УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ

Студент обязан иметь представление:о оптимальном питании; авитаминозе; гипервитаминозе; гиповитаминозе; о признаках недостающего употребления витамина А, витаминов группы В, С; о аспектах оценки процесса питания (самочувствии; аппетите; массе тела; состоянии кожи и слизистых оболочек; цвете и тургоре кожи; выраженности подкожно-жирового слоя); о режиме питания.

Студент должен знать:что такое обмен веществ УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ и энергии; характеристику пластического и энергетического обмена; перевоплощение веществ и энергии в человеческом организме; внедрение энергии АТФ; три шага освобождения энергии в человеческом организме; энергетический баланс; способы определения поступления и расхода энергии в организме; основной обмен и причины, действующие на него; биологическую и энергетическую ценность белков УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ, жиров и углеводов; характеристику водно-солевого обмена; значение витаминов.

В процессе жизнедеятельности организм употребляет питательные вещества - белки, жиры, углеводы, воду, минеральные вещества, витамины - и превращает их в вещества, нужные

18.1. ПОНЯТИЕ ОБ ОБМЕНЕ ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ

для его роста, развития и получения энергии. Питательные вещества поступают в пищеварительный тракт, где осуществляются процессы диссимиляции (катаболизма УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ), в итоге которых большие молекулы распадаются до более маленьких молекул с выделением энергии. Белки расщепляются до аминокислот, жиры - до жирных кислот и спиртов, углеводы - до моносахаридов. В кишечном тракте продукты расщепления всасываются в кровь и лимфу. Конечные продукты обмена веществ и избытки питательных веществ выводятся при помощи выделительных органов УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ.

Из крови и лимфы маленькие молекулы питательных веществ поступают в клеточки тканей и органов, где идут процессы ассимиляции (анаболизма): синтез больших молекул белков, жиров и углеводов. Этот процесс просит издержек энергии.

Совокупа процессов ассимиляции и диссимиляции именуют обменом веществ(метаболизмом). Различают пластический обмен и энергетический обмен. Метаболизм УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ жиров и углеводов обеспечивает приемущественно физиологические функции клеток (энергетический обмен). Все энерго процессы, протекающие при участии кислорода, относят к системе аэробного обмена, а осуществляющиеся без роли кислорода - к системе анаэробного обмена. Основная функция белкового обмена заключается, сначала, в поддержании и конфигурациях строения клеток (пластический обмен).

Таким макаром, функции обмена УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ веществ заключаются:

• в превращении макромолекулярных частиц органических питательных веществ в микромолекулярные составляющие, способные всасываться в кровь и лимфу и усваиваться клеточками;

• в получении при всем этом хим энергии питательных веществ;

• в синтезе белков и других структурных частей клеток из микромолекулярных компонент;

• в синтезе и разрушении молекул, нужных для выполнения специфичных клеточных УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ функций.

Главные конечные продукты катаболизма:

• углекислый газ (230 мл/мин);

• окись углерода (0,007 мл/мин);

• вода (350 мл/сут);

• мочевина (30 г/сут);

• другие азотсодержащие вещества (6 г/сут).

Следует выделить, что окончательное перевоплощение веществ осуществляется конкретно в клеточках тканей и органов. Тут образуются углекислый газ и вода, происходят процессы перевоплощения и выделения энергии УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ, пластические реакции синтеза собственных белков, жиров, углеводов и других соединений. Из этих веществ при участии ферментов формируются внутриклеточные структуры, межклеточное вещество и новые клеточки. При нарушении функций ферментов, к примеру, при действии токсинов (ядовитых веществ), мучается трофика клеток, нарушается обмен веществ, и появляются дистрофии.

18.2. РЕГУЛЯЦИЯ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ И УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ ЭНЕРГИИ

Взаимодействие внутриклеточного обмена веществ и внеклеточной среды регулируется как наследными, генетическими факторами, так и нервными, гуморальными механизмами, адаптирующими тканевой обмен к изменяющимся условиям внутренней среды организма. При наследных нарушениях в большинстве случаев мучается внутриклеточный биосинтез ферментов.

Велико значение ВНД для регуляции обмена веществ. Так, при лишнем реагировании на разные стрессовые УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ воздействия появляются эмоции ужаса, гнева, тоски, злости. При продолжительном воздействии они приводят к психосоматическим заболеваниям, в базе которых лежит нарушение физиологических устройств регуляции обменных процессов со стороны коры огромных полушарий, подкорковых ВНС, лимбической системы, гипоталамуса, гипофиза. Возникают сердечно-сосудистые заболевания, раннее старение, ожирение.

