AINEVAHETUSE JA ENERGIA FÜSIOLOOGIA

Ainevahetus organismis. Toitainete plastiline ja energeetiline roll

Pidev ainete ja energia vahetus keha ja keskkonna vahel on selle vajalik tingimus

olemasolu ja peegeldab nende ühtsust. Selle vahetuse olemus seisneb selles, et pärast seedimise muutusi kehasse sisenevaid toitaineid kasutatakse plastmaterjalina. Nende transformatsioonide käigus tekkiv energia täiendab keha energiakulusid. Keha keerukate spetsiifiliste ainete süntees alates

seedekanalist verre imenduvaid lihtühendeid nimetatakse assimilatsiooniks ehk anabolismiks.Keha ainete lagunemist lõpptoodeteks, millega kaasneb energia vabanemine, nimetatakse dissimilatsiooniks ehk katabolismiks. Need kaks protsessi on lahutamatult seotud. "Assimilatsioon tagab energia akumuleerumise ning dissimilatsiooni käigus vabanev energia on vajalik ainete sünteesiks Anabolism ja katabolism liidetakse ATP ja NADP abil ühtseks protsessiks. Nende abiga saadakse energia, mis tekib ainete sünteesiks. dissimilatsioon kantakse üle assimilatsiooniprotsessideks.Valgud on peamiselt plastmaterjal .Need on osa rakumembraanidest,organellidest.Valgumolekulid uuenevad pidevalt.Kuid see uuenemine ei toimu mitte ainult tänu toiduvalkudele, vaid ka organismi enda valkude ringlussevõtu kaudu. 20 aminohappest, mis moodustavad valke, on asendamatud 10. See tähendab, et nad ei saa organismis tekkida Valkude lagunemise lõppproduktideks on lämmastikku sisaldavad ühendid nagu uurea, kusihape, kreatiniin Hinnatakse valkude ainevahetuse seisundit. lämmastiku tasakaalu teel.See on toiduvalkudega tarnitava ja lämmastikku sisaldavate ainevahetusproduktidega organismist väljutatava lämmastiku koguse suhe Valk sisaldab umbes 16 g lämmastikku Seetõttu viitab 1 g lämmastiku vabanemine lämmastiku lagunemisele. 6,25 g valku organismis. Kui eralduva lämmastiku kogus on võrdne kehas omastatava kogusega, tekib lämmastiku tasakaal. Kui lämmastikku siseneb rohkem kui lämmastikku väljub, nimetatakse seda positiivseks lämmastiku tasakaaluks. Kehas toimub lämmastikupeetus. Positiivne lämmastikubilanss on täheldatav keha kasvu ajal, raskest haigusest taastumisel, millega kaasneb kaalulangus, ja pärast pikaajalist paastumist. Kui organismist väljutatava lämmastiku kogus on suurem kui sissevõetud, tekib negatiivne lämmastiku bilanss. Selle tekkimist seletatakse organismi enda valkude lagunemisega. Tekib paastumise, asendamatute aminohapete puudumisel toidus, seedimise ja valkude omastamise halvenemise ning tõsiste haiguste korral. Valgu kogust, mis vastab täielikult keha vajadustele, nimetatakse valgu optimumiks. Miinimum, mis tagab ainult lämmastiku tasakaalu säilimise – valgumiinimum. WHO soovitab tarbida valku vähemalt 0,75 g 1 kg kehakaalu kohta päevas. Valkude energeetiline roll on suhteliselt väike.

Keha rasvad on triglütseriidid, fosfolipiidid ja steroolid. Neil on ka teatud plastiline roll, kuna fosfolipiidid, kolesterool ja rasvhapped on osa rakumembraanidest ja organellidest. Nende peamine roll on energiline. Lipiidide oksüdeerumisel vabaneb kõige rohkem energiat, seega annavad umbes poole keha energiakulust lipiidid. Lisaks on need kehas energia akumulaatoriks, sest ladestuvad rasvaladudesse ja kasutatakse vastavalt vajadusele. Rasvaladud moodustavad umbes 15% kehamassist. Siseorganeid kattev rasvkude täidab ka plastilist funktsiooni. Näiteks perinefriline rasv aitab kinnitada neere ja kaitsta neid mehaanilise stressi eest. Lipiidid on veeallikad, sest 100 g rasva oksüdeerumisel tekib umbes 100 g vett. Erifunktsiooni täidab pruun rasv, mis paikneb suurte anumate ääres. Selle rasvarakkudes sisalduv polüpeptiid pärsib ATP taassünteesi lipiidide arvelt. Selle tulemusena suureneb soojuse tootmine järsult. Asendamatutel rasvhapetel – linool-, linoleen- ja arahhidoonhapetel – on suur tähtsus. Need ei moodustu kehas. Ilma nendeta on võimatu rakufosfolipiidide süntees, prostaglandiinide moodustumine jne. Nende puudumisel viibib keha kasv ja areng.

Süsivesikud mängivad peamiselt energiat, kuna need on rakkude peamine energiaallikas.

Neuronite vajadused rahuldab eranditult glükoos. Süsivesikuid säilitatakse maksas glükogeenina

ja lihaseid. Süsivesikutel on teatud plastiline tähtsus. Glükoos on vajalik nukleotiidide moodustamiseks

ja mõnede aminohapete süntees.

Meetodid keha energiatasakaalu mõõtmiseks

Seos toiduga kehasse siseneva energia hulga ja keha poolt ajal vabaneva energia vahel

väliskeskkonda nimetatakse organismi energiabilansiks. Eraldatud summa määramiseks on 2 meetodit

energia keha.

1. Otsene kalorimeetria. Otsese kalorimeetria põhimõte põhineb asjaolul, et kõik energialiigid muundatakse lõpuks soojuseks. Seetõttu määratakse otsese kalorimeetria abil keha poolt keskkonda eralduv soojushulk ajaühikus. Selleks kasutatakse spetsiaalseid hea soojusisolatsiooniga kambreid ja soojusvahetustorude süsteemi, milles vesi ringleb ja soojendatakse.

2. Kaudne kalorimeetria. See seisneb eralduva süsinikdioksiidi ja neeldunud hapniku suhte määramises ajaühikus. Need. täielik gaasianalüüs. Seda suhet nimetatakse hingamisteguriks (RQ). US02 DK=-U02

Hingamiskoefitsiendi väärtuse määrab see, milline aine keharakkudes oksüdeerub. Näiteks süsivesikute molekulis on palju hapnikuaatomeid, mistõttu nende oksüdatsiooni läheb vähem hapnikku ja nende hingamistegur on 1. Lipiidimolekulis on palju vähem hapnikku, seega on hingamistegur nende oksüdatsiooni ajal 0,7. Valkude hingamistegur on 0,8. Segatoidu korral on selle väärtus 0,85-0,9. Hingamiskoefitsient muutub suuremaks kui 1 raske füüsilise töö, atsidoosi, hüperventilatsiooni ja keha süsivesikute rasvaks muutumise ajal. See juhtub olema alla 0,7, kui rasvad muutuvad süsivesikuteks. Hingamiskoefitsiendi alusel arvutatakse hapniku kaloriekvivalent, s.o. energia hulk, mis vabaneb keha 1 liitri hapniku tarbimisel. Selle väärtus sõltub ka oksüdeeritud ainete olemusest. Süsivesikute puhul on see 5 kcal, valkude puhul 4,5 kcal, rasvade puhul 4,7 kcal. Kaudne kalorimeetria kliinikus toimub "Metatest-2" ja "Spirolite" seadmetega.

Organismi siseneva energia hulga määrab toitainete hulk ja energeetiline väärtus. Nende energiaväärtus määratakse põlemisel Bertheloti pommis puhta hapniku atmosfääris. Sel viisil saadakse füüsiline kaloritegur. Valkude puhul on see 5,8 kcal/g, süsivesikutel 4,1 kcal/g, rasvadel 9,3 kcal/g. Arvutamiseks kasutatakse füsioloogilist kalorite koefitsienti. Süsivesikute ja rasvade puhul vastab see füüsilisele väärtusele ning valkude puhul 4,1 kcal/g. Selle madalam väärtus valkude jaoks on seletatav asjaoluga, et kehas ei lagune need süsinikdioksiidiks ja veeks, vaid lämmastikku sisaldavateks toodeteks. BX

Energiahulka, mida keha kulutab elutähtsate funktsioonide täitmiseks, nimetatakse põhiainevahetuseks. See on energiakulu püsiva kehatemperatuuri säilitamiseks, siseorganite, närvisüsteemi ja näärmete toimimiseks. Põhiainevahetust mõõdetakse otsese ja kaudse kalorimeetria meetoditega põhitingimustel, s.o. lamades lõdvestunud lihastega, mugaval temperatuuril, tühja kõhuga. Rubneri ja Richet 19. sajandil sõnastatud pinnaseaduse kohaselt on fundamentaalväärtuse suurus otseselt võrdeline keha pindalaga. See on tingitud asjaolust, et kõige rohkem energiat kulutatakse püsiva kehatemperatuuri hoidmiseks. Lisaks mõjutavad põhiainevahetuse mahtu sugu, vanus, keskkonnatingimused, toitumine, endokriinsete näärmete seisund ja närvisüsteem. Meeste põhiainevahetus on 10% kõrgem kui naistel. Lastel on selle väärtus kehakaalu suhtes suurem kui täiskasvanueas, kuid eakatel on see vastupidi väiksem. Külmas kliimas või talvel suureneb ja väheneb suvel. Kilpnäärme ületalitluse korral suureneb see oluliselt ja hüpotüreoidismi korral väheneb. Keskmiselt on põhiainevahetuse kiirus meestel 1700 kcal/päevas ja naistel 1550 kcal.

Üldine energiavahetus

Üldine energiavahetus on põhiainevahetuse, töövõitu ja toidu spetsiifiliselt dünaamilise toime energia summa. Töövõit on energiakulu füüsiliseks ja vaimseks tööks. Sõltuvalt tootmistegevuse iseloomust ja energiatarbimisest eristatakse järgmisi töötajate rühmi:

1. Vaimse töö isikud (õpetajad, õpilased, arstid jne). Nende energiakulu on 2200-3300 kcal/päevas.

2. Mehhaniseeritud tööga tegelevad töötajad (monteerijad konveieril). 2350-3500 kcal/päev.

3. Osaliselt mehhaniseeritud tööga tegelevad isikud (autojuhid). 2500-3700 kcal päevas. .

1. Raske mehhaniseerimata tööjõuga tegelejad (laadurid). 2900-4200 kcal päevas. Toidu spetsiifiliselt dünaamiline mõju on energiakulu toitainete omastamiseks. See toime avaldub kõige enam valkudes, vähem rasvades ja süsivesikutes. Eelkõige suurendavad valgud energia metabolismi 30% ning rasvad ja süsivesikud 15%. Toitumise füsioloogiline alus.

2. Toiterežiimid. IN Sõltuvalt vanusest, soost, elukutsest peaks valkude, rasvade ja süsivesikute tarbimine olema:

Eelmisel sajandil sõnastas Rubner isodünaamika seaduse, mille kohaselt saab toiduaineid oma energeetiliselt vahetada. See on aga suhtelise tähtsusega, kuna plastilist rolli täitvaid valke ei saa teistest ainetest sünteesida. Sama kehtib ka asendamatute rasvhapete kohta. Seetõttu on vajalik tasakaalustatud toit, mis sisaldab kõiki toitaineid. Lisaks on vaja arvestada toidu seeduvusega. See on roojaga imendunud ja eritunud toitainete suhe. Loomsed saadused on kõige kergemini seeditavad. Seetõttu peaksid loomsed valgud moodustama vähemalt 50% päevasest valgutoidust ja rasvad ei tohiks ületada 70% rasvast.

Dieedi all peame silmas toidu tarbimise sagedust ja selle kalorisisalduse jaotust iga toidukorra kohta. Kolme toidukorra puhul päevas peaks hommikusöök moodustama 30% päevasest kaloraažist, lõunasöök 50%, õhtusöök 20%. Füsioloogilisema nelja toidukorraga päevas, hommikusöögiks 30%, lõunaks 40%, pärastlõunaseks vahepalaks 10%, õhtusöögiks 20%. Hommiku- ja lõunasöögi vaheline intervall ei ületa 5 tundi ja õhtusöök peaks olema vähemalt 3 tundi enne magamaminekut. Söögiaeg peaks olema konstantne.

Vee ja mineraalide vahetus

Veesisaldus kehas on keskmiselt 73%. Organismi veetasakaalu säilib tarbitava ja erituva vee võrdsustamine. Päevane veevajadus on 20-40 ml/kg kehakaalu kohta. Umbes 1200 ml vett tuleb vedelikega, 900 ml toiduga ja 300 ml tekib toitainete oksüdeerumisel. Minimaalne veevajadus on 1700 ml. Veepuuduse korral tekib dehüdratsioon ja kui selle kogus organismis väheneb 20%, tekib surm. Liigse veega kaasneb veemürgitus koos kesknärvisüsteemi stimulatsiooni ja krambihoogudega.

