Presnova

Presnova je proces kemičnih transformacij hranil, ki vstopajo v naše telo. Presnova v preprostih besedah ​​je, ko telo razgradi hrano, ki smo jo zaužili v majhne sestavine, in iz njih zgradi nove molekule našega telesa.

Izraz Metabolizem je nastal iz grške besede "Metabole", kar pomeni "sprememba" ali "transformacija". Preveč te besede sama po sebi vključuje - in hormonske lastnosti in značilnosti telesa in neposredno odvisnost telesa od števila kalorij, ki jih porabite. Zato, da pojasnimo, se lotimo vsega, kar je v redu.

Kaj je metabolizem in kako ga izboljšati

Prvič, tisti, ki se ukvarjajo z "kompetentno" izgubo teže, morajo razmišljati o presnovi. Ko govorimo grobo, vendar razumljivo, je metabolizem nekakšna peč, katere moč določa hitrost gorenja naših kalorij. Visoka raven metabolizma na splošno deluje čudežno - zmanjšuje količino sovražnih kalorij na takšno stanje, da se telo začne hraniti z lastnimi rezervami. Torej gre maščoba.

Kaj je presnova?

RMR (Resting Metabolic Rate) - število kalorij, ki je dovolj za podporo vitalnim funkcijam telesa. Za vsakega posameznika je ta indikator individualen - to je zgolj genetska resničnost.

Naslednji bistveni del metabolizma je telesna masa in mišična masa. Tu je neposredna odvisnost enega od drugega - višja mišična masa - višji metabolizem in obratno. Zakaj bi? Ja, samo pol kilograma mišic "uniči" 35-50 kalorij na dan. Enaka količina maščobe prihrani samo 5-10 kalorij.

Komponenta številka 3 - vaša ščitnica. Zato je dragocen nasvet za tiste, ki so starejši od 30 let, zato je smiselno, da se obrnete na zdravnika in opravite vse teste za hormone + ultrazvok ščitnice. Da ima neposredno fuzijo na presnovo in kurjenje maščob.

Anabolizem in katabolizem

Dva enako pomembna koncepta, ki sta neposredno povezana z zdravim metabolizmom.

Anabolizem - niz kemijskih procesov, odgovornih za tkiva, celice vašega telesa, njihov razvoj in sintezo aminokislin.

Katabolizem - cepitev molekul hrane za njihovo kasnejšo pretvorbo v energijo vašega telesa.

To je energija, ki izhaja iz katabolizma in je potrebna za polno življenje organizma.

Torej, kako resnično uporabljate vgrajeno maščobo v pravi smeri? Ja, na splošno ni vse težko.

Začetna faza - postavite se pred ogledalo, ovrednotite sebe objektivno in določite vrsto telesne zgradbe - to je tisto, s čimer je neposredno povezan metabolizem in v bistvu prvi korak, da začnete kontrolirati svoj stroj za izgorevanje maščob.

Vsi smo različni, vendar se večina znanstvenikov strinja s tremi vrstami struktur človeških teles:

Ectomorph

Ima majhno telo;

Oblika prsnega koša je ploska;

Mišično maso je zelo težko pridobiti;

Zelo hitra presnova.

Če ste »suh« ectomorph, potem obstaja potreba po uživanju velikega števila kalorij. In tu je majhna nedvomna radost - ectomorph mora jesti pred spanjem, da deaktivira procese katabolizma. Skoraj vse fizične napore v ectomorphs je treba usmeriti na določene mišične skupine. Lepo bi bilo uporabljati športne prehranske dodatke.

Mesomorph

Zgradba je atletska, atletska;

Oblika telesa je pravokotna;

Mezomorfi so običajno zelo močni;

Ne doživljajte težav z izgradnjo mišic;

Lahko se pojavijo težave s prekomerno telesno težo.

Nimate težav z gradnjo mišic, kot tudi z gradnjo odvečne maščobe. To ni dobro - vedno se morate prepričati, da jeste in v kakšni količini. To pomeni, da je za mezomorfe pomembna pravilno izbrana prehrana. Tam tudi ne more storiti brez rednega kardio.

Endomorph

Okrogla oblika slike;

In masa mišic in maščobe raste, kot pravijo, "z bang";

Imajo težave pri izgubi teže;

Za endomorfe je najpomembnejša beljakovinska prehrana, izračunana iz kalorij + redno kardio trening - tek, kolesarjenje in hoja.

Naslednja faza je obravnava konceptov, ki izhajajo iz zgoraj navedenega - hitre in počasne presnove.

Počasen metabolizem - izražen v visokem apetitu in pomanjkanju želje po gibanju in aktivnem športu. Najprej je pomembno spremeniti prehrano in prehranjevalne navade na splošno. Potem bo rezultat lažje vzdrževati telesno aktivnost.

Hitri metabolizem - nasprotno, izraža se v želji, da bi jedli manj in se premaknili več. Takšni ljudje so pogosto žalostni zaradi dejstva, da je kljub naporom težko pridobiti mišično maso. Ljudje s hitrim metabolizmom potrebujejo ustrezno, visoko kalorično dieto in izdelan sistem usposabljanja, ki pretvarja prejeto energijo v pravo smer.

Zadnja faza. Umirjanje in uporaba presnovnih procesov v telesu pametno.

Od česa je odvisna presnova?

1. Starost, teža, višina, spol, telo (preberite o tipih telesa, glej zgoraj);

2. Prehrana, vadba (in njihova pravilna kombinacija glede na vrsto telesne strukture);

3. zdravstveno stanje (stabilno hormonsko ozadje, ki ga pregleda zdravnik-endokrinolog);

4. Duševno zdravje (pomanjkanje stresa in drugih psihotičnih dejavnikov).

Presnovni procesi v maščobnem tkivu so neverjetno počasni v primerjavi s presnovo v mišičnem tkivu. Tisti, ki resnično imajo težave s prekomerno težo, potrebujejo manj energije, vendar še vedno jedo več, kot je potrebno. Ta dodatna "zaužita" energija se ne porabi, temveč hitro gre v maščobne "rezerve" našega telesa - in kje drugje bi jo lahko dali? Seveda, s tako presnovo, da izgubijo težo ni mogoče.

Presežek maščobe, ki prodre v notranje organe, vpliva na stabilnost endokrinega sistema in pretrese naše hormone. Pri ženskah, na primer, prekomerna telesna maščoba povzroča zamude ali trajne napake cikla. Obstaja verjetnost razvoja presnovnega sindroma.

Kaj je presnovni sindrom?

To je stanje, pri katerem podkožna maščoba povzroča hude kršitve notranjih presnovnih procesov - lipidov in ogljikovih hidratov. To je primer, v katerem se oseba dobesedno "nabrekne" iz vsega. Obstajajo težave s srcem in arterijska hipertenzija. Pritisk in količina sladkorja v krvi močno narašča.

Vendar je treba opozoriti, da se vsi ti simptomi ne nanašajo na presnovni sindrom, če so kazalci vaše telesne zgradbe (velikost pasu in teža) normalni. Čeprav je tudi v tem primeru potreben obisk zdravnika.

Kako pospešiti vaš metabolizem, da izgubijo težo?

Nehaj se norčevati!

Odstranite iz prehrane maščobe in preproste ogljikove hidrate (čokolada, kruh, pecivo, maslo itd.)

