu a energie, ktoré sa vyznačujú tým, že spájajú metabolizmus, ktorý sa odohráva v rôznych tkanivách a orgánoch, a tak ho usmerňujú a prispôsobujú tak, aby vykonávali funkcie, ktoré sú vlastné ne-individuálnym bunkám. a celé telo. Jeden z týchto mechanizmov je kontrolovaný endokrinným systémom. Hormóny produkované endokrinnými žľazami slúžia ako chemické mediátory, ktoré stimulujú alebo potláčajú určité metabolické procesy v iných tkanivách alebo orgánoch. Napríklad, keď pankreas začína produkovať menej inzulínu, do buniek vstupuje menej glukózy, čo so sebou prináša množstvo sekundárnych metabolických účinkov, najmä zníženie biosyntézy mastných kyselín z glukózy a zvýšenie tvorby ketónových telies (ketónových teliesok) v pečeni. Rastový hormón (rastový hormón) má opačný účinok na inzulín.

Druhou úrovňou regulácie, ktorá je charakteristická pre ľudí a vyššie zvieratá, je nervová regulácia, ktorá je najvyššou úrovňou regulácie, jej najdokonalejšou formou. Nervový systém, najmä jeho centrálne časti, vykonáva najvyššie integračné funkcie v tele. Prijímanie signálov z prostredia az vnútorných orgánov, ts.n.s. premieňa ich na nervové impulzy a nasmeruje ich na orgány, zmenu rýchlosti metabolizmu, v ktorej je v súčasnosti potrebné vykonávať určitú funkciu. Nervový systém vykonáva svoju regulačnú úlohu prostredníctvom endokrinných žliaz, posilňujúcich alebo potláčajúcich tok hormónov do krvi. Vplyv emócií na metabolizmus je dobre známy, napríklad pred začiatkom zvýšenia metabolizmu a energie u športovcov, zvýšenej produkcie adrenalínu a s tým spojeného zvýšenia koncentrácie glukózy v krvi u študentov počas skúšok atď. Vo všetkých prípadoch, regulačný účinok nervového systému na metabolizmus a energiu veľmi účelné a vždy zamerané na najefektívnejšie prispôsobenie organizmu zmeneným podmienkam.

Disbolizmus a energia sú základom poškodenia orgánov a tkanív, čo vedie k výskytu ochorenia (choroba). Zmeny, ku ktorým dochádza v priebehu chemických reakcií, sú sprevádzané väčším alebo menším posunom v procesoch tvorby energie a absorpcie energie. Existujú 4 úrovne, pri ktorých sa môžu vyskytnúť poruchy metabolizmu a energie: molekulárne; buniek; orgán a tkanivo; holistický organizmus. Poruchy metabolizmu a energie na ktorejkoľvek z týchto úrovní môžu byť primárne alebo sekundárne. Vo všetkých prípadoch sú implementované na molekulárnej úrovni, pri ktorej zmeny metabolizmu a energie vedú k patologickému poškodeniu telesných funkcií.

Normálny priebeh metabolických reakcií na molekulárnej úrovni je spôsobený harmonickou kombináciou katabolizmu a anabolizmu. Keď sú katabolické procesy narušené, vznikajú v prvom rade energetické ťažkosti, narušuje sa regenerácia ATP a ruší sa dodávka východiskových anabolických substrátov potrebných pre biosyntetické procesy. Poškodenie anabolických procesov primárne alebo spojené so zmenami v katabolických procesoch vedie k narušeniu reprodukcie funkčne dôležitých zlúčenín - enzýmov, hormónov atď. Narušenie rôznych väzieb metabolických reťazcov je nerovnaké vo svojich dôsledkoch. K najvýznamnejším, najzávažnejším patologickým zmenám v katabolizme dochádza, keď je biologický oxidačný systém poškodený počas blokády enzýmov respirácie tkaniva, hypoxie atď., Alebo poškodenia mechanizmov spájania tkanivového respiračného systému a oxidačnej fosforylácie (napríklad disociácie tkanivového respiračného systému a oxidačnej fosforylácie počas tyreotoxikózy). V týchto prípadoch bunky strácajú hlavný zdroj energie, takmer všetky oxidačné reakcie katabolizmu sú blokované alebo strácajú schopnosť akumulovať uvoľnenú energiu v ATP molekulách. S inhibíciou reakcií cyklu trikarboxylovej kyseliny sa produkcia energie v procese katabolizmu znižuje približne o dve tretiny. Keď je narušený normálny priebeh glykolytických procesov (glykolýza, glykogenolýza), telo nie je schopné prispôsobiť sa hypoxii, čo sa prejavuje najmä vo fungovaní svalového tkaniva. Porušenie používania sacharidov, unikátnych metabolických zdrojov energie v podmienkach nedostatku kyslíka, je jedným z dôvodov významného poklesu svalovej sily u pacientov s diabetom. Oslabenie glykolytických procesov komplikuje metabolické použitie sacharidov (pozri metabolizmus sacharidov), vedie k hyperglykémii, zmene bioenergie na lipidové a proteínové substráty, k inhibícii cyklu kyseliny trikarboxylovej v dôsledku nedostatku kyseliny oxaloctovej. Existujú podmienky pre akumuláciu neoxidovaných metabolitov - ketónových telies, zosilnenie proteínov, zosilnenie glukoneogenézy. Vzniká acetonémia, azotémia, acidóza.