Нервные и гормональные воздействия регулируют синтез УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ и концентрацию ферментов и, как следует, скорость обменных реакций, протекающих с их ролью. Гормоны держут под контролем мембранный транспорт веществ, изменяя интенсивность обменных процессов (см. модуль 10). Симпатический отдел ВНС регулирует анаболические процессы с расходом энергии, парасимпатический отдел - катаболические процессы с сохранением энергии. Периферические отделы нервной системы также УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ оказывают влияние на обмен веществ: при нарушении иннервации в ткани нарушается синтез белка, развивается атрофия.

Нарушение нервных и гормональных устройств регуляции функций органов и систем организма вызывает их атрофические и дис-

трофические конфигурации и может приводить к глубочайшему дисбалансу процессов анаболизма и катаболизма. Последние формы нарушения обмена веществ и УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ энергии - ожирение и кахексия.

Представление об обменных процессах в организме дают клинические и биохимические анализы крови. При нарушениях белкового, водно-солевого обмена информативны также анализы мочи.

18.3. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН

18.3.1. Образование и расход энергии

В человеческом организме при расщеплении пищевых веществ до конечных товаров - углекислого газа и воды - выделяется энергия, которая отчасти скапливается в УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ макроэргических фосфорных связях АТФ и в наименьшей степени - в креатинфосфате. АТФ содержится в каждой клеточке организма и служит также переносчиком энергии. Наибольшее количество АТФ (0,2-0,5%) найдено в скелетных мышцах. Выполнение хоть какой функции клеточки сопровождается распадом АТФ - одного и универсального источника энергии для каждой клеточки и организма в целом. Образование и УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ распад АТФ связаны с процессами, требующими издержек энергии: при помощи гидролиза разрывается связь фосфатной группы, и освобождается заключённая в ней хим энергия.

Энергия, освобождающаяся в процессе диссимиляции, употребляется для жизнедеятельности клеток:

• реакций биосинтеза веществ и их активного транспорта;

• клеточного деления;

• мышечного сокращения;

• секреции желёз;

• биоэлектрических процессов и др.

Разрушенные УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ молекулы АТФ восстанавливаются при распаде углеводов и других веществ.

Полное количество выработанной организмом энергии соответствует сумме наружной работы, теплопотерь и припасённой энергии.

18.3.2. Характеристики обмена веществ и энергии

В связи с многообразием метаболических функций клеток выделяют три уровня метаболической активности:

• уровень активного обмена;

• уровень готовности, поддерживаемый каждой клеточкой для сохранения УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ возможности к незамедлительному переходу из состояния покоя на уровень активности;

• уровень поддержания - малая интенсивность обмена веществ, нужная и достаточная для сохранения клеточных структур; при неудовлетворении этой потребности клеточка гибнет.

Уровни метаболизмаследует учесть при оценке нарушений энергетического обмена отдельной клеточки, органа и организма в целом. Предпосылки нарушения метаболизма различны УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ: отравление, уменьшение скорости тока крови, транспорта кислорода и др. Уровень обмена веществ организма в целом отличается от уровня метаболизма клеточки либо отдельного органа. Так, если метаболизм дыхательных мускул, сердца, почек, мозга со характерного им в норме неизменного уровня активности снизится до уровня готовности, то эти актуально принципиальные органы растеряют активность, и организм УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ погибнет.

Прекращение энергоснабжения, но, не вызывает незамедлительного нарушения функций клеток вследствие наличия энергетического резерва, различного для различных органов. Так, в итоге полной ишемии (отсутствия артериального кровоснабжения) мозга уже через 10 с наступает безотчетное состояние, а через 3-8 мин в нейронах появляются необратимые повреждения. Если же в такую ситуацию УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ попадёт скелетная мускула, находящаяся в состоянии покоя, обменные процессы в ней остаются на уровне поддержания в течение 1-2 ч.

Интенсивность процессов обменавеществ подвержена дневным колебаниям: она высока днем и понижается ночкой. Интенсивность метаболизма увеличивается во время приёма еды и её переваривания (специфичное динамическое действие еды). Она увеличивается, если температура среды отклоняется УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ от комфортабельной, причём больше - при снижении температуры.

