ՄԵԹԱԲՈԼԻԶՄԻ ