เมตาบอลิซึมและพลังงานหรือเมตาบอลิซึม, - ชุดของการเปลี่ยนแปลงทางเคมีและทางกายภาพของสารและพลังงานที่เกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตและรับรองกิจกรรมที่สำคัญของมัน การแลกเปลี่ยนสสารและพลังงานเป็นอันหนึ่งอันเดียวกันและเป็นไปตามกฎการอนุรักษ์สสารและพลังงาน

เมตาบอลิซึมประกอบด้วยกระบวนการดูดกลืนและสลาย การดูดซึม (แอแนบอลิซึม)- กระบวนการดูดซึมของสารโดยร่างกายซึ่งใช้พลังงาน การสลายตัว (แคแทบอลิซึม)- กระบวนการสลายตัวของสารประกอบอินทรีย์ที่ซับซ้อนโดยปล่อยพลังงานออกมา

แหล่งพลังงานเดียวสำหรับร่างกายมนุษย์คือการเกิดออกซิเดชันของสารอินทรีย์ที่มากับอาหาร เมื่อผลิตภัณฑ์อาหารแตกตัวเป็นองค์ประกอบสุดท้าย - คาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ - พลังงานถูกปล่อยออกมา ซึ่งส่วนหนึ่งจะไปทำงานเกี่ยวกับกลไกของกล้ามเนื้อ อีกส่วนหนึ่งใช้เพื่อสังเคราะห์สารประกอบที่ซับซ้อนมากขึ้นหรือสะสมในสารประกอบมหภาคพิเศษ

สารประกอบแมคโครจิกเรียกว่าสารซึ่งการแยกออกนั้นมาพร้อมกับการปล่อยพลังงานจำนวนมาก ในร่างกายมนุษย์ บทบาทของสารประกอบแมคโครจิกกระทำโดยกรดอะดีโนซีนไตรฟอสฟอริก (ATP) และครีเอทีนฟอสเฟต (CP)

การเผาผลาญโปรตีน.

โปรตีน(โปรตีน) เป็นสารประกอบโมเลกุลสูงที่สร้างจากกรดอะมิโน ฟังก์ชั่น:

โครงสร้างหรือพลาสติก ฟังก์ชัน คือโปรตีนเป็นองค์ประกอบหลักของทุกเซลล์และโครงสร้างระหว่างเซลล์ ตัวเร่งปฏิกิริยาหรือเอนไซม์ หน้าที่ของโปรตีนคือความสามารถในการเร่งปฏิกิริยาทางชีวเคมีในร่างกาย

ฟังก์ชั่นป้องกัน โปรตีนแสดงออกในการก่อตัวของภูมิคุ้มกัน (แอนติบอดี) เมื่อโปรตีนจากต่างประเทศ (เช่นแบคทีเรีย) เข้าสู่ร่างกาย นอกจากนี้ โปรตีนยังจับสารพิษและสารพิษที่เข้าสู่ร่างกายและทำให้เลือดแข็งตัวและห้ามเลือดในบาดแผล

ฟังก์ชั่นการขนส่ง คือการถ่ายโอนสารหลายชนิด หน้าที่ที่สำคัญที่สุดของโปรตีนคือการถ่ายทอด คุณสมบัติทางพันธุกรรม ซึ่งนิวคลีโอโปรตีนมีบทบาทนำ กรดนิวคลีอิกมีสองประเภทหลัก: กรดไรโบนิวคลีอิก (RNA) และกรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก (DNA)

ฟังก์ชั่นการกำกับดูแล โปรตีนมีจุดมุ่งหมายเพื่อรักษาค่าคงที่ทางชีวภาพในร่างกาย

บทบาทพลังงาน โปรตีนคือการให้พลังงานสำหรับกระบวนการชีวิตทั้งหมดในร่างกายของสัตว์และมนุษย์ เมื่อโปรตีน 1 กรัมถูกออกซิไดซ์ โดยเฉลี่ยแล้ว พลังงานจะถูกปล่อยออกมาเท่ากับ 16.7 กิโลจูล (4.0 กิโลแคลอรี)

ต้องการโปรตีน.ร่างกายจะสลายและสังเคราะห์โปรตีนอย่างต่อเนื่อง โปรตีนจากอาหารเป็นแหล่งเดียวของการสังเคราะห์โปรตีนใหม่ ในทางเดินอาหาร โปรตีนจะถูกย่อยโดยเอ็นไซม์เป็นกรดอะมิโนและถูกดูดซึมในลำไส้เล็ก จากกรดอะมิโนและเปปไทด์ที่ง่ายที่สุด เซลล์สังเคราะห์โปรตีนของตัวเอง ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะสำหรับสิ่งมีชีวิตที่กำหนดเท่านั้น สารอาหารอื่นไม่สามารถแทนที่โปรตีนได้เนื่องจากการสังเคราะห์ในร่างกายทำได้จากกรดอะมิโนเท่านั้น ในเวลาเดียวกัน โปรตีนสามารถแทนที่ไขมันและคาร์โบไฮเดรต กล่าวคือ ใช้สำหรับการสังเคราะห์สารประกอบเหล่านี้

คุณค่าทางชีวภาพของโปรตีนกรดอะมิโนบางชนิดไม่สามารถสังเคราะห์ในร่างกายมนุษย์ได้และต้องได้รับอาหารในรูปแบบสำเร็จรูป กรดอะมิโนเหล่านี้เรียกว่า ที่ขาดไม่ได้หรือมีความสำคัญ เหล่านี้รวมถึง: วาลีน, เมไทโอนีน, ทรีโอนีน, ลิวซีน, ไอโซลิวซีน, ฟีนิลอะลานีน, ทริปโตเฟนและไลซีนและในเด็กก็ยังมีอาร์จินีนและฮิสทิดีน การขาดกรดที่จำเป็นในอาหารนำไปสู่การละเมิดการเผาผลาญโปรตีนในร่างกาย กรดอะมิโนที่ไม่จำเป็นส่วนใหญ่สังเคราะห์ในร่างกาย

โปรตีนที่ประกอบด้วยกรดอะมิโนที่จำเป็นทั้งหมดเรียกว่า สมบูรณ์ทางชีวภาพ. คุณค่าทางชีวภาพสูงสุดของโปรตีนในนม ไข่ ปลา เนื้อสัตว์ โปรตีนที่มีข้อบกพร่องทางชีวภาพคือโปรตีนที่ขาดกรดอะมิโนอย่างน้อยหนึ่งชนิดที่ไม่สามารถสังเคราะห์ในร่างกายได้ โปรตีนที่ไม่สมบูรณ์ ได้แก่ โปรตีนจากข้าวโพด ข้าวสาลี ข้าวบาร์เลย์

ความสมดุลของไนโตรเจนความสมดุลของไนโตรเจนคือความแตกต่างระหว่างปริมาณไนโตรเจนที่มีอยู่ในอาหารของมนุษย์กับระดับของไนโตรเจนในการขับถ่าย

สมดุลไนโตรเจน- สถานะที่ปริมาณไนโตรเจนที่ขับออกมาเท่ากับปริมาณที่เข้าสู่ร่างกาย ความสมดุลของไนโตรเจนพบได้ในผู้ใหญ่ที่มีสุขภาพดี

สมดุลไนโตรเจนในเชิงบวก- เงื่อนไขที่ปริมาณไนโตรเจนในการขับถ่ายของร่างกายน้อยกว่าเนื้อหาในอาหารมากนั่นคือสังเกตการกักเก็บไนโตรเจนในร่างกาย. เด็กจะสังเกตเห็นความสมดุลของไนโตรเจนในเชิงบวกเนื่องจากการเจริญเติบโตที่เพิ่มขึ้นในผู้หญิงในระหว่างตั้งครรภ์ด้วยการฝึกกีฬาที่เพิ่มขึ้นซึ่งนำไปสู่เนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อที่เพิ่มขึ้นในระหว่างการรักษาบาดแผลขนาดใหญ่หรือการฟื้นตัวจากโรคร้ายแรง

การขาดไนโตรเจน(สมดุลไนโตรเจนเชิงลบ) จะสังเกตได้เมื่อปริมาณไนโตรเจนที่ปล่อยออกมามากกว่าปริมาณในอาหารที่เข้าสู่ร่างกาย ไนตรัสเชิงลบความสมดุลจะถูกสังเกตด้วยความอดอยากโปรตีน, ภาวะไข้, การละเมิดระเบียบ neuroendocrine ของการเผาผลาญโปรตีน

การสลายโปรตีนและการสังเคราะห์ยูเรีย ผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวของไนโตรเจนที่สำคัญที่สุดของโปรตีนที่ถูกขับออกมาทางปัสสาวะและเหงื่อ ได้แก่ ยูเรีย กรดยูริก และแอมโมเนีย

การเผาผลาญไขมัน.

แบ่งไขมัน บน ไขมันง่าย(ไขมันเป็นกลาง แว็กซ์) ไขมันเชิงซ้อน(ฟอสโฟลิปิดไกลโคลิปิด ซัลโฟลิปิด) และ สเตียรอยด์(คอเลสเตอรอลและเป็นต้น) ไขมันส่วนใหญ่ในร่างกายมนุษย์มีไขมันเป็นกลาง ไขมันเป็นกลาง อาหารของมนุษย์เป็นแหล่งพลังงานที่สำคัญ เมื่อไขมัน 1 กรัมถูกออกซิไดซ์ พลังงาน 37.7 กิโลจูล (9.0 กิโลแคลอรี) จะถูกปล่อยออกมา

ความต้องการรายวันของผู้ใหญ่ที่มีไขมันเป็นกลางคือ 70-80 กรัมเด็กอายุ 3-10 ปี - 26-30 กรัม

ไขมันที่เป็นกลางพลังงานสามารถถูกแทนที่ด้วยคาร์โบไฮเดรต อย่างไรก็ตาม มีกรดไขมันไม่อิ่มตัว ได้แก่ ไลโนเลอิก ไลโนเลนิก และอาราคิโดนิก ซึ่งจะต้องมีอยู่ในอาหารของมนุษย์ เรียกว่า ไม่ ไขมันที่จำเป็น กรด.

ไขมันเป็นกลางซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของอาหารและเนื้อเยื่อของมนุษย์ ส่วนใหญ่แสดงโดยไตรกลีเซอไรด์ที่มีกรดไขมัน - ปาล์มิติกสเตียริก โอเลอิก ไลโนเลอิก และไลโนเลนิก

ตับมีบทบาทสำคัญในการเผาผลาญไขมัน ตับเป็นอวัยวะหลักที่มีการก่อตัวของคีโตน (beta-hydroxybutyric, กรดอะซิโตอะซิติก, อะซิโตน) ร่างกายของคีโตนถูกใช้เป็นแหล่งพลังงาน

ฟอสฟอรัสและไกลโคลิปิดเป็นส่วนหนึ่งของเซลล์ทั้งหมด แต่ส่วนใหญ่อยู่ในองค์ประกอบของเซลล์ประสาท ตับเป็นอวัยวะเดียวที่รักษาระดับฟอสโฟลิปิดในเลือด คอเลสเตอรอลและสเตียรอยด์อื่น ๆ สามารถกินเข้าไปหรือสังเคราะห์ในร่างกายได้ เว็บไซต์หลักของการสังเคราะห์คอเลสเตอรอลคือตับ

ในเนื้อเยื่อไขมัน ไขมันที่เป็นกลางจะถูกสะสมในรูปของไตรกลีเซอไรด์

การก่อตัวของไขมันจากคาร์โบไฮเดรต การบริโภคคาร์โบไฮเดรตมากเกินไปกับอาหารนำไปสู่การสะสมของไขมันในร่างกาย โดยปกติในมนุษย์ 25-30% ของคาร์โบไฮเดรตในอาหารจะถูกเปลี่ยนเป็นไขมัน

การก่อตัวของไขมันจากโปรตีน โปรตีนเป็นวัสดุพลาสติก เฉพาะภายใต้สถานการณ์ที่รุนแรงเท่านั้นที่เป็นโปรตีนที่ใช้เพื่อวัตถุประสงค์ด้านพลังงาน การเปลี่ยนโปรตีนเป็นกรดไขมันมักเกิดขึ้นจากการก่อตัวของคาร์โบไฮเดรต

การเผาผลาญคาร์โบไฮเดรต.

บทบาททางชีวภาพของคาร์โบไฮเดรตสำหรับร่างกายมนุษย์นั้นพิจารณาจากการทำงานของพลังงานเป็นหลัก ค่าพลังงานของคาร์โบไฮเดรต 1 กรัมคือ 16.7 kJ (4.0 kcal)คาร์โบไฮเดรตเป็นแหล่งพลังงานโดยตรงสำหรับเซลล์ทั้งหมดของร่างกาย ทำหน้าที่เกี่ยวกับพลาสติกและทำหน้าที่สนับสนุน

ความต้องการรายวันของผู้ใหญ่ในคาร์โบไฮเดรตคือประมาณ 0.5 กก.. ส่วนหลัก (ประมาณ 70%) ถูกออกซิไดซ์ในเนื้อเยื่อให้เป็นน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์ กลูโคสในอาหารประมาณ 25-28% จะถูกเปลี่ยนเป็นไขมัน และมีเพียง 2-5% เท่านั้นที่ถูกสังเคราะห์เป็นไกลโคเจน ซึ่งเป็นคาร์โบไฮเดรตสำรองของร่างกาย

โมโนแซ็กคาไรด์เป็นคาร์โบไฮเดรตรูปแบบเดียวที่สามารถดูดซึมได้ พวกมันถูกดูดซึมส่วนใหญ่ในลำไส้เล็กและถูกขนส่งโดยกระแสเลือดไปยังตับและเนื้อเยื่อ ไกลโคเจนถูกสังเคราะห์จากกลูโคสในตับ กระบวนการนี้เรียกว่า ไกลโคเจเนซิส. ไกลโคเจนสามารถแตกตัวเป็นกลูโคสได้ ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า ไกลโคเจน. ในตับ สามารถสร้างคาร์โบไฮเดรตจากผลิตภัณฑ์ที่สลายตัว (กรดไพรูวิกหรือกรดแลคติก) รวมทั้งจากผลิตภัณฑ์ที่สลายตัวของไขมันและโปรตีน (กรดคีโต) ซึ่งถูกกำหนดให้เป็น การสร้างไกลโคเนซิส. Glycogenesis, glycogenolysis และ glyconeogenesis เป็นกระบวนการที่สัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิดที่เกิดขึ้นในตับซึ่งรับประกันระดับน้ำตาลในเลือดที่เหมาะสม

ในกล้ามเนื้อได้เป็นอย่างดีอีกด้วยในตับสังเคราะห์ไกลโคเจน การสลายตัวของไกลโคเจนเป็นหนึ่งในแหล่งพลังงานสำหรับการหดตัวของกล้ามเนื้อ ด้วยการสลายตัวของไกลโคเจนในกล้ามเนื้อกระบวนการนี้ไปสู่การก่อตัวของกรดไพรูวิกและแลคติค กระบวนการนี้เรียกว่า ไกลโคไลซิส. ในระยะพัก ไกลโคเจนจะถูกสังเคราะห์ใหม่จากกรดแลคติกในเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อ

สมองมีคาร์โบไฮเดรตสำรองเล็กน้อยและต้องการน้ำตาลกลูโคสอย่างต่อเนื่อง กลูโคสในเนื้อเยื่อสมองถูกออกซิไดซ์เป็นส่วนใหญ่ และส่วนเล็ก ๆ ของมันจะถูกเปลี่ยนเป็นกรดแลคติก ค่าใช้จ่ายด้านพลังงานของสมองครอบคลุมเฉพาะคาร์โบไฮเดรตเท่านั้น การบริโภคกลูโคสที่ลดลงในสมองนั้นมาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงกระบวนการเผาผลาญในเนื้อเยื่อประสาทและการทำงานของสมองบกพร่อง