Интенсивность обмена веществ увеличивается при физической нагрузке, потому многие виды работы можно систематизировать по затраченным усилиям, а нагрузки нормировать при помощи характеристик энергетического обмена. При краткосрочных нагрузках употребляется энергия окисления углеводов. При долгих нагрузках расщепляются в большей степени жиры (80% энергии).

Интенсивность обменных УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ процессов резко возрастает после травм, ожогов, при высочайшей температуре тела, при гипертиреозе; снижается - при гипотиреозе.

18.3.3. Способы измерения издержек энергии

Энерго издержки организма можно измерить, к примеру, по количеству тепла, отдаваемого им во внешнюю среду, либо по количеству поглощённого кислорода.

Обычно энергетический обменвыражают в килокалориях (ккал) в единицу времени. Но в УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ интернациональной системе единиц (СИ) в качестве основной единицы энергии принят джоуль (Дж). Джоуль определён как работа, совершаемая при мощности в 1 Вт в течение 1 с: 1 Дж=2,39х10-4 ккал; 1 ккал=4 187 Дж=4,187 кДж.

Если клеточка совершает внешнюю работу, то, согласно второму закону термодинамики, часть вырабатываемой при всем этом энергии непременно выделяется УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ в виде тепла. Коэффициент полезного деяния функционирующей клеточки - часть энергии, затрачиваемая на внешнюю работу. Величина коэффициента полезного деяния всегда меньше 100%: к примеру, при мышечной работе целого организма его величина изредка превосходит 25%.

Интенсивность обмена веществ определяют способом непрямой калориметрии - способом неполного газового анализа, основанного на расчёте энергозатрат по количеству кислорода УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ, поступающего в организм через лёгкие и использованного для окисления жиров и углеводов. Поначалу определяют объём лёгочной вентиляции, потом - количество поглощённого кислорода и выделенного углекислого газа. Отношение объёма выделенного углекислого газа к объёму погло- щённого кислорода именуют дыхательным коэффициентом. По его величине можно судить о типе пищевых товаров, применяемых в обмене УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ веществ, также можно высчитать энергетическую ценность окисляемого продукта.

18.3.4. Основной обмен

Энергетический обмен живого организма состоит из основного обмена и рабочей надбавки к нему. Рабочая прибавка- увеличение энергетического обмена сверх основного обмена, в главном, в связи с приёмом еды, конфигурацией наружной температуры и работой мускул.

Основной обмен- количество энергии, нужное организму УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ для поддержания процессов жизнедеятельности в строго контролируемых стандартных критериях:

• в состоянии физического и психологического покоя;

• натощак (через 12-18 ч после приёма еды);

• при исключении белков из рациона за 2-3 сут до исследования;

• при температуре среды 15-18 °С.

У взрослого человека с массой тела около 70 кг основной обмен составляет 4,2 кДж/ч на 1 кг массы тела УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ (1600-1700 ккал/сут). У здорового человека основной обмен - неизменная величина, характеризующая окислительные процессы в организме. Энергия организма в покое затрачивается на поддержание уровня обмена веществ, нужного для работы сердца, дыхательных мускул, печени, почек, поддержания мышечного тонуса, температуры тела и т.д.

Причины, действующие на величину основного обмена:

• интенсивность окислительных процессов УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ;

• условия наружной среды и климат (на севере он выше, на юге - ниже);

• возраст (у малышей он выше, чем у взрослых);

• пол (у дам он на 5-7% ниже, чем у парней);

• физическая нагрузка (у людей физического труда он выше, у людей интеллектуального труда - ниже).

Интенсивность основного обмена приблизительно наполовину обоснована метаболизмом УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ печени и покоящихся скелетных мускул. При голодании она понижается из-за ослабления работы печени. При гиперфункции щитовидной железы она возрастает на 150%, при гипофункции - понижается.

18.4. ОБМЕН БЕЛКОВ

Белки составляют 10-12% общей массы клеточки. Белки- высокомолекулярные полимеры-полипептиды, состоящие из 10-ов и сотен аминокислот. Всё обилие белков в живых организмах представлено комбинациями всего УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ 20 аминокислот.

Функции белков многообразны. Они не только лишь служат основными строй элементами мембран, цитоплазмы и органоидов клеток и межклеточного вещества, кератина кожи, волос, коллагеновых и эластических волокон соединительной ткани, ферментов, да и делают защитные, рецепторные, транспортные, двигательные, регуляторные функции. Вот поэтому белки нельзя поменять углеводами либо жирами. Их обмен УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ поддерживается на неизменном уровне. Белки строго персональны и специфичны.

