Обмін білків

Регулювання обміну енергії

Регулювання процесів енергоутворення в організмі здійснюється автономною нервовою та ендокринною системами з переважанням останньої. Основними регуляторами є гормони щитоподібної залози - тироксин і трийодтиронін, а також адреналін надниркових залоз. Під впливом цих гормонів перебуває також перерозподіл метаболітів, що використовуються для утворення енергії. Так, під час фізичного навантаження з печінки, жирових де­по в кров надходить глюкоза і жирні кислоти, які використовуються у м'язах.

Особлива роль у регулюванні належить гіпоталамусу мозку, через який реалізуються нервово-рефлекторні та ендокринні впливи на інтенсивність окиснювально-відновних процесів у тканинах. Ці впливи забезпечують участь вищих відділів ЦНС у регулюванні обмінних процесів. Можуть ви­никати навіть умовнорефлекторні підвищення рівня енергоутворення. Так, у спортсмена перед стартом, у робітника перед виконанням роботи активуються обмінні процеси. Гіпнотичне навіювання виконання важкої м'язової роботи може призвести до підвищення інтенсивності обміну.

Гормони гіпоталамуса, гіпофіза, підшлункової та інших ендокринних залоз впливають як на ріст, розмноження, розвиток організму, так і на взаємозв'язок процесів анаболізму і катаболізму, які в організмі перебува­ють у стані динамічної рівноваги або в окремі моменти реального життя домінують один над одним.

Обмін речовин

Харчові речовини, що надходять в організм, повинні компенсувати енергетичні затрати і служити пластичним матеріалом для самовідновлення його структур. Білки, жири і вуглеводи - основні сполуки, що надхо­дять з їжею, кожна з них виконує свої специфічні функції.

Основне призначення білків їжі полягає у забезпеченні пластичних процесів організму. Більшість білків організму поновлюється у середньо­му через 80 діб. Але в загальному для сполук білкової природи цей процес відбувається у досить широких часових межах: так, період напіврозпаду пептидних гормонів складає кілька хвилин, білків плазми крові і печінки - близько 10 діб, а скелетних м'язів - до 180 діб. Про сумарну кількість білка, яка піддається розпаду протягом доби, можна судити за кількістю виведеного азоту. У середньому 100 г білка містить 16 г азоту, отже, виділення 1 г азоту свідчить про розпад 6,25 г білка. За добу з організму "середньостатистичної" людини з масою тіла 70 кг виводиться близько 3,7 г азоту, в такому разі руйнується близько 23 г білка.

Терморегулювання

Процеси, які відбуваються в організмі з використанням енергії відповідно до другого закону термодинаміки, супроводжуються виділенням тепла. В одних випадках тепло є побічним продуктом життєдіяльності, в інших - основним шляхом перетворення енергії. Водночас існує зворотний зв'язок між величиною температури та активністю біологічних процесів.

Ця закономірність пояснює високу термозалежність усіх життєвих проявів, що позначається навіть на еволюційному розвитку. Низька тем­пература взимку та, частково вночі сповільнює або навіть припиняє усі процеси життєдіяльності, що й спостерігається у пойкілотермних (холод­нокровних) тварин (від грец. poikilos- мінливий). Але на певному етапі еволюції деякі види набули здатності зберігати температуру тіла постійною, тобто в них сформувалися механізми терморегулювання, в ре­зультаті чого різко зріс їх еволюційний потенціал. Це - гомойотермні (теплокровні) істоти (від грец. homeо- подібний). Пойкілотермних тва­рин називають холоднокровними умовно, оскільки температура їх ор­ганізму є вищою, ніж температура навколишнього середовища, за рахунок процесів, що постійно перебігають з утворенням тепла. Правильніше було 6 сказати, що ці тварини не мають механізмів, які підтримують постійною одну з констант гомеостазу - температуру організму.

У разі зміни температури можуть розвиватися: а) зміна структури і функції білків; б) зміна швидкості ензиматичних реакцій; в) зміна структу­ри і функції нуклеїнових кислот; г) зміна фізико-хімічного стану і функції ліпідів (основа мембран клітин). Означені зміни призводять до порушення функцій і структури різних органів та систем. Для всіх гомойотермних тва­рин межі верхньої (летальної) температури становлять 43-45 °С.

Температурні оболонка і ядро. Залежність інтенсивності процесів обміну від температури призвела до того, що температура тіла більшості гомойоте­рмних тварин наблизилася до максимуму, за яким настає теплова денату­рація білків, руйнування ліпідів у мембранах. Такою температурою для лю­дини є 37 °С. Однак у разі вимірювання температури окремих частин тіла людини можна виявити, що не скрізь спостерігається чітко виражена гомойотермія. Існують осьовий і поздовжній температурні градієнти. Поверх­неві шари більше залежать від зовнішньої температури і є холоднішими, ніж глибокі. Кінцівки, особливо їхні дистальні відділи, мають меншу температу­ру, ніж тулуб. Наприклад, у легко одягненої дорослої людини, яка перебуває у приміщенні з температурою повітря 20 °С, температура глибоких шарів м'язів стегна становить 35 °С, литкових м'язів - 33 °С, а в центрі стопи - ли­ше 27-28 °С. Температура шкіри цих відділів ще нижча. Підвищення навко­лишньої температури спричинює ріст температури в глибоких шарах м'язів кінцівок, яка може дорівнювати температурі внутрішніх органів. Це дає змо­гу умовно виділити пойкілотермну оболонку і гомойотермне ядро. Співвідно­шення їх непостійне і в залежності від зовнішньої температури за рахунок пе­рехідної зони ядро може збільшуватися або зменшуватися.

Дата добавления: 2014-01-04