metabolismo

Il metabolismo è un processo di trasformazione chimica dei nutrienti che entrano nel nostro corpo. Il metabolismo in parole semplici è quando il corpo rompe il cibo che abbiamo consumato in piccoli componenti e costruisce nuove molecole del nostro corpo da esse.

Il termine stesso Metabolismo era formato dalla parola greca "Metabole", che si traduce come "cambiamento" o "trasformazione". Troppo questa parola in sé include - e caratteristiche ormonali e caratteristiche del fisico e la dipendenza diretta del corpo dal numero di calorie consumate. Pertanto, per chiarire, affrontiamo tutto in ordine.

Cos'è il metabolismo e come migliorarlo

Prima di tutto, coloro che sono interessati alla perdita di peso "competente" dovrebbero pensare al metabolismo. Parlando a grandi linee, ma comprensibilmente, il metabolismo è una specie di fornace, il cui potere determina la velocità di bruciare le nostre calorie. Un alto livello di metabolismo fa miracoli in generale - riduce la quantità di calorie odiate a un tale stato che il corpo inizia a nutrirsi delle proprie riserve. Così va il grasso.

Qual è il metabolismo?

RMR (Resting Metabolic Rate) - il numero di calorie, che è sufficiente per supportare le funzioni vitali del corpo. Per ogni individuo, questo indicatore è individuale - questa è una realtà puramente genetica.

La prossima parte essenziale del metabolismo è la massa corporea e la massa muscolare. Qui c'è una dipendenza diretta di una dall'altra - maggiore massa muscolare - metabolismo più elevato e viceversa. Perché dovrebbe? Sì, solo mezzo chilo di muscolo "distrugge" 35-50 calorie al giorno. La stessa quantità di grasso consente di risparmiare solo 5-10 calorie.

Componente numero 3 - la tua ghiandola tiroidea. Pertanto, un consiglio prezioso è per coloro che hanno più di 30 anni ha senso andare dal medico e superare tutti i test per gli ormoni + ultrasuoni della tiroide. Che ha una fusione diretta sul metabolismo e sulla combustione dei grassi.

Anabolismo e catabolismo

Due concetti ugualmente importanti direttamente correlati al metabolismo sano.

Anabolismo - un insieme di processi chimici responsabili per i tessuti, le cellule del tuo corpo, il loro sviluppo e per la sintesi di aminoacidi.

Catabolismo: la divisione delle molecole del cibo per la loro successiva trasformazione nell'energia del tuo corpo.

È l'energia derivata dal catabolismo che è necessaria per la vita piena dell'organismo.

Quindi, come si usa davvero il bruciatore di grassi incorporato nella giusta direzione? Sì, tutto è, in generale, non difficile.

Lo stadio iniziale - mettiti di fronte allo specchio, valuta te stesso in modo obiettivo e determina il tipo di corporatura - questo è ciò a cui il metabolismo è direttamente collegato e, in effetti, il primo passo per iniziare a controllare la tua macchina per bruciare i grassi.

Siamo tutti diversi, ma molti scienziati concordano su tre tipi di strutture di corpi umani:

ectomorphy

Ha un piccolo corpo;

La forma del torace è piatta;

La massa muscolare è abbastanza difficile da ottenere;

Metabolismo molto veloce

Se sei l'ectomorfo "magro", allora c'è bisogno di consumare un gran numero di calorie. E qui c'è una piccola gioia indiscussa - è necessario che l'ectomorfo mangi prima di andare a dormire per disattivare i processi di catabolismo. Quasi tutti gli sforzi fisici sugli ectomorfi dovrebbero essere diretti verso specifici gruppi muscolari. Sarebbe bello usare integratori alimentari sportivi.

mesomorph

La build è atletica, atletica;

La forma del corpo è rettangolare;

I mesomorfi sono solitamente molto forti;

Non sperimentare problemi con la costruzione muscolare;

Potrebbero verificarsi problemi di sovrappeso.

Non avere problemi con la costruzione del muscolo, così come aumentare il grasso in eccesso. Questo non va bene, devi sempre assicurarti di mangiare e in quale quantità. Cioè, per i mesomorfi una dieta scelta correttamente è vitale. Non può fare a meno del normale cardio.

endomorfo

Forma rotonda della figura;

E la massa muscolare e grassa crescono, come si dice, "con il botto";

Avere problemi a perdere peso;

La cosa più importante per gli endomorfi è la dieta proteica calcolata da calorie + allenamento cardio regolare - corsa, bicicletta e camminata.

Il prossimo passo è quello di affrontare i concetti che seguono da quanto sopra - metabolismo veloce e lento.

Metabolismo lento - espresso in alto appetito e mancanza di desiderio di muoversi e impegnarsi in attività sportive. Qui, prima di tutto, è importante cambiare la dieta e le abitudini alimentari in generale. Dopo, il risultato sarà più facile mantenere l'attività fisica.

Il metabolismo veloce - al contrario, si esprime nel desiderio di mangiare di meno e di muoversi di più. Tali persone sono spesso rattristate dal fatto che è catastroficamente difficile ottenere massa muscolare nonostante tutti gli sforzi. Le persone con un metabolismo veloce hanno bisogno di una dieta adeguata e ipercalorica e di un elaborato sistema di allenamento che trasformi l'energia ricevuta nella giusta direzione.

La fase finale. Dimagrire e utilizzare i processi metabolici nel vostro corpo con saggezza.

Da cosa dipende il metabolismo?

1. Età, peso, altezza, sesso, corpo (leggi i tipi di corpo, vedi sopra);

2. Nutrizione, esercizio (e la loro corretta combinazione a seconda del tipo di struttura corporea);

3. Lo stato di salute (background ormonale stabile, controllato da un medico-endocrinologo);

4. Salute mentale (mancanza di stress e altri fattori psicotici).

I processi metabolici nel tessuto adiposo sono incredibilmente lenti rispetto al metabolismo nel tessuto muscolare. Coloro che hanno davvero problemi con l'eccesso di peso hanno bisogno di meno energia, ma mangiano ancora più del necessario. Questa energia extra "mangiata" non viene consumata, ma va rapidamente nelle "riserve" di grasso del nostro corpo - e in quale altro posto possiamo metterla? Naturalmente, con un tale metabolismo non è possibile perdere peso.

L'eccesso di grasso, penetrando gradualmente negli organi interni, influenza la stabilità del sistema endocrino e scuote i nostri ormoni. Nelle donne, ad esempio, il grasso corporeo in eccesso provoca ritardi o guasti permanenti del ciclo. C'è la probabilità di sviluppare la sindrome metabolica.

Cos'è la sindrome metabolica?

Questa è una condizione in cui il grasso sottocutaneo porta a gravi violazioni dei processi metabolici interni - lipidi e carboidrati. Questo è il caso in cui una persona inizia a "gonfiarsi" letteralmente da tutto. Ci sono problemi cardiaci e ipertensione arteriosa. La pressione e la quantità di zucchero nel sangue aumentano drasticamente.

Tuttavia, va notato che tutti questi sintomi non si riferiscono alla sindrome metabolica, se gli indicatori del tuo fisico (girovita e peso) sono normali. Anche se, anche in questo caso, è necessaria una visita dal medico.

Come accelerare il metabolismo per perdere peso?

Smettila di ingannare te stesso!

Rimuovere dalla dieta di grassi e carboidrati semplici (cioccolato, pane, dolci, burro, ecc.)

