Процеси обміну речовин та енергії

Основою живої матерії є білок. Тому наше тіло має потребу в безперервному надходженні білка із зовнішнього середовища натомість розпадається в ході дисиміляції. На відміну рослин, ми, як уже говорилося, не тільки не можемо створювати амінокислот, але не можемо навіть достатньою мірою перетворювати їх один в одного. Нам потрібні готові амінокислоти, з яких печінка формує білки, родинні білків наших тканин. Основними видами їжі, що містять білок, є м'ясо, риба, молоко, яйця. За характером своїх «цеглинок», тобто амінокислотним складом, ці білки схожі з нашими і відрізняються лише іншим порядком з'єднання амінокислот.
Такими ж білками, що входять до групи повноцінних для нас, є білки деяких рослин: картоплі, сої. У хлібі, крупах містяться білки, в яких є не всі необхідні нам амінокислоти. Однак якщо урізноманітнити харчування, то кілька білків, що входять у групу неповноцінних, дадуть разом повний набір потрібних нам амінокислот.
Найважливішою особливістю білків є те, що вони не можуть відкладатися в організмі про запас. Кожен день ми повинні отримувати стільки білків, скільки необхідно для обміну речовин. Вступник понад цей білок все одно руйнується і цим тільки роздмухує полум'я метаболізму. В результаті цього може прискоритися старіння організму. Дорослій людині на добу потрібно близько 100 г білка, при важкій фізичній праці і спортивного тренування - до 130 - 140 р.
Жири і вуглеводи, на відміну від білків, можуть в організмі перетворюватися один в одного, а також формуватися із залишків білка. Вони можуть відкладатися про запас. Жири - у великій кількості, вуглеводи - лише в кількості близько 600 г, з них 300 г печінки і 300 г в м'язах. У добу людині фізичної праці потрібно не більше 100, а людині розумової праці не більше. 90 г жирів, вуглеводів необхідне при відсутності виражених фізичних навантажень 400 р. Остання цифра здається незрозуміло великий, якщо порівняти її з потреби кількостями білків і жирів, а також врахувати те, що для побудови живого речовини йдуть в основному білки і жири і лише невеликою мірою вуглеводи. Однак треба згадати, що поряд з пластичним існує енергетичний обмін. Самим же «легким» горючим матеріалом є вуглеводи.
Приплив енергії необхідний для нормального перебігу метаболізму (тобто для самого підтримки життя), так і для різноманітних видів діяльності організму, перш за все роботи м'язів. Якщо людина спокійно лежить, не виконуючи ніяких рухів, не ворушачи ані рукою, ані ногою, з порожнім шлунком і кишечником (щоб не було ніяких додаткових витрат енергії), то йому потрібно в добу в середньому близько 1500 великих калорій, або 6300 кілоджоулів. Система одиниць СІ скасувала калорії як одиниці виміру енергії, але для характеристики енергетичних процесів в організмі вони поки ще можуть використовуватися. Отже, якщо при повному спокої нам потрібно приблизно 1500 ккал, то в зв'язку з нашою повсякденною роботою, особливо фізичної, енергії потрібно більше. У випадку фізичної роботи помірної та середньої тяжкості - до 2500-4000 ккал. Значить, на самоподдержание життя йде досить багато енергії. При помірній роботі - половина загального енергетичного витрати організму. Для наочності зазначимо, що 3000 ккал - це енергія, необхідна, щоб закип'ятити 5 відер води.
Ті кількості білків, жирів, вуглеводів, які наведені вище, дають нам близько 3500 ккал. У разі важкої фізичної роботи (наприклад, при косовиці) організму буває потрібно до 7000 ккал, що, природно, вимагає збільшення раціону. У холодну пору року, коли віддача тепла підвищена, треба також дещо збільшити вміст в їжі вуглеводів.
Досі ми говорили виключно про білках, жирах і вуглеводах. Однак крім них для життя абсолютно необхідно також надходження води, мінеральних солей і вітамінів. Вода становить, як ми вже говорили, близько 2/3 ваги тіла. Без неї не може жити жодна клітинка, бо хімічні реакції метаболізму можуть йти тільки в розчинах. Сухі речовини не взаємодіють один з одним. Навіть у кістках міститься до 1/4 води. В добу нам потрібно 2 - 2,5 літра води. Однак в разі виконання великої м'язової навантаження, а тим більше в жаркий час або в гарячому цеху пити потрібно багато більше. Робітники гарячих цехів можуть за зміну виділяти через потові залози до 10-12 літрів води. Спад рідини треба неодмінно заповнювати, причому, як сказано в бесіді 2, пити в таких випадках слід підсолену воду.