Omejite beljakovine z nizko vsebnostjo maščob (piščančje prsi, mleko, jajčni beljak) in vlakna (sadje, zelenjava). Tako boste končno izboljšali vaš metabolizem in pospešili vašo presnovo.

Zmanjšajte ogljikove hidrate - nasprotno, upočasnijo presnovo.

Presnova in energija

Izmenjava materialov in energije

Kombinacija procesov transformacije snovi in ​​energije, ki se pojavljajo v živih organizmih, ter izmenjava snovi in ​​energije med organizmom in okoljem. Presnova in energija sta osnova življenjske aktivnosti organizmov in je eden najpomembnejših specifičnih znakov žive snovi, ki ločuje živo od nežive. V metabolizmu ali presnovi, ki je zagotavljala najbolj zapleteno regulacijo na različnih ravneh, je bilo vključenih več encimskih sistemov. V procesu metabolizma se snovi, ki vstopajo v telo, pretvorijo v lastne telesne snovi tkiv in v končne izdelke, ki se odstranijo iz telesa. Med temi transformacijami se energija sprosti in absorbira.

Celični metabolizem opravlja štiri glavne specifične funkcije: izločanje energije iz okolja in pretvorbo v energijo visokoenergetskih (visokoenergijskih) spojin v količini, ki zadostuje za zadovoljevanje vseh energetskih potreb celice; nastajanje eksogenih snovi (ali pripravljanje) vmesnih produktov, ki so predhodniki visoko molekularnih komponent celice; sinteza beljakovin (beljakovine), nukleinske kisline (nukleinske kisline), ogljikovi hidrati (ogljikovi hidrati), lipidi (lipidi) in druge celične sestavine iz teh predhodnih sestavin; sinteza in uničenje posebnih biomolekul, katerih nastanek in propad sta povezana s specifičnimi funkcijami celice.

Da bi razumeli bistvo metabolizma in energije v živi celici, moramo upoštevati njeno energetsko izvirnost. Vsi deli celice imajo približno enako temperaturo, t.j. celica je izotermična. Različni deli celice se malo razlikujejo po pritisku. To pomeni, da celice kot vir energije ne morejo uporabljati toplote pri konstantnem tlaku se lahko delo opravi le, ko se toplota prenese iz bolj ogrevane cone v manj ogreto. Tako se lahko živa celica obravnava kot izotermični kemični stroj.

Z vidika termodinamike so živi organizmi odprti sistemi, saj z okoljem izmenjujejo tako energijo kot materijo in hkrati preoblikujejo oba. Vendar pa živi organizmi niso v ravnotežju z okoljem in se zato lahko imenujejo neravnotežni odprti sistemi. Vendar pa se opazne spremembe v kemični sestavi telesa v določenem časovnem obdobju ne pojavijo. Vendar to ne pomeni, da kemikalije, ki sestavljajo telo, niso podvržene nobenim spremembam. Nasprotno, stalno in dokaj intenzivno se posodabljajo, kar je mogoče oceniti po stopnji vključenosti kompleksnih snovi v telo stabilnih izotopov in radionuklidov, vnesenih v celico kot del enostavnejših predhodnih snovi. Navidezna konstantnost kemijske sestave organizmov je pojasnjena s ti stacionarnim stanjem, tj. takšno stanje, v katerem je hitrost prenosa snovi in ​​energije iz medija v sistem popolnoma uravnotežena s hitrostjo njihovega prenosa iz sistema v medij. Tako je živa celica neravnotežni odprti stacionarni sistem.

Glede na obliko celic, pridobljenih iz okolja ogljika in energije, jih lahko razdelimo v velike skupine. Glede na obliko proizvedenega ogljika so celice razdeljene na avtotrofno - „samo-hranjenje“, pri čemer se kot edini vir ogljika uporablja ogljikov dioksid (ogljikov dioksid, ogljikov dioksid) CO.2, iz katerih so sposobni zgraditi vse spojine, ki vsebujejo ogljik, ki jih potrebujejo, in za heterotrofne - "hranjenje na račun drugih", ki ne morejo absorbirati CO2 in sprejem ogljika v obliki relativno kompleksnih organskih spojin, kot je npr. Glukoza. Odvisno od oblike porabljene energije, lahko celice postanejo fototrofi - neposredno z uporabo energije sončne svetlobe, in kemotrofi - živijo zaradi kemične energije, ki se sprosti med redoks reakcijami (glej dihalno tkivo). Velika večina avtotrofnih organizmov so fototrofi. To so zelene celice višjih rastlin, modro-zelene alge, fotosintetične bakterije. Heterotrofni organizmi se najpogosteje obnašajo kot kemotrofi. Vse živali, večina mikroorganizmov, ne-fotosintetičnih rastlinskih celic, so heterotrofi. Izjema je majhna skupina bakterij (vodik, žveplo, železo in denitrifikacija), ki so kemotrofi v obliki uporabljene energije, hkrati pa se ogljik uporablja kot vir ogljika.2, t.j. na tej podlagi jih je treba imenovati avtotrofi.

Heterotrofne celice lahko po drugi strani razdelimo v dva velika razreda: aerobe, ki kot končni akceptor elektrona uporabljajo kisik, in anaerobi, kjer so druge snovi takšni akceptorji. Mnoge celice - fakultativni anaerobi - lahko obstajajo v aerobnih in anaerobnih pogojih. Druge celice - obvezni anaerobi - absolutno ne morejo uporabljati kisika in celo umreti v njegovi atmosferi.

Glede na medsebojno razmerje organizmov v biosferi kot celoto je mogoče opaziti, da so v smislu prehrane vsi povezani nekako drug z drugim. Ta pojav imenujemo sintrofija (skupna moč). Fototrofi in heterotrofi se medsebojno hranijo. Prvi, ki so fotosintetični organizmi, nastanejo iz CO, ki jih vsebuje atmosfera2 organske snovi (npr. glukoza) in sproščajo kisik v ozračje; slednji uporabljajo glukozo in kisik v procesu lastne presnove in vrnejo CO v ozračje kot končni produkt presnove2. Ta cikel ogljika v naravi je tesno povezan z energetskim ciklom. Sončna energija se pretvarja med fotosintezo v kemično energijo reduciranih organskih molekul, ki jih heterotrofi uporabljajo za pokrivanje svojih energetskih potreb. Kemična energija, ki jo prejmejo heterotrofi, zlasti višji organizmi, iz okolja se delno pretvori neposredno v toploto (vzdrževanje konstantne telesne temperature), delno pa tudi v druge oblike energije, povezane z opravljanjem različnih vrst dela: mehansko (krčenje mišic), električno (prenašanje) živčni impulz), kemični (biosintetični procesi, ki se pojavljajo pri absorpciji energije), delo, povezano s prenosom snovi skozi biološke membrane (žleze, črevesje, ledvice itd.). Vse te vrste dela se lahko kumulativno upoštevajo pri proizvodnji toplote.

Obstaja ena bistvena razlika med metabolizmom in energetskim metabolizmom. Zemlja ne izgubi in ne prejme znatne količine snovi. Snov v biosferi se izmenjuje v zaprtem krogu in tako naprej. ponovno uporabljen. Energija se izmenjuje drugače. Ne kroži v zaprtem krogu, ampak se delno razprši v vesolje. Zato je za ohranjanje življenja (življenja) na Zemlji potreben stalen dotok sončne energije. Za 1 leto v procesu fotosinteze na svetu absorbira približno 10 21 kalorij sončne energije. Čeprav predstavlja le 0,02% celotne energije Sonca, je neizmerno večja od energije, ki jo uporabljajo vsi stroji, ki jih ustvarijo človeške roke. Količina snovi, ki sodeluje v tokokrogu, je enako velika. Tako je letni promet z ogljikom 33․10 9 t.

