АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

ЛЕКЦИЯ 14. ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ

Прочитайте:
  1. E Расстройство всех видов обмена веществ
  2. E. Нарушение обмена билирубина.
  3. E74.1 Нарушения обмена фруктозы
  4. F1 Психические и поведенческие расстройства вследствие употребления психоактивных веществ
  5. F19 Психические и поведенческие расстройства в результате сочетанного употребления наркотиков и использования других психоактивных веществ
  6. II лекция
  7. III лекция
  8. III. Отравления примесями химических веществ
  9. III. Чужеродные вещества (примеси).
  10. IV лекция

 

План

1. Общее понятие об обмене веществ и энергии.

2. Обмен белков.

3. Обмен жиров.

4. Обмен углеводов.

5. Водный и минеральный обмен.

6. Витамины.

7. Обмен энергии.

8. Терморегуляция.

Общее понятие об обмене веществ и энергии. Обмен веществ - одно из основных свойств живых организмов. Суть его состоит в постоянном обмене веществ и энергии между организмом и внешней средой. Вещества, поступающие с пищей, распадаются на относительно простые химические соединения, кото­рые усваиваются организмом и служат пластическим материалом для его построения. При распаде и превращении различных компо­нентов пищи выделяется энергия, расходуемая для осуществления ряда функций. Конечные продукты распада выводятся из организма. Совокупность всех химических превращений (процессов ассимиляции и диссимиляции) в живом организме, обеспечивающих его жизне­деятельность, называют обменом веществ, или метаболизмом. В пе­риод роста организма преобладает ассимиляция. Во взрослом орга­низме устанавливается относительное равновесие между ассимиляци­ей и диссимиляцией. В старческом возрасте ассимиляция отстает от диссимиляции.

Обмен белков. Белки - это сложные высокомолекулярные соедине­ния, состоящие из аминокислот. Роль белков в организме чрезвычай­но велика, так как их функции многообразны. Белки входят в состав ядра, протоплазмы, мембран клеток всех органов и тканей, т.е. выпол­няют пластическую функцию. Белки входят в состав нуклеопротеидов, таким образом, участвуют в процессах воспроизводства живой материи. Белки костей, хрящей выполняют опорную функцию. Актин и миозин обеспечивают сокращение мышц. Белки обладают каталити­ческой активностью (ферменты). Защитные реакции организма связа­ны с белками, в частности, антитела, образующиеся при поступлении чужеродных веществ, являются протеинами. Белки выполняют и антитоксическую функцию, участвуют в свертывании крови, являются источником энергии.

Биологическая ценность белков пищи обусловлена наличием в них незаменимых аминокислот, их соотношением с заменимыми. Заме­нимые аминокислоты (глицин, аланин, цистеин и др.) могут синтезироваться в организме. Незаменимые аминокислоты (аргинин, лейцин, лизин, триптофан и др.) не синтезируются в организме и обязательно должны поступать с пищей. Наиболее полноценными по аминокислотному составу продуктами являются белки яйца, молока, мяса. Бел­ки растительного происхождения биологически менее полноценны, т.к. в них либо мало некоторых незаменимых аминокислот, либо они отсутствуют.

Белки расщепляются в пищеварительном тракте до аминокислот и низкомолекулярных полипептидов, которые всасываются в кровь. С током крови они поступают в печень, где подвергаются дезаминированию и переаминированию. Из части аминокислот в печени син­тезируются специфические белки альбумины, глобулины, фибриноген. Основная часть аминокислот поступает к тканям организма и ис­пользуется для синтеза тканевых белков. Конечными продуктами расщепления белков в тканях являются аммиак, мочевина, мочевая кислота, креатинин и другие вещества.

Об использовании белков в организме судят по азотистому ба­лансу. Его можно рассчитать по количеству азота, поступившего с пищей и выделенного с мочой, потом и. калом.

Суточная потребность в белках зависит от возраста, вида и усло­вий деятельности, от состояния организма. Для взрослых здоровых людей, выполняющих среднюю по тяжести работу, суточная потреб­ность в белке составляет 100-110 г.

Регуляция белкового обмена осуществляется нервной системой через железы внутренней секреции. На белковый обмен оказывают влияние соматотропный гормон передней доли гипофиза, гормон щи­товидной железы тироксин иглюкокортикоиды коркового вещества надпочечников.