Využívanie lipidov (pozri metabolizmus tukov) je sťažené spomalením procesov lipolýzy (hydrolytické štiepenie rôznych molekúl lipidov), inhibíciou procesu aktivácie mastných kyselín a fosforylácie glycerolu. Posledné dva spôsoby sú obzvlášť ovplyvnené nedostatočnou regeneráciou vysokoenergetických zlúčenín.

Katabolizmus proteínov a aminokyselín môže byť rozbitý, keď sa vyskytnú odchýlky v procesoch proteolýzy, transaminácie, deaminácie, štiepenia uhlíkových skeletov aminokyselín a zlyhania systémov na neutralizáciu dusíkatých trosiek.

Vedúci význam pri porušovaní anabolizmu sú poruchy v biosyntéze proteínov a nukleových kyselín. Dôvodom pre porušenie syntézy nukleových kyselín a proteínov môže byť blokovanie jednotlivých štádií syntézy nukleotidov a vymeniteľných aminokyselín. Narušenie glukoneogenézy - proces sacharidového anabolizmu - významne ovplyvňuje udržanie energetickej homeostázy organizmu. Mimoriadne dôležitá je inhibícia enzýmov katalyzujúcich rad kľúčových reakcií glykolýzy a glukoneogenézy. Nedostatok týchto enzýmov v dôsledku oslabenia ich syntézy je možný s nízkou úrovňou sekrécie ACTH a kortikosteroidov.

Biosyntéza lipidov môže byť narušená nedostatkom biotínu (pozri Vitamíny), ako aj znížením intenzity reakcií pentózovej dráhy, ktorá poskytuje redukčné reakcie biosyntézy. Nedostatok cholínu, metionínu, nenasýtených mastných kyselín, cytidyltrifosfátov ovplyvňuje syntézu fosfolipidov. Nedostatok pentóz vyplývajúcich z blokovania pentózovej dráhy významne inhibuje syntézu nukleotidov, koenzýmov nukleotidovej povahy (pozri Coenzymes) a nukleových kyselín.

Významné poruchy metabolizmu a energie spojené s nerovnováhou metabolizmu nastávajú, keď je narušená syntéza biologicky aktívnych látok, najmä derivátov aminokyselín (mediátorov, hormónov atď.).

Keď sa metabolické a energetické poruchy vyskytujú na bunkovej úrovni, biologické membrány sú primárne poškodené (pozri Biologické membrány), čo znamená narušenie normálneho vzťahu bunky k životnému prostrediu, ako aj narušenie bunkového metabolizmu. Optimálna lokalizácia intracelulárnych enzýmov, transmembránový transport a mechanizmy metabolizmu medzi jednotlivými bunkami sú frustrované. Ak sú poškodené lyzozomálne membrány, môže sa začať autolýza cytosólových zložiek lyzozomálnymi enzýmami, ak je narušená vnútorná membrána mitochondrií, tvorba ATP sa zastaví atď. Dôležitým dôsledkom poškodenia bunkových membrán je rozpad regulačných metabolických mechanizmov na bunkovej úrovni. Zmeny v jadrovom obale a poškodenie chromatínových štruktúr vedú k narušeniu prenosu genetickej informácie do cytozolu, bránia riadeniu aktivity chromatínu steroidnými hormónmi a intracelulárnymi regulátormi proteínovej syntézy. Narušenie procesov normálnej distribúcie chromozomálneho materiálu počas bunkového delenia (v skorých štádiách embryogenézy) môže viesť k chromozomálnym ochoreniam (pozri dedičné ochorenia) so závažnými metabolickými a energetickými poruchami. Metabolické poruchy na úrovni bunkových štruktúr sa môžu vyskytnúť aj v dôsledku autoimunitných procesov.

