ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ
Обменные процессы, протекающие в организме, можно условно разделить на два этапа: пищеварение и метаболизм.
Пищеварение
В процессе пищеварения пищевые вещества расщепляются под действием пищеварительных ферментов и превращаются в простые соединения, универсальные для всех живых организмов. Поэтому конечные продукты пищеварения могут вводиться во внутреннюю среду организма и использоваться клетками для разнообразных целей.
Метаболизм
Метаболизм - это совокупность химических реакций, протекающих во внутренней среде организма, т. е. в его клетках.
В свою очередь, метаболизм делится на катаболизм и анаболизм. Катаболизм - химические реакции, за счет которых крупные молекулы подвергаются расщеплению и превращаются в молекулы меньшего размера. Конечными продуктами катаболизма являются такие простейшие вещества, как СO2, Н2O и NН3.
Для катаболизма характерны следующие закономерности:
• преобладают реакции окисления;
• протекает с потреблением кислорода;
• освобождается энергия, половина которой аккумулируется в форме химической энергии аденозинтрифосфата (АТФ). Другая часть энергии выделяется в виде тепла.
Анаболизм включает разнообразные реакции синтеза.
Анаболизм характеризуется следующими особенностями:
• типичны реакции восстановления;
• происходит потребление водорода;
• протекает с потреблением энергии, источником которой является АТФ.
Основное назначение метаболизма
Одновременное протекание реакций катаболизма и анаболизма приводит к обновлению химического состава организма, что является обязательным условием его жизнедеятельности. В случае преобладания анаболизма над катаболизмом происходит накопление химических веществ в организме, в первую очередь белков. Накопление белков в организме - обязательное условие его роста и развития. Кроме того, метаболизм обеспечивает энергией (в форме молекул АТФ) все потребности организма.
Интеграция метаболизма
Для катаболизма и анаболизма, образующих единую систему обмена веществ, характерно:
• наличие общих промежуточных продуктов в большей части метаболических путей;
• возможность взаимопревращений через общие метаболиты;
• использование общих коферментов и необходимость их постоянной циркуляции;
• наличие общего пути катаболизма и единой системы освобождения и использования энергии (дыхательная цепь);
• наличие сходных механизмов регуляции.
ВИТАМИНЫ
Витамины - это низкомолекулярные органические соединения, которые необходимы в малых количествах для нормальной жизнедеятельности организма. При этом человеческий организм большинство таких веществ синтезировать не может, до недавнего времени он получал их только с пищей. Некоторые витамины в ограниченном количестве вырабатываются микрофлорой кишечника.
Роль витаминов в организме человека
Роль витаминов в обеспечении нормальной жизнедеятельности организма человека очень значительна. Они являются биокатализаторами химических реакций, происходящих при построении и постоянном обновлении живых структур организма и при регулировании обмена веществ.
Потребность организма в витаминах
Витамины требуются организму от нескольких микрограммов до нескольких миллиграммов (табл. 1).
Недостаток витаминов в пище или изменение процессов их усвоения приводит к нарушению обмена веществ и в конечном счете к развитию гипо- и авитаминозов. При избыточном поступлении витаминов в организм развивается состояние, называемое гипервитаминозом (табл. 2).
Под авитаминозом понимают практически полное отсутствие какого-либо витамина в организме, проявляющееся возникновением специфичного симптомокомплекса, например, цинги, пеллагры. Гиповитаминозом считают сниженное по сравнению с потребностями ОГЛАВЛЕНИЕ витаминов в организме. Гиповитаминоз клинически проявляется только отдельными и не резко выраженными симптомами из числа специфичных для определенного авитаминоза, а также мало специфических, общих для различных видов гиповитаминозов (например, снижение аппетита и работоспособности, быстрая утомляемость). Недостаточность одновременно нескольких витаминов обозначают как полигиповитаминоз.
Классические авитаминозы встречаются весьма редко, в основном в условиях длительного голода, когда витаминная недостаточность сопутствует алиментарной дистрофии, при вынужденном резком обеднении рациона питания (например, при невозможности доставки продуктов участникам отдаленных экспедиций, войскам в окружении и т. д.), поступлении в организм в больших количествах антивитаминов, а также при некоторых наследственных ферментопатиях и тяжелых заболеваниях пищеварительной системы, сопровождающихся синдромом мальабсорбции.
Таблица 1
Суточная потребность взрослого человека в витаминах и минеральных элементах
|
Наименование |
Количество |
|
Витамин С |
60-70 мг |
|
Витамин В1 |
1,5 мг |
|
Витамин В2 |
2 мг |
|
Витамин В6 |
2 мг |
|
Витамин В12 |
3 мкг |
|
Витамин ВЗ |
5-7 мг |
|
Витамин РР |
20 мг |
|
Фолиевая кислота |
200 мкг |
|
Витамин А |
1 мг |
|
Витамин Е |
10 мг |
|
Витамин Д |
2,5 мкг |
|
Холин |
100-300 мг |
|
Витамин Р |
30-50 мг |
|
Витамин Р |
до 400 мг |
|
Кальций |
800 мг |
|
Магний |
400 мг |
|
Фосфор |
1200 мг |
|
Железо |
10-20 мг |
|
Медь |
2 мг |
|
Цинк |
15 мг |
|
Иод |
100-200 мкг |
|
Марганец |
5-10 мг |
|
Хром |
500 мкг |
|
Кобальт |
300 мкг |
|
Молибден |
200 мкг |
|
Селен |
30-100 мкг |
|
Сера |
500-3000 мг |
Таблица 2
Некоторые из возможных побочных эффектов приема избыточных доз витаминов
|
Витамин |
Токсическая доза |
Побочные эффекты |
|
А |
более 200 мкг |
гидроцефалия, цирроз |
|
Р |
более 1250 мкг |
гиперкальцемия, апатия, флебиды, головная боль |
|
Е |
более 150 мкг |
слабость, быстрая утомляемость, диарея, гиперхоле- стиренемия |
|
В6 |
более 200 мкг |
слабость, быстрая утомляемость, сенсорная невропатия |
|
РР |
более 100 мкг |
бронхоспазм, гипсргликсмия, гепатит |
|
С |
более 2 г |
тошнота, диарея |
Более распространены гиповитаминозы, причинами которых, кроме перечисленных, могут быть длительное парентеральное питание, нерациональная химиотерапия, хронические интоксикации, в том числе инфекционные болезни, злокачественные новообразования. Кроме того, формированию гиповитаминозов способствует широкое использование в питании рафинированных продуктов, лишенных витаминов в процессе их производства (хлеба тонкого помола, сахара и др.); потеря витаминов при длительном хранении и неправильной кулинарной обработке продуктов: тенденция к замене в домашнем питании свежих продуктов консервами. Недостаток витаминов уменьшает адаптационные возможности организма, что выражается в снижении устойчивости к действию инфекционных и токсических факторов, физической и умственной работоспособности, в замедлении выздоровления при острых заболеваниях, в повышении вероятности обострения хронических болезней.