Какие процессы относятся к обмену веществ: Ошибка 403 — доступ запрещён

Регистр лекарственных средств России РЛС Пациент 2003.

Назад

Оглавление
Вперёд

Что отличает живой организм от неживого. Почему с прекращением обмена веществ прекращается жизнь.

Каждый знает, что без бензина автомобиль никуда не поедет. Именно за счет сгорания бензина образуется энергия, которая необходима для движения.

Примерно так же работают все живые организмы. “Бензин”, то есть пища, которую едят люди, включается в цепь химических превращений. В результате образуются энергия и необходимые для жизни соединения, а побочные продукты выводятся наружу. Белки, жиры, углеводы, витамины, вода, минеральные соли – все они попадают в организм с пищей и вступают в обмен веществ или метаболизм.

Основой жизнедеятельности всех систем, как на молекулярном и клеточном уровне, так и на уровне тканей, органов и всего организма является обмен веществ и энергии. Именно данный процесс – один из специфических признаков живой материи. В нем задействовано множество ферментных систем и механизмов регуляции.

В процессе обмена вещества, поступившие в организм, путем химических превращений преобразуются в собственные вещества тканей и в конечные продукты, которые выводятся из организма. При этих превращениях высвобождается и накапливается химическая энергия главным образом в виде фосфатных связей аденозинтрифосфорной кислоты. Эта энергия используется для поддержания постоянной температуры тела и выполнения различного вида работ: механической (мышечные сокращения), электрической (проведение нервных импульсов), химической (процессы биосинтеза) и работы, связанной с переносом веществ (железы, кишечник, почки и так далее). Организм постоянно расходует различные вещества и большое количество энергии, необходимых для роста, развития и деления каждой клетки.

Знаете ли вы, что…
– в течение жизни почти все клетки нашего организма сменяются несколько раз. За год кровь полностью обновляется 3 раза, за сутки заменяется 450 миллиардов эритроцитов и до 30 миллиардов лейкоцитов, до 50% эпителиальных клеток желудка и кишечника, 1/75 всех костных клеток скелета.

В ходе метаболизма вещества, поступившие из переваренной пищи в кровь, ферментативно расщепляются на менее крупные молекулы (катаболизм), и этот процесс сопровождается высвобождением энергии.

Образовавшиеся в результате катаболизма более простые соединения служат исходными веществами для синтеза белков, нуклеиновых кислот, липидов и полисахаридов (анаболизм), необходимых организму в качестве клеточных компонентов и для выполнения различных функций. Анаболические процессы протекают с потреблением энергии. Скорость находящихся в неразрывной связи процессов катаболизма и анаболизма зависит от условий окружающей и внутренней среды.

Высшими звеньями регуляции обмена веществ и энергии у человека являются эндокринная и нервная системы, которые связывают метаболические процессы, происходящие в различных органах и тканях, и приспосабливают их для выполнения функций, присущих всему организму в целом. Нервная система выступает объединяющим началом. Получая сигналы из окружающей среды и внутренних органов, она анализирует их и направляет импульсы тем органам, изменение скорости метаболизма в которых необходимо в данный момент для выполнения определенной функции. Чаще всего эта регуляция происходит через железы внутренней секреции, которые увеличивают или снижают выработку гормонов и поступление их в кровь.

