Metabolismul

METABOLISMUL

Schimbul permanent de substante si energie dintre organism si mediu se numeste metabolism si constituie functia fundamentala a vietii; incetarea metabolismului determina moartea organismului.

Pentru eliberarea energiei ce se gaseste acumulata in substantele alimentare, au loc in organism reactii chimice (enzimatice), in urma carora rezulta si substante ce vor fi eliberate in mediul extern. Energia intrata in organism nu se pierde, ci se transforma si se intoarce in mediu sub alte forme.

Glucidele se gasesc in proportie mare in alimentele de origine vegetala (grau, porumb, orez, fructe, legume, zahar, miere), si in cantitate mai mica cele de origine animala (lapte). In alimente, se gasesc cu structura chimica diferita: unele  au molecula mica, monozaharide (glucoza, galactoza), altele au molecule duble, dizaharide (maltoza, lactoza), si in sfarsit altele, cu molecula cea mai mare, polizaharidele (amidon, glicogen, celuloza). Glucidele nu pot fi absorbite de organism decat in urma digestiei, care le transforma in molecule monozaharide, singurele capabile sa strabata bariera intestinala, sa treaca in sange si sa ajunga la ficat. Aici o parte se transforma prin sinteza in glicogen, ca substanta de rezerva, iar o alta parte trece in circulatia generala pentru a fi folosite de tesuturi si organe.

Glucidele intra in compozitia citoplasmei si din ele se elibereaza aproximativ 60% din totalul energiei consumata de organism (1 gram de glucoza elibereaza 4,1 calorii). Eliberarea de energie se face prin oxidarea glucidelor in citoplasma si transformarea lor pana la apa si bioxid de carbon. La nevoie si glicogenul de rezerva din ficat poate fi transformat in glucoza (monozaharid) si trecuta in sange pentru consum. Nivelul glucozei in sange este mentinut constant 1-1,5 grame la litru. Cand glucidele sunt in exces, ele se pot transforma si in grasimi si se depun ca atare in organism.

Lipidele (substante grase) se gasesc in proportie mare in alimentele de origine animala (unt, slanina, carne de porc) si unele fructe (alune, nuci, masline). Ele nu pot fi absorbite in organism decat sub forma componentelor lor, adica sub forma de glicerina si acizi grasi. In tubul digestiv, lipidele sunt descompuse in glicerina si acizi grasi, care trec in circulatia limfatica si sangvina, resintetizandu-se sub forma de grasimi specifice omului. In citoplasma celulara sunt oxidate pana la bioxid de carbon si apa, eliberandu-se o mare cantitate de energie 1 gram de grasime elibereaza 9,3 calorii. Alta parte din aceste grasimi se depoziteaza ca material de rezerva in celule adipoase de sub piele sau in jurul unor organe (rinichi, intestin, etc.), de unde sunt mobilizate si folosite la nevoie.

Proteinele se gasesc in alimente de origine animala (carne, oua, lapte) si vegetala (fasole, mazare, linte, soia, etc.). Cele de origine animala se asimileaza mai usor in organism decat cele de origine vegetala.

Proteinele sunt substante fundamentale pentru buna functionare a organismului; ele nu pot lipsi din alimentatie. Pe langa rolul lor energetic, au in special rol plastic (formator), contribuind la cresterea organismului si la refacerea tesuturilor distruse prin functionarea si uzura organismului. De asemenea, ele intra in alcatuirea hormonilor, fermentilor, enzimelor si anticorpilor, care au rol important in functiile si apararea organismului.

Moleculele mari de proteine, sunt desfacute prin actiunea fermentilor, in diferite segmente ale tubului digestiv, in aminoacizi, singura forma capabila sa strabata mucoasa intestinala si sa treaca in sange; acestia ajung la celule si sunt folositi pentru sinteza proteinelor proprii fiinte umane; prin metoda atomilor marcati s-a constatat ca, in timp, toate proteinele celulare sunt reinnoite; alta parte din aminoacizi sunt oxidate pana la bioxid de carbon si apa, eliberandu-se energie (un gram de protide elibereaza 4,1 calorii) sau sunt folosite pentru sinteza glucidelor si lipidelor. Aminoacizii nu se depun sub forma de rezerva.

Apa constituie 70% din greutatea corpului unui adult, fiind repartizata  in plasma sangvina, in lichidul interstitial, in limfa si in citoplasma celulara. In tinerete, organismul contine mai multa apa; paralel cu inaintarea in varsta, organismul se deshidrateaza.

