Обмяната на Веществата в Човешкото Тяло

Обмяната на веществата представлява съвкупност от всички биохимични реакции, които протичат в нашия организъм, за да работи той правилно.

Или това е целият процес от приема на храна, през преработката й - до отделянето на непотребните за метаболизма вещества. Обменните процеси са фундаментални и комплексни. Те имат основно значение по отношение продукцията на енергия в тялото.

Какво ще научим за обмяната на веществата?

Използвайте промокод BLOG10 за всички здравословни продукти от Cvetita Herbal:

Клетки - Вътрешна и Външна Среда

Вътрешната среда на всяка клетка в нашето тяло се различава коренно от външната й среда.

Обменът на вещества между вътрешната и външната среда се осъществява посредством обменната повърхност, с която разполагат клетките ни.

За да се преработят приетите вещества, те трябва на първо място правилно да се разградят и последващо да „влязат в контакт“ с клетъчните плазмени мембрани, т.е. да се абсорбират от тялото и последващо да се изхвърлят от организма като отпадни продукти на този процес. Именно така се генерира „Х“ количество енергия в нашето тяло.

Източници на Енергия

Основен източник на тази енергия са хранителните вещества, които приемаме - въглехидрати, мазнини и белтъци.

Тези вещества се разграждат при консумацията на храната, което позволява освобождаването на енергия, т.е. химична енергия в тялото.

Нейният носител са молекулните връзки на основните хранителни елементи. Непрекъснатото усвояване на хранителни вещества се явява своеобразен внос на обем химична енергия в тялото.

Този процес в никакъв случай не е изолиран или самоцелен.

В тялото ни непрекъснато действат два диаметрални процеса.

1. Синтезиране (производство) на вещества
2. Разграждане на вещества.

Обмяната на веществата в тялото ни е под контрола на общи „закономерности“, за да се постигне нужното равновесие.

Енергиен Разход

За да се завърши този цикъл напълно е необходимо синтезираната енергия в тялото да се изразходва по адекватен начин като това се случва основно по две направления:

• Енергиен разход, който е нерегулируем от волята на човека
  Този енергиен разход засяга освободената енергия в поддържане на основните жизнени функции на организма в състояние на покой на тялото – дишането, работата на сърцето, поддържане телесната температура на тялото, секреторната функция, тонуса на мускулатурата и т.н.
• Енергиен разход, който е регулируем от волята на човека
  Този енергиен разход съответно засяга общо физическата и умствена дейност на човека.

Ето тук се намесва значението на физическата активност в обменните процеси на тялото. Физическата активност допринася с около 30-40% от общото изгаряне на калории на дневна база и все още е един от най-добрите начини за подкрепа на метаболитните процеси.

Проучване от 2020 година, доказва, че физическата активност има много по-голяма роля за метаболитните процеси, отколкото се предполагаше. <1>

Кетонните тела (съединения, произведени при метаболизма на мазнините) – драстично намаляват в циркулацията на кръвта при умерена физическа активност.

Това се случва в резултат на по-голямото им усвояване в мускулите. Именно така тялото може да използва по-ефективно протеините, което пък подобрява сърдечно-съдова функция и съдейства загубата на мазнини с течение на времето.

Физическата активност влияе благоприятно върху множество системи в човешкия организъм – в т.ч. опорно-двигателния апарат, имунната система, кръвообращението, храносмилателната система и метаболизма, дихателната система, сърдечно-съдовата и нервната система.По този начин общо се подкрепя обмяната на веществата в тъканите и органите.

Физическа Активност и Обмен на Веществата

• Подобрена усвояване на приеманите хранителни вещества;
• Подкрепа на работата на органите
• Подобрено кръвообращение
• Подобряване на алкално-киселинното равновесие
• По-бързо освобождаване на отпадните продукти от метаболизма
• Изхвърляне на токсини; ускоряване естествените процеси на детоксикация
• Поддържане на хомеостазата

Процесът по обмяна на вещества и елементи в нашето тяло се случва при определена организация, която изглежда по следния начин:

• Разграждане на вещества
• Храносмилателен етап
• Етап на прием на определена храна,
• Преработка на храната посредством стомашно-чревните сокове.
• Етап на абсорбиране на вещества през чревната лигавица на стомаха
• Последващ етап на синтезиране и преформиране на вещества
• Финален етап по изхвърляне на непотребните за метаболизма продукти.

Процес по Обмяна на Въглехидрати

Въглехидратите и обменните процеси следват установени "закономерности".

Целта на последните е да гарантират правилната обмяна на въглехидратните компоненти в тялото, осигурявайки клетъчен ресурс и органична енергия на тялото.

При прием на въглехидрати се случва процес по отделяне на инсулин.

