2. Этапы высвобождения свободной энергии пищевых веществ в организме и их калорические эквиваленты.

Большинство химических реакций, осуществляющихся в клетках, связаны с извлечением энергии, необходимой для различных физиологических систем в клетках, из пищевых продуктов. Так, энергия необходима для поддержания мышечной активности, секреторных процессов в железах, формирования мембранных потенциалов в мышечных и нервных волокнах, синтеза веществ в клегках, всасывания веществ в желудочно-кишечном тракте и многих других функций. Сопряженные реакции. Все источники энергии, содержащиеся в продуктах питания (белки, жиры и углеводы), должны окисляться в клетках; в ходе этих процессов высвобождается большое количество энергии. Те же продукты, окисляясь вне организма, т.е. сжигаясь, также высвобождают энергию, но в этом случае она выделяется сразу в виде тепла. Энергия, необходимая для осуществления физиологических процессов в клетках, не является тепловой, это другая форма энергии, которая необходима для передвижения в случае мышечного сокращения или концентрирования растворов в случае секреторных процессов в железах и других функций. Для обеспечения организма такими видами энергии химические реакции должны «сопрягаться» с деятельностью систем, ответственных за обеспечение механизмов превращения энергии в нужные для организма формы. Осуществление процессов сопряжения является функцией специальных клеточных ферментов и систем, работа которых излагается в следующих статьях. Свободная энергия. Количество энергии, высвобождающейся при полном окислении питательных веществ, называют свободной энергией окисления пищи и чаще всего обозначают символом G. Свободная энергия обычно выражается количеством калорий на моль окисляемого субстрата. Например, количество свободной энергии, выделяющейся при полном окислении 1 моля (180 г) глюкозы, составляет 686000 калории.

3. Участие почек в осморегуляции и волюморегуляции.

Осморегуляция. Почки являются основным эффекторным органом системы осморегуляции. Они обеспечивают выделение избытка воды в виде гипотонической мочи при поступлении воды в организм или экономят воду и экскретируют мочу, гипертоническую по отношению к плазме крови, при обезвоживании. При избыточном содержании воды в организме концентрация растворенных осмотически активных веществ в крови снижается и ее осмотическое давление падает. Это уменьшает активность центральных осморецепторов, расположенных в области супраоптического ядра гипоталамуса, а также периферических осморецепторов имеющихся в печени, почке, селезенке и ряде других органов. Уменьшение активности осморецепторов снижает секрецию антидиуретического гормона (АДГ) нейрогипофизом и приводит к возрастанию выделения воды почкой. Волюморецепция. Помимо информации от осморецепторов и натриорецепторов уровень секреции АДГ зависит и от активности волюморецепторов, реагирующих на изменение объема внутрисосудистой и внеклеточной жидкости. Ведущее значение в регуляции секреции АДГ имеют те волюморецепторы, которые реагируют на изменение напряжения сосудистой стенки. В первую очередь это рецепторы левого предсердия, импульсы от которых передаются в ЦНС по афферентным волокнам блуждающего нерва. При увеличении кровенаполнения левого предсердия активируются волюморецепторы и угнетается секреция АДГ, тем самым усиливается мочеотделение. Стимуляция волюморецепторов рефлекторно изменяет характер импульсации иннервирующих почку симпатических нервов и снижает реабсорбцию натрия и воды в канальцах. Возрастание объема крови способствует растяжению афферентной артериолы клубочка. Это сопровождается изменением активности юкстагломерулярного аппарата, уменьшением секреции фермента ренина, благодаря чему снижается образование в крови из ангиотензиногена ангиотензина I. После отщепления от него двух аминокислот образуется ангиотензин //, который вызывает ряд эффектов, в том числе стимулирует секрецию альдостерона. Когда снижается количество ангиотензина, падает и поступление в кровь альдостерона, что приводит к уменьшению реабсорбции натрия в канальцах. Активация волюморегулирующего рефлекса снижает секрецию вазопрессина, тем самым уменьшается реабсорбция воды и повышается ее выделение почкой.