Период распада белка составляет около 80 сут и неодинаков для различных белков. У человека в день распадается и синтезируется при-

мерно 400 г белка, при всем этом из 70% образовавшихся аминокислот вновь синтезируются белки, а 30% аминокислот употребляются в качестве источника УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ энергии, их нужно восполнять белками еды.

По многофункциональной значимости аминокислот, составляющих белки, их делят на заменимые и неподменные. Неподменные аминокислоты(их двенадцать) не синтезируются в организме. При их недостающем потреблении появляются тяжёлые заболевания. К примеру, аминокислота триптофан нужна для синтеза гормонов щитовидной железы, для обычного течения беременности. Заменимые аминокислотыобразуются из других аминокислот УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ.

Этапы обмена белков:

• ферментативное расщепление белков еды в пищеварительном тракте до аминокислот и всасывание последних в узкой кишке;

• перевоплощение аминокислот в пептиды разной трудности;

• биосинтез собственных белков;

• расщепление белков;

• образование конечных товаров распада белков. Продукты расщепления белка - аммиак, мочевина,мочевая кислота, креатини креатинин- выделяются с мочой и позже УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ. Ядовитый аммиак, в главном, преобразуется в печени в безобидную мочевину, которая выводится почками. Мочевая кислота - продукт расщепления ядерных белков в тканях.

Таким макаром, в процессе распада белка появляется азот, по количеству которого судят о количестве белка, расщеплённого в организме. Состояние, при котором количество поступившего в организм азота равно УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ количеству выделенного, именуют азотистым равновесием. Установлено, что 1 г азота соответствует 6,25 г белка. При расчёте азотистого баланса исходят из того, что 100 г белка содержит 16% азота. Если в организм с едой поступает меньше белка, чем выделяется, азотистый баланс отрицательный. При лихорадках, голодании, нарушении нейрогуморальной регуляции белкового обмена распад белка преобладает УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ над его синтезом. Положительный азотистый баланс, при котором количество выделенного азота меньше, чем его содержание в еде, встречается у беременных, у деток, при выздоровлении от тяжёлых заболеваний.

Недостающее поступление белков с едой приводит к использованию внутреннего белка. Припасы белков в организме невелики: всего около 45 г. Источниками аминокислот в этих случаях служат белки УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ плазмы, печени, мускул, слизистой оболочки кишечного тракта, фер-

менты, что позволяет долгое время поддерживать и обновлять белки мозга и сердца.

Регуляция белкового обмена осуществляется гипоталамусом и гормонами, в главном, соматотропином и тироксином.

Нарушения белкового обмена (диспротеинозы) появляются при недостатках пищеварительного процесса, при заболеваниях кишечного тракта с нарушением его секреторной УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ, моторной и поглощающей функций.

18.5. ОБМЕН УГЛЕВОДОВ

Углеводы подразделяют на моносахариды, дисахариды и полисахариды. Моносахариды- обыкновенные сахара, они употребляются как источник энергии, также для синтеза других сахаров; участвуют в синтезе аденозиндифосфата (АДФ) и АТФ; входят в состав нуклеиновых кислот. Дисахаридыобразуются при соединении 2-ух моносахаридов; более всераспространены мальтоза, лактоза УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ, сахароза. Мальтозасостоит из 2-ух молекул глюкозы, лактоза (молочный сахар) - из глюкозы и галактозы; сахароза, либо тростниковый сахар, - из глюкозы и фруктозы, её обнаруживают в растениях. Полисахаридыобразуются при соединении огромного количества молекул моносахаридов; к ним относят, к примеру, гликоген (животный крахмал), крахмал (продукт растительного происхождения), целлюлозу (клетчатку).

70% углеводов окисляется в УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ тканях до углекислого газа и воды, 25-28% преобразуется в жир и 2-5% употребляется для синтеза гликогена.

В человеческом организме огромную роль играет гликоген- полимер глюкозы. Гликоген синтезируется в печени из глюкозы (при отсутствии последней - из жиров и белков) и откладывается в клеточках печени и мускул. Резерв гликогена в организме составляет 300-400 г. При понижении УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ уровня глюкозы в крови гликоген расщепляется до глюкозы (гликогенолиз), при повышении уровня глюкозы опять скапливается гликоген (полимеризация глюкозы). Процесс контролируется гормонами, в главном, глюкагоном, инсулином.