Drug element, ki ni nič manj pomemben za žive organizme kot ogljik, je dušik. Potreben je za sintezo beljakovin in nukleinskih kislin. Glavna rezerva dušika na Zemlji je ozračje, skoraj 4 /5 sestavljen iz molekularnega dušika. Zaradi kemične inertnosti atmosferskega dušika pa ga večina živih organizmov ne asimilira. Samo bakterije, ki vežejo dušik, lahko obnovijo molekularni dušik in ga tako prevedejo v vezano stanje. Zavezan dušik v naravi omogoča neprekinjeno kroženje. Zmanjšan dušik, ki vstopa v zemljo v obliki amoniaka kot produkt živalskega metabolizma ali ga tvorijo bakterije, ki vežejo dušik, oksidirajo mikroorganizmi v tleh na nitrite in nitrate, ki se iz tal prenesejo v višje rastline, kjer se reducirajo v aminokisline (aminokisline), amoniak in nekatere druge izdelke, ki vsebujejo dušik.. Te spojine vstopajo v telo živali, ki jedo rastlinsko hrano, nato se telo plenilcev, ki jedo rastlinojedce, in še vedno v obnovljeni obliki, vrnejo v noč, po kateri se celoten cikel ponovi.

Bruto (celotna) presnova snovi in ​​energije. Zakoni ohranjanja snovi in ​​energije so služili kot teoretična osnova za razvoj najpomembnejše metode preučevanja metabolizma in energije - vzpostavitev ravnotežij, tj. določiti količino energije in snovi, ki vstopajo v telo in jo zapuščajo v obliki toplote in končnih produktov presnove. Za določitev ravnovesja snovi so potrebne dovolj natančne kemijske metode in poznavanje načinov, kako se različne snovi sproščajo iz telesa. Znano je, da so glavne živilske snovi beljakovine, lipidi in ogljikovi hidrati. Za določitev vsebnosti beljakovin v živilih in razkrojnih produktov je praviloma dovolj, da določimo količino dušika skoraj vsi živilski dušik je v beljakovinah, vključno z v nukleoproteinih; Neznatno količino dušika v sestavi nekaterih lipidov in ogljikovih hidratov lahko zanemarimo v poskusih za določanje ravnovesja dušika. Določanje lipidov in ogljikovih hidratov v hrani zahteva posebne metode, saj je za končne produkte metabolizma lipidov in ogljikovih hidratov to skoraj izključno CO t2 in vodo.

Pri analizi končnih produktov presnove je treba upoštevati načine njihove izolacije od telesa. Dušik se večinoma izloča z urinom, pa tudi v blatu in v majhnih količinah skozi kožo, lase, nohte (gl. Metabolizem dušika). Ogljik se sprosti skoraj izključno v obliki CO.2 skozi pljuča, nekaj pa se izloči z urinom in blatom. Vodik se izloči kot H2Večinoma z urinom in skozi pljuča (vodna para), pa tudi skozi kožo in z blatom.

Energetska bilanca se določi na podlagi vnosa kalorij živilskih snovi in ​​količine sproščene toplote, ki jo je mogoče izmeriti ali izračunati. Upoštevati je treba, da se lahko kalorična vrednost, pridobljena s sežiganjem snovi v kalorimetrični bombi, razlikuje od vrednosti fiziološke kalorične vrednosti, ker Nekatere snovi v telesu ne gorijo popolnoma in tvorijo končne produkte presnove, ki so sposobni nadaljnje oksidacije. Prvič, to se nanaša na beljakovine, katerih dušik se sprošča iz telesa predvsem v obliki sečnine, ki ohranja potencialno kalorično oskrbo. Pomembna količina, ki označuje značilnosti presnove posameznih snovi, je respiratorni koeficient (DK), ki je numerično enak razmerju med prostornino izdihanega CO2 na količino, ki je absorbirana Oh2. Kalorična vrednost, DK in količina proizvedene toplote, izračunana na 1 l porabljene O2 različne snovi. Fiziološka kalorična vrednost (v kcal / g) je 4,1 za ogljikove hidrate; lipidi - 9,3; beljakovine - 4,1; količina proizvedene toplote (v kcal na 1 l porabljene O2) za ogljikove hidrate - 5,05; lipidi - 4,69; beljakovine - 4,49.

Intenzivnost presnove in energije lahko določimo z neposrednimi in posrednimi metodami. Pri direktnih metodah, z uporabo velikega kalorimetra, s pomočjo najfinejših meritev temperature, določajo sproščanje toplote, hkrati pa se doseže popolna določitev ravnotežja posameznih hranil. Pri posrednih metodah, veliko enostavnejših, se izmerijo le posamezni parametri izmenjave, najpogosteje porabljena količina.2 in izbrano S2 za določen čas in poleg tega za oceno intenzivnosti presnove beljakovin določite količino dušika, sproščenega v tem času z urinom. Ker je vsebnost dušika v beljakovinah približno konstantna in znaša povprečno 16 g na 100 g beljakovin, 1 g sproščenega dušika ustreza 6,25 1 beljakovine, vključene v presnovo. Če poznate količino beljakovin, ki se presnavljajo med poskusom, izračunajte, koliko O2 prešla na oksidacijo beljakovin in koliko CO2 sproščene zaradi beljakovin. Te količine se odštejejo od skupne O2 in CO2, merjeno med izkušnjo. Rezultat je tako imenovani ne-proteinski O2 in CO2. Iz njihovih razmerij najdemo neproteinski DK. Z uporabo podatkov iz tabele 1 najdemo največjo ne-proteinsko DK proizvodnjo toplote zaradi ne-beljakovinskih snovi in ​​deleža ogljikovih hidratov in lipidov v tej proizvodnji toplote. Tako na podlagi podatkov o količini absorbiranega O2, izdihan CO2 in dušik, ki se izloči v urinu v določenem časovnem obdobju, lahko izračunamo proizvodnjo toplote in določimo količine beljakovin, ogljikovih hidratov in lipidov, kataboliziranih v tem obdobju.

Vrednosti koeficienta dihanja, proizvodnje toplote in ekvivalenta kalorij, kisika pri zaužitju mešanice lipidov in ogljikovih hidratov različne sestave

| Velikost | Delež proizvodnje toplote (v | Količina proizvodnje toplote, | |

| dihal %) preračunano za 1 l |

| (DK) |. T na račun | zaradi lipidov | ekvivalenta kalorij (kcal |. t

| 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 |

Vpliv različnih pogojev na presnovo in energijo. Intenzivnost izmenjave, merjena s skupno porabo energije, se lahko spreminja glede na številne pogoje in predvsem na fizično delo. V stanju popolnega počitka pa se presnova in energija ne ustavita, za zagotovitev stalnega delovanja notranjih organov, ohranjanje mišičnega tonusa itd. Se porabi določena količina energije.