V závislosti na špecifickej úlohe určitých orgánov a systémov, narušenie ich funkcie ovplyvňuje vzťah vnútrobunkového metabolizmu k životnému prostrediu, zhoršuje adaptáciu buniek na zmeny podmienok prostredia alebo narúša metabolickú stálosť vnútorného prostredia tela a regulačné procesy. Zvlášť nebezpečné porušenie mozgu bioenergie. Rezervné energetické schopnosti umožňujú mozgu vydržať ukončenie dodávania energetických substrátov (predovšetkým glukózy) a kyslíka po dobu maximálne 3-5 minút, čo určuje krátkodobú reverzibilitu tzv. Klinickej smrti.

Na úrovni celého organizmu s metabolickými a energetickými poruchami má nesmierny význam porucha regulačných procesov (strata regulačných signálov, ich amplifikácia alebo diskoordinácia v dôsledku hypo-, hyper- a dysfunkcií centrálneho nervového systému a endokrinných žliaz). Strata inervácie orgánov a tkanív, ako aj nadmerné alebo zvrátené impulzy vedú k trofickým poruchám (Trophy). Mechanizmy týchto porúch sú spojené so zmenami v normálnych interakciách mediátorov s bunkami, diskoordináciou alebo stratou funkčných vzťahov v rôznych častiach nervového systému. Oslabenie alebo posilnenie syntézy hormónov, narušenie procesov ich ukladania, uvoľňovanie, transport, interakcia s receptormi cieľových buniek, inaktivácia spôsobuje charakteristické metabolické poruchy a energiu tela ako celku, ako je to v prípade diabetes mellitus (pozri diabetes mellitus), difúzne toxická struma (pozri difúzna toxická struma), obezita hypofýzy (pozri Obezita) atď. Extrémnymi prejavmi týchto porúch sú obezita a kachexia, sprevádzaná hlbokým porušením katabolizmus a anabolizmus.

Poruchy metabolizmu a energie môžu byť spôsobené pôsobením vonkajších aj vnútorných faktorov. Medzi vonkajšie faktory patria kvalitatívne a kvantitatívne zmeny v zložení potravín, exogénnych toxických látok (vrátane bakteriálnych toxínov), prenikania patogénnych mikroorganizmov a vírusov do tela. Chýbajúce esenciálne aminokyseliny (aminokyseliny) a mastné kyseliny (mastné kyseliny), mikroelementy (stopové prvky), vitamíny (vitamíny), nerovnováha výživy v pomere bielkovín, tukov a sacharidov, nekonzistencia kvantitatívnych (kalórií) a kvalitatívne zloženie potravín ku konkrétnej spotrebe energie tela, významné zmeny v parciálnom tlaku O2 a CO2 v inhalovanom vzduchu, vznik oxidu uhoľnatého CO, oxidov dusíka, iných toxických plynov, požitia iónov ťažkých kovov, zlúčenín arzénu, kyanidov, karcinogénov atď. v atmosfére vedie k metabolickým a energetickým poruchám. Konečným cieľom všetkých týchto faktorov sú často enzýmy.

