Тема 6.

Обмін речовин і енергії.

Фізіологічні і гігієнічні основи

харчування дитини

Лекція 13. .

; ОБМІН РЕЧОВИН І ЕНЕРГЙ В ОРГАНІЗМІ ЛЮДИНИ. ч

:План

Обмін речовин як основна умова життя.

Обмін білків.

Обмін жирів. , '%"

Обмін вуглеводів. ' : •

Водний і мінеральний обмін. ,

Основні поняття: обмін речовин і енергії, метаболізм, анаболізм, асиміляція, катаболізм, дисиміляція, азотистий баланс, цукровий діабет, гангрена.

1. Обмін речовин як основна умова життя

В організмі людини, в органах, тканинах, клітинах іде безперері-ний процес утворення складних речовин із простіших. Одночасно з цим відбувається розпад, окиснення складних органічних речовин, які вхо­дять до складу клітин організму (схема 5).

Складний біологічний процес, пов'язаний з надходженням у організм із навколишнього середовища поживних речовин і кисню, перетворен­ням їх у клітинах організму, засвоєнням та виділенням з клітин організ­му кінцевий продуктів розпаду, називається обміном речовин, або метаболізмом (від грец. теІаЬоІе — перетворення). При цьому відбу­вається ©езгіерервне перетворення енергії: потенціальна енергія склад­них органічних сполук, що надійшли з їжею, перетворюється на теплову, механічну та електричну. В організмі вивільняється переважно тепловаІ енергія, яка витрачається на підтримання температури тіла, виконання роботи, відтворення структурних елементів і життєдіяльності клітин, процесів, пов'язаних з ростом і розвитком організму.

( надходження Л речовин в організм			— »	^^вдретворения речовин ^\		\ 1	Г: Л видалення продуті* розпаду
				г амінокислоти Іис ,Е ^ білки А| \\^° власні білки 3
органи дихання	травна система						органи дихання 1
							[со^1 А	^ГШ шкіра 1 її Ги 'І '		3
С ґ	N	/		^ гліцерин, К ^ жири І у4^ ^ А 1 < ссь жири, глікоген 2
КІІІЇНгО' ^-'— солі	І жири 1 білки 1
								нирки І
							/		\
	вуглеводи						Н20		сечовина
				вуглеводи А д^ гліко	глюкоза §<• Л р \С02 *Н20 ген )
* Умовні пс ^ А —	значення: катаболізм; анаболізм; енергія
							солі сечової к-ти

Схема 5. Етапи обміну речовий*

• ?' '.»"Л* '•• ' .

Речовини зовнішнього середовища через органи дихання і трав­лення проникають у кров і доносяться нею до клітин всіх органів. У клітинах ці речовини засвоюються. В процесі засвоєння відбувається синтез складних органічних сполук. Сукупність хімічних процесів у жи­вому організмі, у результаті яких синтезуються складні органічні речо­вини з простих з накопиченням енергії називають анаболізмом (від грец. апаЬоІе — підйом), або асиміляцією. Тобто з простих молекул — про­дуктів розкладання білків* жирів і вуглеводів, що надійшли до організму з,їжею — у клітинах за наявності кисню, води та ферментів синтезу­ються складні сполуки, з яких побудоваді тканини й органи людського організму. До анаболічнвд процесів належить ^алогічний синтез білків, жирів, вуглеводів, нуклеїнових кислот.*

Енергія, необхідна для синтезу, а також/для діяльності органів,

збільшиться в організмі під час розпаду складних органічних сполук, з яких складаються клітини. Сукупність ферментативних реакцій в живому організмі, у результаті яких відбувається розпад органічних речовин на просищі сполуки із вивільненням значноїкількоеті енергії, потрібної для життя організму називають катаболізмом (від грец. ІшІаЬоІе — руй­нування), або дисиміляцією. Розпад складних органічних сполук відбу­вається в мітохондріях з вивільненням значної кількості енергії (у виг­ляді АТФ). Енергія АТФ витрачається на скорочення скелетних м'язів, серця, підтримання сталої температури тіла тощо, тобто на забезпе­чення різних функцій людського організму. Під час катаболізму утво­рюються непотрібні або навіть шкідливі речовини, які мають бути ви­далені з організму. Вуглекислий газ і незначна частка води виводиться під час видиху через легені, проміжні продукти перетворення білків, жирів і вуглеводів, зайві мінеральні солі та вода — за допомогою нирок — із сечею, через шкіру — із потом, з кишечнику — з калом.

У ростучому дитячому організмі обмін речовин відбувається інтенсивніше, ніж у дорослому організмі. Анаболізм у дітей переважає над катаболізмом, тобто щодня речовин в організмі синтезується більше, ніж відбувається їх руйнування, в результаті чого дитина росте. З при­пиненням росту процеси анаболізму і катаболізму врівноважуються: в організмі, як правило, утворюється стільки ж речовин, скільки їх руй­нується.

Взаємозв'язок процесів анаболізму (асиміляції) та катаболізму (ди­симіляції) показано на схемі 6. Таким чином, анаболізм і катаболізм — це дві сторони одного процесу—обміну речовин і енергії, що є основОІо життя. Доки людина жива, ці процеси перебігають в її організмі безпе^ рервно й паралельно. Обмін речовин та енергії в організмі сприяй Постій­ному оновленню всіх структур без істотних змін його складу.

2. Обмін білків

Білки — це високомолекулярні сполуки, що мають у своєму складі до 20 амінокислот, а ті, в свою чергу, утворені атомаїш карбону, гідро-І.М. Маруненко, Є.О, Неведомська, В.1, Бобрщька Анатомія 1 вікова фізіологія з основами шкільної гігієни

гену, сульфуру, нітрогену, оксигену. Білки входять до складу цитоплаз­ми, мембранних структур клітини, гемоглобіну, плазми крові, багатьох гормонів, імунних тіл, підтримують сталість водно-сольового середо­вища організму. Ферменти, які обов'язково беруть участь у всіх етапах обміну речовин — білки. Білки м'язів забезпечують їхнє скорочення.

Білки, які споживаються з їжею, в органах травлення розщеплю­ються на амінокислоти. Останні всмоктуються в кров і розносяться по всіх органах і тканинах, де з них під впливом ферментів синтезуються нові білки, властиві організму. Ця їх роль має назву пластичної. Плас­тичне значення білка полягає в поповненні й новоутворенні різних струк­турних компонентів клітини. Як джерело енергії білки не мають вели­кого значення: при окисненні 1 г білка в організмі вивільняється 17,2 кДж енергії. Новоутворення білка і розпад його І організмі відбувається без­перервно, однак синтез білків з амінокислот особливо інтенсивно відбу­вається у дітей, забезпечуючи їхній ріст. Амінокислоти, не використані для синтезу білка, розпадаються із звільненням енергії, при цьому утворюється аміак (сечовина), вуглекислий газ і вода. Останні виводяться в складі сечі і поту, а також через органи дихання.

На відміну від жирів і вуглеводів, білки не відкладаються в організмі про запас, тому повинні постійно надходити до організму з харчовими продуктами. Добова потреба білка становить 76—120 г. Вона залежить від виду роботи і зумовлених ним енергетичних затрат, віку, статі, функ­ціонального стану організму. Харчові білки тваринного та рослинного походження мають різний набір амінокислот, тому можливість їх вико­ристання для синтетичних потреб організму неоднакова. Більшість білків рослинного походження не мають тих або інших амінокислот або ма­ють їх у дуже малих кількостях і тому називаються біологічно непов­ноцінними білками. Оскільки деякі амінокислоти в організмі не синте­зуються (лейцин, ізолейцин, лізин, метіонін, триптофан, фенілаланін тощо), їх називають незамінними амінокислотами7, вони мають надходити із їжею. Це, як правило, продукти тваринного походження — м'ясо, риба, курячі яйця, молочні продукти. Якщо вони з їжею не надходять, то синтез білків може різко порушитись. Внаслідок чого може виникнути дистрофія організму, порушення його росту, недокрів'я, ураження не­рвової системи, слабшає імунна система тощо.

Про нормальний перебіг білкового обміну судять за азотистим балансом. Азотистий баланс — співвідношення кількості азоту (нітро­гену), який надійшов протягом доби з їжею, і азоту, виведеного за добу із організму з сечею, калом і потом в результаті розпаду білка. У до­рослої людини звичайно зберігається азотиста рівновага — кількість введеного азоту з їжею і виведеного з продуктами виділення дорівню­ють одне одному. Коли азоту з їжею надходить в організм більше, ніж його виводиться із організму, тоді говорять про позитивний азотис­тий баланс. Такий баланс спостерігається у дітей у зв'язку із збільшен­ням маси тіла під час росту, при посиленому спортивному тренуванні, під час вагітності жінки. Негативний баланс характеризується тим,7 Є амінокислоти, які можуть бути замінені іншими або синтезовані в самому організмі в процесі обміну речовин. Це замінні амінокислотщо кількість введеного азоту менша виведеного. Він може бути при білковому голодуванні, тяжких хворобах.

Діти мають споживати оптимальну кількість білка з набором усіх необхідних амінокислот, при І&ому важливо, щоб співвідношення кількості білків, жйріві вугпШ)ДЕ*у Ійсі^ййяиибуйо 1:1-3 (у деяких інфор­маційних джерелах — 1:1:4% за таких уйФВ йзот максимально затриму­ється в організмі. Добова потреба дітей у білках на 1 кг ваги тіла: 1-4 років — 3-3,5 г, 4-7 років — 2,5г, після 7 років — близько 2 £•

3. Обмін жирів

Жири харчових продуктів розщеплюються в шлунку й кишечнику на гліцерин і жирні кислоти. При проходженні через клітини ворсинок тонкої кишки з гліцерину і жирних кислот знову синтезується жир, але вже специфічний для організму. Він надходить в лімфу і по лімфатичній грудній протоці — в кров. З кров'ю жир доноситься до всіх органів і тканин. Надлишок жиру відкладається у вигляді запасного в підшкірній клітковині, сальниках, навколо внутрішніх органів, які мають значення жирового депо організму. Підшкірний жир перешкоджає посиленій віддачі тепла, а принирковий жир охороняє нирку від ударів тощо.

Жири використовуються як пластичний матеріал: вони є обов'яз­ковою складовою частиною клітинних мембран, цитоплазми, ядро. Жири потрібні також для утворення в організмі антитіл, вони входять і до складу вітамінів. Крім того, жири захищають травний тракт дитини від пошкод­жень грубою їжею, вони необхідні для формування калових мас. З ка­лом виводиться 5-10% не використаних організмом лишків жиру.

Запасний жир мобілізується організмом при голодуванні і викорис­товується як джерело енергії: при розпаді 1 г жиру в організмі вивіль­няється, енергії у два рази більше (39 кДж), ніж при розпаді такої» Чвир.крсті білків або вуглеводі^. У Щ»рму {Іаді^кир окиснюється до кінце­вих продуктів розпаду — вуглекислого газу і води. Частина запасного жиру може надходити в кров, розщеплюватись ферментами на гліцерин і жирні кислоти і доноситись кров'ю до печінки, де гліцерин перетворюється у вуглевод— глікоген (що свідчить «про тісний зв'язок між

жировим і вуглеводним обміном).