Высокая многоуровневая степень контроля и регуляции метаболизма позволяет организму справляться с различными неблагоприятными воздействиями (загрязнение окружающей среды, стресс, заболевания и другие) без повреждения механизмов обмена веществ и энергии. С другой стороны, нарушение обмена веществ на каком-либо уровне (в том числе и в результате заболевания) может в определенной ситуации стать началом многоступенчатого процесса повреждений всех звеньев метаболизма и привести в итоге к нарушению функций тканей и органов, что проявляется в виде различных заболеваний. Нарушение равновесия между процессами катаболизма и анаболизма может приводить к энергетическим проблемам в клетке, недостаточному воспроизведению функционально важных соединений (ферментов, гормонов), снижению способности клеток адаптироваться к дефициту кислорода или уменьшению их способности усваивать кислород. Это, в свою очередь, ведет к нарушению взаимодействия клетки с окружающей средой и изменению условий функционирования тканей и органов. Наиболее глубокие и существенные изменения в организме происходят при сокращении выработки энергии, нарушении использования углеводов, дефектах в системе биосинтеза биологически активных веществ, особенно производных аминокислот (медиаторов, гормонов). Повреждения механизмов метаболизма на молекулярном и клеточном уровне, в том числе и в результате аутоиммунных процессов, нарушают функции тканей и органов, при этом страдает метаболическое постоянство внутренней среды организма и регуляторные процессы. В свою очередь, расстройство процессов регуляции метаболизма на уровне нервной и эндокринной систем может привести к тяжелым нарушениям обмена веществ и энергии организма в целом, как это имеет место при сахарном диабете, диффузном токсическом зобе, гипотиреозе и других заболеваниях.

Нарушения метаболизма могут вызываться как внешними, так и внутренними факторами. Внешними факторами являются качественный и количественный состав пищи, состав вдыхаемого воздуха, попадание в организм токсических газов, ионов тяжелых металлов, соединений мышьяка, цианидов, канцерогенов, токсинов, проникновение патогенных (болезнетворных) микробов. К внутренним факторам относятся генетические дефекты, ведущие к нарушению синтеза или действия биологически активных веществ в организме или компонентов клеток. Это приводит к избыточному накоплению продуктов метаболизма, в том числе оказывающих токсическое действие на организм, или к недостаточному питанию тканей кислородом (гипоксия).

Наш сайт использует файлы cookie, чтобы улучшить работу сайта, повысить его эффективность и удобство. Продолжая использовать сайт rlsnet.ru, вы соглашаетесь с условиями использования файлов cookie.

Нарушение обмена веществ: причины и профилактика

Консультация со специалистом:

Что такое метаболизм?

Метаболизм можно условно разделить на 2 важных процесса, происходящих в организме параллельно:

1. Анаболизм (ассимиляцию, пластический обмен).
2. Катаболизм (диссимиляцию).

Анаболизм – это синтез веществ внутри организма, на который затрачивается энергия. К ассимиляции относятся биосинтез белков, углеводов, нуклеиновых кислот, жиров. Наиболее активно процесс пластического обмена осуществляется в растущем организме.

Катаболизм – это процесс разложения веществ на более простые элементы, благодаря которому в организме осуществляется запасание энергии, идущей на поддержание жизнедеятельности. Наиболее простой пример – получение питательных веществ из пищи. Это происходит следующим образом:

1. Поступление веществ в организм с пищей.
2. Всасывание из пищеварительного тракта.
3. Усвоение.
4. Выведение продуктов распада, непригодных для усвоения.

Для нормального функционирования организма важен баланс этих двух процессов. При его нарушении возникают различные патологии.

Могут происходить нарушения следующих разновидностей обмена веществ:

• Белкового.
• Углеводного.
• Водного.
• Липидного (жирового).
• Минерального.

Позвоните прямо сейчас

+7 (495) 215-56-90

Записаться

Причины нарушения обмена веществ

К основным причинам нарушения метаболизма относят:

• Стрессы.
• Генетическую предрасположенность (врожденную недостаточность некоторых ферментов).
• Несбалансированное питание.
• Интоксикации.
• Частые диеты.
• Вредные привычки: курение, употребление спиртного.
• Сбои функционирования щитовидной железы, надпочечников, гипофиза.
• Прием гормональных контрацептивов и других препаратов.
• Глистные инвазии и другие паразитарные инфекции.
• Вирусные заболевания – грипп, корь, ветрянку.
• Малоподвижный образ жизни.

Врожденные метаболические заболевания

Врожденные патологии можно разделить на 3 больших группы. К ним относятся нарушения:

1. Метаболизма малых молекул (сбои обмена углеводов, нейромедиаторов, нейромодуляторов) – заболевания, вызывающие сбои промежуточного обмена веществ.
2. Энергетического обмена – недостаточные выработка и потребление энергии.
3. Метаболизма сложных молекул – патологии, препятствующие выработке сложных молекул.