Medzi vnútorné faktory spôsobujúce poruchy metabolizmu a energie patria geneticky určené poruchy syntézy enzýmov (viď Fermentopatie), transportné proteíny (hemoglobín, transferín, ceruloplazmín atď.), Imunoglobulíny, proteínové a peptidové hormóny, štrukturálne proteíny biologických membrán atď. V dôsledku geneticky určeného blokovania akéhokoľvek enzýmu alebo systému enzýmov sa akumulujú ich nekonvertované substráty, biosyntetické prekurzory zhoršeného metabolického štádia. Blokujúce hydrolytické enzýmy vedú k vzniku ochorení akumulácie (ochorenia akumulácie) (glykogenóza, glykozidóza, lipidóza, mukopolysacharidóza, atď.). V iných prípadoch sa metabolity hromadia, ktoré majú toxický účinok na organizmus sekundárnou inhibíciou určitých enzýmov (napríklad galaktóza alebo galaktit pri galaktozémii, fenylpyruvovej kyseline vo fenylketonúrii atď.). Narušenie normálnej syntézy niektorých obzvlášť dôležitých funkčných proteínov, ako je hemoglobín (hemoglobinopatie), vedie k ťažkej hypoxii tkaniva alebo iným rovnako nebezpečným stavom. Existuje veľké množstvo ďalších takzvaných molekulárnych ochorení, charakter metabolických a energetických porúch, v ktorých je určená funkčná úloha defektného proteínu.

Osobitným miestom sú poruchy metabolizmu a energie v malignite tkanív. Zdá sa, že základom malígneho rastu je porušenie regulácie syntézy proteínov. Všetky ďalšie metabolické a energetické poruchy sú sekundárneho pôvodu.

Nerovnomerné, viacsmerné zmeny metabolizmu a energie, ktoré vedú k zníženiu adaptačnej kapacity organizmu a prispievajú k vzniku chorôb, sa vyznačujú starnutím. Primárne mechanizmy starnutia sú spojené so zmenami v procese syntézy proteínov. Pri starnutí sa znižuje množstvo metabolicky aktívnych proteínov a naopak sa zvyšuje hmotnosť metabolicky inertných proteínov. U starších ľudí sa intenzita obnovovania proteínov znižuje, menia sa pomery rôznych proteínových frakcií. V starobe sa teda zvyšuje obsah globulínov v krvi, klesá koncentrácia albumínu a hodnota koeficientu albumín-globulín (koeficient albumínu-globulínu) klesá. Počas starnutia sa mení obsah a aktivita jednotlivých enzýmov, pomer izoenzýmov, intenzita ich syntézy nerovnomerne, čo vytvára základ pre porušovanie mnohých metabolických cyklov.

Počas starnutia sa vyskytujú aj špecifické poruchy metabolizmu sacharidov, ktoré sú spojené so zmenami aktivity glykolytických enzýmov. Zníženie tolerancie na sacharidy do značnej miery závisí od poklesu inzulínu v krvi, zmien v izoenzýmovom spektre hexokinázy a znížení schopnosti tkanív reagovať na pôsobenie hormónov. Je dôležité znížiť starnutie pečeňovej glykogendeponyus funkcie.

Porušenie metabolizmu lipidov, ku ktorému dochádza v procese starnutia, prispieva k rozvoju aterosklerózy. S vekom sa zvyšuje celkový obsah lipidov v krvi a tkanivách, zvyšuje sa množstvo cholesterolu, najmä súvisiace s proteínom, triglyceridmi, neesterifikovanými mastnými kyselinami. U starších a senilných ľudí sa zvyšuje obsah cholesterolu a triglyceridov v lipoproteínoch s nízkou a veľmi nízkou hustotou, zatiaľ čo v lipoproteínoch s vysokou hustotou sa nemení. U ľudí vo veku 60-74 rokov sa zvyšuje obsah aterogénnych lipoproteínov, nízko a veľmi nízkohustotných lipoproteínov v krvi a tkanivách. Veľmi dôležité pri vzniku porúch metabolizmu lipidov počas starnutia je znížená aktivita lipoproteínovej lipázy, posuny v pomere procesov syntézy a rozkladu triglyceridov, cholesterol, zhoršené oxidačné procesy v metabolizme lipidov, akumulácia peroxidov lipidov v tkanivách a zhoršená hormonálna regulácia lipogenézy a lipolýzy.