Наибольшее количество глюкозы нужно мозгу, покрывающему энерго издержки только за счёт глюкозы. В мозге расходуется около 60% глюкозы, выделяемой печенкой; тут глюкоза окисляется до УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ углекислого газа и воды. Маленькая её часть преобразуется в молочную кислоту. При уменьшении количества глюкозы обменные процессы в нервной ткани нарушаются, приводя к нарушению функций мозга.

В печени глюкоза распадается как в присутствии кислорода (аэробный гликолиз), так и без роли кислорода (анаэробный гликолиз). Огромную роль в обмене углеводов играют УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ мускулы, захватывающие из крови значительную часть глюкозы и синтезирующие гликоген. Распад гликогена - один из источников энергии мышечного сокращения. При распаде гликогена в мышцах образуются пировиноградная и молочная кислоты, попадающие в кровь. Во время отдыха в мышцах (и печени) из этих кислот ресинтезируется гликоген.

Не считая обычных полисахаридов, состоящих из УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ мономеров, встречаются полисахариды с более длинноватой и сложной молекулой. Так, гликопротеиды и гликолипиды входят в состав клеточных оболочек, определяяя антигенные характеристики клеток.

Функции углеводов: пластическая и энергетическая. В клеточках организма происходит расщепление глюкозы до углекислого газа и воды с выделением энергии.

Этапы углеводного обмена:

• расщепление углеводов еды в УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ пищеварительном тракте до моносахаридов: глюкозы, фруктозы, галактозы, и всасывание их в узкой кишке;

• перевоплощение фруктозы и галактозы в глюкозу, депонирование последней в виде гликогена в печени (и мышцах) либо расщепление в энергетических целях;

• расщепление гликогена в печени, и поступление глюкозы в кровь по мере её использования;

• синтез глюкозы из промежных товаров УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ: пировиноградной и молочной кислот; из других соединений;

• перевоплощение глюкозы в жирные кислоты;

• расщепление глюкозы до углекислого газа и воды с выделением энергии.

Высшие центры регуляции углеводного обмена размещены в гипоталамусе: при раздражении неких его областей появляется гипергликемия - увеличение количества глюкозы в крови (в норме - 4,44-6,67 ммоль/л). Неизменная гипергликемия и УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ глюкозурия (увеличение содержания глюкозы в моче) свойственны для сладкого диабета. Существенную роль играет продолговатый мозг: укол в область ромбовидной ямки увеличивает уровень глюкозы в крови и моче. Парасимпатические нервные воздействия на поджелудочную железу уменьшают количество сахара в крови.

Гипергликемия- более нередкое нарушение углеводного обмена - отмечается при лишнем выделении глюкагона УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ, глюко-

кортикоидов, адреналина, тиреоидина, соматотропина. Глюкагон, выделяющийся при симпатической стимуляции α-клеток поджелудочной железы, увеличивает расщепление гликогена в печени. Соматотропный гормон наращивает выделение глюкагона, уменьшает потребление глюкозы тканями. Глюкокортикоиды стимулируют синтез ферментов, расщепляющих гликоген. При резком увеличении уровня глюкозы в крови появляется гипергликемическая кома.

Гипогликемия- уменьшение количества глюкозы УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ в крови - возникает, к примеру, при опухолях гипоталамуса, гипофункции щитовидной железы, тяжёлой мышечной работе. При резком понижении количества глюкозы в крови появляется гипогликемическая кома.

18.6. ОБМЕН ЛИПИДОВ

Липиды(жиры) - соединения высших жирных кислот с трёх- атомным спиртом. Различают заменимые и неподменные жирные кислоты. Заменимые (насыщенные) жирные кислоты синтезируются в организме и входят в УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ состав в большей степени животных жиров. При лишнем потреблении этих жиров развивается гиперхолестеринемия (увеличение содержания холестерина в крови). Гиперхолестеринемия- фактор риска многих болезней (к примеру, атеросклероза). Неподменные(ненасыщенные) жирные кислоты(в том числе важная из их линолевая кислота) не синтезируются в организме, они содержатся, в главном, в растительных УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ маслах. Ненасыщенные жирные кислоты употребляются для синтеза фосфолипидов- компонент клеточных мембран. Долгое отсутствие в пищевом рационе неподменных жирных кислот приводит к гематурии, кожным болезням, повреждению митохондрий, замедлению роста юных животных и потере возможности к размножению у взрослых вследствие нарушения обмена веществ. Не считая того, неподменные жирные кислоты важны для УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ профилактики атеросклероза (две столовых ложки растительного масла содержат их суточную дозу).