การก่อตัวของคาร์โบไฮเดรตจากโปรตีนและไขมัน (glyconeogenesis)ผลของการเปลี่ยนแปลงของกรดอะมิโนทำให้เกิดกรดไพรูวิก ในขณะที่การออกซิเดชันของกรดไขมันจะผลิตอะซิติลโคเอ็นไซม์ A ซึ่งสามารถเปลี่ยนเป็นกรดไพรูวิก ซึ่งเป็นสารตั้งต้นของกลูโคส เป็นวิถีทั่วไปที่สำคัญที่สุดสำหรับการสังเคราะห์คาร์โบไฮเดรตทางชีวภาพ

ระหว่างสองแหล่งพลังงานหลัก - คาร์โบไฮเดรตและไขมัน - มีความสัมพันธ์ทางสรีรวิทยาที่ใกล้ชิด การเพิ่มขึ้นของระดับน้ำตาลในเลือดจะเพิ่มการสังเคราะห์ไตรกลีเซอไรด์และลดการสลายตัวของไขมันในเนื้อเยื่อไขมัน กรดไขมันอิสระน้อยลงเข้าสู่กระแสเลือด หากภาวะน้ำตาลในเลือดลดลงกระบวนการสังเคราะห์ไตรกลีเซอไรด์จะถูกยับยั้งการสลายไขมันจะถูกเร่งและกรดไขมันอิสระจะเข้าสู่กระแสเลือดในปริมาณมาก

เมแทบอลิซึมของเกลือน้ำ

กระบวนการทางเคมีและฟิสิกส์เคมีทั้งหมดที่เกิดขึ้นในร่างกายจะดำเนินการในสภาพแวดล้อมทางน้ำ น้ำทำหน้าที่สำคัญในร่างกายดังต่อไปนี้ ฟังก์ชั่น: 1) ทำหน้าที่เป็นตัวทำละลายสำหรับอาหารและเมตาบอลิซึม 2) ถ่ายโอนสารที่ละลายในนั้น 3) ลดแรงเสียดทานระหว่างพื้นผิวสัมผัสในร่างกายมนุษย์ 4) มีส่วนร่วมในการควบคุมอุณหภูมิของร่างกายเนื่องจากการนำความร้อนสูงความร้อนสูงของการระเหย

ปริมาณน้ำทั้งหมดในร่างกายของผู้ใหญ่คือ 50 —60% จากมวลของมัน นั่นคือ มันถึง 40–45 ล.

เป็นเรื่องปกติที่จะแบ่งน้ำออกเป็นเซลล์ภายใน, ภายในเซลล์ (72%) และนอกเซลล์, นอกเซลล์ (28%) น้ำนอกเซลล์ตั้งอยู่ภายในเตียงหลอดเลือด (ในองค์ประกอบของเลือด น้ำเหลือง น้ำไขสันหลัง) และในช่องว่างระหว่างเซลล์

น้ำเข้าสู่ร่างกายทางระบบทางเดินอาหารในรูปของเหลวหรือน้ำที่บรรจุอยู่หนาแน่นผลิตภัณฑ์อาหาร. น้ำบางส่วนก่อตัวขึ้นในร่างกายในกระบวนการเมแทบอลิซึม

ที่มีน้ำในร่างกายมากเกินไปมี ไฮเปอร์ไฮเดรตทั่วไป(น้ำเป็นพิษ) ขาดน้ำ การเผาผลาญจะถูกรบกวน การสูญเสียน้ำ 10% นำไปสู่สภาวะ การคายน้ำ(ภาวะขาดน้ำ) โดยสูญเสียน้ำ 20% เสียชีวิต

นอกจากน้ำแล้ว แร่ธาตุ (เกลือ) ยังเข้าสู่ร่างกายอีกด้วย เกี่ยวกับ 4% มวลอาหารแห้งควรเป็นสารประกอบแร่

หน้าที่สำคัญของอิเล็กโทรไลต์คือการมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาของเอนไซม์

โซเดียมช่วยให้มั่นใจถึงความคงตัวของแรงดันออสโมติกของของเหลวนอกเซลล์ มีส่วนร่วมในการสร้างศักยภาพของเมมเบรนชีวภาพในการควบคุมสถานะกรด-เบส

โพแทสเซียมให้แรงดันออสโมติกของของเหลวภายในเซลล์ช่วยกระตุ้นการก่อตัวของ acetylcholine การขาดโพแทสเซียมไอออนยับยั้งกระบวนการ anabolic ในร่างกาย

คลอรีนยังเป็นประจุลบที่สำคัญที่สุดของของเหลวนอกเซลล์ ทำให้มั่นใจในความคงตัวของแรงดันออสโมติก

แคลเซียมและฟอสฟอรัสพบมากในเนื้อเยื่อกระดูก (มากกว่า 90%) เนื้อหาของแคลเซียมในพลาสมาและเลือดเป็นหนึ่งในค่าคงที่ทางชีวภาพ เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยในระดับของไอออนนี้อาจส่งผลร้ายแรงต่อร่างกายได้ การลดลงของระดับแคลเซียมในเลือดทำให้เกิดการหดตัวของกล้ามเนื้อโดยไม่ได้ตั้งใจ การชัก และการเสียชีวิตเกิดขึ้นเนื่องจากการหยุดหายใจ การเพิ่มขึ้นของปริมาณแคลเซียมในเลือดมาพร้อมกับความตื่นเต้นง่ายของเนื้อเยื่อประสาทและกล้ามเนื้อ ลักษณะของอัมพฤกษ์ อัมพาต และการก่อตัวของนิ่วในไต แคลเซียมจำเป็นสำหรับการสร้างกระดูก จึงต้องได้รับอาหารในปริมาณที่เพียงพอในร่างกาย

ฟอสฟอรัสมีส่วนร่วมในการเผาผลาญสารต่างๆ เนื่องจากเป็นส่วนหนึ่งของสารประกอบที่ให้พลังงานสูง (เช่น ATP) สำคัญมากมีการสะสมของฟอสฟอรัสในกระดูก

เหล็กเป็นส่วนหนึ่งของเฮโมโกลบิน, ไมโอโกลบิน, มีหน้าที่ในการหายใจของเนื้อเยื่อ, เช่นเดียวกับในองค์ประกอบของเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยารีดอกซ์. ปริมาณธาตุเหล็กในร่างกายไม่เพียงพอจะขัดขวางการสังเคราะห์ฮีโมโกลบิน การสังเคราะห์ฮีโมโกลบินที่ลดลงทำให้เกิดภาวะโลหิตจาง (โรคโลหิตจาง) ความต้องการธาตุเหล็กรายวันสำหรับผู้ใหญ่คือ 10-30 ไมโครกรัม.

ไอโอดีนในร่างกายมีปริมาณน้อย อย่างไรก็ตาม ความสำคัญนั้นยิ่งใหญ่มาก นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าไอโอดีนเป็นส่วนหนึ่งของฮอร์โมนไทรอยด์ซึ่งมีผลเด่นชัดต่อกระบวนการเผาผลาญทั้งหมดการเจริญเติบโตและพัฒนาการของร่างกาย

การศึกษาและการใช้พลังงาน

พลังงานที่ปล่อยออกมาในระหว่างการสลายสารอินทรีย์จะสะสมในรูปของ ATP ซึ่งปริมาณในเนื้อเยื่อของร่างกายจะคงอยู่ที่ ระดับสูง. ATP พบได้ในทุกเซลล์ในร่างกาย จำนวนมากที่สุดพบในกล้ามเนื้อโครงร่าง - 0.2-0.5% กิจกรรมใด ๆ ของเซลล์มักเกิดขึ้นพร้อมกับการสลายตัวของ ATP

ต้องฟื้นฟูโมเลกุล ATP ที่ถูกทำลาย ทั้งนี้เนื่องมาจากพลังงานที่ปล่อยออกมาในระหว่างการสลายคาร์โบไฮเดรตและสารอื่นๆ

ปริมาณพลังงานที่ร่างกายใช้สามารถตัดสินได้จากปริมาณความร้อนที่ร่างกายได้รับ

วิธีการวัดต้นทุนพลังงาน (การวัดปริมาณความร้อนโดยตรงและโดยอ้อม)

อัตราการหายใจ

การวัดปริมาณความร้อนโดยตรงขึ้นอยู่กับการกำหนดโดยตรงของความร้อนที่ปล่อยออกมาในช่วงชีวิตของสิ่งมีชีวิต บุคคลถูกวางไว้ในห้องแคลอรี่พิเศษซึ่งคำนึงถึงปริมาณความร้อนทั้งหมดที่ร่างกายมนุษย์ปล่อยออกมา ความร้อนที่ร่างกายสร้างขึ้นจะถูกดูดซับโดยน้ำที่ไหลผ่านระบบท่อที่วางอยู่ระหว่างผนังห้อง วิธีการนี้ยุ่งยากมาก สามารถนำไปใช้ในสถาบันวิทยาศาสตร์พิเศษเป็นผลให้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการแพทย์ วิธีการทางอ้อม การวัดความร้อนสาระสำคัญของวิธีนี้อยู่ในความจริงที่ว่าก่อนกำหนดปริมาตรของการระบายอากาศในปอดและจากนั้น - ปริมาณของออกซิเจนที่ดูดซับและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ปล่อยออกมา อัตราส่วนของปริมาตรของคาร์บอนไดออกไซด์ที่ปล่อยออกมาต่อปริมาตรของออกซิเจนที่ดูดซับเรียกว่า ค่าสัมประสิทธิ์การหายใจ . ค่าสัมประสิทธิ์การหายใจสามารถใช้ตัดสินธรรมชาติของสารออกซิไดซ์ในร่างกายได้

เมื่อถูกออกซิไดซ์ ค่าสัมประสิทธิ์การหายใจของคาร์โบไฮเดรตเท่ากับ 1เพราะ สำหรับการเกิดออกซิเดชันที่สมบูรณ์ของ 1 โมเลกุลกลูโคส คาร์บอนไดออกไซด์และน้ำต้องการออกซิเจน 6 โมเลกุล ในขณะที่คาร์บอนไดออกไซด์ 6 โมเลกุลจะถูกปลดปล่อยออกมา:

C 6 H12O 6 +60 2 \u003d 6C0 2 + 6H 2 0

ค่าสัมประสิทธิ์การหายใจสำหรับการเกิดออกซิเดชันของโปรตีนคือ 0.8 สำหรับการออกซิเดชันของไขมัน - 0.7

การกำหนดการใช้พลังงานโดยการแลกเปลี่ยนก๊าซปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมาในร่างกายเมื่อบริโภคออกซิเจน 1 ลิตร - แคลอรี่เทียบเท่ากับออกซิเจน - ขึ้นอยู่กับการออกซิเดชันของสารที่ใช้ออกซิเจน เทียบเท่าแคลอรี่ออกซิเจน ในระหว่างการออกซิเดชันของคาร์โบไฮเดรตคือ 21,13 กิโลจูล (5.05 กิโลแคลอรี), โปรตีน— 20.1 kJ (4.8 kcal), ไขมัน - 19.62 kJ (4.686 kcal)

การใช้พลังงาน ในมนุษย์กำหนดไว้ดังนี้ คนหายใจเป็นเวลา 5 นาทีผ่านหลอดเป่า (หลอดเป่า) ที่นำเข้าปาก ปากเป่าที่เชื่อมต่อกับถุงที่ทำจากผ้ายางมี วาล์ว พวกเขาเป็น จัดดังนั้น อะไร บุคคลนั้นหายใจได้อย่างอิสระ บรรยากาศ อากาศและหายใจออกอากาศเข้าไปในถุง ด้วยความช่วยเหลือของก๊าซ ชั่วโมง วัดปริมาณการหายใจออก อากาศ. ตามตัวบ่งชี้ของเครื่องวิเคราะห์ก๊าซจะกำหนดเปอร์เซ็นต์ของออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศที่หายใจเข้าและหายใจออกโดยบุคคล จากนั้นคำนวณปริมาณของออกซิเจนที่ดูดซับและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ปล่อยออกมารวมถึงค่าสัมประสิทธิ์การหายใจ การใช้ตารางที่เหมาะสม ปริมาณแคลอรี่ที่เทียบเท่ากับออกซิเจนจะถูกกำหนดโดยค่าสัมประสิทธิ์การหายใจและการใช้พลังงานจะถูกกำหนด

เมแทบอลิซึมพื้นฐานและความสำคัญของมัน

BX- ปริมาณพลังงานขั้นต่ำที่จำเป็นในการรักษาการทำงานปกติของร่างกายในสภาวะพักผ่อนเต็มที่ โดยไม่รวมอิทธิพลภายในและภายนอกทั้งหมดที่สามารถเพิ่มระดับของกระบวนการเผาผลาญอาหาร เมแทบอลิซึมพื้นฐานถูกกำหนดในตอนเช้าในขณะท้องว่าง (12-14 ชั่วโมงหลังอาหารมื้อสุดท้าย) ในท่าหงายด้วยการผ่อนคลายกล้ามเนื้ออย่างสมบูรณ์ในสภาวะที่อุ่นสบาย (18-20 ° C) แสดงการแลกเปลี่ยนพื้นฐานของปริมาณพลังงานที่ร่างกายปล่อยออกมา (kJ / วัน)

ในสภาวะที่ร่างกายและจิตใจได้พักผ่อนอย่างเต็มที่ ค่าใช้จ่ายร่างกาย พลังงานบน: 1) กระบวนการทางเคมีที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง; 2) งานกลที่ทำโดยอวัยวะแต่ละส่วน (หัวใจ, กล้ามเนื้อทางเดินหายใจ, หลอดเลือด, ลำไส้, ฯลฯ ); 3) กิจกรรมคงที่ของอุปกรณ์หลั่งต่อม

เมแทบอลิซึมพื้นฐานขึ้นอยู่กับอายุ ส่วนสูง น้ำหนักตัว เพศ เมแทบอลิซึมพื้นฐานที่เข้มข้นที่สุดต่อน้ำหนักตัว 1 กิโลกรัมนั้นพบได้ในเด็ก เมื่อน้ำหนักตัวเพิ่มขึ้นการเผาผลาญพื้นฐานจะเพิ่มขึ้น อัตราการเผาผลาญพื้นฐานโดยเฉลี่ยในคนที่มีสุขภาพดีจะอยู่ที่ประมาณ 4.2 kJ (1 kcal) ใน 1 ชั่วโมงต่อน้ำหนัก 1 กิโลกรัม ตัว.

