95 Физиологические нормы питания, их зависимость от вида труда, возраста. Принципы составления пищевого рациона.

Физиологические нормы питания являются средними величинами, отражающими оптимальные потребности отдельной группы населения в основных пищевых веществах и энергии. При определении индивидуальных потребностей следует прежде всего учитывать данные о росте, массе тела, возрасте, а также конкретных особенностях условий труда и отдыха. Для компенсации суточных затрат энергии должно быть обеспечено ведение в организм достаточного количество пищевых продуктов определенного состава. Пища хорошо усваивается, если соблюдается правильный режим питания. Важно принимать пищу всегда в одни и те же часы, ибо в этих случаях вырабатывается условный рефлекс на время. К моменту приема пищи усиливается секреция, и пища попадает в желудок, подготовленный к ее восприятию. В противном случае нарушается ритмичность работы пищеварительного аппарата, что с течением времени может повлечь за собой расстройство функции его органов и отрицательно отразится на состоянии всего организма.

Большое значение имеет распределение пищевого рациона в течение дня, так как обильная пища, принятая в один или в два приема, усваивается значительно хуже, чем одно и тоже количество распределенное на большее число приемов. Это особенно важно для лиц с заболеваниями пищеварительного аппарата.

Пища является естественным источником основных пищевых веществ, а также витаминов, минеральных элементов, воды и других необходимых организму веществ.

Белки - наиболее важная составная часть рациона, они способствуют нормальному росту и развитию организма. Содержание белка в рационе оказывает влияние на нервную высшую деятельность. Они участвуют и в энергетическом балансе организма, особенно при больших энергозатратах, а также при недостатке углеводов и жиров. Основным источником полноценных белков являются продукты животного происхождения (мясо, рыба, молоко), поэтому при составлении пищевого рациона необходимо, чтобы в общей сумме белков, потребляемых в течение суток, они составляли около 60 %.

Неполноценное белковое питание вызывает белковое голодание, способствует разрушению собственного белка организма, изменению функции желез внутренней секреции, нервной системы, понижению иммунобиологической реактивности организма.

Физиологические основы составления пищевых рационов

Качественный и количественный состав пищевых рационов должен обеспечивать потребность организма в веществах, из которых в его клетках и тканях могут синтезироваться собственные структуры, необходимые для процессов жизнедеятельности, приспособительных и защитных реакций. Исходным материалом для создания живой ткани и её постоянного обновления, а также единственным источником энергии для человека и животных являются органические и неорганические вещества, поступающие в организм вместе с пищей.

Пища – сложная смесь органических и неорганических веществ, получаемых организмом из окружающей среды и используемых для построения и возобновления тканей, поддержания жизнедеятельности и восполнения расходуемой энергии.

Энергетический эквивалент пищи

Как биологическая особь человек относится к гетеротрофам, которые получают энергию, потребляя животную и растительную пищу. Она содержит готовые питательные вещества – белки, жиры, углеводы, минеральные элементы, воду и витамины. Количество энергии, выделяемой при окислении какого-либо соединения, не зависит от количества промежуточных этапов его распада, т.е. от того, сгорели ли оно или окислилось в ходе катаболических процессов.

Запас энергии в пище определяется в калориметрической бомбе – замкнутой камере, погруженной в водяную баню. Точно взвешенную пробу помещают в эту камеру, наполненную чистым кислородом (О₂) и поджигают. Количество выделившейся энергии определяется по изменению температуры воды, окружающей камеру. При окислении:

1. 1 г углеводов выделяется 17,17 кДж (4,1 ккал);

2. 1 г жира выделяется 38,96 кДж (9,3 ккал);

3. 1 г белка выделяется 22,61 кДж (5,4 ккал).

Белки окисляются в организме не полностью. Аминогруппы отщепляются от молекулы белка и выводятся с мочой в форме мочевины. Поэтому при сжигании белка в калориметрической бомбе выделяется больше энергии, чем при его окислении в организме. При сжигании белка в калориметрической бомбе выделяется 22,61 кДж/г (5,4 ккал/г), а при окислении в организме – 17,17 кДж/г (4,1 ккал/г). Разница приходится на ту энергию, которая выделяется при сжигании мочевины. Запасание энергии в форме жира является наиболее экономичным способом длительного хранения энергии в организме.

Для поддержания процессов жизнедеятельности, приспособительных и защитных реакций питание должно обеспечивать не только энергетические, но и пластические потребности организма.

С пищей организм получает вещества, необходимые для биосинтеза, обновления биологических структур. Энергия поступающих в организм питательных веществ преобразуется и используется для синтеза компонентов клеточных мембран и органелл клетки, для выполнения механической, химической, осмотической и электрической работы. Биологическая и энергетическая ценность пищевых продуктов определяется содержанием в них питательных веществ: белков, жиров, углеводов, минеральных солей, органических кислот, воды, ароматических и вкусовых веществ. Важное значение имеют такие свойства питательных веществ, как их перевариваемость и усвояемость. Потребность организма в пластических веществах может быть удовлетворена тем минимальным уровнем их потребления с пищей, который будет уравновешивать потери структурных белков, липидов и углеводов при поддержании энергетического баланса. Эти потребности индивидуальны и зависят от таких факторов, как возраст человека, состояние здоровья, интенсивность и виды труда.

94 Энергетический обмен организма. Рабочий обмен, методы исследования.

Для жизнедеятельности организма необходима энергия. Растения аккумулируют солнечную энергию в органических веществах при фотосинтезе. В процессе энергетического обмена органические вещества расщепляются и энергия химических связей освобождается. Частично она рассеивается в виде тепла, а частично запасается в молекулах АТФ. У животных энергетический обмен протекает в три этапа.

Первый этап — подготовительный. Пища поступает в организм животных и человека в виде сложных высокомолекулярных соединений. Прежде чем поступить в клетки и ткани, эти вещества должны разрушиться до низкомолекулярных, более доступных для клеточного усвоения веществ.

На первом этапе происходит гидролитическое расщепление органических веществ, идущее при участии воды. Оно протекает под действием ферментов в пищеварительном тракте многоклеточных животных, в пищеварительных вакуолях одноклеточных, а на клеточном уровне — в лизосомах.