Жир в організмі може утвор«з«йРисл^з.«углеводів і білків, Якщо, наприклад, повністю виключити жир із їжі, він все ж таки утворюється і в значній кількості може відкладатися в організмі. Але, незважаючи на це, жир повинен бути обов'язковою складовою частиною їжі дитини. Нестача жирів у їжі веде до порушення діяльності центральної нервової системи і органів розмноження, знижує стійкість до різних захворювань. Дітям дошкільного і шкільного віку треба давати — 2-2,5 г жиру на 1 кг маси тіла. Добова потреба дорослої людини в жирах становить 1,3-1,5 г на 1 кг маси тіла. Важливо забезпечити не тільки кількість, але і якість жирів. Діти повинні споживати як тваринні (вершкове масло, вер­шки, молоко, сало), так і рослинні (соняшникова, кукурудзяна, оливкова олії) жири. З жирами в організм надходять розчинні в них вітаміни (вітамін А, В, Е тощо), які мають для людини життєво важливе значення.

Важливе значення для дитячого організму мають жироподібні ре­човини—ліпіди (фосфоліпіди і стероїди). Фосфоліпіди входять до складу нервової тканини. Із них утворюється ацетилхолін — основний пере­давач (медіатор) нервового збудження. Із стероїдів утворюються гор­мони коркового шару надниркових залоз, статеві гормони, вітамін ^.

Всмоктування жирів у дітей відбувається інтенсивніше, ніж у дорос­лих. При грудному вигодовуванні засвоюється до 90% жирів молока, при штучному — 85-90%, у старших дітей жири засвоюються на 95-97%.

Для кращого використання жиру в їжі дітей повинно бути досить також вуглеводів, бо при дефіциті вуглеводів в їжі відбувається неповне окиснення жирів і у крові накопичу»ш*іаіейі продукти обміну. ••

4, Обмін вуглеводів

В організм вуглеводи надходять у вигляді складних полісахаридів (крохмаль), дисахаридів і моносахаридів. Вуглеводи легко перетрав­люються і добре засвоюються дитячим організмом (на 98-99%). В органах травлення під впливом ферментів вуглеводи їжі розщеплюються на глюкозу, яка всмоктується» кров. Хоча при окисленні 1 г глюкози вивільняється така сама кількість енергії, що й при окисненні білків — 17,2 кДж, але їхня велика енергетична цінність зумовлена значною швидкістю: перетравлювання (починаючи з ротової порожнини), усмок­тування в кров, засвоєння клітиною, де глюкоза легко розкладається у мітохондріях, вивільняючи енергію у формі АТФ. Тому вуглеводи є ос­новним джерелом енергії. У клітинах і тканинах вуглеводи розщеп­люються на воду і вуглекислий газ.

Загальна щоденна потреба організму людини у вуглеводах — 350-500 г. Найбільше вуглеводів у рослинній їжі, менше—у продуктах тва­ринного походження. Багато вуглеводів надходить до організму з цук­ром. Цукор у травному тракті розщеплюється до глюкози, яка всмок­тується в кров. Рівень глюкози у грудних дітей становить 0,07-0,09%, у 12-14 років — 0,09-0,12%, тобто досягає норми дорослої людини. Зни­ження рівня глюкози в крові нижче норми називається гіпоглікемією, збільшення його вище норми — гіперглікемією. Надлишок глюкози в крові виводиться з сечею.

У підтриманні постійної кількості глюкози у крові основну роль відіграють печінка і внутрішньосекреторна діяльність підшлункової і надниркових залоз. Зайва глюкоза, що надійшла в організм, затримується в печінці і під дією ферменту підшлункової залози інсуліну перетво­рюється в глікоген, який відкладається в печінці (і частково в м'язах та інших тканинах) про запас. Кількість глюкози у крові зменшується під час м'язової роботи та при недостатньому надходженні її в організм. У цих випадках глікоген печінки під впливом гормону підшлункової за­лози глюкагону (або адреналіну, гормону надниркових залоз) перетво­рюється в глюкозу, яка надходить в кров. Тобто сталість рівня глюкози крові забезпечується взаємоузгодженістю вироблення двох гормонів підшлункової залози — інсуліну та глюкагону. У разі запалення підшлун­кової залози зменшується або припиняється вироблейня'І&еуліну і вини­кає тяжке захворювання — цукровий діабет. Людина відчуває постійну спрагу, у неї збільшується й частішає сечовидиШія, шкіра свербить, на ній з'являються гнояки. Через постійне підвищення вмісту глюкози у крові та тканинах створюються сприятливі умови для розвитку різних хвороботворних мікроорганізмів. У хворих на цукровий діабет виника­ють гнійні запалення легенів, печінки, нирок тощо. При діабеті частина зайвої глюкози перетворюється на жир, спричинюючи ожиріння. Над­лишковий жир перетворюється на холестерин, що відкладається в ар­теріях, і сприяє розвитку атеросклерозу. У разі закупорювання артерій кінцівок може трапитися їхнє змертвіння — гангрена, від якої людина гине. Закупорювання вінцевих артерій серця призводить до інфаркту міокарда, а мозкових — до мозкового інсульту, паралічу і нерухомості. Коли ж закупориться артерія очного дна, людина сліпне.

Вуглеводний обмін порушується, якщо зловживати солодощами, особливо за малорухливого способу життя, коли надлишок глюкози не реалізується. Запобігти цукровому діабету можна, якщо не зловживати солодощами, не переїдати, постійно займатися фізичними вправами.

При недостатньому надходженні вуглеводів з їжею вони утворю­ються в організмі з жирів і білків.

Значення глюкози для організму не вичерпується її роллю як дже­рела енергії. Вона входить до складу цитоплазми, а отже, необхідна для утворення нових клітин, особливо в період росту. Входять вуглеводи і ДО складу нуклеїнових кислот. Вуглеводи мають велике значення для нормального функціонування нервової системи. При різкому зниженні кількості глюкози у крові бувають різкі розлади діяльності нервової сис­теми. Настають судоми, марення, втрата свідомості, порушення діяль­ності серця, зниження температури тіла. Досить такому хворому ввес­ти у кров глюкозу або дати поїсти цукру, як усі порушення зникають.

У дітей обмін вуглеводів здійснюється дуже інтенсивно, що пояс­нюється високим рівнем обміну речовин взагалі в дитячому організмі. Тут вуглеводи виконують не тільки роль основного джерела енергії, а й важливу пластичну роль у формуванні клітинних оболонок, речовини сполучної тканини.

5. Водний і мінеральний обмін

Вода — життєдайна і животворна рідина. "У тебе немає ні смаку, ні кольору, ані запаху, тебе неможливо описати, .тобою насолоджують-ся, не знаючи, що ти таке. Не можна сказати, що ти необхідна для жит­тя: ти — саме життя. Ти наповнюєш нас радістю, яку не пояснити на­шими почуттями. З тобою повертаються до нас сили, з якими ми вже розпрощались. З твоєї милості у нас знову починають вирувати висохлі джерела нашого серця. Ти найбільше багатство на світі.,." Ці чудорі рядки належать видатному французькому письменнику-гуманісту і військовому льотчику Антуану де Сент-Екзюпері.

., Наскільки важлива вода для людського організму видно вже з того, що в тілі дорослої людини води приблизно 65% від маси тіла, а в дітей — до 80% і більше, залежно від віку. В організмі новонародженої дитини води 84%. У різних органах і тканинах вміст води не однаковий: в кістках дорослої людини 22%, у м'язах — 76%, у сірій речовині мозку — 86%, у плазмі крові — 92%. Без їжі, але при вживанні води людина може жити до 40-50 днів, а без води помре за кілька днів.

Вода є одним із структурних компонентів тіла, середовищем, в якому відбуваються процеси обміну речовин у клітинах, органах і тка­нинах, організму. Вода бере участь у регулюванні температури тіла: випаровуючись, вода,охолоджує тіло, охороняючи його від перегріван­ня. Вода(є універсальним розчинником багатьох речовин.

.;. Людині пртрібно на добу 2-2,5 д води за нормального харчового режиму, та нормальної температури довкілля. Ця кількість води скла­дається із таких джерел: питної води,(близько 1,2 л), води, яка містить­ся в їжі (близько 1 л), води .яка утворюється в організмі під час обміну білків, жирів, вуглеводів (0,3 л), У нормі організм за добу має виділити стільки води, скільки одержав, тобто 2,5 л. Основні органи, які виділя­ють воду із організму ~- нирки, потові залози, легені і кишечник. Нирки за добу виділяють із організму 1,2-1,5 л води у складі сечі. Потові зало­зи через шкіру у вигляді поту виділяють 0,5-0,7 л води за добу. Легеня­ми у вигляді водяної пари виводиться 0,15-0,4 л води. Ця кількість різко*Лекція 13. Обмін речовин і енергії « організмі людини

зростає під чай поглибленого і прискореного дихання, за добу тоді може виділиться 0,7-0,8 л води. Через кишечник з каловими масами виво­диться за добу 0,15 л води. При розладі діяльності кишечнику може виділятися більша кількість води (при проносі), що призводить до зне­воднення організму. Якщо виникає зневоднення організму, різко уповіль­нюються всі фізіологічні процеси, зокрема травлення та всмоктування, ферментативні реакції у мітохондріях; погіршується газообмін у леге­нях, теплообмін. Загусла кров погано виконує свою трофічну функцію; Йрім того, в судинах можуть виникнути тромби. При втраті організм©» усього 2% води виникає спрага, втрата 10-20% води небезпечна дня життя, а 20-25% — смертельна.

Вода в організмі перебуває у вигляді сольових розчинів. Розрізня­ють внутрішньоклітинну (входить до складу цитоплазми клітин) і по­заклітинну (входить до складу тканинної рідини та плазми крові) воду. Електролітний склад позаклітинної і внутрішньоклітинної рідини різний. У внудрішньоклітинній рідині містяться?переважно катіони калію і мо­лекули білка та аніони фосфорної кислоти. У позаклітинній рідині пере­важають катіони натрію, аніони хлору і гідрокарбонату.

Неорганічні речовини підтримують необхідний осмотичний тиск, беруть участь у ферментативних реакціях і в регуляції кислотно-лужної рівноваги організму. Найбільше фізіологічне значення мають іони ка^-тріф, калію, кальцію, фосфору, хлору, феруму, магнію, купруму, йоду, суль-фуру, цинку, брому тощо.

У живому організмі кожний хімічний елемент виконує відповідну фізіологічну роль, і один одного вони не замінюють.

Натрій забезпечує сталість осмотичного тиску позаклітинної ріди­ни, бере участь у регулюванні кислотно-лужної рівноваги, проведенні імпульсів у нервовій системі тощо. Природне джерело натрію — хло­рид натрію, або кухонна сіль. Добова потреба школярів — 4-5 г солі, а дорослих — 6г.