Обмен жиров (липидов). Под липидами понимают сложные орга­нические вещества, к которым относятся нейтральные жиры, со­стоящие из глицерина и жирных кислот, и близкие к ним по фи­зико-химическим свойствам липоиды: лецитин, холестерин. В, состав липоидов, кроме жирных кислот, входят многоатомные спирты, фосфаты и азотистые соединения.

Жиры выполняют несколько функций: 1) окисляются, освобождая при этом энергию; 2) служат пластическим веществом для образова­ния тканевых структур; 3) превращаются в печени в гликоген, кото­рый затем используется как источник глюкозы; 4) откладываются в виде жировых отложений (жировых депо) и по мере надобности ис­пользуются организмом; 5) являются растворителями витаминов (А, D, Е, К) и способствуют их усвоению.

Жиры пищи под действием ферментов поджелудочного и кишечных соков (при участии желчи) расщепляются на глицерин и жирные ки­слоты. Из глицерина и жирных кислот в эпителиальных клетках вор­синок тонкого кишечника синтезируется жир, свойственный орга­низму человека. Эти жиры попадают в лимфу и далее разносятся кровью по всем органам и тканям.

Конечными продуктами распада жиров является вода и углекислый газ. Суточная потребность в жирах в среднем составляет 100 г.

В регуляции жирового обмена существенную роль играют централь­ная нервная система, а также железы внутренней секреции (половые и щитовидные железы, гипофиз, надпочечники).

Обмен углеводов. Углеводы делятся на простые и сложные. С пищей поступают главным образом сложные углеводы: полисахари­ды - крахмал, гликоген и дисахариды - молочный, свекловичный, тро­стниковый и Другие сахара. При их расщеплении в пищеварительном тракте образуются простые моносахариды: глюкоза, фруктоза и га­лактоза, которые всасываются из кишечника в кровь.

В крови углеводы содержатся в виде глюкозы (3,3-5,5 ммоль/л); в печени и мышцах - в виде небольших запасов гликогена. При сни­жении концентрации глюкозы в крови ниже физиологической нормы

происходит распад гликогена в печени. Таким образом, сущность углеводного обмена сводится к поддержанию оптимальной концентра­ции глюкозы в крови. Суточная потребность в углеводах у взрослого человека составляет 400-500 г.

В регуляции углеводного обмена принимают участие нервная система и железы внутренней секреции. Адреналин, глюкагон и адренокортикотропный гормон вызывают повышение расщепления гликогена, тогда как инсулин тормозит распад гликогена и способствует его синтезу из глюкозы в печени.

Водный и минеральный обмен. Вода составляет около 70% мас­сы тела. Она является непременной составной частью каждой клет­ки, имеется в межклеточной жидкости, составляет жидкую основу крови и лимфы. Суточная потребность в воде для взрослого организ­ма составляет 2,5-3 л. Воду, которую человек получает в виде питья (1500 мл) и в составе пищевых продуктов (1000-1200 мл), называют экзогенной. Воду, которая образуется при окислительном распаде в организме белков, жиров и углеводов, называют эндогенной (500 мл).

В нормальных условиях организм взрослого человека находится в состоянии равновесия относительно потребления воды и ее выделения, которое осуществляется почками - 1200-1500 мл, кожей - 800 мл, легкими в виде водяного пара - 500 мл, через кишечник с калом -100-150 мл. Поступление воды контролируется потребностью в ней, проявляющейся в чувстве жажды. Это чувство возникает при возбуж­дении питьевого центра в гипоталамусе.

Организм нуждается в поступлении не только воды, но и мине­ральных веществ. Минеральные вещества участвуют в построении ор­ганоидов клетки, входят в состав ферментов, гормонов, участвуют в мышечном сокращении, нервной проводимости и т.д.

В сутки человеку необходимо не менее 8 г натрия, 4 г хлора, 3 г ка­лия, 0,8 г кальция, 2 г фосфора, 15-20 мг железа и др. Натрий, калий и хлор необходимы для поддержания кислотно-щелочного равновесия, калий участвует в обеспечении процессов возбудимости нервной и мы­шечной тканей, фосфор входит в состав нуклеиновых кислот, АТФ и некоторых ферментов. В соединении с кальцием и магнием фосфор об­разует костный скелет. Железо необходимо в составе гемоглобина, миоглобина, а также ферментов, участвующих в окислительно-восста­новительных реакциях. Большое значение имеют микроэлементы: йод входит в состав гормонов щитовидной железы; цинк - поджелудочной; фтор придаёт прочность эмали зубов; кобальт является компонентом витамина В,2; медь необходима для процесса кроветворения, синтеза гемоглобина, влияет на рост.