Реакции подготовительного этапа:

белки + Н₂0 -> аминокислоты + Q;

жиры + Н₂0 -> глицерин + высшие жирные кислоты + Q;

полисахариды -> глюкоза + Q.

У млекопитающих и человека белки расщепляются до аминокислот в желудке и в двенадцатиперстной кишке под действием ферментов — пептидгидролаз (пепсина, трипсина, хемотрипсина). Расщепление полисахаридов начинается в ротовой полости под действием фермента птиалина, а далее продолжается в двенадцатиперстной кишке под действием амилазы. Там же расщепляются и жиры под действием липазы. Вся энергия, выделяющаяся при этом, рассеивается в виде тепла.

Образующиеся низкомолекулярные вещества поступают в кровь и доставляются ко всем органам и клеткам. В клетках они поступают в лизосому или непосредственно в цитоплазму. Если расщепление происходит на клеточном уровне в лизосомах, то вещество сразу же поступает в цитоплазму. На этом этапе происходит подготовка веществ к внутриклеточному расщеплению.

Второй этап — бескислородное окисление. Второй этап осуществляется на клеточном уровне при отсутствии кислорода. Он протекает в цитоплазме клетки. Рассмотрим расщепление глюкозы, как одного из ключевых веществ обмена в клетке. Все остальные органические вещества (жирные кислоты, глицерин, аминокислоты) на разных этапах втягиваются в процессы ее превращения.

Бескислородное расщепление глюкозы называется гликолизом. Глюкоза претерпевает ряд последовательных превращений (рис. 16). Вначале она преобразуется во фруктозу, фосфорилируется — активируется двумя молекулами АТФ и превращается во фруктозо-дифосфат. Далее молекула шестиатомного углевода распадается на два трехуглеродных соединения — две молекулы глицерофосфата (триозы). После ряда реакций они окисляются, теряя по два атома водорода, и превращаются в две молекулы пировиноградной кислоты (ПВК). В результате этих реакций синтезируются четыре молекулы АТФ. Так как первоначально на активацию глюкозы было затрачено две молекулы АТФ, то общий итог составляет 2АТФ. Таким образом, выделяющаяся при расщеплении глюкозы энергия частично запасается в двух молекулах АТФ, а частично расходуется в виде тепла. Четыре атома водорода, которые были сняты при окислении глицерофосфата, соединяются с переносчиком водорода НАД⁺ (никотинамид-динуклеотидфосфат). Это такой же переносчик водорода, как и НАДФ⁺, но участвует в реакциях энергетического обмена.

93 Основной обмен, факторы, его определяющие.

В организме интенсивность обменных процессов в разных условиях существования во многих органах находится на уровне, который отличается от состояния готовности. Так, в дыхательных мышцах, сердце, печени, почках, ЦНС, эндокринных железах процессы обмена всегда должны превышать уровень, необходимый для самоподдержания их структур. Эти органы выполняют работу даже в условиях абсолютного покоя, поскольку от их функций зависит жизнеспособность организма. Поэтому указанные органы постоянно находятся в активном состоянии. Другие органы (скелетные мышцы, органы пищеварения) в течение более или менее длительного времени могут быть в состоянии готовности без особого вреда для организма. Суммарная интенсивность обменных процессов, определенная в условиях покоя, характеризует так называемый основной обмен. Для определения уровня основного обмена необходимо соблюдать следующие условия: исследование проводить утром натощак в состоянии физического и психического покоя, в положении лежа, в условиях температурного комфорта (25-26 ° С). При этом учитываются те основные факторы, которые могут влиять на интенсивность обменных процессов. Даже при строгом соблюдении условий определения основного обмена показатели его отличаются у разных людей. Прежде всего это обусловлено разницей по возрасту, роста, массы тела, пола, а также активности механизмов регуляции обмена веществ. За основу может быть взята величина, равная 1 ккал / (кг • ч), или 42 кДж / (кг • ч). Около 50% основного обмена приходится на энергопотребление печенью и скелетными мышцами. Во время сна при минимальном тонусе скелетных мышц обмен веществ становится ниже уровня основного обмена. При голодании, когда функциональная активность печени снижена, основной обмен также уменьшается. Интенсивность основного обмена в течение суток колеблется? утром он постепенно повышается, а в ночное время снижается. В связи с различной массой тела лучше определить удельную величину основного обмена на 1 кг массы тела. Было отмечено, что не только люди, но и животные находятся гораздо ближе друг к другу по Энергообразование в пересчете на единицу массы тела, а на единицу его поверхности. Предложено правило, согласно которому уровень обменных процессов пропорциональна поверхности тела, то есть той части, в которой происходит теплоотдача. При некоторых заболеваниях, особенно обусловленных нарушением функции щитовидной железы, уровень основного обмена меняется. При гиперфункции он повышается, а при гипофункции - понижается

Факторы влияющие на величину основного обмена:

• возраст;

• рост;

• масса тела;

• пол человека.

Самый интенсивный основной обмен отмечается у детей (у новорожденных – 53 ккал/кг в сутки, у детей первого года жизни – 42 ккал/кг в сутки). Средние величины основного обмена у взрослых здоровых мужчин составляют 1300–1600 ккал/сут, у женщин эти величины на 10% ниже. Это связано с тем, что у женщин меньше масса и поверхность тела. С возрастом величина основного обмена неуклонно снижается. Средняя величина основного обмена у здорового человека приблизительно 1 ккал/(кг×ч).

92. Механизм образования первичной и вторичной мочи, участие в них процессов фильтрации, реабсорбции, секреции и экскреции.Нервно-гуморальные механизмы регуляции мочеобразования.

Механизм образования мочи

В почках человека насчитывается 1,2 млн нефронов. Нефрон состоит из нескольких частей, различающихся морфологически и функционально: клубочка (гломерула), проксимального ка­нальца, петли Генле, дистального канальца и собирательной трубочки. Ежесуточно гломерулы фильтруют 180 л приносимой плазмой крови. В клубочках происходит ультрафильтрация плазмы крови, в результате чего образуется первичная моча.

