Центр терморегуляції

Центр тепловіддачі

(фізичної терморегуляції)

Центр теплопродукції

(хімічної терморегуляції)

Локалізується в передньому гіпоталамусі

Локалізується в задньому гіпоталамусі

Регулюють процеси віддачі тепла організмом через зміну

Регулюють процеси утворення тепла організмом через зміну

Скоротливого термогенезу

Не скоротливого термогенезу

Тонусу судин шкіри, кровотоку в шкірі, температури шкіри, зміна віддачі тепла шляхом радіації, конвекції, проведення.

Діяльності потових залоз, вологість шкіри, зміна випаровування

Терморегуля-торний тонус

Роз’єднання процесів окиснення та фосфорилюванння

Довільні рухи

М’язове тремтіння

Зміна тепловіддачі

Забезпечення ізотермії

Зміна теплопродукції

Регуляція температури тіла при різній температурі навколишнього середовища.

При кімнатній температурі організм оголеної людини 60% тепла віддає шляхом радіації, 12-15% - шляхом конвекції, 20% - шляхом випаровування та 3-5% – шляхом проведення.

При необхідності пристосовуватися до змін температури оточуючого середовища, механізми регуляції, в першу чергу, змінюють процеси віддачі тепла (фізичну терморегуляцію), якщо цього недостатньо, вмикаються (змінюються) процеси вироблення тепла (хімічна терморегуляція).

Для віддачі тепла шляхом радіації, конвекції та проведення має буте градієнт температури шкіри та оточуючого середовища. Тому під час високої зовнішньої температури (37 °С та вище) віддача тепла цими шляхами стає неможливою. В таких умовах тепловіддача відбувається тільки шляхом випаровування з поверхні шкіри та дихальних шляхів.

Таким чином, тепло (первинне та вторинне) утворюється у внутрішніх органах та скелетних м’язах (переважно) під час окисного фосфорилювання та виконання специфічних функцій. Видаляється тепло з організма переважно з поверхні шкіри. Передача тепла в межах організму від місця утворення до місця виділення відбувається за посередництвом крові. Під час збільшення кровопостачання шкіри зростає не лише її температура а й теплопровідність.

Тому, при необхідності збільшити віддачу тепла (жарко) організмом, механізми регуляції збільшують:

1. Кровотік в шкірі, розширюються судини, тому відбувається підвищення температури шкіри і підсилення віддачі тепла шляхом радіації (бо росте абсолютна температура шкіри);

конвекції (бо росте градієнт температури шкіри та повітря);

проведення (бо росте градієнт температури шкіри та твердих тіл, з якими контактує тіло).

2. Інтенсивність потовиділення, тому відбувається збільшення вологості шкіри і збільшення віддачі тепла шляхом випаровування.

Під час адаптації до високої навколишньої температури віддача тепла збільшується, завдяки розширенню судин шкіри та посилення потовиділення. Вироблення тепла в організми в умовах адаптації до високої температури визначається не дією регуляторних механізмів, а кількістю енергії, яка необхідна для підтримання життєдіяльності організму (ОО) та виконання ним роботи (РО).

При необхідності зменшити віддачу тепла (холодно) організмом:

- механізми регуляції звужують судини шкіри;

- відбувається зниження її температури; зменшення потовиділення;

- зменшення вологості шкіри.

Під час адаптації до низької навколишньої температури послідовність така:

1. Безумовно-рефлекторно звужуються судини шкіри та зменшується потовиділення і зменшуються процесів віддачі тепла.

2. Активація процеси утворення тепла:

2.1. Активується скоротливий термогенез:

- терморегуляторний тонус;

- м’язеве тремтіння;

- довільні рухи.

2.2. Якщо вищеперерахованих механізмів недостатньо, то для підтримання ізотермії активується нескоротливий термогенез.

Значну роль в процесах адаптації до зміни зовнішньої температури відіграють реакції поведінки (цілеспрямованої дії), які полягають в:

- зміні характеру одягу - це вплив на теплоізоляцію організму та процеси віддачі тепла;

- зміни швидкості руху повітря в приміщені (винтелятори, протяги), зміна процесів віддачі тепла шляхом конвекцї та випаровування;

- зміна інтенсивності довільної рухової активності.

-обмін речовин і теплоутворення.

ОБМІН РЕЧОВИН

1. Біологічне значення та обмін у людському організмі:

• білків;

• вуглеводів;

• жирів;

• води і солей

2. Вітаміни, значення для організму

3. Принципи складання харчового раціону.

Обмін білків.

