Зв’язок і взаємозалежність обміну речовин в організмі

Усі види обміну речовин знаходяться в організмі в тісній взаємодії. З проміжних продуктів розпаду білків, жирів і вуглеводів знову можуть синтезуватися ці речовини. Так, із продуктів розпаду вуглеводів можуть синтезуватися ліпіди, а при наявності аміаку – амінокислоти, а отже, і білок. З продуктів розпаду білка можуть синтезуватися вуглеводи і ліпіди і т.д.

Енергія, що утвориться при розпаді однієї з поживних речовин, може бути використана для синтезу іншої. Саме завдяки цьому нерозривному зв’язку різних виглядів обміну речовин і можливості синтезу одних речовин із продуктів розпаду інших можуть зберігатися індивідуальна специфічність організму і пристосування реакцій організму до умов його існування. Однак, незважаючи на можливість використання в організмі одних сполук для синтезу інших, повне виключення якої-небудь з них приводить до важких розладів в організмі.

Обмін води і мінеральних речовин

Обмін води. Вода необхідна для нормальної життєдіяльності організму і як обов’язкова складова частина всіх клітин, і як середовище, у якій протікають усі хімічні перетворення. Крім цього, вода виконує транспортну функцію, здійснюючи перенос речовин, і механічну, полегшуючи ковзання тертьових поверхонь, як, наприклад, суглобів, з’єднань і т.д. Вода приймає також участь у теплорегуляції: завдяки випару води тіло людини зберігає постійну температуру при високій температурі навколишнього повітря. Тривале існування без води неможливе. Якщо повне голодування людина може витримати протягом 30 і більш днів, то без води смерть, як правило, настає через декілька доби. У тілі дорослого організму вода складає ² /з його маси.

Вода знаходиться усередині клітин. Її називають внутрішньоклітинною. Вона складає ² /з від усієї води, що мається в організмі. Воду міжклітинного простору називають позаклітинною. На нїї приходиться ¹/₃ від усієї води. Одні тканини, такі, як нирки, легені, містять 80–83% води; інші відрізняються значно меншою її кількістю. Так, у печінці, у шкірі води міститься до 70% від їх маси. Незважаючи на таку велику кількість води, усі ці органи представляють щільні утворення за рахунок того, що велика частина води в тканинах знаходиться в пов’язаному стані, головним чином з білками і ліпідами. Крім того, частина води, що називають іммобільною, знаходиться в субклітинних структурах і відділена від гіалоплазми їх мембранами.

Добова потреба у воді –40 г на 1 кг маси. В організм надходить 1,5 л води у вигляді рідин (супи, чай і т.д.); з іншими харчовими продуктами вводиться також до 1,5 л води, крім того, близько 350 мл води утворюється в тканинах у результаті окисних процесів. Виділення води відбувається через нирки, шкіру, легені і кишечник. Через нирки за добу виділяється 1,2–1,5 л води, через легені разом з видихуваними газами – 250–350 мл, через кишечник з калом – 50–200 мл і, нарешті, через шкіру і потові залози випаровується до 1 л води. При сильному потінні через шкіру може вигляділятися води до 5 л і більше.

Обмін мінеральних речовин. Організм не може довгостроково існувати без надходження в нього з їжею мінеральних речовин. Вони необхідні для підтримки визначеної просторової структури білків і нуклеиновых кислот, що дуже важливо для виконання їх функцій. Наприклад, іони цинку необхідні для формування активного інсуліну, йод – для утворення гормонів щитовидної залози, іони заліза – для побудови гемоглобіну, катіони цинку, заліза, марганцю беруть участь у формуванні структури нуклеїнових кислот і т.д.

Мінеральні речовини беруть участь у ферментативному каталізі. Вони можуть входити до складу простетичної групи ферменту, здійснювати зв’язок субстрату з ферментом або утворювати з ферментом активні, що легко розпадаються комплекси. Участю мінеральних речовин у ферментативному каталізі визначається їх величезна роль у здійсненні усіх функцій організму.

Мінеральні речовини мають також велике значення в підтримці осмотичного тиску й активної реакції крові і тканин.

Усі мінеральні речовини за їхнім кількісним вмістом в організмі поділяють на макроелементи і мікроелементи. Кальцій, калій, натрій, фосфор, хлор, сірку відносять до макроелементів. Вони містяться в організмі в порівняно великій кількості. Наприклад, кількість кальцію в організмі дорослої людини складає 1212 г, фосфору – 609 г. До мікроелементів відносять алюміній, мідь, цинк, кобальт, марганець, кремній, молібден і ін. Їх кількість в організмі невелике і не перевищує 0,001 % від його маси. Проміжне положення між мікро- і макроелементами займають магній і залізо. В організмі міститься 19 г магнію і 3–5 г заліза.

Потреба організму в різних елементах неоднакова. Дорослій людині в добу потрібно 4–5 г натрію, 2–3 г калію, 0,6–1,0 г кальцію, 1– 2 г фосфору, 1,0 г сірки, 0,5 г магнію, 10–30 мг заліза, 12–16 мг гцинку,2–2,5 мг міді, 4 мг марганцю, 1,0–1,5 мг фтору, 12–13 мг алюмінію і 0,1–0,2 мг йоду.

Мінеральні речовини знаходяться в різних органах у неоднакових кількостях. Наприклад, у кістах кістяка зосереджено 99% кальцію, 87% фосфору і 58% магнію від загальної їх кількості, що мається в організмі. Хлористого натрію особливо багато міститься в підшкірній клітковині, заліза – у печінці, калію – у м’язах, у щитовидній залозі. Обмін мінеральних речовин дуже інтенсивний. Вони постійно виділяються з організму. Тому мінеральний склад тканин постійно обновляється.