В первичную мочу поступают молекулы с молекулярной массой до 60000 Да, т.е. белка в ней практически нет. О фильтрационной способности почек судят на основании величины кли­ренса (очищения) того и иного соединения — количеству мл плазмы, способной полностью осво­бодится от данного вещества при прохождении его через почку (подробнее в курсе физиологии).

Почечные канальцы осуществляют резорбцию и секрецию веществ. Эта функция для разных соединений различна и зависит от каждого отрезка канальца.

В проксимальных канальцах в результате всасывания воды и растворённых в ней ионов Na+, К+, Cl^- HCO₃^-. начинается концентрация первичной мочи. Всасывание воды происходит пассивно вслед за активно транспортируемым натрием. Клетки проксимальных канальцев реабсорбируют также из первичной мочи глюкозу, аминокислоты, витамины.

В дистальных канальцах происходит дополнительная реабсорбция Na+. Всасывание воды здесь происходит независимо от ионов натрия. В просвет канальцев секретируются ионы К+, NH4+, H+ (заметим, что К+, в отличие от Na+, может не только реабсорбироваться, но и секретиро-ваться). В процессе секреции калий из межклеточной жидкости поступает через базальную плаз­матическую мембрану в клетку канальца за счёт работы «К⁺-№⁺-насоса», а затем пассивно, путём диффузии, выделяется в просвет канальца нефрона через апикальную клеточную мембрану.

В медуллярном отрезке собирательных трубочек идёт окончательное концентрирование мочи. Лишь 1% жидкости, профильтрованной почками, превращается в мочу. В собирательных трубочках вода реабсорбируется через встроенные аквопорины II (водные транспортные каналы) под действием вазопрессина. Ежесуточное количество конечной (или вторичной) мочи, обладаю­щей многократно более высокой осмотической активностью, чем первичная, составляет в среднем 1,5 л.

91 Почка, особенности строения и кровоснабжения

Почки являются основным органом выделения. Они выполняют в организме много функций. Одни из них прямо или косвенно связаны с процессами выделения, другие - не имеют такой связи.  Выделительная, или экскреторная, функция. Почки удаляет из организма избыток воды, неорганических и органических веществ, продукты азотистого обмена и чужеродные вещества: мочевину, мочевую кислоту, креатинин, аммиак, лекарственные препараты.  Регуляция водного баланса и соответственно объема крови, вне- и внутриклеточной жидкости (волюморегуляция) за счет изменения объема выводимой с мочой воды.  Регуляция постоянства осмотического давления жидкостей внутренней среды путем изменения количества выводимых осмотически активных веществ: солей, мочевины, глюкозы (осморегуляция).  Регуляция ионного состава жидкостей внутренней среды и ионного баланса организма путем избирательного изменения экскреции ионов с мочой (ионная регуляция).  Регуляция кислотно-основного состояния путем экскреции водородных ионов, нелетучих кислот и оснований.  Образование и выделение в кровоток физиологически активных веществ: ренина, эритропоэтина, активной формы витамина D, простагландинов, брадикининов, урокиназы (инкреторная функция).  Регуляция уровня артериального давления путем внутренней секреции ренина, веществ депрессорного действия, экскреции натрия и воды, изменения объема циркулирующей крови.  Регуляция эритропоэза путем внутренней секреции гуморального регулятора эритрона - эритропоэтина.  Регуляция гемостаза путем образования гуморальных регуляторов свертывания крови и фибринолиза - урокиназы, тромбопластина, тромбоксана, а также участия в обмене физиологического антикоагулянта гепарина.  Участие в обмене белков, липидов и углеводов (метаболическая функция).  Защитная функция: удаление из внутренней среды организма чужеродных, часто токсических веществ.  Следует учитывать, что при различных патологических состояниях выделение лекарств через почки иногда существенно нарушается, что может приводить к значительным изменениям переносимости фармакологических препаратов, вызывая серьезные побочные эффекты вплоть до отравлений.  Строение нефрона Основной структурно-функциональной единицей почки является нефрон, в котором происходит образование мочи. В зрелой почке человека содержится около 1 - 1,3 мл нефронов.  Нефрон состоит из нескольких последовательно соединенных отделов (рис.1)  Начинается нефрон с почечного (мальпигиева) тельца, которое содержит клубочек кровеносных капилляров. Снаружи клубочки покрыты двухслойной капсулой Шумлянского - Боумена.  Внутренняя поверхность капсулы выстлана эпителиальными клетками. Наружный, или париетальный, листок капсулы состоит из базальной мембраны, покрытой кубическими эпителиальными клетками, переходящими в эпителий канальцев. Между двумя листками капсулы, расположенными в виде чаши, имеется щель или полость капсулы, переходящая в просвет проксимального отдела канальцев.  Проксимальный отдел канальцев начинается извитой частью, которая переходит в прямую часть канальца. Клетки проксимального отдела имеют щеточную каемку из микроворсинок, обращенных в просвет канальца.  Затем следует тонкая нисходящая часть петли Генле, стенка которой покрыта плоскими эпителиальными клетками. Нисходящий отдел петли опускается в мозговое вещество почки, поворачивает на 180° и переходит в восходящую часть петли нефрона.  Дистальный отдел канальцев состоит из восходящей части петли Генле и может иметь тонкую и всегда включает толстую восходящую часть. Этот отдел поднимается до уровня клубочка своего же нефрона, где начинается дистальный извитой каналец.

 Схема строения нефрона (по Смиту):  1 - клубочек; 2 - проксимальный извитой каналец; 3 - нисходящая часть петли нефрона; 4 - восходящая часть петли нефрона; 5 - дистальный извитой каналец; б - собирательная трубка. В кружочках дана схема строения эпителия в различных частях нефрона  Этот отдел канальца располагается в коре почки и обязательно соприкасается с полюсом клубочка между приносящей и выносящей артериолами в области плотного пятна.  Дистальные извитые канальцы через короткий связующий отдел впадают в коре почек в собирательные трубочки. Собирательные трубочки опускаются из коркового вещества почки в глубь мозгового вещества, сливаются в выводные протоки и открываются в полости почечной лоханки. Почечные лоханки открываются в мочеточники, которые впадают в мочевой пузырь.  По особенностям локализации клубочков в коре почек, строения канальцев и особенностям кровоснабжения различают 3 типа нефронов: суперфициальные (поверхностные), интракортикальные и юкстамедуллярные. Кровоснабжение почек Отличительной особенностью кровоснабжения почек является то, что кровь используется не только для трофики органа, но и для образования мочи. Почки получают кровь из коротких почечных артерий, которые отходят от брюшного отдела аорты. В почке артерия делится на большое количество мелких сосудов-артериол, приносящих кровь к клубочку. Приносящая (афферентная) артериола входит в клубочек и распадается на капилляры, которые, сливаясь, образуют выносящую (эфферентную) артериолу. Диаметр приносящей артериолы почти в 2 раза больше, чем выносящей, что создает условия для поддержания необходимого артериального давления (70 мм рт.ст.) в клубочке. Мышечная стенка у приносящей артериолы выражена лучше, чем у выносящей. Это дает возможность регуляции просвета приносящей артериолы. Выносящая артериола вновь распадается на сеть капилляров вокруг проксимальных и дистальных канальцев. Артериальные капилляры переходят в венозные, которые, сливаясь в вены, отдают кровь в нижнюю полую вену. Капилляры клубочков выполняют только функцию мочеобразования. Особенностью кровоснабжения юкстамедуллярного нефрона является то, что эфферентная артериола не распадается на околоканальцевую капиллярную сеть, а образует прямые сосуды, которые вместе с петлей Генле спускаются в мозговое вещество почки и участвуют в осмотическом концентрировании мочи.  Через сосуды почки в 1 мин проходит около 1/4 объема крови, выбрасываемого сердцем в аорту. Почечный кровоток условно делят на корковый и мозговой. Максимальная скорость кровотока приходится на корковое вещество (область, содержащую клубочки и проксимальные канальцы) и составляет 4-5 мл/мин на 1 г ткани, что является самым высоким уровнем органного кровотока. Благодаря особенностям кровоснабжения почки давление крови в капиллярах сосудистого клубочка выше, чем в капиллярах других областей тела, что необходимо для поддержания нормального уровня клубочковой фильтрации. Процесс мочеобразования требует создания постоянных условий кровотока. Это обеспечивается механизмами ауторегуляции. При повышении давления в приносящей артериоле ее гладкие мышцы сокращаются, уменьшается количество поступающей крови в капилляры и происходит снижение в них давления. При падении системного давления приносящие артериолы, напротив, расширяются. Клубочковые капилляры также чувствительны к ангиотензину II, простагландинам, брадикининам, вазопрессину. Благодаря указанным механизмам кровоток в почках остается постоянным при изменении системного артериального давления в пределах 100-150 мм рт. ст. Однако при ряде стрессовых ситуаций (кровопотеря, эмоциональный стресс и т.д.) кровоток в почках может уменьшаться. 

НЕФРОН

(от греч. nephros — почка), основная структурно-функц. единица почек позвоночных. Совокупность Н. (у человека в обеих почках их ок. 2 млн.) обеспечивает мочеобразование и др. функции почек. Различают бесклубочковые Н. (у нек-рых рыб), состоящие из клеток одного типа, и клубочковые (у др. позвоночных), состоящие из клеток, специализир. для выполнения осн. процессов мочеобразования — фильтрации, реабсорбции и секреции. У зародышей в состав Н. входят нефростомы. У всех позвоночных Н. имеет проксимальный сегмент и у большинства (кроме неск. видов костистых рыб) — дистальный. У птиц и млекопитающих в связи с формированием мозгового вещества почек имеется новая структура Н.— петля Генле. Клубочковый Н. начинается боуменовой капсулой, покрывающей сосудистый клубочек, вместе с к-рым она составляет мальпигиево тельце. Далее он продолжается различающимися по структуре и функции канальцами, обеспечивающими образование и продвижение мочи, изливающейся по собират. трубкам в систему выводных протоков и далее в почечную лоханку. Эпителий париетального листка капсулы переходит в шейку Н., снабжённую у низших позвоночных ресничками. У высших позвоночных эпителий капсулы обычно переходит в проксимальный каналец (гл. отдел Н.), состоящий из 2—3 частей; его отличит. особенность — наличие щёточной каёмки, клетки богаты пиноцитозными вакуолями, митохондриями, в них хорошо развит аппарат Гольджи. Следующий отдел Н.— соединительный (у пойкилотермных позвоночных) или петля Генле (у гомойотермных позвоночных). Соединит, каналец и тонкий, изгибающийся на 180°, отдел петли образованы плоскими клетками с небольшим кол-вом органоидов. Дистальный сегмент Н. включает у птиц и млекопитающих толстый восходящий отдел петли Генле, дистальный извитой каналец и связующий отдел; у пойкилотермных позвоночных (при отсутствии петли Генле) в его состав входят только два последних канальца. Особенность клеток дистального сегмента — наличие в них многочисл. митохондрий и выраженная складчатость мембраны основания. Связующие отделы неск. Н. соединяются с собират. трубкой. Каждый отдел Н. имеет отличающиеся от др. отделов ультраструктуру и функцию, неодинакова и их роль в процессе мочеобра-зования. В любой клетке Н. функционально и биохимически отличаются свойства плазматич. мембран, обращенных в просвет Н. и в сторону межклеточного вещества. Зоны клеточных контактов в разных отделах Н. также обладают неодинаковыми свойствами, что весьма существенно для мочеобразования. Так, зона плотного контакта в проксимальном сегменте у млекопитающих хорошо проницаема для воды и ряда электролитов, в дистальном сегменте эта зона почти непроницаема для этих веществ. При действии антидиуретич. гормона увеличивается кол-во и агрегация частиц в лю-минальной плазматич. мембране, возрастает расстояние между клетками собират. трубок и повышается реабсорбция воды.

90 Выделение, его значение, участие в нем различных органов, значение потовых желез.