Калій, що міститься переважно в клітинах, забезпечує осмотич­ний тиск внутрішньоклітинної рідини, стимулює утворення ацетилхоліну (медіатора нервової системи), бере участь в обмінних процесах. Без цього елемента не може функціонувати нервова систеї*», працювати скелетні або непосмуговані м'язи, серцевий м'яз. Калію багато у кар­топлі, абрикосах, сливах. Добова потреба школярів у калії—2-3 г.

Кальцій входить до складу молекул різних тканин організму. Кістки та зуби складаються переважно з його солей. Тому дитячому організ­му, що постійно росте, людині, що зламала кістку, треба значно більше кальцію. Він бере участь у процесах нервового і м'язового збудження, зсіданні крові. Природним джерелом кальцію є різні молочні продукти, курячі яйця, капуста, м'ясо, риба, щавель, петрушка, помідори. Засвоєн­ню його організмом сприяє вітамін В. Обмін кальцію регулює щитоподіб­на та паращитоподібні залози. Добова потреба школярів у кальції— 1 г.

Магній входить до складу ферментних систем організму, бере участь у процесах вуглеводного та фосфорного обміну. Магній містить­ся майже в усіх харчових продуктах рослинного походження, особливо у злакових. Багато його у щавлі, петрушці, ізюмі, абрикосах.

Фосфор також входить до складу кісток і його засвоєння також залежить від наявності вітаміну ^. Фосфору багато в енерговмісній сполуці — АТФ, що утворюється в мітохондріях при розкладанні вугле­водів та жирів. Цей елемент дуже потрібен клітинам, бо входить до складу їхніх мембран. Багато фосфору потребують клітини головного мозку — нейрони, особливо при напруженій розумовій праці. Без фос­фору не синтезується ДНК, яка є в ядрі кожної клітини. Джерелом фос­фору для організму людини є молоко та молочні продукти, риба, м'ясо, яйця. Обмін фосфору регулює щитоподібна та паращитоподібні залози.

Хлор входить до складу соляної кислоти шлункового соку.

Ферум, кобальт, купрум потрібні для кровотворення. Гемоглобін еритроцитів вміщує атоми феруму (заліза). Добова потреба людини у ферумі дорівнює 15-20 мг. Природним джерелом феруму є печінка, яйця, яблука, абрикоси, зелень петрушки. Купрум бере участь в обміні речо­вин, у процесах тканинного дихання. Купрум стимулює продукування гор­монів гіпофізом. Найбільше купруму у фруктах, ягодах, соняшниковому насінні, бобових, овочах (особливо в картоплі, сухих яблуках і грушах).

Манган необхідний для утворення аскорбіновоїкислоти, а кобальт — ціанокобаламіну. Манган входить до складу ферментативних сис­тем і бере участь в окиснювально-відновних процесах. Манган містить­ся в бобових і злакових рослинах, у салаті, петрушці, яблуках, сливах, насінні дикої моркви.

У стимуляції діяльності кровотворних органів велику роль відіграє хром, на який багаті хрін, черемха звичайна, листки чорниці, ягоди шов­ковиці. Встановлено, що нестача хрому в організмі призводить до ви­никнення цукрового діабету.

Йод входить до складу гормону щитоподібної залози—тироксину, що регулює обмін речовин в організмі. За його нестачі у питній воді або продуктах харчування виникає захворювання — ендемічний зоб. Йбд міститься в морських водоростях (морській капусті), риб'ячому жирі, зернових та овочах (найбільше — в картоплі), фруктах, молоці, яйцях.

Аргентум, що міститься у зелених огірках, динях, кавунах, гарбу­зах, м'яті, мелісі діє на організм як антисептик. Регуляції окисно-віднов­них процесів у паренхіматозних органах і м'язовій системі сприяє мікро­елемент ванадій. Цирконій, на який багаті помідори, стимулює ріст і розвиток тканин організму.

Сульфур та цинк необхідні для синтезу гормону підшлункової за­лози, бром — для синтезу гормону гіпофіза. Цинк зменшує запальні процеси в передміхуровій залозі і, взагалі, в органах статевої системи. Нестача в організмі цинку протягом тривалого часу призводить до не­сприятливих змін у внутрішніх статевих органах, а в дитячому віці зу­мовлює карликовий ріст. Цей мікроелемент запобігає розвитку гіперто­нічної хвороби, цукрового діабету, захворюванню на наркоманію та ал­коголізм.

Мінеральні речовини людина одержує з їжею й водою. Виводятьсявони з організму нирками (з сечею), через шкіру (з потом) і травнийканал (з калом).

Питання для самоперевірки

Обґрунтуйте значення білків, вуглеводів,, жирів для організмулюдини.

Охарактеризуйте обмін білків, вуглеводів, жирів.

Поясніть механізм виникнення цукрового діабету. Які його про­яви? Чи можна запобігти цій небезпечній хворобі?

Визначте біологічне значення води.

Визначте біологічне значення мінеральних солей.

Які харчові продукти є джерелом мінеральних солей?

Поясніть, чому для людей, які прагнуть до здорового способужиття, необхідно дотримуватися правил раціонального харчування?

Як допоможуть знання механізму обміну речовин і енергії лю­дині, яка бажає укласти харчовий раціон на день / тиждень?

З історії науки

Один із учнів Гаяілея лікар Санторіо-Санторші (15б1-їб36)протят гом 10 років проводив над собою та іншими особами досліди, щоденно вимірюючи усе, що кожен приймав і виділяв. Для проведення таких дослідів йому довелося самому і за допомогою механіків виготовити цілий ряд приладів. У медичній науці це були перші спроби вивчення обміну речовин у людському організмі.

Під час проведення своїх дослідів він дійшов висновку, що оскіль­ки між речовинами, спожитими організмом і виділеними, включаючи і зміни у масі тіла, немає відповідності, можна говорити про випарову­вання речовин шкірою та легенями. Ґрунтуючись на'цих спостережен­нях, він вважав, що захворюванні виникають в разі порушення цього процесу.

Важливо знати, що...

о Вчені довели спадкову схильність до захворювання на цукро­вий діабет.

° Зловживання жирною їжею призводить до недостатнього (щодо кількості жиру) вироблення жовчі; одним із ускладнень цього є обмеже­не усмоктування солей кальцію, внаслідок чого В Юодини виникає карієс зубів.

° Вода може бути переносником різних кишкових інфекцій—холе­ри, дизентерії, черевного тифу, а також джерелом поширення отрут про­мислових стоків. Тому пити воду можна тільки з перевірених джерел.

Література

Бугаев К.Е;, Маркусенко Н.Н. ^§ін. Возрастная физиология.—-*Рвстов-на-Дону: "Ворошиловградская правда", 1975.— С. І39-*-146.

Ермолаев Ю.А. Возрастная физиология: Учеб. пособ. для студ.вед. вузов.— М.: Вьісш.шк., 1985.— С. 337-340.

Кисельов Ф.С. Анатомія і фізіологія дитини з основами шкільноїгігієни.— К.: Радянська школа, 1967.— С. 201-205.

Мамчур Ф.І. Довідник з фітотерапії.—їК.:Здоров'яі 1986.—-280 с,

Присяжнюк М.С. Людина та її здоров'я: Навч. посібник.— К.:Фенікс, 1998.—С. 174-179.

Старушенко Л.І. Клінічна анатомія і фізіологія людини: Навч.посібник.—К.: УСМП, 2001—С.134-140.

Хрипкова А.Г. Возрастная физиология.— М.: Просвещение,1978.—С. 251-259.

Лекція 14.

ЕНЕРГЕТИЧНИЙ ОБМІН. ВІТАМІНИ. ХАРЧУВАННЯ І ЗДОРОВ'Я ЛЮДИНИ

План

Звільнення і перетворення енергії в організмі.

Вітаміни та їх біологічне значення.

Харчування дітей і гігієнічні вимоги до його організації.Основні поняття: основний обмін, енергетичний обмін, білки,

жири, вуглеводи, мінеральні речовини, коефіцієнт корисної дії, вітаміни, авітаміноз, гіповітаміноз, гіпервітаміноз, харчування, режим харчуван­ня, харчовий раціон, енергетична цінність, енерговитрати, енергетичний баланс, раціональне харчування, норми фізіологічних потреб, піраміда харчування.

1, Звільнення і перетворення енергії в організмі

Поживні речовини, що надходять в організм, у клітинах розщеплю­ються і окислюються. При цьому звільняється вся або майже вся їх потенціальна енергія. Звільнена енергія використовується організмом на процеси анаболізму, на діяльність серця, мозку, органів травлення, виділення, на виконувану механічну роботу.

При процесах розпаду складних сполук і окислення продуктів їх розпаду енергія звільняється у різних видах: у вигляді хімічної, механіч­ної, теплової, електричної і променевої. Частина звільненої енергії у виг­ляді хімічної енергії використовується організмом на процеси синтезу. Найбільша частина звільненої енергії використовується у формі тепла. І тільки 1/4 частина переходить у кінетичну енергію. В електричну і про­меневу енергію перетворюється незначна частина звільненої енергії.

Організм втрачає енергію навіть тоді, коли перебуває в повному спокої. У цьому разі енергія витрачається на роботу внутрішніх органів (серця, нирок, органів дихання і т.д.) і на підтримання постійної температури тіла. Найменша кількість енергії, яка витрачається організмом для підтримання життя в стані повного м'язового і психічного спокою натщесерце і при температурі довкілля близько 20-22°С, називається основним обміном. За цих умов організм витрачає енергію на хімічні процеси, які протікають у клітинах, механічну роботу, що виконують внутрішні органи, секретоутворення тощо. Величина основного обміну змінюється залежно від віку, статі, зросту і поверхні тіла, пори року і кліматичних умов. У дорослої людини основний обмін становить 4,187 кДж (1 ккал) за 1 год. на 1 кг маси на рік. Основний обмін у дітей інтенсивніший, ніж у дорослих, бо на одиницю маси у них припадає віднос­но більша поверхня тіла, ніж у дорослої людини. Значно переважають також процеси анаболізму над процесами катаболізму.

Протягом доби організм перебуває як у спокійному стані, так і в стані виконання різних видів роботи. Тому витрати енергії за добу яку дорослої людини, так і у дітей перевищують величину основного об­міну. Найбільші витрати енергії зумовлені м'язовою роботою. Чим важча робота, тим більше енергії витрачає людина. При м'язовій роботі близько 20% хімічної енергії перетворюється в кінетичну енергію, а 80% — в теплову. Відношення енергії, затраченої на м'язову роботу до всієї енергії, звільненої під час роботи, називається коефіцієнтом корисної дії. Цей коефіцієнт коливається від 16 до 25%.

Розумова праця підвищує витрати енергії проти основного обміну на 20-30%, але коли розумова праця супроводжується м'язовою діяльністю (оратор, лектор, артист тощо), затрата енергії підвищується на 50-60%.