Инсулинът се секретира от панкреаса, като целта му е да балансира и уравновеси нивата на кръвната захар.

Инсулинът е натоварен със задачата да транспортира гликоген до клетките като подпомага преминаването на глюкозата през клетъчните мембрани. При нарушен синтез на инсулин в тялото, нивото на кръвна захар се увеличава.

В противовес действат други хормони, които имат отношение в обмяната на въглехидратите - глюкагон, тироксин, адреналин и друти. Тези хормони се характеризират с това, че имат увеличаващо кръвната захар действие.

При абсорбцията на 1 грам въглехидрати се отделят около 4,5 до 5 kcal, което представлява около 18,8 - 20,9 kJ енергия за тялото.

Нуждите от прием на въглехидрати на дневна база зависят от няколко характеристики на организма (пол, възраст и други), но приблизително нуждата на един възрастен индивид е между 300-550 грама дневно.

Набавянето на въглехидрати се осъществява предимно от растителна храна, тъй като по същество тези елементи са продукт на фотогенезата и представляват голям обем от растителната маса на растенията.

При постъпването им в храносмилателния тракт, въглехидратите се преформират на глюкоза и именно в таката форма преминават в кръвообращението. Едно от свойствата на новополученото вещество - глюкоза е, че се окислява в живите организми. В процеса на това окисление се отделя количество енергия, която организмът използва.

Глюкоза

Глюкозата има фундаментално участие в процесите по обмяната на веществата.

Глюкозата подобно на "проводник" снабдява "консуматора" т.е. клетката с енергия-топлина, която клетката преработва, за да синтезира телесна енергия. Непотребните елементи при този процес се освобождават при дишането, под формата на въглероден диоксид.

Въглехидратите са сред елементите, които имат качествата да преобразуват излишъка в резерв, който се складира в резервно депо. За разлика от белтъците например, които не се скрадират в организма въглехидратите и мазнините разполагат с това свойство в тялото. Неизползваните въглехидрати се складират в мускулните тъкани и влакна. При недостатъчен прием на въгледихрати или нарушения в обмяната се включват резервите. Точно при тези и други подобни условия клетките черпят ресурс от наличния, складиран в мускулите резерв.

Метаболизъм

Метаболизмът е съвкупност от всички биохимични реакции, които протичат в тялото на даден организъм, за да работи той правилно. Или това е целият процес от приема на храната, през преработката й - до отделянето на непотребните за метаболизма вещества. Обменните процеси са фундаментални, още комплексни процеси, които имат основно значение по отношение продукцията на енергия в тялото.

Нарушения в Обмен на Веществата

Нарушенията на обмяната на веществата

Намалената физическа активност може да резултира негативно над тези и други процеси в тялото.

Обмяната на веществата в тялото ни е под контрола на общи "закономерности", за да се постигне нужното равновесие.

Нарушенията в обмяната на веществата (или т.нар. метаболитен синдром) представляват локални или генерални смущения в процесите и реакциите в нашия организъм.

Обмяна на Белтъци

Белтъците представляват сложни молекули (макромолекули), които имат изключително важна роля в човешкия организъм. Белтъците са незаменима съставна част на човешките клетки, които преминават през непрекъснат процес на регенерация.

По същество тези елементи са композиция (комплекс) от аминокиселини. Белтъците извършват, така да се каже по-голямата част от общата работата в човешките клетките и са жизнено необходими и структуро-полагащи.

Протеините са градивен елемент на всяка клетка и тъкани в човешкото тяло и са заети със формирането на клетката, нейната функционалност и взаимодействие (NCBI).

Както знаем, животинските белтъчини са основен източник на протеини за човешкия организъм. При консумация, животинските белтъчини се абсорбират и разграждат до амикиселини в тялото благодарение на наличните храносмилателни ензими.

Храносмилателните ензими в човешкото тяло могат да се раделят по функция и свойства. Основно голяма част от тях е ангажирана с това да разгради т.нар. плазмени белтъци (белтъци намиращи се в кръвната плазма), а друга част ензими пък имат задачата да съдейства усвояването на нуклеиновите киселини и т.н.

Целта на този процес е превръщането на белтъците в енергия като преобразуването на 1 грам белтък се равнява на приблизително 4,5 kcаl или това за 18, 8 kJ (kJ-приемът на енергия).

Белтъците не са сред елементите, които формират резерви в нашето тяло, както например въглехидратите и по тази причина е изключително важен правилният им обмен в организма ни.

Нивата на наличните белтъци в тялото, тяхната абсорбация и разграждане е от съществено значение за състоянието на нашия организъм и общото здраве. Именно поради това, белтъците се намират под контрола на няколко елемента. Тези елементи имат за задача да гарантират правилното случването на множеството процеси зазсягащи белтъчната обмяна - инсулинът, глюкокортикоидите, тироксинът, соматотропният хормон и някои производни на хормона тестостерон са ангажирани с тази важна задача.