Limitare le proteine ​​a basso contenuto di grassi (petto di pollo, latte, albume) e fibre (frutta, verdura). Così finalmente migliora il tuo metabolismo e acceleri il metabolismo.

Ridurre i carboidrati - al contrario, rallentano il metabolismo.

Metabolismo ed energia

Scambio di materiali ed energia

La combinazione dei processi di trasformazione delle sostanze e dell'energia che si verificano negli organismi viventi e lo scambio di sostanze ed energia tra l'organismo e l'ambiente. Il metabolismo e l'energia sono la base dell'attività vitale degli organismi ed è uno dei più importanti segni specifici della materia vivente, distinguendo il vivere dal non-vivente. Nel metabolismo, o nel metabolismo, ha fornito la regolazione più complessa a diversi livelli, coinvolgeva una varietà di sistemi enzimatici. Nel processo del metabolismo, le sostanze che entrano nel corpo vengono convertite nelle sostanze proprie del corpo dei tessuti e nei prodotti finali che vengono rimossi dal corpo. Durante queste trasformazioni, l'energia viene rilasciata e assorbita.

Il metabolismo cellulare svolge quattro funzioni specifiche principali: estrarre energia dall'ambiente e trasformarla in energia di composti ad alta energia (ad alta energia) in una quantità sufficiente a soddisfare tutti i bisogni energetici della cellula; la formazione di sostanze intermedie esogene (o che si preparano), che sono precursori di componenti altamente molecolari della cellula; sintesi proteica (proteine), acidi nucleici (acidi nucleici), carboidrati (carboidrati), lipidi (lipidi) e altri componenti cellulari da questi precursori; sintesi e distruzione di speciali biomolecole, la cui formazione e il loro decadimento sono associati alle funzioni specifiche della cellula.

Per comprendere l'essenza del metabolismo e dell'energia in una cellula vivente, è necessario tener conto della sua originalità energetica. Tutte le parti della cella hanno all'incirca la stessa temperatura, vale a dire la cella è isotermica. Diverse parti della cellula differiscono poco in termini di pressione. Ciò significa che le cellule non sono in grado di utilizzare il calore come fonte di energia, dal momento che a pressione costante, il lavoro può essere fatto solo quando il calore si trasferisce da una zona più riscaldata a una meno riscaldata. Quindi, una cellula vivente può essere considerata come una macchina chimica isotermica.

Dal punto di vista della termodinamica, gli organismi viventi sono sistemi aperti, poiché scambiano con l'ambiente sia l'energia che la materia, e allo stesso tempo ne trasformano entrambi. Tuttavia, gli organismi viventi non sono in equilibrio con l'ambiente e quindi possono essere chiamati sistemi aperti non di equilibrio. Tuttavia, se osservate per un certo periodo di tempo nella composizione chimica del corpo, non si verificano cambiamenti visibili. Ma questo non significa che le sostanze chimiche che compongono il corpo non subiscano alcuna trasformazione. Al contrario, essi sono costantemente e abbastanza intensamente aggiornati, che possono essere giudicati dal tasso di inclusione in sostanze complesse del corpo di isotopi stabili e radionuclidi introdotti nella cellula come parte di sostanze precursori più semplici. L'apparente costanza della composizione chimica degli organismi è spiegata dal cosiddetto stato stazionario, cioè un tale stato in cui il tasso di trasferimento di materia ed energia dal mezzo al sistema è esattamente bilanciato dal tasso del loro trasferimento dal sistema al mezzo. Quindi, una cellula vivente è un sistema stazionario aperto non di equilibrio.

A seconda della forma delle celle ottenute dall'ambiente Carbonio ed energia, possono essere suddivisi in grandi gruppi. Secondo la forma del carbonio prodotto, le cellule sono divise in autotrofi - "autoalimentarsi", usando il diossido di carbonio (anidride carbonica, anidride carbonica) CO come unica fonte di carbonio.2, da cui sono in grado di costruire tutti i composti contenenti carbonio di cui hanno bisogno, e per quelli eterotrofi - "nutrendosi a spese degli altri", incapaci di assorbire CO2 e ricevere carbonio sotto forma di composti organici relativamente complessi, come ad esempio il glucosio. A seconda della forma di energia consumata, le cellule possono essere fototrofi - utilizzando direttamente l'energia della luce solare e i chemotrofi - che vivono a causa di energia chimica rilasciata durante le reazioni redox (vedi respirazione del tessuto). La stragrande maggioranza degli organismi autotrofi sono i fototrofi. Si tratta di cellule verdi di piante superiori, alghe blu-verdi, batteri fotosintetici. Gli organismi eterotrofi si comportano molto spesso come i chemotropi. Tutti gli animali, la maggior parte dei microrganismi, cellule vegetali non fotosintetiche, sono eterotrofi. Un'eccezione è un piccolo gruppo di batteri (idrogeno, solforico, ferro e denitrificante), che sono chemotropi sotto forma di energia usata, ma allo stesso tempo il carbonio è usato come fonte di carbonio.2, vale a dire su questa base, dovrebbero essere indicati come autotrofi.

Le cellule eterotrofiche, a loro volta, possono essere suddivise in due grandi classi: aerobi, che usano l'ossigeno come accettore finale di elettroni nella catena di trasporto degli elettroni, e anaerobi, dove altre sostanze sono tali accettori. Molte cellule - anaerobi facoltativi - possono esistere sia in condizioni aerobiche che anaerobiche. Altre cellule - obbligano gli anaerobi - assolutamente non possono usare l'ossigeno e persino morire nella sua atmosfera.

Considerando le interrelazioni tra gli organismi nella biosfera nel suo complesso, si può notare che nel senso dell'alimentazione, tutti sono in qualche modo connessi l'uno con l'altro. Questo fenomeno è chiamato synthrophy (potere congiunto). I fototropi e gli eterotrofi si alimentano reciprocamente. Il primo, essendo organismi fotosintetici, forma dal CO contenuto nell'atmosfera2 sostanza organica (ad esempio glucosio) e rilascio di ossigeno nell'atmosfera; questi ultimi usano glucosio e ossigeno nel processo del metabolismo a loro peculiare e restituiscono il CO all'atmosfera come prodotto finale del metabolismo2. Questo ciclo del carbonio in natura è strettamente correlato al ciclo energetico. L'energia solare viene convertita durante la fotosintesi in energia chimica di molecole organiche ridotte, che vengono utilizzate dagli eterotrofi per coprire il loro fabbisogno energetico. L'energia chimica ricevuta dagli eterotrofi, in particolare gli organismi superiori, dall'ambiente viene parzialmente convertita direttamente in calore (mantenendo una temperatura corporea costante), e in parte in altre forme di energia associate all'esecuzione di vari tipi di lavoro: meccanico (contrazione muscolare), elettrico impulso nervoso), chimica (processi biosintetici che si verificano con assorbimento di energia), lavoro correlato al trasferimento di sostanze attraverso membrane biologiche (ghiandole, intestino, reni, ecc.). Tutti questi tipi di lavoro possono essere considerati cumulativamente per la produzione di calore.

C'è una differenza fondamentale tra metabolismo e metabolismo energetico. La terra non perde e non riceve quantità apprezzabili di materia. La sostanza nella biosfera viene scambiata in un ciclo chiuso e così via. Ha usato ripetutamente. L'energia viene scambiata diversamente. Non circola in un ciclo chiuso, ma parzialmente dissipa nello spazio. Pertanto, per mantenere la vita (la vita) sulla Terra, è necessario un costante afflusso di energia solare. Per 1 anno nel processo di fotosintesi sul globo assorbe circa 10 21 calorie di energia solare. Sebbene rappresenti solo lo 0,02% dell'energia totale del Sole, è incommensurabilmente più grande dell'energia utilizzata da tutte le macchine create da mani umane. La quantità della sostanza che partecipa al circuito è ugualmente grande. Pertanto, il fatturato annuo di carbonio è 33,10 9 t.

