Взаимосвязь пластического и энергетического обмена

· Пластический обмен обеспечивает клетку сложными органическими веществами (белками, жирами, углеводами, нуклеиновыми кислотами), в том числе белками-ферментами для энергетического обмена.

· Энергетический обмен обеспечивает клетку энергией. При выполнении работы (умственной, мышечной и т.п.) энергетический обмен усиливается.

АТФ – универсальное энергетическое вещество клетки (универсальный аккумулятор энергии). Образуется в процессе энергетического обмена (окисления органических веществ).

· При энергетическом обмене все вещества распадаются, а АТФ – синтезируется. При этом энергия химических связей распавшихся сложных веществ переходит в энергию АТФ, энергия запасается в АТФ.

· При пластическом обмене все вещества синтезируются, а АТФ – распадается. При этом расходуется энергия АТФ (энергия АТФ переходит в энергию химических связей сложных веществ, запасается в этих веществах).

Биохимические резервы определяются мощностью энергетических систем организма: анаэробной фосфагенной (алактатной) и лактацидной (гликолитической) и аэробной (кислородной, окислительной), а также биохимическими процессами, направленными на восполнение энергетических ресурсов организма и воспроизводство разрушенных при адаптации и вновь синтезируемых клеточных структур. Индуцирование наиболее нагруженных структурных и ферментных белков, увеличение общей метаболизирующей массы тканей и возникновение специфических структурных перестроек приводит к увеличению морфологических (структурных) резервов организма. В результате мобилизации и использования биохимических резервов при адаптации поддерживается динамическое постоянство внутренней среды организма.

Если в организме накапливаются продукты обмена веществ, включаются гуморальные механизмы сохранения гомеостазиса. Таким образом, биохимические резервы обеспечивают не только энергетический и пластический обмен, но и гомеостаз организма и связаны в основном с клеточным и тканевым уровнями.

ГОМЕОСТАЗИС — (от греч. подобный и стояние) — сохранение и поддержание постоянства внутренней среды организма (температуры тела, кровяного давления и др.). У человека сформировались биологические, физиологические и психологические механизмы противодействия внешним и внутренним факторам, нарушающим это равновесие. Если условием нормального функционирования организма является стабильность его внутренней среды, то в равной мере условием его развития является отклонение от нее. Постоянство и отклонение гомеостазиса находятся в единстве, которое обеспечивает существование и развитие любой живой системы, в том числе и организма человека.

Физиологические резервы представляют собой возможности органов и систем органов изменять свою функциональную активность и взаимодействовать между собой с целью достижения оптимального функционирования организма в конкретных условиях. Материальными носителями физиологических резервов является органы и системы органов, а также механизмы, обеспечивающие поддержание гомеостазиса, переработку информации и координацию вегетативных функций и двигательных актов. Это обычные механизмы регуляции физиологических функций, которые используются организмом в качестве резервов адаптации в процессе приспособления его к изменяющимся условиям внешней среды, а также для нивелирования сдвигов во внутренней среде.

Психические резервы могут быть представлены как возможности психики, связанные с проявлением таких качеств, как память, внимание, мышление и т.д., с волей и мотивацией деятельности человека и определяющие тактику его поведения, особенности психологической и социальной адаптации. Психические резервы можно рассматривать как переходное звено функциональных возможностей человека, которое соединяет его организм с окружающей средой - glavsovet.ru. Это дает основание рассматривать психические резервы человека как фактор, определяющий надежность деятельности, под которой понимается интегральное качество эффективно и стабильно выполнять поставленные задачи в экстремальных условиях.

Функциональные резервы организма могут быть представлены в виде сложной системы резервов, фундамент которой - биохимические, а вершина - психические резервы. Физиологические резервы за счет механизмов нейрогуморальной регуляции объединяют в единое целое систему функциональных резервов.

Системообразующим фактором выступает результат деятельности или результат адаптации. Отсутствие результата, как и систематически недостаточный результат, могут не только стимулировать формирование системы функциональных резервов, но и разрушать ее, прекращать ее функционирование в зависимости от воли, установок, системы ценностей и т.д.