Потовые железы 

    Потовые железы (glandulae sudoriferae) расположены в кожном покрове по всему телу. В некоторых местах их количество значительно превышает среднее значение.     Таким образом, на 1 см2 (0,155 кв инча) кожи ладоней рук приходится приблизительно 300 потовых желез, в то же время только 50 расположены на таком же участке спины.     Они располагаются на нижнем слое дермы. Их выделительные протоки точно штопор ввинчиваются в поверхность эпидермиса. В основании потовых желез, мускульные клетки располагаются по кругу между клетками желез. При их сжатии, продукты выделения железы выбрасываются наружу.     Потовые железы имеют специальный режим секреции (секреция пота). Они выпускают часть клетки в виде секреции, а сама клетка уменьшается в размере. После последующего за эти периода роста возможна следующая секреция.     В нормальном состоянии тело ежедневно выделяет 300 - 500 мл (0,1 - 0,13 гал) пота. Если температура повышается или при возрастании физических нагрузок это количество может увеличиваться в несколько раз. Пот может содержать различные компоненты. Кроме воды, пот обычно содержит обычную соль. Также в поту содержатся аммоний и протеины. Однако, выделение этих веществ через кожу не может заменить собой работу почек. После повышенного потоотделения важно не только выпить жидкости, но и возместить потерю обычной соли.     Выделение пота (по медицинской терминологии: perspiratio insibilis) регулируется автономной нервной системой и с помощью гормонов. Повышенное потоотделение не всегда связано с колебаниями температурного режима тела, но может быть также вызвано нервной перегрузкой, страхом (холодный пот) а также, у женщин, гормональными изменениями в период менопаузы.     Выделение пота играет важную роль в поддержании теплового баланса организма. Тепловая энергия необходима для испарения воды. Потребление тепловой энергии приводит к испарению, которое, в свою очередь, охлаждает тело.      В основном, потоотделение вызывается отклонением от температуры тела, которая считается "нормальной", то есть 37° C (98,6° F). При адаптации к температуре среды (акклиматизации), возрастает воздействие теплового баланса. В климатических условиях с повышенной влажностью воздуха испарения будут более активными, чем в сухом климате. Также, важную роль в регулировании температуры тела играет подходящая одежда. Слишком объемная и непроницаемая для воздуха одежда будет задерживать испарение пота.     Слишком большое аккумулирование тепла в теле приводит к быстрому высыханию продуктов потоотделения и повышению температуры тела. Это может привести к умственному расстройству. Человек падает в обмороке. Он получает тепловой удар и, если быстро не придти ему на помощь, может погибнуть. Жар, однако, может быть следствием заболевания, вызванного бактериями или вирусами. Температура тела повышается вследствие воздействия токсических веществ, которые ими вырабатываются. В этом случае резко увеличивается выделение тепла в организме.      Кроме потовых желез, в определенных частях тела располагаются ароматические (glandulae glomiformes majores). Их присутствие особенно заметно в подмышечных впадинах, на веках, в носовой полости, во внешнем слуховом канале, в области сосков, лобка и анального отверстия. Их гистологическая структура отличается от аналогичной структуры потовых желез. К выделениям ароматических желез, выделяющих запах, добавляются пахнущие вещества, имеющие характерный для каждого человека запах. На выделения ароматических желез оказывают влияние сексуальные гормоны, а, для женщин, и периоды менструального цикла.

89 Значение минеральных веществ, микроэлементов, витаминов в питании

Для здоровья человека важно, чтобы все системы и внутренние органы работали слаженно, как хорошо отстроенный часовой механизм. Этого совсем нетрудно добиться, если грамотно подходить к своему образу жизни. Важную и далеко не последнюю роль здесь играет правильное питание. Оно должно включать в себя все необходимые человеку витамины и минеральные вещества. В этой статье мы рассмотрим, какие существуют минералы, в каких продуктах они содержатся и каково физиологическое значение минеральных веществ в питании человека. Минеральные вещества существуют двух видов – это макро- и микроэлементы. Первые должны попадать в наш организм в значительных дозах – от нескольких миллиграмм до грамм. А в микроэлементах мы нуждаемся в меньшей степени – их суточная потребность измеряется в десятых, а то и сотых грамма. Для того чтобы все они исправно поступали в наше питание необходимо уделять внимание потребляемой пище. Если минеральных веществ будет не хватать – это чревато разнообразными сбоями в работе систем и отдельных внутренних органов. В рационе должно присутствовать максимальное пищевое разнообразие – наличие и животных и растительных продуктов. Важно также не забывать о специальных комплексах с витаминами и минералами. Они могут полностью обеспечить человека необходимыми элементами. Но для правильного их подбора лучше обратиться к врачу. Недостаток минералов проявляется чаще всего общими симптомами авитаминоза – ухудшением работоспособности, нарушениями сна, повышенной раздражительностью и депрессией. Наблюдается снижение концентрации и ухудшается память, происходит снижение иммунитета, слоятся ногти, выпадают волосы, кожа начинает шелушиться и пересыхать. Своевременное включение необходимых минералов и витаминов в рацион помогает избавиться от этих неприятных симптомов, улучшая при этом сопротивляемость организма и его работоспособность. Так что роль минеральных веществ в питании человека вполне очевидна.

