Система обмена веществ и энергии
Физиологическое понятие обмена веществ и энергии. общая характеристика системы обмена веществ и энергии
Под обменом веществ и энергии в физиологии понимают согласованную деятельность ряда систем, обеспечивающую прием корма, гидролиз белков, жиров и углеводов, воды, освобождение минеральных веществ и витаминов корма в пищеварительном аппарате, всасывание продуктов гидролиза, воды, освободившихся минеральных веществ и витаминов, распределение, превращение и использование всосавшихся веществ в тканях и органах, освобождение и использование энергии, поддержание определенных концентраций обменных веществ в крови и тканях, определенной температуры тела, а также выведение из организма непереваренных и невсосавшихся компонентов корма, конечных продуктов превращения и избытка всосавшихся веществ, отдачу в окружающую среду образующейся тепловой энергии.
Таким образом, обмен веществ и энергии обеспечивается согласованной деятельностью таких систем, как приема корма и пищеварения, крови, кровообращения, дыхания, выделения, которые объединяются в единую систему обмена веществ и энергии с периферическими структурами — всеми тканями, тканевыми процессами и механизмами регуляции их состояния и активности.
Для полного, глубокого представления об обмене веществ и энергии необходимо знать структурно-функциональные особенности, приспособительные реакции каждой из названных систем. Специфику системы обмена веществ и энергии определяют тканевые процессы анаболизма и катаболизма и механизмы их регуляции.
Регуляция обменных процессов осуществляется рефлекторногормонально со специальных рецепторов сосудов и тканей, воспринимающих сдвиги концентрации отдельных веществ обмена, состояние субстрата и активность ферментов. Информация с рецепторов через афферентные волокна и при непосредственном действии обменных веществ воспринимается нейронами нервного центра.
Нервный центр представляет объединение групп нейронов гипоталамуса, таламуса, продолговатого мозга, ретикулярной формации, лимбической системы и коры больших полушарий головного мозга, т. е. включает в себя отдельные центры всех видов обмена веществ и энергии.
Эфферентным звеном являются симпатические и парасимпатические нервные волокна, соматические нервные волокна органов, почти все гормоны. Система обмена веществ и энергии обеспечивает постоянство содержания белков, жиров, углеводов, минеральных веществ, воды и витаминов в крови, приспособление характера и уровня превращения веществ и энергии в тканях, необходимых для поддержания их структурной организации и жизнедеятельности, температуры тела, распада (катаболизма) и биосинтеза (анаболизма) биосоединений в клетках, тканях и органах в складывающихся условиях, уровня отложения веществ и энергии в организме соответственно их поступлению, удаления из организма избытка всосавшихся веществ, образующейся теплоты и конечных продуктов превращения веществ. Всосавшиеся вещества с кровью разносятся по всему организму.
Из крови они поступают в клетки тканей, где используются для обеспечения жизнедеятельности, обновления структур, как источники энергии, для синтеза биологически активных веществ. Вновь всосавшиеся вещества пополняют убыль их в крови. Из экзогенных веществ вначале образуются промежуточные соединения, а затем специфические вещества клеток.
С выполнением различных видов деятельности клетками связано различное превращение веществ, чем обеспечивается постоянное приспособление клеток и организма к меняющимся условиям окружающей и внутренней среды, к потребностям на данный момент. В превращении веществ и энергии в клетках участвует множество ферментных систем. Обратная информация о каждом приспособительном результате передается по специальным каналам в центр регуляции.
Таким образом, обмен веществ включает в себя три основные фазы:
1) гидролиз, освобождение веществ и всасывание продуктов гидролиза и освободившихся веществ в пищеварительном аппарате;
2) распределение, превращение и использование всосавшихся веществ в тканях, органах организма;
3) выделение из организма конечных продуктов обмена, превращения и использования. Количественное содержание и соотношение белковых, липидных, углеводных, минеральных веществ, витаминов и продуктов их превращения в крови и тканях называют обменным профилем, или обменным статусом.
Активность отдельных ферментов и соотношение активности различных ферментов в крови и тканях называют ферментным профилем, или ферментным статусом. Обменный и ферментный статусы служат показателями состояния (напряжения) систем организма, обеспечивающих превращение и использование веществ, питательных и биологически активных веществ корма, обмена веществ.
Источник. Физиология и этология животных. Под редакцией доктора биологических наук, профессора В. И. Максимова. Учебное издание.
AOF | 22.12.2020 20:11:23