Обмен веществ или метаболизм – это совокупность физиологических процессов, наблюдающихся в любом биологическом организме и направленных на поддержание необходимого уровня жизнедеятельности. В ходе такого обмена из окружающей среды «берутся» нужные вещества и «отдаются» ненужные. Конечно, это слишком упрощённое пояснение, но оно довольно точно определяет смысл метаболизма.
Обменные процессы происходят как в одноклеточных организмах (как, например, у знакомой ещё с уроков зоологии амёбы), так и в гораздо более сложных органических системах, включая и человека. Несмотря на то, что обмен веществ протекает почти незаметно, он не останавливается ни на секунду, даже когда мы спим. «Движение – это жизнь!» – именно такому принципу полностью отвечает явление метаболизма.
Обмен веществ представляет собой яркий практический пример одной из философских категорий: единство и борьба противоположностей. Дело в том, что обмен веществ состоит из двух противоположных по своей сути, но немыслимых друг без друга процессов: анаболизма и катаболизма. Анаболизм (другое название – ассимиляция) – это усвоение простых органических элементов и образование из них более сложных, которые в дальнейшем используются для собственных биологических нужд. Например, для роста и восстановления тканей, синтеза гормонов и ферментов, выработки антител и т.д. Катаболизм (или диссимиляция) – это распад сложных органических веществ до более простых элементов, часть из которых может использоваться для построения собственных клеток, а другая часть подлежит полному химическому расщеплению с выделением энергии. Эта энергия используется на поддержание работоспособности всех без исключения физиологических систем.
Каким образом осуществляется обмен веществ в человеческом организме?
Одними из самых активных органов, принимающих самое непосредственное участие в обменных процессах, являются органы дыхания и система кровообращения. Как известно, именно благодаря лёгким осуществляется постоянное насыщение организма кислородом и освобождение от углекислого газа. Этот процесс осуществляется путём самой обыкновенной диффузии, т.е. перемещения веществ из областей повышенной концентрации в области пониженной. Поскольку кислорода во вдыхаемом воздухе гораздо больше, чем в легочных артериях, происходит насыщение крови кислородом. По этой же причине углекислый газ покидает кровеносное русло, перемещаясь в дыхательные пути. Очень тонкий альвеолярно-сосудистый барьер (альвеола – структурно-функциональная единица лёгких) составляет меньше тысячной доли миллиметра и поэтому совершенно не препятствует диффузии газов. Кровь участвует также в тканевом газообмене, при котором аналогичным образом происходит обмен кислорода и углекислого газа между эритроцитами и биологическими тканями всего организма.
Желудочно-кишечный тракт
Ещё одной системой, активно участвующей в метаболизме, является желудочно-кишечный тракт. Поступаемые с пищей белки, жиры и углеводы расщепляются и усваиваются соответственно в виде аминокислот, моносахаридов, жирных кислот и глицерина. Кроме того, вместе с пищей в кровь поступают такие важные пищевые элементы, как витамины и минеральные соли. Однако этим участие пищеварительной системы в метаболизме не ограничивается. Одной из самых великих «тружениц» в нашем организме является печень. Помимо того, что она без устали обезвреживает попадающие в кровь яды, печень участвует в различных реакциях превращения (переаминирование, дезаминирование, гликогеногенез, гликогенолиз и т.д.). Одни из этих реакций позволяют преобразовывать белки в жиры и углеводы, другие регулируют уровень глюкозы в крови. При этом каждая из них принадлежит к категории либо анаболических, либо катаболических реакций.
Органы мочевыделения
Очень важной обменной системой служат органы мочевыделения. Через почки отфильтровывается и удаляется из организма множество лекарственных препаратов и разнообразных токсинов, в том числе аммиак, мочевина, избыток мочевой кислоты и др. Нельзя не вспомнить и о коже, в толще которой содержится огромное количество потовых и сальных желез.
Показатели обмена веществ не отличаются стабильностью и постоянно меняются в зависимости от возраста, состояния здоровья, физической активности, образа жизни и даже генетической предрасположенности человека.
Жигула Андрей