Da bi ocenili posamezne značilnosti izmenjave, se določitev intenzivnosti izmenjave izvede v standardnih pogojih: s popolnim fizičnim in duševnim počitkom, v ležečem položaju, najmanj 14 ur po zadnjem obroku, pri sobni temperaturi, kar zagotavlja občutek udobja. Nastala vrednost se imenuje glavna izmenjava. Pri mladih moških je osnovna presnova 1300-1600 kcal / dan. (1 kcal na 1 kg telesne mase na uro). Pri ženskah je bazalni metabolizem 6-10% nižji kot pri moških. S starostjo (od 5. leta starosti) se bazalni metabolizem stalno zmanjšuje (od 52,7 kcal / m 2 / h pri šestletnih dečkih do 34,2 kcal / m 2 / h pri moških, starih od 75 do 79 let). Z zvišanjem telesne temperature za 1 ° se osnovna presnova pri ljudeh poveča za približno 13%. Povečanje intenzivnosti bazalnega metabolizma je opaziti tudi, ko temperatura okolice pade pod udobno. Ta proces prilagajanja (kemijska termoregulacija) je povezan s potrebo po ohranjanju konstantne telesne temperature.

Pri primerjavi osnovnega metabolizma pri ljudeh z različno telesno maso je bilo ugotovljeno, da se bazalni metabolizem poveča s povečanjem telesne velikosti (vendar ne sorazmerno z njegovo maso). BpribližnoOd glavne izmenjave do velikosti telesne površine opazimo večjo skladnost, saj Površina telesa v veliki meri določa izgubo toplote telesa skozi prevodnost in sevanje.

Fizična aktivnost ima odločilen vpliv na količino metabolizma in energije. Bazalni metabolizem v primeru intenzivne fizične obremenitve je lahko 10-krat višji od prvotne osnovne presnove in v zelo kratkih časih (na primer pri kratkih razdaljah) tudi do 100-krat. Celotna dnevna potreba organizma za kalorijami je najprej določena z naravo opravljenega dela (tabela 2).

Normalne dnevne potrebe po energiji za mestno prebivalstvo, odvisno od vrste dejavnosti (podatki Inštituta za prehrano, Akademija za medicinske znanosti ZSSR)

| Paul Skupine delovne intenzivnosti in dnevne potrebe po energiji |

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

| Ženske | 2200-2400 kcal | 2350-2550 kcal | 2500-2700 kcal | 2900–3150 kcal |

Opomba: Skupina 1: delavci v znanju; operaterji, ki uporabljajo sodobno tehnologijo; zaposlenih, katerih delo ni povezano s stroški fizičnega dela. 2. skupina: komunikacijski delavci, prodajalci, medicinske sestre, bolnišnice, vodniki, šivilje itd. 3. skupina: strojniki, tekstilni delavci, čevljarji, prevozniki, delavci za pranje perila, poštarji itd. 4. skupina: delavci netehničnega dela, rudarje, rudarje, gradbene delavce, metalurge itd.

Na presnovo in energijo pomembno vpliva posebna lastnost živilskih snovi, ki se imenuje njihovo specifično dinamično delovanje (DM). Ugotovljeno je bilo, da se po prehranjevanju s hrano telesni prenos toplote poveča za količino, ki je večja od števila kalorij, ki jih vsebuje sprejeta hrana. Ta lastnost je različna za različna hranila in jih imenuje posebej dinamično delovanje. Najvišji SDD so beljakovine. Šteje se, da jemanje beljakovin s potencialno kalorično vrednostjo 100 kcal poveča bazalno presnovo do 130 kcal, to pomeni, da je SDS beljakovine 30%. SDD ogljikovih hidratov in maščob je v 4-6%. Mehanizem diabetesa ni le v tem, da vnos hrane spodbuja delovanje prebavnega aparata, saj se sladkorna bolezen, kot so aminokisline, kaže tudi pri intravenski uporabi. Vpliv prehrambenih izdelkov na vmesno presnovo je treba obravnavati kot glavni mehanizem SDD. Izračuni so tako pokazali, da je količina kalorij, porabljenih za tvorbo 1 mol ATP med presnovo beljakovin, približno 30% višja kot pri presnovi maščob in ogljikovih hidratov.

Vmesna presnova. Sklop kemičnih transformacij snovi, ki se pojavijo v telesu, od trenutka, ko vstopijo v kri, do sproščanja končnih produktov metabolizma iz telesa, se imenuje vmesna ali intersticijska presnova (vmesna presnova). Vmesni metabolizem lahko razdelimo na dva procesa: katabolizem (disimilacijo) in anabolizem (asimilacijo). Katabolizem se nanaša na encimsko cepitev relativno velikih organskih molekul, ki se praviloma izvajajo v višjih organizmih z oksidacijskim načinom. Katabolizem spremlja sproščanje energije, ki jo vsebujejo kompleksne strukture organskih molekul, in njeno shranjevanje v obliki energije fosfatnih vezi ATP. Anabolizem je encimska sinteza sestavin velikih molekularnih celic, kot so polisaharidi, nukleinske kisline, beljakovine, lipidi in nekateri njihovi biosintetični predhodniki iz enostavnejših spojin. Anabolični procesi se pojavljajo pri porabi energije. Katabolizem in anabolizem se pojavita v celicah hkrati in sta neločljivo povezana. V bistvu jih ne smemo obravnavati kot dva ločena procesa, temveč kot dve strani enega skupnega procesa - metabolizma, v katerem se transformacije snovi tesno prepletajo s transformacijami energije.

Podrobna analiza presnovnih poti kaže, da je razgradnja glavnih hranil v celici serija zaporednih encimskih reakcij, ki tvorijo tri glavne stopnje katabolizma. V prvi fazi se velike organske molekule razdelijo v svoje specifične strukturne bloke. Tako se polisaharidi razgradijo na heksoze ali pentoze, beljakovine na aminokisline, nukleinske kisline na nukleotide in nukleozide, lipide na maščobne kisline, glicerol in druge snovi. Vse te reakcije potekajo predvsem hidrolizno (glej Hydrolysis) in količina sproščene energije v tej fazi je zelo majhna - manj kot 1%. V drugi fazi katabolizma se oblikujejo celo enostavnejše molekule, število njihovih vrst pa se bistveno zmanjša. Zelo pomembno je, da se v drugi fazi oblikujejo proizvodi, ki so skupni za presnovo različnih snovi. Ti izdelki so ključne spojine, ki so, tako kot so, vozlišča, ki povezujejo različne presnovne poti. Take spojine vključujejo, na primer, piruvat (piruvična kislina), ki se tvori med razgradnjo ogljikovih hidratov, lipidov in mnogih aminokislin; acetil CoA; združevanje katabolizma maščobnih kislin, ogljikovih hidratov in aminokislin; α-ketoglutarno kislino, oksaloacetat (oksaloocetno kislino), fumarat (fumarno kislino) in sukcinat (jantarno kislino), ki so nastali iz različnih aminokislin itd. kisline (terminalna oksidacija, cikel citronske kisline, Krebsov cikel). V tej fazi se vsi produkti sčasoma oksidirajo v CO.2 in vodo. Skoraj vsa energija se sprosti v drugi in tretji fazi katabolizma.

