Основний обмін речовин

Коли людина прокидається вранці, обмінні процеси в його організмі протікають уповільнено. Якщо він добре відпочив за ніч, не хворий, спав у теплі, не працював минулого вечора і якщо його не розбудив якийсь неприємний звук, дратівливий нервову систему, наприклад дзвін будильника, то організм використовує енергію дуже повільно – на рівні, тільки підтримує життя в клітинах. Частота дихання в таких умовах низька, так як потреба організму в кисні порівняно невелика.

Такий рівень обміну називають основним обміном. Цей рівень залежить від віку, статі, ваги і зростання. Його можна виміряти, помістивши людини в особливу камеру і визначивши кількість виділився тепла; проте це дуже громіздкий і незручний метод. Набагато простіше визначити кількість кисню, використаного за даний відрізок часу. Кисень не накопичується в організмі: весь кисень, поглинений організмом, з’єднується з воднем.

Інтенсивність обміну речовин в клітинах регулюється особливим гормоном – тироксином, який виділяється щитовидною залозою. Низький рівень основного обміну свідчить про нестачу цього гормону, а високий – про його надлишку. В даний час існують і більш точні методи визначення кількості тироксину. Тироксин – це амінокислота, молекула якої містить йод. Йод утворює міцний зв’язок з певним білком, причому весь йод крові входить до складу лише цього білка. Визначаючи зміст пов’язаного з білком йоду в узятій пробі крові, можна судити про інтенсивність процесів обміну.

Кількість калорій, необхідне для підтримки процесу обміну на нормальному рівні, змінюється в залежності від віку, статі, ваги тіла, зростання, фізичної активності та температури навколишнього середовища. Людина середнього зросту при середньому фізичному навантаженні витрачає близько 3000 ккал в день. Лісоруб на півночі країни в зимовий час потребує подвійній кількості їжі для задоволення потреб організму. У жінок обмін зазвичай протікає менш інтенсивно, ніж у чоловіків; в рівних умовах жіночому організму потрібно на 10% менше їжі, ніж чоловічому, в розрахунку на одиницю ваги.

Якщо вимірювати не тільки поглинання кисню, а й виділення вуглекислого газу, то можна визначити, якого роду поживні речовини були використані організмом. Відношення кількості виділеного вуглекислого газу до кількості поглиненого кисню називається дихальним коефіцієнтом. Кожен з основних класів поживних речовин характеризується певною величиною цього коефіцієнта. Ми записуємо сумарне рівняння процесу окислення глюкози в такий спосіб:
С6Н12О6 + 6О2 -> 6СО2 – 6Н2О + Енергія.
На кожну використану молекулу кисню доводиться одна молекула виділився вуглекислого газу. Відношення між ними 1: 1, т. Е. Дихальний коефіцієнт дорівнює 1,0. Така величина дихального коефіцієнта характерна не тільки для глюкози, але і для всіх вуглеводів. При окисленні жирів частина кисню йде на утворення води, а частина – на освіту вуглекислого газу. Це можна проілюструвати на прикладі окислення жиру трипальмитин:
С51Н98О6 -> 51СО2 + 49Н2О + Енергія.
Якщо розділити число молекул вуглекислого газу (51) на число молекул кисню (72,5), то отримана величина дихального коефіцієнта складе 0,70. Таким чином, кількість вуглекислого газу в повітрі, що видихається на 30% менше кількості поглиненого кисню. За величиною дихального коефіцієнта білки розташовуються між жирами і вуглеводами (дихальний коефіцієнт при використанні білків дорівнює 0,80).

Якщо людина їсть їжу, багату вуглеводами, то дихальний коефіцієнт збільшується до одиниці, оскільки вуглеводи окислюються в першу чергу. Якщо далі протягом 12 годин не приймати їжі, то величина дихального коефіцієнта зменшиться до 0,70. Це свідчить про використання організмом запасів жиру для підтримки обмінних процесів. При тривалому голодуванні відбувається поступове підвищення дихального коефіцієнта в міру витрати жирів і перемикання організму на використання білків. Через 1 2 тижні в залежності від величини жирових запасів дихальний коефіцієнт дорівнюватиме 0,80. При нормальному харчуванні дихальний коефіцієнт становить 0,80-0,90, що вказує на використання всіх трьох класів поживних речовин.

...
ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Вібріони