Лекция №22

· Изолированную или закрытую (обмен только энергией);

· Открытую (обмен и веществами и энергией);

Способность извлекать полезную энергию из окружающей среды, является одна из основных свойств живого организма. Обмен веществ и энергии -это совокупность физических, химических и физиологических процессов превращения веществ и энергии и обмена этих веществ и энергии между организмом и окружающей средой.

Происходящие в организме преобразования веществ и энергии называется – метаболизмом и состоит из 2 взаимосвязанных процессов: ассимиляция (анаболизм) и диссимиляция (катаболизм).

Анаболизм – это совокупность биосинтеза органических веществ. Он обеспечивает: рост, развитие. Обновление биологических структур и накопление энергии.

Катаболизм – это совокупность процессов расщепления сложных молекул, до более простых веществ и конечных продуктов распада и образования энергии. Конечные продукты: азот, вода, углекислый газ, мочевина, мочевая кислота…Катаболизм обеспечивает извлечение химической энергии из содержащих в пище молекул и использование этой энергии на обеспечение функций организма.

2)Превращение и использование энергии

В процессе обмена веществ энергия сложных органических соединений превращается в тепловую, механическую и электрическую. Человек получает энергию из окружающей среды в виде потенциалов. Получение энергии без участия кислорода, называется – анаэробным обменом. А получение энергии с участием кислорода, называется – аэробным обменом или биологическим. Биологическое окисление в сущности представляет собой сгорание веществ при низкой температуре. Часть энергии, которая освобождается при окислении запасается в виде АТФ (в митохондриях). Е = Дж и кКал (1кКал – 4,19 Дж)

R= k*m,где

*k – константа =12,3;

*m – масса;

*R – коэффициент.

Суточный расход энергии значительно превышает величину основного обмена (ОО) и он состоит из основного обмена (ОО) + рабочая прибавка.Рабочая прибавка – это 20-30% от основного обмена.

На основании физического труда люди по затратам энергии делятся на группы: у женщин – на 4, а у мужчин на 5 (лёгкая, средняя, тяжелая работа…). Основной обмен зависит от функций эндокринных желёз.

5)Пойкелотермия и гомойотермия

Пойкилотермия – это холоднокровные животные, а гомойотермия – это теплокровные животные.

Температура окружающей среды оказывает влияние на физиологическую активность живых организмов. Температурный диапазон в котором способны функционировать живые клетки =50`С. Живые клетки замерзают при температуре ниже нуля. При температуре - 45`С идёт денатурация белка. Температура влияет на скорость обменных процессов. Согласно правила Вангофа скорость химической реакции возрастает в 2-3 раза при низкой температуре – на 10`C. У пойкилотермных животных температура тела зависит от температуры окружающей среды. Отсюда интенсивность обмена зависит от окружающей среды. У гомойотермных животных температура тела не зависит от окружающей среды, она сохраняется на постоянном уровне, поэтому обменные процессы идут на высоком уровне. Есть так называемые – гемейотермные животные (смешанные) – это животные, которые впадают в спячку.

6)Температура тела. Физическая и химическая терморегуляция.

Максимальная температура тела = 42`С, а минимальная температура = 25-28`С.

Для человека температура тела выше 42`С и ниже 25`С является – смертельной. Температура тела зависит от 2-х факторов:

Е_и= К_и (Т_к – Т_с), где

*К_и – коэффициент излучения;

*Т_к- температура кожи;

*Т_с- температура окружающей среды;

При температуре Т_с = 25`C – влажность = 40-60. Путём излучения отдаётся тепла 40-60% всего излучения.

· Теплопроведение (кондукция) – это отдача тепла непосредственно при соприкосновении тел друг к другу. Количество тепла при этом пропорционально площади соприкосновения тел друг к другу. Время воздействия и разницы температуры. Сухой воздух, жировая ткань являются – теплоизоляторами, а влажный воздух имеет высокую теплопроводимость.

· Конвекция – теплоотдача путём переноса тепла частичками воздуха или воды. Когда тело окружено неподвижным воздухом, то от кожи отходит тепло путём конвекции, которая называется – свободной конвекцией. Если тепло отдаётся движущему воздуху, то такая конвекция называется – принудительной. При температуре воздуха = 20`С, влажность – 40-60% путём конвекции и теплопроведения отдаётся 20-30%.

· Испарение – это отдача тепла в окружающую среду за счёт испарения пота или влаги с поверхности тела и слизистой дыхательных путей. При интенсивном потоотделении, высокой влажности и малой скорости движения воздуха капельки пота не успевают испарится и отдача тепла путём испарения становится неэффективною.

Температура поверхностных тканей организма – ниже температуры более глубоких тканей (ядро). Понятие гомотермное ядро (теплокровное) включаются ткани человеческого организма расположены на глубине 1 см и боле от поверхности тела. Температура слизистой кожи больше, чем в складках кожи на 0,5 -0,8`С. Температура больше вечером на 0,2-0,3`C. Температура измеряется во рту, в прямой кишке, в пахвенной складке, в внешнем ухе…

7)Центр терморегуляции периферических и центральных терморецепторов

Терморегуляция- это совокупность физиологических процессов направленных на поддержание относительного постоянства температуры тела в условиях изменяемой температуры среды, с помощью регуляции теплопродукции и теплоотдачи. Информация о температуре приходит от периферических и центральных терморецепторов по чувствительным волокнам к центру терморегуляции (к гипоталамусу) от него к исполнительным органам (к эффекторам) в результате чего активируются механизмы изменяющие теплопродукцию и теплоотдачу.

Выделяют 3 группы терморецепторов:

· Экстерорецепторы – с наружи;

· Интерорецепторы – внутри;

· Центральные рецепторы – в ЦНС;

Кожные рецепторы делятся на холодовые и тепловые. Преобладают холодовые рецепторы. Они расположены на глубине 0,17 мм от поверхности тела, их около 250 тыс. Тепловые рецепторы на глубине 0,3мм от поверхности тела, их около 30 тыс. Тепловые рецепторы работают в диапазоне температуры 20-50`С. Холодовые при температуре 10-40`C, при температуре ниже 10`C холодовые рецепторы блокируются. При температуре 47-47`C на ряду с терморецепторами возбуждаются болевые рецепторы. Оптимальная чувствительность для холодовых рецепторов = 25-29`, а для тепловых рецепторов = 38-43`

Импульсы от терморецепторов поступают в задние рога спинного мозга(чувств.) от туда по чувствительному спиноталамическому тракту к передним ядрам таламуса, от туда часть импульсов поступают в кору полушарий мозга (в соматосенсорную зону), а часть в гипоталамус (центр терморегуляции). Кора головного мозга обеспечивает условно-рефлекторную регуляцию теплообразования и теплоотдачи. И вместе с лимбической системой обеспечивает возникновение субъективных температурных ощущений, мотивационное возбуждение и поведение.