ในแง่ของการใช้พลังงานในช่วงพัก เนื้อเยื่อของร่างกายต่างกัน อวัยวะภายในใช้พลังงานมากขึ้น เนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อน้อยลง

ความเข้มข้นของเมแทบอลิซึมพื้นฐานในเนื้อเยื่อไขมันนั้นต่ำกว่ามวลเซลล์ส่วนที่เหลือของร่างกายถึง 3 เท่า คนลีนผลิตความร้อนมากขึ้นต่อ 1 กิโลกรัมน้ำหนักตัวมากกว่าเต็ม

ผู้หญิงมีอัตราการเผาผลาญพื้นฐานต่ำกว่าผู้ชาย เนื่องจากผู้หญิงมีมวลและผิวกายน้อยกว่า ตามกฎของ Rubner เมแทบอลิซึมพื้นฐานนั้นประมาณสัดส่วนกับพื้นที่ผิวกาย

มีการบันทึกความผันผวนตามฤดูกาลในอัตราการเผาผลาญพื้นฐาน - เพิ่มขึ้นในฤดูใบไม้ผลิและลดลงในฤดูหนาว กิจกรรมของกล้ามเนื้อทำให้การเผาผลาญเพิ่มขึ้นตามสัดส่วนความรุนแรงของงานที่ทำ

การละเมิดการทำงานของอวัยวะและระบบต่างๆ ของร่างกายทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในการเผาผลาญขั้นพื้นฐาน ด้วยการทำงานของต่อมไทรอยด์ที่เพิ่มขึ้น, มาลาเรีย, ไข้ไทฟอยด์, วัณโรค, พร้อมด้วยไข้, เมแทบอลิซึมพื้นฐานเพิ่มขึ้น

การใช้พลังงานระหว่างออกกำลังกาย

ในระหว่างการทำงานของกล้ามเนื้อ ค่าใช้จ่ายด้านพลังงานของร่างกายจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก การเพิ่มขึ้นของต้นทุนด้านพลังงานคือการเพิ่มขึ้นของงาน ซึ่งยิ่งมาก ยิ่งมีความเข้มข้นของงานมากขึ้น

เมื่อเทียบกับการนอนหลับ การเดินช้าๆ จะเพิ่มการใช้พลังงานขึ้น 3 เท่า และเมื่อวิ่งเป็นระยะทางสั้น ๆ ระหว่างการแข่งขัน มากกว่า 40 เท่า

ในระหว่างการโหลดระยะสั้น พลังงานจะถูกใช้ไปเนื่องจากการออกซิเดชันของคาร์โบไฮเดรต ด้วยภาระของกล้ามเนื้อเป็นเวลานาน ไขมันส่วนใหญ่จะถูกย่อยสลายในร่างกาย (80% ของพลังงานที่จำเป็นทั้งหมด) ในนักกีฬาที่ผ่านการฝึกอบรม พลังงานของการหดตัวของกล้ามเนื้อนั้นมาจากการออกซิเดชันของไขมันเท่านั้น สำหรับผู้ที่ใช้แรงงานทางกายภาพ ค่าใช้จ่ายด้านพลังงานจะเพิ่มขึ้นตามสัดส่วนของความเข้มข้นของแรงงาน

โภชนาการ

การเติมเต็มต้นทุนพลังงานของร่างกายเกิดขึ้นเนื่องจาก สารอาหาร. อาหารควรมีโปรตีน คาร์โบไฮเดรต ไขมัน เกลือแร่ และวิตามินในปริมาณเล็กน้อยและในอัตราส่วนที่ถูกต้อง การย่อยได้สารอาหารขึ้นอยู่กับเกี่ยวกับลักษณะเฉพาะและสภาพของร่างกาย ปริมาณและคุณภาพของอาหาร อัตราส่วนของส่วนประกอบต่างๆ วิธีการเตรียมอาหาร อาหารจากพืชจะย่อยได้น้อยกว่าผลิตภัณฑ์จากสัตว์เนื่องจากอาหารจากพืชมีเส้นใยมากกว่า

อาหารโปรตีนมีส่วนช่วยในการดำเนินการตามกระบวนการดูดซึมและการย่อยได้ของสารอาหาร ด้วยความเด่นของคาร์โบไฮเดรตในอาหารการดูดซึมโปรตีนและไขมันจึงลดลง การแทนที่ผลิตภัณฑ์จากพืชด้วยผลิตภัณฑ์ที่มาจากสัตว์จะช่วยเพิ่มกระบวนการเผาผลาญในร่างกาย หากให้เนื้อสัตว์หรือผลิตภัณฑ์จากนมแทนโปรตีนจากพืชและข้าวสาลีแทนขนมปังข้าวไรย์การย่อยได้ของผลิตภัณฑ์อาหารจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก

เพื่อให้แน่ใจว่า โภชนาการที่เหมาะสมมนุษย์จำเป็นต้องคำนึงถึงระดับการดูดซึมของผลิตภัณฑ์โดยร่างกาย นอกจากนี้ อาหารต้องมีสารอาหารที่จำเป็น (จำเป็น) ทั้งหมด ได้แก่ โปรตีนและกรดอะมิโนที่จำเป็น วิตามินกรดไขมันไม่อิ่มตัวสูง แร่ธาตุ และน้ำ

อาหารส่วนใหญ่ (75-80%) เป็นคาร์โบไฮเดรตและไขมัน

อาหาร- ปริมาณและองค์ประกอบของผลิตภัณฑ์อาหารที่จำเป็นต่อบุคคลต่อวัน ต้องเติมพลังงานในแต่ละวันของร่างกายและรวมสารอาหารทั้งหมดในปริมาณที่เพียงพอ

ในการจัดทำอาหารจำเป็นต้องทราบเนื้อหาของโปรตีนไขมันและคาร์โบไฮเดรตในอาหารและค่าพลังงาน ด้วยข้อมูลเหล่านี้ เป็นไปได้ที่จะจัดทำอาหารที่มีพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์สำหรับผู้ที่มีอายุ เพศ และอาชีพที่แตกต่างกัน

อาหารและความสำคัญทางสรีรวิทยา จำเป็นต้องสังเกตอาหารบางอย่างเพื่อจัดระเบียบอย่างถูกต้อง: ชั่วโมงการกินคงที่ช่วงเวลาที่เหมาะสมระหว่างพวกเขาการกระจายอาหารประจำวันในระหว่างวัน การรับประทานอาหารควรเป็นเวลาอย่างน้อย 3 ครั้งต่อวัน ได้แก่ อาหารเช้า กลางวัน และเย็น อาหารเช้าในแง่ของค่าพลังงานควรอยู่ที่ประมาณ 30% ของอาหารทั้งหมด อาหารกลางวัน - 40-50% และอาหารเย็น - 20-25% แนะนำให้ทานอาหารเย็น 3 ชั่วโมงก่อนนอน

โภชนาการที่เหมาะสมช่วยรับรองการพัฒนาทางร่างกายตามปกติและกิจกรรมทางจิต เพิ่มประสิทธิภาพ ปฏิกิริยา และความต้านทานของร่างกายต่ออิทธิพล สิ่งแวดล้อม.

ตามคำสอนของ I.P. Pavlov เกี่ยวกับปฏิกิริยาตอบสนองแบบมีเงื่อนไขร่างกายมนุษย์ปรับให้เข้ากับช่วงเวลาหนึ่งของการกิน: ความอยากอาหารปรากฏขึ้นและน้ำย่อยเริ่มโดดเด่น ช่วงเวลาที่ถูกต้องระหว่างมื้ออาหารช่วยให้รู้สึกอิ่มในช่วงเวลานี้

สามมื้อต่อวันโดยทั่วไปเป็นสรีรวิทยา อย่างไรก็ตาม ควรรับประทานอาหารสี่มื้อต่อวัน ซึ่งจะช่วยเพิ่มการดูดซึมสารอาหาร โดยเฉพาะโปรตีน ไม่รู้สึกหิวในช่วงเวลาระหว่างมื้ออาหาร และยังคงความอยากอาหารที่ดี ในกรณีนี้ ค่าพลังงานของอาหารเช้าคือ 20% อาหารกลางวัน - 35% ชายามบ่าย - 15% อาหารเย็น - 25%

อาหารที่สมดุลโภชนาการถือว่ามีเหตุผลหากความต้องการอาหารในเชิงปริมาณและเชิงคุณภาพได้รับการตอบสนองอย่างเต็มที่ ค่าใช้จ่ายด้านพลังงานทั้งหมดจะได้รับเงินคืน มันก่อให้เกิดการเจริญเติบโตและการพัฒนาของร่างกายที่เหมาะสมเพิ่มความต้านทานต่อผลกระทบที่เป็นอันตรายของสภาพแวดล้อมภายนอกก่อให้เกิดการพัฒนาความสามารถในการทำงานของร่างกายและเพิ่มความเข้มข้นของแรงงาน โภชนาการที่มีเหตุผลเกี่ยวข้องกับการพัฒนาการปันส่วนอาหารและอาหารที่สัมพันธ์กับปัจจัยต่างๆ ของประชากรและสภาพความเป็นอยู่

ดังที่ได้กล่าวไปแล้วโภชนาการของบุคคลที่มีสุขภาพดีนั้นสร้างขึ้นจากการปันส่วนอาหารประจำวัน อาหารและอาหารของผู้ป่วยเรียกว่าอาหาร แต่ละ อาหารมีองค์ประกอบบางอย่างของอาหารและมีลักษณะดังต่อไปนี้: 1) ค่าพลังงาน; 2) องค์ประกอบทางเคมี 3) คุณสมบัติทางกายภาพ(ปริมาตร อุณหภูมิ ความสม่ำเสมอ); 4) โหมดพลังงาน

ระเบียบการเผาผลาญและพลังงาน

การเปลี่ยนแปลงแบบสะท้อนกลับแบบมีเงื่อนไขในการเผาผลาญและพลังงานนั้นพบได้ในมนุษย์ในสภาวะก่อนการเปิดตัวและก่อนการทำงาน นักกีฬาก่อนเริ่มการแข่งขันและคนงานก่อนทำงานมีการเผาผลาญเพิ่มขึ้นอุณหภูมิของร่างกายเพิ่มปริมาณการใช้ออกซิเจนและปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ คุณสามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงการสะท้อนกลับแบบมีเงื่อนไขในการเผาผลาญพลังงานและ กระบวนการทางความร้อนคนบน การกระตุ้นทางวาจา

อิทธิพลของประสาท ระบบการแลกเปลี่ยนและพลังงานกระบวนการในร่างกาย ดำเนินการได้หลายวิธี:

อิทธิพลโดยตรงของระบบประสาท (ผ่านไฮโปทาลามัส, เส้นประสาทส่วนปลาย) ต่อเนื้อเยื่อและอวัยวะ;

อิทธิพลทางอ้อมของระบบประสาทผ่านต่อมใต้สมอง (somatotropin);

ไกล่เกลี่ยอิทธิพลของระบบประสาทผ่านเขตร้อนฮอร์โมน ต่อมใต้สมองและส่วนปลายของอวัยวะภายในสารคัดหลั่ง;

ผู้มีอิทธิพลโดยตรงประสาท ระบบ (hypothalamus) เกี่ยวกับการทำงานของต่อมไร้ท่อและผ่านกระบวนการเผาผลาญในเนื้อเยื่อและอวัยวะ

แผนกหลักของระบบประสาทส่วนกลางซึ่งควบคุมกระบวนการเผาผลาญและพลังงานทุกประเภทคือ มลรัฐมีผลเด่นชัดต่อกระบวนการเผาผลาญและการสร้างความร้อนโดย ต่อมภายในสารคัดหลั่ง ฮอร์โมนของต่อมหมวกไตและต่อมไทรอยด์ในปริมาณมากจะเพิ่มแคแทบอลิซึม เช่น การสลายโปรตีน

ในร่างกาย อิทธิพลที่เชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดของระบบประสาทและต่อมไร้ท่อต่อกระบวนการเผาผลาญและพลังงานนั้นแสดงให้เห็นอย่างชัดเจน ดังนั้นการกระตุ้นของระบบประสาทขี้สงสารไม่เพียงแต่มีผลกระตุ้นโดยตรงต่อกระบวนการเผาผลาญอาหาร แต่ยังเพิ่มการหลั่งของไทรอยด์และฮอร์โมนต่อมหมวกไต (thyroxine และอะดรีนาลีน) ด้วยเหตุนี้การเผาผลาญและการเผาผลาญพลังงานจึงได้รับการปรับปรุงให้ดียิ่งขึ้น นอกจากนี้ฮอร์โมนเหล่านี้เองยังช่วยเพิ่มน้ำเสียงของระบบประสาทที่เห็นอกเห็นใจ การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในการเผาผลาญและ การแลกเปลี่ยนความร้อนเกิดขึ้นเมื่อร่างกายขาดฮอร์โมนของต่อมไร้ท่อ ตัวอย่างเช่น การขาดไทรอกซินทำให้การเผาผลาญพื้นฐานลดลง เนื่องจากการใช้ออกซิเจนในเนื้อเยื่อลดลงและการสร้างความร้อนลดลง ส่งผลให้อุณหภูมิร่างกายลดลง

ฮอร์โมนของต่อมไร้ท่อมีส่วนเกี่ยวข้องกับการควบคุมการเผาผลาญและ พลังงาน เปลี่ยนการซึมผ่านของเยื่อหุ้มเซลล์ (อินซูลิน) กระตุ้นระบบเอนไซม์ของร่างกาย (อะดรีนาลีน กลูคากอน ฯลฯ) และที่มีอิทธิพล ในการสังเคราะห์ทางชีวภาพ (glucocorticoids).

ดังนั้นการควบคุมการเผาผลาญและพลังงานจึงดำเนินการโดยระบบประสาทและต่อมไร้ท่อซึ่งรับประกันการปรับตัวของร่างกายให้เข้ากับสภาพที่เปลี่ยนแปลงของที่อยู่อาศัย

คุณสมบัติหลักของสิ่งมีชีวิตคือการเผาผลาญและพลังงาน กระบวนการพลาสติก กระบวนการเจริญเติบโต การก่อตัวของสารที่ซับซ้อนที่ประกอบเป็นเซลล์และเนื้อเยื่อในร่างกายอย่างต่อเนื่อง ควบคู่ไปกับกระบวนการทำลายล้างแบบย้อนกลับ กิจกรรมของมนุษย์ทุกอย่างเกี่ยวข้องกับการใช้พลังงาน แม้ในระหว่างการนอนหลับ อวัยวะจำนวนมาก (หัวใจ ปอด กล้ามเนื้อทางเดินหายใจ) ก็ใช้พลังงานจำนวนมาก ขั้นตอนปกติของกระบวนการเหล่านี้ต้องมีการสลายตัวของสารอินทรีย์ที่ซับซ้อน เนื่องจากเป็นแหล่งพลังงานเดียวสำหรับสัตว์และมนุษย์ สารเหล่านี้ได้แก่ โปรตีน ไขมัน และคาร์โบไฮเดรต สิ่งที่สำคัญอย่างยิ่งสำหรับการเผาผลาญอาหารตามปกติ ได้แก่ น้ำ วิตามินและเกลือแร่ กระบวนการของการก่อตัวในเซลล์ของร่างกายของสารที่ต้องการการสกัดและการสะสมของพลังงาน (การดูดซึม) และกระบวนการของการเกิดออกซิเดชันและการสลายตัวของสารประกอบอินทรีย์การแปลงพลังงานและการบริโภค (การสลายตัว) ตามความต้องการของ หน้าที่สำคัญของร่างกายนั้นสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิด ให้ความเข้มข้นที่จำเป็นของกระบวนการเผาผลาญโดยทั่วไป ปรับสมดุลรายได้และการบริโภคสารและพลังงาน

กระบวนการแลกเปลี่ยนดำเนินไปอย่างเข้มข้นมาก เนื้อเยื่อของร่างกายเกือบครึ่งหนึ่งได้รับการต่ออายุหรือเปลี่ยนใหม่ทั้งหมดภายในสามเดือน เป็นเวลา 5 ปีของการศึกษากระจกตาของนักเรียนถูกแทนที่ 350 ครั้งเนื้อเยื่อในกระเพาะอาหารได้รับการต่ออายุ 500 ครั้งสร้างเม็ดเลือดแดงมากถึง 300 พันล้านทุกวันภายใน 5-7 วันครึ่งหนึ่งของไนโตรเจนโปรตีนทั้งหมดในตับ ถูกแทนที่