Un altro elemento che non è meno importante per gli organismi viventi rispetto al carbonio è l'azoto. È necessario per la sintesi di proteine ​​e acidi nucleici. La principale riserva di azoto sulla Terra è l'atmosfera, quasi 4 /5 costituito da azoto molecolare. Tuttavia, a causa dell'inerzia chimica dell'azoto atmosferico, la maggior parte degli organismi viventi non la assimila. Solo i batteri che fissano l'azoto hanno la capacità di ripristinare l'azoto molecolare e quindi di tradurlo in uno stato legato. L'azoto legato fa una circolazione continua in natura. L'azoto ridotto che entra nel terreno sotto forma di ammoniaca come prodotto del metabolismo animale o formato da batteri che fissano l'azoto viene ossidato dai microrganismi del suolo a nitriti e nitrati, che dal terreno arrivano a piante superiori, dove vengono ridotti per formare amminoacidi (amminoacidi), ammoniaca e alcuni altri prodotti contenenti azoto. Questi composti entrano nel corpo di animali che mangiano cibo vegetale, quindi il corpo di animali predatori che mangiano erbivori, e ancora in una forma restaurata, ritorna alla notte, dopo di che l'intero ciclo si ripete di nuovo.

Metabolismo lordo (totale) di materia ed energia. Le leggi di conservazione della materia e dell'energia sono servite come base teorica per lo sviluppo del metodo più importante per studiare il metabolismo e l'energia - la creazione di equilibri, ad es. determinare la quantità di energia e sostanze che entrano nel corpo e lasciandola sotto forma di calore e prodotti finali del metabolismo. Per determinare l'equilibrio delle sostanze, sono necessari metodi chimici sufficientemente accurati e la conoscenza dei modi in cui varie sostanze vengono rilasciate dal corpo. È noto che le principali sostanze alimentari sono proteine, lipidi e carboidrati. Di norma, per valutare il contenuto di proteine ​​nei prodotti alimentari e di decomposizione, è sufficiente determinare la quantità di azoto, dal momento che quasi tutto l'azoto alimentare è nelle proteine, incl. in nucleoproteine; La quantità insignificante di azoto nella composizione di alcuni lipidi e carboidrati può essere trascurata negli esperimenti sulla determinazione dell'equilibrio dell'azoto. La determinazione dei lipidi e dei carboidrati nel cibo richiede metodi specifici, come per i prodotti finali del metabolismo dei lipidi e dei carboidrati, questo è quasi esclusivamente CO2 e acqua.

Quando si analizzano i prodotti finali del metabolismo, è necessario prendere in considerazione le modalità del loro isolamento dal corpo. L'azoto è principalmente escreto nelle urine, ma anche nelle feci e in piccole quantità attraverso la pelle, i capelli, le unghie (vedi Metabolismo dell'azoto). Il carbonio viene rilasciato quasi esclusivamente sotto forma di CO.2 attraverso i polmoni, ma alcuni di essi sono escreti nelle urine e nelle feci. L'idrogeno viene escreto come H2Circa principalmente con l'urina e attraverso i polmoni (vapore acqueo), ma anche attraverso la pelle e con le feci.

Il bilancio energetico è determinato sulla base dell'apporto calorico di sostanze alimentari e della quantità di calore rilasciato, che può essere misurata o calcolata. Va tenuto presente che il potere calorifico ottenuto dalla combustione di sostanze in una bomba calorimetrica può differire dal valore del valore calorico fisiologico, poiché Alcune sostanze nel corpo non bruciano completamente e formano i prodotti finali del metabolismo, capaci di un'ulteriore ossidazione. Prima di tutto, questo si riferisce alle proteine, il cui azoto viene rilasciato dal corpo principalmente sotto forma di urea, che mantiene un potenziale apporto calorico. Una quantità importante che caratterizza le caratteristiche del metabolismo delle singole sostanze è il coefficiente respiratorio (DK), che è numericamente uguale al rapporto del volume di CO esalato2 al volume assorbito Oh2. Valore calorico, DK e quantità di calore generato, calcolato su 1 l di O consumato2 per le diverse sostanze sono diverse. Il valore calorico fisiologico (in kcal / g) è 4,1 per i carboidrati; lipidi - 9.3; proteine ​​- 4.1; la quantità di calore generato (in kcal per 1 l di O consumato2) per i carboidrati - 5,05; lipidi - 4,69; proteine ​​- 4,49.

L'intensità del metabolismo e dell'energia può essere determinata mediante metodi diretti e indiretti. Con metodi diretti, utilizzando un grande calorimetro, mediante la misurazione della temperatura più fine, determinano il rilascio di calore, producendo allo stesso tempo una completa determinazione del bilancio dei singoli nutrienti. Nei metodi indiretti, molto più semplici, vengono misurati solo i parametri di scambio individuali, più spesso la quantità consumata.2 e selezionato WITH2 per un certo tempo e, inoltre, per valutare l'intensità del metabolismo delle proteine ​​determinare la quantità di azoto rilasciato durante questo periodo con l'urina. Poiché il contenuto di azoto delle proteine ​​è approssimativamente costante e media di 16 g per 100 g di proteine, 1 g di azoto rilasciato corrisponde a 6,25 1 della proteina coinvolta nel metabolismo. Conoscendo la quantità di proteine ​​metabolizzate durante l'esperimento, calcola quanto O2 è andato a ossidazione delle proteine ​​e quanto CO2 rilasciato a causa di proteine. Queste quantità vengono sottratte dal totale O2 e CO2, misurato durante l'esperienza. Il risultato è la cosiddetta non-proteina O2 e CO2. Dai loro rapporti troviamo DK non proteico. Usando i dati nella tabella 1, il più grande DK non proteico trova la produzione di calore a causa di sostanze non proteiche e la proporzione di carboidrati e lipidi in questa produzione di calore. Quindi, sulla base dei dati sulla quantità di O assorbito2, esalato CO2 e l'azoto escreto nelle urine per un certo periodo di tempo, la produzione di calore può essere calcolata e le quantità di proteine, carboidrati e lipidi catabolizzati durante questo periodo possono essere determinate.

I valori del coefficiente respiratorio, la produzione di calore e l'equivalente calorico, l'ossigeno quando si consumano miscele di lipidi e carboidrati di diversa composizione

| Magnitudine | La quota di produzione di calore (in | Quantità di calore generato, | |

| respiratorio | percentuale) | ricalcolato per 1 l |

| (DK) | a spese di | a causa dei lipidi | equivalente calorico (kcal |

| 0,71 | 0 | 100 | 4.686 |

| 0,75 | 15.6 | 84,4 | 4,739 |

| 0,80 | 33,4 | 66,6 | 4,801 |

| 0,82 | 40,3 | 59,7 | 4,825 |

| 0,85 | 50,7 | 49,3 | 4,862 |

| 0,90 | 67,5 | 32,5 | 4.924 |

| 0,95 | 84,0 | 16,0 | 4.985 |

| 1.00 | 100 | 0 | 5.047 |

Effetto di varie condizioni sul metabolismo e sull'energia. L'intensità dello scambio, misurata dal consumo totale di energia, può variare in base a molte condizioni e in primo luogo al lavoro fisico. Tuttavia, in uno stato di completo riposo, il metabolismo e l'energia non si fermano, e per garantire il funzionamento continuo degli organi interni, mantenere il tono muscolare, ecc., Una certa quantità di energia è spesa.

Per valutare le caratteristiche individuali dello scambio, la determinazione dell'intensità dello scambio viene effettuata in condizioni standard: con pieno riposo fisico e mentale, in posizione prona, non meno di 14 ore dopo l'ultimo pasto, a temperatura ambiente, fornendo una sensazione di comfort. Il valore risultante è chiamato lo scambio principale. Nei giovani uomini, il metabolismo basale è di 1300-1600 kcal / giorno. (1 kcal per 1 kg di peso corporeo all'ora). Nelle donne, il tasso metabolico basale è inferiore del 6-10% rispetto agli uomini. Con l'età (a partire da 5 anni), il tasso metabolico basale diminuisce costantemente (da 52,7 kcal / m 2 / h nei bambini di 6 anni a 34,2 kcal / m 2 / h negli uomini di età compresa tra 75 e 79 anni). Con un aumento della temperatura corporea di 1 °, il tasso metabolico basale nell'uomo aumenta di circa il 13%. Un aumento dell'intensità del metabolismo basale si osserva anche quando la temperatura ambiente scende al di sotto del comfort. Questo processo di adattamento (termoregolazione chimica) è associato alla necessità di mantenere una temperatura corporea costante.

Confrontando il metabolismo basale in persone con diversa massa corporea, si è riscontrato che il metabolismo basale è intensificato con un aumento delle dimensioni corporee (ma non direttamente proporzionale alla sua massa). BsuUna maggiore corrispondenza è osservata tra lo scambio principale e la dimensione della superficie corporea, dal momento che La superficie del corpo determina in gran parte la perdita di calore del corpo attraverso la conduzione e la radiazione.

L'attività fisica ha un'influenza decisiva sulla quantità di metabolismo ed energia. Il metabolismo basale in caso di carico fisico intensivo può essere 10 volte più alto del tasso metabolico basale originale e in periodi molto brevi (ad esempio, quando si naviga per brevi distanze) anche fino a 100 volte. Il fabbisogno giornaliero totale di un organismo per le calorie è determinato, in primo luogo, dalla natura del lavoro svolto (Tabella 2).

Normale fabbisogno energetico giornaliero per la popolazione urbana, in base al tipo di attività (dati dell'Istituto di nutrizione, Accademia delle scienze mediche dell'URSS)

| Paul | Gruppi di intensità del lavoro e fabbisogno giornaliero di energia |

| Uomini | 2600-2800 kcal | 2800-3000 kcal | 2900-3200 kcal | 3400-3700 kcal |

| Donne | 2200-2400 kcal | 2350-2550 kcal | 2500-2700 kcal | 2900-3150 kcal |

Nota: Gruppo 1: knowledge worker; operatori che servono tecnologia moderna; dipendenti il ​​cui lavoro non è correlato al costo del lavoro fisico. 2 ° gruppo: addetti alla comunicazione, addetti alle vendite, infermieri, assistenti ospedalieri, guide, cucitrici, ecc. 3 ° gruppo: operatori di macchine, lavoratori tessili, calzolai, conducenti di trasporti, addetti alla lavanderia, postini, ecc. 4 ° gruppo: lavoratori di manodopera non meccanizzata, così come minatori, minatori, operai edili, metallurgisti, ecc.

Il metabolismo e l'energia sono significativamente influenzati da una speciale proprietà delle sostanze alimentari, chiamata azione specifica-dinamica (DM). È stato osservato che, dopo aver mangiato cibo, il trasferimento di calore corporeo aumenta di una quantità superiore al numero di calorie contenute nel cibo accettato. Questa proprietà è diversa per i diversi nutrienti e li ha chiamati azioni specificamente dinamiche. I più alti SDD sono le proteine. Si ritiene che l'assunzione di proteine ​​con un potenziale valore calorico di 100 kcal accresca il metabolismo basale fino a 130 kcal, ovvero l'SDS della proteina sia del 30%. SDD di carboidrati e grassi è entro il 4-6%. Il meccanismo del diabete non è solo l'assunzione di cibo che stimola l'attività del sistema digestivo, dal momento che il diabete, come gli amminoacidi, si manifesta anche quando vengono somministrati per via endovenosa. L'influenza dei prodotti alimentari sul metabolismo intermedio dovrebbe essere considerata il principale meccanismo dell'SDD. Pertanto, i calcoli hanno dimostrato che la quantità di calorie consumate per la formazione di 1 mole di ATP durante il metabolismo proteico è circa il 30% superiore rispetto al metabolismo di grassi e carboidrati.

Metabolismo intermedio L'insieme delle trasformazioni chimiche delle sostanze che si verificano nel corpo, dal momento in cui entrano nel sangue fino al rilascio dei prodotti finali del metabolismo dal corpo, è chiamato metabolismo intermedio o interstiziale (metabolismo intermedio). Il metabolismo intermedio può essere suddiviso in due processi: catabolismo (dissimilazione) e anabolismo (assimilazione). Il catabolismo si riferisce alla scissione enzimatica di molecole organiche relativamente grandi, eseguite in organismi superiori, di norma, per via ossidativa. Il catabolismo è accompagnato dal rilascio di energia contenuta nelle complesse strutture di molecole organiche e dalla sua conservazione sotto forma di energia dei legami fosfatici di ATP. L'anabolismo è una sintesi enzimatica di grandi componenti di cellule molecolari, come polisaccaridi, acidi nucleici, proteine, lipidi, nonché alcuni dei loro precursori biosintetici da composti più semplici. I processi anabolici si verificano con il consumo di energia. Il catabolismo e l'anabolismo si verificano contemporaneamente nelle cellule e sono inestricabilmente collegati tra loro. Essenzialmente, non dovrebbero essere considerati come due processi separati, ma come due lati di un processo comune: il metabolismo, in cui le trasformazioni delle sostanze sono strettamente intrecciate con le trasformazioni di energia.

Un'analisi dettagliata delle vie metaboliche mostra che la ripartizione dei principali nutrienti nella cellula è una serie di reazioni enzimatiche sequenziali che costituiscono le tre fasi principali del catabolismo. Al primo stadio, grandi molecole organiche si dividono nei loro blocchi strutturali specifici. Quindi, i polisaccaridi sono suddivisi in esosi o pentosi, proteine ​​in aminoacidi, acidi nucleici in nucleotidi e nucleosidi, lipidi in acidi grassi, glicerolo e altre sostanze. Tutte queste reazioni procedono principalmente in modo idrolitico (vedi Idrolisi) e la quantità di energia rilasciata in questa fase è molto piccola - meno dell'1%. Nella seconda fase del catabolismo si formano anche molecole più semplici e il numero dei loro tipi diminuisce significativamente. È molto importante che nella seconda fase si formino prodotti che sono comuni per il metabolismo di diverse sostanze. Questi prodotti sono composti chiave, che sono, per così dire, nodi che connettono differenti percorsi metabolici. Tali composti includono, per esempio, piruvato (acido piruvico), formato durante la scomposizione di carboidrati, lipidi e molti amminoacidi; acetile CoA; combinando il catabolismo di acidi grassi, carboidrati e amminoacidi; acido α-chetoglutarico, ossaloacetato (acido ossalacetico), fumarato (acido fumarico) e succinato (acido succinico), formati da diversi aminoacidi, ecc. I prodotti ottenuti nel secondo stadio del catabolismo entrano nella terza fase del catabolismo, che è noto come ciclo tricarbossilico acidi (ossidazione terminale, ciclo dell'acido citrico, ciclo di Krebs). Durante questa fase, tutti i prodotti sono infine ossidati a CO.2 e acqua. Quasi tutta l'energia viene rilasciata nella seconda e terza fase del catabolismo.