Proces anabolizma poteka tudi skozi tri stopnje. Izhodiščni materiali za to so tisti izdelki, ki se transformirajo v tretji fazi katabolizma. Torej je tretja faza katabolizma hkrati prva, začetna faza anabolizma. Reakcije, ki se odvijajo na tej stopnji, služijo kot dvojna funkcija. Po eni strani sodelujejo v zaključnih fazah katabolizma, po drugi strani pa služijo tudi za anabolične procese, ki dobavljajo prekurzorske snovi za naslednje stopnje anabolizma. Pogosto se te reakcije imenujejo amfibolične. Na tej stopnji se na primer začne sinteza beljakovin. Začetne reakcije tega procesa se lahko štejejo za nastanek nekaterih α-keto kislin. V naslednji, drugi fazi, med reakcijami aminacije ali transaminacije, se te keto kisline pretvorijo v aminokisline, ki se združijo v polipeptidne verige v tretji fazi anabolizma. Zaradi niza zaporednih reakcij se pojavi tudi sinteza nukleinske kisline, lipidov in polisaharidov. Samo v 60-70 letih. 20 v. Pokazalo se je, da poti anabolizma niso preprosta sprememba katabolnih procesov. To je posledica energetskih značilnosti kemijskih reakcij. Nekatere reakcije katabolizma so praktično nepovratne nepremostljive energetske pregrade ovirajo njihov pretok v nasprotni smeri. Med evolucijo so se razvile druge reakcije izogibanja, ki vključujejo energijo visokoenergijskih spojin.

Katabolne in anabolne poti se praviloma razlikujejo in lokalizirajo v celici (celici). Acetat maščobne kisline se na primer oksidira z uporabo mitohondrijskih encimov, medtem ko sintezo maščobnih kislin katalizira drugi encimski sistem, ki ga najdemo v citosolu. To je posledica različne lokalizacije katabolnih in anaboličnih procesov v celici, ki se lahko pojavijo sočasno.

Tako so presnovne poti zelo raznolike. Toda v tej raznolikosti lahko vidimo manifestacijo presenetljive enotnosti, ki je najbolj značilna in specifična lastnost metabolizma. Ta enotnost je sestavljena iz dejstva, da biokemična reakcija od bakterij do najbolj visoko diferenciranega tkiva višjega organizma ni samo zunaj podobna, na primer glede na ravnotežne enačbe in zunanje učinke, temveč tudi popolnoma enaka v vseh podrobnostih. Druga manifestacija te enotnosti je ciklični tok najpomembnejših presnovnih procesov, ki so bili opaženi skozi celotno evolucijsko pot, na primer cikel trikarboksilne kisline, cikel sečnine, pentozna pot itd. Očitno so same biokemične reakcije izbrane in fiksirane med evolucijo in njihov ciklični tok optimalno za zagotavljanje fizioloških funkcij telesa.

Regulacija metabolizma in energije. Celični metabolizem se odlikuje po visoki stabilnosti in hkrati s pomembno variabilnostjo. Obe lastnosti, ki tvorita dialektično enotnost, zagotavljata nenehno prilagajanje celic in organizmov spreminjajočim se pogojem okolja in notranjega okolja. Tako je hitrost katabolizma odvisna od potrebe po energiji v danem trenutku. Podobno je hitrost biosinteze celičnih komponent določena s potrebami tega trenutka. Celica, na primer, sintetizira aminokisline natančno s hitrostjo, ki zadostuje za oblikovanje minimalne količine beljakovin, ki jih potrebuje. Takšna učinkovitost in fleksibilnost metabolizma je možna le, če za njeno regulacijo obstajajo dovolj subtilni in občutljivi mehanizmi. Regulacija presnovnih procesov poteka na različnih stopnjah vse večje kompleksnosti. Najenostavnejša vrsta regulacije vpliva na vse glavne parametre, ki vplivajo na hitrost encimskih reakcij (glejte encimi). Ti parametri vključujejo pH medija (glej indikator vodika), koncentracijo koencima, substrata, reakcijskega produkta, prisotnost aktivatorjev ali inhibitorjev itd. Spreminjanje vsakega lahko poveča ali zmanjša hitrost reakcije. Na primer, kopičenje kislih produktov lahko premakne pH medija preko optimalnega za ta encim in tako upočasni encimski proces. Pogosto je encimski inhibitor sam substrat in njegova prisotnost v visoki koncentraciji lahko povzroči ustavitev reakcije.

Naslednja stopnja regulacije kompleksnih presnovnih procesov se nanaša na multienzimske reakcije, ki predstavljajo strogo zaporedje transformacij in jih katalizira celoten sistem encimov. V takem sistemu obstajajo regulatorni encimi, ki so običajno v začetnih členih reakcijske verige. Regulativni encimi se na splošno zavirajo s končnim produktom dane presnovne sekvence. Torej takoj, ko količina reakcijskega produkta doseže določeno koncentracijo, se njeno nadaljnje tvorjenje ustavi.

Tretja stopnja regulacije presnovnih procesov je genetski nadzor, ki določa hitrost sinteze encimov, ki se lahko zelo razlikuje. Regulacija na ravni gena lahko vodi do povečanja ali zmanjšanja koncentracije nekaterih encimskih beljakovin, sprememb v vrstah encimov (encimi), sprememb v relativni vsebnosti celic v različnih oblikah encima, ki se s kataliziranjem iste reakcije razlikujejo po fizikalno-kemijskih lastnostih.. Nazadnje, v nekaterih primerih je lahko indukcija ali regresija hkrati celotne skupine encimov. Genetsko regulacijo odlikuje visoka specifičnost, učinkovitost in številne možnosti za nadzor presnove. Vendar pa je pri veliki večini celic aktivacija gena počasen proces. Običajno se čas, ki ga potrebuje induktor ali represor, da opazno vpliva na koncentracijo encimov, meri v urah. Zato je ta oblika regulacije neprimerna za tiste primere, kjer je nujna takojšnja sprememba v presnovi.

Pri ljudeh in višjih živalih obstajata še dve ravni, dva mehanizma regulacije metabolizma in energije, ki ju odlikuje dejstvo, da povezujejo metabolizem, ki poteka v različnih tkivih in organih, in ga tako usmerjajo in prilagajajo za opravljanje funkcij, ki so neločljivo povezane s posameznimi celicami. in celo telo. Eden od teh mehanizmov nadzira Endokrini sistem. Hormoni, ki jih proizvajajo endokrine žleze, služijo kot kemični mediatorji, ki spodbujajo ali zavirajo nekatere presnovne procese v drugih tkivih ali organih. Na primer, ko trebušna slinavka začne proizvajati manj insulina, v celice vstopi manj glukoze, kar povzroča številne sekundarne presnovne učinke, zlasti zmanjšanje biosinteze maščobnih kislin iz glukoze in povečanje tvorbe ketonskih teles (ketonskih teles) v jetrih. Rastni hormon (rastni hormon) ima nasprotni učinek insulina.

Druga raven regulacije, ki je značilna za ljudi in višje živali, je živčna ureditev, ki je najvišja stopnja regulacije, njena najbolj popolna oblika. Živčni sistem, zlasti njegovi osrednji deli, opravlja najvišje integrativne funkcije v telesu. Sprejemanje signalov iz okolja in iz notranjih organov, ts.n.s. pretvarja jih v živčne impulze in jih usmerja v organe, spremembo v stopnji presnove, v kateri je trenutno potrebno opraviti določeno funkcijo. Najpogosteje živčni sistem opravlja svojo regulativno vlogo prek endokrinih žlez, krepi ali zavira pretok hormonov v kri. Vpliv čustev na metabolizem je dobro znan, na primer, pred začetkom povečanja presnove in energije pri športnikih, povečane produkcije adrenalina in s tem povezanega povečanja koncentracije glukoze v krvi pri študentih med izpiti, itd. V vseh primerih je regulativni učinek živčnega sistema na presnovo in energijo. zelo smotrno in vedno usmerjeno k najučinkovitejšemu prilagajanju organizma na spremenjene pogoje.