Обмін речовин і енергії регулюється вищими центрами вегетатив­ної нервової системи, розміщеними у проміжному мозку та в корі вели­ких півкуль. З цих центрів по нервових волокнах імпульси йдуть безпо­середньо до м'язів, печінки та інших органів. Вегетативні центри про­міжного мозку впливають також на діяльність залоз внутрішньої сек­реції, змінюючи інтенсивність виділення ними гормонів. Останні, надхо-дячи у кров, розносяться по всьому організму, впливають на процеси обміну речовин. Особливо велике значення в обміні речовин мають гормони гіпофіза, щитоподібної, надниркових і підшлункової залоз. Над ходження в кров гормонів цих заяоз викликає змін;» біянЬвого, жирового, вуглеводного, мінерального та водаого обміну,

2. Вітаміни та Йг значення

Вітаміни (від лат. Vі^^ — життя та аміни —- складові амінокис­лот) — група фізіологічне активних органічних сполук різноманітної хімічної природи, які в невеликих кількостях життєво необхідні для нор­мального функціонування організму. Вони входять до складу багатьох ферментів, чим пояснюється важлива роль вітамінів в обміні речовин. Вітаміни сприяють дії гормонів, а також підвищенню опірності до не­сприятливих впливів зовнішнього середовища (інфекції, дія високої і низь­кої температури тощо). Вони необхідні для стимулювання росту, віднов­лення тканин і клітин після травм і операцій.

На відміну від ферментів і гормонів, більшість вітамінів не утво­рюється в організмі людини. Головним джерелом їх є овочі, фрукти і ягоди. Нестача у їжі якого-небудь вітаміну викликає тяжкі розлади в обміні речовин і тяжкі захворювання — авітамінози (цинга, рахіт, зат­римання росту, крововиливи тощо). Недостатнє вживання вітамінів або порушення їх всмоктування в травному каналі призводить до гіповіта­мінозу. В організмі вітаміни швидко руйнуються, тому їх потрібно щод­ня вводити в організм.

Всі вітаміни позначаються літерами латинського алфавіту, різняться хімічною природою і поділяються на дві великі групи: 1) водорозчинні— вітаміни С і Р, групи В; 2) жиророзчинні—вітаміни А}, А2, В ,-Е, К.

Вітамін С (аскорбінова кислота) — антицинготний, бере участь в окиснювально-відновних процесах, тканинному диханні, підвищує стійкість організму до інфекцій та інтоксикацій. Зміцнює судинну стінку через підвищення її еластичності та міцності. Добова потреба у вітаміні С становить 50-100 мг. Без достатньої кількості в їжі вітаміну С розви­вається хвороба цинга (скорбут), недокрів'я, різко знижується опірність організму інфекційним хворобам. Спостерігається розрихлення і крово­точивість ясен, випадання зубів, зниження маси тіла, порушення функцій нервової системи. В організмі вітамін С не утворюється і не депонуєть­ся, тому важливе його щодобове надходження. Багато вітаміну С у свіжих лимонах, апельсинах, ягодах чорної смородини, шипшини, аґрусу, су­ниць, капусті, хвої сосни і ялини.

Вітамін Р (цитрин) являє собою галову кислоту. Цей вітамін змен­шує проникність кровоносних судин, підсилює дію аскорбінової кисло­ти. Найбільше вітаміну Р в гречаній крупі, лимонах, червоному перці, чорній смородині. При Р-авітамінозі відзначаються ті самі явища, що і під час цинги. Сукупність синтезованих вітамінів С і Р називають гало-аскорбіном, при застосуванні якого рани заживають в два-три рази швид­ше, він знімає біль, стимулює вуглеводно-фосфорний обмін та утворен­ня гемоглобіну, знімає втому.

Вітамін ВІ (тіамін, аневрин) бере участь в обміні вуглеводів, білків і жирів, у передачі збудження в нервовій системі та ін. Впливає на син­тез ацетилхоліну і холінестерази, забезпечує нормальний ріст і роботу серця. Вітамін В] міститься в лісових горіхах, неочищеному рисі, хлібі грубого помолу, ячмінній і вівсяній крупах, особливо його багато в пив­них дріжджах і печінці. Брак цього вітаміну в їжі спричиняє хворобу бері-бері. Хворий втрачає апетит, щвидко втомлюється, поступово з'яв­ляється слабкість у м'язах ніг, настає у них втрата чутливості, може бути ураження слухового і зорового нервів, гинуть клітини довгастого і спинного мозку, настає параліч кінцівок і смерть. Добова потреба у вітаміні б! становить 1,5-3,0 мг, для дітей,— 0,5-*-2 мг. ?

Вітамін В2 (рибофлавін) впливає на ріст і розвиток плоду та дити­ни. Цей вітамін входить до складу дихального пігменту, який є в кліти­нах, і бере участь у клітинному диханні. Впливає на функцію зорового аналізатора, підсилює кольорове та світлове відчуття, стимулює синтез гемоглобіну. Вітамін В^ міститься а хлібі, гречаній крупі, молоці, яйцях, печінці, м'ясі, томатах. Без цього вітаміну в їжі затримується ріст дитя­чого організму. У людини першими ознаками нестачі цього вітаміну є ураження шкіри: з'являються тріщЯШ, які мокріють і вкриадзйШГтеї** ною кіркою. Далі розвивається ураження очей і шкіри, яке супровод­жується відпаданням зроговілих лусочок. Пізніше може розвиватися злоякісне недокрів'я, ураження нервової системи, раптове падіння ар­теріального тиску, судоми, втрата свідомості. Добова потреба у вітаміні 62 становить 2-3 мг.

Вітаміни бз, 84, Ву — вітаміни росту. Містяться в тих самих продуктах, що й вітамін В;.

Вітамін В3 (пантотенова кислота) каталізує (в складі інших фер­ментів) обмін жироподібних речовин (синтез специфічних жирів, сте­роїдів, ацетилхоліну та ін.). Міститься у більшості натуральних рослин­них і тваринних продуктів. Добова норма 5-10 мг. При нестачі в організмі цієї кислоти затримується ріст, уражається шкіра, порушується сон, можуть виникати біль у м'язах, животі, нудота, блювання.

Вітамін В6 (піридоксину гідрохлорид) сприяє білковому та жиро­вому обміну в організмі людини, бере участь у процесах перенесення кров'ю сульфуру, купруму й феруму. Міститься у дріжджах, зародках пшениці, пророслих бобах, квасолі, кукурудзі, м'ясі, а також синтезується в кишечнику. Після всмоктування піридоксину гідрохлорид перетво­рюється в кофермент піридоксаль фосфат, який бере участь у транс­портуванні амінокислот через кишковий епітелій і канальці нирок. Вміст вітаміну В§в організмі зменшується при вживанні протитуберкульозних препаратів, тривалому охолодженні, інтенсивній фізичній праці, під час вагітності. При нестачі вітаміну Вб в організмі уражається шкіра, вини­кають набряки, стоматит, порушується еритропоез.

Вітамін ВІ2 (ціанокобаламін) — це складна органічна сполука, яка містить в собі кобальт. Цей вітамін стимулює роботу кровотворних органів, є каталізатором багатьох обмінних процесів: бере участь у син­тезі глутаміну, нуклеїнових кислот, впливає на вуглеводний, жировий і білковий обмін, стимулює утворення еритробластів у кістковому мозку і ріст аксонів нервових клітин. На цей вітамін багаті внутрішні органи тварин, особливо нирки і печінка. У людини цей вітамін синтезується мікрофлорою кишок. Нестача його в організмі провокує злоякісне недо­крів'я з порушенням утворення еритроцитів. Добова потреба у вітаміні Встановить 2-3 мг.

Вітамін ВІ5 (пангамова кислота) входить до складу багатьох рос­лин, має важливі лікувальні властивості. Застосовується при атероск­лерозі, мозкових крововиливах, гепатитах на грунті хронічного отруєння алкоголем. Вітамін В15 бере участь в обміні речовин, особливо ліпідів, стимулює функцію коркового шару надниркових залоз, сприяє збільшенню вмісту креатинфосфату в м'язах та глікогену в печінці та м'язах. Він підвищує стійкість організму до кисневого голодування, запобігає циро­зу печінки і стимулює репаративні процеси.

Вітамін РР (нікотинамід, або бз) відіграє важливу роль в окисно-відновних процесах та обміні вуглеводів. Цей вітамін входить до складу ферментів, що переносять кисень, регулюють тканинне дихання. Ніко­тинова кислота та її амід стимулюють кровотворення в кістковому мозку, прискорюють процеси загоєння ран та виразок, посилюють секрецію шлунка і перистальтику кишечнику, а також поліпшують всмоктування різних речовин із кишок. Вітамін РР міститься в зелених овочах, моркві, картоплі, горосі, гречаній крупі, житньому хлібі, молоці. Нестача цього вітаміну може спричинити хворобу пелагра, тому цей вітамін назива­ють антипелагричним. При пелагрі ушкоджується слизова оболонка кишково-шлункового тракту, що спричиняє проноси, порушується діяльність нервової системи, появляються галюцинації, психози; Добо­ва потреба становить 15-25 мг.

Вітамін А (ретинол) в організмі утворюється в організмі із пігмен­ту каротину, який є у великих кількостях у свіжій моркві, абрикосах, вершковому маслі, печінці, нирках тощо. Якщо в їжі достатня кількість вітаміну, то запаси його відкладаються в печінці, нирках. Добова потре­ба людини в ретинолі становить 1 мг. При авітамінозі А у дітей зупи­няється ріст, при гіповітамінозі знижується імунітет, порушується сутін­ковий зір ("куряча сліпота"), спостерігається сухість очей (ксерофталь-мія) з наступним утворенням більма, сухість шкіри, фолікуліт тощо. Але надмірна кількість вітаміну А (при гіпервітамінозі) викликає збільшен­ня пеадш,яорушення адегат^яояву розладів обміну речовин і трав-ленн%йроя©е, недокрів'я, помутніння рогівки, підвищення больовоїч^-ливості.

Вітамін В (кальциферол) впливає на обмін солей кальцію і фосфо­ру, сприяє їх всмоктуванню з кишок і відкладанню в кістках. Дуже ба­гатий на вітамін В жир печінки тварин і риб, особливо тріски, багато його в яєчному жовтку, вершковому маслі, ікрі, молоці, в баклажанах, шпинаті. У шкірі людини міститься провітамін ергостерин, який під впли­вом ультрафіолетових променів (сонця, кварцової лампи) перетворюється у вітамін В. Нестача в їжі вітаміну В у дітей раннього віку викликає рахіт (ураження кісток). При цьому захворюванні затримується зарос­тання тім'ячок на черепі і прорізування зубів. Кістки ніг стають гнучки­ми і під вагою тіла викривлюються. В-гіпервітаміноз супроводжується підвищеним всмоктуванням кальцію та фосфору з кишок і відкладан­ням їх у кістках і м'яких тканинах (м'язі серця, судинах нирок та ін.). Добова потреба людини в кальциферолах 15-25 мкг.