Натрий. Этот элемент необходим для поддержания осмотического давления, его много в плазме крови и внутриклеточной жидкости. Без него не происходят процессы возбуждения, он также важен для распределения воды в клетках и выведения ее из организма. Натрий содержится в основном в поваренной соли, в разных жидкостях и входит в состав растительной и животной пищи. Кальций. Играет роль структурного компонента в строении костей и зубов. Именно в этих тканях содержится 99% кальция. Также он нужен для сокращения мышц, свертывания крови, синаптической передачи и возбуждения клеток. Кальций является вторичным посредником в проведении внутриклеточного метаболизма. Он содержится в основном в молочных продуктах, также присутствует в зелени и овощах. Калий. Этот минерал находится внутри клеток и в небольшом количестве в жидкостях внутренней среды. Он важен для процессов сокращения мышц (и сердечной в том числе) и реполяризации после возбуждения нервных волокон. Калий содержится в овощах, мясе, сухофруктах и орехах. Хлор. Необходим для процессов возбуждения и торможения, используется при синаптической передаче и влияет на образование соляной кислоты в желудочном соку. Он содержится в поваренной соли, а также в разной растительной и животной пище. Также хлор попадает в организм вместе с потребляемой жидкостью. Фосфор. Нужен для костной ткани и зубов, входит в состав клеточных мембран и липо-протеидов. Очень важен для нормального метаболизма и для осуществления других физиологических процессов. Содержится в молочных и мясных продуктах, рыбе, яйцах, злаках и орехах. Железо. Этот элемент входит в состав гемоглобина крови, его также много в мышцах, селезенке, печени, костном мозге. Он нужен для проведения процесса связывания кислорода. Железо содержится в мясных продуктах, свежей рыбе, печени, сухофруктах, яйцах и орехах. Йод. Тоже необходим в ежедневном питании человека. Необходим для нормального функционирования житовидной железы и образования гормонов. Содержится в йодированной соли, рыбьем жире, морепродуктах. Медь. Нужна для образования гемоглобина, для осуществления процессов всасывания железа и пигментации. Содержится в печени, яйцах, почках, шпинате, рыбе, винограде и сухих овощах. Фтор. Этот минерал важен для целостности тканей зубов. В небольших количествах содержится в пищевых продуктах, а также в фторированной зубной пасте. Магний. Необходим для нормального функционирования нервной и мышечной ткани, для образования костной ткани и синтеза некоторых коферментов. Его много в мясе, молочных продуктах и целом зерне. Сера. Есть в составе аминокислот, витаминов и белков инсулина. Содержится в таких пищевых продуктах как мясо, рыба, печень и яйца. Цинк. Нужен для осуществления процесса роста. Содержится в бобах, мясе, крабах, желтке. Кобальт. Необходим для эритропоэза и включен в состав витамина В12. Содержится в печени. При грамотно составленном меню каждому под силу включить в свой рацион все необходимые вещества. За помощью в составлении меню можно обращаться к врачам диетологам. Но памятуя про важное значение минеральных веществ для организма человека не стоит ими перегружать себя, ведь длительный и несбалансированный прием витаминных и минеральных добавок может быть вредным. И лучше этого на себе не проверять.

88 Пластическая и энергетическая роль питательных веществ. Значение белка в питании. Азотистое равновесие. Положительный и отрицательный азотистый баланс.

Пластический обмен — совокупность реак­ций синтеза органических веществ, из которых образуются структуры клетки, обновляется ее состав, а также синтезируются ферменты, необходимые для ускорения химических реакций в клетке. Синтез сложного органического вещества — белка — из ме­нее сложных органических веществ — аминокислот — пример пластического обмена. Роль ферментов в ускорении химических реакций, использова­ние энергии на синтез органических веществ, освобожденной в процессе энергетического обмена.

Энергетический обмен — расщепление слож­ных органических веществ (белков, жиров, углево­дов) до простых веществ (в конечном счете до уг­лекислого газа и воды) с освобождением энергии, используемой в процессах жизнедеятельности. Ды­хание — пример энергетического обмена, в процессе которого поступивший из воздуха в клетку кисло­род окисляет органические вещества и при этом ос­вобождается энергия. Участие в энергетическом об­мене ферментов, которые синтезировались в процес­се пластического обмена, в ускорении реакций окисления органических веществ.

Постоянный обмен веществ и энергии между организмом и окружающей средой является необходимым условием его существования и отражает их

единство. Сущность этого обмена заключается в том, что поступающие в организм питательные вещества, после пищеварительных превращений, используются как пластический материал. Энергия, образующаяся при этом восполняет энергозатраты организма. Синтез сложных специфичных для организма веществ из простых соединений, всасывающихся в кровь, называется ассимиляцией или анаболизмом. Распад веществ организма до конечных продуктов, сопровождающийся выделением энергии называется диссимиляцией или катаболизмом. Эти процессы неразрывно связаны. Ассимиляция обеспечивает аккумуляцию энергии, а энергия выделяющаяся при диссимиляции необходима для синтеза веществ. Анаболизм и катаболизм объединены в единый процесс с помощью АТФ и НАДФ. Посредством их энергия, образующаяся в результате диссимиляции, передается для процессов ассимиляции.

Белки в основном являются пластическим материалом. Они входят в состав клеточных мембран, органелл. Белковые молекулы постоянно обновляются. Но это обновление происходит не только за счет белков пищи, но и посредством реутилизации собственных белков. Однако из 20 аминокислот, образующих белки, 10 являются незаменимыми. Т.е. они не могут образовываться в организме. Конечными продуктами распада белков являются такие азотсодержащие соединения, как мочевина, мочевая кислота, креатинин. Поэтому состояние белкового обмена можно оценить по азотистому балансу. Это соотношение количества азота поступающего с белками пищи и выделенного из организма с азотсодержащими продуктами обмена. В 100 г белке содержится около 16 г азота. Следовательно выделение 1 г азота свидетельствует о распаде в организме 6,25 г белка. Если количество выделяемого азота равно количеству поглощенного организмом имеет место азотистое равновесие. Если поступившего азота больше, чем выделенного, это называется положительным азотистым балансом. В организме происходит задержка или ретенция азота. Положительный азотистый баланс наблюдается при росте организма, при выздоровлении после тяжелых заболевания и после длительного голодания. Когда количество азота, выделенного организмом больше, чем поступившего, имеет место отрицательный азотистый баланс. Его возникновение объясняется преимущественным распадом собственных белков организма. Он возникает при голодании, отсутствии в пище незаменимых аминокислот, нарушениях переваривания и всасывания белка, тяжелых заболеваниях. Количество белка, которое полностью обеспечивает потребности организма называется белковым оптимумом. Минимальное, обеспечивающее лишь сохранение азотистого баланса – белковым минимумом. ВОЗ рекомендует потребление белка не менее 0,75 г на кг веса в сутки. Энергетическая роль белков относительно небольшая.