Нарушения обмена веществ: симптомы

Распространенными признаками сбоя метаболизма являются:

• Нездоровый цвет кожных покровов.
• Затрудненное дыхание.
• Резкий набор или сброс веса без объективных причин.
• Суставные и мышечные боли.
• Ухудшение качества волос, ногтей, кожи.
• Нарушения терморегуляции (повышенная чувствительность к холоду и теплу).
• Проблемы со сном.
• Перепады артериального давления.
• Отеки.
• Длительное повышение или понижение температуры тела.
• Учащенные мочеиспускания.
• Проблемы со стулом: диарея или запор.
• Ухудшение памяти.
• Перепады настроения.
• Кожные высыпания.
• Разрушение зубов.

К симптомам нарушения обмена веществ у женщин относятся бесплодие, сбои менструального цикла (наиболее частым проявлением считаются скудные выделения).

Также у сбоев разных видов обменов могут быть «свои» признаки, выявляемые по результатам лабораторных исследований. При нарушении углеводного обмена могут наблюдаться:

• Изменение концентрации глюкозы в крови (поэтому частым последствием сбоя углеводного обмена является сахарный диабет – нарушение усвоения глюкозы).
• Наличие глюкозы в моче.

Симптомами липидного обмена (его нарушение обычно связано с ухудшением переваривания и всасывания жиров) являются:

• Стеаторея (наличие липидов в кале).
• Развитие холестериозов (отложение холестерола в клеточных мембранах или на стенках сосудов).

Признаками нарушения белкового обмена являются:

• Содержание в крови мочевой кислоты.
• Наличие в моче аминокислот.
• Повышение содержания билирубина в крови.

Последствия нарушения обмена веществ

Нарушение обмена веществ может привести к развитию следующих заболеваний:

• Сахарному диабету – неспособности организма усваивать глюкозу из-за сбоя синтеза гормона инсулина.
• Ишемической болезни сердца – острого или хронического поражения сердечной мышцы (миокарда) из-за нарушения ее кровоснабжения.
• Атеросклерозу – хроническому заболеванию, при котором происходит сужение просветов сосудов из-за отложений на их стенках (атеросклеротических бляшек).
• Ожирения – увеличения массы тела за счет патологических жировых отложений.
• Подагры – воспалительного заболевания суставов.

Также нарушение обмена веществ способно вызывать:

• Ухудшение состояния костей, мышц.
• Задержку роста и развития у детей.
• Сбои работы сердечно-сосудистой системы.

У детей последствиями нарушения метаболизма могут стать:

• Рахит – расстройство образования костей.
• Анемия (малокровие) – недостаток эритроцитов (красных кровяных телец, осуществляющих транспортировку кислорода).

Диагностика нарушения обмена веществ

Для диагностики сбоя метаболизма необходимо обратиться к терапевту. Он проведет осмотр, соберет анамнез и направит пациента на исследования, среди которых:

• Анализы крови и мочи (общие, биохимические, на глюкозу).
• Глюкозотолерантный тест.
• Анализ на уровень холестерина в крови.
• Липидный профиль.
• Компьютерная томограмма.
• ЭКГ.

Также, в зависимости от симптоматики, могут быть проведены инструментальные исследования (прежде всего, УЗИ) почек, печени, поджелудочной железы, органов эндокринной системы.

Лечение

Тактика лечения нарушения обменных процессов зависит от сложности и причин патологии. Незначительные сбои можно устранить за счет:

• Коррекции питания.
• Изменения образа жизни – соблюдения режима дня.
• Назначения витаминно-минеральных комплексов.
• Занятий физкультурой.

Разновидность диеты зависит от характера нарушений. В большинстве случаев рекомендуется дробное питание: небольшими порциями, через 2-3 часа. Также исключают жареную, маринованную, соленую, острую, жирную пищу. Может потребоваться ограничение углеводов и жиров животного происхождения.

