მეტაბოლიზმი – როგორ იცვლებიან ნივთიერებანი ორგანიზმში
მილიონობით ადამიანის ოცნება და რწმენა, თუ მეტაბოლიზმს აჩქარებას აიძულებენ, მათი ჯანმრთელობის ყველა პრობლემა მოგვარდება, განსაკუთრებით კი მათი, ვისთვისაც ჭარბი წონის მოცილება დაუძლეველ პრობლემად ქცეულა.
მაინც რა არის მეტაბოლიზმი?
ცოცხალ ორგანიზმში არაფერი ხდება მეტაბოლიზმის საზღვრებს გარეთ, რამდენადაც ნებისმიერ ფიზიოლოგიურ პროცესს საფუძვლად მეტაბოლიზმი უდევს, იგი ყველა ფიზიკური და ქიმიური გარდაქმნის ერთობლიობაა.
მეტაბოლიზმისას ორგანიზმში მოხვედრილი ნივთიერებები ქიმიურ ცვლილებებს განიცდიან და ჩვენთვის ადვილად მისაღებ, ასათვისებელ და დამახასიათებელ სახეს იღებენ. მათ ჩვენი ორგანოები ითვისებენ, შემდგომ, იმავე მეტაბოლური ცვლილებების დახმარებით, უვარგისი ნარჩენები გარემოშივე გამოიყოფა, ყოველივე ამის შედეგად გამოთავისუფლდება ენერგია – ცოცხალი ორგანიზმის არსებობისთვის აუცილებელი საწვავი.
მეტაბოლიზმის ფუნქციები
- ორგანიზმის ფუნქციობისთვის საჭირო ენერგიის გამომუშავება;
- ორგანიზმის ზრდისთვის საჭირო საშენი მასალის მიღება, რაც ხორციელდება საკვები ნივთიერებებიდან ცილების, ნუკლეინის მჟავების, ნახშირწყლების, ცხიმებისა და სხვა უჯრედული კომპონენტების სინთეზით;
- ორგანიზმში „შავი დღისთვის“ საკვები რეზერვების შექმნა მარაგის სახით;
- ნარჩენი, უვარგისი ტოქსიკური ბუნების მქონე ნივთიერებების ორგანიზმიდან გამოდევნა.
ძირითადი ცვლა
ადამიანის ორგანიზმში მისი ჩასახვის პირველივე დღეებიდან სიცოცხლის ბოლომდე განუწყვეტლად მიმდინარეობს მეტაბოლიზმი, რომლის მთავარი ეტაპიც ძირითადი ცვლაა. იგი ენერგიის ის მინიმალური რაოდენობაა, რომელიც საჭიროა ორგანიზმის სრული ემოციური და ფიზიკური კეთილდღეობის შესანარჩუნებლად.
ძირითადი ცვლა გვიჩვენებს იმას, თუ რა რაოდენობის ენერგია იხარჯება შინაგანი ორგანოების: ღვიძლის, ფილტვების, გულის, თირკმელების მუშაობაზე და მეორე მხრივ, რამდენია სხეულის ოპტიმალური ტემპერატურის შესანარჩუნებლად საჭირო.
ძირითადი ცვლის მაჩვენებელი ინდივიდუალური და განსხვავებულია. იგი ისაზღვრება კალორიმეტრის დახმარებით.
არსებობს პირდაპირი და ირიბი კალორიმეტრიის მეთოდი.
პირდაპირი კალორიმეტრიისას კვლევა ტარდება დილით, უზმოზე, წოლისას, კუნთური სისტემის მაქსიმალური მოდუნების სტადიაზე. ამ მდგომარეობაში ხელსაწყოები აფიქსირებენ სხეულის მიერ გამოყოფილ სითბოს.
არაპირდაპირი კალორიმეტრია დაფუძნებულია სუნთქვით კოეფიციენტებზე და ჟანგბადის კალორიული ეკვივალენტის განსაზღვრას ისახავს მიზნად.
ენერგიის ცვლა გარემოსა და ორგანიზმს შორის
მეტაბოლიზმის ერთ-ერთი ცენტრალური რგოლია გარემოსა და ორგანიზმს შორის ენერგიის ცვლა, რომელიც სითბოს ცვლაში გამოიხატება.