เมแทบอลิซึมของโปรตีนกระรอก- วัสดุก่อสร้างที่จำเป็นของโปรโตพลาสซึมของเซลล์ พวกเขาทำหน้าที่พิเศษในร่างกาย เอ็นไซม์ทั้งหมด, ฮอร์โมนจำนวนมาก, ภาพสีม่วงของเรตินา, ตัวพาออกซิเจน, สารป้องกันของเลือดคือโปรตีนในร่างกาย โปรตีนมีโครงสร้างที่ซับซ้อนและมีความเฉพาะเจาะจงมาก โปรตีนในอาหารของเราและโปรตีนในร่างกายของเรามีคุณภาพแตกต่างกันมาก หากโปรตีนถูกสกัดจากอาหารและฉีดเข้าสู่กระแสเลือดโดยตรง คนๆ นั้นอาจตายได้ โปรตีนประกอบด้วยองค์ประกอบโปรตีน - กรดอะมิโนซึ่งเกิดขึ้นระหว่างการย่อยโปรตีนจากสัตว์และพืชและเข้าสู่กระแสเลือดจากลำไส้เล็ก องค์ประกอบของเซลล์ของสิ่งมีชีวิตประกอบด้วยกรดอะมิโนมากกว่า 20 ชนิด ในเซลล์ กระบวนการสังเคราะห์โมเลกุลโปรตีนขนาดใหญ่ ซึ่งประกอบด้วยสายโซ่ของกรดอะมิโน เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง การรวมกันของกรดอะมิโนเหล่านี้ (ทั้งหมดหรือบางส่วน) ที่เชื่อมต่อกันเป็นสายโซ่ในลำดับที่ต่างกันทำให้เกิดโปรตีนที่หลากหลายนับไม่ถ้วน

กรดอะมิโนแบ่งออกเป็น ไม่สามารถถูกแทนที่ได้และ ใช้แทนกันได้. สิ่งที่ขาดไม่ได้คือสิ่งที่ร่างกายได้รับด้วยอาหารเท่านั้น สิ่งที่ไม่จำเป็นสามารถสังเคราะห์ในร่างกายจากกรดอะมิโนอื่นๆ คุณค่าของโปรตีนจากอาหารถูกกำหนดโดยเนื้อหาของกรดอะมิโน นี่คือเหตุผลที่โปรตีนในอาหารแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม: เต็มที่ประกอบด้วยกรดอะมิโนที่จำเป็นทั้งหมดและ ชำรุดซึ่งขาดกรดอะมิโนจำเป็นบางชนิด โปรตีนจากสัตว์เป็นแหล่งหลักของโปรตีนที่สมบูรณ์ โปรตีนจากผัก(มีข้อยกเว้นที่หายาก) มีข้อบกพร่อง

ในเนื้อเยื่อและเซลล์ มีการทำลายและการสังเคราะห์โครงสร้างโปรตีนอย่างต่อเนื่อง ในร่างกายที่แข็งแรงตามเงื่อนไขของผู้ใหญ่ ปริมาณโปรตีนที่สลายตัวจะเท่ากับปริมาณของโปรตีนสังเคราะห์ เนื่องจากความสมดุลของโปรตีนในร่างกายมีขนาดใหญ่ คุณค่าทางปฏิบัติได้มีการพัฒนาวิธีการต่างๆ เพื่อการศึกษาวิจัย

ความสมดุลของโปรตีนพิจารณาจากความแตกต่างระหว่างปริมาณโปรตีนที่กินเข้าไปกับอาหารกับปริมาณโปรตีนที่ถูกทำลายในช่วงเวลานี้

เชื่อกันว่าบรรทัดฐานของการบริโภคโปรตีนต่อวันสำหรับผู้ใหญ่คือ 80-100 กรัม หากให้มากกว่านั้น โปรตีนส่วนเกินก็จะครอบคลุมค่าใช้จ่ายด้านพลังงานของร่างกาย ในขณะเดียวกันก็สามารถเปลี่ยนเป็นคาร์โบไฮเดรตและสารประกอบอื่นๆ ได้ เมื่อออกแรงอย่างหนักร่างกายต้องการโปรตีนสูงถึง 150 กรัมต่อวัน

การแลกเปลี่ยนคาร์โบไฮเดรตคาร์โบไฮเดรต- สิ่งสำคัญ ส่วนประกอบสิ่งมีชีวิต อย่างไรก็ตาม พวกมันมีในร่างกายน้อยกว่าโปรตีนและไขมัน ซึ่งประกอบขึ้นเป็นเพียงแค่ 2% ของวัตถุแห้งของร่างกายเท่านั้น

คาร์โบไฮเดรตเป็นแหล่งพลังงานหลักในร่างกาย พวกมันถูกดูดซึมเข้าสู่กระแสเลือด ส่วนใหญ่อยู่ในรูปของกลูโคส สารนี้กระจายไปทั่วเนื้อเยื่อและเซลล์ของร่างกาย ในเซลล์ กลูโคสด้วยปัจจัยหลายประการจะถูกออกซิไดซ์เป็นน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์ (H2O และ CO2) ในเวลาเดียวกันพลังงาน (4.1 กิโลแคลอรี) จะถูกปล่อยออกมาซึ่งร่างกายใช้ในระหว่างการสังเคราะห์ปฏิกิริยาหรือ ระหว่างการทำงานของกล้ามเนื้อ

ความสำคัญของคาร์โบไฮเดรตต่อการทำงานของกล้ามเนื้อคาร์โบไฮเดรตสำรองถูกใช้อย่างเข้มข้นเป็นพิเศษในระหว่างการออกกำลังกาย อย่างไรก็ตามพวกเขาไม่เคยหมดสิ้น เมื่อเก็บไกลโคเจนในตับลดลง การแยกตัวจะหยุดลง ซึ่งทำให้ความเข้มข้นของกลูโคสในเลือดลดลง กิจกรรมของกล้ามเนื้อไม่สามารถดำเนินต่อไปได้ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ การลดลงของระดับน้ำตาลในเลือดเป็นปัจจัยหนึ่งที่ทำให้เกิดอาการเมื่อยล้า ดังนั้นเพื่อความสำเร็จในการทำงานหนักและยาวนานจึงจำเป็นต้องเติมเต็มคาร์โบไฮเดรตสำรองของร่างกาย สิ่งนี้ทำได้โดยการเพิ่มเนื้อหาของคาร์โบไฮเดรตในอาหารและการแนะนำเพิ่มเติมก่อนเริ่มงานหรือทันทีในระหว่างการดำเนินการ ความอิ่มตัวของร่างกายด้วยคาร์โบไฮเดรตช่วยรักษาระดับความเข้มข้นของกลูโคสในเลือดให้คงที่และเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพของมนุษย์

ระเบียบการเผาผลาญคาร์โบไฮเดรตการสะสมของคาร์โบไฮเดรต การใช้คาร์โบไฮเดรตสำรองในตับ และกระบวนการอื่นๆ ของการเผาผลาญคาร์โบไฮเดรตจะถูกควบคุมโดยระบบประสาทส่วนกลาง เปลือกสมองมีความสำคัญอย่างยิ่งในการควบคุมการเผาผลาญคาร์โบไฮเดรต ตัวอย่างหนึ่งคือการเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของกลูโคสในเลือดแบบมีเงื่อนไขที่เพิ่มขึ้นในนักกีฬาในสภาวะก่อนเริ่มการแข่งขัน

วิถีทางประสาทที่ควบคุมการเผาผลาญคาร์โบไฮเดรตนั้นเป็นของระบบประสาทอัตโนมัติ เส้นประสาทที่เห็นอกเห็นใจช่วยเพิ่มกระบวนการแยกและปล่อยไกลโคเจนออกจากตับ ในทางตรงกันข้ามเส้นประสาทพาราซิมพาเทติกจะกระตุ้นการสะสมไกลโคเจน แรงกระตุ้นของเส้นประสาทสามารถกระทำได้โดยตรงต่อเซลล์ตับหรือโดยอ้อมผ่านทางต่อมไร้ท่อ ฮอร์โมนอะดรีนาลีนของต่อมหมวกไตช่วยกระตุ้นการปลดปล่อยคาร์โบไฮเดรตจากคลังเก็บ อินซูลินฮอร์โมนตับอ่อนช่วยให้แน่ใจว่ามีการสะสม นอกจากฮอร์โมนเหล่านี้แล้ว ฮอร์โมนของต่อมหมวกไต ต่อมไทรอยด์ และต่อมใต้สมองส่วนหน้ามีส่วนเกี่ยวข้องในการควบคุมการเผาผลาญคาร์โบไฮเดรต

น้ำตาลประกอบด้วยคาร์โบไฮเดรต 95%, น้ำผึ้ง - 76, ช็อคโกแลต - 49, มันฝรั่ง - 18, นม -5, ตับ - 4, ลูกเกด - มากถึง 65%

การเผาผลาญไขมัน.ไขมัน(ไขมัน) - แหล่งพลังงานสำคัญในร่างกายซึ่งเป็นส่วนประกอบที่จำเป็นของเซลล์ ไขมันส่วนเกินสามารถสะสมในร่างกายได้ ส่วนใหญ่จะสะสมอยู่ในเนื้อเยื่อไขมันใต้ผิวหนัง โอเมนตัม ตับ และอวัยวะภายในอื่นๆ ปริมาณไขมันทั้งหมดในคนสามารถอยู่ที่ 10-12% ของน้ำหนักตัวและในโรคอ้วน - 40-50%

ในฐานะที่เป็นวัสดุให้พลังงาน ไขมันจะถูกนำไปใช้ในการพักผ่อนและระหว่างการออกกำลังกายระดับความเข้มข้นต่ำในระยะยาว ในช่วงเริ่มต้นของกิจกรรมของกล้ามเนื้อที่มีพลัง คาร์โบไฮเดรตจะถูกออกซิไดซ์ แต่หลังจากนั้นไม่นาน เนื่องจากการสะสมไกลโคเจนลดลง ไขมันและผลิตภัณฑ์ที่สลายตัวของพวกมันก็เริ่มออกซิไดซ์ กระบวนการแทนที่คาร์โบไฮเดรตด้วยไขมันอาจรุนแรงมากจน 80% ของพลังงานทั้งหมดที่จำเป็นภายใต้สภาวะเหล่านี้ถูกปล่อยออกมาเนื่องจากการสลายไขมัน

เมแทบอลิซึมของไขมันและไขมันในร่างกายมีความซับซ้อน ตับมีบทบาทสำคัญในกระบวนการเหล่านี้ซึ่งมีการสังเคราะห์กรดไขมันจากคาร์โบไฮเดรตและโปรตีนสร้างผลิตภัณฑ์สลายไขมัน - คีโตนบอดี้ที่ใช้เป็นวัสดุให้พลังงาน การก่อตัวของคีโตนในร่างกายของตับนั้นรุนแรงมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อปริมาณสำรองของไกลโคเจนลดลง

เมแทบอลิซึมของไขมันมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับการเผาผลาญโปรตีนและคาร์โบไฮเดรต ในช่วงที่อดอาหาร ไขมันสำรองจะเป็นแหล่งของคาร์โบไฮเดรต

ระเบียบการเผาผลาญไขมันเมแทบอลิซึมของไขมันในร่างกายถูกควบคุมโดยระบบประสาทส่วนกลาง หากนิวเคลียสของมลรัฐบางส่วนได้รับความเสียหาย การเผาผลาญของไขมันจะถูกรบกวนและร่างกายจะกลายเป็นโรคอ้วนหรือลดลง การควบคุมระบบประสาทของการเผาผลาญไขมันดำเนินการโดยผลกระทบโดยตรงต่อเนื้อเยื่อ (การปกคลุมด้วยเส้นใยอาหาร) หรือผ่านต่อมไร้ท่อ กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับฮอร์โมนของต่อมใต้สมอง ไทรอยด์ ตับอ่อน และต่อมเพศ ด้วยการทำงานของต่อมใต้สมอง ต่อมไทรอยด์ และต่อมเพศไม่เพียงพอ โรคอ้วนจึงเกิดขึ้น ในทางตรงกันข้ามฮอร์โมนตับอ่อน - อินซูลินช่วยเพิ่มการก่อตัวของไขมันจากคาร์โบไฮเดรตเผาผลาญ

น้ำมันเนยหรือน้ำมันพืช 100 กรัมมีไขมัน 95 กรัม, ครีมเปรี้ยว - 24, นม - 4, หมูติดมัน - 37, เนื้อแกะ - 29, ตับ, ไต - 5, ถั่ว - 3, ผัก - 0.1-0.3 กรัม

การแลกเปลี่ยนน้ำและแร่ธาตุร่างกายมนุษย์มีน้ำ 60% เนื้อเยื่อไขมันประกอบด้วยน้ำ 20% (ของมวลของมัน), กระดูก - 25, ตับ - 70, กล้ามเนื้อโครงร่าง - 75, เลือด - 80, สมอง 85%

สำหรับการทำงานปกติของสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงไป ความคงตัวของสภาพแวดล้อมภายในของสิ่งมีชีวิตมีความสำคัญมาก มันถูกสร้างขึ้นโดยพลาสมาเลือดของเหลวในเนื้อเยื่อน้ำเหลืองซึ่งส่วนใหญ่คือน้ำโปรตีนและเกลือแร่ น้ำและเกลือแร่ไม่ได้ทำหน้าที่เป็นสารอาหารหรือแหล่งพลังงาน แต่หากไม่มีน้ำ กระบวนการเมตาบอลิซึมก็ไม่สามารถดำเนินต่อไปได้ น้ำเป็นตัวทำละลายที่ดี

หากไม่มีน้ำบุคคลสามารถอยู่ได้ไม่เกิน 7-10 วันในขณะที่ไม่มีอาหาร - 30-40 วัน น้ำจะถูกลบออกพร้อมกับปัสสาวะผ่านทางไต (1700 มล.) โดยมีเหงื่อออกทางผิวหนัง (500 มล.) และหายใจออกทางปอด (300 มล.)

