2.4.2. Изменчивость обмена веществ как основа приспособляемости живых организмов

В обмене веществ обнаруживаются не только возрастные изменения. Многочисленные быстро и медленно происходящие изменения происходят под влиянием самых разных воздействий на организм: мышечной работы, температуры окружающей среды, ультрафиолетовых лучей солнечного света, питания и других воздействий. О срочном воздействии мышечной работы на обмен веществ уже говорилось. Существенное воздействие на обменные процессы оказывает систематическая мышечная тренировка. Под ее влиянием происходит перестройка обмена веществ, приводящая к преобладанию анаболических реакций над катаболическими. В итоге в организме повышается содержание тех веществ, которые наиболее заметно тратятся при работе, т.е. наиболее нужны для ее обеспечения. Увеличение содержания в организме таких веществ способствует повышению работоспособности.

Понижение температуры окружающей среды вызывает усиление в организме катаболических процессов, приводящих к освобождению энергии преимущественно в виде тепла и защищающих организм от переохлаждения.

Под влиянием ултрафиолетового спектра солнечного света в кожных покровах усиливаются процессы синтеза пигментов (загар), защищающих организм от губительного воздействия этих лучей.

Можно приводить еще много примеров изменений обмена веществ под влиянием различных воздействий. Все они будут свидетельствовать о том, что изменчивость обмена веществ является чрезвычайно важным свойством. Под влиянием различных воздействий в обмене веществ происходят такие изменения, которые приводят к повышению устойчивости организма к данным воздействиям, т.е. изменения обмена веществ носят адаптационный характер, а изменчивость обмена веществ является основой высокой приспособляемости живых организмов к условиям окружающей среды. Это свойство обмена веществ лежит в основе повышения под влиянием систематической тренировки работоспособности, совершенствования таких двигательных способностей, как сила, быстрота, выносливость.

Остановимся на особенностях влияния питания на обменные процессы. Питание может быть недостаточным, достаточным, избыточным, полноценным, неполноценным. Недостаточное, неполноценное с точки зрения качественного состава питание может вызвать нарушение адаптационных процессов, преобладание катаболических реакций над анаболическими. Достаточное полноценное питание создает благоприятные условия для протекания обменных процессов. При избыточном питании, вне зависимости от того, кокой компонент питания преобладает (углеводы, жиры, белки), стимулируются процессы синтеза и отложения жиров в организме. А это, в свою очередь, может явиться причиной других нарушений обмена веществ.

2.5. Взаимосвязь обменных процессов с клеточными структурами

Обмен веществ это, в первую очередь, совокупность огромного количества химических реакции, сгруппированных в процессы, характеризующиеся строгой упорядоченностью, четко сочетающиеся во времени и в пространстве. Оптимальное течение обменных процессов, их строгая упорядоченность определяются, с одной стороны, наличием эффективных механизмов регуляции, с другой – структурной организацией организма, обеспечивающей возможность четкого управления метаболическими процессами. Ярким примером приспособленности структурной организации для выполнения таких функций является клеточное строение организма. Каждая клетка представляет собой структурную и функциональную единицу живого организма. В организме человека насчитывается несколько сот триллионов клеток, разные типы которых (а их в организме человека около 200) выполняют свои специализированные функции. Например, мышечные клетки способны к сокращению и выполнению механической работы, клетки эпителия выполняют защитные функции, клетки желез внутренней секреции осуществляют синтез гормонов. Однако, не смотря на различия в специализации, в размерах, форме, имеется много общего в строении клеток разных органов и тканей, в их способности выполнять различные виды работ. Так, все клетки способны запасать и преобразовывать энергию, синтезировать структурные и биологически активные молекулы, осуществлять различные приспособительные реакции, обеспечивающие сохранение основных внутриклеточных параметров при изменении состояния внешней среды.