Экология человека. Учебное пособие

При инфаркте миокарда боль имеет характерную локализацию в верхнелевой части тела и за грудиной.

Относительная коронарная недостаточность –

это состояние, при котором коронарные сосуды не поражены патологическим процессом, но, даже предельно расширившись, не способны обеспечить миокард достаточным количеством крови.

Причины относительной коронарной недостаточности: резкое повышение нагрузки на миокард; анемии; гиперадреналинемия.

Пороки сердца – это заболевания сердца клапанного аппарата или дефекты мышцы сердца и магистральных сосудов, ведущие к нарушению внутрисердечной гемодинамики.

Гипертрофия миокарда – это явление приспособительное, направленное на выполнение повышенной работы без существенного повышения нагрузки на единицу мышечной массы миокарда. Это весьма совершенное приспособление. Гипертрофия сердца у спортсменов, например, дает возможность выполнять ему очень большую работу. В таком тренированном сердце наряду с гипертрофией изменяется и его нервная регуляция, что благоприятствует выполнению повышенной нагрузки. Но и при патологических процессах гипертрофия сердца дает возможность длительно компенсировать патологические изменения.

Гипертрофированное сердце отличается от нормального по ряду структурных, обменных и функциональных признаков. Увеличение массы сердца происходит за счет утолщения каждого мышечного волокна, что сопровождается изменением ряда внутриклеточных показателей.

При развитии гипертрофии миокарда в процесс обязательно вовлекается нервный аппарат сердца.

51

При оценке биологического значения гипертрофии сердечной мышцы следует подчеркнуть противоречивый характер этого явления. С одной стороны, это весьма совершенный приспособительный механизм, обеспечивающий длительное выполнение сердцем повышенной работы в нормальных и патологических условиях, а с другой стороны, в нем проявляются черты дальнейшего нарушения структуры и функции сердечной мышцы, которые создают условия для нарушения сократительной функции сердца.

Тема 9. Экологические аспекты питания: роль белков, жиров, углеводов, воды, витаминов, минеральных

веществ. Нарушение видов обмена веществ

Питание – употребление пищи и воды – физиологически жизненно необходимо, без этого невозможно длительное существование человека. С пищей мы получаем вещества, которые являются источниками жизненной энергии.

Белок человеческого тела имеет ряд особенностей. Он может быть синтезирован только из веществ (белков, аминокислот), получаемых с пищей. Если белка поступает недостаточно, заменить его не может ничто, и этот дефицит непрерывно сказывается на организме.

В процессе пищеварения все белки – животные и растительные, - поступающие в организм, расщепляются на аминокислоты, из которых в сложном процессе обмена живой организм создает (синтезирует) для себя свойственные только ему белковые вещества. Они идут для построения тканей и органов человеческого тела, а также участвуют в создании важнейших регуляторов жизни – ферментов, гормонов – без которых невозможна нормальная жизнедеятельность. При необходимости частично белок

52

может расходоваться на образование жиров и углеводов. Используется он также для образования антител – основного оружия биологической защиты организма – иммунитета.

Белки, поступающие с пищей, содержат более 20 аминокислот (незаменимые и заменимые). Незаменимые аминокислоты поступают только с пищей, в организме они не образуются. В наибольших количествах и наилучших сочетаниях незаменимые аминокислоты находятся в белках пищи животного происхождения (яйца, молоко, рыба, мясо). Заменимые аминокислоты содержатся в белках растительного происхождения (хлеб, крупы, бобовые).

Белки находятся в состоянии непрерывного обновления (примерно в течение 150 дней). Синтез роста, связанный с развитием организма в целом, заканчивается приблизительно к 25 годам, т.е. к моменту прекращения физиологического роста.

В рацион человека должны входить продукты как животного, так и растительного происхождения. Если организм человека не получает эти продукты, то могут быть нарушения белкового обмена, которые возникают в результате недостаточности поступления белков с пищей при полном или частичном (белковым) голодании, т.е. при алиментарной недостаточности.