ყველამ ვიცით, რომ ადამიანის სხეულის ტემპერატურა ძირითადად მუდმივია და მცირედი ცვლილება ახასიათებს. სხეული ტემპერატურის მუდმივობის შენარჩუნებას ახერხებს თერმორეგულაციით, კერძოდ, სითბოს წარმოქმნით და მისი გარემოში გაცემით.
თბოპროდუქცია და თბოგაცემა
თერმორეგულაციის შემადგენელი კომპონენტებია თბოპროდუქცია და თბოგაცემა.
თბოპროდუქციისას კუნთებში და შინაგან ორგანოებში გამომუშავდება სითბო ენერგიის სახით, ამიტომ ისინი ადამიანის ორგანიზმის ტემპერატურულ ბირთვს წარმოადგენენ.
ორგანოებს განსხვავებული ტემპერატურა გააჩნიათ, კანის ზედაპირზე იგი ნაკლებია, ვიდრე შინაგან ორგანოებში.
თბური ცვლა კი გულისხმობს ორგანიზმიდან ჭარბი ენერგიის გარე მოში გამოყოფას, რაც ხორციელდება კანის, პირის ღრუსა და ხახის, სასუნთქი გზების და თვალის ლორწოვანი გარსით – ეს სტრუქტურები ორგანიზმის ტემპერატურულ გარსს ქმნიან.
გარემოსთან ტემპერატურული რეგულაციის რამდენიმე გზა არსებობს, ესენია:
- სითბოს გატარება;
- კონვენცია;
- გამოსხივება;
- კონდენსაცია.
სითბოს გატარებისას ენერგიას გარემოში ორგანიზმი სხვა სხეულებთან უშუალო კონტაქტით გასცემს.
კონვენციისას სითბო ჰაერის მოძრავ ნაკადთან კონტაქტისას გაიცემა.
გამოსხივებისას სხეულის ზედაპირი გასცემს სითბოს ინფრაწითელი გამოსხივების სახით.
კონდენსაციისას სითბო ორთქლდება ტენისა და ოფლის სახით კანიდან და ლორწოვანი გარსებიდან.
მეტაბოლიზმის ინტენსივობაზე მოქმედი ფაქტორები
ფიზიკური დატვირთვა
ინტენსიური ფიზიკური დატვირთვისას ენერგიის ხარჯი, საშუალო ხარჯებთან შედარებით, შესაძლოა 10-ჯერ გაიზარდოს. მოკლე დროით განხორციელებული ძლიერი დატვირთვისას კი, მაგალითად, მოკლე დისტანციაზე სირბილის ან ცურვის დროს ეს მაჩვენებელი 100-ჯერ იზრდება.
ნივთიერებათა ცვლის ინტენსივობას ისე არაფერი ცვლის, როგორც ფიზიკური დატვირთვა. თუ დასვენებული მოზრდილი მამაკაცის (72 კგ-მდე) ძირითადი ცვლის მაჩვენებელი 7200 კჯ-ია დღე-ღამეში, მსუბუქი ფიზიკური დატვირთვისას იგი 9200-მდე იზრდება, საშუალოსას – 12000-15000-მდე, ინტენსიურისას კი მაჩვენებელი 16000-18000 კჯ-ია. კალორიებში თუ გამოვსახავთ: ახალგაზრდა მამაკაცების ძირითადი ცვლა შეადგენს 1300-1600 კილოკალორიას, ქალების ძირითადი ცვლის ნორმალური მაჩვნებელი კი 1100-1400 კკალორიაა.
ასაკი
5 წლის ასაკიდან ძირითადი ცვლის მოცულობა მნიშვნელოვნად ქვეითდება.
ტემპერატურა
– სხეულის ტემპერატურის 1 გრადუსით მომატებისას ძირითადი ცვლის მოცულობა იზრდება 13%-ით.
ნივთიერებათა ცვლის ინტენსივობის ზრდა დამახასიათებელია გარემოში კომფორტის ზონის ქვემოთ ტემპერატურის დაქვეითებისას, რადგან ამ პირობებში ორგანიზმი ნივთიერებათა ცვლის გააქტიურებით სხეულის ტემპერატურის მუდმივობის შენარჩუნებას ცდილობს.