Жирами организма являются триглицериды, фосфолипиды и стерины. Основная их роль энергетическая. При окислении липидов выделяется наибольшее количество энергии, поэтому около половины энергозатрат организма обеспечивается липидами. Они также являются аккумулятором энергии в организме, потому что откладываются в жировых депо и используются по мере необходимости. Жир депо составляют около 15% веса тела. Жиры имеют определенную пластическую роль, так как фосфолипиды, холестерин, жирные кислоты входят в состав клеточных мембран и органелл. Кроме того, они покрывают внутренние органы. Например околопочечный жир способствует фиксации почек и предохранению их от механических воздействий. Липиды являются и источниками эндогенной воды. При окислении 100 г жира образуется около 100 г воды. Особую функцию выполняет бурый жир, располагающийся вдоль крупных сосудов и между лопаток. Содержащийся в его жировых клетках полипептид, при охлаждении организма, тормозит ресинтез АТФ за счет липидов. В результате резко усиливается теплопродукция. Большое значение имеют незаменимые жирные кислоты – линолевая, линоленовая и арахидоновая. Без них невозможен синтез фосфолипидов клеток, образование простагландинов и т.д. При их отсутствии задерживается рост и развитие организма.

Углеводы в основном играют энергетическую роль, так как служат основным источником энергии для клеток. Например, энергетические потребности нейронов покрываются исключительно глюкозой. Они аккумулируются в виде гликогена в печени и мышцах. Углеводы имеют определенное пластическое значение, так как глюкоза необходима для образования нуклеотидов и синтеза некоторых аминокислот.

Белки – главные строители новых тканей и клеток, которые обеспечивают нормальное развитие как молодых (растущих) организмов, так и в более зрелом возрасте, когда процессы роста уже полностью приостановлены, но остается потребность в регенерации отживших клеток.

Потребность в белке возрастает пропорционально изнашиваемости наших тканей. Чем выше физическая нагрузка, тем больше больше белка необходимо для регенерации мышечной ткани.

Белки очень важны в питании человека, они являются главной составной частью клеток всех органов и тканей.

Следует усвоить, что наш организм практически лишен резервов белка и главной из его составляющих “незаменимых” аминокислот. По этому белки – незаменимый компонент ежедневного рациона.

Суточная потребность белка для человека массой в 60 кг составляет примерно 78 г в сутки при средней физической нагрузке, или 1,3 г на кг массы тела.

Продукты животного происхождения (мясо и рыба, молоко и т.д.) богаче незаменимыми аминокислотами, чем растительные (бобовые, крупы, овощи и т.д.). Большая половина всех поступающих с пищей белков должна приходится на долю белков животного происхождения.

Оптимальный аминокислотный состав белков нашего рациона достигается только при правильном соотношении всех видов белков. Некоторые готовые блюда содержат оптимальное количество белков животного и растительного происхождения, например, рыба с различными крупяными и овощными гарнирами, хлеб с молоком и т.д..

АЗОТИСТОЕ РАВНОВЕСИЕ, такое состояние обмена веществ организма, при котором количество азота, принятое с пищей за сутки, равняется количеству N в выделениях (моче и кале; пот принимается во внимание лишь в случае значительного потоотделения) за тот же период времени. Хотя N пищи, а следовательно, и выделений, не всегда является исключительно белковым N, однако, часто говорят, пренебрегая нек-рой неточностью, о белковом равновесии, вместо азотистого. А. р. наступает, как впервые (в 1857 г.) показал К. Фойт (Voit) на собаках, при даче взрослым животным в течение ряда (4—7) дней одинакового по содержанию N количества мяса. Позднейшими исследованиями установлено, что и другие взрослые животные и человек точно также приходят в состояние А. р. в течение нескольких дней при постоянстве содержания белков в суточном рационе. Высший предел содержания белков в пище, при к-ром возможно

A.  р., определяется способностью пищеварительного аппарата перерабатывать и усваивать белки: этот предел выше у плотоядных, ниже—у травоядных, всеядных и человека. Низшая граница в общем б. или м. близка к тому количеству белка, к-рое разлагается при установившемся голодании данного организма, и колеблется в зависимости от упитанности его и от состава пищи.

87 Всасывание веществ в различных отделах пищеварительного тракта, механизм.

Всасывание жизненно- необходимых веществ в различных отделах пищеварительного тракта.

Всасывание происходит на всем протяжении пищеварительного тракта, но интенсивность его в разных отделах различна. В полости рта всасывание практчески отсутствует вследствие кратковременного пребывания в ней веществ и отсутствия мономерных (простых) продуктов гидролиза. Однако, слизистая оболочка полости рта проницаема для натрия, калия, некоторых аминокислот, алкоголя, некоторых лекарственных веществ.

В желудке интенсивность всасывания также невелика. Здесь всасывается вода и растворенные в ней минеральные соли, кроме того в желудке всасываются слабые растворы алкоголя, глюкоза и в небольших количествах аминокислоты.

В двенадцатиперстной кишке интенсивность всасывания больше, чем в желудке, но и здесь оно относительно невелико. Основной процесс всасывания происходит в тонком кишечнике. Моторика тонкой кишки имеет большое значение в процессах всасывания, т. к. она не только способствует гидролизу веществ (за счет смены пристеночного слоя химуса), но и всасыванию его продуктов. В процессе всасывания в тонкой кишке особое значение имеют сокращения ворсинок. Стимуляторами сокращения ворсинок являются продукты гидролиза питательных веществ (пептиды, аминокислоты, глюкоза, экстрактивные вещества пищи), а также некоторые компоненты секретов пищеварительных желез, например, желчные кислоты. Гуморальные факторы также усиливают движения ворсинок, например, гормон вилликинин, который образуется в слизистой оболочке двенадцатиперстной кишки и в тощей кишке.

Всасывание в толстой кишке в нормальных условиях незначительно. Здесь происходит в основном всасывание воды и формирование каловых масс, В небольших количествах в толстой кишке могут всасываться глюкоза, аминокислоты, а также другие легко всасывающиеся вещества. На этом основании применяют питательные клизмы, т. е. введение легкоусваивающихся питательных веществ в прямую кишку.