Disbolizem in energija sta osnova za poškodbe organov in tkiv, ki vodijo do pojava bolezni (bolezni). Spremembe, ki se pojavljajo med kemičnimi reakcijami, spremljajo večji ali manjši premiki v postopkih, ki ustvarjajo energijo in absorbirajo energijo. Obstajajo 4 ravni, pri katerih se lahko pojavijo presnovne in energetske motnje: molekularna; celični; organ in tkivo; celostni organizem. Presnovne in energetske motnje na kateri koli od teh ravni so lahko primarne ali sekundarne. V vseh primerih se izvajajo na molekularni ravni, pri kateri spremembe v metabolizmu in energiji vodijo v patološko okvaro telesnih funkcij.

Normalni potek presnovnih reakcij na molekularni ravni je posledica harmonične kombinacije katabolizma in anabolizma. Pri motnjah katabolnih procesov se najprej pojavijo energetske težave, moti se ATP regeneracija in moti dobava začetnih anaboličnih substratov, ki so potrebni za biosintetske procese. Po drugi strani pa poškodbe anaboličnih procesov, ki so primarne ali povezane s spremembami v katabolnih procesih, povzročajo motnje v reprodukciji funkcionalno pomembnih spojin - encimov, hormonov itd. Motnje v različnih povezavah presnovnih verig so neenakomerne. Najpomembnejše, globoke patološke spremembe v katabolizmu se pojavijo, ko je biološki oksidacijski sistem poškodovan med blokado encimov tkivnega dihanja, hipoksije itd. Ali poškodbe mehanizmov spajanja tkivnega dihanja in oksidativne fosforilacije (npr. Disociacija tkivnega dihanja in oksidativne fosforilacije med tirotoksikozo). V teh primerih celice izgubijo glavni vir energije, skoraj vse oksidativne reakcije katabolizma so blokirane ali izgubijo sposobnost, da akumulirajo sproščeno energijo v molekulah ATP. Pri zaviranju reakcij cikla trikarboksilne kisline se proizvodnja energije v procesu katabolizma zmanjša za približno dve tretjini. Ko je normalen potek glikolitičnih procesov (glikoliza, glikogenoliza) moten, se telo ne more prilagoditi hipoksiji, kar se še posebej odraža v delovanju mišičnega tkiva. Kršitev uporabe ogljikovih hidratov, edinstvenih presnovnih virov energije v pogojih pomanjkanja kisika, je eden od razlogov za znatno zmanjšanje mišične moči pri bolnikih s sladkorno boleznijo. Slabljenje glikolitičnih procesov otežuje presnovo ogljikovih hidratov (glej Carbohidratna presnova), vodi v hiperglikemijo, preklaplja bioenergijo na lipidne in proteinske substrate, zavira cikel trikarboksilne kisline zaradi pomanjkanja oksalo-ocetne kisline. Obstajajo pogoji za kopičenje neoksidiranih metabolitov - ketonskih teles, povečanje razgradnje beljakovin, povečanje glukoneogeneze. Nastanejo acetonemija, azotemija, acidoza.

Izkoriščanje lipidov (glej metabolizem maščob) je oteženo zaradi upočasnitve procesov lipolize (hidrolitsko cepitev različnih lipidnih molekul), zaviranja procesa aktiviranja maščobnih kislin in fosforilacije glicerola. Zadnja dva procesa sta še posebej prizadeta zaradi nezadostne regeneracije visokoenergijskih spojin.

Katabolizem beljakovin in aminokislin se lahko razbije, ko pride do odstopanj v procesih proteolize, transaminacije, deaminacije, delitve ogljikovih skeletov aminokislin in neuspeha sistemov za nevtraliziranje dušikovih žlindrov.

Pri kršenju anabolizma je vodilni pomen napak v biosintezi proteinov in nukleinskih kislin. Razlog za kršitev sinteze nukleinskih kislin in beljakovin je lahko blokiranje posameznih faz sinteze nukleotidov in zamenljivih aminokislin. Motnje glukoneogeneze - procesa anabolizma ogljikovih hidratov - pomembno vplivajo na vzdrževanje telesne energetske homeostaze. Posebej pomembna je inhibicija encimov, ki katalizirajo vrsto ključnih reakcij glikolize in glukoneogeneze. Pomanjkanje teh encimov kot posledica oslabitve njihove sinteze je mogoče z nizko stopnjo izločanja ACTH in kortikosteroidov.

Biosinfizijo lahko moti pomanjkanje biotina (glej Vitamini), kot tudi z zmanjšanjem intenzivnosti reakcij pentozne poti, ki zagotavlja reakcije reduktivne biosinteze. Pomanjkanje holina, metionina, nenasičenih maščobnih kislin, citidil trifosfati vpliva na sintezo fosfolipidov. Pomanjkanje pentoz, ki izhaja iz blokade pentozne poti, znatno zavira sintezo nukleotidov, koencmov nukleotidne narave (glej Coenzymes) in nukleinskih kislin.

Znatne presnovne in energetske motnje, povezane z neravnovesjem metabolizma, se pojavijo, kadar pride do motenj sinteze biološko aktivnih snovi, zlasti derivatov aminokislin (mediatorjev, hormonov itd.).

Ko se na celičnem nivoju pojavijo presnovne in energetske motnje, so biološke membrane predvsem poškodovane (glej Biološke membrane), kar povzroča motnje normalnega odnosa celice do okolja in motnje celičnega metabolizma. Optimalna lokalizacija znotrajceličnih encimov, transmembranski transport in mehanizmi metabolizma med različnimi celičnimi organeli so frustrirani. Če so lizosomske membrane poškodovane, se lahko začne avtoliza citosolnih komponent z lizosomskimi encimi, če je motena notranja membrana mitohondrijev, ustavitev tvorbe ATP itd. Pomembna posledica poškodbe celičnih membran je razpad regulatornih metaboličnih mehanizmov na celičnem nivoju. Spremembe jedrskega ovoja in poškodbe struktur kromatina povzročajo motnje v prenosu genetskih informacij v citosol, ovirajo delovanje kromatinov s steroidnimi hormoni in intracelularnimi regulatorji sinteze beljakovin. Motnje v procesih normalne porazdelitve kromosomskega materiala med delitvijo celic (v zgodnjih fazah embriogeneze) lahko povzročijo kromosomske bolezni (glejte dedne bolezni) s hudimi presnovnimi in energetskimi motnjami. Presnovne motnje na ravni celičnih struktur se lahko pojavijo tudi kot posledica avtoimunskih procesov.

Odvisno od specifične vloge določenih organov in sistemov, kršitev njihove funkcije vpliva na odnos znotrajceličnega metabolizma z okoljem, poslabša prilagoditev celic spremembam okoljskih pogojev ali moti presnovno stabilnost notranjega telesa in regulativnih procesov. Še posebej nevarna kršitev možganov z bioenergijo. Rezervne energetske zmogljivosti omogočajo možganom, da preživijo prekinitev dobave energetskih substratov (predvsem glukoze) in kisika za največ 3-5 minut, kar določa kratkoročno reverzibilnost tako imenovane klinične smrti.