Naatrium, kaalium, kaltsium, kloor on vajalikud kõigi rakkude normaalseks funktsioneerimiseks, eelkõige membraanipotentsiaali ja aktsioonipotentsiaalide tekkemehhanismide tagamiseks. Naatriumi ja kaaliumi päevane vajadus on 2-3 g, kaltsiumi 0,8 g, kloori 3-5 g.Suur kogus kaltsiumi leidub luudes. Lisaks on see vajalik vere hüübimiseks ja rakkude ainevahetuse reguleerimiseks. Ka suurem osa fosforist on koondunud luudesse. Samal ajal on see osa membraani fosfolipiididest ja osaleb ainevahetusprotsessides. Selle päevane vajadus on 0,8 g Suurem osa rauast sisaldub hemoglobiinis ja müoglobiinis. See tagab hapniku sidumise. Fluoriid on osa hambaemailist. Väävel valkudes ja vitamiinides. Tsink on paljude ensüümide komponent. Koobalt ja vask on erütropoeesi jaoks hädavajalikud. Kõigi nende mikroelementide vajadus ulatub kümnetest kuni sadade mg-deni päevas.

Ainevahetuse ja energia reguleerimine

Hüpotalamuses asuvad kõrgeimad energia- ja ainevahetuse reguleerimise närvikeskused. Nad mõjutavad neid protsesse autonoomse närvisüsteemi ja hüpotalamuse-hüpofüüsi süsteemi kaudu. ANS-i sümpaatiline osakond stimuleerib dissimilatsiooni, parasümpaatilise assimilatsiooni protsesse. See sisaldab ka vee-soola ainevahetust reguleerivaid keskusi. Kuid peamine roll nende põhiprotsesside reguleerimisel kuulub sisesekretsiooninäärmetele. Eelkõige reguleerivad insuliin ja glükagoon süsivesikute ja rasvade ainevahetust. Lisaks pärsib insuliin rasva vabanemist depoost. Neerupealiste glükokortikoidid stimuleerivad valkude lagunemist. Somatotropiin, vastupidi, suurendab valkude sünteesi. Mineralokortikoidid naatriumkaalium. Peamine roll energia metabolismi reguleerimisel on kilpnäärmehormoonidel. Nad intensiivistavad seda järsult. Nad on ka peamised valkude metabolismi regulaatorid. Suurendab oluliselt energia ainevahetust ja adrenaliini. Suur kogus sellest vabaneb paastu ajal.

TERMOREGULATSIOON

Fülogeneetiliselt on tekkinud kahte tüüpi kehatemperatuuri reguleerimist. Külmaverelistes ehk poikilotermilistes organismides on ainevahetuse kiirus madal ja seetõttu ka soojuse tootmine madal. Nad ei suuda hoida püsivat kehatemperatuuri ja see sõltub ümbritsevast temperatuurist. Kahjulikud temperatuurimuutused kompenseeritakse käitumise muutustega (talveunerežiim). Soojaverelistel loomadel on ainevahetusprotsesside intensiivsus väga kõrge ja termoregulatsiooniks on spetsiaalsed mehhanismid. Seetõttu on nende aktiivsuse tase, mis ei sõltu ümbritseva õhu temperatuurist. Isotermia tagab soojaverelistele loomadele kõrge kohanemisvõime. Inimestel on ööpäevased temperatuurikõikumised 36,5-36,9°C. Inimese kõrgeim kehatemperatuur on kell 16.00. Madalaim kell 4. tema keha on väga tundlik kehatemperatuuri muutuste suhtes. Kui see langeb 27-3 0°C-ni, on raske

kõigi funktsioonide kahjustus ja 25° külmal tekib surm (on teateid elujõulisuse säilimise kohta 18°C ​​juures). Rottidele on surmav temperatuur 12°C (erimeetodid 1°C). Kui kehatemperatuur tõuseb 40°-ni, tekivad ka tõsised häired. 42° kuumuse juures võib tekkida surm. Inimese jaoks on temperatuuri mugavustsoon 18-20°. On ka heterotermilisi elusolendeid, kes võivad ajutiselt oma kehatemperatuuri alandada (talveunes loomad).

Termoregulatsioon on soojuse tekke ja soojusülekande füsioloogiliste protsesside kogum, mis tagab normaalse kehatemperatuuri säilimise. Termoregulatsioon põhineb nende protsesside tasakaalul. Kehatemperatuuri reguleerimist ainevahetuse kiiruse muutmise kaudu nimetatakse keemiliseks termoregulatsiooniks. Termogenees suurendab tahtmatut lihaste aktiivsust värisemise ja vabatahtliku motoorse aktiivsuse näol. Kõige aktiivsem soojuse teke toimub töötavates lihastes. Raske füüsilise töö korral suureneb see 500%. Soojuse moodustumine suureneb koos ainevahetusprotsesside intensiivistumisega, seda nimetatakse mittevärisevaks termogeneesiks ja selle tagab pruun rasv. Selle rakud sisaldavad palju mitokondreid ja spetsiaalset peptiidi, mis stimuleerib lipiidide lagunemist koos soojuse vabanemisega. Need. oksüdatsiooni ja fosforüülimise protsessid on eraldatud.

Soojusülekanne on loodud liigse soojuse vabastamiseks ja seda nimetatakse füüsiliseks termoregulatsiooniks. >"0na toimub soojuskiirguse kaudu, mille kaudu eraldub 60% soojusest, konvektsiooni (15%),

soojusjuhtivus (3 °/o), vee aurustumine kehapinnalt ja kopsudest (20%). Soojuse tekke ja soojusülekande protsesside tasakaalu tagavad närvi- ja humoraalsed mehhanismid. Kui kehatemperatuur erineb normaalväärtustest, erutuvad termoretseptorid nahas, veresoontes, siseorganites ja ülemistes hingamisteedes. Need retseptorid on sensoorsete neuronite protsessid, aga ka õhukesed C-tüüpi kiud. Külma retseptoreid on nahas rohkem kui termilisi ja need paiknevad pinnapealsemalt. Nende neuronite närviimpulsid liiguvad spinotalamuse traktide kaudu hüpotaalamusesse ja ajukooresse. Tekib külma- või soojatunne. Termoregulatsiooni keskus asub tagumises hüpotalamuses ja eesmise hüpotalamuse prepoptilises piirkonnas. Tagumised neuronid tagavad peamiselt keemilise termoregulatsiooni. Eesmine füüsiline. Selles keskuses on kolme tüüpi neuroneid. Esimesed on temperatuuritundlikud neuronid. Need asuvad prepoptilises piirkonnas ja reageerivad aju läbiva vere temperatuuri muutustele. Samad neuronid esinevad ka seljaajus ja piklikus medullas. Teine rühm on interneuronid ja saavad teavet temperatuuriretseptoritelt ja termoretseptori neuronitelt. Need neuronid aitavad säilitada sättepunkti, st. teatud kehatemperatuur. Üks osa neist neuronitest saab teavet külmadelt, teine ​​perifeersetest termilistelt retseptoritelt ja termoretseptori neuronitelt. Kolmas tüüpi neuronid on eferentsed. Need asuvad tagumises hüpotalamuses ja reguleerivad soojuse tekitamise mehhanisme. Termoregulatsioonikeskus avaldab mõju efektormehhanismidele sümpaatilise ja somaatilise närvisüsteemi ning endokriinsete näärmete kaudu. Kehatemperatuuri tõustes erutuvad naha termilised retseptorid, siseorganid, veresooned ja hüpotalamuse termoretseptori neuronid. Nende impulsid liiguvad interneuronitesse ja seejärel efektorneuronitesse. Efektorneuronid on hüpotalamuse sümpaatilised keskused. Nende ergutamise tulemusena aktiveeruvad sümpaatilised närvid, mis laiendavad naha veresooni ja ergutavad higistamist. Külma retseptorite erutumisel täheldatakse vastupidist pilti. Nahaveresoontesse ja higinäärmetesse minevate närviimpulsside sagedus väheneb, veresooned ahenevad ja higistamine pärsib. Samal ajal laienevad siseorganite veresooned. Kui see ei vii temperatuuri homöostaasi taastumiseni, aktiveeritakse muud mehhanismid. Esiteks suurendab sümpaatiline närvisüsteem kataboolseid protsesse ja seega ka soojuse tootmist. Sümpaatiliste närvide otstest vabanev norepinefriin stimuleerib lipolüüsi protsesse. Pruun rasv mängib selles erilist rolli. Seda nähtust nimetatakse mittevärisevaks termogeneesiks. Teiseks hakkavad närviimpulsid liikuma tagumise hüpotalamuse neuronitest keskaju ja pikliku medulla motoorsetes keskustes. Nad on põnevil ja aktiveerivad seljaaju a-motoneuroneid. Tahtmatu lihaste aktiivsus ilmneb külmavärinate kujul. Kolmas võimalus on tugevdada vabatahtlikku motoorset aktiivsust. Vastav käitumise muutus, mille tagab ajukoor, omab suurt tähtsust. Humoraalsetest teguritest on suurima tähtsusega adrenaliin, norepinefriin ja kilpnäärmehormoonid. Esimesed kaks hormooni põhjustavad kiirenenud lipolüüsi ja glükolüüsi tõttu lühiajalist soojuse tootmise suurenemist. Pikaajalise jahutamisega kohanemisel suureneb türoksiini ja trijodotüroniini süntees. Nad suurendavad oluliselt energia metabolismi ja soojuse tootmist, suurendades ensüümide arvu mitokondrites.

Kehatemperatuuri langust nimetatakse hüpotermiaks, tõusu nimetatakse hüpertermiaks. Hüpotermia tekib siis, kui oled ülejahtunud. Keha või aju hüpotermiat kasutatakse kliiniliselt inimese keha või aju elujõulisuse pikendamiseks elustamismeetmete ajal. Hüpertermia tekib kuumarabanduse ajal, kui temperatuur tõuseb 40-41°-ni. Üks termoregulatsioonimehhanismide rikkumisi on palavik. See areneb suurenenud soojuse tekke ja vähenenud soojusülekande tulemusena. Soojusülekanne väheneb perifeersete veresoonte ahenemise ja higistamise vähenemise tõttu. Soojuse teke suureneb tänu bakteriaalsete ja leukotsüütide pürogeenide, mis on lipopolüsahhariidid, mõju hüpotalamuse termoregulatsioonikeskusele. Selle mõjuga kaasneb palavikuline värisemine. Taastumisperioodil taastub normaalne temperatuur naha veresoonte laienemise ja tugeva higistamise tõttu.

ERIMISPROTSESSIDE FÜSIOLOOGIA

Neerude funktsioonid. Uriini moodustumise mehhanismid Neeru parenhüüm sekreteerib ajukoore ja medulla. Neeru struktuuriüksus on nefron. Igas neerus on umbes miljon nefronit. Iga nefron koosneb vaskulaarsest glomerulist, mis asub Shumlyansky-Bowmani kapslis, ja neerutuubulist. Aferentne arteriool läheneb glomeruli kapillaaridele ja eferentne arteriool väljub sellest. Aferentse arteriooli läbimõõt on suurem kui eferentne. Ajukoore kihis paiknevad glomerulid klassifitseeritakse kortikaalseteks ja sügaval neerudes - juxtamedullaarseteks. Shumlyansky-Bowmani kapslist tekib proksimaalne keerdunud kanada, mis läheb Henle ahelasse. See omakorda läheb distaalsesse keerdunud kusekanalisse, mis avaneb kogumiskanalisse Uriini moodustumine toimub mitme mehhanismi kaudu.

1. Glomerulaarne ultrafiltratsioon. Kapsli õõnsuses paiknev kapillaarglomerulus koosneb 20-40 kapillaarsilmust. Filtreerimine toimub läbi kapillaaride endoteeli kihi, basaalmembraani ja kapsli epiteeli sisemise kihi. Peamine roll kuulub basaalmembraanile. See on võrgustik, mille moodustavad õhukesed kollageenkiud, mis toimivad molekulaarsõelana. Ultrafiltratsioon viiakse läbi kõrge vererõhu tõttu glomeruli kapillaarides - 70–80 mmHg. Selle suur väärtus tuleneb aferentsete ja efferentsete arterioolide läbimõõdu erinevusest. Vereplasma kõigi selles lahustunud madala molekulmassiga ainetega, sealhulgas madala molekulmassiga valgud, filtreeritakse kapsliõõnde. Füsioloogilistes tingimustes suuri valke ja muid suuri kolloidseid plasmaosakesi ei filtreerita. Plasma jäänud valgud tekitavad onkootilise rõhu 25-30 mmHg, mis hoiab ära osa vee filtreerimise kapsliõõnde. Lisaks pärsib seda kapslis paikneva filtraadi hüdrostaatiline rõhk 10-20 mmHg. Seetõttu määrab filtreerimiskiiruse efektiivne filtreerimisrõhk. Tavaliselt on see: Reff.=Rdk. -(Roem.- Rhüdr.) = 70 - (25 + 10) = 35 mmHg. Glomerulaarfiltratsiooni kiirus on 110-120 ml/min. Seetõttu moodustub päevas 180 liitrit filtraati ehk primaarset uriini. 2. Torukujuline reabsorptsioon. Kogu tekkiv primaarne uriin siseneb Henle tuubulitesse ja ahelasse, kus imendub tagasi 178 liitrit vett ja selles lahustunud aineid. Mitte kõik neist ei naase koos veega verre. Kõik primaarses uriinis sisalduvad ained jagunevad nende reabsorbeerimisvõime põhjal kolme rühma:

1. Lävi. Tavaliselt imenduvad need täielikult tagasi. Need on glükoos ja aminohapped.

2. Madal lävi. Osaliselt uuesti imendunud. Näiteks uurea.

3. Mitteläve. Neid ei imendu uuesti. Kreatiniin, sulfaadid. Viimased 2 rühma loovad osmootse rõhu ja tagavad tubulaarse diureesi, st. teatud koguse uriini peetus tuubulites Glükoosi ja aminohapete reabsorptsioon toimub proksimaalses keerdunud torukeses ja see toimub naatriumi transpordisüsteemi abil. Neid transporditakse kontsentratsiooni gradiendi vastu. Suhkurtõve korral tõuseb veresuhkru tase üle eritusläve ja glükoos ilmub uriini. Neerudiabeedi korral on glükoosi transpordisüsteem tubulaarses epiteelis häiritud ja see eritub uriiniga, hoolimata normaalsest tasemest veres. Teiste lävi- ja mitteläveainete reabsorptsioon toimub difusiooni teel. Oluliste ioonide ja vee kohustuslik reabsorptsioon toimub proksimaalses tuubulis, Henle ahelas. Valikuline distaalses tuubulis. Need moodustavad pöörleva vastuvoolu süsteemi, kuna neis toimub vastastikune ioonide vahetus. Henle ahela proksimaalses tuubulis ja laskuvas harus toimub suurte naatriumiioonide aktiivne transport. Seda teostab naatrium-kaalium ATPaas. Pärast naatriumi imendub suur hulk vett passiivselt tagasi rakkudevahelisse ruumi. See vesi omakorda soodustab naatriumi täiendavat passiivset reabsorptsiooni verre. Samal ajal imenduvad tagasi ka vesinikkarbonaadi anioonid. Silmuse laskuvas jäsemes ja distaalses tuubulis reabsorbeerub suhteliselt väike kogus naatriumi, millele järgneb vesi. Selles nefroni osas imenduvad naatriumioonid uuesti läbi seotud naatrium-prootoni ja naatrium-kaalium vahetuse. Klooriioonid kantakse siin aktiivse kloori transpordi abil uriinist koevedelikku. Madala molekulmassiga valgud reabsorbeeritakse proksimaalses keerdunud tuubulis.

3. Tubulaarne sekretsioon ja eritumine. Need esinevad tuubulite proksimaalses osas. See on ainete transportimine uriini verest ja torukujulistest epiteelirakkudest, mida ei saa filtreerida. Aktiivset sekretsiooni viivad läbi kolm transpordisüsteemi. Esimene transpordib orgaanilisi happeid, näiteks para-aminohippurhapet. Teine on mahepõllundus. Kolmas on etüleendiamiintetraatsetaat (EDTA). Nõrkade hapete ja aluste eritumine toimub mitteioonse difusiooni teel. See on nende ülekandmine lahutamata olekus. Nõrkade hapete eritumiseks on vajalik, et torukujulise uriini reaktsioon oleks aluseline ja leeliste eritumine happeline. Nendes tingimustes on nad dissotsieerumata olekus ja nende vabanemise kiirus suureneb. Sel viisil erituvad prootonid ja ammooniumi katioonid. Päevane diurees on 1,5-2 liitrit. Lõplik uriin reageerib kergelt happelise pH väärtusega 5,0–7,0. Erikaal vähemalt 1,018. Valk mitte rohkem kui 0,033 g/l. Suhkur, ketoonkehad, urobiliin, bilirubiin puuduvad. Punased verelibled, leukotsüüdid, epiteel on vaateväljas üksikud rakud. Kolonnepiteel 1. Baktereid mitte rohkem kui 50 000 ml kohta. Uriini moodustumise reguleerimine.

Neerudel on kõrge eneseregulatsioonivõime. Mida madalam on vere osmootne rõhk, seda rohkem väljenduvad filtreerimisprotsessid ja nõrgem on reabsorptsioon ja vastupidi. Närviregulatsioon toimub sümpaatiliste närvide kaudu, mis innerveerivad neeruarterioole. Nende erutumisel eferentsed arterioolid ahenevad, vererõhk glomerulaarkapillaarides ja selle tulemusena tõuseb efektiivne filtreerimisrõhk ning kiireneb glomerulaarfiltratsioon. Samuti suurendavad sümpaatilised närvid glükoosi, naatriumi ja vee reabsorptsiooni. Humoraalset reguleerimist teostab tegurite rühm.

1. Antidiureetiline hormoon (ADH). See hakkab vabanema hüpofüüsi tagumisest sagarast, kui vere osmootne rõhk tõuseb ja hüpotalamuse osmoretseptori neuronid on erutunud. ADH interakteerub kogumiskanalite epiteeli retseptoritega, mis suurendavad neis tsüklilise adenosiinmonofosfaadi sisaldust; cAMP aktiveerib proteiinkinaase, mis suurendavad distaalsete tuubulite ja kogumiskanalite epiteeli läbilaskvust vette. Selle tulemusena suureneb vee reabsorptsioon ja see salvestub veresoonte voodisse.

2. Aldosteroon. Stimuleerib naatrium-kaalium-ATPaasi aktiivsust ja suurendab seetõttu naatriumi reabsorptsiooni, kuid samal ajal kaaliumi ja prootonite eritumist torukestes. Selle tulemusena suureneb kaaliumi ja prootonite sisaldus uriinis. Adosterooni puudumisega kaotab keha naatriumi ja vett.

3. Natriureetiline hormoon ehk atriopeptiid. See moodustub venitamisel peamiselt vasakpoolses aatriumis, samuti hüpofüüsi eesmises lobus ja neerupealiste kromafiinirakkudes. See parandab filtreerimist ja vähendab naatriumi reabsorptsiooni. Selle tulemusena suureneb naatriumi ja kloori eritumine neerude kaudu ning suureneb igapäevane diurees.

4. Paratüroidhormoon ja kaltsitoniin. Paratüroidhormoon suurendab kaltsiumi ja magneesiumi reabsorptsiooni ning vähendab fosfaadi tagasiimendumist. Kaltsitoniin vähendab nende ioonide reabsorptsiooni.

5. Reniin-angiotensiin-aldosterooni süsteem. Reniin on proteaas, mida toodavad neerude arterioolide jukstaglomerulaarsed rakud. Reniini mõjul lõhustub angiotensiin I vereplasma valgust a2-globuliin-angiotensiin. Seejärel muudetakse angiotensiin I reniini toimel angiotensiin II-ks. See on kõige võimsam vasokonstriktor. Reniini moodustumist ja vabanemist neerude kaudu põhjustavad järgmised tegurid:

a) vererõhu langus.

b) Tsirkuleeriva vere mahu vähenemine.

c) neerude veresooni innerveerivate sümpaatiliste närvide stimuleerimisel. Reniini mõjul ahenevad neerude arterioolid ja väheneb glomerulaarkapillaari seina läbilaskvus. Selle tulemusena väheneb filtreerimiskiirus. Samal ajal stimuleerib angiotensiin II aldosterooni vabanemist neerupealiste poolt. Aldosteroon suurendab naatriumi tubulaarset reabsorptsiooni ja vee reabsorptsiooni. Kehas tekib vee ja naatriumi peetus. Angiotensiini toimega kaasneb hüpofüüsi antidiureetilise hormooni sünteesi suurenemine. Vee ja naatriumkloriidi sisalduse suurenemine veresoonkonnas sama plasmavalkude sisaldusega viib vee vabanemiseni kudedesse. Tekib neeruturse. See ilmneb kõrge vererõhu taustal.

6. Kallikrein-kinin süsteem. See on reniin-angiotensiini antagonist. Neerude verevoolu vähenemisega hakkab distaalsete tuubulite epiteelis tootma ensüümi kallikreiin. See muudab inaktiivsed plasmavalgud kininogeenid aktiivseteks kiniinideks. Eelkõige bradükiniin. Kiniinid laiendavad neerude veresooni, suurendavad glomerulaarse ultrafiltratsiooni kiirust ja vähendavad reabsorptsiooniprotsesside intensiivsust. Diurees suureneb.

7. Prostaglandiinid. Neid sünteesitakse neeru medullas prostaglandiinide süntetaaside toimel ning need stimuleerivad naatriumi ja vee eritumist. Ägeda või kroonilise neerupuudulikkuse korral esineb neerude eritusfunktsiooni rikkumine. Verre kogunevad lämmastikku sisaldavad ainevahetusproduktid - kusihape, uurea, kreatiniin. Selle sisaldus suureneb

kaaliumi ja naatriumi sisaldus väheneb. Tekib atsidoos. See ilmneb vererõhu tõusu, turse ja igapäevase diureesi vähenemise taustal. Neerupuudulikkuse lõpptulemus on ureemia. Üks selle ilmingutest on uriini moodustumise lakkamine anuuria. Neerude mitteeritavad funktsioonid:

1. Keha rakkudevahelise vedeliku ioonse koostise ja mahu püsivuse reguleerimine. Vere mahu ja rakkudevahelise vedeliku reguleerimise põhimehhanismiks on naatriumisisalduse muutus. Kui selle kogus veres suureneb, suureneb vee tarbimine ja kehas tekib veepeetus. Need. täheldatakse positiivset naatriumi ja vee tasakaalu. Sel juhul säilib kehavedelike isotoonilisus. Madala naatriumkloriidi sisaldusega toidus domineerib naatriumi eritumine organismist, s.t. on negatiivne naatriumibilanss. Kuid tänu neerudele tekib negatiivne veebilanss ja/vee eritumine hakkab ületama tarbimist. Nendel juhtudel tekib 2-3 nädala pärast uus naatriumi-vee tasakaal. Kuid naatriumi ja vee eritumine neerude kaudu on kas rohkem või vähem kui algne. Tsirkuleeriva vere mahu (CBV) või hüpervoleemia suurenemisega suureneb arteriaalne ja efektiivne filtreerimisrõhk. Samal ajal hakkab kodades eralduma natriureetiline hormoon. Selle tulemusena suureneb naatriumi ja vee eritumine neerude kaudu. Tsirkuleeriva vere mahu vähenemise või hüpovoleemia korral langeb vererõhk, väheneb efektiivne filtreerimisrõhk ning aktiveeritakse mitmeid lisamehhanisme, mis tagavad naatriumi ja vee säilimise organismis. Maksa, neerude, südame ja unearteri siinuste veresoontes on perifeersed osmoretseptorid ning hüpotalamuses osmoretseptori neuronid. Nad reageerivad vere osmootse rõhu muutustele. Nende impulsid lähevad osmoregulatsiooni keskusesse, mis asub supraoptiliste ja paraventrikulaarsete tuumade piirkonnas. Sümpaatiline närvisüsteem aktiveerub. Veresooned, sealhulgas neerude veresooned, ahenevad. Samal ajal algab antidiureetilise hormooni moodustumine ja vabanemine hüpofüüsi poolt. Neerupealiste poolt vabanev adrenaliin ja norepinefriin ahendavad ka aferentseid arterioole. Selle tulemusena väheneb filtreerimine neerudes ja reabsorptsioon suureneb. Samal ajal aktiveerub reniin-angiotensiini süsteem. Samal perioodil tekib janutunne. Naatriumi- ja kaaliumiioonide vahekorda reguleerivad mineralokortikoidid, kaltsiumi ja fosfori vahekorda parhormoon ja kaltsitoniin.

2. Osalemine süsteemse vererõhu regulatsioonis. Nad täidavad seda funktsiooni, säilitades tsirkuleeriva vere konstantse mahu, samuti reniin-angiotensiini ja kallikreiin-kiniini süsteemid.

3. Happe-aluse tasakaalu säilitamine. Kui verereaktsioon nihkub happelisele poolele, erituvad tuubulites happeanioonid ja prootonid, kuid samaaegselt imenduvad tagasi naatriumioonid ja vesinikkarbonaadi anioonid. Alkaloosiga erituvad leeliselised katioonid ja vesinikkarbonaadi anioonid.

1. Hematopoeesi reguleerimine. Nad toodavad erütropoetiini. See on happeline glükoproteiin, mis koosneb valgust ja heterosahhariidist. Erütropoetiini tootmist stimuleerib madal hapnikusisaldus veres.

2. Eritumine uriiniga

Uriini toodetakse pidevalt neerudes ja see voolab kogumiskanalite kaudu vaagnasse ja seejärel kusejuhade kaudu põide. Kusepõie täitumiskiirus on umbes 50 ml/tunnis. Selle aja jooksul, mida nimetatakse täitmisperioodiks, on urineerimine kas raskendatud või võimatu. Kui põide koguneb 200-300 ml uriini, tekib urineerimisrefleks. Kusepõie seinas on venitusretseptorid. Nad on erutatud ja nende impulsid liiguvad vaagna parasümpaatiliste närvide aferentsete kiudude kaudu urineerimiskeskusesse. See asub seljaaju 2-4 sakraalses segmendis. Impulsid liiguvad taalamusesse ja seejärel ajukooresse. Tekib tung urineerida ja algab põie tühjendamise periood. Urineerimiskeskusest, mööda efferentseid parasümpaatilisi vaagnanärve, hakkavad impulsid voolama põie seina silelihastesse. Need tõmbuvad kokku ja rõhk põies suureneb. Kusepõie põhjas moodustavad need lihased sisemise sulgurlihase. Tänu selles olevate silelihaskiudude erilisele suunale viib nende kokkutõmbumine sulgurlihase passiivse avanemiseni. Samal ajal avaneb väline kuseteede sulgurlihas, mille moodustavad kõhukelme vöötlihased. Neid innerveerivad pudendaalnärvi oksad. Põis tühjeneb. Koore abil reguleeritakse urineerimisprotsessi algust ja kulgu. Samas võib seda jälgida

psühhogeenne uriinipidamatus. Kui põide koguneb üle 500 ml uriini, võib tekkida tahtmatu urineerimise kaitsereaktsioon. Häired, põiepõletik, uriinipeetus.

