Как видно из перечисленного, системы состоят из различных органов. Органы, в свою очередь, состоят из клеток. Клетка — это микроскопическая структура, достигающая в диаметре только сотой доли миллиметра. Клетки различаются по форме, величине и структуре в соответствии с функцией, которую они выполняют. Клетки, входящие в одну систему, схожи между собой (рис. 1). Мышечные клетки (1), например, длинные и тонкие, могут сжиматься и расслабляться, позволяя, таким образом, телу двигаться. Многие нервные клетки (6) тоже длинные и тонкие, но они призваны передавать импульсы. Красные кровяные клетки (4) имеют круглую форму, они переносят кислород и углекислоту. Клетки поджелудочной железы (5) сферической формы, они производят и восстанавливают гормон инсулин. Несмотря на эти вариации, все клетки тела состоят из ядра, оболочки, в которой сосредоточено желеобразное вещество — цитоплазма, — и мембраны, через которую проходят питательные вещества и отбросы.
Рис. 1. Клетки различных органов:
1 — мышечные; 2 — слизистой оболочки рта; 3 — кости;
4 — красные кровяные; 5 — поджелудочной железы;
6 — нервные; 7 — слизистой оболочки кишечника;
8 — соединительной ткани; 9 — сперматозоид
Обмен веществ
Организм функционирует за счет жизнедеятельности клеток, а клетки для этого должны получать питание. Питание они получают за счет пищи, которая преобразуется химическими веществами — ферментами и гормонами. Ферменты влияют на химические превращения пищи в элементарные питательные вещества, необходимые клеткам. Сегодня известно более 3,5 тысячи ферментов, которые расщепляют белки, жиры и углеводы. Деятельность ферментов контролируется гормонами. Без гормонов ферменты не могли бы совершать свою работу.
Гормоны, вырабатывающиеся железами эндокринной системы, могут активизировать деятельность одних ферментов и тормозить действие других. Поэтому очень важно сохранять баланс гормонов в крови, не допускать ни избытка их, ни недостатка. Не случайно искусственным введением гормонов трудно контролировать баланс. С помощью таких гормонов можно улучшить деятельность одних органов и ухудшить других. Скажем, женщина, принимающая гормоны для улучшения работы половой сферы, может набрать избыточный вес. Или употребление гормонов для улучшения работы суставов может ухудшить зрение.
Обмен веществ имеет отношение ко всем химическим процессам, происходящим в теле человека, способствуя его выживанию. Обмен веществ делится на катаболизм и анаболизм. Катаболизм представляет собой расщепление углеводов, жиров и белков для образования энергии. Энергия, высвобождаемая в процессе катаболизма, превращается в полезную работу с помощью мышечной деятельности, а некоторое ее количество теряется в виде тепла. Анаболизм включает химические процессы, направленные на образование и обновление структурных частей и клеток тканей. При этом запасается энергия, которая тратится для роста, воспроизведения и защиты организма от инфекций и болезней.
Вещества, в которых нуждается наш организм, можно разбить на шесть групп: вода, минералы, протеины, жиры, углеводы и витамины. Строительным материалом для организма являются протеины, вода и минералы. Они необходимы для роста тела, образования новых клеток и тканей.
Протеины — главный строительный материал — состоят, главным образом, из углерода, водорода, кислорода и азота. Протеины еды расщепляются в организме на аминокислоты, которые служат «кирпичиками» для создания многих химических веществ, в том числе гормонов и ферментов. В более чем двух десятках аминокислот нуждается организм, одни из них могут быть синтезированы самим организмом, другие он получает из протеинов животной пищи, третьи — из протеинов растительной. Конечным продуктом обмена белков является мочевая кислота. Она образуется в тканях и печени, откуда поступает в кровеносную систему и через почки выводится из организма.
Жиры, поступающие в пищу, частично идут на создание жировых запасов, частично же окисляются с выделением энергии и образованием конечных продуктов — углекислоты и воды. Жиры необходимы для нормального усвоения кальция, магния и жирорастворимых витаминов (A, D и др.). Например, каротин, из которого образуется витамин А, из сырой моркови всасывается кишечником в незначительном количестве, а из моркови, заправленной сметаной или растительным маслом, — от 60 до 90 %. Жиры обладают высокой калорийностью, но следует знать, что ожирению способствуют не столько жиры, сколько углеводы (в виде сахара) при избыточном их употреблении.