Углеводный обмен.
До 60 % энергии в организме человека удовлетворяется за счет углеводов. Энергообмен мозга осуществляется глюкозой. Они входят в состав сложных клеточных структур. Углеводы делятся на простые и сложные. Сложные углеводы в ЖКТ расщепляются на простые – моносахариды, из кишечника поступают в кровь. В организм поступают с пищей (хлеб, фрукты, овощи) и откладываются в виде гликогена в печени, мышцах. Количество гликогена у взрослого человека около 400 грамм, его запасы быстро истощаются. Процесс образования и накопления гликогенов регулируются гормоном поджелудочной железы – инсулином. А процесс расщепления гликогена до глюкозы происходит под влиянием другого гормона поджелудочной железы – глюкогона. Содержание глюкозы в крови и запасы гликогена регулируются ЦНС, в частности симпатической нервной системой, она усиливает расщепление гликогена в печени и мышцах. Ускоряет окислительные процессы в клетках. Углеводный обмен также регулируется гормонами надпочечников, средней долей гипофиза, щитовидной железой. В сутки потребность углеводов составляет около 500 грамм, но может меняться от потребностей организма. Учитывая, что процессы обмена БЖУ взаимосвязаны, имеют общие промежуточные вещества – ацетилкоэнзим А. При его помощи в результате окисления высвобождается около 70 % энергии. Конечный продукт обмена веществ – простые соединения. Азот выделяется в виде мочевины и аммиака, углерод в виде СО2, водород в виде Н2О.
Липидный обмен.
Липиды – сложные органические вещества, состоят из глицирина и жирных кислот (нейтральные жиры) лецитин, холестерин. В состав липоидов входят многоатомные спирты, фосфаты, азотистые соединения. Липиды входят в состав клеточных мембран, являются источником образования стероидных гормонов (холестерин). Часть жира накапливается в клетках жировой ткани и составляет 10-30 % массы тела, а при нарушении обмена веществ их больше. При окислении жира энергии в 2 раза больше, чем белки и углеводы.
1 Гр жира - 9,3 Ккал. В сутки 70-80 г жира.
Жиры растворяют и выводят из организма незаменимые жирные кислоты (линоливая, линоленовая, арахидиновая),они входят в группу витаминов A, D, E, K. При увеличении поступлении в организм белков и углеводов они превращаются в жир. Регулируют липидный обмен ЦНС и железы внутренней секреции (половые, щитновидная, гипофиз, надпочечники).
Образование и расход энергии.
Жизнедеятельность организма поддерживается благодаря постоянному поступлению энергии в процессе поступления сложных органических веществ. В этом участвует цикл Кребса. Накопление энергии проходит в высокоэнергетические фосфатных связях АТФ – аденозинтрифостфата. АТФ переносит энергию, в те места где она необходима. При распаде АТФ – энергия превращается в механическую, химическую, осматическую и электрическую работу.
Энергия используется для поддерживания внутреннего состояния, синтез, обновление и строение клеток, сокращение мышц, проведение нервных импульсов.
Энергетический обмен живого организма состоит из основного обмена и рабочей прибавки.
Количество энергии расходуемой организмом в состоянии покоя и натощак – основной обмен.
Рабочая прибавка – получение энергетического обмена выше основного (прием пищи, повышение и понижение t , мышечная работа). Основной обмен нарушается при заболевании эндокринных желез. При гиперфункции щитовидной железы повышается до 150 % от нормы.
Витамины – это органические вещества, биологически активные, выполняющие регуляторную функцию. Не синтезируются в организме или синтезируются недостаточно, должны поступать с пищей.
Функции витаминов:
Регулируют все виды обмена веществ.
Участвуют в клеточном дыхании.
Участвуют в синтезе жирных кислот, гормонов, нуклеиновых кислот.
Участвует в обмене кальция и фосфора.
Участвует в процессах свертывания крови.
Регулируют окислительно-восстановительные реакции.
Классификация витаминов:
Жирорастворимые (ADEK)
Водорастворимые (BCP)
Витамины поступают в организм с продуктами растительного и живого происхождения. В пищевых продуктах могут находиться в активной и неактивной форме (провитамины). Ряд витаминов синтезируется в организме микрофлорой толстого кишечника (B12, К).
Жирорастворимые витамины находятся в продуктах животного происхождения, растительные масла, зеленые листья овощей. Источником водорастворимых витаминов являются растительные продукты (зерновые, бобовые, овощи, фрукты, ягоды). Депо витаминов – печень. Различают признаки – гиповитаминоза – снижение поступления витаминов с пищей, а при их отсутствии наступает – авитаминоз.
Терморегуляция. Живой организм непрерывно расходует на поддержание основного обмена и совершаемую работу определенное количество энергии, её источником служат питательные вещества. В процессе окисления БЖУ превращаются в различные виды кинетической энергии – механическую, химическую, электрическую и тепловую. Каким бы преобразованиям не подвергалась энергия в организме, в конечном итоге она превращается в тепловую. Таким образом, температура тела является показателем метаболизма в организме.
Различают 3 вида организмов:
Гомойотермные (эндотермные, внутреннее тепло) – человек и высшие животные поддерживают постоянную t тела независимо от t окружающей среды.
Пойкилотермные (экзотермные, наружное тепло) – Беспозвоночные и низшие (животные, змеи, ящерицы, микроорганизмы).
Отсутствуют механизмы поддержания температуры тела, и зависят от температуры окружающей среды. Обладают гипобиозом и анабиозом (обмен веществ понижается, энерготраты понижаются)
Гетеротермные животные – обладают переходными формами температурных реакций (летучие мыши, грызуны, мелкие птицы).