Na ravni celotnega organizma s presnovnimi in energetskimi motnjami je najpomembnejša motnja regulacijskih procesov (izguba regulativnih signalov, njihovo ojačanje ali diskoordinacija zaradi hipo-, hiper- in disfunkcij osrednjega živčnega sistema in endokrinih žlez). Izguba inervacije organov in tkiv ter prekomerni ali perverzni impulzi vodijo do trofičnih motenj (Trophy). Mehanizmi teh motenj so povezani s spremembami v normalnih interakcijah mediatorjev s celicami, diskoordinacijo ali izgubo funkcionalnih odnosov v različnih delih živčnega sistema. Slabljenje ali krepitev sinteze hormonov, motnje procesov njihovega odlaganja, sproščanja, prevoza, interakcije z receptorji ciljnih celic, inaktivacija povzročajo značilne presnovne motnje in energijo telesa kot celote, kot je pri sladkorni bolezni (glej diabetes mellitus), difuzno strupena golšo (glej Difuzna strupena golšavost), debelost hipofize (glej Debelost), itd. Izjemne manifestacije teh motenj so debelost in kaheksija, ki jih spremljajo globoke katabolizem in anabolizem.

Presnovne in energetske motnje lahko povzroči delovanje zunanjih in notranjih dejavnikov. Zunanji dejavniki vključujejo kvalitativne in kvantitativne spremembe v sestavi hrane, eksogenih strupenih snovi (vključno z bakterijskimi toksini), prodiranju patogenih mikroorganizmov in virusov v telo. Pomanjkanje esencialnih aminokislin (aminokislin) in maščobnih kislin (maščobnih kislin), mikroelementov (elementi v sledovih), vitaminov (vitamini), prehranskega neravnovesja v razmerju beljakovin, maščob in ogljikovih hidratov, neskladnosti kvantitativne (kalorične) in kvalitativne sestave hrane s specifično porabo energije v telesu, pomembne spremembe v parcialnem tlaku O2 in CO2 v vdihanem zraku pojav ogljikovega monoksida CO, dušikovih oksidov, drugih strupenih plinov, zaužitja ionov težkih kovin, arzenovih spojin, cianidov, rakotvornih snovi itd. v ozračju vodi v presnovne in energetske motnje. Končni cilji vseh teh dejavnikov so pogosto encimi.

Notranji dejavniki, ki povzročajo presnovne in energetske motnje, vključujejo genetsko določene motnje sinteze encimov (glej Fermentopatije), transportne beljakovine (hemoglobin, transferin, ceruloplazmin itd.), Imunoglobuline, proteinske in peptidne hormone, strukturne proteine ​​bioloških membran itd. Zaradi genetsko določenega blokiranja katerega koli encima ali sistema encimov se kopičijo njihovi nekonvertirani substrati, biosintetični predhodniki oslabljene metabolične faze. Blokiranje hidrolitičnih encimov vodi v razvoj akumulacijskih bolezni (Bolezni akumulacije) (glikogenoza, glikozidoza, lipidoza, mukopolisaharidoza itd.). V drugih primerih se kopičijo metaboliti, ki imajo toksičen učinek na telo s sekundarno inhibicijo določenih encimov (npr. Galaktoza ali galaktit v galaktozemiji, fenilpiruvična kislina v fenilketonuriji itd.). Motnje normalne sinteze nekaterih posebno pomembnih funkcionalnih beljakovin, kot je hemoglobin (hemoglobinopatija), povzročajo hudo hipoksijo tkiva ali druge enako nevarne pogoje. Obstaja veliko drugih tako imenovanih molekularnih bolezni, narava presnovnih in energetskih motenj, pri katerih je odvisna funkcionalna vloga poškodovanega proteina.

Posebno mesto zavzemajo presnovne in energetske motnje pri malignosti tkiv. Zdi se, da je osnova za maligno rast kršitev regulacije sinteze beljakovin. Vse nadaljnje metabolne in energetske motnje so sekundarnega izvora.

Za neenakomerne, večsmerne spremembe v presnovi in ​​energiji, ki vodijo v zmanjšanje adaptivne sposobnosti telesa in prispevajo k nastanku bolezni, je značilno staranje. Primarni mehanizmi staranja so povezani s spremembami v procesu sinteze beljakovin. S staranjem se količina metabolično aktivnih beljakovin zmanjša, masa metabolično inertnih beljakovin, nasprotno, pa se poveča. Pri starejših se zmanjšuje intenzivnost obnavljanja beljakovin, razmerja različnih frakcij beljakovin se spreminjajo. Tako se v starosti vsebnost globulinov poveča v krvi, koncentracija albumina se zmanjša in zato se vrednost koeficienta albumin-globulin (koeficient albumin-globulin) zmanjša. Med staranjem, vsebnostjo in aktivnostjo posameznih encimov, razmerjem izoencimov se intenzivnost njihove sinteze spreminja neenakomerno, kar ustvarja osnovo za kršitev številnih presnovnih ciklov.

Med staranjem se pojavijo tudi specifične motnje v presnovi ogljikovih hidratov, ki so povezane s spremembami v aktivnosti glikolitičnih encimov. Zmanjšanje tolerance za ogljikove hidrate je v veliki meri odvisno od zmanjšanja insulina v krvi, sprememb v izoenzimskem spektru heksokinaze in zmanjšanja sposobnosti tkiv, da se odzivajo na delovanje hormonov. Pomembno je zmanjšati starost funkcije glikogenendoponije v jetrih.

Kršitve v presnovi lipidov, ki se pojavijo v procesu staranja, prispevajo k razvoju ateroskleroze. S starostjo se poveča celotna vsebnost lipidov v krvi in ​​tkivih, poveča se količina holesterola, zlasti povezana z beljakovinami, trigliceridi, neesterificiranimi maščobnimi kislinami. Pri starejših in senilnih ljudeh se vsebnost holesterola in trigliceridov v lipoproteinih z nizko in zelo nizko gostoto poveča, medtem ko se lipoproteini z visoko gostoto ne spremenijo. Pri ljudeh, starih od 60 do 74 let, se vsebnost v krvi in ​​tkivih aterogenih lipoproteinov, lipoproteinov z nizko in zelo nizko gostoto, poveča. V genezi motenj metabolizma lipidov med staranjem je zelo pomembna zmanjšana lipoproteinska lipazna aktivnost, premiki v razmerju procesov sinteze in razgradnje trigliceridov, holesterola, oslabljeni oksidativni procesi v metabolizmu lipidov, kopičenje lipidnih peroksidov v tkivih in motnje hormonske regulacije lipogeneze in lipolize.

Stopnja bazalnega metabolizma pri starejših in starejših se stalno zmanjšuje. Senilni organizem postane bolj občutljiv na pomanjkanje kisika. S staranjem se zmanjša stopnja dihanja mnogih tkiv (miokard, možgani, ledvice itd.), Zmanjša se intenzivnost ne samo oksidacije, ampak tudi fosforilacija, število mitohondrijev se zmanjša v celicah in to omejuje sposobnost celic, da tvorijo makroergične spojine. Skupaj z zaviranjem tkivnega dihanja v številnih tkivih se intenzivnost glikolize poveča, aktivira se oksidacijska faza pentozne fosfatne poti in zmanjša intenzivnost njene neoksidacijske stopnje. Celoten kompleks sprememb v metabolizmu in energiji med staranjem omejuje funkcionalne sposobnosti celic in organov ter prispeva k razvoju njihove nezadostnosti pri povečanih obremenitvah.