Если же нарушения вызваны ферментной недостаточностью или заболеваниями, проводится соответствующее лечение. Так, при сахарном диабете может быть назначена инсулинотерапия (если это требуется), при болезнях щитовидной железы – гормональные препараты. В некоторых случаях требуется хирургическое вмешательство (при наличии зоба, аденомы гипофиза).

Также при нарушениях обменных процессов может назначаться санаторно-курортное лечение.

При наличии симптомов сбоя метаболизма следует обратиться к врачу. Во-первых, чтобы устранять проблему, необходимо знать ее причину. Это невозможно без проведения диагностических исследований. Значит, пациент будет действовать по интуиции, что не только не даст нужного результата, но и способно усугубить нарушения. Во-вторых, под самолечением часто подразумевается прием витаминно-минеральных комплексов и БАДов. Опять же, не зная, каких именно веществ не хватает организму, можно усилить дисбаланс. А избыток витаминов и минералов не менее опасен, чем их недостаток.

Лечение нарушения сбоя обмена веществ подразумевает комплексный подход. Пациенту может понадобиться помощь сразу нескольких узких специалистов, например, эндокринолога, диетолога, психотерапевта. Психотерапевт поможет избавляться от стрессов и проблем со сном.

Профилактика

Профилактика сбоев обмена веществ включает в себя:

• Сбалансированное питание с ограничением жирных, крахмалистых, сладких, продуктов и включением в рацион фруктов, овощей, нежирного мяса, кисломолочных продуктов.
• Избегание переедания и голодания.
• Соблюдение витаминно-минерального баланса в организме (для его контроля следует сдавать профилактические анализы крови).
• Развитие стрессоустойчивости и избегание эмоциональных потрясений.
• Отказ от вредных привычек – спиртное снижает выработку тестостерона, необходимого для поддержания качества мышечной массы, а при курении в организм поступают токсины, из-за чего энергия расходуется на детоксикацию.

При разработке рациона питания рекомендуется обратиться к диетологу. Он учтет все потребности организма пациента и разработает индивидуальную диету, позволяющую поддерживать обменные процессы в оптимальном состоянии.

Также профилактикой нарушения обмена веществ является своевременное обращение к врачу. Записаться на прием следует сразу же, как вы заметите у себя хотя бы несколько симптомов сбоя метаболизма.

Поделиться:

Позвоните прямо сейчас

+7 (495) 215-56-90

Записаться

Общий обзор основных метаболических путей

Метаболизм — это совокупность химических реакций, протекающих в клетке, которые позволяют ей продолжать жить, расти и делиться.
Метаболические процессы обычно классифицируют как:

глюконеогенез — синтез глюкозы из более мелких предшественников для использования мозгом.

Нажмите на картинку, чтобы получить информацию о каждом маршруте

Метаболические пути взаимодействуют сложным образом, чтобы обеспечить адекватную регуляцию. Это взаимодействие включает ферментативный контроль каждого пути, метаболический профиль каждого органа и гормональный контроль.

Ферментативный контроль метаболических путей

Регуляция гликолиза

Метаболический поток посредством гликолиза можно регулировать в трех ключевых точках:

• гексокиназа: ингибируется глюкозой-6-P (ингибирование продукта)
• фосфофруктокиназа : ингибируется АТФ и цитратом (что свидетельствует об обилии промежуточных продуктов цикла лимонной кислоты). Он также ингибируется H ⁺ , что становится важным при анаэробиозе (молочное брожение производит молочную кислоту, что приводит к снижению pH). Вероятно, этот механизм не позволяет клетке использовать весь свой запас АТФ в фосфофрутокиназной реакции, что предотвратило бы активацию глюкозы гексокиназой. Он стимулируется своим субстратом (фруктозо-6-фосфатом), АМФ и АДФ (которые сигнализируют о нехватке доступной энергии) и т. д.
• пируваткиназа : ингибируется АТФ, аланином, свободными жирными кислотами и ацетил-КоА. Активируется фруктозо-1,6-бифосфатом и AMP

.

