Человеческий организм постоянно использует поступившие с пищей нутриенты, витамины и минералы или прибегает к резервам. Без этого надлежащая работа всех органов и систем будет невозможна.
Одну из главных ролей в процессе метаболизма играют гормоны и ферменты, так как именно гормональная и нервная системы отвечают за все обменные процессы. Факторы окружающей среды также влияют на обмен веществ. Например, при учете температуры самым важным органом для большинства обменных процессов является печень.
Для правильного выполнения всех своих задач организм нуждается в энергии. Углеводы, жиры и белки – главный источник топлива.
Пищеварение в какой-то мере является предпосылкой для метаболизма, ведь именно в желудке и в кишечнике питательные вещества распадаются на составляющие: углеводы – на простые сахара, белки – на аминокислоты, жиры – на жирные кислоты и глицериды. Расщепленная форма необходима для того, чтобы кишечник мог усваивать нутриенты, впитывать их и затем способствовать всасыванию в кровь.
Кровоток – некий распределитель питательных веществ для всех клеток организма. Поэтому, когда речь заходит о метаболизме, подразумевается процесс, который наступает после пищеварения. Обмен веществ – это то, что происходит уже внутри клетки.
Существуют различные виды метаболизма:
• Углеводный обмен. Сложные углеводы в процессе пищеварения распадаются на простые сахара. Молекулы сахара через кровь попадают в клетки. Происходит углеводный обмен, где из простых сахаров тело получает энергию. Если энергии достаточно, они накапливаются в печени и мышцах, образуя более сложные соединения (полисахариды).
• Белковый обмен. При расщеплении протеин распадается на аминокислоты, которые также через кровь попадают в клетки. Там они служат источником «топлива» либо материалом для построения мышц, а также образования гормонов и ферментов.
• Жировой обмен. Жир используется в качестве источника и основного накопителя энергии. Кроме того, он участвует в образовании гормонов, а то, в чем наше тело не нуждается, откладывается в жировых клетках на «черный день».
• Обмен минералов. В качестве примера можно привести обмен кальция и фосфора, участвующих в укреплении костной и зубной ткани. Кроме того, ионы кальция незаменимы при обеспечении работы мышц, а ионы магния необходимы для комфортной работы сердца.
В связке с обменом веществ часто используются понятия «анаболизм» и «катаболизм», которые являются формами метаболизма.
• Анаболизм – процесс образования веществ в организме всех живых существ. В качестве примера можно привести углеводный обмен: часть простых сахаров, проникающих в клетки из кровотока, снова образует в печени и мышцах полисахариды и накапливается в них именно в такой форме. Часто под анаболизмом в узком смысле понимают белковый обмен на уровне мышечной ткани.
• Катаболизм – расщепление сложных веществ до простых с целью производства энергии. Накапливаемые питательные вещества в случае острой необходимости распадаются на составляющие и используются в качестве источника энергии. В условиях анаболизма простые сахара соединяются в полисахариды и накапливаются в печени и мышцах, а в условиях катаболизма они расщепляются до глюкозы и используются как «топливо» для мышц.
Нарушение обмена веществ происходит тогда, когда усвоение некоторых веществ протекает не так, как следует. Такие процессы провоцируют развитие различных заболеваний. Например, формирование сахарного диабета связано с нарушением углеводного обмена.