Температуру тела обычно определяют в подмышечной области, паховом сгибе, прямой кишке, полости рта и влагалища. В норме t тела (изотермия) относительно постоянна и колеблется от 36-37. Самая низкая утром, максимальная с 16 до 19 часов вечера. Температура тела зависит от двух основных факторов:
Теплопродукции (химическая терморегуляция во всех тканях, но больше в печени и мышцах)
Теплоотдачи (теплоизлучении - радиация, теплопроведении - конвекция и испарении - потоотделение).
У человека устойчивый баланс между теплопродукцией и теплоотдачей, это обеспечивается совокупностью всех физиологических процессов. При чрезмерно низкой или очень высокой температуры среды, защитные терморегуляционные механизмы оказываются недостаточными и температура тела начинает резко падать или повышаться. В первом случае развивается гипотермия ( температура ниже 35 градусов), во втором – гипертермия (температура выше 37 градусов). От гипертермии следует отличать лихорадку. Лихорадка – это защитная реакция организма, проявляется повышением температуры тела на вредные агенты (микробы, вирусы, продукты распада тканей).
Адаптация. Жизнь – это адаптация организма, к постоянно изменяющимся условиям среды. В ответ на воздействие внешней среды развивается адаптационно-приспособительные механизмы. У человека адаптация выступает как свойство организма, которое обеспечивается автоматизированными саморегулирующимися системами – сердечнососудистой, дыхательной, выделительной и другими. В каждой из этих систем можно выделить несколько уровней адаптации – от субклеточного до органного. Все они повышают жизнестойкость, устойчивость системы к факторам среды.
Врожденные (неспецифические) механизмы защиты:
Безусловные защитные рефлексы: устраняют раздражения которые могут привести к повреждению. Болевое раздражение конечности вызывает отдергивание руки, рефлексы пищеварительного аппарата – при интоксикации усиливается секреторно-перестальтическая деятельность кишечника (рвота, диарея), защитные дыхательные рефлексы ( кашель, чихание).
Барьерные механизмы защиты – кожа, слизистые оболочки, л/у , слюна, температура реакции организма обезвреживает чужеродные тела за счет механических и физико-химических воздействий.
Иммунитет – невосприимчивость, способность организма защищать собственную целостность. Самый мощный механизм – фагоцитоз (пожирать).
Жидкие среды организма: вода, кровь, спинномозговая жидкость, синовиальная водянистая влага и тканевая жидкость, омывает клеточные элементы и принимают непосредственное участие в процессах метаболизма – образуют внутреннюю среду организма. Термин “Внутренняя среда” или “Внутреннее море” был предложен французским физиологом К.Бернаром. Вода является основой всех жидких сред организма. Около 60 % массы тела взрослого человека ( у муж. – 61 % , у женщ. – 54 %) приходится на долю воды. У новорожденных детей вода достигает 77 % , в старческом возрасте снижается до 55%.
Биологические функции воды: входит в состав всех тканей – в крови её около 81%, в мышцах – 75 % , в костях 20%. Вода связанна в организме в основном с соединительной тканью.
-вода - универсальный растворитель органических и неорганических веществ, поступающих с пищей и среда для химических реакции. В жидкой среде происходит переваривание пищи и всасывание в кровь питательных веществ.
-вода – фактор обеспечивающий постоянство внутренний среды организма. Благодаря высокой теплоемкости и теплопроводности вода участвует в терморегуляции способствует теплоотдаче (потоотделение, испарение, тепловая отдышка, мочеотделение).
-вода – участник метаболических реакций. Стабилизирует структуру внутреклеточных образований, клеток, тканей и органов, обеспечивает опорные функции, сохраняя тургор, форму, положение.
- с помощью воды выводятся токсические продукты метаболизма.
Источники воды и пути выделения из организма.
В сутки взрослый человек употребляет около 2,5 литров воды. Из них 1,2 её – питьевая вода, чай, напитки; один литр – поступает с пищей – супы, бульоны, овощи; 0.3 литра образуется в организме в результате метаболизма БЖУ (эндогенная вода), столько же воды выводится из организма. В полость пищеварительного тракта в сутки выделяется 1,5 литра слюны, 2,5 литра желудочного сока, 0.7 литра сока поджелудочной железы, 3 литра кишечных соков, и 0.5 литра желчи. Около 1,5 литра выделяется почками в виде мочи; 0,5 литра с потом через кожу, около 1 литра – с выдыхаемым воздухом, 0,3 литра – через кишечник с калом. Регулируются эти процессы водно-солевым обменом.
Виды воды в организме – различают 3 вида – свободная, связанная и конституционная.
Свободная вода – составляет основу внеклеточной и внутриклеточной жидкости. В ней растворено основное количество неорганический и органических веществ.
Связанная вода – удерживается ионами в виде гидратной оболочки, белками крови и тканей “Воды набухания”.
Конституционная вода (внутремолекулярная) – входит в состав молекул БЖУ и освобождается при их окислении.
Церебросинальная жидкость (спинномозговая) – вырабатывается сосудистыми сплетениями желудочков мозга ( I, II, III, IV), мягкой мозговой оболочкой и специальными нервными элементами. Оттекает в венозные синусы твердой мозговой оболочки.
Состав церебросинальной жидкости: бесцветная, прозрачная жидкость; суточное количество около 600 мл, плотность – 1,002-1,008, pH – 7,35 – 7,8. Состоит из 90% воды, 10% - сухой остаток – органические вещества: белки, глюкоза, аминокислоты, гормоны, ферменты. Неорганические вещества: ионы натрия,хлора.