Различают обыкновенные, сложные липиды и стероиды. Обыкновенные липиды - нейтральные жиры и воски. Сложные липиды содержат, не считая спирта и жирных кислот, другие вещества: углеводы, белки. К примеру, гликолипиды входят в состав миелиновых оболочек. Фосфо-

липиды содержатся в нервной ткани. К УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ стероидам относят половые гормоны, гормоны коркового слоя надпочечников, холестерин, витамины группы D. Содержание жира в организме колеблется от 10- 20% (в норме) до 50% (при ожирении). Большая часть жира находится в составе жировой ткани; наименьшая - в клеточных мембранах.

Функции жиров: энергетическая; пластическая; теплоизоляционная; гормональная (стероиды).

Гликолипиды миелиновых оболочек играют роль изоляторов при УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ проведении нервных импульсов. При расщеплении 1-го грамма жиров выделяется в два раза больше энергии, чем при расщеплении белков и углеводов, потому жиры считают главным источником энергии: за счёт окисления нейтрального жира появляется около 50% энергии взрослого человека.

После всасывания жиры или окисляются с выделением энергии, или откладываются в жировых УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ депо как энергетический припас. Жир запасается в виде жировых капель в депо жира, в большей степени в подкожно-жировом слое. Белки и углеводы, в отличие от жиров, запасаются только в малозначительном количестве. При излишке этих веществ в еде они или выводятся из организма, или преобразуются в жир и УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ в таком виде откладываются.

Главные этапы обмена жира в организме:

• расщепление пищевых жиров в пищеварительном тракте до глицерина и жирных кислот и всасывание последних в узкой кишке;

• образование липопротеидов в слизистой узкой кишки и в печени и транспорт их кровью;

• гидролиз этих соединений на поверхности клеточных мембран и всасывание глицерина УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ и жирных кислот в клеточки, где они употребляются для синтеза собственных липидов;

• окисление синтезированных липидов до углекислого газа и воды с выделением энергии.

Может быть преобразование жира в гликоген.

Патология жирового обмена в большинстве случаев проявляется в увеличении количества нейтрального жира в организме - ожирении, самом распространённом нарушении УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ обмена веществ. Смертность у людей 40-55 лет, страдающих ожирением, на 50% выше, чем у людей с обычной массой тела. В большинстве случаев причина ожирения - нарушение нейрогуморальной регуляции.

При нарушении обмена холестерина появляется склероз, образуются камешки в желчном пузыре.

18.7. ВОДНО-СОЛЕВОЙ ОБМЕН

18.7.1. Вода

Вода, в среднем, составляет до 50-60% массы тела (40-45 л). Физико-химические характеристики УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ воды (полярность её молекул и способность создавать водородные связи) определяют её только важную роль в процессах жизнедеятельности. Большая часть внутриклеточных хим реакций осуществляется в аква среде. Полное количество водородных связей воды находится в зависимости от температуры: при 0 °С разрушается 15% связей, при 40 °С - половина, при испарении - 100%. Этим разъясняется высочайшая удельная теплоёмкость УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ воды. Огромное поглощение тепла при испарении воды делает этот механизм теплопотери высокоэффективным.

Вода уменьшает трение соприкасающихся поверхностей в человеческом организме.

В качестве растворителя вода участвует в осмотических процессах. Осмосомназывают процесс диффузии растворителя из наименее концентрированного раствора в более концентрированный. В нашем организме осмос - диффузия молекул воды через полупроницаемую клеточную УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ мембрану. Проникновение воды в клеточку обосновано осмотическим давлением, таким макаром вода поддерживает водносолевой баланс. При увеличении концентрации раствора величина осмотического давлениявозрастает. Смеси с схожим осмотическим давлением именуют изотоническими(изоосмотическими). Осмотическое давление жидкостей человеческого организма равно давлению 0,86% раствора хлорида натрия. Растворыбольшей концентрации - гипертонические,наименьшей концентрации - гипотонические.Направление диффузии воды (в клеточку либо УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ из клеточки) определяется величиной осмотического давления в межклеточной воды. Если какие-либо клеточки (к примеру, эритроциты) поместить в гипертонический раствор, они сморщиваются из-за утраты воды. В гипотоническом растворе, напротив, эритроциты разбухают, и их клеточные оболочки могут разорваться, не выдерживая притока воды в клеточки.