AINEVAHETUSE JA ENERGIA FÜSIOLOOGIA. TASAKAALUSTATUD TOITUMINE.

Loengu kava.

1. Ainevahetuse mõiste loomade ja inimeste kehas. Energiaallikad kehas.

Inimkeha on avatud termodünaamiline süsteem, mida iseloomustab ainevahetuse ja energia olemasolu.

Ainevahetus ja energiasee on füüsikaliste, biokeemiliste ja füsioloogiliste protsesside kogum ainete ja energia muundumisel inimkehas ning ainete ja energia vahetusel keha ja keskkonna vahel. Neid inimkehas toimuvaid protsesse uurivad paljud teadused: biofüüsika, biokeemia, molekulaarbioloogia, endokrinoloogia ja loomulikult füsioloogia.

Ainevahetus ja energiavahetus on omavahel tihedalt seotud, kuid mõistete lihtsustamiseks käsitletakse neid eraldi.

Ainevahetus (ainevahetus)kehas toimuvate keemiliste ja füüsikaliste transformatsioonide kogum, mis tagavad selle elutähtsa tegevuse koosmõjus väliskeskkonnaga.

Ainevahetuses on keha struktuuridega seoses kaks protsessi suunda: assimilatsioon ehk anabolism ja dissimilatsioon ehk katabolism.

Assimilatsioon (anabolism) elusaine loomise protsesside kogum. Need protsessid tarbivad energiat.

Dissimilatsioon (katabolism) elusaine lagunemisprotsesside kogum. Dissimilatsiooni tulemusena taastoodetakse energiat.

Loomade ja inimeste elu on assimilatsiooni- ja dissimilatsiooniprotsesside ühtsus. Neid protsesse ühendavad kaks süsteemi:

• ATP ADP (ATP - adenosiintrifosfaat, ADP adenosiindifosfaat;
• NADP (oksüdeeritud) NADP (redutseeritud), kus NADP nikotiinamiiddifosfaat.

Nende seoste vahendamise assimilatsiooni- ja dissimilatsiooniprotsesside vahel tagab asjaolu, et ATP- ja NADP-molekulid toimivad universaalsete bioloogiliste energiaakumulaatoritena, selle kandjatena, keha omamoodi "energiavaluutana". Enne energia kogunemist ATP ja NADP molekulidesse tuleb see aga toiduga organismi sattuvatest toitainetest välja võtta. Need toitained on teile teadaolevad valgud, rasvad ja süsivesikud. Samuti tuleks lisada, et toitained ei täida mitte ainult energiatarnija funktsiooni, vaid ka rakkude, kudede ja elundite ehitusmaterjali tarnijate funktsiooni (plasti funktsioon). Erinevate toitainete roll keha plasti- ja energiavajaduse rahuldamisel ei ole ühesugune. Süsivesikud täidavad peamiselt energiafunktsiooni, süsivesikute plastiline funktsioon on ebaoluline. Rasvad täidavad võrdselt energia- ja plastilisi funktsioone. Valgud on keha peamiseks ehitusmaterjaliks, kuid teatud tingimustel võivad need olla ka energiaallikad.

Energiaallikad kehas.

Nagu eespool märgitud, on keha peamised energiaallikad toitained: süsivesikud, rasvad ja valgud. Toitainetes sisalduva energia vabanemine inimkehas toimub kolmes etapis:

1. etapp. Valgud lagunevad aminohapeteks, süsivesikud heksoosideks, näiteks glükoosiks või fruktoosiks, rasvad glütserooliks ja rasvhapeteks. Selles etapis kulutab keha energiat peamiselt ainete lagundamiseks.

2. etapp. Aminohapped, heksoosid ja rasvhapped muudetakse biokeemiliste reaktsioonide käigus piim- ja püroviinamarihapeteks, samuti atsetüülkoensüümiks A. Selles etapis vabaneb toitainetest kuni 30% potentsiaalsest energiast.

3. etapp. Täieliku oksüdatsiooni korral lagunevad kõik ained CO-ks 2 ja N 2 V. Selles etapis vabaneb Krebsi ainevahetuskatlas ülejäänud energia, umbes 70%.Kuid mitte kogu vabanev energia ei akumuleeru ATP keemiliseks energiaks. Osa energiast hajub keskkonda. Seda soojust nimetatakse primaarseks soojuseks ( Q 1) . ATP poolt kogutud energia kulutatakse seejärel kehas erinevateks töödeks: mehaaniline, elektriline, keemiline ja aktiivne transport. Sel juhul läheb osa energiast kaduma nn sekundaarse soojuse näol Q2. Vaata diagrammi 1.

H 2 O + CO 2 + Q 1 + ATP

Skeem 1. Energiaallikad kehas, toitainete täieliku oksüdatsiooni tulemused ja kehas tekkiva soojuse liigid.

Olgu lisatud, et oksüdatsiooni käigus eralduvate toiduainete hulk ei sõltu vahereaktsioonide arvust, vaid sõltub keemilise süsteemi alg- ja lõppseisundist. Selle seisukoha sõnastas esmakordselt Hess (Hessi seadus).

Neid protsesse käsitlete üksikasjalikumalt loengutes ja tundides, mida õpetavad teile biokeemia osakonna õpetajad.

Toitainete energeetiline väärtus.

Toitainete energeetilist väärtust hinnatakse spetsiaalsete seadmete – oksükalorimeetrite – abil. On kindlaks tehtud, et 1 g süsivesikute täielikul oksüdeerumisel vabaneb 4,1 kcal (1 kcal = 4187 J), 1 g rasva - 9,45 kcal, 1 g valku - 5,65 kcal. Olgu lisatud, et osa kehasse sisenevatest toitainetest ei imendu. Näiteks keskmiselt jääb seedimata umbes 2% süsivesikutest, 5% rasvadest ja kuni 8% valkudest. Lisaks ei lagune kõik toitained kehas lõpptoodeteks süsinikdioksiidiks (süsinikdioksiidiks) ja veeks. Näiteks osa valkude mittetäieliku lagunemise saadustest uurea kujul eritub uriiniga.

Eelnevat arvesse võttes võib märkida, et toitainete tegelik energeetiline väärtus on mõnevõrra madalam katsetingimustes tuvastatust. 1 g süsivesikute tegelik energeetiline väärtus on 4,0 kcal, 1 g rasva on 9,0 kcal, 1 g valku on 4,0 kcal.

1. Ainevahetuse ja energia füsioloogia põhimõisted ja määratlused.

Inimkeha energiavahetuse lahutamatu (üldine) tunnus on kogu energiakulu või koguenergia kulu.

Energia kogukulu keha - kogu keha energiakulu päeva jooksul selle normaalse (loodusliku) olemasolu tingimustes. Brutoenergiakulu sisaldab kolme komponenti: põhiainevahetust, toidu spetsiifilist dünaamilist mõju ja töövõitu. Koguenergiakulu on hinnanguliselt kJ/kg/päevas või kcal/kg/päevas (1 kJ=0,239 kcal).

BX.

Põhiainevahetuse uurimine sai alguse Tartu Ülikooli teadlaste Bidderi ja Schmidti ( Bidder ja Schmidt, 1852).

BX keha elutähtsate funktsioonide säilitamiseks vajalik minimaalne energiakulu.

Idee baasainevahetusest kui keha energiakulu minimaalsest tasemest seab ka mitmeid nõudeid selle näitaja hindamise tingimustele.

Tingimused, mille alusel tuleks hinnata põhiainevahetust:

1. täieliku füüsilise ja vaimse puhkuse seisund (soovitavalt lamavas asendis);
2. ümbritsev mugavustemperatuur (18-20 kraadi Celsiuse järgi);
3. 10 12 tundi pärast viimast söögikorda, et vältida toidu tarbimisega seotud energia metabolismi kiirenemist.

Põhiainevahetust mõjutavad tegurid.

Põhiainevahetus sõltub vanusest, pikkusest, kehakaalust ja soost.

Vanuse mõju põhivahetusse.

Suurim baasainevahetus 1 kg kohta. Kehakaal vastsündinutel (50-54 kcal/kg/ööpäevas), kõige madalam vanematel inimestel (70 aasta pärast on põhiainevahetus keskmiselt 30 kcal/kg/ööpäevas). Põhiainevahetus saavutab püsiva taseme puberteedieas 12-14-aastaselt ja püsib stabiilsena kuni 30-35-aastaseks saamiseni (umbes 40 kcal/kg/ööpäevas).

Pikkuse ja kaalu mõju keha põhiainevahetuse jaoks.

Kehakaalu ja põhiainevahetuse vahel on peaaegu lineaarne otsene seos – mida suurem on kehakaal, seda kõrgem on põhiainevahetuse tase. See sõltuvus ei ole aga absoluutne. Lihaskoest tingitud kehakaalu suurenemise korral on see seos peaaegu lineaarne, kuid kui kehakaalu tõus on seotud rasvkoe hulga suurenemisega, muutub see seos mittelineaarseks.

Kuna kehakaal, kui muud näitajad on võrdne, sõltub pikkusest (mida suurem pikkus, seda suurem kehakaal), on pikkuse ja põhiainevahetuse vahel otsene seos, mida suurem pikkus, seda suurem on põhiainevahetus.

Arvestades asjaolu, et pikkus ja kehakaal mõjutavad kogu keha pindala, on M. Rubner ( M.Rubner) sõnastas seaduse, mille kohaselt põhiainevahetus sõltub kehapiirkonnast: mida suurem on kehapindala, seda suurem on põhiainevahetus. Kuid see seadus lakkab praktiliselt töötamast tingimustes, kui ümbritseva õhu temperatuur on võrdne kehatemperatuuriga. Lisaks muudab naha ebavõrdne karvasus oluliselt soojusvahetust keha ja keskkonna vahel ning seetõttu on Rubneri seadusel ka nendes tingimustes piirangud.

Mõjutamine sugupõhiainevahetuse tasemele.

Meestel on põhiainevahetuse tase 5-6% kõrgem kui naistel. Seda seletatakse erineva rasv- ja lihaskoe vahekorraga 1 kg kehakaalu kohta, samuti erineva ainevahetuse tasemega, mis on tingitud suguhormoonide keemilise struktuuri erinevustest ja nende füsioloogilisest mõjust.

Toidu spetsiifiline dünaamiline toime.

Toidu spetsiifilise dünaamilise toime termini võttis esmakordselt teaduslikku kasutusse M. Rubner 1902. aastal.

Toidu spetsiifiline dünaamiline mõju on toidu tarbimisega seotud energia metabolismi suurenemine inimkehas. Toidu spetsiifiline dünaamiline mõju on keha energiakulu sissevõetud toidu utiliseerimismehhanismidele. Seda mõju energia metabolismi muutmisel täheldatakse alates toiduvalmistamise hetkest, söögi ajal ja kestab 10-12 tundi pärast sööki. Maksimaalset energiavahetuse tõusu pärast söömist täheldatakse 3 3,5 tunni pärast. Spetsiaalsed uuringud on näidanud, et 6–10% selle energiaväärtusest kulub toidu kõrvaldamisele.

Töö suurenemine.

Töövõit on keha koguenergiakulu kolmas komponent.Töövõit on osa keha energiakulust lihastegevusele keskkonnas. Raske füüsilise töö ajal võib organismi energiakulu suureneda 2 korda võrreldes baasainevahetuse tasemega.

1. Meetodid energia metabolismi uurimiseks inimestel.

Inimeste energiavahetuse uurimiseks on üldnimetuse kalorimeetria all välja töötatud mitmeid meetodeid.

KALORIMETRIA MEETODID

Otsene Kaudne

Otsesed kalorimeetria meetodidmeetodid keha toodetud soojuse otseseks mõõtmiseks teatud tingimustel. Meetodi põhimõte põhineb sellel, et mida suurem on energiavahetus organismis, seda suurem on keskkonda hajutatud soojushulk. Sellega seoses, kui uuritav bioloogiline objekt asetatakse soojust neelavat ainet sisaldavasse soojust isoleerivasse ruumi, mõõdetakse alg- ja teatud aja möödudes lõpptemperatuuri ning teades ka erisoojusmahtuvust. soojust neelavast ainest ja selle massist on võimalik arvutada keha poolt hajutatud soojushulk ( Q) tuntud valemi järgi.

Q = c x m x  t, kus

c soojust neelava aine erisoojusmahtuvus;

m soojust neelava aine mass;

 t temperatuuri nihe.

Meetodi puudusteks on selle keerukus, suhteliselt pikk teostusaeg ja suutmatus kasutada looduslikes tingimustes, sh. reaalsetes tootmistingimustes.

Kaudse kalorimeetria meetodid.

Kaudse kalorimeetria meetodid põhinevad keha energiakulu kaudsel hindamisel. Kaudse kalorimeetria meetodid hõlmavad toiduratsiooni meetodit, ajakava meetodit ning sisse- ja väljahingatava õhu gaaside analüüsi.