Il processo di anabolismo passa anche attraverso tre fasi. I materiali di partenza per questo sono quei prodotti che subiscono trasformazioni nella terza fase del catabolismo. Quindi, la terza fase del catabolismo è allo stesso tempo la prima fase iniziale dell'anabolismo. Le reazioni che si verificano in questa fase servono come una doppia funzione. Da un lato, partecipano alle fasi finali del catabolismo, e dall'altro servono anche per i processi anabolici, fornendo sostanze precursori per le fasi successive dell'anabolismo. Spesso queste reazioni sono chiamate anfiboliche. In questa fase, ad esempio, inizia la sintesi proteica. Le prime reazioni di questo processo possono essere considerate la formazione di alcuni α-chetoacidi. Nel secondo, secondo stadio, durante le reazioni di amminazione o transaminazione, questi chetoacidi vengono convertiti in amminoacidi, che vengono combinati in catene polipeptidiche nel terzo stadio dell'anabolismo. Come risultato di una serie di reazioni consecutive, si verifica anche la sintesi di acido nucleico, lipidi e polisaccaridi. Solo tra 60-70 anni. 20 in. si è scoperto che i percorsi dell'anabolismo non sono una semplice inversione dei processi catabolici. Ciò è dovuto alle caratteristiche energetiche delle reazioni chimiche. Alcune reazioni di catabolismo sono praticamente irreversibili, dal momento che insormontabili barriere energetiche impediscono il loro flusso nella direzione opposta. Nel corso dell'evoluzione, sono state sviluppate altre reazioni di elusione che coinvolgono l'energia di composti ad alta energia.

I percorsi catabolico e anabolico differiscono, di regola, e la localizzazione nella cellula (cellula). Ad esempio, l'acido grasso dell'acetato viene ossidato usando un insieme di enzimi mitocondriali, mentre la sintesi degli acidi grassi è catalizzata da un altro sistema enzimatico trovato nel citosol. È dovuto alla diversa localizzazione dei processi catabolici e anabolici nella cellula che possono verificarsi simultaneamente.

Quindi, le vie metaboliche sono estremamente diverse. Tuttavia, in questa diversità si può vedere la manifestazione di un'unità sorprendente, che è la caratteristica più tipica e specifica del metabolismo. Questa unità consiste nel fatto che dai batteri al tessuto più altamente differenziato di un organismo superiore la reazione biochimica non è solo esternamente simile, ad esempio, secondo equazioni di bilancio ed effetti esterni, ma anche assolutamente identica in tutti i dettagli. Un'altra manifestazione di questa unità è il flusso ciclico dei più importanti processi metabolici osservati lungo il percorso evolutivo, ad esempio il ciclo dell'acido tricarbossilico, il ciclo dell'urea, la via del pentoso e altri. ottimale per garantire le funzioni fisiologiche del corpo.

Regolazione del metabolismo e dell'energia. Il metabolismo cellulare è caratterizzato da elevata stabilità e allo stesso tempo significativa variabilità. Entrambe queste proprietà, che costituiscono l'unità dialettica, assicurano il costante adattamento di cellule e organismi alle condizioni mutevoli dell'ambiente circostante e interno. Quindi, il tasso di catabolismo è determinato dal bisogno di energia in ogni dato momento. Allo stesso modo, il tasso di biosintesi dei componenti cellulari è determinato dalle esigenze di questo momento. Una cellula, ad esempio, sintetizza gli amminoacidi con precisione ad una velocità sufficiente a consentire la formazione della quantità minima di proteine ​​di cui ha bisogno. Tale efficienza e flessibilità del metabolismo è possibile solo se esistono meccanismi sufficientemente sottili e sensibili per la sua regolazione. La regolazione dei processi metabolici viene effettuata a diversi livelli di crescente complessità. Il tipo più semplice di regolazione influenza tutti i principali parametri che influenzano la velocità delle reazioni enzimatiche (vedi Enzimi). Questi parametri includono il pH del mezzo (vedi indicatore di idrogeno), la concentrazione di coenzima, il substrato, il prodotto di reazione, la presenza di attivatori o inibitori, ecc. Cambiando ognuno di essi può aumentare o diminuire la velocità di reazione. Ad esempio, l'accumulo di prodotti acidi può spostare il pH del terreno oltre l'ottimale per questo enzima e quindi rallentare il processo enzimatico. Spesso, l'inibitore dell'enzima è il substrato stesso e la sua presenza in alta concentrazione può causare l'arresto della reazione.

Il prossimo livello di regolazione dei complessi processi metabolici riguarda le reazioni multienzimatiche, che rappresentano una sequenza rigorosa di trasformazioni e sono catalizzate da un intero sistema di enzimi. In un tale sistema ci sono enzimi regolatori che di solito sono nei collegamenti iniziali della catena di reazione. Gli enzimi regolatori sono generalmente inibiti dal prodotto finale di una data sequenza metabolica. così non appena la quantità del prodotto di reazione raggiunge una certa concentrazione, la sua ulteriore formazione si arresta.

Il terzo livello di regolazione dei processi metabolici è il controllo genetico che determina il tasso di sintesi degli enzimi, che può variare considerevolmente. La regolazione a livello genico può portare ad un aumento o diminuzione della concentrazione di alcune proteine ​​enzimatiche, cambiamenti nei tipi di enzimi (Enzimi), cambiamenti nel contenuto relativo nella cellula di più forme dell'enzima, che, catalizzando la stessa reazione, differiscono nelle loro proprietà fisico-chimiche. Infine, in alcuni casi può essere l'induzione o la regressione di un intero gruppo di enzimi. La regolazione genetica si distingue per l'alta specificità, l'efficienza e offre ampie opportunità per controllare il metabolismo. Tuttavia, nella stragrande maggioranza delle cellule, l'attivazione genica è un processo lento. Di solito, il tempo richiesto per un induttore o repressore per influenzare sensibilmente la concentrazione di enzimi è misurato in ore. Pertanto, questa forma di regolamentazione non è adatta a quei casi in cui è necessario un immediato cambiamento nel metabolismo.

Nell'uomo e negli animali superiori, ci sono altri due livelli, due meccanismi di regolazione del metabolismo e dell'energia, che si differenziano dal fatto che collegano il metabolismo che avviene in diversi tessuti e organi, e quindi lo dirigono e lo adattano per svolgere le funzioni inerenti alle cellule non individuali. e tutto il corpo Uno di questi meccanismi è controllato dal sistema endocrino. Gli ormoni prodotti dalle ghiandole endocrine fungono da mediatori chimici che stimolano o sopprimono determinati processi metabolici in altri tessuti o organi. Ad esempio, quando il pancreas inizia a produrre meno insulina, meno glucosio entra nelle cellule, il che comporta una serie di effetti metabolici secondari, in particolare una diminuzione della biosintesi degli acidi grassi dal glucosio e un aumento della formazione di corpi chetonici (corpi chetonici) nel fegato. L'ormone della crescita (ormone della crescita) ha l'effetto opposto dell'insulina.