Различают воду внутриклеточную(72%) и внеклеточную УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ(28%). Внеклеточная вода, к примеру, находится в сосудистом русле, заходит в состав межклеточной, цереброспинальной воды.

Вода поступает в организм с едой, питьём, также появляется в процессе обмена веществ (350 мл/сут в состоянии покоя). Дневная потребность в воде составляет 20-45 мл/кг массы тела. При излишке

воды в организме появляется гипергидратация УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ (аква отравление), при недочете воды нарушается обмен веществ. Утрата 10% воды приводит к дегидратации (обезвоживанию), при потере 20% воды наступает погибель. При недочете воды в организме жидкость перемещается из клеток в межклеточное место и сосуды. При всем этом меняются осмотические характеристики клеток.

18.7.2. Обмен минеральных веществ

Минеральные вещества поступают в организм вкупе с водой; это УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ нужная составляющая внутренней среды организма. Нужное количество минеральных веществ составляет приблизительно 4% сухой массы еды. Большая их часть содержится в организме в виде солей, почаще - в виде ионов. Микроэлементами именуют пятнадцать частей, нужных организму и содержащихся в еде в очень малых количествах (железо, йод, фтор и др.).

Минеральные УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ вещества участвуют в ферментативных реакциях. Так, ионы магния активируют ферменты, связанные с переносом и освобождением энергии. Электролиты учавствуют в регуляции кислотно-основного состояния (буферности) в организме. Буферность- способность клеточки поддерживать слабощелочную реакцию цитоплазмы на неизменном уровне.

Натрий(вкупе с хлором) обеспечивает всепостоянство осмотического давления внеклеточной воды. Он делает мембранный потенциал. Депо УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ натрия - костная ткань. При недостатке натрия развиваются разные нарушения (задержка роста; апатия; нарушения мышечных сокращений).

Калийподдерживает осмотическое давление внутриклеточной воды, провоцирует образование ацетилхолина, синтез и отложение гликогена. Недостаток ионов калия тормозит анаболические процессы. Появляется слабость, сонливость, понижение рефлексов.

Кальцийи фосфорнеобходимы для построения костной ткани. Кости содержат более 90% этих УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ частей. Содержание кальция в крови - принципиальная черта гомеостаза: даже маленькие сдвиги уровня этого иона приводят к тяжёлым последствиям. Понижение уровня кальция в крови (гипокальциемия) вызывает судороги, вероятна погибель вследствие остановки дыхания. Гиперкальциемиясопровождается понижением возбудимости нервной и мышечной ткани, появляются парезы, параличи, в почках образуются камешки. Фосфорактивно участвует в обмене УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ веществ: он заходит в состав макроэрги-

ческих соединений (АТФ). Недочет фосфора вызывает деминерализацию костей.

Железосодержится в организме в виде всеохватывающих солей. Оно заходит в состав дыхательных белков (гемоглобина, миоглобина) и ферментов, ответственных за окислительно-восстановительные процессы. Недостающее поступление в организм железа нарушает синтез гемоглобина и приводит к железодефицитной анемии УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ (малокровию). Дневная потребность взрослого человека в железе составляет 10-30 мкг.

Содержание в организме йоданевелико, но значение его громадно. Йод заходит в состав гормонов щитовидной железы, влияющих на рост и развитие организма. При недостатке йода возрастает щитовидная железа (эндемический зоб).

Медь, марганец, молибден, цинк- составляющие ферментных систем.

Водно-солевой баланс УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ в организме регулируется почками, потовыми железами и лёгкими под воздействием гипоталамуса, гипофиза,

ВНС.

18.8. ВИТАМИНЫ

Витамины- низкомолекулярные органические соединения; обычно, они не синтезируются в организме, не владеют пластическими и энергетическими качествами и расходуются в малых количествах. Но витамины актуально нужны как составные части ферментов, катализаторы и регуляторы обмена веществ. Вот поэтому УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ обширное применение витаминов для профилактики и исцеления многих болезней оправдано: они увеличивают защитные силы организма. Витамины обозначают большими знаками латинского алфавита.

При равновесном питании витаминов в еде довольно. Витамины назначают при их недостатке в итоге активного роли в процессе обмена веществ либо при недостающем содержании в еде. Гиповитаминозыобычно связаны с УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ недостающим питанием (несбалансированным, малокалорийным) либо нарушением всасывания. При их понижается физическая и интеллектуальная трудоспособность. Авитаминозывозникают при отсутствии витаминов в еде и приводят к развитию тяжёлых болезней, нарушений роста и развития, в неких случаях - к погибели. Гипервитаминозы- заболевания, связанные с лишним потреблением неких витаминов, почаще А и

D. При передозировке витамина А УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ появляются конфигурации кожи, слизистых оболочек, костей, анемия. Передозировка витамина D вызывает вымывание кальция из костей, отложения кальция, конфигурации в ЦНС и возникновение камешков в почках.