Toiduratsiooni meetodpõhineb väitel, et energia ainevahetust saab hinnata, teades tarbitavates toiduainetes sisalduvate toitainete suhet ja nende energeetilist väärtust. See meetod on väga ebatäpne, kuna see ei võta arvesse toitainete individuaalset seeduvust, nende lagunemise astet organismis ja sellest tulenevalt ka nende energiamõju.

Ajastus-tabeli meetodpõhineb inimtegevuse ajastamisel teatud ajaperioodi jooksul, et teha kindlaks teatud tegevuste osakaal, millel on teatud energia “hind”. Teatud toimingute energia "hinda" hinnatakse spetsiaalsete tabelite abil, mis on koostatud suure hulga inimtegevuse energia metabolismi uuringute põhjal.

Sisse- ja väljahingatava õhu gaaside analüüsimise meetodid.

Põhiosa loomade ja inimeste kehas olevast energiast taastoodetakse toitainete oksüdeerumisel hapniku osalusel (O 2 ) lõpptoodeteks süsinikdioksiidiks (CO 2) ja vesi (H2 ABOUT). Samas eraldub teatud toitainete oksüdeerumisel ebavõrdne energiakogus, nende ebavõrdse energeetilise väärtuse tõttu. Seega, teades tarbitud hapniku kogust ja eralduvat süsihappegaasi, saab hinnata organismi energiavahetust. Energia metabolismi hindamiseks väljahingatavas õhus olevate gaaside kontsentratsiooni analüüsimisel arvutatakse esimeses etapis hingamistegur. Respiratoorne koefitsient (RK) on sama aja jooksul vabanenud süsinikdioksiidi mahu ja neeldunud hapniku mahu suhe.

DK = V CO 2 / V O 2

Uuringud on näidanud, et DC on tavaliselt vahemikus 0,7 kuni 1,0. DC omandab oma maksimaalse väärtuse süsivesikute oksüdatsiooni ajal:

C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + 6H20 + Q

Kuna mis tahes gaasi molekuli grammi maht on sama, on alalisvool sel juhul võrdne:

DK = 6СО 2 / 6О 2 = 1,0

rasvade DC on 0,7; Valkude DC on umbes 0,8; Segatoidu DC on 0,85.

Teatud hingamistegur vastab teatud hapniku kaloriekvivalendile (CEO 2). KEO 2 vastava puhkekeskuse jaoks leitakse spetsiaalsete tabelite abil.

Kalorite hapnikuekvivalent on toitainete oksüdeerumisel vabanev energia hulk 1,0 liitris hapnikus. Teades KEO2 ja tarbitud hapniku kogust, saate hõlpsasti arvutada antud tingimustes vabaneva energia koguhulga

A = KEO 2 x V O 2 / 1000

See meetod on üsna lihtne, usaldusväärne ja seetõttu kasutatakse laialdaselt meditsiinis inimese energia metabolismi hindamiseks.

5. Ratsionaalse toitumise kontseptsioon. Toiduratsiooni koostamise reeglid.

Mõiste tasakaalustatud toitumine tähendab sõna-sõnalt tarka toitumist. Kuna toitumisfaktor määrab suuresti inimese tervise taseme, puudutame tänases loengus mõningaid inimese ratsionaalse toitumise põhimõtteid.

Esimene põhimõte ratsionaalse toitumise energia piisavuse põhimõte.

Selle põhimõtte kohaselt peab tarbitavas toidus sisalduvate toitainete energeetiline väärtus vastama keha energia brutokulule. Keha energia kogukulu suurenemisega seoses tootmistegevusega (töökasu suurenemine) peab saadud toidu energiaväärtus tingimata tõusma.

Teine põhimõte ratsionaalne toitumine toidus sisalduvate toitainete optimaalse tasakaalu põhimõte. Tänapäeval on Venemaa toitumisfüsioloogia koolkonnas üldtunnustatud seisukoht, et toidust saadavate valkude, rasvade ja süsivesikute optimaalne suhe on 1:1:4. See suhe näitab, et kvantitatiivses mõttes on valgud ratsionaalses. dieet peaks olema 1 osa, rasvad - 1 osa ja süsivesikud - 4 osa.

Kolmas põhimõte ratsionaalne toitumine ütleb, et bioloogilises mõttes tarbitav toit peaks olema täisväärtuslik, s.t. Asendamatuid aminohappeid, küllastunud ja küllastumata rasvhappeid, vitamiine, kiudaineid ja kõiki vajalikke mineraalsooli tuleb toiduga varustada täies mahus. Praktiliselt lahendatakse see küsimus järgmiselt: valgud peavad olema mitte ainult loomse, vaid ka taimset päritolu (55% peaksid olema loomse päritoluga valgud, 45% taimset päritolu valgud). Taimset päritolu valke leidub kaunviljade viljades. On vajalik, et 60% toidus leiduvatest rasvadest pärineksid taimsetest rasvadest (päevalille-, oliivi- ja muud taimeõlid), 40% aga loomsetest rasvadest. See nõue on tingitud asjaolust, et taimsed rasvad sisaldavad küllastumata rasvhappeid. Dieedi vitamiinide ja mineraalsoolade varustamiseks on vaja lisada piisavas koguses tooreid puu- ja köögivilju.

Neljas põhimõteratsionaalne toitumine eeldab optimaalset toidukordade sagedust ja tarbitud toidukoguste optimaalset jaotust päeva jooksul. Kõige optimaalsemaks peetakse nelja toidukorda päevas, sealhulgas hommiku-, lõuna-, pärastlõuna- ja õhtusöök. Samal ajal tuleks hommikusöögi ajal tarbida 20-25% toidu kogumahust, lähtudes selle kalorisisaldusest, 40-45% lõuna ajal, 5-10% pärastlõunasel vahepalal, 15-20% õhtusöögil.

Viies põhimõte ratsionaalne toitumine eeldab elanikkonna rahvuslike, kultuuriliste ja religioossete traditsioonide arvestamist, mille jaoks töötab ratsionaalse toitumise valdkonna spetsialist välja dieedi.

Ainevahetus ja energia ehk ainevahetus, - elusorganismis toimuvate ja selle elutegevuse tagavate ainete ja energia keemiliste ja füüsikaliste transformatsioonide kogum. Aine ja energia ainevahetus moodustab ühtse terviku ning allub aine ja energia jäävuse seadusele.

Ainevahetus koosneb assimilatsiooni ja dissimilatsiooni protsessidest. Assimilatsioon (anabolism)- ainete omastamise protsess organismis, mille käigus kulub energiat. Dissimilatsioon (katabolism)- komplekssete orgaaniliste ühendite lagunemise protsess, mis toimub energia vabanemisega.

Inimkeha ainsaks energiaallikaks on toiduga tarnitavate orgaaniliste ainete oksüdatsioon. Toidukaupade lagundamisel lõppelementideks - süsihappegaasiks ja veeks - vabaneb energia, millest osa läheb lihaste mehaaniliseks tööks, teine ​​osa kasutatakse keerulisemate ühendite sünteesiks või akumuleerub spetsiaalsetesse kõrge energiaga energiatesse. ühendid.

Makroergilised ühendid on ained, mille lagunemisega kaasneb suure hulga energia vabanemine. Inimorganismis täidavad kõrge energiasisaldusega ühendite rolli adenosiintrifosforhape (ATP) ja kreatiinfosfaat (CP).

VALGU AINEVAHETUS.

Valgud(valgud) on aminohapetest koosnevad kõrgmolekulaarsed ühendid. Funktsioonid:

Struktuurne või plastiline funktsioon on see, et valgud on kõigi rakkude ja rakkudevaheliste struktuuride põhikomponent. Katalüütiline või ensümaatiline Valkude funktsioon on nende võime kiirendada biokeemilisi reaktsioone organismis.

Kaitsefunktsioon valgud avalduvad immuunkehade (antikehade) moodustumisel võõrvalgu (näiteks bakterite) sattumisel organismi. Lisaks seovad valgud organismi sattuvaid toksiine ja mürke ning tagavad vere hüübimise ja peatavad haavade korral verejooksu.

Transpordifunktsioon hõlmab paljude ainete ülekandmist. Valkude kõige olulisem funktsioon on ülekanne pärilikud omadused , milles nukleoproteiinid mängivad juhtivat rolli. Nukleiinhappeid on kahte peamist tüüpi: ribonukleiinhapped (RNA) ja desoksüribonukleiinhapped (DNA).

Reguleeriv funktsioon valkude eesmärk on säilitada kehas bioloogilisi konstante.

Energia roll Valgud vastutavad kõigi loomade ja inimeste kehas toimuvate eluprotsesside jaoks energia tagamise eest. Kui 1 g valku oksüdeeritakse, vabaneb keskmiselt energiat 16,7 kJ (4,0 kcal).

Valgu vajadus. Keha lagundab ja sünteesib pidevalt valke. Ainus uue valgusünteesi allikas on toiduvalgud. Seedetraktis lagunevad valgud ensüümide toimel aminohapeteks ja imenduvad peensooles. Aminohapetest ja lihtpeptiididest sünteesivad rakud oma valgu, mis on iseloomulik ainult antud organismile. Valke ei saa asendada teiste toitainetega, kuna nende süntees organismis on võimalik ainult aminohapetest. Samal ajal võib valk asendada rasvu ja süsivesikuid, st kasutada nende ühendite sünteesiks.

Valkude bioloogiline väärtus. Mõningaid aminohappeid ei saa inimkeha sünteesida ja need tuleb varustada toiduga valmis kujul. Neid aminohappeid nimetatakse tavaliselt asendamatu või eluliselt vajalik. Nende hulka kuuluvad: valiin, metioniin, treoniin, leutsiin, isoleutsiin, fenüülalaniin, trüptofaan ja lüsiin ning lastel ka arginiin ja histidiin. Asendamatute hapete puudumine toidus põhjustab valkude metabolismi häireid organismis. Mitteasendatavad aminohapped sünteesitakse peamiselt kehas.

Valke, mis sisaldavad kõiki vajalikke aminohappeid, nimetatakse bioloogiliselt täielik. Valkude kõrgeim bioloogiline väärtus on piim, munad, kala ja liha. Bioloogiliselt defitsiitsed valgud on need, millel puudub vähemalt üks aminohape, mida ei saa organismis sünteesida. Mittetäielikud valgud on maisi, nisu ja odra valgud.

Lämmastiku tasakaal. Lämmastiku tasakaal on erinevus inimtoidus sisalduva lämmastiku koguse ja selle taseme vahel väljaheites.

Lämmastiku tasakaal- seisund, mille puhul väljutatava lämmastiku kogus on võrdne kehasse siseneva kogusega. Lämmastiku tasakaalu täheldatakse tervel täiskasvanul.

Positiivne lämmastiku tasakaal- seisund, mille korral lämmastiku kogus keha sekretsioonides on oluliselt väiksem kui selle sisaldus toidus, see tähendab, et organismis täheldatakse lämmastikupeetust. Positiivset lämmastikubilanssi täheldatakse lastel kiirenenud kasvu tõttu, naistel raseduse ajal, intensiivsel sporditreeningul, mis viib lihaskoe suurenemiseni, massiivsete haavade paranemise või rasketest haigustest taastumise ajal.

Lämmastiku puudus(negatiivne lämmastiku tasakaal) täheldatakse siis, kui eralduva lämmastiku kogus on suurem kui selle sisaldus kehasse sisenevas toidus. Negatiivne lämmastiktasakaalu täheldatakse valgunälja, palaviku ja valkude metabolismi neuroendokriinse regulatsiooni häirete ajal.

Valkude lagunemine ja uurea süntees. Olulisemad valkude lagunemise lämmastikproduktid, mis erituvad uriini ja higiga, on uurea, kusihape ja ammoniaak.

RASVAVAHETUS.

Rasvad jagunevad peal lihtsad lipiidid(neutraalsed rasvad, vahad), komplekssed lipiidid(fosfolipiidid,glükolipiidid, sulfolipiidid) ja steroidid( kolesterool jajne.). Inimkehas moodustavad suurema osa lipiididest neutraalsed rasvad. Neutraalsed rasvad Inimese toit on oluline energiaallikas. 1 g rasva oksüdeerumisel vabaneb 37,7 kJ (9,0 kcal) energiat.

Täiskasvanu päevane neutraalse rasva vajadus on 70–80 g, 3–10-aastastel lastel 26–30 g.

Energianeutraalsed rasvad võib asendada süsivesikutega. Siiski on küllastumata rasvhappeid - linool-, linoleen- ja arahhidoonhappeid, mis peavad tingimata sisalduma inimese toidus, neid nimetatakse. Mitte vahetatav bold happed.

Neutraalsed rasvad, mis moodustavad toidu ja inimkuded, on esindatud peamiselt rasvhappeid sisaldavad triglütseriidid - palmitiin,steariin-, oleiin-, linool- ja linoleenhape.

Maksal on oluline roll rasvade ainevahetuses. Maks on peamine organ, milles toimub ketokehade (beeta-hüdroksüvõihape, atsetoäädikhape, atsetoon) moodustumine. Ketoonkehasid kasutatakse energiaallikana.

