Метаболизм в живом организме

   В медицинской диагностике важно обратить внимание также на энергетическую сторону функционирования биологического объекта. Для поддержания своей жизнедеятельности биологический организм он должен непрерывно снабжаться энергией. Она обеспечивает работу органов и функциональных систем, удаление шлаков, возникающих в процессе жизнедеятельности отмирающих клеток, поддержание требуемого теплового режима, "замену выходящих из строя элементов" и пр. Так, например, каждый эритроцит крови заменяется через 3-4 месяца работы, период полуобновления клеток печени - двое суток. Энергия в организме выделяется за счет переработки воды и продуктов питания, поступающих из внешней среды, а также воздуха, прокачиваемого при дыхании через легкие.

   Метаболизм - совокупность химических реакций, протекающих в живых клетках и обеспечивающих организм веществами и энергией для его жизнедеятельности, роста и размножения.

   Метаболиты - продукты внутриклеточного обмена, подлежащие окончательному распаду и удалению из организма. Процессы, в результате которых из более простых веществ получаются более сложные, называются анаболизмом. Процессы разложения сложных веществ на простые получили название катаболизмы. Энергетические затраты сугубо индивидуальны и оцениваются от 3000 ккал до 5000 ккал за сутки.

   Совокупность функционально и структурно связанных процессов преобразования химических веществ в клетках организма и их транспортировки называют метаболической системой (метаболическим котлом).

Рисунок 1.38 – Метаболический котел

   По большому счету метаболическая система и информационная система находятся в диалектическом единстве и функционируют как единое целое. Разделить их можно только искусственно для упрощения рассмотрения и выявления наиболее важных сторон жизнедеятельности.

   По существу, организм представляет собой открытую метаболическую систему, обменивающуюся с окружающей средой (микрокосмосом) энергией, веществами и информацией. О последней обычно не говорят и считают, что только организм воспринимает информацию из окружающей среды. Но в действительности это не так. Организм излучает информационные сигналы в микрокосмос. Это дает возможность пользоваться этой информацией другим субъектам, имеющим информационную связь с этой средой.

   Информационная часть, от которой в значительной степени зависит работа метаболической системы, представлена разнородными, с точки зрения параметров восприятия, рецепторами. Их условно подразделяют на рецепторы внешней среды и внутренней среды. Рецепторы внешней среды доставляют в центральную нервную систему (ЦНС) и другие нервные центры сведения, позволяющие выбирать поведенческие акты и регулировать метаболические процессы. Рецепторы внутренней среды дают информацию о потребностях организма в изменении тех или иных параметров.

Рисунок 1.39 – Информационная часть живого организма

   Информация о параметрах внутренней среды воспринимается рецепторами внутренней среды и через афферентные связи передается в нервную систему, в частности, в ЦНС. Туда же поступает информация о параметрах внешней среды.

Рисунок 1.40 - Специализированные первичные (А) и вторичные (Б—Г) рецепторные клетки позвоночных. А — обонятельный рецептор; Б — вкусовой; В — фоторецептор; Г — вестибулярный и слуховой:1 — митральная клетка, 2 — обонятельный клубочек, 3 — обонятельные нити, 4 — аксон, 5 — реснички, 6 — волокна chorda tympani 7 — микроворсинки, 8 — биполярная клетка, 9 — волокна, 10 — ядро, 11 — внутренний членик, 12 — рудимент реснички, 13 — наружный членик, 14 — эфферентное нервное волокно. 15 — эфферентный аксон, 16 — наружная волосковая клетка (улитка), 17 — волоски

   Нервная система вырабатывает управляющие сигналы, которые через эфферентные связи включают в работу различные механизмы. Из-за сложности всех этих процессов и многоплановости говорить обо всем этом можно только на концептуальном уровне. Причем организм имеет возможности проводить внутренние перестройки и изменять степень важности тех или иных информационных сигналов и реакцию на них соответствующих подсистем управления. При этом могут меняться значения норм соответствующих параметров и значения допустимых отклонений от этих норм. Изменяются также параметры, характеризующие метаболические процессы.