Химический состав организма человека и его возрастные особенности. Содержание воды, углеводов, липидов, белков и минеральных веществ в организме. Влияние физической тренировки на химический состав органов и тканей.
В организме человека обнаруживают не менее 60 химических элементов. Все элементы в зависимости подразделяют на три группы: 1. Основные: C, O, H, N – до 98%; 2. Макроэлементы: содержится в количествах >0,001% P, S, Ca, Na, K, Cl.;3. Микроэлементы: <0,001%: Cu, Fe, Co, B, Zn, Si, Mo. Организм: 1. H2O (60-65%), 2. Сухой остаток: органические (углеводы 1,5-2% , липиды 12-15%, белки 18-20%); минеральные 3-5% (соли: карбонаты, фосфаты, хлориды, сульфаты и др.; кислоты: HCl; ионы: K+, Na+, Ca++, HCO3,). Химический состав организма изменяется в зависимости от возраста и занятие спорта. В растущем организме больше воды и меньше УБЖ минеральных веществ. В пожилом возрасте содержание воды уменьшается, снижается содержание белков, может увеличивается содержание жиров. При скоростно-силовых нагрузках в организме более значительно увеличивается содержание белков, креатин фосфата, ферментов анаэробного энергообеспечения, меньше накапливаются углеводы в мышцах и печени. При нагрузках на выносливость, более значительно увеличивается содержание углеводов в мышцах и печени. В меньшей степени увеличивается содержание белков. Лучше развиты системы ферментов аэробного обеспечения.
Понятие об обмене веществ и энергии в организме. Ассимиляция и диссимиляция, их взаимосвязь и соотношение в зависимости от функционального состояния организма и его возраста.
Обмен веществ – это строго упорядоченная система биохимических процессов ассимиляции и диссимиляции, необходимых для нормальной жизнедеятельности организма. Ассимиляция – это совокупность биохимических процессов синтеза веществ и накопление энергии в клетках. Диссимиляция – это совокупность биохимических процессов распада веществ и освобождение энергии в клетках. Интенсивность обмена веществ наиболее высокая на ранних этапах развития в растущем организме. С возрастом постепенно снижается. Значительно понижается у людей престарелого возраста. В растущем организме преобладают ассимиляции необходимые для нормального роста и развития организма. У взрослого человека в возрасте 20-30 лет ассимиляция и диссимиляция уравновешены. В пожилом организме начинают проявляться процессы преобладания диссимиляции (особенно по белкам и азот содержащим вещества). У спортсменов в покое ассимиляция и диссимиляция уравновешены. При физических нагрузках преобладают процессы диссимиляции. В периоде отдыха преобладают процессы ассимиляции с постепенным выравниваем к состоянию равновесия.
Понятие об активной реакции среды, водородном показателе и его значениях в биологических жидкостях (крови, моче, слюне, желудочном и кишечном соках).
Под активной реакции среды понимают способность водных растворах влиять на химические и биологические свойства веществ в зависимости от концентрации ионов [H+], [OH-]. Другие ионы на активную реакцию среды не влияют. Различают три вида реакции среды: 1. Нейтральная [H+]=[OH-], pH=7,0; 2. Кислая среда [H+]>[OH-], pH<7,0; 3. Щелочная среда [H+]<[OH-], pH>7,0.
Активная реакция среды отражается в значениях водородного показателя pH=-lg[H+].
pHводы=-lg[10-7]=7,0
Величины pH в биологических жидкостях: слюна – рН=6,8 (близкая к нейтральной).; желудочный сок – pH=1,5-2 (кислая).; кишечный сок – pH=7,9-9 (щелочная).; кровь – pH=7,4 (слабо щелочная).; моча – pH=5,5.
Понятие о буферных системах крови, их состав, названия и механизм действия.
Буферные системы – это двухкомпонентные химические системы обеспечивающие постоянство pH и активной реакции среды. При добавлении к буферному раствору сильной кислоты или щёлочи, один компонент нейтрализует избыток ионов H+, другой компонент – избыток ионов OH. Сохранение стабильности pH обеспечивает стабильность биохимических процессов в клетках. Мы более чувствительны к изменению pH среды – ферменты, которые являются катализаторами химических процессов. Буферные системы препятствуют снижению рН.
Основными буферными системами в организме являются: бикарбонатная – H2CO3+NaHCO3; фосфатная – NaH2PO4+Na2HPO4; ацетатная – CH3COOH+CH3COONA; аммонийная – NH4Cl+NH4OH; белковая – белок-кислота+белок-соль. Молекулы белков содержат аминокислоты, в составе которых имеются свободные амина группы и карбоксильные группы.
Пример буферного действия:
