Основную часть минеральных веществ человек получает с пищей и водой. Хронический не­достаток в пище минеральных веществ может приводить к расстрой­ству функций организма.

Нормальный рост и развитие организма зависят от поступления достаточного количества Na. Ионы С1 идут на образование соляной кислоты в желудке, играющей большую роль в пищеварении. Йод является важной составной частью гормона щитовидной железы — тироксина, который принимает участие в регу­ляции обмена веществ, а калий имеет определяющее значение в меха­низмах возникновения и распространения возбуждения, связан с про­цессом костных образований.

Витамины и ил роль

Значение витаминов состоит в том, что, присутствуя в организме в ничтожных количествах, они регулируют реакции обмена веществ. Роль витаминов сходна с ролью ферментов и гормонов. Целый ряд витаминов входит в состав различных ферментов. При недостатке в организме витаминов разви­вается состояние, называемое гиповитаминозом. Заболевание, возни­кающее при отсутствии того или иного витамина, называется авита­минозом.

Витамин А. При авитаминозе А задерживаются процессы роста ор­ганизма, нарушается обмен веществ. Наблюдается также особое забо­левание глаз, называемое ксерофтальмией (куриная слепота).

Витамин D называют противорахитическим витамином. Недоста­ток его приводит к расстройству фосфорного и кальциевого обмена. Комплекс расстройств характеризует на­блюдаемое у детей заболевание — рахит.

Витамины группы В. Недостаток или отсутствие витаминов груп­пы В вызывает нарушение обмена веществ, расстройство функций центральной нервной системы. При этом наблюдается снижение со­противляемости организма к инфекционным болезням. Витаминами бодрости, повышенной работоспособности и крепких нервов называют витамины группы В. Суточная норма витамина В для взрослого 2— 6 мг, при систематической спортивной деятельности эта норма должна увеличиваться в 3—5 раз.

Витамин С называют противоцинготным. При недостатке его в пище (а больше всего его содержится в свежих фруктах и овощах) раз­вивается специфическое заболевание — цинга, при которой кровото­чат десны, а зубы расшатываются и выпадают.

Кроме описанных здесь витаминов большое значение для жизнеде­ятельности организма имеют фолиевая кислота, биотин, холин, вита­мин Е (фактор размножения) и витамин К. Все они достаточно широ­ко распространены в природе, и при нормальном питании потребность в них полностью удовлетворяется.

Если еще учесть, что многие витамины организм использует для построения ферментов, участвующих в обмене веществ, то переоце­нить роль витаминизации в обеспечении жизнедеятельности организ­ма невозможно, тем более при активной мышечной деятельности.

Обмен энергии

Обмен веществ и энергии — это взаимосвязанные процессы, разделение которых свя­зано лишь с удобством изучения. Ни один из этих процессов в отдельности не сущест­вует. При окислении энергия химических связей, содержащаяся в пи­тательных веществах, освобождается и используется организмом. За счет перехода одних видов энергии в другие и поддерживаются все жизненные функции организма. При этом общее количество энергии не изменяется. Соотношение между количеством энергии, поступаю­щей с пищей, и величиной энергетических затрат называется энерге­тическим балансом.

Питательные вещества можно замешать, учитывая их калоричес­кую ценность. Но для организма важна не только общая калорийность пищи. Если человек достаточно долго потребляет только жиры или белки, или углеводы, в его организме воз­никают глубокие изменения в обмене веществ. При этом нарушаются пластические процессы в протоплазме клеток, наблюдается сдвиг азо­тистого равновесия, образуются и накапливаются токсические про­дукты.

Таким образом, чтобы сохранять энергетический баланс, поддер­живать нормальную массу тела, обеспечивать высокую работоспособ­ность и профилактику различного рода патологических явлений в ор­ганизме, необходимо при полноценном питании увеличить расход энергии за счет повышения двигательной активности, что существен­но стимулирует обменные процессы.

Основной обмен является индивидуальной константой и зависит от пола, возраста, массы и роста человека. У здорового человека он может держаться на постоянном уровне в течение ряда лет. В детском возрасте величина основного обмена значительно выше, чем в пожи­лом. Деятельное состояние вызывает заметную интенсификацию об­мена веществ. Обмен веществ при этих условиях называется рабочим обменом.

Регуляция обмена веществ Русский физиолог И.П. Павлов (1849-1936) установил, что функциональное со­стояние нервной системы может изменять интенсивность обменных процессов. Спо­собность нервной системы менять характер питания (трофики) тканей получила наименование трофической функции нервной системы.

В дальнейшем было установлено, что вегетативная нервная систе­ма оказывает непосредственное трофическое влияние на деятельность всех органов. Особое значение в регуляции обмена веществ имеет отдел промежуточного мозга — гипоталамус. Разрушение этого отдела центральной нервной системы ведет к целому ряду нарушений жиро­вого, углеводного и других видов обмена. Гипоталамус регулирует де­ятельность важной железы внутренней секреции — гипофиза, который контролирует работу всех других желез внутренней секреции, а те, в свою очередь, выделяя гормоны, осуществляют тонкую гуморальную регуляцию обмена веществ на клеточном уровне. Различные гормоны (инсулин, адреналин, тироксин) направляют деятельность фермент­ных систем, которые регулируют обменные процессы в организме. Эта согласованная взаимосвязь осуществляется в результате взаимодейст­вия нервной и гуморальной (жидкостной) систем регуляции.

Для регуляции основного обмена имеют существенное значение условнорефлекторные факторы.

На основной обмен влияют многие гормоны. Например, тироксин резко повышает основной обмен; при гипофункции щитовидной же­лезы он снижается. Наряду с другими факторами на величину обмена веществ и энергии воздействуют характер питания, состав и количест­во принимаемой пищи. Пищеварительные процессы повышают обмен веществ и энергии. Это называется специфически-динамическим дей­ствием пищи. Оно продолжается в течение 5—6 ч после ее приема. Степень увеличения обменных процессов зависит от того, какие веще­ства перевариваются и всасываются. Наиболее сильным специфичес­ки-динамическим действием обладают белки и аминокислоты. По­ступление с пищей белков повышает обмен энергии на 10%, углево­дов — на 6, жиров — на 3. При обычном смешанном питании прием пищи увеличивает основной обмен на 150—200 ккал. Повышение ос­новного обмена в связи с приемом пищи обусловлено усилением хи­мических процессов в тканях при ассимиляции составных частей пищи.

Изменения в системах кровообращения

При регулярных занятиях физическими упражнениями, каким-либо видом спорта увеличивается количество эритроцимышенной деятельности гемоглобина, обеспечивающее рост кислородной емкости крови; возрастает количество лейкоцитов и их активность, что повышает сопротивляемость организма к простудным и инфекционным заболеваниям.