Регуляция глюконеогенеза

Поток регулируется специфическими для глюконеогенеза реакциями. Пируваткарбоксилаза активируется ацетил-КоА, что сигнализирует об обилии промежуточных продуктов цикла лимонной кислоты, т.е. , о снижении потребности в глюкозе.

Регулирование цикла лимонной кислоты

Цикл лимонной кислоты регулируется главным образом доступностью субстрата, ингибированием продукта и некоторыми промежуточными продуктами цикла.

• пируватдегидрогеназа: ингибируется ее продуктами, ацетил-КоА и НАДН
• цитратсинтаза : ингибируется ее продуктом, цитратом. Он также ингибируется НАДН и сукцинил-КоА (которые сигнализируют об обилии промежуточных продуктов цикла лимонной кислоты).
• изоцитратдегидрогеназа и α-кетоглутарат
  дегидрогеназа : как и цитратсинтаза, они ингибируются НАДН и сукцинил-КоА. Изоцитратдегидрогеназа также ингибируется АТФ и стимулируется АДФ. Все вышеупомянутые дегидрогеназы стимулируются Ca ²⁺ . Это имеет смысл в мышцах, поскольку высвобождение Ca ²⁺ из саркоплазматического ретикулума вызывает мышечное сокращение, которое требует много энергии. Таким образом, тот же «вторичный мессенджер» активирует энергозатратную задачу и средство для производства этой энергии.

Регулирование цикла мочевины

Карбамоилфосфатсинтетаза стимулируется N-ацетилглютамином, что сигнализирует о наличии большого количества азота в организме.

Регуляция метаболизма гликогена

Печень содержит гексокиназу ( гексокиназа D или глюкокиназа ) с низким сродством к глюкозе, которая (в отличие от «обычной» гексокиназы) не подвергается ингибированию продуктом. Следовательно, глюкоза фосфорилируется в печени только тогда, когда она присутствует в очень высоких концентрациях (9).0039 т. е. после еды). Таким образом, печень не будет конкурировать с другими тканями за глюкозу, когда этого сахара не хватает, а будет накапливать большое количество глюкозы для синтеза гликогена сразу после еды.

Регуляция метаболизма жирных кислот

Движение

Acyl-CoA в митохондрии является решающим фактором в регуляции. Малонил-КоА (который присутствует в цитоплазме в больших количествах при избытке метаболического топлива) ингибирует карнитин-ацилтрансферазу, тем самым предотвращая проникновение ацил-КоА в митохондрии. Кроме того, 3-гидроксиацил-КоА-дегидрогеназа ингибируется НАДН, а тиолаза ингибируется ацетил-КоА, так что жирные кислоты не окисляются, когда в клетке много субстратов, дающих энергию.

Регуляция пентозофосфатного пути

Метаболический поток через пентозофосфатный путь контролируется активностью глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы, которая контролируется доступностью NADP ⁺ .

Мозг

Обычно нейроны используют в качестве источника энергии только глюкозу. Поскольку мозг хранит лишь очень небольшое количество гликогена, ему необходимо постоянное снабжение глюкозой. При длительном голодании он становится способным окислять кетоновые тела.

Печень

Поддержание достаточно постоянной концентрации глюкозы в крови является одной из основных функций печени. Это достигается за счет глюконеогенеза, синтеза и деградации гликогена. Он синтезирует кетоновые тела при избытке ацетил-КоА. Это также место синтеза мочевины.

Он синтезирует жирные кислоты и хранит их в виде триацилглицеролов. Глюкагон активирует чувствительную к гормонам липазу, которая гидролизует триацилглицерины с образованием глицерина и жирных кислот. Затем они высвобождаются в кровоток в виде липопротеинов.