Il secondo livello di regolazione, tipico degli umani e degli animali superiori, è la regolazione nervosa, che è il più alto livello di regolazione, la forma più perfetta di esso. Il sistema nervoso, in particolare le sue parti centrali, svolge le più alte funzioni integrative nel corpo. Ricezione di segnali dall'ambiente e da organi interni, ts.n.s. li converte in impulsi nervosi e li dirige verso gli organi, il cambiamento del tasso metabolico in cui è necessario al momento per eseguire una funzione specifica. Molto spesso, il sistema nervoso svolge il suo ruolo regolatore attraverso le ghiandole endocrine, rafforzando o sopprimendo il flusso di ormoni nel sangue. L'influenza delle emozioni sul metabolismo è ben nota, ad esempio, un pre-avvio di aumento del metabolismo e dell'energia negli atleti, aumento della produzione di adrenalina e aumento della concentrazione di glucosio nel sangue negli studenti durante gli esami, ecc. In tutti i casi, l'effetto regolatore del sistema nervoso sul metabolismo e l'energia molto utile e sempre diretto all'adattamento più efficace dell'organismo alle condizioni mutate.

Il disordine e l'energia sono alla base del danno agli organi e ai tessuti che porta alla comparsa della malattia (malattia). I cambiamenti che si verificano nel corso delle reazioni chimiche sono accompagnati da cambiamenti maggiori o minori nei processi di generazione di energia e di assorbimento di energia. Ci sono 4 livelli in cui possono verificarsi disordini metabolici ed energetici: molecolare; cellulare; organo e tessuto; organismo olistico. I disturbi metabolici e energetici a uno di questi livelli possono essere primari o secondari. In tutti i casi, sono implementati a livello molecolare, in cui i cambiamenti nel metabolismo e nell'energia portano a un deterioramento patologico delle funzioni corporee.

Il normale corso delle reazioni metaboliche a livello molecolare è dovuto alla combinazione armoniosa di catabolismo e anabolismo. Quando i processi catabolici sono disturbati, le difficoltà energetiche insorgono prima di tutto, la rigenerazione dell'ATP viene disturbata e l'offerta di substrati anabolizzanti iniziali necessari per i processi biosintetici è disturbata. A sua volta, il danno ai processi anabolici primari o associati a cambiamenti nei processi catabolici porta all'interruzione della riproduzione di composti funzionalmente importanti - enzimi, ormoni, ecc. La disgregazione dei vari legami delle catene metaboliche è diseguale nelle sue conseguenze. Il più significativo, lesioni profonde catabolismo verifica quando danneggiato blocco sistema di ossidazione biologica enzimi respirazione dei tessuti, ipossia et al. Meccanismi Abbinamento o danneggiamento di respirazione dei tessuti e fosforilazione ossidativa (ad esempio, dissociazione di respirazione dei tessuti e fosforilazione ossidativa in tireotossicosi). In questi casi, le cellule perdono la principale fonte di energia, quasi tutte le reazioni ossidative del catabolismo sono bloccate o perdono la capacità di accumulare l'energia rilasciata nelle molecole di ATP. Con l'inibizione delle reazioni del ciclo dell'acido tricarbossilico, la produzione di energia nel processo di catabolismo si riduce di circa due terzi. Quando il normale corso dei processi glicolitici (glicolisi, glicogenolisi) viene disturbato, il corpo non è in grado di adattarsi all'ipossia, che si riflette in particolare sul funzionamento del tessuto muscolare. Violazione dell'uso di carboidrati, uniche fonti di energia metabolica in condizioni di mancanza di ossigeno, è uno dei motivi per una significativa diminuzione della forza muscolare nei pazienti con diabete. Attenuazione processi metabolici glicolitiche complica l'uso di carboidrati (cfr. Metabolismo dei carboidrati) porta all'iperglicemia commutazione bioenergetica in substrati lipidici e proteici, dell'inibizione del ciclo dell'acido tricarbossilico con conseguente mancanza di acido ossalacetico. Esistono condizioni per l'accumulo di metaboliti non ossidati - corpi chetonici, la ripartizione delle proteine ​​è aumentata, la gluconeogenesi è intensificata. Si sviluppano acetonemia, azotemia, acidosi.

L'utilizzo dei lipidi (vedi Metabolismo dei grassi) è reso difficile rallentando i processi di lipolisi (scissione idrolitica di varie molecole lipidiche), inibendo il processo di attivazione degli acidi grassi e fosforylating glicerolo. Gli ultimi due processi sono particolarmente colpiti da una rigenerazione insufficiente di composti ad alta energia.

Il catabolismo di proteine ​​e amminoacidi può essere rotto quando vi sono deviazioni nei processi di proteolisi, transaminazione, deaminazione, scissione di scheletri di carbonio degli amminoacidi e con il fallimento dei sistemi di neutralizzazione delle scorie azotate.

L'importanza principale nella violazione dell'anabolismo sono difetti nella biosintesi delle proteine ​​e degli acidi nucleici. La ragione della violazione della sintesi di acidi nucleici e proteine ​​potrebbe essere il blocco dei singoli stadi della sintesi di nucleotidi e amminoacidi sostituibili. Interruzione della gluconeogenesi - il processo di anabolismo dei carboidrati - influenza in modo significativo il mantenimento dell'omeostasi energetica del corpo. Di particolare importanza è l'inibizione degli enzimi che catalizza una serie di reazioni chiave della glicolisi e della gluconeogenesi. La mancanza di questi enzimi come risultato dell'indebolimento della loro sintesi è possibile con un basso livello di secrezione di ACTH e corticosteroidi.

La biosintesi dei lipidi può essere disturbata dalla carenza di biotina (vedi Vitamine), così come riducendo l'intensità delle reazioni della via del pentoso, che fornisce reazioni di biosintesi riduttiva. La mancanza di colina, metionina, acidi grassi insaturi, citidil trifosfati influisce sulla sintesi dei fosfolipidi. La carenza di pentosi derivante dal blocco della via del pentoso inibisce significativamente la sintesi di nucleotidi, coenzimi di natura nucleotidica (vedi coenzimi) e acidi nucleici.

Disturbi metabolici ed energetici significativi associati a uno squilibrio del metabolismo si verificano quando la sintesi di sostanze biologicamente attive è disturbata, in particolare i derivati ​​dell'amminoacido (mediatori, ormoni, ecc.).

Quando i disturbi metabolici ed energetici si verificano a livello cellulare, le membrane biologiche sono principalmente danneggiate (vedi membrane biologiche), che comportano la rottura della normale relazione della cellula con l'ambiente, così come la distruzione del metabolismo cellulare. La localizzazione ottimale degli enzimi intracellulari, il trasporto transmembrana e i meccanismi del metabolismo navetta tra diversi organelli cellulari sono frustrati. In caso di danneggiamento delle membrane lisosomiali può iniziare componenti autolisi citosol enzimi lisosomiali, in violazione della membrana mitocondriale interna arresta la formazione di ATP e altri. Un'importante conseguenza di danneggiamento della membrana cellulare è una disintegrazione di meccanismi regolatori cellulari di livello di metabolismo. Cambiamenti nell'involucro nucleare e danni alle strutture della cromatina portano all'interruzione della trasmissione di informazioni genetiche nel citosol, ostacolano la gestione dell'attività della cromatina da parte degli ormoni steroidei e dei regolatori intracellulari della sintesi proteica. Interruzione dei processi di distribuzione normale del materiale cromosomico durante la divisione cellulare (nelle prime fasi dell'embriogenesi) può causare malattie cromosomiche (vedere Malattie ereditarie) con gravi disturbi metabolici ed energetici. Disturbi metabolici a livello delle strutture cellulari possono anche verificarsi a seguito di processi autoimmuni.

