Удаление продуктов обмена в окр. среду.

Уровни обмена вещ-в (в клетках) 1) уровень активного обмена – интенсивность обменных процессов в активно функционирующей клетке 2) уровень готовности – интенсивность обменных процессов в неактивной в данный момент клетке, сохраняющей способность к немедленному функционированию; 3) уровень поддержания – минимальная интенсивность метаболизма, достаточная для сохранения клеточной структуры.

Уровни обмена вещ-в (в организме) 1) Интенсивность обмена вещ-в в условиях покоя – основной обмен. 2) Интенсивность обмена вещ-в в условиях нагрузки.

Питание – 1) совокупность пит. вещ-в, поступающих в организм с пищей.

         2) способ поступления пит. вещ-в во внутр. среду организма.

·   Ассимиляция – совокупность процессов, обеспечивающих поступление пит. вещ-в во внутр. среду организма и использование их для синтеза клеточных структур и секретов клеток.

Пищеварение – первый этап ассимиляции (гидролиз Б, Ж, У). Долю пит. вещ-в, поступивших из пищевар. тракта во внутр. среду организма (около 90%) наз. усвояемостью пит. вещ-в.

Анаболизм – закл. часть ассимиляции, совокупность внутр. процессов, обеспечивающих синтез структур и секретов клеток организма. Исходные продукты анаболизма – мономеры, а также вода, минерал. соли и витамины; продукты – полимеры: специф. для организма Б,Ж,У, нукл. к-ты.

· Диссимиляция – совокупность процесса распада клет. структур и соединений до конечных продуктов, сопровождающихся высвобождением содержащейся в них энергии. Исходными продуктами явл. Б,Ж,У клеток организма; конечными – мономеры. Эти соединения в процессе диссимиляции попадают в кровь, смешиваются с мономерами, поступающими в кровь из ЖКТ, и формируют общий фонд пит. вещ-в, циркулирующих в крови и используемых клетками организма в процессах анаболизма и катаболизма.

Диссимиляция — процесс распада клеточных структур до мономеров и др. соединений без высвобождения энергии.

Катаболизм – этопроцесс расщепления («сгорания») мономеров и др. соед., попадающих в клетку из крови, до конечных продуктов Н2О, СО2 и NН3 с высвобождением энергии.

ОБМЕН БЕЛКОВ. Белки составляют 15-17% сырой массы ткачей человека. Они могут быть структурными, ферментными, транспортными, сократительными, рецепторными, а также участникапередачи генетической информации. Роль белков в организме. С синтезом белка в клетках связаны:

1) Процессы роста и самообновления структурных компонентов организма:

2) Процессы регенерации;

3) Продукция ферментов, гормонов пептидной и белковой природы, иммуноглобулинов, гемоглобина, рецепторных белков; в плазме крови белки, главным образом альбумины;

4) Белки обеспечивают онкот. давление и тем самым влияют на обмен воды между кровью и тканями;

5) Поддерживают суспензионные свойства и вязкость крови, необходимые для обеспечения оптимальных параметров гемодинамики;

6) Входят в состав буферных систем плазмы;

7) Являются переносчиками гормонов, минеральных вещ-в, липидов, холестерина.

8) Иммунные белки плазмы крови и факторы гемостаза участвуют в защитных реакциях организма;

9) Белки могут исп. в качестве источника энергии.

Основными структурными компонентами белков явл. 20 аминок-т, 10 незаменимые:  аргинин, валин, гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан, фенилаланин. Содержащие полный набор этих к-т животные белки наз. полноценными, они почти полностью способны превращаться в белковые структуры организма. Неполноценными называют белки (чаше растительные), которые не содержат хотя бы одну незаменимую аминокислоту.

Азотистый баланс. Равенство количества принятого с пищей и выведенного из организма азота – азотистое равновесие. Преобладание количества выведенного из организма азота – отриц. азотистый баланс -  может наблюдаться при недостатке в пище полноценных белков, при голодании, ряде заболеваний, при травмах, ожогах, после операций, а также в процессе старения. Полож. баланс азота, характеризующийся накоплением белка, и соотв., азота в организме, развивается обычно в условиях преобладания анаболизма над диссимиляцией.

