Schimbul de substante si energie in organism

Organismul este alcatuit din celule, tesuturi si organe

In corpul omenesc exista diverse organe si fiecare dintre ele indeplineste anumite functii. Astfel, de exemplu, scheletul si musculatura sunt organele de sprijin si de miscare, inima si vasele sanguine sunt organele care asigura circulatia parmanenta a sangelui. Activitatea diverselor organe este coordonata in special de sistemul nervos si de aceea in organismul viu toate organele lucreaza in armonie. Organele corpului omenesc ca si organele tuturor animalelor sunt alcatuite din tesuturi, care la randul lor sunt formate dintr-un mare numar de diverse celule. Fiecare celula este atat de mica incat poate fi vazuta numai cu ajutorul microscopului. Majoritatea celulelor au un corp si un nucleu, iar unele poseda una sau mai multe prelungiri. Corpul fiecarei celule consta dintr-o substanta gelatinoasa unde se gaseste protoplasma. Un numar mare de celule unite intr-un sistem unic si care indeplinesc anumite functii poarta numele de tesut. Distingem urmatoarele feluri de tesut: epitelial, conjunctiv, muscular, nervos.

Schimbul de substante intre organism si mediul extern

Inca din secolul al XIX-lea, E. Engels scria: 

 "Viata este un mod de existenta a corpurilor albuminoide, al carei moment esential este schimbul continuu de substante cu natura externa inconjuratoare"

Intr-adevar, in orice organism viu patrund in permanenta din mediul extern diferite substante, iar din organism se elimina in mediul inconjurator substante care nu mai sunt necesare organismului, fiind nocive pentru acesta. Astfel, in timpul respiratiei patrunde in organism oxigenul si se elimina dioxidul de carbon. Sub forma de alimente patrund substante nutritive necesare vietii, iar prin rinichi(cu urina), prin piele(cu transpiratia), prin intestin(cu materiile fecale) se elimina din organism substante care nu ii sunt necesare.

Distrugerea si formarea substantelor in corpul omenesc

In decursul intregii vieti, atat ziua cat si noaptea, in timpul somnului cat mai adanc, se desfasoara in corpul omului o activitate nu totdeauna perceptibila dar permanenta. Aproximativ in fiecare secunda se contracta muschiul cardiac, asigurand circulatia neintrerupta a sangelui in intreg corpul. Aproximativ de 16-20 de ori intr-un minut se dilata si se contracta ritmic cutia toracica, cand aspirand aer in plamani, cand eliminandu-l la exterior. Sistemul nervos se gaseste tot timpul in stare de activitate.
Se stie ca orice munca este legata de o cheltuiala de energie. Aceasta energie este pusa in libertate in corpul nostru atunci cand substante cu o structura chimica complexa se scindeaza in substante cu o structura mai simpla. Acest gen de modificari chimice poarta numele de dezasimilatie si ea are loc in permanenta in organism. In legatura indisolubila cu aceasta se gasesc procesele de asimilare, adica transformarile chimice care duc la sinteza unor substante cu o structura chimica complexa din substante mai simple si care au loc continuu in organism. In decursul proceselor de dezasimilare, energia chimica sau potentiala se transforma in energie calorica, electrica si mecanica pentru activitatea muschilor si a altor organe, precum si pentru mentinerea temperaturii constante a corpului. In cursul proceselor de asimilare se acumuleaza energie potentiala. Astfel schimbul de substante in organism este legat de schimbul de energie, adica de transformarea unui fel de energie in alta.

Masa principala a corpului nostru este reprezentata de proteine, lipide si glucide. Dupa structura lor chimica acestea sunt substante foarte complexe, in cursul scindarii carora se elibereaza energie. Proteinele, glucidele si lipidele patrund in organism prin alimentatie. De aceea se poate spune ca alimentele ne servesc ca sursa de energie.

Substantele din care este alcatuit corpul nostru se innoiesc permanent

In corpul nostru in fiecare secunda se distruge un numar enorm de molecule de diverse substante din care este alcatuit corpul, si in acelasi timp se sintetizeaza adica se formeaza noi molecule din substante mai simple. Noi nu observam aceste modificari dar ele au loc tot timpul. Astfel in corpul nostru se inlocuiesc neintrerupt unele molecule cu altele, desi diversele organe si organismul in intregime par neschimbate. Durata existentei in organism a moleculelor nu este mare. Moleculele diverselor proteine se distrug la cateva saptamani dupa formarea lor, iar dupa 3 luni se innoiesc peste 50% din toate proteinele corpului nostru. Asa dar se innoiesc in permanenta toate substantele din care sunt formate celulele vii.

Schimbul de substante si energie

Energia se gaseste sub forma latenta in compusi chimici complecsi, cum sunt glucidele, proteinele si lipidele din corpul nostru, si se transforma in cursul oxidarii acestora in diverse forme de energie, dar mai ales in caldura. Iata de ce aceasta energie se masoara de obicei in calorii mari (o calorie mare se numeste cantitatea de caldura care poate ridica temperatura unui litru de apa cu un grad).

S-a stabilit prin cercetari speciale ca in corpul nostru, prin oxidarea unui gram de glucide sau de proteine, se elibereaza 4,1 calorii mari, iar prin oxidarea unui gram de lipide - 9,3 calorii mari. In corpul omului adult, cu o greutate de 60-65 kg se elibereaza zilnic, daca individul se gaseste in repaos absolut, aproximativ 1500 de calorii mari. Dar noi, de obicei, nu ne gasim intreaga zi in repaos absolut si de aceea cheltuiala zilnica de energie in organismul nostru este mult mai mare. Cheltuiala de energie si schimbul de substante cresc deosebit de mult in timpul efortului muscular. Iata de ce alimentatia celor care efectueaza o munca fizica si a sportivilor trebuie sa fie alcatuita dintr-o cantitate mai mare de produse, care sa elibereze in organism mai multa energie.