อัตราส่วนของปริมาณของเหลวที่บริโภคทั้งหมดต่อของเหลวทั้งหมดที่ถูกขับออกมาเรียกว่าสมดุลของน้ำ หากปริมาณน้ำที่บริโภคน้อยกว่าปริมาณที่ปล่อยออกมา ความผิดปกติต่าง ๆ ของสถานะการทำงานของมันสามารถสังเกตได้ในร่างกายมนุษย์ เนื่องจากเป็นส่วนหนึ่งของเนื้อเยื่อ น้ำเป็นหนึ่งในองค์ประกอบโครงสร้างของร่างกายคือ ในรูปของสารละลาย volitional และทำให้เกิดการเชื่อมต่ออย่างใกล้ชิดระหว่างการแลกเปลี่ยนน้ำและการเผาผลาญ แร่ธาตุ

แร่ธาตุเป็นส่วนหนึ่งของโครงกระดูก โครงสร้างของโปรตีน ฮอร์โมน เอนไซม์ ปริมาณแร่ธาตุทั้งหมดในร่างกายอยู่ที่ประมาณ 4-5% ของน้ำหนักตัว กิจกรรมปกติของระบบประสาทส่วนกลาง หัวใจ และอวัยวะอื่น ๆ ดำเนินการภายใต้เงื่อนไขของเนื้อหาที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัดของไอออนแร่เนื่องจากความคงตัวของแรงดันออสโมติกปฏิกิริยาของเลือดและของเหลวในเนื้อเยื่อ มีส่วนร่วมในกระบวนการหลั่ง ดูดซึม-ขับถ่าย ฯลฯ

บุคคลได้รับแร่ธาตุหลักด้วยอาหารและน้ำ อย่างไรก็ตามเนื้อหาในอาหารไม่เพียงพอเสมอไป คนส่วนใหญ่ต้องเติมโซเดียมคลอไรด์ (โซเดียมคลอไรด์ - เกลือแกง) ลงในอาหาร 10-12 กรัมต่อวัน การขาดแร่ธาตุเรื้อรังในอาหารอาจทำให้ร่างกายทำงานผิดปกติได้

วิตามินและบทบาทในการเผาผลาญการทดลองแสดงให้เห็นว่าแม้ในอาหารจะมีโปรตีน ไขมันและคาร์โบไฮเดรตเพียงพอ ด้วยการบริโภคน้ำและเกลือแร่อย่างเหมาะสม ความผิดปกติและโรคร้ายแรงสามารถเกิดขึ้นได้ในร่างกาย เนื่องจากสำหรับกระบวนการปกติของกระบวนการทางสรีรวิทยา มีความจำเป็นมากขึ้นเรื่อยๆ . วิตามิน ความสำคัญของวิตามินอยู่ที่การมีอยู่ในร่างกายในปริมาณเล็กน้อย ควบคุมปฏิกิริยาเมตาบอลิซึม

จนถึงปัจจุบันมีการค้นพบสารมากกว่า 20 ชนิดที่จัดเป็นวิตามิน โดยปกติแล้วจะเขียนแทนด้วยตัวอักษรละติน A, B, C, D, E, K เป็นต้น วิตามินที่ละลายน้ำได้ ได้แก่ B, C, PP เป็นต้น วิตามินหลายชนิดละลายในไขมัน

วิตามินเอด้วย avitaminosis A กระบวนการเจริญเติบโตของร่างกายล่าช้าการเผาผลาญจะถูกรบกวน นอกจากนี้ยังมีโรคตาพิเศษที่เรียกว่า xerophthalmia (ตาบอดกลางคืน)

วิตามินดีเรียกว่า วิตามินต้านราชิติก การขาดมันนำไปสู่ความผิดปกติของการเผาผลาญฟอสฟอรัสและแคลเซียม แร่ธาตุเหล่านี้สูญเสียความสามารถในการสะสมในกระดูกและถูกขับออกจากร่างกายในปริมาณมาก กระดูกจะนิ่มและงอ การพัฒนาของฟันถูกรบกวนระบบประสาททนทุกข์ทรมาน ความผิดปกติที่ซับซ้อนทั้งหมดนี้แสดงถึงโรคที่พบในเด็ก - โรคกระดูกอ่อน

วิตามินกลุ่มบีการขาดหรือไม่มีวิตามินบีทำให้เกิดความผิดปกติของการเผาผลาญ, ความผิดปกติของการทำงานของระบบประสาทส่วนกลาง ภูมิต้านทานของร่างกายลดลง โรคติดเชื้อ. วิตามินแห่งความกระปรี้กระเปร่าประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นและเส้นประสาทที่แข็งแรงเรียกว่าวิตามินของกลุ่มบีค่าปกติของวิตามินบีต่อวันสำหรับผู้ใหญ่คือ 2-6 มก. โดยมีกิจกรรมกีฬาอย่างเป็นระบบบรรทัดฐานนี้ควรเพิ่มขึ้น 3-5 เท่า

วิตามินซีเรียกว่าสารต้านการกัดกร่อน ด้วยการขาดมันในอาหาร (และที่สำคัญที่สุดคือในผักและผลไม้สด) โรคที่เฉพาะเจาะจงพัฒนา - เลือดออกตามไรฟันซึ่งเหงือกมีเลือดออกและฟันจะหลุดออกและหลุดออก ความอ่อนแอทางร่างกายอ่อนเพลียหงุดหงิด หายใจถี่, เลือดออกต่าง ๆ ปรากฏขึ้นและน้ำหนักลดลงอย่างรวดเร็ว ในกรณีที่รุนแรงอาจถึงแก่ชีวิตได้

วิตามินส่งผลต่อการเผาผลาญ, การแข็งตัวของเลือด, การเจริญเติบโตและการพัฒนาของร่างกาย, ความต้านทานต่อโรคติดเชื้อ บทบาทของพวกเขามีความสำคัญอย่างยิ่งในด้านโภชนาการของสิ่งมีชีวิตเล็กและผู้ใหญ่ที่มีกิจกรรมที่เกี่ยวข้องกับการออกแรงกายในที่ทำงานในการเล่นกีฬา

การแลกเปลี่ยนพลังงานเมแทบอลิซึมและพลังงานเป็นกระบวนการที่สัมพันธ์กัน ไม่มีกระบวนการเหล่านี้แยกออกมา ในระหว่างการออกซิเดชัน พลังงานของพันธะเคมีที่มีอยู่ในสารอาหารจะถูกปล่อยและนำไปใช้โดยร่างกาย เนื่องจากการเปลี่ยนผ่านของพลังงานบางประเภทไปเป็นพลังงานอื่น ทำให้การทำงานที่สำคัญทั้งหมดของร่างกายได้รับการสนับสนุน ในกรณีนี้ปริมาณพลังงานทั้งหมดจะไม่เปลี่ยนแปลง อัตราส่วนระหว่างปริมาณพลังงานที่ให้ไปกับอาหารกับปริมาณพลังงานที่ใช้เรียกว่าสมดุลพลังงาน

สำหรับชีวิตปกติ ร่างกายต้องได้รับโปรตีน ไขมัน คาร์โบไฮเดรต เกลือแร่ และวิตามินในปริมาณที่เหมาะสมที่สุด ซึ่งมีอยู่ในอาหารต่างๆ คุณภาพของผลิตภัณฑ์อาหารพิจารณาจากคุณค่าทางสรีรวิทยา ผลิตภัณฑ์อาหารที่มีค่าที่สุด ได้แก่ นม เนย คอทเทจชีส ไข่ เนื้อสัตว์ ปลา ซีเรียล ผลไม้ ผัก น้ำตาล

ผู้คนจากหลากหลายอาชีพใช้พลังงานในปริมาณที่ต่างกันระหว่างทำกิจกรรม ตัวอย่างเช่น บุคคลที่ทำงานด้านปัญญาใช้จ่ายน้อยกว่า 3,000 แคลอรีต่อวัน คนที่ทำงานหนักทางกายภาพหนักใช้พลังงานมากกว่า 2 เท่าต่อวัน

การศึกษาจำนวนมากแสดงให้เห็นว่าชายวัยกลางคนที่ทำงานด้านจิตใจหรือร่างกายเป็นเวลา 8-10 ชั่วโมง ควรบริโภคโปรตีน 118 กรัม ไขมัน 56 กรัม และคาร์โบไฮเดรต 500 กรัมต่อวัน ในแง่นี้ก็คือประมาณ 3000 กิโลแคลอรี

ดังนั้น เพื่อรักษาสมดุลของพลังงาน รักษาน้ำหนักตัวให้ปกติ ให้ประสิทธิภาพสูง และป้องกันปรากฏการณ์ทางพยาธิสภาพต่างๆ ในร่างกาย จึงจำเป็นต้องเพิ่มการใช้พลังงานด้วยโภชนาการที่เหมาะสมโดยการเพิ่มการเคลื่อนไหวของมอเตอร์ ซึ่งช่วยกระตุ้นกระบวนการเผาผลาญอย่างมาก

"ค่าคงที่" ทางสรีรวิทยาที่สำคัญที่สุดของร่างกายคือปริมาณพลังงานขั้นต่ำที่บุคคลใช้ไปในสภาวะพักผ่อนเต็มที่ ค่าคงที่นี้เรียกว่า การแลกเปลี่ยนหลัก ระบบประสาท หัวใจ กล้ามเนื้อทางเดินหายใจ ไต ตับ และอวัยวะอื่นๆ ทำงานอย่างต่อเนื่องและใช้พลังงานในปริมาณหนึ่ง ผลรวมของต้นทุนพลังงานเหล่านี้เป็นมูลค่าของการเผาผลาญพื้นฐาน

เมแทบอลิซึมพื้นฐานเป็นค่าคงที่ของแต่ละบุคคลและขึ้นอยู่กับเพศ อายุ น้ำหนักและส่วนสูงของบุคคล ในคนที่มีสุขภาพดีสามารถอยู่ในระดับคงที่เป็นเวลาหลายปี ในวัยเด็กคุณค่าของเมแทบอลิซึมพื้นฐานนั้นสูงกว่าในผู้สูงอายุมาก สถานะใช้งานทำให้เกิดการเผาผลาญที่เข้มข้นขึ้นอย่างเห็นได้ชัด เมแทบอลิซึมภายใต้สภาวะเหล่านี้เรียกว่าเมตาบอลิซึมที่ทำงาน หากเมแทบอลิซึมพื้นฐานของผู้ใหญ่อยู่ที่ 1700-1800 กิโลแคลอรีแสดงว่าเมตาบอลิซึมในการทำงานสูงขึ้น 2-3 เท่า ดังนั้น อัตราการเผาผลาญพื้นฐานจึงเป็นระดับพื้นหลังเริ่มต้นของการใช้พลังงาน การเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วของการเผาผลาญพื้นฐานอาจเป็นสัญญาณการวินิจฉัยที่สำคัญของการทำงานหนักเกินไป การทำงานมากเกินไป และการกู้คืนน้อยเกินไปหรือโรค

ระเบียบของการเผาผลาญสิ่งที่สำคัญเป็นพิเศษในการควบคุมการเผาผลาญคือแผนกของ diencephalon - มลรัฐ. การทำลายระบบประสาทส่วนกลางส่วนนี้ทำให้เกิดความผิดปกติของไขมัน คาร์โบไฮเดรต และการเผาผลาญอื่นๆ ไฮโปทาลามัสควบคุมการทำงานของต่อมไร้ท่อที่สำคัญ - ต่อมใต้สมองซึ่งควบคุมการทำงานของต่อมไร้ท่ออื่น ๆ ทั้งหมดและในทางกลับกันการปล่อยฮอร์โมนจะทำหน้าที่ควบคุมการเผาผลาญอาหารในระดับเซลล์ ฮอร์โมนต่างๆ (อินซูลิน อะดรีนาลีน ไทรอกซีน) ควบคุมการทำงานของระบบเอนไซม์ที่ควบคุมกระบวนการเผาผลาญในร่างกาย ความสัมพันธ์ที่ประสานกันนี้เกิดขึ้นจากการทำงานร่วมกันของระบบประสาทและร่างกาย (ของเหลว) ของการควบคุม

ปัจจัยสะท้อนที่มีเงื่อนไขมีความจำเป็นสำหรับการควบคุมการเผาผลาญพื้นฐาน ตัวอย่างเช่น ในนักกีฬา เมแทบอลิซึมพื้นฐานจะเพิ่มขึ้นบ้างในวันที่ฝึกซ้อมและโดยเฉพาะอย่างยิ่งการแข่งขัน โดยทั่วไป การฝึกกีฬา การประหยัด กระบวนการทางเคมีในร่างกาย จะนำไปสู่ ลดลงในการเผาผลาญพื้นฐาน สิ่งนี้เด่นชัดกว่าในผู้ที่ฝึกฝนเป็นเวลานานและเข้มข้นปานกลาง อย่างไรก็ตาม ในหลายกรณี เมแทบอลิซึมหลักในนักกีฬาจะเพิ่มขึ้นแม้ในวันหยุด ทั้งนี้เนื่องมาจากความเข้มข้นของกระบวนการเผาผลาญที่เพิ่มขึ้นเป็นเวลานาน (เป็นเวลาหลายวัน) อันเนื่องมาจากการทำงานหนัก

ฮอร์โมนหลายชนิดมีอิทธิพลต่อการเผาผลาญพื้นฐาน

การใช้พลังงานที่ หลากหลายรูปแบบกิจกรรม.การใช้พลังงานในแต่ละวันของบุคคลนั้นรวมถึงคุณค่าของการเผาผลาญพื้นฐานและพลังงานที่จำเป็นต่อการทำงานอย่างมืออาชีพ การเล่นกีฬา และกิจกรรมของกล้ามเนื้อในรูปแบบอื่นๆ การใช้แรงงานทางจิตต้องใช้พลังงานเพียงเล็กน้อย ในระหว่างการทำงานทางกายภาพ การใช้พลังงานสามารถมีค่ามาก ตัวอย่างเช่น เมื่อเดิน พลังงานจะใช้พลังงานมากกว่าขณะวิ่ง 80-100% ขณะวิ่ง - 400% หรือมากกว่า

กิจกรรมกีฬามาพร้อมกับการเพิ่มขึ้นอย่างมาก การบริโภคประจำวันพลังงาน (มากถึง 4500-5000 kcal) ในวันที่ฝึกด้วยภาระที่เพิ่มขึ้นและการแข่งขันในกีฬาบางประเภท (สกีวิบาก การวิ่งทางไกล ฯลฯ) ค่าเหล่านี้อาจสูงขึ้น Ceteris paribus การใช้พลังงานยิ่งมากขึ้นงานที่ทำค่อนข้างนานและเข้มข้นขึ้น

การทำงานของกล้ามเนื้อเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการทำงานปกติของร่างกาย ปริมาณพลังงานที่ใช้โดยตรงกับ งานทางกายภาพควรมีอย่างน้อย 1200-1300 kcal ต่อวัน ทั้งนี้ สำหรับผู้ที่ไม่ได้ออกแรงกายและใช้พลังงานน้อยไปกับกิจกรรมของกล้ามเนื้อ การออกกำลังกายจำเป็นอย่างยิ่ง

ระดับการใช้พลังงานยังได้รับผลกระทบจากอารมณ์ที่เกิดขึ้นระหว่างกิจกรรมใดๆ พวกเขาสามารถปรับปรุงหรือตรงกันข้ามลดการเผาผลาญและพลังงานในร่างกาย การใช้พลังงานไม่เพียงขึ้นอยู่กับปริมาณงานที่ทำ แต่ยังขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมภายนอกที่ทำงานด้วย - อุณหภูมิและความชื้น ความกดอากาศ ความแรงลม

หลังจากสิ้นสุดกิจกรรมเกี่ยวกับกล้ามเนื้อ พลังงานยังคงเพิ่มขึ้นเป็นระยะเวลาหนึ่งเมื่อเทียบกับระดับการพักผ่อน นี่เป็นเพราะกระบวนการทางเคมีในกล้ามเนื้อที่เกี่ยวข้องกับการเกิดออกซิเดชันของกรดแลคติกและการกำจัดหนี้ออกซิเจน

เมแทบอลิซึมและเมแทบอลิซึมของพลังงาน (เมแทบอลิซึม) เป็นชุดของปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นในเซลล์หรือในสิ่งมีชีวิตทั้งหมด และประกอบด้วยการสังเคราะห์โมเลกุลที่ซับซ้อนและโปรโตพลาสซึมใหม่ (แอแนบอลิซึม) และในการสลายของโมเลกุลด้วยการปล่อยพลังงาน (แคแทบอลิซึม) . พลังงานเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการสังเคราะห์ทางชีวภาพ (การก่อตัวของสารใหม่), งานออสโมติก (การดูดซึมและการหลั่งสารต่างๆโดยเซลล์) งานเครื่องกล(ระหว่างการเคลื่อนไหว) และปฏิกิริยาอื่นๆ