Вітамін Е (токоферол) необхідний для розвитку м'язової тканини і її функції в ранньому дитячому віці. Вітамін Е запобігає розвитку ате­росклерозу і гіпертонії. При нестачі вітаміну спостерігаються дистро­фія скелетних м'язів, послаблення статевої функції, крововиливи у мо­зок, запалення шкіри, біль м'язового і нервового походження. Його ба­гато в печінці, яєчному жовтку, зародках пшениці, овочах, салаті, пло­дах шипшини, обліписі, рослинних оліях. Добова потреба людини в то­коферолах — 15 мг.

Вітамін К (філохінон) потрібний для синтезу ферменту крові про­тромбіну, при нестачі якого знижується здатність крові зсідатись. Вітамін К є стимулятором скорочувальної функції непосмугованої м'язової тка­нини кишок, матки, бронхів. Міститься в зеленій капусті, шпинаті, моркві, листках кропиви, незрілих томатах, печінці, а також синтезується мікроф­лорою товстою кишки. При К-авітамінозі розвивається схильність до кровоточивості. При цьому застосовується синтетичний аналог вітамі­ну — вікасол.

Фолієва кислота має велике значення в кровотворенні, особливо у формуванні еритроцитів. Ця кислота сприяє утворенню в людському організмі й інших елементів крові — лейкоцитів і тромбоцитів. Містить­ся вона в дріжджах, моркві, шпинаті, білокачанній капусті, щавлі, салаті,цвітній капусті. Синтезується бактеріями кишечнику. При нестачі цьо­го вітаміну в організмі розвиваються макроцитарна анемія, лейкопенія, тромбоцитопенія, нерідко кровоточать слизові оболонки рота, кишок, виникають виразковий стоматит, гінгівіт, некротична ангіна. Фолієва кислота позитивно впливає на функціональний стан печінки: стимулює синтез пуринів тапіримідинів, підвищує активність каталази, стимулює жовчовиділення, зменшує жирову інфільтрацію печінки, викликану де­фіцитом холіну в їжі.

Вітамін II виявлено в листках капусти і зелених овочах. Він сприяє загоєнню виразки шлунка та дванадцятипалої кишки.

Вітамін Н (біотин) бере участь у перетворенні амінокислот і роз­кладі проміжних продуктів обміну вуглеводів. При нестачі біотину ви­падає волосся, ушкоджуються нігті та шкіра. Біотин міститься в пше­ниці, картоплі, тваринних продуктах.

Вітамін Р включає напівнасичені жирні кислоти (лінолеву, ліноле­нову, арахідонову), що входять Д0складу рослинних олій, особливо со­няшникової, кукурудзяної та бавовникової. Ці жирні кислоти берри. участь у процесах клітинного обміну, регудкштьямістзеолестерицугв крові.

3. Харчування дітей і гігієнічні вимоги до його організації

Харчування — це сукупність механічних, фізичних та хімічних процесів, що сприяють засвоєнню організмом поживних речовин, по­трібних для підтримання життя, здоров'я та працездатності людини. Тому педагогам і батькам важливо усвідомити, що раціональне харчу­вання є важливим складником здорового способу життя дитини, а зна­чить, сприяє збереженню і зміцненню її здоров'я.

Кількість і якість продуктів харчування повинна відповідати по­требам людини, а саме: віку, статі, рівню фізичного або розумового на­вантаження. Поживні речовини виконують в організмі пластичну і енер­гетичну функції. Нагадаємо, що пластична функція реалізується пере­важно за рахунок білків, а енергетична — за рахунок вуглеводів і жирів.

Таблиця 15 Добова потреба дітей шкільного віку у вітамінах

Вікові групи	А, мкг	», мкг	Е, мл	к, мкг	Вь мл	в2, мл	в6, мл	Ві2> МКГ	РР, мл	с, мл
6 років (учні)	650	10	8	25	0,9	ІД	1,2	1,2	13	55
7-Ю років	700	2,5	10	30	1,0	1,2	1,4	1,4	15	60
11-13 років (хлопчики)	1000	2,5	13	45	1,3	1,5	1,7	2,0	17	75
11-13 років (дівчатка)	800	2,5	10	45	ІД	1,3	1,4	2,0	15	70
14—17 років (юнаки)	1000	2,5	15	65	1,5	1,8	2,0	2,0	20	80
14—17 років (дівчата)	1000	2,5	13	55	1,2	1,5	1,5	2,0	17	75

Овочі, фрукти і ягоди — це багаті джерела вітамінів, але в резуль­таті кулінарної обробки їхні цінні якості значно втрачаються. Тому дітям потрібно давати якомога більше овочів, фруктів і ягід у сирому вигляді і збагачувати вітамінами готові страви, додаючи в них сирі соки і зе­лень. При підвищених розумових навантаженнях організму дитини (під час підготовки до заліків, підсумкових контрольних робіт, екзаменів тощо) потреба у вітамінах значно зростає. Це потрібно пам'ятати вчи­телям і батькам під час організації харчування дітей і підлітків у період розумових навантажень.

Проблему добору харчових продуктів, раціонального їх співвідно­шення допоможе розв'язати піраміда харчування, рекомендована Всесвітньою організацією охорони здоров'я (ВООЗ) як дієтологічна

модель побудови здорового харчового раціону на основі необхідних для здорового харчування продуктів, різноманітність та співвідношення яких вона ілюструє. За рекомендаціями ВООЗ, більше половини добової енергії повинно надходити з продуктами, що входять до двох нижніх шарів піраміди, а саме: хлібом, зерновими, макаронними виробами, ри­сом і картоплею. Із продуктів, що входять до другого знизу шару піра­міди, спеціалісти рекомендують споживати якомога більше овочів та фруктів. Краще вживати їх свіжими, відповідно до сезону, бажано місце­вого виробництва. Припустиме також споживання свіжозаморожених та сушених овочів та фруктів, корисні й консервовані, хоча вони й не містять вітаміну С. Третій знизу шар піраміди закликає до обачливості. У пропорційному відношенні для здорового раціону харчування продук­ти цієї зони необхідні в малих кількостях. З правого боку розташовані м'ясні і рибні продукти, яйця, горіхи й бобові. Жирні сорти м'яса і м'ясо­продуктів доцільно заміняти квасолею, бобовими, рибою, яйцями, пти­цею та пісним м'ясом. З лівого боку цієї зони знаходяться продукти з великим вмістом кальцію, а саме: сири, нежирне молоко та молочні про­дукти. На верхівці піраміди розташовані продукти, перед вживанням яких слід добре поміркувати. Сюди входять продукти з високою енергетич­ною цінністю і незначним вмістом мікроелементів. Продукти цієї групи в надзвичайно малих кількостях потрібні лише для забезпечення до­даткової енергії понад ту, що вже надходить від інших груп продуктів. Отже, організовуючи харчування дітей і підлітків, слід мати на увазі, що для них характерні:

1. більш інтенсивний, ніж у дорослих, обмін речовин;

2. більша потреба в білках, мінеральних солях та вітамінах;

3. значні витрати енергії, зумовлені підвищеною рухливістю дітейта своєрідним співвідношенням маси і поверхні тіла (у дітей 1 кг масивідповідає більшій поверхні тіла, ніж у дорослих, що збільшує інтенсивність віддачі тепла організмом);

4. функціональна незрілість травного каналу, яка потребує доборулегкозасвоюваних харчових продуктів та їх відповідної кулінарної обробки.

Проблема гігієни харчування дітей і підлітків охоплює питання ре­жиму харчування. У роботах фізіологів, зокрема І.П. Павлова, доведе­но, що харчовий рефлекс має ту чи ту періодичність, відповідно до якої встановлюється і суворо дотримується режим харчування дітей, згідно з яким прийом їжі має відбуватися кожні 3,5—4 год. Для підлітків, юнаків і дівчат прийоми їжі встановлюються у кількості 3-4 разів на добу, при­чому на перший сніданок повинно припадати 20-25% денної норми, на другий сніданок — 15-20%, на обід 40-50%, на вечерю — 15-20%.

їду слід починати із закусок — наприклад, салатів. Добре збуджу­ють травну секрецію супи та борщі. Не слід починати з жирної їжі, ос­кільки жири гальмують травну секрецію. Продукти, багаті на білки (м'я­со, риба, сир, бобові), рекомендують вживати в період активної діяль­ності, зазвичай вранці та вдень, оскільки білки активізують обмінні про­цеси та діяльність нервової системи.

Важливе значення має температурний режим їжі. Перші страви повинні мати температуру не нижче 55-65°С, другі — не нижче 50-60°С, холодні страви — не нижче 15°С. їсти треба не поспішаючи, доб­ре пережовуючи їжу. Важливе значення має відповідне сервірування сто­ла, добрий настрій, відсутність шуму. Треба уникати будь-якої сторон­ньої діяльності (читання, серйозних розмов, перегляду телевізійних пе­редач тощо), яка гальмує діяльність травних залоз і знижує апетит.

Перед сном небажано вживати продукти, що збуджують нервову систему: гострі приправи, каву, шоколад, какао. Вечеря має бути лег­кою, не пізніше за 2-3 години до сну. При цьому треба віддавати пере­вагу молочним (особливо кисломолочним), фруктово-овочевим стра­вам; вони не потребують значного напруження травної системи і не по­рушуватимуть сон. Однаково шкідливими є і переїдання, і голодування перед сном, бо вони роблять його тривожним, неспокійним аж до роз­витку безсоння.

Порушення в режимі харчування можуть призвести до згасання умовного рефлексу і розладів травлення.

Загальновідомо, що тютюнокуріння і вживання алкоголю чинять негативний вплив на органи травлення і безпосередньо на процеси травлення. Алкоголь подразнює слизові оболонки стравоходу і шлунку, що призводить до хронічного їх запалення — езофагіту, гастриту, виразко­вої хвороби шлунку. Шкідливий вплив алкоголю поширюється і на печ­інку, функцією якої є нейтралізація токсичних речовин, які надходять в організм. Поступово внаслідок вживання алкоголю може розвинутися цироз печінки — тяжке захворювання, для якого характерні постійні болі в ділянці печінки (вона стає твердою на дотик, спочатку збільшуєть­ся в розмірах, а потім зменшується в результаті зморщування), гіркота в роті, свербіння шкіри, порушення процесу травлення.

Шкідливий вплив тютюнокуріння на органи травлення виявляєть­ся у подразненні слизової оболонки стравоходу і шлунку, підвищенні кис­лотності шлункового соку. Нікотин провокує схильність до судом шлун­ку, кишечнику і у великих дозах може викликати непрохідність кишеч­нику внаслідок парезу. Це призводить до смерті. Тютюнокуріння по­гіршує смак, апетит. Загальний отруйний ефект нікотину проявляється у схудненні, нездоровому кольорі обличчя.