Регуляция обмена белков. Соматотропин активирует транспорт аминокислот в клетки и синтез белка. Инсулин повышает поступление в клетки аминокислот, но аналогичное влияние инсулина на углевод. обмен ограничивает использование аминокислот в энергетическом обмене. Глюкокортикоиды умен. конц. белка в бол-ве клеток, повышают концентрацию аминокислот в плазме крови, увеличивают синтез белка в печени и его переход в углеводы (глюконеогенез). Эстрогены действуют подобно тестостерону, но их эффективность значительно меньше. Тироксин повышает скорость обменных реакций во всех клетках.

ОБМЕН ЛИПИДОВ. Липиды представлены в организме в основном нейтральными жирами, фосфолипилами, холестерином и др.. В структуре триглицеридов на одну молекулу глицерина приходится три молекулы жирных кислот, из них стеариновая и пальмитиновая кислоты (обладают двойной связью) насыщенные, а линолевая и линоленовая — ненасыщенными. Роль

1)  Липиды участвуют в пласт.и энергет. обмене (ФС, ХС). Эти вещества участвуют в синтезе тромбопластина и миелина нервной ткани, стероидных гормонов, желчных кислот, простагландинов и витамина D, а также в формировании био.мембран, обеспечении их прочности и биофизических свойств.

2) Холестерин, очень инертный в кислой среде, входит в состав компонентов кожи и тем самым ограничивает абсорбцию водорастворимых вептеств и некоторых химически активных факторов. Кроме того, он уменьшает неощутимые потери воды через кожу.

3) Липиды поддерживают структуры и функции клеточных мембран, тканевых оболочек, покровов тела и участвуют в механической фиксации внутр.органов, что является основой защитной роли липидов.

4) При необходимости повышения энерг. обмена жиры активно исп. в качестве источника энергии.

5) Жиры явл. источником образования эндогенной воды и являются своеобразным депо энергии и воды. Жировые депо (жировая ткань, печень) составляют 10-20% массы тела здорового человека.

6) Учитывая, что у взрослой женщины поля жировой ткани в организме в среднем 20—25 % массы тела почти вдвое больше, чем у мужчин  (12—14%), следует полагать, что жир выполняет в женском организме еще и специфические функции. Жировая ткань обеспечивает женщине резерв энергии, необходимый для вынашивания плода и грудного вскармливания.

7) Существуют данные о том, что часть мужских половых стероидных гормонов в жировой ткани преобразуется в женские гормоны, что  явл. основой косвенного участия жировой ткани в гуморал. регуляции функций организма.

ОБМЕН УГЛЕВОДОВ. Углеводы поступают в организм в основном в виде полисахаридов раст. (крахмал) и животного происхождения..Конечными продуктами их гидролиза в пищевар. тракте явл.: глюкоза (80%), фруктоза и галактоза, которые превращ. в глюкозу. Таким образом, глюкоза представляет собой общий конечный продукт транспорта углеводов кровью. Концентрация в плазме крови глюкозы — важный параметр гомеостазиса. Она колеблется в пределах 3,5—6,4 ммоль/л через 3-4 часа после еды. Прием большого количества рафинированных углеводов приводит к повышению концентрации глюкозы у здорового человека до 7,7 ммоль/л. Роль углеводов:.

1) Пластическая роль: глюкоза, галактоза и др. сахара свходят в состав гликопротеинов плазмы крови, а также гликолипидов, необходимых для осуществления рецепторной функции клеточных мембран. Промежуточные продукты окисления глюкозы (пентозы) входят в состав нуклеотидов и нуклеиновых кислот. Глюкоза необхолима лдя синтеза некоторых аминокислот и липидов.

2) Энергетическая функция: более 90 % углеводов расходуется для выработка энергии. В клетках глюкоза используется как источник энергии путем окислит. фосфорилирования, анаэробного окисления и пентозофосфатного цикла. 

 

33. Энергетический обмен организма. Основной обмен, условия определения основного обмена, факторы, влияющие на его величину. Диагност. значение основного обмена, методы его исследования.

Основной обмен – минимальный расход энергии, обеспечивающий гомеостазис организма в стандартных условиях:

1) при комфортной t-е (t=18-22 C);

2) в положении лёжа (но не спать, т.к. во время сна уровень окислит. процессов и, следовательно, энерг. затрат организма на 8-10% ниже, чем в состоянии покоя при бодрствовании);

3) в состоянии эмоц. покоя, т.к. стресс усиливает метаболизм;

4) натощак, т.е. через 12-16 ч после последнего приёма пищи.

Энергия основного обмена расходуется на синтез клеточных структур, поддержание постоянной t-ы тела, деятельности внутр. органов, тонуса скелетных мышц и сокращение дых. мускулатуры.

Интенсивность основного обмена зависит от возраста, пола, длины и массы тела.

За сутки кол-во расщепляющейся и образующей АТФ в организме в 2-3 раза превышает массу тела. Наиболее высокий уровень основного обмена, отнесённый к 1 кг массы тела, характерен для детей в возрасте 6 месяцев, затем он постепенно падает и после периода полового созревания приближается к уровню взрослых. После 40 лет основной обмен человека начинает постепенно снижаться. Половина всего энергорасхода основного обмена приходится на печень и скелетную мускулатуру. У женщин в связи с меньшим относительным кол-вом в организме мыш. ткани основной обмен ниже, чем у мужчин. Мужские половые гормоны увел. обмен на 10-15 %, женские половые гормоны таким действием не обладают.

Расход энергии 4,19 кДж (1 ккал) на 1 кг массы тела в 1 ч может быть примерным стандартом основного обмена взрослого человека. При m =70 кг основной обмен мужчин в сутки сост. 7100 кДж (1700 ккал). У женщин m =70 кг обмен ниже на 10%.

Согласно формуле Дрейера, суточная величина основного обмен в килокалориях (Н) составляет:

, где W- масса тела, г, A – возраст человека, К- константа, для мужчин = 0,1015, для женщин                                                        = 0,1129.

  Исследование основного обмена явл. существенно важным методом в изучении заболеваний эндокринного аппарата. Обмен повышен при тиреотоксикозе, резко понижен при микседеме, несколько понижен при гипотиреозе. Диагностическое зн-е исследования основного обмена ценно в бол-ве при заболеваниях, связанных с нарушением фун-и щит. железы и в меньшей мере – при поражениях нейрогипофизарного аппарата, если в клин. картинке этих болезней имеются указания на проявления нарушений фун-и щит. железы.

Методы определения ОО:

1) Для определения должного ОО исп: таблицы (Гариса, Бенедикта), фомулы (Дрейера, Рида).

2) Для определения фактического ОО исп.: метод прямой и непрямой калориметрии.

34. Методы определения основного обмена. Методы прямой и непрямой (полный и неполный газовый анализ) калориметрии.

1) Прямая калориметрия основана на непосредственном учёте в биокалориметрах кол-ва тепла, выделенного организмом. Биокалориметр представляет собой герметизированную и хорошо теплоизолированную от внешней среды камеру. В камере по трубкам циркулирует вода. Тепло, выделяемое находящимся в камере человеком или животным, нагревает циркулирующую воду. Пол ко-ву протекающей воды и изменению t-ы рассчитывают кол-во выделенного организмом тепла.

2) Непрямая калориметрия основана на измерении объёмов дых. газов – потребляемого О2 и выделяемого СО2. Наиболее простой вариант основан на определении только кол-во потребляемого организмом О2 – неполный газовый анализ (расчёт по калорическому эквиваленту О2-а). В ряде случаев для оценки интенсивности метаболизма определяют объёмы как выделившегося СО2, так и поглощённого организмом О2 – полный газовый анализ (расчёт по дых. коэф-у).

Наиболее распространен способ Дугласа-Холдейна, при котором в течение 10-15 мин собирают выдыхаемый обследуемым человеком воздух в мешок из воздухонепроницаемой ткани (мешок Дугласа). Затем определяют объём выдохнутого воздуха и процентное содержание в нём О2 и СО2. По соотношению между кол-вом выделенного СО2 и кол-вом потреблённого за данный период времени кислорода – дыхательному коэф-у (ДК = V_СО2) - можно установить какие вещ-ва окисляются в организма.

ДК при окислении белков = 0,8; жиров = 0,7: углеводов = 1,0.

Каждому зн-ю ДК соотв. определённый калорический эквивалент О2-а, т.е. то кол-во энергии, вырабатываемой организмом при потреблении1л кислорода. Кол-во энергии на единицу потребляемого О2 зависит от типа оксиляющихся в организме вещ-в. Калорический эквивалент кислорода при окислении углеводов равен 21 кДж на 1 л О2 (5 ккал/л), белков – 18,7 кДж (4,5 ккал), жиров – 19,8 кДж (4,74 ккал).

Для косвенного определения интенсивности обмена могут быть использованы некоторые физиолог. параметры, связанные с потреблением О2-а: ЧДД и вентиляционный объём, ЧСС и МОК – все они отражают затраты энергии. Однако это показатели недостаточно точны.