การเผาผลาญของสสารและพลังงานเป็นคุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของสิ่งมีชีวิต ซึ่งแสดงออกในระดับต่างๆ ของการจัดระเบียบของสิ่งมีชีวิต เนื่องจากการเผาผลาญและพลังงาน การเจริญเติบโตและการสืบพันธุ์จึงเกิดขึ้น คุณสมบัติที่สำคัญอื่นๆ ของเซลล์และสิ่งมีชีวิตจึงเกิดขึ้น ลักษณะเฉพาะของหน้าที่เมแทบอลิซึมของเซลล์สัตว์และพืชคือมีเอนไซม์และคล้ายคลึงกันเนื่องจากเซลล์ของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดมีโมเลกุลทั้งหมดที่มีบทบาทสำคัญในการเผาผลาญและทำให้การเปลี่ยนแปลงของพลังงานประเภทหนึ่งไปเป็น พลังงานประเภทอื่น นอกจากนี้ การควบคุมวิถีการเผาผลาญจะขึ้นอยู่กับกลไกทั่วไป ด้วยเหตุนี้ กระบวนการพลังงานในสิ่งมีชีวิตทั้งหมดจึงมีความคล้ายคลึงกัน ชีวิตดำรงอยู่และดำเนินต่อไปด้วยพลังงานเท่านั้น

แอแนบอลิซึมและแคแทบอลิซึม

กระบวนการเผาผลาญที่สำคัญคือแอแนบอลิซึม (การดูดซึม) และแคแทบอลิซึม (การกระจาย)

แอแนบอลิซึมหรือการดูดซึม (จากภาษาละติน assimilatio - การดูดซึม) เป็นกระบวนการดูดความร้อนของการดูดซึมของสารที่เข้าสู่เซลล์ด้วยสารของเซลล์เอง เป็นการเผาผลาญ "สร้างสรรค์"

ช่วงเวลาที่สำคัญที่สุดของการดูดซึมคือการสังเคราะห์โปรตีนและกรดนิวคลีอิก กรณีพิเศษของแอแนบอลิซึมคือการสังเคราะห์ด้วยแสง ซึ่งเป็นกระบวนการทางชีววิทยาที่อินทรียวัตถุถูกสังเคราะห์จากน้ำ คาร์บอนไดออกไซด์ และเกลืออนินทรีย์ภายใต้อิทธิพลของพลังงานรังสีของดวงอาทิตย์ การสังเคราะห์ด้วยแสงในพืชสีเขียวเป็นการเผาผลาญแบบ autotrophic

Catabolism หรือ dissimilation (จากภาษาละติน dissimilis - dissimilarity) เป็นกระบวนการคายความร้อนที่สารสลายตัวด้วยการปล่อยพลังงาน การสลายนี้เกิดขึ้นจากการย่อยอาหารและการหายใจ การย่อยอาหารเป็นกระบวนการสลายโมเลกุลขนาดใหญ่ให้เป็นโมเลกุลที่เล็กกว่า ในขณะที่การหายใจเป็นกระบวนการออกซิเดชัน catabolism ของน้ำตาลอย่างง่าย กลีเซอรอล กรดไขมัน และกรดอะมิโนที่ปนเปื้อน ส่งผลให้มีการปล่อยพลังงานเคมีที่สำคัญ พลังงานนี้ใช้เพื่อเติมเต็มปริมาณสำรองของอะดีโนซีน ไตรฟอสเฟต (ATP) ซึ่งเป็นผู้บริจาคโดยตรง (แหล่งที่มา) ของพลังงานเซลล์ ซึ่งเป็น "สกุลเงิน" ของพลังงานสากลในระบบชีวภาพ การเติมเต็ม ATP นั้นมาจากปฏิกิริยาของฟอสเฟต (P) กับอะดีโนซีนไดฟอสเฟต (ADP) กล่าวคือ:

ADP + F + ATP พลังงาน

เมื่อ ATP แตกตัวเป็น ADP และฟอสเฟต พลังงานของเซลล์จะถูกปลดปล่อยออกมาและนำไปใช้ในการทำงานของเซลล์ ATP เป็นนิวคลีโอไทด์ที่ประกอบด้วยอะดีนีน ไรโบส และไตรฟอสเฟตเรซิดิว (กลุ่มไตรฟอสเฟต) ในขณะที่อะดีโนซีนไดฟอสเฟต (ADP) มีกลุ่มฟอสเฟตเพียงสองกลุ่ม ความสมบูรณ์ของ ATP ในพลังงานนั้นพิจารณาจากข้อเท็จจริงที่ว่าส่วนประกอบไตรฟอสเฟตนั้นมีพันธะฟอสโฟซานไฮไดรด์สองพันธะ พลังงานของ ATP มีมากกว่าพลังงานของ ADP ถึง 7000 kcal/mol พลังงานนี้ทำให้เกิดปฏิกิริยาสังเคราะห์ทางชีวภาพทั้งหมดในเซลล์อันเป็นผลมาจากการไฮโดรไลซิสของ ATP ไปเป็น ADP และอนินทรีย์ฟอสเฟต ดังนั้นวงจร ATP-ADP จึงเป็นกลไกหลักของการแลกเปลี่ยนพลังงานในระบบสิ่งมีชีวิต

กฎเทอร์โมไดนามิกสองข้อใช้กับระบบสิ่งมีชีวิต

ตามกฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์ (กฎการอนุรักษ์พลังงาน) พลังงานในระหว่างกระบวนการทางเคมีและทางกายภาพจะไม่ถูกสร้างขึ้นไม่หายไป แต่เพียงแค่ส่งผ่านจากรูปแบบหนึ่งไปยังอีกรูปแบบหนึ่งซึ่งเหมาะสำหรับการทำงานไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง กล่าวคือ การใช้พลังงานเพื่อการปฏิบัติงานใดๆ หรือการเปลี่ยนผ่านของพลังงานจากรูปแบบหนึ่งไปอีกรูปแบบหนึ่งไม่ได้มาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลง (ลดลงหรือเพิ่มขึ้น) ในปริมาณพลังงานทั้งหมด เมื่อคำนึงถึงหมวดหมู่ทั่วโลก เราสามารถพูดได้ว่าแม้จะมีการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพหรือทางเคมีในจักรวาล แต่ปริมาณพลังงานในจักรวาลจะยังคงไม่เปลี่ยนแปลง

ตามกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ กระบวนการทางกายภาพและเคมีดำเนินไปในทิศทางของการเปลี่ยนแปลงของพลังงานที่มีประโยชน์อย่างไม่อาจกลับคืนสภาพเดิมให้อยู่ในรูปแบบที่โกลาหลและไม่เป็นระเบียบ และการสร้างสมดุลระหว่างสถานะที่ได้รับคำสั่งและสภาวะที่วุ่นวายและไม่เป็นระเบียบ เมื่อเราเข้าใกล้การสร้างสมดุลระหว่างระเบียบและความไม่เป็นระเบียบและกระบวนการหยุดลง พลังงานอิสระก็ลดลง กล่าวคือ ส่วนนั้นของพลังงานทั้งหมด (มีประโยชน์) ที่สามารถทำงานได้ที่อุณหภูมิคงที่และความดันคงที่ เมื่อปริมาณพลังงานอิสระลดลง ส่วนหนึ่งของพลังงานภายในทั้งหมดของระบบจะเพิ่มขึ้น ซึ่งเป็นตัววัดระดับของการสุ่มและความผิดปกติ (ความไม่เป็นระเบียบ) และเรียกว่าเอนโทรปี กล่าวอีกนัยหนึ่ง เอนโทรปีคือการวัดการเปลี่ยนแปลงของพลังงานที่มีประโยชน์อย่างไม่สามารถย้อนกลับได้ให้อยู่ในรูปแบบที่ไม่เป็นระเบียบ ดังนั้น แนวโน้มตามธรรมชาติของระบบใดๆ ก็คือการเพิ่มเอนโทรปีและลดพลังงานอิสระ ซึ่งเป็นฟังก์ชันทางอุณหพลศาสตร์ที่มีประโยชน์ที่สุด สิ่งมีชีวิตเป็นระบบที่มีคำสั่งสูง พวกเขามีลักษณะเนื้อหาของข้อมูลจำนวนมาก แต่มีเอนโทรปีที่ไม่ดี

หากจักรวาลเป็นระบบปฏิกิริยาซึ่งเข้าใจว่าเป็นชุดของสารเนื่องจากกระบวนการทางกายภาพและเคมีเกิดขึ้นในด้านหนึ่งและสภาพแวดล้อมที่ระบบปฏิกิริยาแลกเปลี่ยนข้อมูลในทางกลับกันตาม กฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ในกระบวนการทางกายภาพหรือปฏิกิริยาเคมี เอนโทรปีของจักรวาลเพิ่มขึ้น เมแทบอลิซึมของสิ่งมีชีวิตไม่ได้มาพร้อมกับความผิดปกติภายในที่เพิ่มขึ้น กล่าวคือ เอนโทรปีที่เกี่ยวข้องกับอายุไม่ใช่ลักษณะของสิ่งมีชีวิต ในทุกสภาวะ สิ่งมีชีวิตทั้งหมด ตั้งแต่แบคทีเรียไปจนถึงสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ยังคงรักษาธรรมชาติที่เป็นระเบียบของโครงสร้างของพวกมัน อย่างไรก็ตาม เอนโทรปีเองนั้นมีลักษณะเฉพาะจากความจริงที่ว่ามันเพิ่มขึ้นในสภาพแวดล้อม และการเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องของเอนโทรปีในสิ่งแวดล้อมนั้นมาจากสิ่งมีชีวิตที่มีอยู่ในสิ่งแวดล้อม ตัวอย่างเช่น ในการดึงพลังงานอิสระ สิ่งมีชีวิตที่ไม่ใช้ออกซิเจนใช้กลูโคสซึ่งพวกมันได้รับจากสิ่งแวดล้อมและออกซิไดซ์ด้วยโมเลกุลออกซิเจนซึ่งแทรกซึมจากสิ่งแวดล้อมเช่นกัน ในกรณีนี้ผลิตภัณฑ์สุดท้ายของการเผาผลาญออกซิเดชัน (CO 2 และ H 2 O) จะเข้าสู่สิ่งแวดล้อมซึ่งมาพร้อมกับการเพิ่มขึ้นของเอนโทรปีของสิ่งแวดล้อมซึ่งส่วนหนึ่งเกิดจากการกระจายความร้อน การเพิ่มขึ้นของเอนโทรปีในกรณีนี้เพิ่มขึ้นนอกจากนี้เนื่องจากการเพิ่มขึ้นของจำนวนโมเลกุลหลังการเกิดออกซิเดชัน (C 6 H 12 O 6 + 6O 2 6CO 2 + 6H 2 O) เช่นการก่อตัวของ 12 โมเลกุลจาก 7 โมเลกุล อย่างที่คุณเห็น ความผิดปกติของโมเลกุลทำให้เกิดเอนโทรปี

สำหรับสิ่งมีชีวิต แหล่งพลังงานหลักคือรังสีดวงอาทิตย์ โดยเฉพาะแสงที่มองเห็นได้ ซึ่งประกอบด้วย คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเกิดขึ้นเป็นหน่วยไม่ต่อเนื่องที่เรียกว่าโฟตอนหรือควอนตัมแสง ในโลกของสิ่งมีชีวิต สิ่งมีชีวิตบางชนิดสามารถจับพลังงานแสงได้ ในขณะที่บางชนิดได้รับพลังงานจากการออกซิเดชันของสารอาหาร

พลังงานของแสงที่มองเห็นจะถูกจับโดยพืชสีเขียวในระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสงซึ่งดำเนินการในคลอโรพลาสต์ของเซลล์ ผ่านการสังเคราะห์ด้วยแสง สิ่งมีชีวิตสร้างระเบียบจากความผิดปกติ และพลังงานแสงจะถูกแปลงเป็นพลังงานเคมีที่เก็บไว้ในคาร์โบไฮเดรตซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ของการสังเคราะห์ด้วยแสง ดังนั้นสิ่งมีชีวิตสังเคราะห์แสงจึงดึงพลังงานอิสระจากแสงแดด เป็นผลให้เซลล์พืชสีเขียวมีปริมาณพลังงานอิสระสูง

พลังงานได้มาจากการออกซิเดชันของสารอนินทรีย์ในระหว่างการสังเคราะห์ทางเคมี

สิ่งมีชีวิตในสัตว์ได้รับพลังงานที่สะสมอยู่แล้วในคาร์โบไฮเดรตผ่านทางอาหาร ส่งผลให้เอนโทรปีของสื่อเพิ่มขึ้น ในไมโตคอนเดรียของเซลล์ของสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ พลังงานที่เก็บไว้ในคาร์โบไฮเดรตจะถูกแปลงเป็นรูปแบบของพลังงานอิสระที่เหมาะสำหรับการสังเคราะห์โมเลกุลของสารอื่น ๆ รวมทั้งเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานของเซลล์เชิงกล ไฟฟ้า และออสโมติก การปล่อยพลังงานที่เก็บไว้ในคาร์โบไฮเดรตเกิดขึ้นจากการหายใจ - แอโรบิกและไม่ใช้ออกซิเจน ในระหว่างการหายใจแบบใช้ออกซิเจน การสลายของโมเลกุลที่มีพลังงานสะสมเกิดขึ้นจากไกลโคไลซิสและในวงจรเครบส์ ในการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจน มีเพียงไกลโคไลซิสเท่านั้นที่ทำงาน ดังนั้นกิจกรรมที่สำคัญของเซลล์ของสิ่งมีชีวิตในสัตว์จึงได้รับพลังงานเป็นส่วนใหญ่ซึ่งเป็นแหล่งของปฏิกิริยาออกซิเดชันลดของ "เชื้อเพลิง" (กลูโคสและกรดไขมัน) ในระหว่างที่อิเล็กตรอนถูกถ่ายโอนจากสารประกอบเดียว (ออกซิเดชัน) ไปอีก (ลด) ฟอสฟอรีเลชันเกี่ยวข้องกับปฏิกิริยารีดอกซ์ ปฏิกิริยาเหล่านี้เกิดขึ้นระหว่างการสังเคราะห์แสงและการหายใจ

ร่างกายเป็นระบบเปิดที่ควบคุมตนเองได้ รักษาและจำลองตัวเองผ่านการใช้พลังงานที่มีอยู่ในอาหารหรือที่ดวงอาทิตย์สร้างขึ้น การดูดซับพลังงานและสสารอย่างต่อเนื่อง ชีวิตไม่ได้ "พยายาม" เพื่อสร้างสมดุลระหว่างระเบียบและระเบียบ ระหว่างการจัดระเบียบระดับโมเลกุลสูงและความระส่ำระสาย ในทางตรงกันข้าม ความเป็นระเบียบเป็นลักษณะของสิ่งมีชีวิตทั้งในด้านโครงสร้างและหน้าที่ และในการเปลี่ยนแปลงและการใช้พลังงาน ดังนั้นในขณะที่รักษาระเบียบภายในแต่ได้รับพลังงานฟรีจากแสงแดดหรืออาหาร สิ่งมีชีวิตที่ส่งพลังงานกลับคืนสู่สิ่งแวดล้อมในปริมาณที่เท่ากัน แต่ในรูปแบบที่มีประโยชน์น้อยกว่า ส่วนใหญ่อยู่ในรูปของความร้อนซึ่งกระจายไปในจักรวาล .

