Обмен веществ и энергии в организме. Влияние двигательной активности на обмен веществ и энергии

Организм человека как единая саморазвивающаяся и саморегулирующаяся биологическая система

Без знаний о строении человеческого тела, о закономерностях функционирования отдельных органов и систем организма, об особенностях протекания сложных процессов его жизнедеятельности нельзя организовать процесс формирования здорового образа жизни и физического воспитания.

Живой организм представляет собой единое целое, в котором четкие физиологические процессы подчинены закономерностям работы сложной целостной системы.

Естественнонаучными основами физического воспитания является комплекс медико - биологических наук, и в первую очередь, анатомия, физиология, биология, гигиена. На достижениях этих наук базируется система теории и методики физического воспитания и спортивной тренировки.

Каждый орган или система органов выполняют специфическую функцию. Однако самостоятельность системы или органа в целостном организме является относительной. Медицинская наука при рассмотрении отдельных органов и систем человека исходит из принципа целостности человеческого организма и его единства с внешней средой.

Ведущее значение принадлежит нервной системе, связывающей все системы организма в единое целое и обеспечивающая связь организма с внешней средой. Все влияния, которые воспринимаются нервной системой, в том числе и влияние физических упражнений, отражаются на всем организме. Воздействуя физическими упражнениями на ту или иную группу мышц, мы заставляем работать не только мышцы и суставы, но и сердце, легкие и мозг, в общем, весь организм человека в целом.

Единство организма человека с внешней средой проявляется, прежде всего, в постоянно непрекращающемся обмене веществ и энергии. Ни одна ткань, ни одна клетка организма не может осуществлять свои жизненные функции без притока питательных веществ и кислорода, без непрерывного удаления продуктов распада. Процесс усвоения поступающих в организм питательных веществ и кислорода для построения клеток и пополнение энергетических затрат называется ассимиляцией. Процесс постоянного распада усвоенных сложных химических веществ на более простые и выведение во внешнюю среду продуктов распада называется диссимиляцией. Оба процесса зависят от правильной согласованности работы различных систем и внутренних органов. Здоровье человека – это нормальный обмен веществ с внешней средой, равновесие ассимиляции и диссимиляции (гомеостаз).

Обменные процессы протекают очень интенсивно. Почти половина тканей тела обновляется или заменяется полностью в течение трех месяцев.

В процессе обмена веществ различают 3 этапа:

1. Поступление в организм питательных веществ и кислорода. Кислород поступает в ткани организма с помощью дыхательной и сердечно-сосудистой систем, а питательные вещества – углеводы, жиры, белки, минеральные соли, микроэлементы, витамины и вода – с пищей.

2. Усвоение тканями тела и окисляющие реакции с освобождением энергии.

3. Удаление продуктов распада.

Роль питательных веществ различна.

Углеводы – источник энергии. При расщеплении 1 г углеводов выделяется 4,1 ккал. Они используются больше мышцами и клетками головного мозга. Запасы углеводов откладываются в виде гликогена в печени и мышцах. При длительной физической или умственной работе запасы гликогена истощаются. Это может привести к нарушению деятельности нервной системы, вплоть до потери сознания. Источники углеводов – растительные и, частично, животные продукты. При избыточном поступлении углеводы превращаются в жиры и откладываются в организме.

Жиры – энергетический материал, используется мышцами после длительной работы, когда иссякают запасы углеводов. При расщеплении 1 г жиров выделяется 9,3 ккал. Жиры выполняют в организме и другие функции:

- подкожно-жировая ткань предохраняет организм от излишней потере тепла;

- подкожно-жировая ткань предохраняет организм от механических повреждений;

- жир поверхности кожи предохраняет ее от высыхания.

Продукты, содержащие большое количество жиров - сметана, масло, молоко, сало, растительные масла.

Белки – основной пластический материал, из которого построены все клетки живой ткани. Жиры и углеводы не заменяют белка, т.к. в белке содержится азот. При истощении запасов углеводов и жиров, белки используются как источник энергии. При расщеплении 1 г белка выделяется 4,1 ккал. Белки используются для образования гормонов, ферментов. В виде запасов белки в организме не откладываются. Основной источник полноценных белков – животные белки (мясо, рыба, сыр, творог, яйцо). Потребность белка для взрослого человека – 80-100 г в сутки.

Минеральные соли, вода поддерживают необходимое осмотическое давление в клетках и обеспечивают постоянство внутренней среды. Без воды человек может прожить не более 7-10 суток, так как без воды не могут протекать обменные процессы. Суточная потребность в воде – 2-2,5 литра. Человеческий организм на 60% состоит из воды.

Минеральные вещества входят в состав в состав скелета. В структуру белков, гормонов, ферментов и составляют около 5% массы тела. Основную часть минеральных веществ человек получает с пищей и водой. Их недостаток может привести к расстройству функций организма.

Витамины - специфические органические соединения, обладающие большой биологической активностью. Они регулируют обмен веществ, свертываемость крови, обеспечивают высокую работоспособность организма, повышают его сопротивляемость к различным заболеваниям, экономно расходуют энергетические запасы в печени и мышцах. Большинство витаминов поступает в организм с пищей, но в период интенсивных тренировок принимают и искусственно синтезированные витамины.

Обмен веществ между организмом и внешней средой сопровождается обменом энергии. С одной стороны, человек получает энергию с пищей, с другой стороны, он тратит энергию на работу внутренних органов, на физическую и умственную работу, на поддержание оптимальной температуры тела. Необходимо сохранять так называемый энергетический баланс- поддерживать равное соотношение между количеством энергии, поступающей в организм и величиной энергетических трат. У многих людей наблюдается тенденция к нарушению энергетического баланса (после 30 лет, особенно у женщин). Это следствие избыточного (или неправильного) питания и недостатка двигательной активности.

С пищей мы получаем 4000 и более ккал., а тратим меньше (при умственном труде – 3000-3500, при тяжелом физическом труде - до 7000 ккал. в сутки. Занятия физическими упражнениями и спортом увеличивают потребность организма в питательных веществах, повышают обмен веществ и энергии, что положительно сказывается на умственной и физической работоспособности человека. Количество энергии, затрачиваемое на двигательную деятельность, должно составлять не менее 1200 ккал. в сутки.