Батьки, а також педагоги у своїй повсякденній роботі з дітьми і підлітками повинні надавати велике значення профілактиці шкідливих звичок, вихованню в учнів гігієнічних навичок, у тому числі пов'язаних з прийомом їжі. Школярів слід привчати мити руки перед їжею, їсти і пити з особистого посуду, правильно користуватися індивідуальними столо­вими приборами, не поспішаючи розжовувати їжу, полоскати рот (або чистити зуби) після прийому їжі, не пити сиру воду тощо. Набуття дітьми цих гігієнічних навичок допоможе уникнути глистяних заражень, а та­кож шлунково-кишкових захворювань.

Таким чином, раціональне харчування включає такі принципи: баланс енергії, тобто рівновага між енергією, що надходить з їжею, і енергією, яка витрачається у процесі життєдіяльності; задоволення по­треб організму у тій чи тій кількості і співвідношенні харчових речовин (білків, жирів, вуглеводів, вітамінів, мінеральних речовин і води); дотри­мання режиму харчування (час, кратність прийому їжі). Саме раціо­нальне харчування з дотриманням усіх гігієнічних приписів вживання їжі повинно задовольнити всі фізіологічні потреби дитячого організму.

Це, насамперед, стосується пластичних речовин, з яких будуються кліти­ни, тканини, органи, а також енергетичних, які компенсують витрати енергії, що відбуваються у процесі навчання, гри, спілкування, допомоги по господарству тощо.

Питання для самоперевірки

1. Обґрунтуйте біологічне значення вітамінів для життєдіяльностіорганізму людини.

2. Що є джерелом вітамінів для організму людини?

3. Охарактеризуйте хворобливі стани, що виникають за нестачівітамінів в організмі людини.

4. Охарактеризуйте хворобливі стани, що виникають за надмірноїкількості вітамінів в організмі людини.

5. Поясніть біологічне значення раціонального харчування.

6. Обґрунтуйте основні гігієнічні вимоги до організації харчуваннядітей шкільного віку.

7. У чому проявляється негативний вплив тютюнокуріння і вжи­вання алкоголю на органи травлення?

З історії науки

Про вітаміни стало відомо лише у 1880 р., коли російський лікар М.І. Лунін виявив у харчових продуктах невідомі чинники, конче потрібні для життя людини. Наприклад, білі миші, що одержували незбиране молоко, добре росли і були здоровими, але гинули, коли їх годували сум­ішшю з основних складових цього молока: білком — казеїном, жиром, молочним цукром, мінеральними солями та водою.

Тобто вони не одержували якихось речовин, без яких їхній організм не міг повноцінно існувати. У 1912 р. польський учений Казимир Функ визначив хімічний склад цих речовин і назвав їх вітамінами.

° Раніше вважали, що такі захворювання як скорбут (цинга), рахіт, пелагра, бері-бері мають інфекційний характер, і вчені особливу увагу приділяли виявленню мікробних збудників цих хвороб. Лише 1912 року вчений Казимир Функ на підставі своїх дослідів та аналізу експериментальних і клінічних спостережень інших авторів дійшов висновку, що причиною цих захворювань є харчування неповноцінними продуктами, в яких не вистачає речовин, названих ним вітамінами.

° Про значення раціонального харчування для здоров'я писав іще у XI ст. видатний лікар Сходу Ібн-Сіна (Авіценна).

Важливо знати, що...

° Потреба організму у вітамінах зростає під час усіх захворю­вань, важкої фізичної й розумової праці, вагітності, в умовах підвищеної радіоактивності.

° Хоча б один раз на день слід їсти рідку гарячу страву (суп, борщ). Сухоїдіння — дуже шкідливе.

° Дієта — це раціон і режим харчування хворої людини за спе­ціально підібраною системою. Наприклад, при захворюваннях печінки та жовчовивідних шляхів радять вживати знежирену їжу; разом з тим дієта передбачає збільшену кількість овочів і фруктів, що сприяють кращому виробленню та виділенню жовчі.

о Вегетаріанство — система харчування, за якої людина повністю або майже повністю уникає вживання продуктів тваринного походжен­ня. Овочі та фрукти — цінне джерело вітамінів, органічних кислот та мінеральних солей. Крім того, овочі та фрукти багаті на так звані ба­ластні речовини (клітковина, харчові волокна), які поліпшують перис­тальтику (запобігають запорам, самоотруєнню організму), виводять з організму зайвий холестерин (профілактика атеросклерозу). Однак фізіо­логи і лікарі вважають тваринну їжу джерелом повноцінних, легко зас­воюваних білків. Білки, що містяться у більшості необроблених рослин­них продуктів, важко піддаються дії травних ферментів, а тому гірше засвоюються, а багато з них (наприклад, білки пшениці, рису, інших зла­кових) у необробленому вигляді майже не засвоюються. Сучасна на­ука про харчування стверджує, що харчування людини повинно бути мішаним.

Цікаво знати, що...

о У людському організмі мікроелементи переважно накопичують­ся у певних органах та тканинах, зокрема, йод—у щитоподібній залозі, нікель — у підшлунковій залозі, кадмій — у нирках, хром — у мозку, манган — у серці, станум — в язиці, плюмбум — у довгих кістках, арсен — у нігтях і чоловічому волоссі, аурум — у жіночому волоссі, стронцій — у хребцях, барій — у пігментній оболонці очей.

о Учені встановили, що молекула води, потрапивши до людсько­го організму, перебуває в ньому в середньому 14 днів.

о Учені виявили, що жир, який тільки-но потрапив до організму, відкладається про запас, а витрачається жир з уже готового запасу.

Література

1. Мамчур Ф.І. Довідник з фітотерапії.—К.: Здоров'я, 1986.—280 с.

2. Подоляк-Шумило Н.Г., Познанський С.С. Шкільна гігієна. Навч.посібник для пед. ін-тов. К.: Вища школа, 1981.— С. 140-155.

3. Принципи здорового харчування. Посібник для поліпшення якостіроботи.— К.: Ін-т кардіології АМН України, 2001.— 30 с.

4. Совєтов С.Є. та ін. Шкільна гігієна. Навч. посібник для сту­дентів пед. ін-тів.— К.: Вища школа, 1971.— С. 98-134.

5. Старушенко Л.І. Клінічна анатомія і фізіологія людини: Навч.посібник.—К.: УСМП,2001.—С. 145-166.

6. Хрипкова А.Г. и др. Возрастная физиология и школьная гигие-на. Пособие для пед ин.-тов / А.Г.Хрипкова, М.В.Антропова, Д.А.Фар-бер.—М.: Просвещение,1990 — С. 201-213.

7. Хрипкова А.Г., Колесов Д.В. Гигиена и здоровье школьника.—М.: Просвещение, 1988.— С. 91-99.

Лекція 15.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ОРГАНІВ ВИДІЛЕННЯ. АНАТОМІЯ, ФІЗІОЛОГІЯ І ГІГІЄНА ОРГАНІВ СЕЧОВИДІЛЕННЯ

План

1. Органи і шляхи виділення кінцевих продуктів обміну.

2. Сечова система: будова, функції.

3. Механізм сечоутворення.

4. Регуляція процесу сечоутворення.

5. Хвороби сечової системи та запобігання їм.

Основні поняття: органи виділення, органи сечовиділення, нир­ки, сечовивідні шляхи, сечовід, сечовий міхур, сечівник, нефрон, сеча, первинна сеча, вторинна сеча, реабсорбція.

1. Органи і шляхи виділення кінцевих продуктів обміну

У процесі обміну речовин постійно утворюються кінцеві продукти обміну жирів, білків і вуглеводів, які вже не потрібні організму і навіть шкідливі для нього, а тому повинні бути видалені з організму. Процес виділення як складова частина обміну речовин - один із головних у збе­реженні гомеостазу.

Кінцевими продуктами обміну жирів і вуглеводів є вуглекислий газ і вода. При розпаді білків, крім вуглекислого газу і води, утворюється сечовина, сечова кислота, креатинін, фосфорно- і сірчанокислі солі та інші сполуки. Кінцеві продукти обміну речовин надходять у кров і вино­сяться нею до органів виділення. Органами виділення є легені, потові залози шкіри, шлунково-кишковий тракт, нирки.

Легені виводять з організму вуглекислий газ, пари води, а також деякі леткі речовини (ефір після наркозу, алкоголь).

Потові залози шкіри виділяють зайву воду, мінеральні солі, солі важких металів, які можуть потрапити в організм разом із їжею, деякі продукти обміну білків (наприклад, аміак), а за важкого фізичного на­пруження — молочну кислоту.

Печінка знешкоджує різні отруйні речовини, надлишки гормонів, продукти обміну гемоглобіну та білків. Після цього вони разом із жов­чю потрапляють у кишечник та викидаються з організму. Хвора печін­ка не може виконувати свою видільну функцію, через що настає тяжке самоотруєння організму.

Шлункові та кишкові залози, а також підшлункова залоза виді­ляють у просвіт шлунка та кишечнику алкоголь, розчинений у крові, продукти обміну білків, воду та зайві мінеральні солі. Викидаючи кал, кишечник звільняє організм від зайвих, непотрібних і шкідливих про­дуктів обміну, хвороботворних мікроорганізмів.

Одним із найголовніших органів виділення та підтримання гомеос­тазу є —- нирки. Вони виводять із сечею з організму надлишок води, мінеральні солі, шкідливі продукти білкового обміну (сечовина, сечова кислота). Нирки регулюють водний і сольовий обмін, забезпечуючи нормальний водно-сольовий склад рідин тіла (крові, лімфи, міжклітинної рідини).

Нирки підтримують певну сталу реакцію крові. При накопиченні в крові кислих або лужних продуктів обміну через нирки збільшується виділення надлишків відповідних солей. У підтриманні сталості реакції крові важливу роль відіграє здатність нирок синтезувати аміак, який з'єднує кислі продукти, заміщаючи у них натрій і калій. При цьому утво­рюються амонієві солі, які виводяться у складі сечі, а натрій і калій зберігаються для потреб організму.

2. Сечова система: будова, функції

Сечова система складається з органів, які виробляють сечу (нир­ки), виводять її з нирок (ниркові чашечки, ниркова миска, сечоводи), нагромаджують її (сечовий міхур) та виводять її назовні (сечівник).

Нирки — це парні органи, які містяться в черевній порожнині по обох боках хребта, приблизно на рівні 11 -го грудного до 3-го попереко­вого хребців. Нирки червоно-бурого кольору бобоподібної форми. Маса кожної нирки близько 120 г, довжина — 9-12 см, ширина — 5-6 см, товщина — 2-3 см.

Нирка вкрита щільною фіброзною капсулою. Ззовні нирки знахо­диться ще шар жирової тканини — жирова капсула, яка міцно тримає нирки у певному анатомічному положенні. Вся нирка оточена фасцією нирки.

У нирці розрізняють передню та задню поверхні, внутрішній (увіг­нутий) і зовнішній (опуклий) краї та верхній і нижній полюси (кінці) (рис.63). На верхньому полюсі містяться надниркові залози. На увігнутому внут­рішньому краю нирки є заглибина — це ворота нирки. Сюди входять ниркова артерія та нерви, а виходять ниркова вена, лімфатичні судини і сечовід.

На поздовжньому розрізі нирки (рис. 63) видно невелику порожни­ну — ниркову миску, оточену двома шарами ниркової речовини.