A seconda del ruolo specifico di determinati organi e sistemi, la violazione della loro funzione influenza la relazione del metabolismo intracellulare con l'ambiente, deteriora l'adattamento delle cellule ai cambiamenti delle condizioni ambientali o interrompe la costanza metabolica dell'ambiente interno del corpo e dei processi regolatori. Violazione particolarmente pericolosa del cervello bioenergetico. Le capacità energetiche di riserva consentono al cervello di sopportare la cessazione del rilascio di substrati energetici (principalmente glucosio) e ossigeno per non più di 3-5 minuti, il che determina la reversibilità a breve termine della cosiddetta morte clinica.

A livello dell'intero organismo con disordini metabolici ed energetici, la disfunzione dei processi di regolazione (perdita dei segnali regolatori, loro amplificazione o discoordinazione, dovuta a ipo-, iper- e disfunzioni del sistema nervoso centrale e delle ghiandole endocrine) è di fondamentale importanza. Sia la perdita di innervazione di organi e tessuti, sia gli impulsi eccessivi o pervertiti portano a disordini trofici (trofei). I meccanismi di questi disturbi sono associati ai cambiamenti nelle normali interazioni dei mediatori con le cellule, alla discordinazione o alla perdita di relazioni funzionali in varie parti del sistema nervoso. Attenuazione o aumento della sintesi di ormoni, processi deteriorati di depositare, rilascio, il trasporto, l'interazione con recettori delle cellule bersaglio, inattivazione causare disturbi caratteristici del metabolismo energetico e corpo nel suo insieme, come avviene nel diabete (cfr. Diabete Diabetes), diffusa gozzo tossico (vedi gozzo tossico diffuso), obesità ipofisaria (vedi obesità), ecc. Le manifestazioni estreme di questi disturbi sono l'obesità e la cachessia, accompagnate da profonde violazioni del catabolismo e anabolismo.

Il metabolismo e i disturbi energetici possono essere causati dall'azione di fattori sia esterni che interni. I fattori esterni includono cambiamenti qualitativi e quantitativi nella composizione del cibo, sostanze tossiche esogene (comprese le tossine batteriche), penetrazione di microrganismi patogeni e virus nel corpo. Mancanza di amminoacidi essenziali (amminoacidi) e acidi grassi (acidi grassi), micronutrienti (oligoelementi), vitamine (vitamine), alimentazione non equilibrata in un rapporto di proteine, grassi e carboidrati, la mancata corrispondenza quantitativa (calorici) e qualitative composizione alimentare il consumo specifico di energia del corpo, cambiamenti significativi a pressione parziale O2 e CO2 nell'aria inspirata, l'aspetto nell'atmosfera di CO monossido di carbonio, ossidi di azoto, altri gas tossici, ingestione di ioni di metalli pesanti, composti di arsenico, cianuri, agenti cancerogeni, ecc., porta a disturbi metabolici ed energetici. Gli oggetti finali di tutti questi fattori sono spesso enzimi.

I fattori interni che causano metabolica ed energia comprendono disturbi geneticamente determinati sintesi enzimatica (cfr. Fermentopathy), proteine ​​di trasporto (emoglobina, transferrina, ceruloplasmina, ecc.), Immunoglobuline, proteine ​​e peptidi ormoni e proteine ​​strutturali delle membrane biologiche, e altri. Come risultato del blocco geneticamente determinato di qualsiasi enzima o sistema di enzimi, i loro substrati non convertiti, i precursori biosintetici dello stadio metabolico disturbato, si accumulano. Il blocco degli enzimi idrolitici porta allo sviluppo di malattie dell'accumulo (Malattie dell'accumulo) (glicogenosi, glicosidosi, lipidosi, mucopolisaccaridosi, ecc.). In altri casi, si accumulano metaboliti che hanno un effetto tossico sul corpo mediante l'inibizione secondaria di alcuni enzimi (ad esempio, galattosio o galattite nella galattosemia, acido fenilpiruvico nella fenilchetonuria, ecc.). La rottura della normale sintesi di alcune proteine ​​funzionali particolarmente importanti, come l'emoglobina (emoglobinopatie), porta a grave ipossia tessutale o ad altre condizioni altrettanto pericolose. Ci sono un gran numero di altre cosiddette malattie molecolari, la natura dei disordini metabolici ed energetici in cui è determinato dal ruolo funzionale della proteina difettosa.

Un posto speciale è occupato da disordini metabolici ed energetici nella malignità dei tessuti. Le basi della crescita maligna sembrano essere violazioni della regolazione della sintesi proteica. Tutti gli altri disordini metabolici ed energetici sono di origine secondaria.

I cambiamenti irregolari e multidirezionali nel metabolismo e nell'energia, che portano a una diminuzione della capacità adattativa del corpo e contribuiscono all'emergere di malattie, sono caratterizzati dall'invecchiamento. I meccanismi primari dell'invecchiamento sono associati ai cambiamenti nel processo di sintesi proteica. Con l'invecchiamento, la quantità di proteine ​​metabolicamente attive diminuisce, e la massa di proteine ​​metabolicamente inerti, al contrario, aumenta. Negli anziani, l'intensità del rinnovo della proteina diminuisce, i rapporti delle varie frazioni proteiche cambiano. Così, nella vecchiaia, il contenuto di globuline aumenta nel sangue, la concentrazione di albumina diminuisce e, di conseguenza, il valore del coefficiente di albumina-globulina (coefficiente di albumina-globulina) diminuisce. Durante l'invecchiamento, il contenuto e l'attività dei singoli enzimi, il rapporto degli isoenzimi, l'intensità della loro sintesi cambiano in modo non uniforme, il che crea la base per la violazione di un numero di cicli metabolici.

Durante l'invecchiamento, si verificano anche disturbi specifici nel metabolismo dei carboidrati, che sono associati a cambiamenti nell'attività degli enzimi glicolitici. La riduzione della tolleranza dei carboidrati dipende in gran parte da una diminuzione dell'insulina nel sangue, da variazioni dello spettro isozimatico di esochinasi e da una diminuzione della capacità dei tessuti di rispondere all'azione degli ormoni. È importante ridurre la vecchiaia della funzione glicogendeponica del fegato.

Le violazioni nel metabolismo dei lipidi che si verificano nel processo di invecchiamento, contribuiscono allo sviluppo dell'aterosclerosi. Con l'età, aumenta il contenuto totale di lipidi nel sangue e nei tessuti, aumenta la quantità di colesterolo, specialmente associato a proteine, trigliceridi, acidi grassi non esterificati. Nelle persone anziane e senili, aumenta il contenuto di colesterolo e trigliceridi nelle lipoproteine ​​a bassa e bassissima densità, mentre non cambia nelle lipoproteine ​​ad alta densità. Nelle persone di età compresa tra 60 e 74 anni, aumenta il contenuto nel sangue e nei tessuti delle lipoproteine ​​aterogeniche, lipoproteine ​​a bassa e bassissima densità. Di grande importanza nella genesi dei metabolismi del metabolismo lipidico durante l'invecchiamento sono la riduzione dell'attività lipoproteica della lipasi, i cambiamenti nel rapporto dei processi di sintesi e decomposizione dei trigliceridi, colesterolo, alterati processi ossidativi nel metabolismo dei lipidi, accumulo di perossidi lipidici nei tessuti e alterata regolazione ormonale della lipogenesi e della lipolisi.

