Metabolism

Metabolismul reprezinta insusirea de baza a tuturor organismelor vii, prin care acestea se deosebesc de lumea nevie. Metabolismul inseamna totalitatea proceselor fizice si chimice care stau la baza transformarilor structurale si energetice celulare. Termenul se foloseste in sens biologic si fiziologic. Procesele metabolice in organismsul uman se desfasoara sub urmatoarele aspecte: incorporarea substantelor nutritive de catre organism; inglobarea substantelor incorporate in structurile proprii ale celulelor; eliberarea energiei ca urmare a descompunerii anumitor substante; eliminarea produsilor finali. Ansamblul proceselor prin care substantele nutritive se inglobeaza in celula, se numeste asimilatie (anabolism), iar totalitatea proceselor de dezintegrare poarta denumirea de dezasimilatie (catabolism). Raportul asimilatiei si dezasimilatiei constituie bilantul metabolic, care se considera pozitiv in cazul in care predomina procesele de asimilatie fata de cele de dezasimilatie, iar negativ in cazul invers. Intensitatea metabolismului se masoara prin schimburile energetice ale organismului in raport cu substantele incorporate si eliminate. Procesele metabolice care se desfasoara in organism in stare de repaus total constituie in bazal. Ansamblul proceselor chimice, prin care substantelor nutritive se inglobeaza in celule, se numeste asimilatie (anabolism), iar totalitatea proceselor de dezintegrare poarta denumirea de dezasimilatie (catabolism). Raportul asimilatiei si dezasimilatiei constituie bilantul metabolic, care se considera pozitiv in cazul in care predomina procesele de asimilatie fata de cele de dezasimilate, iar negativ in cazul invers. Intensitatea metabolismului se masoara prin schimburile energetice ale organismului in raport cu substantele incorporate si eliminate. Procesele metabolice care se desfasoara in organism in stare de repaus total constituie metabolism bazal. Ansamblul proceselor chimice, incepand din momentul absorbtiei substantelor nutritive (in organism si celule), pana la utilizarea si eliminarea produsilor finali ce rezulta in aceste transformari, constituie metabolismul intermediar. Metabolismul bazal reprezinta procesele metabolice in repaus fiziologic. Determinarea intensitatii metabolismului se face pe baza masurarii proceselor de oxido-reducere, deoarece proce-metabolice au la baza procese eliberatoare de energie. In acest context cantitatea oxigenului utilizat de organism, precum si a bioxidului de carbon eliminat prin respiratie, poate fi un indiciu al proceselor eliberatoare de metabolism. Metodele bazate pe masurarea acestor gaze, poarta denumirea de metode indirecte, spre deosebire de metodele directe prin care se intelege masurarea caldurii degajate de organism raportat la unitatea de timp (calorimetrie directa). Valoarea medie a metabolismului la omul adult variaza intre 1.300 si 1.500 calorii pe zi. Aceste valori cresc in caz de sarcina, in starile febrile, in hipertiroidism etc. Metabolismul glucidic se refera la: transformarile alimentelor in glucidele necesare organismului si utilizarea lor in celule. Daca aportul alimentar este insuficient, glucidele pot lua nastere din precursori neglucidici; de origine lipidica sau protidica in procesul gluconeogenezei. Ficatul depoziteaza glucidele accesibile intregului organism, sub forma de glicogen (polimer al glucozei). Glicogenul muscular este accesibil numai muschilor. Forma circulanta in sange a glucidelor este glucoza. Metabolismul lipidic cuprinde: transformarile lipide din alimente si neoformarea lor. Lipidele ajung (dupa prealabila hidroliza cu enzime specifica) din tubul digestiv in circulatia generala pe cale limfatica (80%) si pe cale sanguina (prin vena porta 20%). Soarta lipidelor din circuitul sanguin este 1. depozitarea