Биосинтез многих витаминов в человеческом организме неосуществим, потому человеку нужна еда, содержащая витамины. В организме, обычно, нет припаса витаминов, но некие из УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ их - В12, А, D - скапливаются в печени в значимых количествах. Микрофлора здорового кишечного тракта синтезирует витамины группы В, РР, К и др. Некие витамины образуются в организме из аминокислот и предшественников (провитаминов). Роль провитаминов в особенности значительна в образовании витаминов группы D; для их провитаминами служат некие стероиды.

При заболеваниях УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ кишечного тракта всасывание синтезированных витаминов резко понижается. При долгих инфекционно-токсических процессах развивается выраженный недостаток витаминов, в особенности витамина С. Гиповитаминоз появляется при неверном изготовлении и хранении пищевых товаров. Принципиально соотношение компонент еды. Так, при доминировании в еде углеводов нужен дополнительный приём витаминов В1, В2, С. При белковом УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ голодании нарушается усвоение организмом неких витаминов - В2, РР, С, - задерживается образование витамина А в печени. Сульфаниламидные препараты и лекарства угнетают пищеварительную микрофлору, потому при лечении этими продуктами следует принимать витамины.

Различают водорастворимые и жирорастворимые витамины. К жирорастворимым витаминам, стабилизирующим био мембраны, предохраняя их от окислительного повреждения, относят витамины А, D УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ, Е и К.

Витамин Аретинол) может синтезироваться в организме из провитаминов-каротиноидов, содержащихся в еде, он нужен для роста организма (витамин роста). При гиповитаминозе витамина А появляется гемералопия («куриная слепота»), когда человек плохо лицезреет в сумерках из-за снижения остроты зрения. Установлено, что витамин А участвует в образовании зрительных пигментов УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ. При гиповитаминозе витамина А появляется также сухость конъюнктивы, роговицы, кожи, слизистых оболочек.

Физиологически активные витамины D2и D3образуются в коже под воздействием ультрафиолетовых лучей. При недостаточной инсоляции, при отсутствии профилактического введения витаминов груп-

пы D малыши ранешнего возраста мучаются рахитом (гиповитаминозом витамина D) с нарушением окостенения и УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ роста костей.

К водорастворимым витаминам, выполняющим функцию антиоксидантов (антиокислителей), относят витамины группы В и фолиевую кислоту, биотин, никотиновую кислоту и никотинамид, пантотеновую кислоту и витамин С.

Витамины группы Вучаствуют в регуляции разных видов промежного обмена и клеточного дыхания. При авитаминозе витамина В1 (тиамина, антиневритического витамина) возникают полиневриты.

Витамин Саскорбиновая УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ кислота) нужен для обычного течения окислительно-восстановительных процессов в соединительной ткани. При авитаминозе витамина С развивается цинга.

18.9. ПОНЯТИЕ О Оптимальном ПИТАНИИ

Еда нужна организму для построения возрастающих тканей тела и восстановления разрушающихся в процессе жизнедеятельности, для поддержания этого процесса и восполнения используемой энергии. Питание принципиально исходя из убеждений практической и УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ профилактической медицины. В текущее время внимание докторов в цивилизованных странах всё больше завлекает неувязка переедания. Лишнее питание приводит к ожирению,связанным с ним «болезням цивилизации» - инфаркту, инфаркту - и к уменьшению средней длительности жизни. Правильное, рациональное питание, напротив, поддерживает нормальную жизнедеятельность и высшую трудоспособность в течение всей жизни. Оптимальным УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 18 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ считают питание, достаточное в количественном отношении и настоящее в высококачественном отношении.


uchebnaya-programma-disciplini-istoriya-blagotvoritelnosti-kurs-po-viboru-studenta-gse-v-01.html
uchebnaya-programma-disciplini-kvalifikaciya-koristnih-prestuplenij-i-prestuplenij-v-ekonomicheskoj-sfere-naimenovanie-magisterskoj-programmi-stranica-6.html
uchebnaya-programma-disciplini-metodika-prepodavaniya-integrativnogo-kursa-okruzhayushij-mir.html