დღეღამური მონაცვლეობა
მეტაბოლიზმი ჩქარდება დილით და ქვეითდება ღამით.
ძილის პერიოდში ის პრაქტიკულად მინიმალური სიჩქარით მიმდინარეობს, რამდენადაც დაქვეითებულია კუნთოვანი ტონუსი. ძილში ნივთიერებთა ცვლა ქვეითდება 10%-ით.
ცხოვრების წესი
ნივთიერებათა ცვლის ინტენსივობა იზრდება ფიზიკური და გონებრივი დატვირთვისას, რამდენადაც ძირითადი ორგანო, რომელიც მის სიჩქარეს განსაზღვრავს, კუნთებია.
გონებრივი საქმიანობისას ენერგეტიკული დანახარჯი არცთუ დიდია და ის 2-3-%-ით აჭარბებს მოსვენებული მდგომარეობის მაჩვენებელს.
ენერგიის დანახარჯი ძლიერდება მაშინ, როდესაც გონებრივ შრომას ემოციური ფონი დაერთვის. გადატანილი ემოციური სტრესი იწვევს ნივთიერებათა ცვლის ტემპების გაზრდას რამდენიმე დღის განმავლობაში 10-20%-ით.
ჰიპოთალამუსი
ჰიპოთალამუსის მუშაობა უშუალოდ აისახება ნივთიერებათა ცვლის სიჩქარეზე, კერძოდ კი, თქვენს მადაზე. თუ მიღებულ საკვებში მკვეთრად ქვეითდება ცხიმის შემცველობა ან სხვა რომელიმე საკვები ნივთიერების, მაგალითად, შიმშილის ან დიეტისას, მაშინ ჰიპოთალამუსი მის ხელთ არსებული ნებისმიერი მექანიზმებით ცდილობს გააძლიეროს თქვენი მადა, რათა ორგანიზმმა შეძლოს ძირითადი ცვლისთვის საჭირო კალორიების მიღება.
საკვების სპეციფიკური მოქმედება ნივთიერებათა ცვლაზე
ენერგეტიკული ცვლის ტემპები იცვლება საკვების მიღების შემდეგ. მაგალითად, ცილებით მდიდარი საკვების მიღების შემდეგ ინტენსივობა იზრდება 25-30%-ით, ცხიმებითა და ნახშირწყლებით მდიდარი საკვების შემთხვევაში კი – 10%-ით.
ფარმაკოლოგიური საშუალებები
ზოგიერთი ფარმაკოლოგიური საშუალების ზემოქმედებით ნივთიერებათა ცვლის ინტენსივობა იზრდება ან მცირდება. ასეთებია:
- ჰორმონები;
- ვიტამინები და მათი სინთეზური ანალოგები.
სტატიკური და დინამიკური ფაქტორები
არსებობს ფაქტორები, რომლებიც გარკვეულ ზეგავლენას ახდენენ მეტაბოლიზმზე, მაგრამ ისინი არ ემორჩილებიან კორექციას, ეს სტატიკური ფაქტორებია, ასეთებია:
- მემკვიდრეობა;
- სქესი:
- სხეულის კონსტიტუციური აღნაგობა;
- ასაკი.
არსებობს ისეთი ფაქტორები, რომელზე ზემოქმედებაც შესაძლებელია და ეს დინამიკური ფაქტორებია:
- სხეულის მასა;
- ფსიქოემოციური მდგომარეობა;
- რაციონის ორგანიზაცია და კვების რეჟიმი;
- ჰორმონული ფონი;
- ფიზიკური დატვირთვა.
სწორედ ამ ორი ტიპის ფაქტორთა ურთიერთქმედება განსაზღვრავს ნივთიერებათა ცვლის სიჩქარეს.
თუ ადამიანი ახერხებს მეორე ჯგუფის ფაქტორების კორექციას, მაშინ შესაძლებელია გარკვეული ტემპით მეტაბოლიზმის როგორც აჩქარება, ისე შენელება. შედეგი კი დამოკიდებული იქნება გენეტიკურად დეტერმინებულ თავისებურებებსა და მთელი მეტაბოლური სისტემის მდგრადობაზე.