Fosfo- ja glükolipiide leidub kõigis rakkudes, kuid peamiselt närvirakkudes. Maks on praktiliselt ainus organ, mis hoiab fosfolipiidide taset veres. Kolesterooli ja teisi steroide võib saada toidust või sünteesida organismis. Kolesterooli sünteesi peamine koht on maks.

Rasvkoes ladestub neutraalne rasv triglütseriidide kujul.

Rasvade moodustumine süsivesikutest. Liigne süsivesikute tarbimine toidust põhjustab rasva ladestumist kehas. Tavaliselt muudetakse inimestel 25–30% toidus sisalduvatest süsivesikutest rasvadeks.

Rasvade moodustumine valkudest. Valgud on plastmaterjalid. Ainult äärmuslikel juhtudel kasutatakse valke energia saamiseks. Valkude muundumine rasvhapeteks toimub kõige tõenäolisemalt süsivesikute moodustumise kaudu.

SÜSIVESIKUTE AINEVAHETUS.

Süsivesikute bioloogilise rolli inimkeha jaoks määrab eelkõige nende energeetiline funktsioon. 1 g süsivesikute energeetiline väärtus on 16,7 kJ (4,0 kcal). Süsivesikud on otsene energiaallikas kõikidele keharakkudele ning täidavad plastilisi ja tugifunktsioone.

Täiskasvanu päevane süsivesikute vajadus on ligikaudu 0,5 kg. Põhiosa neist (umbes 70%) oksüdeerub kudedes veeks ja süsinikdioksiidiks. Umbes 25-28% toidus saadavast glükoosist muundatakse rasvaks ja ainult 2-5% sünteesitakse glükogeeniks – organismi varusüsivesikuteks.

Ainus süsivesikute vorm, mida saab omastada, on monosahhariidid. Need imenduvad peamiselt peensooles ja transporditakse vereringega maksa ja kudedesse. Glükogeen sünteesitakse maksas glükoosist. Seda protsessi nimetatakse glükogenees. Glükogeeni saab lagundada glükoosiks. Seda nähtust nimetatakse glükogenolüüs. Maksas on võimalik süsivesikute uus moodustumine nende lagunemissaadustest (püroviinamari- või piimhape), samuti rasvade ja valkude lagunemissaadustest (ketohapped), mida nimetatakse kui. glükoneogenees. Glükogenees, glükogenolüüs ja glükoneogenees on maksas toimuvad omavahel tihedalt seotud protsessid, mis tagavad optimaalse veresuhkru taseme.

Lihastes, samutiMaksas sünteesitakse glükogeen. Glükogeeni lagundamine on üks lihaste kokkutõmbumise energiaallikaid. Kui lihaste glükogeen laguneb, toimub protsess püroviinamari- ja piimhappe moodustumiseni. Seda protsessi nimetatakse glükolüüs. Puhkefaasis toimub glükogeeni taassüntees lihaskoes olevast piimhappest.

Aju sisaldab väikeseid süsivesikute varusid ja nõuab pidevat glükoosivaru. Ajukoes sisalduv glükoos oksüdeerub valdavalt ja väike osa sellest muundatakse piimhappeks. Aju energiakulu kaetakse eranditult süsivesikutega. Aju glükoosivarustuse vähenemisega kaasnevad muutused närvikoe ainevahetusprotsessides ja ajufunktsiooni kahjustus.

Süsivesikute moodustumine valkudest ja rasvadest (glükoneogenees). Aminohapete muundamise tulemusena moodustub püroviinamarihape, rasvhapete oksüdeerumisel atsetüülkoensüüm A, mida saab muuta glükoosi eelkäijaks püroviinamariks. See on süsivesikute biosünteesi kõige olulisem üldine rada.

Kahe peamise energiaallika – süsivesikute ja rasvade – vahel on tihe füsioloogiline seos. Vere glükoosisisalduse tõus suurendab triglütseriidide biosünteesi ja vähendab rasvade lagunemist rasvkoes. Vähem vabu rasvhappeid satub verre. Hüpoglükeemia tekkimisel pärsitakse triglütseriidide sünteesi protsessi, kiireneb rasvade lagunemine ja vabad rasvhapped sisenevad verre suurtes kogustes.

VEE-SOOLA VAHETUS.

Kõik kehas toimuvad keemilised ja füüsikalis-keemilised protsessid toimuvad veekeskkonnas. Vesi täidab kehas järgmisi olulisi funktsioone: funktsioonid: 1) toimib toidu ja ainevahetuse lahustina; 2) transpordib selles lahustunud aineid; 3) vähendab hõõrdumist inimkehas kokkupuutuvate pindade vahel; 4) osaleb kõrge soojusjuhtivuse ja kõrge aurustumissoojuse tõttu kehatemperatuuri reguleerimises.

Vee kogusisaldus täiskasvanud inimese kehas on 50 —60% oma massist ehk jõuab 40—45 l.

Vesi on tavaks jagada rakusiseseks, rakusiseseks (72%) ja rakuväliseks, rakuväliseks (28%). Rakuväline vesi paikneb veresoonte voodi sees (vere, lümfi, tserebrospinaalvedeliku osana) ja rakkudevahelises ruumis.

Vesi siseneb kehasse seedetrakti kaudu vedeliku või tihedas sisalduva vee kujultoiduained. Osa veest moodustub kehas endas ainevahetuse käigus.

Kui kehas on liiga palju vett, siis on üldine ülehüdratsioon(veemürgitus), veepuuduse korral on ainevahetus häiritud. 10% vee kadu põhjustab haigusseisundi dehüdratsioon(dehüdratsioon), surm saabub siis, kui kaob 20% veest.

Koos veega satuvad kehasse ka mineraalid (soolad). Lähedal 4% Toidu kuivmass peaks koosnema mineraalsetest ühenditest.

Elektrolüütide oluline funktsioon on nende osalemine ensümaatilistes reaktsioonides.

Naatrium tagab rakuvälise vedeliku osmootse rõhu püsivuse, osaleb bioelektrilise membraanipotentsiaali loomises, happe-aluse oleku reguleerimises.

Kaalium tagab rakusisese vedeliku osmootse rõhu, stimuleerib atsetüülkoliini moodustumist. Kaaliumiioonide puudus pärsib anaboolseid protsesse organismis.

Kloor See on ka kõige olulisem anioon rakuvälises vedelikus, tagades pideva osmootse rõhu.

Kaltsium ja fosfor leidub peamiselt luukoes (üle 90%). Kaltsiumisisaldus plasmas ja veres on üks bioloogilisi konstante, kuna isegi väikesed muutused selle iooni tasemes võivad põhjustada kehale tõsiseid tagajärgi. Kaltsiumitaseme langus veres põhjustab tahtmatuid lihaste kokkutõmbeid, krampe ja hingamisseiskuse tõttu tekib surm. Kaltsiumisisalduse suurenemisega veres kaasneb närvi- ja lihaskoe erutatavuse vähenemine, parees, halvatus ja neerukivide moodustumine. Kaltsium on vajalik luude ülesehitamiseks, seega peab seda organism piisavas koguses toiduga varustama.

Fosfor osaleb paljude ainete ainevahetuses, kuna on osa suure energiasisaldusega ühenditest (näiteks ATP). Fosfori ladestumine luudesse on väga oluline.

Raud on osa hemoglobiinist ja müoglobiinist, mis vastutavad kudede hingamise eest, samuti ensüümidest, mis osalevad redoksreaktsioonides. Raua ebapiisav tarbimine organismis häirib hemoglobiini sünteesi. Hemoglobiini sünteesi vähenemine põhjustab aneemiat (aneemia). Täiskasvanu päevane rauavajadus on 10-30 mcg.

Jood leidub kehas väikestes kogustes. Selle tähtsus on aga suur. See on tingitud asjaolust, et jood on osa kilpnäärmehormoonidest, millel on tugev mõju kõikidele ainevahetusprotsessidele, kasvule.ja keha areng.

Haridus ja energiatarbimine.

Orgaaniliste ainete lagunemisel vabanev energia koguneb ATP kujul, mille hulk organismi kudedes hoitakse kõrgel tasemel. ATP-d leidub igas keharakus. Suurim kogus leidub skeletilihastes - 0,2-0,5%. Igasugune raku aktiivsus langeb alati täpselt ajaliselt kokku ATP lagunemisega.

Hävitatud ATP molekulid tuleb taastada. See tekib tänu energiale, mis vabaneb süsivesikute ja muude ainete lagunemisel.

Keha kulutatud energiahulka saab hinnata selle järgi, kui palju soojust see väliskeskkonda eraldab.

Energiakulu mõõtmise meetodid (otsene ja kaudne kalorimeetria).

Hingamistegur.

Otsene kalorimeetria põhineb keha eluea jooksul vabaneva soojuse otsesel määramisel. Inimene paigutatakse spetsiaalsesse kalorimeetrilisse kambrisse, milles võetakse arvesse kogu inimkeha poolt eraldatav soojushulk. Keha tekitatud soojust neelab vesi, mis voolab läbi kambri seinte vahele asetatud torude süsteemi. Meetod on väga tülikas ja seda saab kasutada spetsiaalsetes teadusasutustes. Seetõttu kasutatakse neid laialdaselt praktilises meditsiinis. kaudne meetod kalorimeetria. Selle meetodi olemus seisneb selles, et esmalt määratakse kopsuventilatsiooni maht ja seejärel neeldunud hapniku ja vabanenud süsinikdioksiidi kogus. Eraldunud süsinikdioksiidi mahu ja neeldunud hapniku mahu suhet nimetatakse hingamiskoefitsient . Hingamiskoefitsiendi väärtust saab kasutada oksüdeerunud ainete olemuse üle otsustamiseks kehas.

Oksüdeerumisel süsivesikute hingamisteede jagatis on 1 sest 1 molekuli täielikuks oksüdeerimiseks glükoos Süsinikdioksiidi ja veeni jõudmiseks on vaja 6 molekuli hapniku ning vabaneb 6 süsinikdioksiidi molekuli:

С 6 Н12О 6 +60 2 = 6С0 2 +6Н 2 0

Valkude oksüdatsiooni hingamistegur on 0,8, rasvade oksüdatsiooni koefitsient - 0,7.

Energiatarbimise määramine gaasivahetuse teel. Kogus1 liitri hapniku tarbimisel kehas vabanev soojus - hapniku kalorite ekvivalent - sõltub sellest, milliste ainete oksüdatsioonist hapnikku kasutatakse. Kalorite ekvivalent hapnikku süsivesikute oksüdatsiooni käigus on võrdne 21,13 kJ (5,05 kcal), valgud— 20,1 kJ (4,8 kcal), rasvu - 19,62 kJ (4,686 kcal).

Energiatarbimine inimestel määratakse järgmiselt. Inimene hingab 5 minutit läbi suhu pandud huuliku. Kummeeritud kangast kotiga ühendatud huulikul on ventiilid Nad on korraldatud nii Mida mees hingab vabalt atmosfääriline õhku ja hingab õhku kotti. Gaasi kasutamine tundi mõõta väljahingatava hingamise mahtu õhku. Gaasianalüsaatori indikaatorid määravad hapniku ja süsinikdioksiidi protsendi inimese sisse- ja väljahingatavas õhus. Seejärel arvutatakse neeldunud hapniku ja eraldunud süsinikdioksiidi kogus ning hingamiskoefitsient. Vastava tabeli abil määratakse hingamiskoefitsiendi alusel hapniku kaloriekvivalent ja määratakse energiakulu.

Põhiainevahetus ja selle tähendus.

BX- minimaalne energiahulk, mis on vajalik keha normaalse toimimise säilitamiseks täielikus puhkeseisundis, välistades kõik sisemised ja välised mõjud, mis võivad ainevahetusprotsesside taset tõsta. Põhiainevahetus määratakse hommikul tühja kõhuga (12-14 tundi pärast viimast söögikorda), lamavas asendis, lihaste täieliku lõdvestusega, mugavustemperatuuri tingimustes (18-20 ° C). Põhiainevahetust väljendatakse organismist vabaneva energia hulgaga (kJ/päevas).

Täieliku füüsilise ja vaimse rahu seisundis keha tarbib energiat et: 1) pidevalt toimuvad keemilised protsessid; 2) üksikute organite (süda, hingamislihased, veresooned, sooled jne) teostatav mehaaniline töö; 3) näärme-sekretoorse aparaadi pidev aktiivsus.

Põhiainevahetus sõltub vanusest, pikkusest, kehakaalust ja soost. Kõige intensiivsemat põhiainevahetust 1 kg kehakaalu kohta täheldatakse lastel. Kehakaalu suurenedes suureneb põhiainevahetus. Terve inimese keskmine põhiainevahetuse kiirus on ligikaudu 4,2 kJ (1 kcal) 1 tunni kohta 1 kg kaalu kohta keha.

Puhkeseisundi energiatarbimise osas on kehakuded heterogeensed. Siseorganid tarbivad energiat aktiivsemalt, lihaskude vähem aktiivselt.

Põhiainevahetuse intensiivsus rasvkoes on 3 korda väiksem kui ülejäänud keha rakumassis. Peenikesed inimesed toodavad rohkem soojust kilogrammi kohtakehakaalust kui täis.

Naistel on madalam põhiainevahetus kui meestel. See on tingitud asjaolust, et naistel on väiksem mass ja kehapindala. Rubneri reegli kohaselt on põhiainevahetus ligikaudu proportsionaalne keha pindalaga.