Bazálna rýchlosť metabolizmu u starších a starších ľudí sa neustále znižuje. Senilný organizmus sa stáva citlivejším na nedostatok kyslíka. Pri starnutí sa rýchlosť dýchania mnohých tkanív (myokard, mozog, obličky, atď.) Znižuje, intenzita nielen oxidácie klesá, ale aj fosforylácia, počet mitochondrií v bunkách klesá, čo obmedzuje schopnosť buniek tvoriť makroergné zlúčeniny. Spolu s inhibíciou respirácie tkaniva v mnohých tkanivách sa zvyšuje intenzita glykolýzy, aktivuje sa oxidačný stupeň fosfátovej cesty pentózy a intenzita jej neoxidačného štádia sa znižuje. Celý komplex zmien metabolizmu a energie počas starnutia obmedzuje funkčné schopnosti buniek a orgánov a prispieva k rozvoju ich nedostatočnosti pri zvýšenom zaťažení.

Poruchy metabolizmu a energie sa stanovujú na základe výsledkov štúdií krvných zložiek, moču, iných biologických tekutín, materiálu získaného počas biopsie atď. Celkové hodnotenie metabolických a energetických porúch sa môže uskutočniť stanovením bazálnej metabolickej rýchlosti, rovnováhy dusíka (pozri metabolizmus dusíka), veľkosť respiračného koeficientu, zmeny v acidobázickej rovnováhe (acidobázická rovnováha) a iné parametre. Podrobnejšie informácie sú získané zo štúdií koncentrácie normálnych a patologických koncentrácií jednotlivých metabolitov, ktoré sa v normálnom stave zvyčajne netvoria alebo nie sú prítomné v biologických tekutinách. Lokalizácia porúch orgánov, hĺbka poškodenia bunkovej štruktúry a povaha fermentopatie umožňujú posúdiť štúdie spektra enzýmov a aktivity sérových enzýmov. Stupeň diskoordinácie regulačných metabolických a energetických procesov sa môže hodnotiť skúmaním aktivity a koncentrácie hormónov, mediátorov, prostaglandínov, cyklických nukleotidov atď.

Poruchy metabolickej stálosti, ktoré svedčia o zmenách v jej neuroendokrinnej regulácii, ktoré sú stanovené biochemickou analýzou krvi, teda nachádzajú priamym spôsobom. Informácie o intracelulárnych metabolických procesoch, založené na údajoch z biochemickej analýzy krvi, však môžu byť iba nepriame. V niektorých prípadoch je možné vykonať objasnenie pri skúmaní materiálu získaného biopsiou orgánov alebo tkanív. Štúdium krvných buniek (leukocytov, erytrocytov) ako modelových bunkových systémov môže byť zdrojom ďalších nepriamych údajov. Pri hodnotení metabolických posunov v ts.n.s. Mimoriadne dôležitá je biochemická a cytologická analýza mozgovomiechového moku.

Liečba metabolických a energetických ochorení je založená na výbere vhodnej diéty, hormonálnej terapie, použitia látok, ktoré majú výraznú afinitu k jednotlivým endokrinným žliazam, parenterálnej výžive, špecifickej terapii ochorenia, ktorá je primárnou príčinou metabolických porúch. Liečba metabolických a energetických porúch pri molekulárnych ochoreniach je okrem diétnej terapie symptomatická. Kardinálne riešenie problému liečby týchto ochorení je spojené predovšetkým s úspechom genetického inžinierstva (genetické inžinierstvo) a riadenej regulácie aktivity enzýmov.

Všeobecné princípy na korekciu zhoršeného metabolizmu a energie u detí sú nasledovné: najúčinnejšou metódou obnovenia zhoršeného metabolizmu a energie u detí je diétna terapia; enzýmová terapia a indukcia mnohých enzýmov podávaním hormónov kôry nadobličiek, štítnej žľazy, ako aj niektorých liekov a vitamínov; akýkoľvek zásah do metabolických procesov chorého dieťaťa sa má monitorovať pomocou vhodných biochemických testov.

Hlavným spôsobom prevencie metabolických a energetických porúch je vedecky podložené kvalitatívne a kvantitatívne zloženie, obohatené o všetky stopové prvky, tzv. Vyvážená výživa, ochrana životného prostredia pred prenikaním toxických látok do neho, prevencia infekčných chorôb, stresových situácií, optimálnej práce a odpočinku., V prípadoch endogénnych porúch (molekulárne ochorenia) je veľmi dôležitá včasná diagnostika a diétna prevencia.