Presnovne in energetske motnje se ugotavljajo na podlagi rezultatov študij krvnih sestavin, urina, drugih bioloških tekočin, materiala, pridobljenega med biopsijo, itd. Celotno oceno presnovnih in energetskih motenj lahko določimo z določitvijo bazalnega metabolizma, ravnotežja dušika (glej Presnova dušika), velikost respiratornega koeficienta, spremembe v kislinsko-baznem ravnovesju (Acid-base balance) in drugi parametri. Podrobnejše informacije dobimo iz študij o koncentraciji posameznih metabolitov, tako normalnih kot patoloških, ki običajno niso nastali ali niso prisotni v bioloških tekočinah v normalnem stanju. Organska lokalizacija motenj, globina poškodbe celične strukture in narava fermentopatije omogočajo presojo študij encimskega spektra in aktivnosti serumskih encimov. Stopnjo diskoordinacije regulativnih presnovnih in energetskih procesov lahko ocenimo tako, da preučimo aktivnost in koncentracijo hormonov, mediatorjev, prostaglandinov, cikličnih nukleotidov itd.

Motnje v presnovni konstantnosti, ki kažejo na premike v nevroendokrini regulaciji, ugotovljene z biokemično analizo krvi, najdejo torej neposredno. Informacije o intracelularnih presnovnih procesih, ki temeljijo na podatkih iz biokemijske analize krvi, so lahko le posredne. V nekaterih primerih je pri pregledu materiala, pridobljenega z biopsijo organa ali tkiva, možno čiščenje. Proučevanje krvnih celic (levkocitov, eritrocitov) kot modelnih celičnih sistemov je lahko vir dodatnih posrednih podatkov. Pri ocenjevanju presnovnih premikov v ts.n.s. Posebej pomembna je biokemijska in citološka analiza cerebrospinalne tekočine.

Zdravljenje presnovnih in energetskih bolezni temelji na izbiri ustrezne prehrane, hormonske terapije, uporabe snovi, ki imajo izrazito afiniteto do posameznih endokrinih žlez, parenteralne prehrane, specifične terapije bolezni, ki je glavni vzrok za presnovne motnje. Zdravljenje presnovnih in energetskih motenj v molekularnih boleznih je poleg dietne terapije simptomatsko. Kardinalna rešitev problema zdravljenja teh bolezni je povezana predvsem z uspehom genskega inženiringa (genskega inženiringa) in usmerjenim uravnavanjem aktivnosti encimov.

Splošna načela za odpravo oslabljenega metabolizma in energije pri otrocih so naslednja: najučinkovitejša metoda za obnovo okvarjene presnove in energije pri otrocih je dietna terapija; encimska terapija in indukcija številnih encimov z dajanjem hormonov nadledvične skorje, ščitnice, kot tudi nekaterih zdravil in vitaminov; Vsak poseg v presnovne procese bolnega otroka je treba spremljati z ustreznimi biokemičnimi testi.

Glavni način za preprečevanje presnovnih in energetskih motenj je znanstveno utemeljen na kvalitativni in kvantitativni sestavi, utrjeni, z vsemi elementi v sledovih, ti uravnoteženi prehrani, varstvu okolja pred vdorom strupenih snovi v okolje, preprečevanjem nalezljivih bolezni, stresnimi situacijami, optimalnim delom in počitkom.. V primerih endogenih motenj (molekularne bolezni) sta zelo pomembna zgodnja diagnostika in prehranska preventiva.

Presnova in energija pri otrocih. V zadnjih tednih nosečnosti se v fetusu močno aktivirajo anabolični procesi. Takoj po rojstvu pride do aktivne prilagoditve metabolizma prehodu v dihanje z atmosferskim kisikom. Pri dojenčkih in v prvih letih življenja je prisotna največja intenzivnost presnove in energije, nato pa je prišlo do rahlega zmanjšanja bazalnega metabolizma.

V zgodnjem otroštvu se z različnimi okužbami in motnjami hranjenja pojavljajo motnje homeostaze, toksični sindrom, dehidracija (glej Dehidracija telesa), acidoza in pomanjkanje beljakovinsko-energetske energije. Kršitve anaboličnih procesov se kažejo v zaostanku rasti, ki je lahko posledica nezadostnega izločanja somatotropnega hormona, nanizma, hipotiroidizma, pa tudi hipovitaminoze (glej pomanjkanje vitamina), Rahita, kroničnih vnetnih procesov. Nalezljive bolezni, ki se pojavijo s poškodbami živčnega sistema, vodijo v oslabljen metabolizem lipidov, zlasti v proces mielinacije možganov, kar povzroča zamudo pri nevropsihičnem razvoju otroka. Večina dednih bolezni presnove se kaže v otroštvu in zgodnjem otroštvu (gl. Dedne bolezni, fermentopatija). Najpogostejše patološke spremembe metabolizma lipidov vključujejo stanja kot so debelost in hiperlipoproteinemija, ki so dejavniki tveganja za koronarno srčno bolezen in hipertenzijo. Kršitve genetskega nadzora sinteze imunoglobulinov lahko povzročijo razvoj bolezni imunske pomanjkljivosti (glej Immunopathology). Nestabilnost regulacije presnove ogljikovih hidratov v zgodnjem otroštvu ustvarja predpogoje za pojav hipoglikemičnih reakcij, acetonemično bruhanje. Zgodnje pojavljanje juvenilne sladkorne bolezni (glejte diabetes mellitus). Pogosto je vzrok za presnovne motnje pri otrocih pomanjkanje mikrohranil.

V pubertetnem obdobju (puberteta) se pojavi nova preureditev metabolizma, ki se pojavi pod vplivom spolnih hormonov (spolni hormoni).

Ugotovljen je tako imenovani špric pubertalne rasti, ki je posledica delovanja spolnih hormonov. Rastni hormon ne igra pomembne vloge v procesu pospeševanja rasti pubertete, v vsakem primeru pa se njegova koncentracija v krvi v tem obdobju ne poveča. Nedvomno spodbujevalni učinek na presnovo v pubertetnem obdobju se izvaja z aktiviranjem funkcij ščitnice. Predpostavlja se tudi, da se med puberteto (puberteta) intenzivnost lipolitičnih procesov zmanjšuje.

Regulacija homeostaze postane najstabilnejša v adolescenci, zato hudi klinični sindromi, povezani z disregulacijo metabolizma, ionsko sestavo telesnih tekočin in kislinsko-bazičnim ravnovesjem, v tej starosti skoraj ne pridejo.

Bibliografija: Berkovich EM Energetski metabolizem v zdravju in bolezni, M., 1964; Buznik I.M. Energetska presnova in prehrana, M., 1978, bibliogr. Vanyushin B.F. in Berdyshev GD Molekularni genetski mehanizmi staranja, M., 1977; Veltishchev Yu.E., Ermolaev MV, Ananenko A.A. in Knyazev Yu.A. Presnova pri otrocih, M., 1983; Davidov I.M. Splošna človeška patologija. M., 1969; Regulacija presnovnih procesov, trans. iz franc., M., 1970; McMurray U. Presnova pri ljudeh, trans. Z angleščino, M., 1980; Metzler, D.E. Biokemija, trans. iz angleščine, t. 1-3, M., 1980; Nyosholm E. in Start K. Regulacija metabolizma, trans. iz angleščine, M., 1977.

Cikorija: koristi in škodo za zdravje, zdravilne lastnosti čudež pijačo

Ultrazvok trebušne slinavke: priprava, interpretacija rezultatov, vzroki odstopanj