Білки – це складні високомолекулярні сполуки, до складу яких входять C, H, N.

Поступають в організм білки з їжею, в травному тракті під дією протеаз розщеплюються до аминокислот.

АК всмоктуються в тонкому кишечнику в кров і транспортуються до клітин, де синтезуються

білки, що мають видову специфічність.

Види амінокислот:

• замінні (їх 12), можуть синтезуватися в організмі;

• незамінні (їх 8) – аргін, лейцин, лізін та інші, не синтезуються в організмі і повинні надходти з їжею.

Види білків:

• повноцінні – білки, які мають повний набір незамінних амінокислот, це білки тваринного походження (яйця, м’ясо)

• неповноціні не мають всіх незамінних амінокислот, це білки рослинного походження

Значення білків:

Пластична роль:

більшість білків в організмі відновлюється через 80 днів, білки сироватки крові і печінки через 10 днів, м’язів – 180 днів, тощо..

• Білки входять до складу ферментів.

• Підтримують онкотичний тиск, регулюючи обмін води в організмі.

• Фібриноген зумовлює згортання крові.

• Гемоглобін транспортує О₂ і СО_2.

• Утворюють буферну систему крові.

• Білки входять до складу імуноглобулінів, що захищають організм від інфекції.

• Входять до складу нуклеїнових кислот, зумовлюють передачу спадкової інформації.

• Спеціфічні білки входять до складу мембрани, клітини і виконують функцію медіаторів, БАР.

Єнергетична роль білків

Потреба в білках

Важливою є не тільки біологічна цінність білка, але і їх кількість. При недостатньому надходженні білків затримується розумовий розвиток, ріст дітей, зменшується опорність організму до інфекцій, знижується працездатність. Кількість білка, що потрібна організму залежить від віку, статі, фізіологічного стану.

Білковий мінімум – це 25 – 35 г за добу,

Біологічній оптимум – 1г (на кг маси, що ≈ 100 г за добу)

Для грудної дитини 3 – 3.5 г на 1 кг маси

Для людей, що займаються фізичною працею, вагітних ця норма збільшується до 130 -140 г на добу

Кінцевими продуктами розщеплення білків є сечовина, сечова кислота, креатинін.

Особливість білкового обміну в тому, що в організмі відсутнє депо білку, а весь білок входить до складу клітки, тканин, рідин.

Тому, якщо надходження білка буде нерегулярним, або припиниться, то всі потреби пластичного обміну будуть задовольнятися за рахунок ендогенних білків, що може призвести до білкового голодування і виснаження організму.

Якщо з їжею буде надходити більше білків, то надлишки амінокислот будуть перетворюватись на глікоген або жир.

В зв’язку з тим, що кінцевим продуктом всіх білкових перетворень є азот, то зручніше проводити розрахунки не білкового, а азотистого балансу.

Баланс азоту.

Про кількість білка, що розпався в організмі, можна зробити висновок за кількістю виведеного з організму азоту в сечі.

Розрізняють 3 види азотистого балансу:

1. Азотиста рівновага – це стан, при якому кількість виведеного азоту дорівнює кількості азоту, що надійшов. Азотиста рівновага спостерігається у дорослої людини.

2. Позитивний азотистий баланс – це стан, при якому кількість азоту, що надходить, переважає над кількістю виведеного азоту. Позитивний азотистий баланс – це нормальний стан для організму, що росте. Діти потребують більшої кількості білка для процесів росту, нормального фізичного і розумового розвитку. Позитивний азотистий баланс спостерігається в нормі у вагітних жінок, а також у спортсменів, в яких іде ріст м’язової маси (культуристи). Цей стан характерний також для людей у період одужання після важких інфекційних захворювань або після тривалого голодування, коли білок витрачається на відновлення тканин.

3. Негативний азотистий баланс – це стан, при якому кількість виведеного азоту переважає над кількістю азоту, що надходить в організм. Він розвивається при білковому голодуванні, коли кількість білка на добу становить нижче 30 г. Для цього може призводити надходження в організм неповноцінних, в основному рослинних білків, а також розпад власних тканин, який спостерігається у виснажених людей.

Білковий оптимум

це та кількість спожитого добового білка, що забезпечує не тільки азотисту рівновагу, а й високу працездатність, відмінне самопочуття, високі захисні сили організму, а для дітей – нормальний фізичний розвиток. Це становить 100 г білка.

ОБМІН ВУГЛЕВОДІВ.