Omul adult are nevoie de aproximativ 2-2,5 litri de apa in 24 de ore. Fara apa un om moare in cateva zile prin deshidratare, pe cand fara hrana poate trai 35-40 zile.

Apa provine din 2 surse

a)     din lichidele si alimentele ingerate

b)     din oxidarea substantelor organice in procesul de dezasimilatie

In organism, apa alcatuieste partea fundamentala a mediilor interne (plasma sangvina, lichidul tisular si limfa); are rol de solvent al substantelor care se absorb prin sange si limfa, transporta substantele dizolvate in ea la celule, din care ia produsii de dezasimilatie pe care ii duce la organele de excretie, (rinichi si piele); inlesneste toate reactiile chimice si oxidarile din organism, avand rol de catalizator, si ia parte la mentinerea temperaturii constante a corpului gratie evaporarii prin piele.

Eliminarea apei din organism se face prin rinichi (urina, aproximativ 1500 ml. in 24 de ore), si inca 1000 -1300 ml prin piele (transpiratie), prin plamani cu aerul expirat si prin intestinul gros (fecale).

Sarurile minerale insotesc apa, fiind prezente in toate lichidele si celulele din organism. Ele formeaza 5% din greutatea corpului; se elimina zilnic prin urina, transpiratie si fecale si sunt inlocuite o data cu hrana, deoarece se gasesc in toate alimentele in proportii variabile.

Sarurile minerale intra in organism sub forma de cloruri, fosfati, sulfati de sodiu, potasiu, calciu, fosfor, fier etc.

Vitaminele sunt substante organice absolut necesare desfasurarii normale a proceselor vitale in organism; ele trebuie introduse odata cu alimentele deoarece in organism nu se sintetizeaza decat vitaminele D, K si B_{12 .}

Vitaminele se gasesc numai in alimentele proaspete si lipsesc in cele conservate au un rol important in procesele de asimilare a alimentelor, de crestere a organismului si servesc ca material pentru sinteza unor fermenti. Sunt substante catalizatoare, ne avand nici un rol nutritiv si nici energetic. Se cunosc multe vitamine: A, B₁, B₂, B₆, B₁₂, C, D₁, D₂, E, F, H, K, P, PP.

Fiecare vitamina are actiune specifica, lipsa ei provocand anumite tulburari. Ratia alimentara trebuie sa cuprinda atat substante energetice, cat si substante plastice si catalitice necesare organismului.

Glucidele din alimentatie trebuie sa fie in cantitate de 300-400 grame pe zi, crescand la cei care depun eforturi fizice pana la 500-600 grame. Necesarul de lipide este 2-3 grame pe kilocorp in 24 de ore, crescand pana la 4-5 grame in caz de activitate fizica intensa sau la cei din regiunile cu clima rece.

Nevoile de protide sunt mai crescute la copii (3,5 g. pe kilocorp in 24 de ore), decat la adulti (2 g pe kilocorp in 24 de ore), deoarece la copii procese plastice (formatoare) ale organismului sunt intense.

Sarurile minerale si vitaminele se gasesc in alimente consumate. Pentru a asigura necesarul de vitamine este recomandabil sa se foloseasca in alimentatie zarzavaturi si fructe proaspete.

Nevoile alimentare sunt mai mici la oamenii de varsta inaintata, deoarece si procesele metabolice la acestia sunt mai scazute.

Metabolismul bazal

Metabolismul bazal corespunde cheltuielii energetice necesare mentinerii unor activitati fiziologice de baza: respiratia, activitatea inimii, functia rinichiului, activitatea cerebrala, echilibrul termic, echilibrul osmotic (al presiunii).

19% din aceasta energie este folosita pentru necesitatile metabolice ale sistemului nervos, 29% este utilizata de ficat, 10% de catre inima, 7% de catre rinichi, 18% de catre muculatura.

Rata metabolismului bazal la adultul normal este in medie de 70 kcal/ora (aproximativ 65-70 % din cheltuiala energetica totala). Pentru barbati valoarea calculata a metabolismului bazal este de 1 kcal/ora/kgcorp, iar la femei este de 0,9 kcal/ora/kgcorp.

Factorii ce influenteaza metabolismul bazal sunt: varsta, sexul, starea fizica, inaltimea, greutatea, factorii de mediu, tipul morfo-functional, diverse stari fiziologice sau patologice.

Principalele surse de energie pentru organismul uman sunt reprezentate de carbohidrati (glucide) si lipide. Proteinele sunt mai putin utilizate drept sursa de energie.