Il tasso metabolico basale negli anziani e negli anziani è in costante diminuzione. L'organismo senile diventa più sensibile alla mancanza di ossigeno. Con l'invecchiamento, la frequenza respiratoria di molti tessuti (miocardio, cervello, reni, ecc.) Diminuisce, l'intensità non solo dell'ossidazione diminuisce, ma anche la fosforilazione, il numero di mitocondri diminuisce nelle cellule e questo limita la capacità delle cellule di formare composti macroergici. Insieme con l'inibizione della respirazione del tessuto in un numero di tessuti, l'intensità della glicolisi aumenta, lo stadio ossidativo della via del pentoso fosfato viene attivato e l'intensità del suo stadio non ossidativo diminuisce. L'intero complesso di cambiamenti nel metabolismo e nell'energia durante l'invecchiamento limita le capacità funzionali di cellule e organi e contribuisce allo sviluppo della loro insufficienza sotto carichi aumentati.

Il metabolismo e i disturbi energetici sono stabiliti sulla base dei risultati di studi su componenti del sangue, urina, altri fluidi biologici, materiale ottenuto durante la biopsia, ecc. Una valutazione totale dei disordini metabolici ed energetici può essere effettuata determinando il metabolismo basale, il bilancio dell'azoto (vedi Metabolismo dell'azoto), l'entità del coefficiente respiratorio, i cambiamenti nell'equilibrio acido-base (bilancio acido-base) e altri parametri. Informazioni più dettagliate sono ottenute dagli studi sulla concentrazione dei singoli metaboliti, sia normali che patologici, solitamente non formati o non presenti nei fluidi biologici allo stato normale. La localizzazione degli organi dei disturbi, la profondità del danno alla struttura cellulare e la natura della fermentopatia rendono possibile giudicare gli studi dello spettro enzimatico e l'attività degli enzimi sierici. Il grado di ripartizione dei processi metabolici ed energetici regolatori può essere valutato esaminando l'attività e la concentrazione di ormoni, mediatori, prostaglandine, nucleotidi ciclici, ecc.

I disturbi della costanza metabolica, che testimoniano i cambiamenti nella sua regolazione neuroendocrina, stabiliti mediante l'analisi biochimica di un sangue, trovano, quindi, in modo diretto. Tuttavia, le informazioni sui processi metabolici intracellulari, basate sui dati dell'analisi biochimica del sangue, possono essere solo indirette. In alcuni casi, è possibile un chiarimento quando si esamina materiale ottenuto da una biopsia di organi o tessuti. Lo studio delle cellule del sangue (leucociti, eritrociti) come sistemi cellulari modello può essere una fonte di ulteriori dati indiretti. Nel valutare i cambiamenti metabolici in ts.n.s. Di particolare importanza è l'analisi biochimica e citologica del liquido cerebrospinale.

Il trattamento delle malattie metaboliche ed energetiche si basa sulla selezione di una dieta appropriata, terapia ormonale, l'uso di sostanze che hanno un'affinità pronunciata per le singole ghiandole endocrine, nutrizione parenterale, terapia specifica della malattia, che è la causa principale dei disturbi metabolici. Il trattamento dei disturbi metabolici ed energetici nelle malattie molecolari, oltre alla terapia dietetica, è sintomatico. La soluzione cardinale del problema del trattamento di queste malattie è associata principalmente al successo dell'ingegneria genetica (ingegneria genetica) e alla regolazione diretta dell'attività degli enzimi.

I principi generali per la correzione del metabolismo compromesso e dell'energia nei bambini sono i seguenti: il metodo più efficace per ripristinare il metabolismo e l'energia danneggiati nei bambini è la terapia dietetica; terapia enzimatica e induzione di un certo numero di enzimi mediante la somministrazione di ormoni della corteccia surrenale, ghiandola tiroidea, nonché alcuni farmaci e vitamine; qualsiasi intervento nei processi metabolici del bambino malato deve essere monitorato utilizzando appropriati test biochimici.

Il modo principale per prevenire i disturbi metabolici ed energetici è scientificamente basato sulla composizione qualitativa e quantitativa, fortificata, contenente tutti gli oligoelementi, la cosiddetta nutrizione bilanciata, proteggendo l'ambiente dalla penetrazione di sostanze tossiche in esso, prevenendo malattie infettive, situazioni stressanti, lavoro e riposo ottimali. In caso di disturbi endogeni (malattie molecolari), la diagnosi precoce e la prevenzione alimentare sono di grande importanza.

Metabolismo ed energia nei bambini. I processi anabolici sono bruscamente attivati ​​nel feto nelle ultime settimane di gravidanza. Immediatamente dopo la nascita, si verifica un adattamento attivo del metabolismo alla transizione alla respirazione con ossigeno atmosferico. Nei neonati e nei primi anni di vita, c'è un'intensità massima di metabolismo ed energia, e poi c'è una leggera diminuzione del metabolismo basale.

Nella prima infanzia, con varie infezioni e disturbi alimentari, si sviluppano spesso disturbi dell'omeostasi, sindrome tossica, disidratazione (vedi Deidratazione del corpo), acidosi e deficit di proteine-energia. Le violazioni dei processi anabolici si manifestano con ritardo della crescita, che può essere dovuto alla insufficiente secrezione di ormone somatotropo, Nanismo, Ipotiroidismo, nonché ipovitaminosi (vedere carenza di vitamina), Rahit, processi infiammatori cronici. Le malattie infettive che si verificano con danni al sistema nervoso, portano a un metabolismo lipidico alterato, in particolare il processo di mielinizzazione del cervello, causando quindi un ritardo nello sviluppo neuropsichico del bambino. La maggior parte delle malattie metaboliche ereditarie si manifestano nell'infanzia e nella prima infanzia (vedi Malattie ereditarie, Fermentopatia). Le patologie più comuni del metabolismo lipidico includono condizioni come l'obesità, così come l'iperlipoproteinemia, che sono fattori di rischio per la malattia coronarica e l'ipertensione. Le violazioni del controllo genetico della sintesi di immunoglobuline possono causare lo sviluppo di malattie da immunodeficienza (vedi Immunopatologia). L'instabilità della regolazione del metabolismo dei carboidrati nella prima infanzia crea i presupposti per l'insorgenza di reazioni ipoglicemiche, il vomito acetonemico. Il diabete mellito giovanile appare precoce (vedi diabete mellito). Spesso la causa dei disordini metabolici nei bambini è una carenza di micronutrienti.

Nel periodo puberale (pubertà), si verifica un nuovo riarrangiamento del metabolismo, che si verifica sotto l'influenza degli ormoni sessuali (ormoni sessuali).

Si nota il cosiddetto aumento della crescita puberale causato dall'azione degli ormoni sessuali. L'ormone della crescita non svolge un ruolo significativo nel processo di accelerazione della crescita puberale, in ogni caso, la sua concentrazione nel sangue durante questo periodo non aumenta. Un indubbio effetto stimolante sul metabolismo nel periodo puberale è esercitato dall'attivazione delle funzioni della ghiandola tiroidea. Si presume inoltre che durante la pubertà (pubertà) l'intensità dei processi lipolitici diminuisca.

La regolazione dell'omeostasi diventa più stabile nell'adolescenza, pertanto a questa età non si verificano quasi gravi sindromi cliniche associate alla disregolazione del metabolismo, alla composizione ionica dei fluidi corporei e all'equilibrio acido-base.

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