Мышцы используют в качестве источника энергии глюкозу, жирные кислоты, кетоновые тела и аминокислоты. Он также содержит запас креатинфосфата, соединения с высоким потенциалом переноса фосфата, способного фосфорилировать АДФ в АТФ, тем самым производя энергию без использования глюкозы. Количество креатина в мышце достаточно, чтобы выдержать примерно 3-4 секунды нагрузки. После этого периода мышца использует гликолиз сначала в анаэробных условиях (поскольку он намного быстрее, чем цикл лимонной кислоты), а позже (когда повышенная кислотность замедляет фосфофрутокиназу настолько, чтобы цикл лимонной кислоты стал неограниченным) в аэробных условиях. .

Почки

Он может осуществлять глюконеогенез и высвобождать глюкозу в кровоток. Он также отвечает за экскрецию мочевины, электролитов и т. д. Метаболический ацидоз может усиливаться под действием цикла мочевины, поскольку синтез мочевины (который происходит в печени) использует HCO ₃ ^— , тем самым дальнейшее снижение рН крови. В этих условиях азот может быть выведен совместным действием почек и печени: избыток азота сначала включается в глутамин с помощью глутаминсинтетазы. Затем почечная глутаминаза расщепляет глутамин до глутамата e NH 9.0107 3 , который немедленно выделяется почками. Этот процесс позволяет выводить азот, не влияя на уровень бикарбоната в крови.

Что такое обмен веществ?

Вы успешно добавили оповещения. Вы получите электронное письмо, когда будет опубликован новый контент.

Щелкните здесь, чтобы управлять оповещениями по электронной почте

Нам не удалось обработать ваш запрос. Пожалуйста, повторите попытку позже. Если у вас по-прежнему возникает эта проблема, свяжитесь с нами по адресу [email protected].

Метаболизм — это набор химических реакций, происходящих в клетках живых организмов для поддержания жизни. Метаболические процессы приводят к росту и размножению и позволяют живым организмам сохранять свои структуры и реагировать на окружающую среду. Все химические реакции, протекающие в живых организмах, от пищеварения до транспорта веществ из клетки в клетку, могут быть частью обмена веществ.

Промежуточный или промежуточный метаболизм — это термин, обозначающий транспорт веществ в различные клетки и между ними.

Как это работает

Существует две категории метаболизма: катаболизм и анаболизм. Катаболизм — это расщепление органического вещества, а анаболизм использует энергию для построения компонентов клеток, таких как белки и нуклеиновые кислоты.

Химические реакции в метаболическом процессе организованы в метаболические пути, посредством которых одно химическое вещество через ряд стадий трансформируется в другое химическое вещество. Ферменты помогают в этом процессе, облегчая реакции и выступая в качестве катализаторов протекающих реакций. Реакции не происходили бы без ферментов, которые реагируют на сигналы между клетками и регулируют метаболические пути. Скорость метаболизма называется скоростью метаболизма.

Метаболизм живого организма позволяет ему определить, какие вещества питательны и полезны, а какие ядовиты.

Некоторыми другими химическими веществами и частями организма, участвующими в метаболическом процессе, являются аминокислоты, белки, липиды, углеводы, нуклеотиды, коферменты, минералы и кофакторы.

Метаболический синдром

Метаболический синдром описывает группу черт и привычек, повышающих риск ишемической болезни сердца, диабета и инсульта. Факторы риска включают избыток жира в желудке, высокий уровень триглицеридов, низкий уровень холестерина ЛПВП, также известный как «хороший холестерин», высокое кровяное давление и высокий уровень сахара в крови натощак.

Эти факторы обычно встречаются вместе. Однако для постановки диагноза метаболического синдрома у пациентов должно быть не менее трех из них.

У человека с метаболическим синдромом риск развития сердечных заболеваний удваивается, и вероятность того, что у него будет диагностирован диабет, в пять раз выше, чем у человека без метаболического синдрома. Это становится все более распространенным в результате роста показателей ожирения среди взрослых. Можно предотвратить или отсрочить метаболический синдром с помощью здорового питания и физических упражнений.

Дополнительную информацию можно найти на следующих веб-сайтах:

http://bloodjournal.