Täheldati põhiainevahetuse väärtuse hooajalisi kõikumisi - kevadel suurenes ja talvel vähenes. Lihasaktiivsus põhjustab ainevahetuse kiirenemist võrdeliselt tehtud töö raskusega.

Olulised muutused põhiainevahetuses on põhjustatud organite ja kehasüsteemide talitlushäiretest. Suurenenud kilpnäärme funktsiooni, malaaria, kõhutüüfuse, tuberkuloosi, millega kaasneb palavik, põhiainevahetus suureneb.

Energiakulu füüsilise tegevuse ajal.

Lihasetöö ajal suureneb oluliselt keha energiakulu. See energiakulude kasv kujutab endast töö suurenemist, mis on seda suurem, mida intensiivsem on töö.

Võrreldes unega suureneb energiakulu aeglaselt kõndides 3 korda ja võistluse ajal lühikesi distantse joostes üle 40 korra.

Lühiajalise treeningu ajal kulub energiat süsivesikute oksüdeerumise kaudu. Pikaajalise lihaskoormuse ajal lagundab keha peamiselt rasvu (80% kogu vajalikust energiast). Treenitud sportlastel annab lihaste kontraktsioonide energia eranditult rasvade oksüdatsiooni teel. Füüsilise tööga tegeleval inimesel kasvavad energiakulud proportsionaalselt töö intensiivsusega.

TOITUMINE.

Organismi energiakulude täiendamine toimub toitainete kaudu. Toit peaks sisaldama valke, süsivesikuid, rasvu, mineraalsooli ja vitamiine väikestes kogustes ja õiges vahekorras. Seeditavustoitainetest sõltuborganismi individuaalsetest omadustest ja seisundist, toidu kogusest ja kvaliteedist, selle erinevate komponentide vahekorrast ja valmistusviisist. Taimne toit on vähem seeditav kui loomsed saadused, kuna taimne toit sisaldab rohkem kiudaineid.

Valgudieet soodustab toitainete omastamist ja seeduvust. Kui toidus on ülekaalus süsivesikud, väheneb valkude ja rasvade omastamine. Taimsete saaduste asendamine loomse päritoluga soodustab ainevahetusprotsesse organismis. Kui anda taimsete asemel lihast või piimatoodetest saadud valke ja rukkileiva asemel nisuleiba, siis toidukaupade seeduvus suureneb oluliselt.

Seega on inimese õige toitumise tagamiseks vaja arvestada toiduainete omastamise astmega organismis. Lisaks peab toit tingimata sisaldama kõiki olulisi (olulisi) toitaineid: valke ja asendamatuid aminohappeid, vitamiine,väga küllastumata rasvhapped, mineraalid ja vesi.

Põhiosa toidust (75-80%) koosneb süsivesikutest ja rasvadest.

Dieet- inimesele ööpäevas vajalike toiduainete kogus ja koostis. See peab täiendama keha igapäevast energiakulu ja sisaldama piisavas koguses kõiki toitaineid.

Toiduratsioonide koostamiseks on vaja teada valkude, rasvade ja süsivesikute sisaldust toiduainetes ning nende energeetilist väärtust. Nende andmete olemasolul on võimalik koostada teaduslikult põhjendatud dieet erinevas vanuses, soost ja ametitega inimestele.

Dieet ja selle füsioloogiline tähtsus. On vaja järgida kindlat dieeti ja seda õigesti korraldada: pidevad toidukordade tunnid, sobivad intervallid nende vahel, päevase toidukoguse jaotamine päeva jooksul. Süüa tuleks alati kindlal kellaajal, vähemalt 3 korda päevas: hommiku-, lõuna- ja õhtusöök. Hommikusöögi energiasisaldus peaks olema umbes 30% kogu toidust, lõunasöök - 40-50% ja õhtusöök - 20-25%. Soovitatav on õhtusöök 3 tundi enne magamaminekut.

Õige toitumine tagab normaalse kehalise arengu ja vaimse aktiivsuse, suurendab organismi sooritusvõimet, reaktiivsust ja vastupanuvõimet keskkonnamõjudele.

I. P. Pavlovi konditsioneeritud reflekside õpetuste kohaselt kohaneb inimkeha teatud söömisajaga: tekib isu ja hakkab eralduma seedemahl. Õiged intervallid toidukordade vahel tagavad sel ajal täiskõhutunde.

Kolm korda päevas söömine on üldiselt füsioloogiline. Eelistatav on aga neli toidukorda päevas, mis suurendab toitainete, eelkõige valkude omastamist, üksikute toidukordade vaheaegadel ei teki näljatunnet ning säilib hea isu. Sel juhul on hommikusöögi energiasisaldus 20%, lõunasöök - 35%, pärastlõunane suupiste - 15%, õhtusöök - 25%.

Tasakaalustatud toitumine. Toitumist peetakse ratsionaalseks, kui toiduvajadus on kvantitatiivselt ja kvalitatiivselt täielikult rahuldatud ning kõik energiakulud hüvitatakse. See soodustab keha õiget kasvu ja arengut, suurendab selle vastupanuvõimet väliskeskkonna kahjulikele mõjudele, soodustab organismi funktsionaalsete võimete arengut ja suurendab töö intensiivsust. Ratsionaalne toitumine hõlmab toiduratsioonide ja toitumisviiside väljatöötamist seoses erinevate populatsioonide ja elutingimustega.

Nagu juba märgitud, põhineb terve inimese toitumine päevasel toiduratsioonil. Patsiendi dieeti ja dieeti nimetatakse dieediks. Iga dieeti sisaldab teatud dieedi komponente ja seda iseloomustavad järgmised omadused: 1) energeetiline väärtus; 2) keemiline koostis; 3) füüsikalised omadused (maht, temperatuur, konsistents); 4) toitumine.

Ainevahetuse ja energia reguleerimine.

Inimestel täheldatakse stardieelses ja tööeelses seisundis tinglikke reflektoorseid muutusi ainevahetuses ja energias. Sportlased enne võistluse algust ja töötaja enne tööd kogevad ainevahetuse ja kehatemperatuuri tõusu, hapnikutarbimise suurenemist ja süsihappegaasi eraldumist. Võib põhjustada konditsioneeritud refleksi muutusi ainevahetuses, energia ja termilised protsessid inimestel on verbaalne stiimul.

Närviline mõju ainevahetus- ja energiasüsteemid protsessid kehas viiakse läbi mitmel viisil:

Närvisüsteemi otsene mõju (läbi hüpotalamuse, eferentsed närvid) kudedele ja organitele;

Närvisüsteemi kaudne mõju läbihüpofüüs (somatotropiin);

Kaudnenärvisüsteemi mõju troopika kaudu hormoonid hüpofüüsi ja sisemise perifeersed näärmed sekretsioon;

Otsene mõjutaja süsteem (hüpotalamus) endokriinsete näärmete aktiivsusele ja nende kaudu ainevahetusprotsessidele kudedes ja elundites.

Kesknärvisüsteemi põhiosakond, mis reguleerib igat tüüpi ainevahetus- ja energiaprotsesse, on hüpotalamus. Ainevahetusprotsessidele ja soojuse tekkele avaldab märgatavat mõju sisemised näärmed sekretsioon. Neerupealise koore ja kilpnäärme hormoonid suurendavad suurtes kogustes katabolismi, st valkude lagunemist.

Keha näitab selgelt närvi- ja endokriinsüsteemi tihedat omavahelist mõju ainevahetus- ja energiaprotsessidele. Seega ei avalda sümpaatilise närvisüsteemi erutus mitte ainult otseselt ainevahetusprotsesse stimuleerivat toimet, vaid suurendab ka kilpnäärme ja neerupealiste hormoonide (türoksiini ja adrenaliini) sekretsiooni. Tänu sellele paraneb ainevahetus ja energia veelgi. Lisaks tõstavad need hormoonid ise sümpaatilise närvisüsteemi toonust. Olulised muutused ainevahetuses Ja soojusvahetus toimub siis, kui organismis esineb sisesekretsiooninäärme hormoonide defitsiit. Näiteks türoksiini puudus põhjustab põhiainevahetuse vähenemist. See on tingitud kudede hapnikutarbimise vähenemisest ja soojuse tekke vähenemisest. Selle tulemusena väheneb kehatemperatuur.

Endokriinsete näärmete hormoonid osalevad ainevahetuse reguleerimises Ja energia, rakumembraanide (insuliin) läbilaskvuse muutmine, organismi ensüümsüsteemide (adrenaliin, glükagoon jne) aktiveerimine ja mõjutamine nende biosünteesil (glükokortikoidid).

Seega reguleerib ainevahetust ja energiat närvi- ja endokriinsüsteem, mis tagab organismi kohanemise muutuvate keskkonnatingimustega.

Ainevahetus organismis. Plastikust RF-energia roll

toitaineid

Pidev ainete ja energia vahetus organismi ja keskkonna vahel on selle eksisteerimise vajalik tingimus ja peegeldab neid

ühtsus. Selle vahetuse olemus seisneb selles, et pärast seedimise muutusi kehasse sisenevaid toitaineid kasutatakse plastmaterjalina. Sel juhul tekkiv energia täiendab keha energiakulusid. Keeruliste kehaspetsiifiliste ainete sünteesi verre imenduvatest lihtühenditest nimetatakse assimilatsiooniks või anabolismiks. Keha ainete lagunemist lõpptoodeteks, millega kaasneb energia vabanemine, nimetatakse dissimilatsiooniks või katabolismiks. Need protsessid on lahutamatult seotud. Assimilatsioon tagab energia akumuleerumise ning dissimilatsiooni käigus vabanev energia on vajalik ainete sünteesiks. Anabolism ja katabolism ühendatakse ATP ja NADP abil üheks protsessiks. Nende kaudu kandub dissimilatsiooni tulemusena tekkiv energia assimilatsiooniprotsessidele.

Valgud on põhimõtteliselt plastmaterjal. Need on osa rakumembraanidest ja organellidest. Valgu molekulid uuenevad pidevalt. Kuid see uuenemine ei toimu mitte ainult toiduvalkude, vaid ka oma valkude taaskasutamise kaudu. 20 aminohappest, mis moodustavad valke, on aga 10 asendamatud. Need. neid ei saa kehas tekkida. Valkude lagunemise lõppsaadused on lämmastikku sisaldavad ühendid nagu uurea, kusihape ja kreatiniin. Seetõttu saab valkude metabolismi seisundit määrata lämmastiku tasakaalu järgi. See on toiduvalkudega tarnitava ja lämmastikku sisaldavate ainevahetusproduktidega organismist väljutatava lämmastiku koguse suhe. 100 g valku sisaldab umbes 16 g lämmastikku. Seetõttu näitab 1 g lämmastiku vabanemine 6,25 g valgu lagunemist organismis. Kui eralduva lämmastiku kogus on võrdne kehas omastatava kogusega, tekib lämmastiku tasakaal. Kui lämmastikku võetakse sisse rohkem kui lämmastikku väljutatakse, nimetatakse seda positiivseks lämmastiku tasakaaluks. Kehas toimub lämmastikupeetus. Positiivne lämmastikubilanss on täheldatav keha kasvu ajal, raskest haigusest taastumisel ja pärast pikaajalist paastumist. Kui organismist väljutatava lämmastiku kogus on suurem kui sissevõetud, tekib negatiivne lämmastiku bilanss. Selle esinemist seletatakse organismi enda valkude valdava lagunemisega. Tekib paastumise, asendamatute aminohapete puudumisel toidus, seedimise ja valkude omastamise halvenemise ning tõsiste haiguste korral. Valgu kogust, mis vastab täielikult keha vajadustele, nimetatakse valgu optimumiks. Miinimum, mis tagab ainult lämmastiku tasakaalu säilimise – valgumiinimum. WHO soovitab tarbida valku vähemalt 0,75 g 1 kg kehakaalu kohta päevas. Valkude energeetiline roll on suhteliselt väike.

Keha rasvad on triglütseriidid ja fosfolipiidid. ja steroolid. Nende peamine roll on energiline. Lipiidide oksüdeerumisel vabaneb kõige rohkem energiat, seega annavad umbes poole keha energiakulust lipiidid. Nad on ka kehas energia akumulaatoriks, sest ladestuvad rasvaladudesse ja neid kasutatakse vastavalt vajadusele. Rasvaladud moodustavad umbes 15% kehamassist. Rasvadel on teatud plastiline roll, kuna fosfolipiidid, kolesterool ja rasvhapped on osa rakumembraanidest ja organellidest. Lisaks katavad need siseorganeid. Näiteks perinefriline rasv aitab kinnitada neere ja kaitsta neid mehaanilise stressi eest. Lipiidid on ka endogeense vee allikad. Kui 100 g rasva oksüdeeritakse, tekib umbes 100 g vett. Erifunktsiooni täidab pruun rasv, mis paikneb piki suuri anumaid ja abaluude vahel. Selle rasvarakkudes sisalduv polüpeptiid pärsib keha jahtumisel lipiidide toimel ATP resünteesi. Selle tulemusena suureneb soojuse tootmine järsult. Asendamatutel rasvhapetel – linool-, linoleen- ja arahhidoonhapetel – on suur tähtsus. Ilma nendeta on võimatu rakufosfolipiidide süntees, prostaglandiinide moodustumine jne. Nende puudumisel viibib keha kasv ja areng.