in tesutul adipos gras, (rezervele lipidice); 2 depozitarea temporara in ficat; 3 in componenta structurilor lipidoproteice; 4 oxidare in tesuturi (cu formare de C02 si apa). In tubul digestiv lipidele alimentare sunt desfacute in acizi grasi si glicerina (grasimi propriu-zise) si alte componente (la lipidele complexe). Atat desfacute cat si nedesfacute trec bariera intestinala si ajung, fie in chiliferele limfatice, fie in vena porta, si prin ea in torentul sanguin si de aici la tesuturi. In catabolizarea acizilor grasi lantul lor carbonic se scurteaza cu cate 2 atomi de carbon (betaoxidare) pana la stadiul de C02, apa si o mare cantitate de energie (incorporata, in legaturi macroergice) (9,3 calorii/gram). In catabolizarea defectuoasa a acizilor grasi se acumuleaza peste limitele normale: corpi cetonici si colesterol. Metabolismul lipidic se afla sub control endocrin (hormoni anterohipofizari, tiroidieni, pancreatici, suprarenali etc.) si nervos. Metabolismul mineral se refera la metabolismul elementelor si sarurilor minerale. Cele mai importante elemente si saruri anorganice sunt: sodiu (Na), potasiu (K), calciu (Ca), magneziu (Mg), radicalul acidului carbonic (HC03), clorul (CI), radicalul acidului fosforic (P04), precum si al acidului sulfuric (SO, ). Rolul lor fiziologic este multiplu: determina presiunea osmotica a mediului intern si al celulelor; actioneaza specific asupra functii lor metabolismului; fiind totodata si factorii principali ai fenomene lor electrice. Raportul dintre diferite elemente (numit si rhopie) este un factor principal al metabolismului. Repartitia diferitelor elemente in spatiul intercelular si in celula este inegala: astfel de ex. sodiul se gaseste dominant in spatiul intercelular, in timp ce potasiul este legat de suprafata interna a membranei celulare. Acestei repartitii inegale a diferitelor elemente (determinate de permeabilitatea selectiva a membranei celulare) se datoreste si diferenta de potential existenta intre suprafata si interiorul celulelor (curentul de repaus). Elementele cu sarcini pozitive sau negative poarta denumirea de ioni, care joaca un rol important si in excitabilitatea tesuturilor precum si in propagarea influxuIui nervos. Elementele minerale participa si la structura oaselor, la formarea sucurilor digestive, la procesele de dezintoxicare precum si in stabilirea echilibrului acido-bazic. In reglarea metabolismului joaca rolul principal rinichii, de asemenea unii hormoni (parathormonul, mineralocorticoizii etc.) si vitaminele (vitamina D).Metabolismul proteic, se refera la transformarile elementelor constitutive ale proteinelor (aminoacizii) pentru cele simple, iar pentru cele complexe (heteroproteide) si la cele ale gruparilor prostetice. Scindarea la aminoacizi se petrece in tubal digestiv, sub actiunea enzimelor specifice. Traversand bariera intestinala si ajungand in torentul sanguin aminoacizii servesc la: refacerea proteinelor tisulare specifice fiecarui tesut (cu exceptia proteinelor plasmatice care sunt sintetizate in ficat si sistemul reticulo-endotelial) si siteza altor substance azotate. Catabolizarea aminoacizilor are loc in ficat si in fiecare celula a corpului si consta, in esenta, in dezaminarea si degradarea lor in tal metabolic Krebs. In ficat se formeaza in cea mai mare parte ureea (ce se elimina pe cale renala) si corpii cetonici (care in parte se elimina pe cale renala si in parte servesc ca substrate pentru unele sinteze). Soarta acizilor cetonici rezultati din aminoacizi depinde de natura , acestora de unde si clasificarea in: a) glucoformatori (dau nastere la glucoza): alanina, acid-aspartic etc.; b) cetoformatori (cetogenii) dau nastere la corpii cetonici: leucina, tirozina c) agluco-si acetoformatori: (dau nastere la glucoza si la corpii cetonici.