Главная / Базис знаний / Бодибилдинг для начинающих / Физиология: из чего состоит человек. Главные строительные блоки

Физиология: из чего состоит человек. Главные строительные блоки

Привет, соратники! В эту пятницу наш ждет очередная, уже шестая по счету заметка из цикла “Подтяни матчасть”. В этот раз мы поговорим про главные строительные блоки человека. По прочтении вы узнаете, какими элементами представлен наш организм, каким образом все они взаимодействуют и за что отвечают.

Из чего состоит человек: главные строительные блоки человека

Итак, занимайте свои места в зрительном зале, мы начинаем.

Человек как таблица Менделеева

Для начала напомню, что в предыдущих статьях мы раскрыли следующие темы: [что представляют собой уровни организации организма], [какие есть потребности у человека] и [как наводится равновесие в организме]. Сегодня мы продолжим наш теоретический цикл. Поэтому ушки на макушку и слушайте внимательно про атомарно-молекулярное устройство человека. Будет занимательно.

Даже в научной и специальной литературе очень редко встречается тема элементного устройства человека. Обычно, когда речь заходит о строении организма, упоминаются системы человека – дыхательная, лимфатическая, скелетная и т.д. Но это осязаемый уровень – то, что можно потрогать или увидеть в зеркале. А вот невидимая сторона, элементная база человека, редко когда упоминается. В этой заметке мы затронем нашу альфу и омегу - основу основ. Поехали!

Примечание:
Для лучшего усвоения материала все дальнейшее повествование будет разбито на подглавы.

База человека: элементы и соединения

Вся материя в мире природы состоит из фундаментальных веществ, называемых элементами. Элемент - это чистая субстанция, которая отличается от всей другой материи тем, что она не может быть создана или разрушена обычными химическими средствами. Тело может собирать химические соединения, необходимые для жизни из их составляющих элементов. Но оно не может создавать сами элементы. Они должны поступить из окружающей среды. Например, вода для гидратации организма или кальций для укрепления костей.

Все элементы в наше тело поступают из пищи, которую мы едим, и воздуха, которым дышим. В процентном соотношении элементы человеческого тела составляют:

главные строительные блоки человека

Большая часть человеческого тела состоит из воды, например, мышцы и легкие состоят из неё на 80% (а прочные кости на 30%). Поэтому неудивительно, что большая часть массы человеческого тела состоит из кислорода. Углерод, основная единица органических молекул, занимает второе место. 96,2% массы человеческого тела состоит из четырех элементов: кислорода, углерода, водорода и азота. Они находятся в основной структуре всех биохимических молекул. Если вещественно разложить тело человека и на примере элементов показать его состав, то получится такая картина:

тело человека и различные вещества

Теперь давайте пройдемся по основным элементам и выясним их базовую функцию для нас:

  • Кислород (O) - 65%. Вместе с водородом образуют воду, которая является основным растворителем в организме и используется для регулирования температуры и осмотического давления. Кислород содержится во многих ключевых органических соединениях;
  • Углерод (С) - 18,5%. Углерод имеет четыре участка связи для других атомов, что делает его ключевым атомом для органической химии. Углеродные цепи используются для образования углеводов, жиров, нуклеиновых кислот и белков. Разрыв связей с углеродом является источником энергии;
  • Водород (H) - 9,5%. Водород содержится в воде и во всех органических молекулах;
  • Азот (N) - 3,2%. Азот содержится в белках и нуклеиновых кислотах, составляющих генетический код;
  • Кальций (Са) - 1,5%. Кальций является наиболее распространенным минералом в организме. Он используется в качестве структурного материала в костях, необходим для регуляции белка и сокращения мышц;
  • Фосфор (P) - 1,0%. Фосфор содержится в молекулах АТФ, которые являются основным энергоносителем в клетках;
  • Калий (K) - 0,4%. Калий является важным электролитом. Он используется для передачи нервных импульсов и регуляции сердцебиения;
  • Натрий (Na) - 0,2%. Натрий является важным электролитом. Как и калий, он используется для нервной сигнализации. Натрий является одним из электролитов, который помогает регулировать количество воды в организме;
  • Хлор (Cl) - 0,2%. Хлор является важным отрицательно заряженным ионом (анионом), используемым для поддержания баланса жидкости;
  • Магний (Mg) - 0,1%. Магний участвует в более чем 300 метаболических реакциях. Он используется для построения структуры мышц и костей, является важным кофактором в ферментативных реакциях;
  • Сера (S) - 0,04%. Две аминокислоты содержат в своем составе серу. Связи серных форм помогают придать белкам форму, необходимую для выполнения их функций.

Другие элементы можно найти в теле человека в очень небольших количествах (менее 0,01%). Микроэлементы, считающиеся необходимыми для человека, включают в себя железо, цинк, селен, никель, хром, марганец, кобальт и свинец. Хотя они необходимы в очень небольших количествах, они играют важную роль в поддержании эффективной работы организма:

  • бОльшая часть железа в организме содержится в гемоглобине, ответственном за перенос кислорода из легких в остальные части тела. Железо является частью молекулы гема, которая встроена в большую белковую молекулу. Железная часть гем может связывать с собой кислород;
  • в организме содержится около 75 мг меди, около трети которой находится в мышцах. Медь в сочетании с определенными белками производит ферменты, которые действуют как катализаторы, помогающие ряду функций организма. Некоторые участвуют в превращении меланина для пигментации кожи,  другие способствуют образованию поперечных связей в коллагене и эластине, поддерживая и восстанавливая соединительные ткани. Это особенно важно для сердца и артерий.