Витамины. Витамины - это сложные биоорганические соединения, необходимые для нормального протекания процессов обмена веществ. Впервые наличие таких веществ в пище было обнаружено русским врачом Н. И. Луниным в 1880 году.

Роль витаминов многообразна: 1) они ускоряют биохимические реак­ции в организме; 2) взаимодействуя с гормонами и ферментами, повы­шают их эффективность; 3) участвуют в образовании пищеваритель­ных ферментов.

При отсутствии какого-либо витамина или его предшественника возникает болезненное состояние - авитаминоз, при недостаточном по­ступлении витамина с пищей - гиповитаминоз.

Витамины делят на две группы: жирорастворимые (A, D, Е, К) и во­дорастворимые (В , В2, В6 , В12, РР, Р, С и др.). (

Витамин А (ретинол). Биологическая роль ретинола многообразна: он необходим для роста костей, формирования клеток эпителия, участвует в процессах фоторецепции. При авитаминозе происходит нарушение процессов сумеречного зрения (куриная слепота), поврежде­ние роговицы глаз, сухость эпителия. Витамин А широко распростра­нен в продуктах животного происхождения (мясе, печени, рыбьем жире, молоке, яйцах). В растениях находится провитамин А - каротин, кото­рый в организме животных превращается в витамин А. Источники каротина - морковь, абрикосы, крапива. Суточная потребность в вита­мине А- 1,0-1,5 мг.

Витамин D (кальциферол). Регулирует обмен кальция и фосфора. При недостатке данного витамина в детском возрасте развивается ра­хит (нарушается процесс костеобразования). Приём больших доз вита­мина D ведёт к тяжёлому заболеванию, которое характеризуется отло­жением кальция в органах и тканях. Витамин D содержится в яич­ном желтке, рыбьем жире, печени, растительных маслах, образуется в коже под влиянием ультрафиолетовых лучей. Суточная потребность -2,5 мкг.

Витамин Е (токоферол). Обладает противоокислительным действи­ем на внутриклеточные липиды. Играет важную роль в обеспечении функции размножения. При недостатке витамина Е развивается дис­трофия скелетных мышц, ослабляется половая функция. В большом ко­личестве витамин Е содержится в салате, петрушке, растительном мас­ле, кукурузе, овсяной муке. Суточная потребность - 14-15 мг.

Витамин К (филлохинон). Участвует в синтезе протромбина, способ­ствует нормальной свёртываемости крови. При К-авитаминозе понижа­ется свёртываемость крови, наблюдаются кровоизлияния. Источником витамина К являются зелёные листья шпината, салата, капусты. Много его в томатах, ягодах рябины. Суточная потребность в этом витамине равна 0,2-0,3 мг.

Витамин В (тиамин). Участвует в обмене жиров, белков и углево­дов, в проведении нервного импульса. При недостатке возникают рас­стройства двигательной активности, параличи, нарушения работы желу­дочно-кишечного тракта. Витамином Bi наиболее богаты зерновые и бобовые культуры, печень, куриный желток. Суточная потребность в витамине - 1,5-2 мг.

Витамин В (рибофлавин). Участвует в клеточном дыхании. При недостатке развивается помутнение хрусталика, поражение слизистой оболочки рта, слабость мышц. Витамин В2 содержится в пивных дрож­жах, печени, яйцах, томатах, зерновых и бобовых культурах. Суточная потребность- 2-3 мг.

Витамин В6 (пиридоксин). Участвует в обмене белков, синтезе фер­ментов, обеспечивающих обмен аминокислот. Влияет на кроветворение. При его недостатке наблюдаются потеря аппетита, тошнота, слабость, воспалительные поражения кожи и нервов. Витамин В6 содержится в молоке, яйцах, овощах, мясе и рыбе, кроме того, он частично синтезиру­ется микрофлорой кишечника. Суточная потребность в нем составляет 1,5-3 мг.