Розрізняють складні і прості вуглеводи. До складних належать полісахариди (крохмаль та глікоген) і дисахариди (молочний, буряковий, тростинний цукор), а до простих – моносахариди (глюкоза, фруктоза, галактоза). Вуглеводи надходять в організм з їжею у вигляді полісахаридів і дисахаридів. У шлунково-кишковому тракті вони розщеплюються амілазами до моносахаридів, які всмоктуються в кров.

Функції вуглеводів:

1.Пластична роль – вуглеводи входять до склад структур клітин;

2.Енергетична роль

Глюкоза окислюється до вуглекислого газу і води зі звільненням енергії.

При згоранні 1 г вуглеводів виділяється 4,1 ккал енергії.

Людина отримує найбільше енергії за рахунок вуглеводів, оскільки ми споживаємо їх більше, мінімальна кількість 100-150 г, а вживаємо (300-400 г на добу). Нейрони ж мозку працюють виключно на енергії глюкози, використовують 12% глюкози, що надходить в організм, кишки – 9%, м’язи – 7%, нирки – 5%.

Глюкоза із кишок надходить у кров, норма цукру крові становить 4,44 – 6,66 ммоль/л.

Стан, коли цей рівень опускається нижче 4,44 ммоль/л, називається гіпоглікемією,

а підвищення понад 6,66 ммоль/л – гіперглікемією.

При гіпоглікемії (рівень глюкози становить 2,8 ммоль/л) порушуються в першу чергу функції нервових клітин, аж до втрати свідомості і судом.

При надходженні в організм надмірної кількості цукру його рівень в крові різко підвищується і розвивається аліментарна, харчова, гіперглікемія. Але нирки починають швидко виводити надмірний цукор, в сечі з’являється глюкоза – глюкозурія, рівень глюкози в крові швидко нормалізується.

Моносахариди, що всмоктилися в кишечнику, з рухом крові потрапляють у печінку і м’язи, де частина їх перетворюється в глікоген (глікогенез), глікоген є резервом вуглеводів, в організмі інших запасів вуглеводів немає. В середньому його відкладається до 350 г. При зниженні рівня цукру в крові (фізичне чи надмірне емоційне напруження глікоген розщеплюється до глюкози і надходить у кров (процес глікогенолізу), синтез гликогену стимулюється інсуліном – гормоном підшлункової залози. При цукровому діабеті утворення глікогену зменшується, а рівень цукру в крові підвищується і значна його кількість виводиться із сечею. Лікують цукровий діабет введенням інсуліну

ОБМІН ЖИРІВ

До жирів( ліпідів) належать нейтральні жири, що складаються із гліцерину і жирних кислот та ліпоіди (лецитин і холестерин).

Значення жирів:

1. пластична функція полягає в тому, що жир входить до складу оболонки і протоплазми клітин (3-4%). Загальна кількість жирів організмі становить 10-30% маси тіла. При порушенні жирового обміну кількість відкладеного жиру доходить до 50% ваги людини, більшість в жирових депо;

2. енергетична функція при окисленні 1 г жиру виділяється 9,3 ккал тепла. Це енергетична функція жиру. Бурий жир існує тільки для вироблення тепла;

3. захистна, утворює сальники, які захищають внутрінні органи від механічних пошкоджень;

4. підшкірна основа погано проводить тепло тому захищає організм від надмірних тепловтрат;

5. входить до складу шкірного сала, який захищає шкіру від висихання і набухання при контакті з водою;

6. жири є джерелом жиророзчинних вітамінів А, Д, Е, К.

7. жири це єдиний енергетичний ресурс, який відкладається про запас.

У травному тракті жири розщеплюються на гліцерин і жирні кислот.

При проходженні через клітини слизової оболонки кишечника з них синтезується жир, властивий даному організмові, який всмоктується в лімфу і в меншій кількості відразу в кров.

До складу жирів, спожитих людиною, входять :

• насичені жирні кислоти (пальмітинова, стеаринова)

• ненасичені жирні кислоти (ліноленова, лінолева, арахідонова, олеінова).

Білогічна цінність жирів визначається вмістом у них ненасичених жирних кислот, вони є незамінні жирні кислоти, не можуть синтезуватись в організмі. Біологічно цінні рослинні масла.

При недостатньому надходженні в організм ненасичених жирних кислот знижується пружність судинних стінок, підвищується їх проникність, швидше розвивається атеросклероз, можливий інфаркт міокарда і тромбоз.

Жир синтезується в організмі не тільки іх спожитого жиру, але й із білків і вуклеводів. Регулюють обмін жирів нервова та ендокринна системи.

Добова потреба жирів 70-90 г.