Белки после гидролиза до аминокислот всасываются в кишечнике. Всасывание различных аминокислот в разных отделах тонкой кишки происходит с различной скоростью. Всасывание аминокислот из полости кишки осуществляется активно с участием переносчика и с затратой энергии . Затем аминокислоты по механизму облегченной диффузии транспортируются в межклеточную жидкость. Всосавшиеся в кровь аминокислоты попадают по системе воротной вены в печень, где подвергаются различным превращениям. Значительная часть аминокислот используется для синтеза белка. Разнесенные кровотоком по всему организму аминокислоты служат исходным материалом для построения различных тканевых белков, гормонов, ферментов, гемоглобина и других веществ белковой природы. Некоторая часть аминокислот используется как источник энергии.

Интенсивность всасывания аминокислот зависит от возраста (более интенсивно оно в молодом возрасте), от уровня белкового обмена в организме, от содержания в крови свободных аминокислот, от нервных и гуморальных влияний.

Углеводы всасываются в основном в тонкой кишке в виде моносахаридов. С наибольшей скоростью всасываются гексозы (глюкоза, галактоза и др.), пентозы всасываются медленнее. Всасывание глюкозы и галактозы является результатом их активного транспорта через мембраны кишечных стенок . Транспорт глюкозы и других моносахаридов активируется транспортом ионов натрия через мембраны.

Всасывание разных моносахаридов в различных отделах тонкой кишки происходит с различной скоростью и зависит от гидролиза сахаров, концентрации образовавшихся мономеров, от особенностей транспортных систем кишечных эпителиоцитов.

В регуляции всасывания углеводов в тонкой кишке участвуют различные факторы, особенно железы внутренней секреции. Всасывание глюкозы усиливается гормонами надпочечников, гипофиза, щитовидной и поджелудочной желез. Всосавшиеся в кишечнике моносахариды поступают в печень. Здесь значительная их часть задерживается и превращается в гликоген. Часть глюкозы попадает в общий кровоток и разносится по организму и используется как источник энергии. Некоторая часть глюкозы превращается в триглицериды и откладывается в жировых депо (органах накопления жиров – печень, подкожный жировой слой и т. п.). Под действием панкреатической липазы в полости тонкой кишки из сложных жиров образуются диглицериды, а затем моноглицериды и жирные кислоты. Кишечная липаза завершает гидролиз липидов. Моноглицериды и жирные кислоты с участием солей желчных кислот переходят в кишечные эпителиоциты через мембраны с помощью активного транспорта. В кишечных эпителиоцитах происходит распад сложных жиров. Из триглицеридов, холестерина, фосфолипидов и глобулинов образуются хиломикроны — мельчайшие жировые частицы, заключенные в липопротеиновую оболочку. Хиломикроны покидают эпителиоциты через мембраны, переходят в соединительно-тканные пространства ворсинок, оттуда они с помощью сокращений ворсинки переходят в ее центральный лимфатический сосуд, таким образом, основное количество жира всасывается в лимфу. В нормальных условиях в кровь поступает небольшое количество жира.

Парасимпатические влияния усиливают, а симпатические — замедляют всасывание жиров. Усиливают всасывание жиров гормоны коры надпочечников, щитовидной железы и гипофиза, а также гормоны двенадцатиперстной кишки — секретин и холецистокинин - панкреозимин.

Жиры, всосавшиеся в лимфу и кровь, поступают в общий кровоток. Основное количество липидов откладывается в жировых депо, из которых жиры используются для энергетических целей.

Желудочно-кишечный тракт принимает активное участие в водно-солевом обмене организма. Вода поступает в желудочно-кишечный тракт в составе пищи и жидкостей, секретов пищеварительных желез. Основное количество воды всасывается в кровь, небольшое количество — в лимфу. Начинается всасывание воды в желудке, но наиболее интенсивно оно происходит в тонкой кишке. Активно всасываемые растворенные вещества эпителиоцитами “тянут” за собой воду. Решающая роль в переносе воды принадлежит ионам натрия и хлора. Поэтому все факторы, влияющие на транспорт этих ионов, влияют и на всасывание воды. Всасывание воды сопряжено с транспортом сахаров и аминокислот. Выключение из пищеварения желчи замедляет всасывание воды из тонкой кишки. Торможение центральной нервной системы (например, во время сна) замедляет всасывание воды.

Натрий интенсивно всасывается в тонком кишечнике. Ионы натрия переносятся из полости тонкой кишки в кровь через кишечные эпителиоциты и по межклеточным каналам. Поступление ионов натрия в эпителиоцит происходит пассивно (без затраты энергии) за счет разности концентраций. Из эпителиоцитов через мембраны ионы натрия активно транспортируются в межклеточную жидкость, кровь и лимфу.

В тонкой кишке перенос ионов натрия и хлора просходит одновременно и по одинаковым принципам, в толстой кишке идет обмен всасывающихся ионов натрия на ионы калия, При снижении содержания в организме натрия его всасывание в кишечнике резко увеличивается. Всасывание ионов натрия усиливают гормоны гипофиза и надпочечников, угнетают — гастрин, секретин и холецистокинин-панкреозимин.

Всасывание ионов калия происходит в основном в тонкой кишке. Всасывание ионов хлора происходит в желудке, а наиболее активно в подвздошной кишке.

Из всасываемых в кишечнике двухвалентных катионов наибольшее значение имеют ионы кальция, магния, цинка, меди и железа. Кальций всасывается по всей длине желудочно-кишечного тракта, однако наиболее интенсивное его всасывание происходит в двенадцатиперстной кишке и начальном отделе тонкой кишки. В этом же отделе кишечника всасываются ионы магния, цинка и железа. Всасывание меди происходит преимущественно в желудке. На всасывание кальция стимулирующее влияние оказывает желчь.

Растворимые в воде витамины могут всасываться путем диффузии (витамин С, рибофлавин). Витамин B2 всасывается в подвздошной кишке. Всасывание жирорастворимых витаминов (A, D, Е, К) тесно сопряжено с всасыванием жиров.