Витамин В12 (цианокобаламин). Оказывает влияние на функцию кроветворения. Для всасывания его из кишечника необходим гастромукопротеид (внутренний фактор Касла), который находится в желу­дочной слизи. Гиповитаминоз В приводит к развитию анемии. Содер­жится в печени, почках, мясе. Может синтезироваться и микрофлорой кишечника при условии поступления с пищей кобальта. Суточная по­требность - 2 мкг.

Витамин РР (никотиновая кислота, никотинамид). Участвует в кле­точном дыхании. Нехватка и отсутствие витамина РР в пище приводит к развитию заболевания с названием пеллагра, которое проявляется в поражении кожи, пищеварительной и нервной систем. Витамин РР содержится в мясе, рыбе, молоке, печени, чае, пшенице, рисе, ячмене. Суточная потребность в нем - 15 мг.

Витамин Р (рутин). Уменьшает проницаемость и ломкость капилля­ров. ПриР-авитаминозе возникают общая слабость, боли в ногах, крово­излияния. Наиболее богаты витамином Р лимоны, гречневая крупа, чер­ная смородина, плоды шиповника. Суточная потребность - около 50 мг.

Витамин С (аскорбиновая кислота). Участвует в окислительно-восстановительных процессах. Увеличивает устойчивость к инфекциям. При недостатке аскорбиновой кислоты развивается цинга (поражение стенок кровеносных сосудов, развитие мелких кровоизлияний в коже, кровоточивость десен). Источником витамина С являются шиповник,

лимоны, перец, зелёный лук, чёрная смородина, картофель, капуста и др. Суточная потребность в витамине С составляет 50-100 мг.

Обмен энергии. Для жизнедеятельности организма необходима энер­гия. Она освобождается в процессе диссимиляции сложных органиче­ских соединений: белков, жиров и углеводов, потенциальная энергия которых при этом переходит в кинетические виды энергии, в основном, тепловую, механическую и частично в электрическую. Расщепление идет путем присоединения кислорода - окисления. При окислении 1 г жира в организме выделяется 9,3 ккал энергии, 1 г углеводов - 4,1 ккал, 1 г белка - 4,1 ккал. То количество тепла, которое выделяется при окис­лении в организме 1 г вещества, называют теплотой сгорания. Часть освобождающейся энергии используется для синтетических процессов восстановления изнашиваемых и построения новых клеток и тканей, часть потребляется в процессе функционирования органов и тканей: сокращения мышц, проведения нервных импульсов, синтеза ферментов и гормонов и др. Большая часть химической энергии переходит в теп­ло, которое идет на поддержание постоянной температуры тела.

Обмен энергии человека, или так называемый общий обмен, скла­дывается из основного обмена и рабочей прибавки. Если человек нахо­дится в состоянии полного мышечного покоя: лежа с расслабленной мускулатурой, натощак (через 14 часов после последнего приема пищи), при температуре комфорта (18-22° С), то расход энергии составляет примерно 1700 ккал в сутки и называется основным обменом. В услови­ях основного обмена энергия расходуется на поддержание жизнедея­тельности организма, работу внутренних органов (сердце, дыхатель­ный аппарат и др.), а также на поддержание температуры тела. Основ­ной обмен нарушается при заболевании эндокринных желез. При ги­перфункции щитовидной железы он может повышаться до 150%. При недостаточности гипофиза основной обмен понижается - наступает гипофизарное ожирение.

Повышение энергетического обмена сверх основного обмена назы­вают рабочей прибавкой. Факторами, повышающими расход энергии, являются прием пищи, низкая или высокая (свыше 30° С) внешняя тем­пература и мышечная работа.

Терморегуляция. В живом организме, благодаря непрерывному об­мену веществ, постоянно образуется тепло. Одновременно с поверх­ности тела происходит постоянная отдача тепла в окружающую среду. Следовательно, температура тела должна зависеть от соотношения двух процессов - теплообразования и теплоотдачи.

В организме тепло образуется главным образом в мышцах и печени. Образование тепла происходит за счет окисления углеводов и жиров.

Теплоотдача происходит несколькими путями: 1) проведением (пря­мой отдачей тепла от тела); 2) конвекцией (прямой передачей тепла перемещающимся частицам воздуха, воды); 3) излучением (в виде лучи­стой энергии инфракрасных лучей); 4) испарением влаги с кожных по­кровов.

 

 


Дата добавления: 2015-03-04 | Просмотры: 1488 | Нарушение авторских прав



1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 |



При использовании материала ссылка на сайт medlec.org обязательна! (0.005 сек.)