В природе элементы редко встречаются по одиночке. Чаще всего они объединяются, чтобы сформировать составы. Соединение - это вещество, состоящее из двух или более элементов, соединенных химическими связями. Например, глюкоза является важным топливом для организма. Это углевод, а его молекулярная формула C6H12O6. Каждая молекула глюкозы состоит из 6 атомов углерода, 12 атомов водорода и 6 атомов кислорода.

Атомы и субатомные частицы

Атом -  наименьшее количество элемента, которое сохраняет уникальные свойства этого элемента. Они состоят из еще меньших субатомных частиц, из которых наиболее важны протон, нейтрон и электрон. Количество положительно заряженных протонов и незаряженных (нейтральных) нейтронов, дающих массу атому, и количество каждого в ядре, определяют свойства элемента. Количество отрицательно заряженных электронов, которые «вращаются» вокруг ядра со скоростью, близкой к скорости света, равно числу протонов:

строение атома

Протоны и электроны атома несут электрические заряды. Протоны с их положительным зарядом обозначены как p +. Электроны, имеющие отрицательный заряд, обозначаются как e–. Нейтроны атома не имеют заряда - они электрически нейтральны. Подобно тому, как магнит прилипает к стальному холодильнику, потому что их противоположные заряды притягиваются, положительно заряженные протоны притягивают отрицательно заряженные электроны. Это взаимное притяжение дает атому некоторую структурную стабильность. Притяжение положительно заряженным ядром помогает предотвратить отклонение электронов. Число протонов и электронов в нейтральном атоме одинаково, поэтому общий заряд атома сбалансирован.

В природе атомы одного элемента имеют тенденцию соединяться с атомами других элементов характерными способами. Например, углерод обычно заполняет свою валентную оболочку, связываясь с четырьмя атомами водорода. При этом два элемента образуют простейшую из органических молекул - метан, который также является одним из самых распространенных и стабильных углеродсодержащих соединений на Земле. Что касается воды, то кислороду нужно два электрона, чтобы заполнить валентную оболочку. Обычно он взаимодействует с двумя атомами водорода, образуя воду. Таким образом, водород является «создателем воды». По теории это все. Теперь пару слов о практике.

Элементное питание человека как основа здоровья и долголетия

Правильное питание – не только про качественные продукты. Это также про понимание того,  зачем мы их едим. Будет полезно хотя бы в общих чертах разбираться, какой продукт какой элемент содержит, а также чем это поможет вашему организму. Я решил несколько упростить задачу и собрал продуктовую корзину с указанием главного элемента в каждом продукте и его направленным действием. Берите эту шпаргалку каждый раз с собой в магазин и выбирайте продукты осознанно, учитывая потребности организма. Продукты, богатые:

  • калием: курага, фасоль, морская капуста;
  • кальцием: плавленный сыр, брынза, творог;
  • магнием: орехи – кешью, кедровые, миндаль, крупы – греча, ячмень, овсянка;
  • железом: фисташки, шпинат, чечевица;
  • цинком: печень говяжья/говядина, желток яйца, твердый сыр;
  • селеном: морепродукты, яйца, кукуруза;
  • никелем: горох/горошек консервы, чечевица, фасоль;
  • хромом: рыба тунец/лосось/сазан/сельдь, креветки, свекла;
  • кобальтом: кальмары, большинство рыб – окунь, треска.

Эти продукты участвуют в профилактике дефицита микроэлементов, полезны при заболеваниях или снижении некоторых функций организма.

Например, вы записались в качалку, начали тягать железо. Про белок ваш тренер прожужжал все уши, а вот про то, что вовлеченность мышечных волокон при сокращении мускула зависит от пропускной способности канала мозг-мышцы, сказать забыл. Или не знал. Чтобы повысить иннервационные способности своих мышц и скорость передачи сигнала к ним от мозга, необходимо употреблять в пишу продукты, богатые калием. Поэтому до/после тренировки имеет смысл съедать банан или салат из морской капусты.

Другой пример. Вы активно занялись бегом – наматываете по несколько километров каждый день. Это истощает запасы гликогена в мышцах, а также выводит электролиты из организма. Поэтому до, после или даже во время пробежек необходимо принимать энергетические батончики, воду с солью или лимоном, специальные напитки.

Вот это и называется правильное питание – питание по элементам, соответствующее виду нагрузки и тренированности организма. А то, что вы стали есть больше белка и отказались от сдобы, жирной и острой пищи – это не пэ-пэ, это ё-пэ-рэ-сэ-тэ :). Собственно, по содержательной части на сегодня все. Подытожим.

Послесловие

Главные строительные блоки человека, и очередная тема цикла разобрана. Необычно, несколько заумно, но зато не как везде :). А ведь за это вы нас, кажется, и цените. Верно, да?

До скорых встреч!

PS: Индивидуальная программа тренировок и питания ждут тебя здесь >>

С уважением и признательностью, Протасов Дмитрий.подпись

Если Вам понравился материал - поддержите нас!
Пригодилось? Расскажи друзьям:



Взять курс на построение красивого тела!
Оцените материал!
  1. 5
  2. 4
  3. 3
  4. 2
  5. 1
(4 голоса, в среднем: 5 из 5)
SQL: 53 за 0,524 сек. 47.19 МБ