Согласно теории функциональных систем, отдельное проявление скрытых возможностей организма человека не может быть оценено как резерв. Только отношение данного функционального проявления к результату целостной деятельности позволяет говорить о собственно резервах адаптации. Из этого следует, что под резервами адаптации организма понимаются такие изменения функциональной активности органов и систем органов, которые вносят вклад в достижение приспособительного результата. Результат адаптации не может быть сведен к результатам функционирования отдельных органов, а выступает как интегративное образование, определяющее и формирующее ту своеобразную организацию физиолого-биохимических процессов, которая необходима для его достижения.

В процессе адаптации (например, к мышечной деятельности) в организме формируется и совершенствуется система функциональных резервов, специфические черты которой определяются уровнем и характером адаптированности организма, его половыми, возрастными и конституциональными особенностями.

Схема формирующейся системы функциональных резервов адаптации организма к мышечной деятельности

Отдельные части формирующейся сложной системы функциональных резервов взаимодействуют между собой. Некоторые из них обусловливают взаимные (двусторонние) положительные и отрицательные, т.е. стимулирующие и угнетающие, воздействия, а некоторые оказывают односторонние влияния (только положительные или только отрицательные - glavsovet.ru). Так, сенсорные системы могут активировать или угнетать деятельность системы организации движений, в то время как на систему поддержания гомеостазиса они могут оказывать только активирующее влияние. Мышечная система, активируя систему поддержания гомеостазиса, может оказывать (как и система поддержания гомеостазиса) угнетающее воздействие на систему организации движений и т.д.

Адаптация организма должна рассматриваться как двуединый процесс. С одной стороны, организм приспосабливается к удержанию жизненно важных констант внутренней среды, а с другой - к выполнению специализированной деятельности или к воздействующим факторам внешней среды в условиях измененного гомеостазиса путем вовлечения резервов различного уровня организации, поскольку предотвратить сдвиги гомеостазиса все равно часто не удается. В процессе адаптации происходит расширение диапазона резервных возможностей организма и повышается способность к их мобилизации и использованию.

Целостность человеческой личности проявляется, прежде всего, во взаимосвязи и взаимодействии психических и физических сил организма. Гармония психофизических сил организма повышает резервы здоровья, создает условия для творческого самовыражения в различных областях нашей жизни. Активный и здоровый человек надолго сохраняет молодость, продолжает созидательную деятельность, не позволяет «душе лениться». Академик Н. М. Амосов предложил ввести новый медицинский термин «количество здоровья» для обозначения меры резервов организма. Скажем, у человека в спокойном состоянии через легкие проходит 5-9 литров воздуха в минуту. Некоторые высоко тренированные спортсмены могут произвольно в течение 10-11 минут ежеминутно пропускать через свои легкие 150 литров воздуха, т.е. с превышением нормы в 30 раз. Это и есть резерв организма. Возьмем сердце и подсчитаем его мощность. Есть минутные объемы сердца: количество крови в литрах, выбрасываемое в одну минуту. Предположим, что в покое оно дает 4 литра в минуту, а при самой энергичной физической работе - 20 литров. Значит, резерв равен 5 (20:4). Точно также есть скрытые резервы почек, печени. Выявляются они с помощью различных нагрузочных проб. Тогда с этой точки зрения, здоровье - это количество резервов в организме, это максимальная производительность органов при сохранении качественных пределов их функции. Систему функциональных резервов организма можно разбить на подсистемы:

1. Биохимические резервы (реакции обмена).

2. Физиологические резервы (на уровне клеток, органов, систем органов).

3. Психические резервы.

Возьмем, к примеру, физиологические резервы на клеточном уровне бегуна-спринтера. Прекрасный результат в беге на 100 м - 10 секунд. Его могут показать лишь единицы. А можно ли этот результат существенно улучшить? Расчеты показывают, что можно, но не более чем на несколько десятых секунды. Предел возможностей здесь упирается в определенную скорость распространения возбуждения по нервам и в минимальное время, необходимое для сокращения и расслабления мышц.