กระบวนการเมแทบอลิซึมและพลังงานอยู่ภายใต้การควบคุม และมีกลไกการกำกับดูแลมากมาย กลไกหลักในการควบคุมการเผาผลาญคือการควบคุมปริมาณเอนไซม์ กลไกการควบคุมยังรวมถึงการควบคุมอัตราการย่อยสลายสารตั้งต้นโดยเอนไซม์ เช่นเดียวกับการควบคุมกิจกรรมเร่งปฏิกิริยาของเอนไซม์ เมแทบอลิซึมอยู่ภายใต้การควบคุมที่เรียกว่า reverse allosteric ซึ่งหมายความว่าในวิถีทางสังเคราะห์ทางชีวสังเคราะห์หลายอย่าง ปฏิกิริยาแรกสามารถยับยั้ง (ยับยั้ง) โดยผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย เราสามารถพูดได้ว่าการยับยั้งดังกล่าวเกิดขึ้นตามหลักการป้อนกลับ ในการควบคุมเมแทบอลิซึมและพลังงาน มันเป็นสิ่งสำคัญเช่นกันที่วิถีเมแทบอลิซึมของการสังเคราะห์และการสลายมักจะแยกออกจากกัน และในยูคาริโอตการแยกนี้จะเพิ่มขึ้นโดยการแบ่งเซลล์ ตัวอย่างเช่น บริเวณที่เกิดออกซิเดชันของกรดไขมันในเซลล์คือไมโทคอนเดรีย ในขณะที่การสังเคราะห์ของพวกมันเกิดขึ้นในไซโตซอล ปฏิกิริยาเมตาบอลิซึมจำนวนมากอยู่ภายใต้การควบคุมบางอย่างโดยสถานะพลังงานที่เรียกว่าเซลล์ ซึ่งเป็นตัวบ่งชี้ว่าเป็นประจุพลังงาน ซึ่งพิจารณาจากผลรวมของเศษส่วนโมลาร์ของ ATP และ ADP ประจุพลังงานในเซลล์จะคงที่เสมอ การสังเคราะห์ ATP ถูกยับยั้งด้วยประจุที่สูง ขณะที่การใช้ ATP จะถูกกระตุ้นด้วยประจุเดียวกัน

เมแทบอลิซึม - ชุดของกระบวนการทางชีวเคมีที่ให้สารอาหารและพลังงานที่จำเป็นสำหรับชีวิตแก่ร่างกาย สารที่ซับซ้อนในกระบวนการย่อยอาหารจะถูกแบ่งออกเป็นองค์ประกอบที่ทำหน้าที่ในการสร้างสารประกอบทางเคมีเพื่อบำรุงเซลล์อวัยวะภายใต้การกระทำของออกซิเจน การขับของเสียออกจากร่างกายจะดำเนินการโดยใช้ระบบขับถ่าย

• แสดงทั้งหมด

  ขั้นตอนของกระบวนการเผาผลาญในเซลล์ของร่างกาย

  เมแทบอลิซึม (เมแทบอลิซึม) ประกอบด้วยกระบวนการเมตาบอลิซึมที่เชื่อมโยงอย่างแยกไม่ออกสองกระบวนการในร่างกายมนุษย์: แคแทบอลิซึมและแอแนบอลิซึม สนับสนุนสภาวะสมดุล - ความคงตัวของสภาพแวดล้อมภายใน

  Catabolism เป็นการแลกเปลี่ยนพลังงานที่เกิดขึ้นในสามขั้นตอน:

  1. 1. การเตรียมการ - การเปลี่ยนแปลงของสารประกอบอินทรีย์ที่ซับซ้อนซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของอาหารให้กลายเป็นอาหารที่เรียบง่าย: โปรตีนจะถูกแปลงเป็นกรดอะมิโน, ไขมันเป็นกรดไขมันและกลีเซอรอล, โพลีแซคคาไรด์เป็นโมโนแซ็กคาไรด์, กรดนิวคลีอิกเป็นนิวคลีโอไทด์ ปฏิกิริยาเหล่านี้เกิดขึ้นในทางเดินอาหารภายใต้การเร่งปฏิกิริยาของเอนไซม์ พลังงานที่ปล่อยออกมาจะถูกเปลี่ยนเป็นความร้อนและกระจายไป นอกจากนี้ สารประกอบอินทรีย์ที่เกิดขึ้นยังได้รับการออกซิเดชันหรือมีส่วนร่วมในการสังเคราะห์สารที่จำเป็นสำหรับร่างกาย
  2. 2. Anoxic (ออกซิเดชันที่ไม่สมบูรณ์) - โดดเด่นด้วยการแยกสารอินทรีย์โดยไม่ต้องมีส่วนร่วมของออกซิเจน กลูโคสเป็นแหล่งพลังงานหลักในเซลล์ กระบวนการออกซิเดชันของกลูโคสที่ปราศจากออกซิเจนเรียกว่าไกลโคไลซิส
  3. 3. การหายใจ (ออกซิเดชันสมบูรณ์) - ปฏิกิริยาออกซิเดชันแบบค่อยเป็นค่อยไปที่เกี่ยวข้องกับออกซิเจน นำไปสู่การก่อตัวของคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ

  แอแนบอลิซึม (การดูดซึม) เป็นกระบวนการที่รวมปฏิกิริยาของการเปลี่ยนแปลงของสารประกอบง่าย ๆ ที่ได้จากการแคแทบอลิซึมเป็นสารอินทรีย์ที่ซับซ้อน

  พลังงานที่ปล่อยออกมาในระหว่างการแคแทบอลิซึมเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการดูดซึมซึ่งช่วยให้เกิดการก่อตัวของเอนไซม์ หลังทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นระหว่าง catabolism. พลังงานที่ปล่อยออกมาระหว่างการสลายตัวของสารอินทรีย์จะไม่ถูกใช้โดยเซลล์ในทันที แต่จะถูกเก็บไว้ในรูปของสารประกอบ ATP (อะดีโนซีน ไตรฟอสเฟต) อุปทานเซลล์ของ ATP ถูกเติมเต็มระหว่างการหายใจ

  ชีววิทยาของเมแทบอลิซึมถูกควบคุมโดยกลไกการกำกับดูแล: ประสาทและฮอร์โมนที่ส่งผลต่อการสังเคราะห์เอนไซม์โดยตรงหรือโดยการเปลี่ยนการซึมผ่านของเยื่อหุ้มเซลล์ขึ้นไป

  

  การคำนวณอัตราการเผาผลาญ

  สำหรับแต่ละคน ชีวเคมีของกระบวนการเมแทบอลิซึมเป็นรายบุคคลอัตราการเผาผลาญสะท้อนให้เห็นถึงจำนวนแคลอรี่ที่จำเป็นสำหรับการทำงานของร่างกายและขึ้นอยู่กับปัจจัยดังกล่าว:

  • เพศ;
  • อายุ;
  • ร่างกาย;
  • การเจริญเติบโต;
  • ยีน

  กิจกรรมของบุคคลในระหว่างวันควบคุมอัตราการบริโภคแคลอรี่

  ดัชนีการเผาผลาญพื้นฐาน - จำนวนแคลอรี่ที่ต้องการต่อวัน - คำนวณดังนี้:

  
  

  มาคำนวณดัชนีการเผาผลาญพื้นฐานของชายวัย 40 ปี ที่มีน้ำหนัก 92 กก. โดยมีกิจกรรมทางกายน้อยที่สุดกัน

  DCI \u003d (92x10 + 180x6.25–40x5 + 5) x1.2 \u003d 2220

  การคำนวณ BMI (ดัชนีมวลกาย) ดำเนินการดังนี้:

  
  

  โดยปกติควรน้อยกว่า 25 หน่วย ตัวเลขที่สูงขึ้นบ่งบอกถึงโรคอ้วน

  ตัวอย่างเช่น ดัชนีมวลกายจะเป็น:

  BMI=92/1.8x1.8=28.3

  
  

  เมแทบอลิซึมได้รับผลกระทบอย่างมากจากความสมดุลของฮอร์โมนและสภาพจิตใจของบุคคล หากต่อมไทรอยด์ผลิตไทรอกซินในปริมาณที่ไม่เพียงพอต่อการเผาผลาญคาร์โบไฮเดรต การละเมิดดังกล่าวจะลดการใช้แคลอรีที่ได้รับจากอาหาร ส่งผลให้น้ำหนักส่วนเกินในไขมันในร่างกายลดลง

  

  อายุการเผาผลาญ

  กระบวนการเผาผลาญในเด็กเร็วกว่าในผู้ใหญ่ ดังนั้นการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตที่เกิดขึ้นใหม่จึงมั่นใจได้ เมื่อเวลาผ่านไป กระบวนการเมตาบอลิซึมจะช้าลงเนื่องจากสรีรวิทยา และกว่า ชายแก่, ยิ่งเด่นชัดการชะลอตัว. การคำนวณตัวบ่งชี้อายุพื้นฐานหรือเมตาบอลิซึมซึ่งสะท้อนถึงอายุที่การเผาผลาญของร่างกายสอดคล้องกันนั้นดำเนินการโดยใช้สูตร Katch McArdle:

  
  

  ระดับไขมันในร่างกายวัดจากขนาดของรอยพับของผิวหนังและกำหนดประเภทของร่างกาย:

  
  

  การวัดจะดำเนินการด้วยคาลิปเปอร์และเทปวัด

  ตัวอย่างการคำนวณอัตราการเผาผลาญจริงโดยคำนึงถึงเปอร์เซ็นต์ของไขมันในน้ำหนักตัว (ซึ่งสามารถกำหนดได้โดยใช้เครื่องคิดเลขในเว็บไซต์กีฬา - จะต้องป้อนข้อมูลเกี่ยวกับขนาดของรอยพับของผิวหนังของส่วนต่าง ๆ ของร่างกาย) . สมมติว่าไขมันในตัวอย่างของเราคือ 10.5% ของน้ำหนักตัว:

  1. 1. การคำนวณมวลไขมัน: 92 x 0.105 = 9.6 (กก.)
  2. 2. การหามวลที่ปราศจากไขมัน: LBM = 92-9.6= 82.4 (กก.)
  3. 3. การคำนวณการบริโภคแคลอรี่ขั้นพื้นฐาน: BMR \u003d 370 + (21.6 X 82.4) \u003d 2149 (kcal)

  การเปรียบเทียบผลลัพธ์ที่ได้รับกับบรรทัดฐานอายุของการบริโภคแคลอรี่:

  
  

  การวิเคราะห์ผลลัพธ์ของตัวชี้วัดที่ได้รับจะช่วยกำหนดอายุพื้นฐาน

  การลดลงของรายจ่ายแคลอรี่พื้นฐานเป็นเรื่องปกติสำหรับผู้สูงอายุที่มีอายุมากกว่า 60 ปี

  ไขมันสะสมในทางเดินอาหารและตับซึ่งไม่อยู่ในชั้นใต้ผิวหนัง แต่อยู่รอบอวัยวะภายในเรียกว่าไขมันในช่องท้อง พวกเขาลดอัตราการเผาผลาญลงอย่างมาก

  หากดัชนีมวลสูงเกินไปแสดงว่ามีน้ำหนักเกิน แต่ถ้าในเวลาเดียวกันร่างกายโดยรวมผอมลง แสดงว่ามีไขมันในช่องท้อง

  อายุพื้นฐานที่สูงกว่าอายุจริงจำเป็นต้องมีการปรับอาหารในทิศทางของการลดปริมาณแคลอรี่และการออกกำลังกายในทิศทางที่เพิ่มขึ้นเพื่อให้แน่ใจว่าการเผาผลาญจะเร่ง

  

  อัตราการเผาผลาญเพิ่มขึ้น

  กิจกรรมมอเตอร์ทุกชนิด: การฝึกพลัง, การออกกำลังกายอย่างหนักช่วยสร้างมวลกล้ามเนื้อ เนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อจำนวนมากต้องการพลังงานมากขึ้นแม้ในขณะพัก ซึ่งจะเพิ่มอัตราของกระบวนการเผาผลาญอาหาร

  เร่งการเผาผลาญอย่างมีนัยสำคัญจะช่วยให้การหายใจแบบแอโรบิก (ชื่อวิทยาศาสตร์ของการฝึกคาร์ดิโอ) Bodyflex ทำทุกวันเป็นเวลา 15 นาที

  อาหารที่สมดุลซึ่งไม่อนุญาตให้หิวและกินมากเกินไปจะมีผลดีต่อความเร็วของกระบวนการเผาผลาญอาหาร ในระหว่างการย่อยอาหารการเผาผลาญจะเร่งขึ้นดังนั้นจึงควรกินบ่อยขึ้นในส่วนเล็ก ๆ

  ความผิดปกติของการเผาผลาญ

  ความล้มเหลวในการทำงานของอวัยวะต่อไปนี้นำไปสู่การละเมิดกระบวนการเผาผลาญ:

  • ต่อมหมวกไต;
  • ต่อมไทรอยด์;
  • อวัยวะสืบพันธุ์;
  • ต่อมใต้สมอง

  โภชนาการที่ไม่เพียงพอหรือมากเกินไปส่งผลเสียต่อกระบวนการเผาผลาญในร่างกาย ในกรณีนี้มีความล้มเหลวในการควบคุมการเผาผลาญโดยระบบประสาท: น้ำเสียงของมลรัฐซึ่งควบคุมอัตราการแลกเปลี่ยนพลังงานการเปลี่ยนแปลงและกระบวนการจัดเก็บและการสร้างถูกรบกวน

  ด้วยความผิดปกติของการเผาผลาญไขมัน ไขมันจะหยุดถูกทำลายลงตามปกติในตับ ซึ่งนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของไลโปโปรตีนชนิดความหนาแน่นต่ำในเลือด ความเสียหายของหลอดเลือดทำให้เกิดโรคหลอดเลือดสมอง, โรคหัวใจ.

  การรักษาและป้องกันความผิดปกติของการเผาผลาญ

  โภชนาการปกติเป็นปัจจัยสำคัญในการรักษาและป้องกันความผิดปกติในกระบวนการเผาผลาญในร่างกาย

  อาหารที่ให้การเผาผลาญอย่างรวดเร็ว:

  • อาหารโปรตีน
  • เครื่องเทศร้อน
  • ชาเขียว;
  • กาแฟ;
  • อาหารที่อุดมด้วยไอโอดีน: อาหารทะเล สาหร่าย

  อัตราการเผาผลาญยังเพิ่มขึ้นด้วยผลิตภัณฑ์เสริมอาหารที่มี:

  • กรดลิโนเลอิค;
  • โคเอ็นไซม์ Q10;
  • ไอโอดีน;
  • อีเฟดรีน;
  • แอล-คาร์นิทีน;
  • ครีเอทีน;
  • คาเฟอีน

เรียงความ

ในหัวข้อนี้:

เมตาบอลิซึมและพลังงาน โภชนาการ

การแนะนำ

เมแทบอลิซึมของสสารและพลังงานเป็นชุดของกระบวนการทางกายภาพ เคมี และสรีรวิทยาของการเปลี่ยนแปลงของสสารและพลังงานในร่างกายมนุษย์และการแลกเปลี่ยนสสารและพลังงานระหว่างร่างกายกับสิ่งแวดล้อม การแลกเปลี่ยนสสารและพลังงานอย่างต่อเนื่องระหว่างสิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อมเป็นหนึ่งในสัญญาณที่สำคัญที่สุดของชีวิต

เพื่อรักษากระบวนการที่สำคัญ เมแทบอลิซึมและพลังงานทำให้ร่างกายต้องการพลาสติกและพลังงาน ซึ่งทำได้โดยการดึงพลังงานจากสารอาหารที่เข้าสู่ร่างกายและแปลงเป็นพลังงานสูง (ATP และโมเลกุลอื่นๆ) และสารประกอบลดลง (NADP-N - นิโคติน-เอไมด์-อะดีนินไดนิวคลีโอไทด์ ฟอสเฟต) พลังงานของพวกมันถูกใช้เพื่อสังเคราะห์โปรตีน กรดนิวคลีอิก ลิปิด ตลอดจนส่วนประกอบของเยื่อหุ้มเซลล์และออร์แกเนลล์ของเซลล์ เพื่อทำงานทางกล เคมี ออสโมติกและไฟฟ้า และขนส่งไอออน ในกระบวนการเมแทบอลิซึม สารพลาสติกที่จำเป็นสำหรับการสังเคราะห์ทางชีวภาพ การสร้างและการต่ออายุโครงสร้างทางชีวภาพจะถูกส่งไปยังร่างกาย