Голод, хроническое недоедание, с которым постоянно сталкивается человечество на протяжении всей своей истории.

Выделяют следующие виды голодания: абсолютное голодание; полное голодание; неполное голодание; частичное голодание.

Абсолютное голодание – это полное прекращение поступления в организм пищи и воды (на 5-7 сутки наступает смерть).

Полное голодание – это полное отсутствие приема пищи при сохранении приема воды (на 60-70 сутки наступает смерть).

53

Эти формы голодания встречаются достаточно редко, они являются, как правило, следствием экстремальных ситуаций, в которые попадают люди.

Чаще всего бывает неполное или частичное голодание (организм может долгое время поддерживать свою жизнедеятельность в условиях недостаточного питания).

Неполное голодание – это состояние,

характеризующееся тем, что калорийность принимаемой пищи не покрывает всех энергетических затрат организма.

Частичное голодание – калорийность принимаемой пищи полностью покрывает энергетические затраты организма, однако, в составе пищи отсутствуют или имеются

внедостаточном количестве те или иные питательные вещества (белки, жиры, углеводы, витамины и минеральные вещества).

Хотя основную пластическую функцию в организме выполняют белки, частично «строительным материалом» служат также жиры и жироподобные вещества, входящие в состав клеток органов и тканей, а также углеводы, входящие

всостав многих гормонов, ферментов, протромбина. Кроме того, необходим целый ряд химических веществ.

Пластические материалы, получаемые из пищи, создают материальную основу для жизни организма, но только при наличии воды.

Организм взрослого человека содержит 60% воды. Человеческий эмбрион на 95% состоит из воды, ребенок – на 75%. С возрастом уменьшается количество воды в организме человека. Ученые считают, что в старении организма важную роль играет нарастающая неспособность тканей удерживать воду и вследствие этого уменьшение ее общего количества. Недостаток воды переносится значительно труднее, чем голод. Отсюда ясно, какое важное значение имеет водно-солевой обмен. Все биохимические процессы и выведение «шлаков» связано с наличием воды.

54

Большая часть воды организма (35 – 45% массы тела) находится внутри клеток (внутриклеточная жидкость). Внеклеточная жидкость составляет 12 – 25% массы тела и подразделяется на внутрисосудистую (1/4 часть) и межклеточную (3/4 части). Это соотношение зависит от возраста и изменяется при патологических процессах. В течение суток в умеренном климате в организм человека с питьем и пищей поступает 2 – 2,5 л жидкости. В самом организме при биохимических реакциях образуется 300-400 мл воды, около 700 мл мы получаем в твердых продуктах. Кроме того, и в дневном рационе человек должен получать до 1,5 л свободной жидкости (чай, суп, молоко, кофе). Если нормальный водный баланс сохранен, то столько же воды выделяется из организма почками (1 – 1,5 л), посредством испарения кожей (0,5 – 1 л), легкими (в среднем 300 мл), а также калом (50 – 200 мл).

Водно-солевой обмен характеризуется чрезвычайным постоянством, т.к. существует ряд регуляторных приспособлений гомеостаза.

Высшим регулятором является центр жажды, расположенный в гипоталамусе.

Выведение электролитов и воды осуществляется в основном почками.

Нарушение водно-солевого равновесия делится на обезвоживание и задержка воды в организме.

Обезвоживание (дегидратация) развивается в тех случаях, когда выведение воды превышает ее поступление в организм (отрицательный водный баланс). Это может быть при повышенном потоотделении, обильных поносе и рвоте, кровопотере, гипервентиляции. При этом в первую очередь теряется внеклеточная жидкость.

Задержка воды в организме (гипергидратация)

наблюдается при избыточном введении воды в организм, а также при нарушении выделительной функции почек и кожи, обмена воды между кровью и тканями, регуляции водно-

55

солевого обмена. Задержка воды, связанная с нарушением регуляции водно-солевого обмена, наблюдается при гипофункции щитовидной железы (микседема), увеличения выработки вазопрессина, инсулина, повышающего гидрофильность тканевых коллоидов, а также при недостаточности сердца, чрезмерной физической нагрузке.

Отек (oedema) – задержка воды в организме (главным образом, в межклеточном пространстве), которая возникает в результате нарушения обмена воды между кровью и тканями. Скопление внеклеточной жидкости в полостях тела называют водянкой.

Отек является типичным патологическим процессом, встречающимся при многих заболеваниях. В зависимости от причин возникновения различают отеки: сердечные; почечные; воспалительные; токсические; нейрогенные; аллергические; лимфогенные; кахектические.

В патогенезе отека играют роль механический, онкотический и осмотический факторы, нарушение проницаемости стенки сосудов, расстройства лимфооттока, нервной и гуморальной регуляции. Кроме того, развитию отека способствует общий сдвиг водного баланса в сторону накопления воды в организме.

Важное значение имеют физико-химические свойства воды. Недостаток в питьевой воде микроэлементов может привести к серьезным заболеваниям.

Недостаток в питьевой воде микроэлемента фтора (менее 0,5 мг на 1 л), необходимого для построения зубной эмали, приводит к массовому заболеванию зубов – кариесу, а увеличение его количества (более 2 мг на 1 л) к флюорозу – тоже заболеванию зубов.

Имеются в мире целые районы, где в питьевой воде отмечается недостаток йода, необходимого для построения гормона щитовидной железы – тироксина, и это служит причиной серьезного заболевания – базедовой болезни.

56

Однако для жизнедеятельности, а также для выполнения социально-биологических функций человеческому организму нужна энергия. И энергию для жизнедеятельности человек тоже получает из пищи. Основными поставщиками ее являются жиры и углеводы. И получать их организм должен столько, чтобы восполнялось расходование им энергии на все процессы жизнедеятельности: биохимические, биофизические и физиологические, а также социальную, профессиональную и физическую деятельность человека. Об этом необходимо помнить при планировании энергетической ценности питания.

Богатым источником энергии являются жиры, калорийность которых в 2,5 раза больше калорийности белков и углеводов. Жиры бывают животного и растительного происхождения.

Насыщенные жиры (животные) – это сливочное масло, свиной, бараний жир) и ненасыщенные жиры (растительные) – это масло подсолнечное, оливковое, кукурузное. Вместе с жиром организм получает жирорастворимые витамины (А, Д. Е, К), полиненасыщенные жирные кислоты (линолевая, арахидоновая). Поступающие вместе с жиром витамины и полиненасыщенные жирные кислоты регулируют в организме энергетический обмен.

Количество и качество жиров существенно влияют на усвояемость белков, углеводов, минеральных солей и витаминов. При недостаточном поступлении жира извне он может образовываться в самом организме из углеводов, меньше – из белков. Вот почему у лиц, потребляющих много очищенных углеводов (сахар, сладости), часто встречается ожирение.

Жировая ткань выполняет следующие функции:

1.энергетическая – жиры являются главным энергетическим резервом организма;

57

2.защитная – предохраняет подлежащие ткани и внутренние органы от механических повреждений;

3.терморегуляторная – способствует сохранению тепла

ворганизме, использование жира в качестве

резервного топлива приводит к усилению теплопродукции.

Избыточное накопление жира в организме ведет к развитию серьезного патологического процесса, называемого ожирением. Ожирение относится к наиболее распространенным заболеваниям, с прогрессивным увеличением частоты случаев во всех странах с высоким уровнем экономического развития. Ожирение наносит существенный вред организму – это развитие таких заболеваний как гипертоническая болезнь, развитие сердечной и коронарной недостаточности, атеросклероза и диабета.

Факторы, вызывающие ожирение.