Абсолютно необхідні нам і мінеральні солі. Буквально кожен хімічний елемент менделєєвської таблиці знаходить в організмі своє місце. Залізо потрібно для утворення гемоглобіну. Цинк - складова частина ферменту карбоангідрази та гормону інсуліну. Фосфорнокислі солі кальцію - основа кісткової тканини. Фосфор входить до складу АТФ - однієї з вершин біохімічної еволюції, про що вже говорилося раніше. Йод - необхідна частина гормону щитовидної залози, бром - компонент гормону мозкового придатка (гіпофіза) і т. д. Нарешті, в процесі еволюції всі клітки тіла, особливо ж нервові клітини, пристосувалися до певного сольового складу плазми крові, до певного співвідношенням в ній натрію, калію, кальцію і магнію. Якщо прибрати з крові кальцій, наступають судоми і смерть. Все це показує, що вводяться з їжею мінеральні солі для нас життєво необхідні.
Надзвичайно важливі для організму вітаміни, відносно прості органічні сполуки, що виробляються тваринами і рослинами і відіграють суттєву роль у процесах обміну окремих тканин. Людина не може виробляти вітамінів і потребує надходження їх із їжею. Найважливішими є вітаміни А, В, С, D, Е, К і PP.
Вітаміни А і D добре розчиняються в жирах і тому містяться в риб'ячому жирі, тваринному маслі, яйцях. Вітамін А, крім того, міститься в дещо зміненому вигляді в моркві, помідорах, абрикосах. При відсутності цього вітаміну насамперед страждає зір - про причини цього ми будемо говорити, коли торкнемося роботи очі. Симптомом дефіциту вітаміну А в цих випадках є так звана куряча сліпота: людина починає погано бачити в сутінках. Досить 2-3 дня попити риб'ячий жир, і зір різко покращиться, а потім поступово повернеться до норми. Вітамін D допомагає організму засвоювати кальцій і фосфор. Тому дефіцит вітаміну D насамперед позначається в порушенні росту та формування кісток - виникає рахіт. Однак дефекти кісткової системи - лише одна із сторін названого важкого порушення. Тому треба стежити за тим, щоб діти отримували достатньо вітаміну D. Важливою особливістю даного вітаміну є те, що він може, хоч і в невеликих кількостях, синтезуватися в нашому організмі під впливом сонячних променів. Тому для маленьких дітей обов'язково дозоване перебування на сонці.
Інші вітаміни добре розчиняються у воді і містяться в основному в рослинних продуктах. Вітаміни В (представляє собою цілу групу речовин) і З відіграють важливу роль у процесах метаболізму. Вони входять у склад ряду ферментних систем. Відсутність сполук групи вітаміну викликає порушення росту і живлення організму; може виникнути важке, кончающееся смертю ураження нервової системи - хвороба бери-бери. Оскільки вітаміни групи В містяться В оболонках рослинних, ми отримуємо їх досить вже в хлібі, де в тій чи іншій мірі є оболонки зерен. Чим грубіше помел, тим більше міститься в борошні вітамінів цієї групи. У країнах Азії, де основною їжею ряду груп населення був полірований рис,-авітаміноз нерідко зустрічався. Про вітаміні С - найпопулярнішому з вітамінів - багато говорити не доводиться. Всі знають, що нестача його викликає хвороба цингу, при якій насамперед страждають десни, зуби і кровоносні судини; судини стають крихкими, виникає кровоточивість. Вітамін С міститься у свіжих фруктах і овочах. Особливо багато його в шипшині, хвої, смородини, помідорах, лимонах. Навіть сирої картопля містить цілком достатньо вітаміну С і є хорошим ліками при цинзі.
Про вітамін К ми вже говорили, коли розбирали механізм зсідання крові. Вітамін РР родинний групі вітаміну В і потрібен для правильної роботи нервової системи, шкіри, кишечника.
Оскільки центральною лабораторією нашого тіла і тіла тварин є печінка, в цьому органі є найбільші запаси всіх вітамінів. Вживання печінки в їжу - засіб від будь-якого авітамінозу. Цікаво, що в давнину у деяких первісних племен, ще не порвали з канібалізмом, існувала думка про особливої цінності печінки. Вважалося, що з'їсти печінка хороброго і сильного людини з повержених ворогів - кращий спосіб стати сильним і хоробрим.