Süsivesikud mängivad peamiselt energiat, kuna need on rakkude peamine energiaallikas. Näiteks neuronite energiavajadusi katab eranditult glükoos. Need kogunevad glükogeenina maksas ja lihastes. Süsivesikutel on teatud plastiline tähtsus, kuna glükoos on vajalik nukleotiidide moodustamiseks ja teatud aminohapete sünteesiks.

Meetodid keha energiatasakaalu mõõtmiseks

Toidust saadava energia hulga ja väliskeskkonda eralduva energia vahelist seost nimetatakse keha energiabilansiks.Kehast vabaneva energia määramiseks on 2 meetodit.

1. Otsene kalorimeetria. Selle põhimõte põhineb asjaolul, et kõik energialiigid muutuvad lõpuks soojuseks. Seetõttu määratakse otsese kalorimeetria abil keha poolt keskkonda eralduv soojushulk ajaühikus. Selleks kasutatakse spetsiaalseid hea soojusisolatsiooniga kambreid ja soojusvahetustorude süsteemi, mille kaudu vesi ringleb ja soojendatakse.

2. Kaudne kalorimeetria. See seisneb eralduva süsinikdioksiidi ja neeldunud hapniku suhte määramises ajaühikus. See on täielik gaasianalüüs. Seda suhet nimetatakse hingamisteguriks (RQ).

Ettekande kirjeldus Ainevahetuse ja energia füsioloogia. Termoregulatsiooni füsioloogia slaididel

Ainevahetuse ja energia füsioloogia. Termoregulatsiooni füsioloogia ETTEVÕTJA: ALIMZHAN SERZHAN (39 -01)

Ainevahetus (metabolism) on keemiliste reaktsioonide kogum elusorganismides, mis tagavad nende kasvu, arengu ja elutähtsad protsessid Plastiline ainevahetus ehk anabolism (assimilatsioon) on orgaaniliste ainete (süsivesikute, rasvade, valkude) süntees koos energia kuluga. . Energia metabolism ehk katabolism (dissimilatsioon) on orgaaniliste ainete lagunemine koos energia vabanemisega. Lõplikud lagunemissaadused on süsinik, vesi ja ATP.

Ainevahetusel on 4 etappi: 1. Toitainete hüdrolüüs seedekulglas – toitainete ensümaatiline lagundamine. 2. Hüdrolüüsi lõpp-produktide imendumine verre ja lümfi. 3. Toitainete ja O2 transport rakku - rakusisene ainevahetus ja energia. 4. Metaboolsete lõpptoodete eraldamine.

Rakuregulatsioon põhineb ensüümi ja substraadi interaktsiooni omadustel. Ensüüm kui bioloogiline katalüsaator muudab reaktsiooni kiirust, ühinedes substraadiga ja moodustades ensüümi-substraadi kompleksi. Pärast substraadis toimunud muutusi jätab ensüüm selle kompleksi puutumata ja alustab uut tsüklit.

Humoraalne regulatsioon Mõned hormoonid reguleerivad otseselt ensüümide sünteesi või lagunemist ning rakumembraanide läbilaskvust, muutes substraatide sisaldust, kofaktoreid ja ioonilist koostist rakus.

Närviregulatsiooni teostatakse mitmel viisil: - sisesekretsiooninäärmete töö intensiivsuse muutmine; ensüümide otsene aktiveerimine. Kesknärvisüsteem, toimides rakulistele ja humoraalsetele regulatsioonimehhanismidele, muudab adekvaatselt rakkude trofismi

Valgud (80 -100 g) Organismi peamine valguallikas on toiduvalk. Valkude tähtsus: Plastiline roll Energeetiline Motoorne funktsioon (aktiin, müosiin). Ensümaatiline funktsioon (ensüümid on valgud, mis tagavad organismi põhifunktsioonid: hingamine, seedimine, eritumine. Valkude metabolismi reguleerimine - Regulatsioonikeskused hüpotalamuse tuumades. Sümpaatiline närvisüsteem suurendab valkude dissimilatsiooni. Parasümpaatiline närvisüsteem suurendab valkude sünteesi . Parandab valgusünteesi – kasvuhormoon, trijodotüroksiin, türoksiin

Asendamatud aminohapped Valiin (liha, seened, piima- ja teraviljatooted) Isoleutsiin (kanaliha, maks, muna, kala) Leutsiin (liha, kala, pähklid) Lüsiin (kala, muna, liha, oad) Metioniin (piim, oad, kala) , oad) Treoniin (piimatooted, munad, pähklid) Trüptofaan (banaanid, datlid, kana, piimatooted) Fenüülalaniin (veiseliha, kala, munad, piim) Arginiin (kõrvitsaseemned, veiseliha, sealiha, seesam) Histidiin (veiseliha, kana, läätsed) , lõhe)

Valkude muundamine organismis Toiduvalgud Seedetrakt Vere aminohapped Erinevate kudede rakud Maksa transaminatsioon Aminohapete deamineerimine. Maksa aminohapped Ammoniaak Ketohapped Uurea Oksüdatsioon Glütserooli süntees Rasvhapete süntees. Vere jääklämmastik. Neerud. Uriini lämmastik Maksaensüümid Maksavalgud. Vereplasma valgud

Valgu metabolismi reguleerimine Tsentraalsed regulatsioonimehhanismid Hüpotalamus Hüpofüüs Pankreas Neerupealised. Parasümpaatilised mõjud Sümpaatilised mõjud Somatotroopsed hormoonid Glükokortikoidid Maksas Lihased, lümfoidkude Anabolism Katabolism Kilpnäärmehormoonid Insuliin. Kilpnääre

Rasvad (80 -100 g) Plastik, energia roll. Rasvad imenduvad soolestikust glütserooli ja rasvhapete kujul lümfi ja verre (moodustavad sapphapetega mitselle). Reguleerimist teostab hüpotalamus. Rasvade lagunemine toimub adrenaliini, norepinefriini, kasvuhormooni, türoksiini mõjul Sümpaatilise närvisüsteemi ärritus suurendab rasvade lagunemist. Parasümpaatiline – soodustab rasva ladestumist.

Rasvade muundamine organismis Toidurasv (triglütseriidid) TOIDUKANAL VERELÜMFAAD E R D C E L I P E T r i glütseriidid v i d e c h i l o m i c r o n umbes v. Lühikese ahelaga rasvhapped Glütserool Pika ahelaga rasvhapped

Süsivesikud (400–500 g) Peamine energiaallikas on dipolüsahhariidid, mis imenduvad monosahhariididena. Glükogeen sünteesitakse maksas glükoosist. Kui vere glükoosisisaldus väheneb, suureneb glükogeeni lagunemine maksas. Süsivesikute ainevahetuse reguleerimine: Hüperglükeemia põhjustab hüpotalamuse ja ajukoore ärritust, toime realiseerub autonoomsete närvide kaudu. Sümpaatiline närvisüsteem suurendab glükogeeni lagunemist - glükolüüsi. Parasümpaatiline närvisüsteem suurendab glükogeeni sünteesi glükoosist - glükogeneesi.

Toidu süsivesikud Toidukanal Vere süsivesikud Aju MAKSA LIHAS PUHKUSES TÖÖTAV LIHAS H 2 O + CO 2 Vere laktaat. Süsivesikute metabolism organismis Glükogeen Püruviinhape Piimhape H 2 O + CO

Tingimusel, et kogu energiakulu asendatakse süsivesikute ja rasvadega, st valguvaba dieedi korral hävib päevas ligikaudu 331 mg valku 1 kg kehakaalu kohta. 70 kg kaaluva inimese puhul on see 23,2 g. M. Rubner nimetas seda väärtust kulumisteguriks.

LÄMMASTASAKAAL Toiduga omastatava ning uriini ja higiga väljutatava lämmastiku suhet nimetatakse lämmastiku tasakaaluks. Valgukoefitsient on valgu kogus, mille lagundamisel tekib 1 grammi lämmastikku. See võrdub 6,25 g Positiivne lämmastiku tasakaal – kui valku tuleb rohkem kui väljub. Negatiivne lämmastiku tasakaal on siis, kui valku võetakse vähem kui väljutatakse. Lämmastiku tasakaal – kui koos valkudega siseneb sama palju lämmastikku, mis väljub.

PÕHISE AINEVAHETUSE MÄÄRAMISE STANDARDTINGIMUSED: Baasainevahetus on minimaalne energiakulu, et säilitada organismi elutähtsad funktsioonid suhteliselt täieliku füüsilise ja emotsionaalse puhkuse tingimustes. Hommikul tühja kõhuga. Temperatuuril 25-28 kraadi Celsiuse järgi. Täieliku füüsilise ja vaimse puhkeolekus, lamades selili.

Põhiainevahetuse määramise meetodid Otsene kalorimeetria meetod koos täieliku gaasianalüüsiga. Kaudse kalorimeetria meetod mittetäieliku gaasianalüüsiga.

Vee tähtsus organismile Osalemine ainevahetusprotsessides (hüdrolüüs, oksüdatsioonireaktsioonid jne); Soodustab ainevahetuse lõpp-produktide eemaldamist; Toetab temperatuuri homöostaasi; Mehaaniline roll (vähendab hõõrdumist siseorganite, liigesepindade jne vahel); Universaalne lahusti.

Termoregulatsioon TERMOREGULATSIOON on füsioloogiline protsess, mis tagab soojavereliste loomade ja inimeste kehas püsiva temperatuuri säilimise. Temperatuuri püsivus on keha iseregulatsiooni tulemus, mis on vajalik normaalseks toimimiseks. Kehatemperatuur sõltub soojuse tootmisest ja soojusülekandest.

Termoregulatsiooni liigid Homöotermiline on elusolendi võime säilitada konstantset kehatemperatuuri, sõltumata ümbritseva õhu temperatuurist. Poikilotermiline on liigi evolutsiooniline kohanemine või (meditsiinis ja füsioloogias) organismi seisund, mille puhul elusolendi kehatemperatuur varieerub suuresti sõltuvalt väliskeskkonna temperatuurist. Heterotermilised Homöotermilised loomad, kelle kehatemperatuur võib talveune või torpori ajal langeda

Termoregulatsiooni mehhanismid Keemiline termoregulatsioon 1) kudede ainevahetusprotsesside suurenemine, valkude, rasvade ja süsivesikute intensiivne oksüdatsioon koos soojuse tekkega 2) kilpnäärme ja neerupealiste hormoonide taseme tõus, põhiainevahetuse ja soojuse moodustumise tõhustamine Füüsiline termoregulatsioon 1) naha veresooned 2) verevoolu suurenemine naha veresoontesse 3) suurenenud higistamine 4) suurenenud hingamine ja vee aurustumine kopsude kaudu, mis võimaldab kehal liigset soojust välja anda.

Keemiline termoregulatsioon Soojuse teke on seotud ainevahetusega, valkude, rasvade ja süsivesikute oksüdatsiooniga. Need on eksotermilised reaktsioonid. Soojuse moodustumine erinevates organites: Lihastes – 60-70%. Maksas, seedetraktis - 20-30%. Neerudes ja teistes organites - 10-20%.

Füüsiline termoregulatsioon Soojusülekande teed: Soojusjuhtivus (kontaktis teiste objektidega). Konvektsioon on soojuse ülekandmine tsirkuleeriva õhu kaudu. Soojuskiirgus (kiirgus) on soojuse emissioon infrapunapiirkonnas. Aurustumine (limaskestalt, kopsude kaudu, higistamine)

Isotermia on kehatemperatuuri ja keha sisekeskkonna püsivus. Isotermia on üks olulisemaid homöostaasi näitajaid.Kehatemperatuuri püsivuse tagab funktsionaalne süsteem, mis hõlmab mitmeid soojust tootvaid organeid, aga ka soojusülekannet tagavaid struktuure, aga ka nende tegevust reguleerivaid mehhanisme. .

Isotermia reguleerimine Termoretseptorid: Perifeersed (nahk, limaskestad, seedetrakt). - külmaretseptorid (Krause koonused) - soojusretseptorid (Ruffini kehakesed) Tsentraalne (hüpotalamus, keskaju, ajukoor) Hüpotalamuse eesmised tuumad kontrollivad füüsilist termoregulatsiooni. Hüpotalamuse tagumised tuumad kontrollivad keemilist termoregulatsiooni.

Inimese kehatemperatuur Inimkeha üksikute osade temperatuur on erinev. Madalaimat nahatemperatuuri täheldatakse kätel ja jalgadel, kõrgeimat - kaenlaaluses. Tervel inimesel on temperatuur selles piirkonnas 36-37° C. Päevasel ajal täheldatakse inimese kehatemperatuuri kerget tõusu ja langust vastavalt ööpäevasele biorütmile: miinimumtemperatuur on 2-4 o' kell hommikul, maksimaalne kell 16-19 Temperatuur lihaskoe rahuolekus ja tööl võib kõikuda 7° C piires.Siseorganite temperatuur sõltub ainevahetusprotsesside intensiivsusest. Kõige intensiivsemad ainevahetusprotsessid toimuvad maksas, maksakoes on temperatuur 38-38,5 ° C. Pärasooles on temperatuur 37-37,5 ° C. Siiski võib see kõikuda 4-5 ° C piires olenevalt olemasolust. väljaheites, limaskesta verevarustuses ja muudel põhjustel.