Metabolizmus a energia u detí. Anabolické procesy sú v plodoch v posledných týždňoch tehotenstva výrazne aktivované. Ihneď po narodení dochádza k aktívnej adaptácii metabolizmu na prechod k dýchaniu atmosférickým kyslíkom. U dojčiat av prvých rokoch života je maximálna intenzita metabolizmu a energie a potom dochádza k miernemu poklesu bazálnej metabolickej rýchlosti.

V ranom detstve sa často vyvíjajú rôzne infekcie a poruchy príjmu potravy, poruchy homeostázy, toxický syndróm, dehydratácia (pozri Dehydratácia tela), acidóza a nedostatok proteínovej energie. Porušenie anabolických procesov sa prejavuje retardáciou rastu, ktorá môže byť spôsobená nedostatočnou sekréciou somatotropného hormónu, nanizmu, hypotyreózy, ako aj hypovitaminózy (pozri nedostatok vitamínov), Rahitu, chronických zápalových procesov. Infekčné ochorenia, ktoré sa vyskytujú s poškodením nervového systému, vedú k zhoršenému metabolizmu lipidov, najmä k procesu myelinizácie mozgu, čo spôsobuje oneskorenie neuropsychického vývoja dieťaťa. Väčšina dedičných metabolických ochorení sa prejavuje v detstve a v ranom detstve (pozri Dedičné ochorenia, Fermentopatia). Medzi najčastejšie patologické stavy metabolizmu lipidov patria také stavy ako obezita, ako aj hyperlipoproteinémia, ktoré sú rizikovými faktormi koronárnych srdcových ochorení a hypertenzie. Porušenie genetickej kontroly syntézy imunoglobulínov môže spôsobiť rozvoj ochorení imunodeficiencie (pozri Imunopatológia). Nestabilita regulácie metabolizmu sacharidov v ranom detstve vytvára predpoklady pre výskyt hypoglykemických reakcií, acetonemického zvracania. Včasný výskyt juvenilného diabetes mellitus (pozri diabetes mellitus). Príčinou metabolických porúch u detí je často nedostatok mikroživín.

V pubertálnom období (puberta) dochádza k novému preskupeniu metabolizmu, ku ktorému dochádza pod vplyvom pohlavných hormónov (pohlavných hormónov).

Poznamenáva sa tzv. Pubertálny rastový spurt spôsobený pôsobením pohlavných hormónov. Rastový hormón nehrá významnú úlohu v procese zrýchľovania pubertálneho rastu, v každom prípade sa jeho koncentrácia v krvi počas tohto obdobia nezvyšuje. Nepochybným stimulačným účinkom na metabolizmus v období puberty je aktivácia funkcie štítnej žľazy. Predpokladá sa tiež, že počas puberty (Puberta) klesá intenzita lipolytických procesov.

Regulácia homeostázy sa stáva najstabilnejšou v adolescencii, preto sa v tomto veku takmer nevyskytujú závažné klinické syndrómy spojené s dysreguláciou metabolizmu, iónovým zložením telesných tekutín a acidobázickou rovnováhou.

Bibliografia: Berkovich EM Energetický metabolizmus v zdraví a chorobách, M., 1964; Buznik I.M. Energetický metabolizmus a výživa, M., 1978, bibliogr. Vanyushin B.F. a Berdyshev GD Molekulárne genetické mechanizmy starnutia, M., 1977; Veltishchev Yu.E., Ermolaev MV, Ananenko A.A. a Knyazev Yu.A. Metabolizmus u detí, M., 1983; Davidov I.M. Všeobecná ľudská patológia. M., 1969; Regulácia metabolických procesov, trans. od French., M., 1970; McMurray U. Metabolizmus u ľudí, trans. S angličtinou, M., 1980; Metzler, D.E. Biochémia, trans. z angličtiny, t. 1-3, M., 1980; Nyosholm E. a Start K. Regulácia metabolizmu, trans. od English, M., 1977.

Čo pomáha injekcie a tablety Milgamma: návod na použitie

Čo je močová diastáza: norma, dôvody pre zvýšenie a interpretáciu analýzy