Течение обмена веществ зависит от возрастно-половых особенностей организма и его функционального состояния. В частности, в период роста и созревания интенсивность обмена (при прочих равных условиях) на единицу массы тела выше, чем в сформировавшемся организме. Причем на фоне общей высокой активности его процесс ассимиляции преобладает над диссимиляцией. Иными словами, обмен веществ протекает с положительным энергетическим балансом. Это и обеспечивает увеличение роста и массы тела.
Рис. 5. Схема «электронного каскада» (из К. Вилли, В. Детье, 1974): цепи метаболических реакций, в процессе которых электроны передаются с субстрата на кислород и происходит накопление энергии в биологически полезной форме — в виде макроэргических фосфатных связей.
Рис. 6. График изменения энергии активации: 1 — принципиальная схема реакции, протекающей в отсутствие катализатора и в его присутствии (из А. Гизе, 1959); 2 — изменение энергии активации превращения глюкозо-1-фосфат в отсутствии А и в присутствии Б фермента (из К. Вилли, В. Детье, 1974).
В зрелом возрасте наступает период относительно устойчивого равновесия между ассимиляцией и диссимиляцией и наблюдается прекращение роста и стабилизация массы тела. В пожилом и старческом возрастах диссимиляция несколько преобладает над ассимиляцией, что приводит к исхуданию, а в некоторых случаях к ожирению (в результате несовершенного использования продуктов питания) организма.
Рис. 7. Энергетический обмен в мышце (из А. Лёви и Ф. Сикевица, 1971): мышца рассматривается как механохимический преобразователь, использующий для совершения работы энергию АТФ, которая синтезируется следующими системами: митохондриями; из креатинфосфата; благодаря миокиназной реакции двух молекул АДФ; за счет анаэробного гликолиза с образованием молочной кислоты.
Преобладание одного из процессов (ассимиляции или диссимиляции) над другим также зависит от характера выполняемой работы, особенно физической, состояния здоровья, от складывающихся в каждый отдельный момент взаимоотношений организма с окружающей средой и пр.
Рис. 8. Схема баланса энергии между организмом и средой (из Г. И. Полякова, 1964).
Рис. 9. Схема сети возможных взаимодействий в организме (по П. Вейсу, 1960): а — воздействия факторов внешней среды на различные структурно-функциональные уровни организма; б — воздействия организма на различные уровни представительства внешней среды.
Влияние среды на живой объект многогранно: являясь поставщиком всех необходимых для жизнедеятельности организма веществ, она служит источником постоянного потока субъективно воспринимаемых и не воспринимаемых, но объективно оказывающих влияние возмущающих воздействий (атмосферное давление, температура, химический состав воздуха, различные виды радиации, прямой контакт с живыми и неживыми объектами и т. д). Существование организма в данных условиях возможно, если он на все эти воздействия точно и своевременно реагирует приспособительными реакциями: изменением обмена веществ, работы органов кровообращения, дыхания, пищеварения, аппарата движения, деятельности регулирующих систем (нервной и желез внутренней секреции). При этом изменения организма не должны выходить за рамки допустимых пределов физиологических колебаний, иначе наступит нарушение его нормальной жизнедеятельности — заболевшие и даже смерть.