Обмяната на Мазнини

Мазнините (или липидите) представляват група от органични, неразтворими във вода съединения, която има огромно значение за правилното функциониране на нашето тяло.

Мазнините са фундаменталната съставна част на ценните за човешкия организъм мастни киселини. Мазнините имат огромно значение за организма, тъй като са незаменим енергиен източник. По същество на тези елементи се дължи до 40% от общата телесна енергия, която е нужна на един организъм за цикъл от 24 часа.

Важно е да се разграничат основните групи мазнини- ненаситени (мононенаситени и полиненаситени), наситени мазнини и трансмазнини.

• Ненаситени мазнини
  Това, което ги отличава е, че те остават течни на стайна температура. Ненаситените мазнини се подразделят на мононаситени и полинаситени мастни киселини. Мононенаситените мазнини се съдържат в храни като авокадо, някои ядки, маслини, зехтин и други. Полиненаситените мазнини се съдържат най-вече в различните видове растителните масла.
• Наситени мазнини
  Обратно на ненаситените, наситените са твърди на стайна температура. Източници на наситени мазнини са са млечни продукти, месо, масла и други.
• Трансмазнини
  Трансмазнините представляват мазнини, чието получаване се случва изцяло по химически път (хидрофениране). Те не съществуват в природата и са непознати на обменните процеси. Именно това е причината коренно да се различават от останалите. Поради това тези мазнини са неразпознаваеми за храносмилателните ензими и не могат да бъдат разградени по подобен на останалите мазнини начин. Трансмазнините затрудняват множество метаболитни и храносмилателни процеси.

Преобразуването на 1 грам мазнина формира 9,5 kcal или 39,8 kJ, т.е. енергия за тялото. Мазнините в тялото ни се преработват от няколко важни ензимни компоненти, а именно - чревните, жлъчните и панкреасните ензими.

При абсорбацията и обмяната, мазнините се преформират в мастни киселини и глицерол. Мазнините разполагат със свойството да формират резервни депа в нашето тяло (отлагат се на няколко места, сред които в подкожната мастна тъкан, в мезентериумът и т.н.).

Неизразходваните мазнини се складират, за да се използват когато е необходимо. А що се отнася до нарушение обмяната на мазнините в организма, то това крие сериозен риск от здравословни проблеми. Първоизточник на този риск най-често са нарушения на обмяната липидите във връзка с холестерола.

Холестерол

Холестеролът представлява важен липид или мастна субстанция, която се синтезира в нашето тяло или казано по- друг начин тялото ни я произвежда. Холестеролът се намира във всяка една клетка, по-точно в клетъчните мембрани на всички тъкани на човешкото тяло.

Голяма част от холестерола в кръвоносната ни система (80%) се произвежда от черния дроб, а останалите идват приемани чрез храната, която консумираме. Тъй като холестеролът се намира в клетъчните мембрани и повечето тъкани в тялото ни, той спомага за синтезирането на хормони,за формирането на клетъчните мембрани и производството на важния витамин D. По тези и други причини холестеролът е жизненоважен за правилното случване на множество процеси в организма.

Холестеролът участва е непрекъснат процес по транспортиране от черния дроб до тъканите и същото в обратна посока. Вече споменахме, че холестеролът е жизненоважен липид (мастна субстанция), която се характеризира с неразтворимост във вода.

Друга негова характеристика е, че няма възможност да се транспортира самостоятелно в кръвта, тази роля изпълняват липопротеините. Благодарение на липопротеините се осъществява мобилността на холестерола в кръвта.

Има два основни липопротеина, които съдействат процесът на придвижването на холестерола в кръвта:

• Липопротеини с ниска плътност (LDL)“лош” холестерол
  "Лошият" LDL холестерол придвижва холестерола към тъканите и артериите.
• Липопротеини с висока плътност (HDL) “добър” холестерол
  "Добрият" HDL холестерол придвижва холестерола извън тъканите към черния дроб, който от своя страна го извежда от организма, тъй като именно това е функцията му.

При нарушения на тази установена обмяна, холестеролът се отлага по стените на кръвоносните съдове, а това довежда до развитие на сърдечно-съдови заболявания като атеросклероза, ангина пекторис и други.

Научни проучвания и използвани източници:

<1> Yen Chin Koay, Kelly Stanton, Vivian Kienzle, Mengbo Li, Jean Yang, David S Celermajer, John F O’Sullivan, Effect of chronic exercise in healthy young male adults: a metabolomic analysis, Cardiovascular Research, Volume 117, Issue 2, 1 February 2021, Pages 613–622, https://doi.org/10.1093/cvr/cvaa051