ในเมแทบอลิซึม (เมแทบอลิซึม) และพลังงาน กระบวนการสองกระบวนการที่สัมพันธ์กัน แต่มีทิศทางต่างกันนั้นมีความโดดเด่น: แอแนบอลิซึมซึ่งขึ้นอยู่กับกระบวนการดูดซึมและแคแทบอลิซึมซึ่งขึ้นอยู่กับกระบวนการสลาย

แอแนบอลิซึมคือชุดของกระบวนการสังเคราะห์ทางชีวภาพของสารอินทรีย์ ส่วนประกอบของเซลล์ และโครงสร้างอื่นๆ ของอวัยวะและเนื้อเยื่อ แอแนบอลิซึมช่วยรับประกันการเติบโต การพัฒนา การต่ออายุโครงสร้างทางชีววิทยา รวมถึงการสังเคราะห์ซ้ำอย่างต่อเนื่องของแมคโครและการสะสมของซับสเตรตพลังงาน

แคแทบอลิซึมคือชุดของกระบวนการแยกโมเลกุลที่ซับซ้อน ส่วนประกอบของเซลล์ อวัยวะ และเนื้อเยื่อให้เป็นสารง่าย ๆ โดยใช้บางส่วนเป็นสารตั้งต้นของการสังเคราะห์ทางชีวภาพ และผลิตภัณฑ์สุดท้ายที่สลายตัวด้วยการก่อตัวของสารประกอบที่มีพลังงานสูงและลดลง แรงผลักดันเบื้องหลังชีวิตคือแคแทบอลิซึม

แหล่งพลังงานหลักในการฟื้นฟูปฏิกิริยาการสังเคราะห์กรดไขมัน โคเลสเตอรอล กรดอะมิโน ฮอร์โมนสเตียรอยด์ สารตั้งต้นสำหรับการสังเคราะห์นิวคลีโอไทด์และกรดนิวคลีอิกคือ NADP-H

กระบวนการของแอแนบอลิซึมและแคแทบอลิซึมอยู่ในร่างกายในสภาวะสมดุลแบบไดนามิกหรือความชุกของหนึ่งในนั้น ความเด่นของกระบวนการ anabolic เหนือ catabolic นำไปสู่การเจริญเติบโต การสะสมของมวลเนื้อเยื่อ และความโดดเด่นของกระบวนการ catabolic นำไปสู่การทำลายโครงสร้างเนื้อเยื่อบางส่วน การปลดปล่อยพลังงาน สภาวะสมดุลหรืออัตราส่วนที่ไม่สมดุลของแอแนบอลิซึมและแคแทบอลิซึมขึ้นอยู่กับอายุ (ความเด่นของแอแนบอลิซึมในวัยเด็ก ความสมดุลในผู้ใหญ่ ความเหนือกว่าของแคแทบอลิซึมในวัยชรา) สภาวะของสุขภาพ ภาระทางร่างกายหรือจิตใจ โดยร่างกาย

บทบาทของเมแทบอลิซึมในการจัดหาพลาสติกที่ร่างกายต้องการ

ความต้องการของร่างกายสำหรับสารพลาสติกสามารถสนองได้ตามระดับขั้นต่ำของการบริโภคอาหาร ซึ่งจะทำให้การสูญเสียโปรตีนที่มีโครงสร้าง ไขมัน และคาร์โบไฮเดรตสมดุลไปพร้อมกับการรักษาสมดุลของพลังงาน ความต้องการเหล่านี้เป็นของแต่ละคนและขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น อายุ ภาวะสุขภาพ ความเข้มข้น และประเภทของงาน

บุคคลได้รับพลังงานและสารพลาสติกจากสิ่งแวดล้อมในองค์ประกอบของผลิตภัณฑ์อาหาร แร่ธาตุและวิตามิน

กระรอก ความต้องการโปรตีนถูกกำหนดโดยปริมาณโปรตีนในอาหารขั้นต่ำที่จะทำให้การสูญเสียไนโตรเจนในร่างกายสมดุลในขณะที่รักษาสมดุลของพลังงาน โปรตีนอยู่ในสถานะของการแลกเปลี่ยนและการต่ออายุอย่างต่อเนื่อง ในร่างกายของผู้ใหญ่ที่มีสุขภาพดี ปริมาณโปรตีนที่ย่อยสลายต่อวันจะเท่ากับปริมาณที่สังเคราะห์ขึ้นใหม่ สัตว์สามารถดูดซับไนโตรเจนได้เฉพาะเป็นส่วนหนึ่งของกรดอะมิโนที่เข้าสู่ร่างกายด้วยโปรตีนจากอาหาร ปัจจัยสำคัญในการเผาผลาญโปรตีนของร่างกายคือการนำกรดอะมิโนกลับมาใช้ใหม่ (รีไซเคิล) ที่เกิดขึ้นระหว่างการสลายตัวของโมเลกุลโปรตีนบางชนิดเพื่อสังเคราะห์สารอื่นๆ

จากกรดอะมิโนซึ่งเป็นแหล่งโปรตีนจากอาหารและกรดอะมิโนที่สร้างขึ้นในร่างกายมีลักษณะเฉพาะของการสังเคราะห์ โมเลกุลโปรตีน,ฮอร์โมนเปปไทด์,โคเอ็นไซม์ นี่คือบทบาทพลาสติกของโปรตีนในอาหาร

อัตราการสลายตัวและการต่ออายุโปรตีนในร่างกายนั้นแตกต่างกัน ครึ่งชีวิตของการสลายฮอร์โมนเปปไทด์คือนาทีหรือชั่วโมง พลาสมาในเลือดและโปรตีนตับประมาณ 10 วัน และโปรตีนจากกล้ามเนื้อประมาณ 180 วัน โดยเฉลี่ยแล้ว โปรตีนในร่างกายมนุษย์จะได้รับการปรับปรุงใน 80 วัน

ไขมัน. ไขมันในร่างกายมนุษย์ส่วนใหญ่เป็นเอสเทอร์ที่เป็นกลางของกลีเซอรอลและกรดไขมันที่สูงกว่า เช่น ไตรกลีเซอไรด์ ฟอสโฟลิปิด และสเตอรอล กรดไขมันที่สูงกว่าซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโมเลกุลไขมันที่ซับซ้อนในรูปของอนุมูลไฮโดรคาร์บอนมีความอิ่มตัวและไม่อิ่มตัวซึ่งมีพันธะคู่หนึ่งพันธะหรือมากกว่า ไขมันมีบทบาทด้านพลังงานและพลาสติกในร่างกาย เมื่อเทียบกับโมเลกุลของคาร์โบไฮเดรตและโปรตีน โมเลกุลของไขมันจะลดลงมากกว่า ดังนั้นเมื่อลิพิดถูกออกซิไดซ์ในร่างกาย โมเลกุล ATP และความร้อนก็จะถูกผลิตมากขึ้น เนื่องจากการออกซิเดชันของไขมันจึงทำให้ร่างกายต้องการพลังงานประมาณ 50% ซึ่งแตกต่างจากโปรตีนซึ่งไม่ได้สร้างรูปแบบสำรองพิเศษที่ทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงาน ปริมาณสำรองของไขมันที่เป็นกลาง - ไตรกลีเซอไรด์ในคลังเก็บไขมันของบุคคลนั้นมีค่าเฉลี่ย 10-20% ของน้ำหนักตัวของเขา ในจำนวนนี้ ประมาณครึ่งหนึ่งถูกแปลเป็นภาษาท้องถิ่นในเนื้อเยื่อไขมันใต้ผิวหนัง นอกจากนี้ ปริมาณสำรองของไขมันเป็นกลางที่มีนัยสำคัญจะสะสมอยู่ในเนื้อเยื่อส่วนเกิน เนื้อเยื่อรอบนอก ในบริเวณอวัยวะเพศและระหว่างกล้ามเนื้อ ไขมันที่สะสมอยู่ในคลังเก็บไขมันทำหน้าที่เป็นสารอาหารสำรองระยะยาวสำหรับร่างกาย

ไขมันเป็นแหล่งของการเกิดน้ำภายในร่างกาย เมื่อไขมันเป็นกลาง 100 กรัมถูกออกซิไดซ์ น้ำประมาณ 107 กรัมจะเกิดขึ้นในร่างกาย

คาร์โบไฮเดรต ร่างกายมนุษย์ได้รับคาร์โบไฮเดรตเป็นส่วนใหญ่ในรูปของโพลิแซ็กคาไรด์จากแป้งพืชและในปริมาณเล็กน้อยในรูปของไกลโคเจนโพลีแซคคาไรด์จากสัตว์ ในทางเดินอาหารพวกเขาจะถูกทำลายลงไปถึงระดับของโมโนแซ็กคาไรด์ (กลูโคส, ฟรุกโตส, แลคโตส, กาแลคโตส) โมโนแซ็กคาไรด์ซึ่งส่วนใหญ่เป็นกลูโคสถูกดูดซึมเข้าสู่กระแสเลือดและเข้าสู่เซลล์ตับผ่านทางหลอดเลือดดำพอร์ทัล ที่นี่ฟรุกโตสและกาแลคโตสจะถูกแปลงเป็นกลูโคส ความเข้มข้นของกลูโคสภายในเซลล์ในเซลล์ตับใกล้เคียงกับความเข้มข้นในเลือด เมื่อกลูโคสส่วนเกินเข้าสู่ตับ จะถูกฟอสโฟรีเลตและเปลี่ยนเป็นไกลโคเจนในรูปแบบสำรอง

ในช่วง 12 ชั่วโมงแรกหลังอาหาร การรักษาความเข้มข้นของกลูโคสในเลือดและตอบสนองความต้องการของร่างกายสำหรับคาร์โบไฮเดรตจะเกิดขึ้นเนื่องจากการสลายของไกลโคเจนในตับ หลังจากการสะสมไกลโคเจนหมดลง การสังเคราะห์เอ็นไซม์ที่ให้ปฏิกิริยากลูโคนีเจเนซิสจะเพิ่มขึ้น

ร่างกายมนุษย์ต้องการอนุพันธ์ของคาร์โบไฮเดรตเพียงชนิดเดียว นั่นคือ กรดแอสคอร์บิก (วิตามินซี) ซึ่งไม่สามารถสังเคราะห์ในร่างกายของมนุษย์และไพรเมตอื่นๆ

การแลกเปลี่ยนน้ำและแร่ธาตุ ความต้องการน้ำขั้นต่ำต่อวันคือ 1700 มล. (โดยเฉลี่ยประมาณ 2500 มล.)

ความต้องการน้ำของร่างกายขึ้นอยู่กับลักษณะของอาหาร เมื่อรับประทานอาหารที่มีคาร์โบไฮเดรตเป็นส่วนใหญ่ อาหารที่มีไขมัน และการบริโภค NaCl ในปริมาณเล็กน้อย ความต้องการเหล่านี้จะน้อยลง อาหารที่อุดมด้วยโปรตีนและการบริโภคเกลือที่เพิ่มขึ้น ทำให้เกิดความต้องการน้ำมากขึ้น

การดื่มน้ำไม่เพียงพอหรือการสูญเสียมากเกินไปทำให้เกิดการคายน้ำ นี้มาพร้อมกับความหนาของเลือดการเสื่อมสภาพของคุณสมบัติการไหลและการรบกวนทางโลหิตวิทยา การขาดน้ำในร่างกายในปริมาณ 20% ของน้ำหนักตัวทำให้เสียชีวิต การดื่มน้ำเข้าสู่ร่างกายมากเกินไปหรือปริมาณที่ขับออกจากร่างกายลดลงทำให้เกิดอาการมึนเมา

การแลกเปลี่ยนไอออนของน้ำและแร่ธาตุในร่างกายมีความสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิดและพึ่งพาอาศัยกัน สาเหตุหลักมาจากความจำเป็นในการรักษาแรงดันออสโมติกให้อยู่ในระดับที่ค่อนข้างคงที่ในสภาพแวดล้อมภายในของร่างกายและในเซลล์ ตลอดจนความสำคัญของแรงออสโมติกในการแลกเปลี่ยนและกำจัดทั้งน้ำและไอออนของแร่ธาตุออกจากร่างกาย

การใช้กระบวนการทางสรีรวิทยาหลายอย่าง เช่น การกระตุ้น การส่งสัญญาณ synaptic การหดตัวของกล้ามเนื้อ เป็นไปไม่ได้หากปราศจากการรักษาความเข้มข้นของ Na\K, Ca และแร่ธาตุอื่นๆ ในเซลล์และในสภาพแวดล้อมนอกเซลล์ เนื่องจากไม่ได้สังเคราะห์ในร่างกายจึงต้องกินเข้าไปพร้อมกับอาหารและเครื่องดื่ม

วิตามิน. การบริโภควิตามินที่มากเกินไปในร่างกายอาจทำให้เกิดภาวะ hypervitaminosis ด้วยการบริโภควิตามินที่ละลายในน้ำในปริมาณที่เกินความต้องการในแต่ละวัน สารเหล่านี้สามารถขับออกจากร่างกายได้อย่างรวดเร็ว ในเวลาเดียวกันไม่มีสัญญาณของ hypervitaminosis อย่างไรก็ตาม มีการพิสูจน์แล้วว่าการบริโภควิตามินบีจำนวนมากอาจมาพร้อมกับการทำงานของระบบประสาทส่วนปลายบกพร่อง Hypervitaminosis K มาพร้อมกับความผิดปกติ ระบบทางเดินอาหารและโรคโลหิตจาง การเปลี่ยนแปลงในร่างกายที่สังเกตได้จากภาวะ hypervitaminosis A, D, PP

บทบาทของเมแทบอลิซึมในการจัดหาพลังงานให้ร่างกาย

ความต้องการพลังงานของร่างกายนั้นถูกกำหนดโดยระดับของการบริโภคด้วยอาหาร ซึ่งเมื่อเทียบกับพื้นหลังของน้ำหนักตัวที่ไม่เปลี่ยนแปลง การออกกำลังกาย และอัตราการเติบโตและการต่ออายุของร่างกายที่สอดคล้องกัน ความสมดุลของพลังงานของการบริโภคและค่าใช้จ่ายของพลังงานคือ ประสบความสำเร็จ สิ่งมีชีวิตได้รับพลังงานในรูปของพลังงานศักย์ของสารอาหาร พลังงานนี้สะสมอยู่ในพันธะเคมีของโมเลกุลของไขมัน โปรตีน และคาร์โบไฮเดรต ซึ่งในกระบวนการแคแทบอลิซึมจะถูกแปลงเป็นผลิตภัณฑ์สุดท้ายจากการเผาผลาญที่มีปริมาณพลังงานต่ำกว่า พลังงานที่ปล่อยออกมาในกระบวนการออกซิเดชันทางชีวภาพนั้นใช้เป็นหลักในการสังเคราะห์เอทีพีซึ่งเป็นแหล่งพลังงานสากลมีความจำเป็นในร่างกายสำหรับการดำเนินงานทางกลการสังเคราะห์ทางเคมีและการต่ออายุโครงสร้างการขนส่งสาร , งานออสโมติกและงานไฟฟ้า. แหล่งพลังงานหลักสำหรับการดำเนินการตามกระบวนการที่สำคัญในร่างกายคือการเกิดออกซิเดชันทางชีวภาพของสารอาหาร การเกิดออกซิเดชันนี้ใช้ออกซิเจน