Рис. 63. Нирки та сечоводи:

а — загальний вигляд: 1 — нижня порожниста вена; 2 — аорта; З — ліва наднир­кова залоза; 4 — ниркова артерія; 5 — ліва нирка; б — ниркова вена; 7 — лівий се­човід; б—розріз нирки: І —малі ниркові чашки; 2 — нирковий мозок (ниркові піраміди); 3 — великі ниркові чашки; 4 — ниркові сосочки; 5 — ниркова миска; 6 — ниркова кора; 7 — сечовід.

Зовнішній шар називається корковим, а внутрішній — мозковим. Мозковий шар утворений нирковими пірамідами, що мають конічну фор­му. Кожна нирка має по 10-15 пірамід. Коркова речовина вкриває осно­ви пірамід, заповнює простори між ними, утворює ниркові стовпи. Верхівки пірамід повернуті у нирковий синус, заокруглені у вигляді со­сочків. На верхівках сосочків відкривається велика кількість дрібних трубочок, по яких у чашечки стікає сеча. З чашечок сеча потрапляє у лійкоподібну порожнину — ниркову миску, яка переходить у сечовід. Сечоводи — це вузькі м'язові трубки довжиною ЗО см, які за допомо­гою перистальтичних хвиль виводять сечу в сечовий міхур. Сечовий міхур — непарний порожнистий м'язовий орган (місткість становить 300-700 мл), який виконує функцію резервуару сечі, що з нього виво­диться назовні через сечівник.

П роцес утворення і виділення сечі з організму називається діуре­зом (від грец. сііигео — виділяю сечу).

4

Основною структурно-функціо­нальною одиницею нирки є нефрон (від грец. перкгоз — нирка). Почи­нається нефрон (рис. 64) у корково­му шарі нирковим тільцем, яке складається з капсули Шумлянсько-го-Боумена і клубочка кровоносних капілярів (мальпігіїв клубочок).

Капсула Шумлянського-Боуме-на — це мікроскопічної величини чашечка, стінки якої складаються з двох шарів епітеліальних клітин. Між цими шарами лежить щілиноподібний простір, від якого починається нир­ковий канадець, що має стінку з од­ного шару циліндричного епітелію. На початку нирковий канадець скручується і потім переходить у мозко­вий шар. Ця частина канальця називається звивистим канальцем пер­шого порядку.

У мозковому шарі канадець випрямляється, утворюючи у ньому петлю Генле, повертається в корковий шар, в якому канадець скручуєть­ся, утворюючи звивистий канадець другого порядку, який впадає в збірну трубочку.

Збірні трубочки проходять через мозковий шар і на верхівці відкри­ваються в на верхівці сосочка ниркової піраміди, що переходить у нир­кові чашки, а останні — в ниркову миску і сечовід.

У дітей нирки відносно більші, ніж у дорослого. Нирка новонарод­женої дитини важить 11 -12 г, у однорічної дитини — 3 6 г, в 12-річної— 100 г, а у дорослої людини — 150 г. До трирічного віку нирки швидко ростуть, з 3 до 5 років формується кіркова речовина, в 9-10-річних дітей за будовою кіркова речовина нирки не відрізняється від нирки дорослої людини. Найінтенсивніше росте мозкова речовина до 3 років, у 5-6 років та в 9-12 років.

3. Механізм сечоутворення

Характерною особливістю будови нирки є те, що вона має не одну, а дві капілярні сітки, пов'язані з сечоутворенням: клубочкову і периту-булярну. Клубочкова капілярна сітка міститься в нирковому тільці, пе-ритубулярна утворена виносною артеріолою, що розгалужується на ка­піляри і густо обплітає ниркові канальці. Виносна клубочкова артеріола за діаметром менша приносної, що створює умови для підвищення тис­ку в її капілярах. Тиск у капілярах клубочка ниркового тільця становить 9,3-2 кПа, а в капілярах, що обплітають ниркові канальці, — 2,67-5,33 кПа. Завдяки підвищеному тиску в капілярах клубочка частина плазми наче витискається з них у порожнину капсули нефрона. Це пер­ша фаза сечоутворення — фільтраційна, яка полягає у тому, що в мальпігієвому клубочку під впливом тиску крові рідка її частина фільт­рується крізь стінки капілярів і збирається в порожнині між стінками капсули Шумлянського-Боумена. Тут утворюється первинна сеча, яка за своїм складом схожа на плазму крові: вода, хлорид натрію, глюкоза, амінокислоти, продукти обміну білків — аміак, сечовина та солі сечо­вої кислоти. Однак, у первинній сечі відсутні білки і формені елементи крові. За хвилину в нирках утворюється 110-130 мл первинної сечі, що за добу становить 150-180 л.

У другу фазу утворення сечі в канальцях відбувається всмокту­вання води і деяких складових частин первинної сечі назад у кров. Пер­винна сеча віддає крові воду, багато солей, глюкозу, амінокислоти та інші речовини. Сечовина, сечова кислота назад не всмоктується. Зав­дяки такому вибірковому всмоктуванню в кінцевій сечі, яка збирається в нирковій мисці, залишаються лише ті сполуки, які організм не може використати, а потрібні речовини повертаються назад у кров. Цей про­цес називається реабсорбцією (від лат. ге — префікс, який означає протилежну дію, аЬзогрііо — поглинання).

Крім реабсорбції, у канальцях нирки відбувається й активний про­цес секреції. Завдяки секреторній функції канальців із організму виділя­ються речовини, які з якихось причин не можуть профільтруватися із клубочка капілярів у порожнину капсули ниркового тільця (фарби, лікарські речовини). У результаті реабсорбції і канальцевої секреції утворюється вторинна, або кінцева, сеча. Склад вторинної сечі: зайва вода, хло­рид натрію, сечовина, аміак, солі сечової кислоти. За добу в організмі людини утворюється 1-1,5 л вторинної сечі. Кількість добової сечі змінюється при зміні питного режиму, температури довкілля, надмірно­му вживанні солі.

У середньому за добу в дорослої людини з сечею виділяється 25 г неорганічних речовин, з них кухонної солі до 15 г, органічних речовин 35 г, з них до 30 г сечовини.

Забарвлення сечі залежить від наявності пігментів —уробіліну та урохрому. У сечі дітей значно більше креатину, ніж креатиніну. Креа­тин у сполуці з фосфатом міститься, головним чином, у скелетних м'я­зах. Він є важливою частиною обміну речовин при м'язовій роботі. Прй розщеплені фосфо'креатиніну, кінцевого продукту, утворюється креатинін.

Тому збільшення з віком креатиніну в сечі у дітей відображає ріст ске­летних м'язів і м'язової роботи.

Поява білка в сечі {альбумінурія) розцінюється як ознака захво­рювання нирок, а наявність глюкози {глюкозурія) пов'язана звичайно з хворобою обміну речовин — цукровим діабетом.

В осаді сечі можуть бути кристали солей (що утворюються за певних умов), а також поодинокі лейкоцити. Однак велика кількість лей­коцитів, тобто виділення гнійної сечі {піурія), є, звичайно, показником запальних процесів у сечовивідних шляхах.

Еритроцити зустрічаються в сечі тільки при запальних процесах у нирках {нефриті) або при травмах сечовивідних шляхів (у тому числі і після проходження ниркових каменів — великих кристалів солей деяких кислот (сечової, щавлевої, фосфорної).

Таким чином, під час хвороб склад сечі різко змінюється: в ній з'являється білок, цукор, ацетон, жовчні кислоти, кров'яні тільця.

З віком змінюються кількість і склад сечі. Сечі у дітей виділяєть­ся порівняно більше, ніж у дорослих, а сечовипускання відбувається частіше внаслідок інтенсивного водного обміну і відносно більшої кількості води та вуглеводів у раціоні харчування дитини.

Акт сечовипускання відбувається рефлекторно внаслідок імпульсів у центр сечовипускання, що знаходиться в крижовому відділі спинного мозку і перебуває під контролем кори головного мозку. Імпульси йдуть від надмірно розтягнутих стінок сечового міхура. Збудження, що вини­кає в рецепторах, іде по доцентрових нервах у центр сечовипускання, переходить там на відцентрові нерви і надходить по них до м'язів міху­ра і сфінктерів. Стінки міхура скорочуються, а сфінктери в цей час роз­слабляються — відбувається сечовипускання.

4. Регуляція процесу сечоутворення

Робота нирок регулюється нервовою системою, а також гумораль­но. Нирки іннервуються волокнами симпатичної нервової системи і блу­каючим нервом. По цих волокнах з центральної нервової системи до нирок надходять імпульси, які впливають на утворення первинної сечі і на діяльність ниркових канальців, де відбувається зворотне всмокту­вання та секреція сечі. Робота нирок підпорядковується не лише безу­мовно-рефлекторному контролю, а й регулюється корою великих півкуль головного мозку, гіпоталамусом.

Гуморальна регуляція здійснюється під впливом гормонів і медіа­торів, які регулюють транспорт іонів і води у канальцях нефронів, зміню­ють проникність клітинної мембрани й інтенсивність іонних насосів. Так, під впливом антидіуретичного гормону задньої частини гіпофіза—ва­зопресину — виділення сечі різко зменшується. Вазопресин змінює проникність стінки звитої частини канальця нефрону та збірних трубо­чок, тобто допомагає реабсорбції води, що приводить до підвищення осмотичної концентрації сечі. При недостатньому надходженні в кров цього гормону виділення сечі може збільшитися до 20 л за добу. Під впливом гормону щитоподібної залози тироксину сечоутворення підси­люється, а під впливом гормону надниркових залоз адреналіну — змен­шується. Гормон коркової речовини надниркових залоз альдостерон підсилює реабсорбцію іонів натрію, виведення йонів калію і гальмує зво­ротне всмоктування кальцію та магнію.

Нервово-гуморальні механізми відповідальні і за деякі розлади сечової системи: наприклад, при дії на організм надмірно сильних боль­ових подразників (травма, опік, ниркова колька, оперативне втручання) може виникнути рефлекторна або рефлекторно-гуморальна зупинка сечовиділення — анурія. І навпаки діурез збільшується під впливом сечогінних засобів (діуретин, меркузал, гіпотіазид тощо).

У немовлят протягом першого року життя має місце мимовільне (безумовно-рефлекторне) сечовипускання, що пов'язане з недостатнім розвитком кори великих півкуль. Лише поступово, в міру розвитку кори головного мозку, в дитини виробляється умовний рефлекс затримуван­ня сечовипускання. На кінець першого року життя в дитини виробляється умовно-рефлекторне затримання сечовипускання. Цей рефлекс приблиз­но на кінець другого року життя дитини стає настільки міцним, що про­являється і під ча'с сну.

