Нервная система занимается обработкой информации, поступающей от внутренних органов, а также из внешней среды, и решает, когда, какие и в каких количествах выделять организму гормоны. Получив информацию, нервная система принимает решение и задает определенную программу действий организму. Основной целью программы является сохранение гомеостаза – постоянства внутренней среды. Например, если температура воздуха повысилась, организм получает распоряжение усилить потоотделение, если же стало холодно, обмен веществ усиливается, повышается выработка тепла – и температура тела удерживается в нормальном режиме.

Регулирующие функции нервная система осуществляет через эндокринные железы: гипоталамус, гипофиз, эпифиз, щитовидную железу, паращитовидную железу, надпочечники, поджелудочную железу и половые железы. Особо важное значение в регуляции функций организма имеют гормоны. Они представляют собой высокоактивные вещества, образующиеся в железах внутренней секреции и поступающие в кровь. Гормоны оказывают очень большое влияние на обмен веществ и на другие важнейшие функции организма (рост, развитие и т. д.). Основное влияние гормональных продуктов на метаболизм выражается либо подавлением, либо стимуляцией обменных процессов.

Основными функциями гормонов являются: обеспечение физического, умственного и полового развития; приспособление организма к изменяющимся условиям; поддержание постоянства внутренней среды и др. Так, гормоны щитовидной железы определяют правильное формирование органов плода, особенности его центральной нервной системы и костной ткани, а также физическое и умственное развитие во все периоды детства.

В поджелудочной железе вырабатываются главные гормоны – инсулин и глюкагон. Единственным гормоном, регулирующим уровень сахара в крови, является инсулин. При его недостатке возникает сахарный диабет. Кроме того, инсулин стимулирует образование жиров, а также совместно с гормоном роста обеспечивает развитие организма, увеличение его размеров и массы.

Инсулин способствует улучшению обменных процессов и восстановлению сил.

Влияние на углеводный обмен глюкагона противоположно влиянию инсулина. В течение нескольких минут первый повышает уровень глюкозы в крови, стимулирует распад жиров и выход жирных кислот в общий кровоток.

Гормоны коры надпочечников повышают уровень сахара в крови, тормозят синтез белка, изменяют артериальное давление, частоту сердечных сокращений, способствуют проявлению вторичных признаков и др. Основной гормон мозгового вещества надпочечников – адреналин. Он усиливает распад гликогена в печени, в результате чего в кровь поступает большое количество глюкозы. В то же время адреналин, суживая сосуды, повышает артериальное давление. Он учащает ритм сердечных сокращений, углубляет дыхание, усиливает потребление кислорода и др.

Выброс адреналина в кровь позволяет организму быстро и адекватно отреагировать на любое воздействие внешней среды. Количество выделенного адреналина обычно пропорционально предполагаемым энергетическим затратам человека на осуществление ответной реакции.

Значительное влияние на обмен веществ оказывают половые гормоны. В мужских половых железах вырабатывается тестостерон, определяющий развитие половых органов, а также вторичных мужских половых признаков. Тестостерон усиливает синтез белка. Во время полового созревания мальчиков действие этого гармона проявляется в развитии мускулатуры и формировании костного скелета по мужскому признаку. Под действием половых гормонов эстрогенов в период полового созревания девочек происходит развитие молочных желез, перераспределяется подкожный жир, формируется женский тип скелета с относительно широким тазом и узкими плечами. Половые гормоны оказывают значительное воздействие на обменные процессы в центральной нервной системе, что отражается на половом поведении людей.

Многие гормоны воздействуют на организм при различных видах физической и умственной работы, при стрессе, голодании и т. д. Координируемая центральной нервной системой гормональная регуляция обмена веществ позволяет организму быстрее и тоньше приспосабливаться к изменяющимся условиям внешней среды.

Важную роль в обмене веществ играет и система кровообращения, так как она переносит гормоны к различным органам. Кровь, двигаясь по кровеносным сосудам, питает клетки различными химическими соединениями, которые всасываются в нее из кишечника.

Реализацией заданной программы обменных процессов в клетках занимаются ферменты. Они определяют химические превращения обмена веществ и обеспечивают связь организма с внешней средой. От четкости, последовательности и слаженности ферментных реакций зависит работоспособность организма и его быстрая приспособляемость к различным условиям. Недостаток или избыток соответствующих ферментов ведет к нарушению обмена веществ.

Благодаря согласованной работе нервной, эндокринной и кровеносной систем, реализующих свою программу через цепь катализируемых ферментами химических реакций, человек способен работать в сложнейших условиях, переносить длительный голод и т. д.

Каждая клетка организма является сложнейшей саморегулируемой системой, находящейся в то же время под двойным, тройным, а то и большим контролем различных механизмов регулирования обмена веществ, которые согласовывают процессы метаболизма каждой из таких систем в целостный, способный к нормальной жизнедеятельности организм.

Нарушения метаболизма – серьезнейшая проблема для человека. Ее ни в коем случае нельзя недооценивать! Ведь сбой в процессе обмена веществ приводит к расстройству внутренней гармонии организма и к различным заболеваниям. Каждая болезнь сопровождается изменениями обмена веществ.

Очевидным примером проявления метаболических нарушений является разбалансированность питания, которая дает толчок развитию таких болезней, как ожирение, сахарный диабет, желчнокаменная болезнь, атеросклероз и др. При недостатке белков можно заболеть дистрофией; избыток белков приносит болезни почек и печени; перевозбуждение нервной системы – подагру и т. д. При недостатке жиров в крови повышается холестерин, нарушаются обмен витаминов А, Е, С и группы В, а также водный обмен. При избытке жиров начинается ожирение. Нарушение углеводного обмена приводит к сахарному диабету. Подобных примеров можно привести очень много.

Основные внешние и внутренние причины нарушений обмена веществ: недостаточное, избыточное, несбалансированное питание; неправильный режим питания; недостаточное количество микроэлементов и витаминов; неблагополучная экологическая обстановка; воздействие токсических соединений и физических факторов внешней среды (вирусы, бактерии, грибки, гельминты, вредные отходы предприятий, пестициды и др.); врожденные нарушения обмена, обусловленные различной глубиной повреждения в хромосомах; нарушения сна; малоподвижный образ жизни; частые стрессы; недостаток свежего воздуха и физических упражнений; депрессии и плохое настроение и др.

Скорость обмена веществ определяется количеством калорий, расходуемых в данный момент, независимо от того, смотрит ли человек телевизор или выполняет физические упражнения. При этом процессы метаболизма, то есть скорость процессов обмена веществ, выше в то время, когда человек, например, бежит или выполняет физические упражнения. Скорость обмена веществ в состоянии покоя зависит, прежде всего, от массы тела (мышц, костей, крови, органов и кожи), за исключением массы жира. Грубо говоря: чем больше мышцы и тяжелее кости, тем больше энергии требуется для их поддержания. Как правило, у мужчин скорость метаболизма быстрее, чем у женщин, так как от природы у них тело крупнее и мышцы более развиты.