Регуляция обмена веществ происходит при участии трех важнейших систем — нервной, эндокринной и сосудистой. Нервная система принимает и обрабатывает импульсы, поступающие от рецепторов и свидетельствующие о том или ином физиологическом состоянии организма (недостаточность кислорода, голод, жажда, боль), и передает соответствующие команды другим органам. Эндокринная система оказывает влияние на различные функции организма и обеспечивает оптимальное соотношение синтеза и распада компонентов тканей. Основная функция сосудистой системы — транспортная.
Регуляция жирового обмена
Регуляция жирового обмена осуществляется центральной нервной системой, в частности гипоталамусом. Синтез жиров в тканях организма происходит не только из продуктов жирового обмена, но также из продуктов углеводного и белкового обмена. В отличие от углеводов, жиры могут храниться в организме в концентрированном виде долгое время, поэтому избыточное количество сахара, поступившее в организм и не израсходованное им сразу же на получение энергии, превращается в жир и откладывается в жировых депо: у человека развивается ожирение.
Жир, присутствующий в организме человека, подразделяется на структурные эссенциальные липиды, входящие в состав всех клеточных мембран, и депонированные (запасные) жиры, преимущественно триглицериды, образующиеся под кожей или вокруг внутренних органов. Накопление жира происходит в специализированных клетках — адипоцитах. Размеры и количество адипоцитов различаются в разных участках тела человека. Общее число этих клеток повышено у лиц, ожирение у которых развилось в детстве.
Адипоциты вырабатывают белок-гормон, который называется лептин (от греч. leptos — худой), регулирующий процессы отложения жира в жировой ткани. Предполагается, что лептин имеет в гипоталамусе специфические рецепторы, с участием которых осуществляется передача сигнала в данный отдел головного мозга о величине жировой ткани. Таким образом, лептин участвует в регуляции аппетита и энергетического обмена. У худых людей лептин в плазме крови представлен в основном в связанной форме, а в плазме крови тучных людей лептин присутствует в свободной форме. Предполагается, что ожирение у человека может быть связано с нарушением взаимодействия лептина с его рецепторами в гипоталамусе. Концентрация лептина в крови повышается ночью, поэтому одной из причин ожирения может быть также недостаточно длительный или неполноценный ночной отдых.