1.Наследственные – генетические исследования показывают, что дети, у которых родители с нормальной массой тела, имеют вероятность ожирения только в 10% случаев, то возможность ожирения может составлять 50% и 80%, если избыточный вес у одного родителя или у обоих соответственно.

2.Центрально-нейрогенные механизмы – центры жирового обмена и потребления пищи осуществляется в гипоталамусе.

3.Нарушение эндокринной регуляции – заболевания желез внутренней секреции могут стать причиной ожирения.

4.Гиподинамия – это снижение силовых нагрузок на мышцы. В настоящее время доля физического труда ничтожна мала. Современное человечество поражено гиподинамией, в связи, с чем снижается доля энергии, требующейся для физического труда, и повышается ее

58

доля, идущая на обеспечение липогенеза. В то же время, ожирение усиливает гиподинамию, а это приводит к прогрессирующему ожирению.

5.Гиперплазия жировой ткани – исследования показали, что если в организме произошло увеличение количества жировых клеток (адипоцитов), то оно сохраняется на всю жизнь. Особенно интенсивно жировая ткань подвергается гиперплазии у плода (последняя треть внутриутробного развития), в раннем детском возрасте и в период полового созревания.

6.Психологическое влияние – при эмоциональных состояниях прием пищи может служить не только для удовлетворения чувства голода, но и приобретать символическое значение (снятие возбуждения или депрессии).

7.Социально-экономическое влияние – по мере роста материального благосостояния увеличивается число

лиц с ожирением.

Основной источник энергии организма – углеводы. Хотя по калорийности они уступают жирам, но человек их потребляет больше, они доступнее и быстрее действуют, уже через несколько минут после приема используются организмом. Неиспользованные углеводы откладываются в виде запасов гликогена в печени, мышцах, часть их может превратиться в организме в жиры.

В основном же углеводы распадаются до глюкозы, которая находится в крови в постоянной концентрации и обеспечивает энергетические потребности клеток органов и систем организма. Содержатся углеводы главным образом в растительных продуктах – овощах, фруктах, зерновых. Источник легкоусвояемых углеводов – белый сахар, с большой энергетической ценностью, быстро всасывается и усваивается организмом.

59

Употребление в значительных количествах сахара и сладостей приводит к увеличению глюкозы в крови, что вызывает для ее усвоения повышенное выделение гормона поджелудочной железы – инсулина. Инсулин занимает первое место среди гормонов, влияющих на углеводный обмен. Это гормон вырабатывается β-клетками поджелудочной железы. Перенапряжение поджелудочной железы ведет к уменьшению выделения ею гормона и, следовательно, к расстройству углеводного обмена, что и является сущностью заболевания сахарным диабетом.

Сахарный диабет – одно из наиболее частых проявлений патологии углеводного обмена. Сахарный диабет – это серьезное нарушение обмена веществ, когда в крови повышается уровень сахара, а повышается он потому, что поджелудочная железа перестает вырабатывать инсулин. Именно этот гормон доставляет сахар в клетки организма. В результате голодные клетки стараются получить глюкозу другим способом – через стенки кровеносных сосудов. Те в свою очередь становятся ломкими, происходит повреждение сосудов, а это может привести к почечной недостаточности, инсульту, инфаркту и даже к полной слепоте. Тревожным симптомом является повышенная жажда. Количество выпитой жидкости может достигать 8 – 10 литров в сутки.

Еще одним признаком диабета является сухость кожи и уменьшение потоотделения.

Факторы риска сахарного диабета.

1.Наследственная предрасположенность. Риск заболеть возрастает, если кто-то по семейной линии страдал диабетом.

2.Возраст. Есть научные исследования, свидетельствующие о том, что каждые 10 лет увеличивается риск заболеть сахарным диабетом в 2 раза.

3.Курение. Согласно исследованиям американских ученых, выкуривание 15 – 25 сигарет в день

60