5. Хвороби сечової системи та запобігання їм

Гломерулонефрит — дуже тяжка хвороба усього організму з пе­реважним ураженням ниркових клубочків обох нирок. Це захворюван­ня належить до інфекційно-алергічних хвороб. Найчастіше він виникає в людей, що перенесли стрептококову інфекцію (ангіну, скарлатину), мають хронічний тонзиліт, гайморит або каріозні зуби. Часто причиною гломерулонефриту є переохолодження організму, яке активізує стрепто­кокову інфекцію, а також знижує опірність імунної системи до нього. Іноді гломерулонефрит виникає тільки як алергічне захворювання, коли антигеном є неінфекційний чинник, на який також виробляються анти­тіла. Це буває у разі переливання несумісної за групою крові, введення імунних сироваток, застосування деяких ліків (наприклад, антибіотиків). Досить часто гломерулонефрит виникає тоді, коли антигенами стають зруйновані тканини власного організму (обпечені, вражені сонячною або іонізуючою радіацією). Характерною ознакою гломерулонефриту є змен­шення (до 100-300 мл) або припинення виділення сечі. В організмі зат­римується вода та хлорид натрію. Внаслідок цього утворюються на­бряки, які особливо помітні на обличчі. У вторинній сечі з'являються білки та еритроцити. Сеча червоніє і набуває вигляду "м'ясних помиїв"9. Втрата із сечею великої кількості еритроцитів призводить до розвитку анемії. Унаслідок затримки солі та води в хворих значно підвищується артеріальний тиск. Тяжке самоотруєння організму продуктами білково­го обміну спричинює сильний головний біль, порушення зору, надзви­чайну кволість, часті блювання. Цю хворобу ніякими народними, не­традиційними методами вилікувати не можна, тому слід вчасно зверну­тися до лікаря. Профілактика гломерулонефриту в основному полягає у лікуванні хронічних вогнищ стрептококової інфекції (каріозні зуби, тон­зиліт, гайморит тощо), ангіни, униканні переохолодження організму та зловживання сонцем.

'Однак слід знати, що червоний колір сечі можуть зумовити деякі продукти (наприк­лад, буряк) і ліки.

Пієлонефрит — запалення ниркової миски — типовий місцевий запальний процес мікробного походження, що перебігає переважно в одній нирці. Інфекційний чинник здебільшого потрапляє у ниркову миску так званим висхідним шляхом із статевих органів, уретри, сечового міху­ра. Іноді інфекційний чинник потрапляє у нирку з кров'ю або лімфою (низхідний шлях ураження), наприклад, як ускладнення грипу, запален­ня легенів, каріозного ураження зубів, гаймориту. Розвиткові пієлонеф­риту сприяє застій сечі внаслідок малорухливого способу життя, наяв­ності камінців у нирковій мисці, при запорах, блукаючій нирці, під час вагітності. Трапляється гострий та хронічний пієлонефрит. Гострий пієло­нефрит супроводжується підвищенням температури тіла до 40°С, озно­бами, загальним нездужанням, блюванням, болями у поперековій ділянці та у верхній частині живота. Сеча стає каламутною від великої кількості лейкоцитів та злущеного епітелію ниркових мисок і сечовивідних шляхів. Хронічний пієлонефрит має тривалий, хвилеподібний перебіг з періода­ми загострення. В період затухання процесу хворий може почувати тільки загальне нездужання, та в сечі постійно виявляються лейкоци­ти. В цьому періоді хвороби потрібна дієта з обмеженням солі, із забо­роною вживання смаженого м'яса та риби, грибів, копченостей, пря­нощів, алкоголю. Рекомендується їсти більше свіжих огірків, петрушки, селери, кавунів, меду, пити узвари. До комплексу лікування, призначе­ного лікарем, можна додати відвари лікарських рослин, які мають анти­бактеріальну та протизапальну дію: кропиви, кропу, споришу, звіробою, деревію, кореня лопуха, березових бруньок, ягід чорної бузини, трави цикорію, листки чорниць, шовковиці.

Сечокам 'яна хвороба характеризується появою камінців у нир­кових чашечках та мисках. Камінці складаються із компонентів сечі (сечова кислота, солі кальцію та фосфору тощо). Причиною цієї хворо­би можуть бути надмірне вживання білків тваринного походження, м'яс­них і рибних бульйонів, копченостей, помідорів, щавлю, порушення щи­топодібної та паращитоподібних залоз, що регулюють обмін кальцію, застій сечі (гіподинамія, запори); значення мають спадкові фактори та вживання алкоголю'. Камінець у нирковій мисці або чашечках виявляє себе ниючими болями у поперековій ділянці. За різкого фізичного на­вантаження може статися ниркова колька — напад сильних болів у по­перековій ділянці та животі. її виникнення пов'язане з тим, що камінець, зрушивши із звичного місця, потрапив у сечовід. Крім нестерпного болю, хворий відчуває сильний озноб, може бути багаторазове блювання, тем­пература тіла підвищується до 38-40°С. За виникнення ниркової кольки слід негайно викликати швидку допомогу. Запобігають утворенню камінців та сприяють виходу із сечею маленьких камінців рухливий спосіб життя, відвари сечогінних рослин.

Цистит — запалення слизової оболонки сечового міхура, що ви­никає в разі проникнення інфекції в міхур висхідним шляхом. Найчасті­ше інфекційним чинником буває кишкова паличка, стафілокок, хворо­ботворні грибки та найпростіші. Ця хвороба може виникнути внаслідок порушення правил особистої гігієни, купання у забруднених ставках, переохолодження тощо. Виникненню циститу сприяє застій сечі (гіпо­динамія, запори), зловживання алкоголем, пивом, часте вживання пря­нощів, копчених і смажених продуктів. Ознаками циститу є часті пози­ви на сечовипускання, гострий, пекучий або сверблячий біль знизу жи­вота, особливо в кінці сечовипускання, озноб, значне підвищення тем­ператури тіла. Іноді в сечі з'являються білки. Лікувати це захворюван­ня повинен лікувати тільки лікар. Профілактика циститу полягає у дот­римування правил особистої гігієни, занятті фізичною культурою, одя­ганні по погоді та сезону, незловживанні алкоголем, пивом, гострими, смаженими та пряними стравами.

Енурез — нічне нетримання сечі. Ця хвороба часто буває у дітей, коли їх змалку не привчають до правильного сечовипускання протягом дня, а також унаслідок неврозів і різних порушень спинного мозку. Якщо енурез з віком не зникає, треба обов'язково звернутися до лікаря. Щоб запобігти цим прикрим явищам, останній раз слід пити рідину не пізніше як за 4 год. до сну, не треба перед сном їсти солоне.

Питання для самоперевірки

1. Назвіть органи і шляхи виділення продуктів обміну речовин.

2. Охарактеризуйте будову і функції органів сечової системи.

3. Визначте взаємозв 'язок будови і функцій нефрону.

4. Поясніть механізм сечоутворення.

5. Порівняйте склад первинної і вторинної сечі.

6. У чому полягає регуляція процесу сечоутворення?

1. Назвіть хвороби сечової системи та їх симптоми. У чому поля­гає профілактика цих захворювань?

З історії науки

° Бартоломео Євстахій (1510-1574) докладно описав нирки.

о Ричард Брайт (1780-1858) подав у 1827 р. класичний опис не­відомого доти захворювання нирок з гострим і хронічним перебігом. Клініку цього захворювання, точніше групи захворювань, з патологоа-натомічною перевіркою Брайт описав з винятковою спостережливістю. Праця Брайта стала основою для дальших досліджень патології нирок.

Роботами француза Жоржа Дьєлафуа, вітчизняних учених С.П. Бот-кіна, Ф.Г. Яновського, С.С. Зимницького, німецьких учених Фольгарда і Фара створено сучасну патогенетичну класифікацію хвороби з поділом на гломерулонефрит, нефроз й склеротичну нирку.

° О. Шумлянський (1748-1795) захистив 1793 р. у Страсбурзько­му університеті дисертацію, присвячену будові нирок. За допомогою нових для того часу методів наповнення судин і мікроскопа він перший описав "мальпігієве тільце", встановивши, що воно є не залозою, як вва­жалося тоді в науці, а судинним клубочком. Цей клубочок має навколо себе "кільцеву межу" — оболонку, яку через 57 років при вже більш досконалій мікроскопічній техніці, вдруге описав англійський учений Боумен. Ця оболонка (капсула клубочка) дістала в науці назву боуме-нової, незважаючи на те, що сам Боумен визнавав пріоритет у цьому питанні Шумлянського. У своїй дисертації Шумлянський описав і по дав малюнок сечових канальців, що утворюють петлю, яка в другій половині XIX ст. знову була описана анатомом Генле і дістала в науці лише його ім'я. Шумлянський довів, що ці канальні не сполучаються з артеріальними капілярами, як це вважали інші анатоми.

Еволюційний процес

Еволюція видільної системи відбулася в напрямах:

о перехід від нефридіїв до спеціальних органів - нирок, які склада­ються з великої кількості видільних канальців, сполучених із загальним вивідним каналом;

о виникнення механізмів, що переводять аміак у менш токсичні сполуки — сечовину і сечову кислоту;

° встановлення безпосереднього зв'язку між видільною, крово­носною і травною системами, що робить можливим зворотне всмокту­вання і концентрування сечі.

Видільна система розвивається з мезодерми.

Важливо знати, що...

о Збільшення кількості добової сечі і прискорене сечовипускання протягом тривалого часу, яке не можна пояснити харчовими та кліма­тичними чинниками, може бути ознакою цукрового діабету.

Цікаво знати, що:

° Після видалення однієї нирки (наприклад, унаслідок злоякісної пухлини) або в разі припинення її функціонування через тяжке ураження в людини вже через декілька тижнів збільшується маса другої нирки — настає її компенсаторна гіпертрофія. Одна нирка, якщо вона здорова, може забезпечити нормальне сечоутворення, виведення непотрібних речовин та збереження гомеостазу.

Література

1. Бугаев К.Е., Маркусенко Н.Н. та ін. Возрастная физиология.—Ростов-на-Дону: "Ворошиловградская правда", 1975.— С. 149-151.

2. Ермолаев Ю.А. Возрастная физиология: Учеб. пособ. для студ.пед. вузов.— М.: Вьісш.шк., 1985.— С. 350-352.

3. Кисельов Ф.С. Анатомія і фізіологія дитини з основами шкільноїгігієни.— К.: Радянська школа, 1967.— С. 229-234.

4. Присяжнюк М.С. Людина та її здоров'я: Навч. посібник.— К.:Фенікс, 1998.—С. 194-196.

5. Старушенко Л.І. Клінічна анатомія і фізіологія людини: Навч.посібник.—К.: УСМП, 2001.—С. 167-172.

6. Хрипкова А.Г. Возрастная физиология.— М.: Просвещение,1978.—С. 268-271.

Лекція 16.

АНАТОМІЯ, ФІЗІОЛОГІЯ І ГІГІЄНА ШКІРИ

План

1. Будова та функції шкіри.

2. Участь шкіри у теплорегуляції.

3. Хвороби та ураження шкіри.Основні поняття: шкіра, залози

шкіри, придатки шкіри, теплорегуляція, тер­морегуляція, хвороби шкіри, ураження шкіри.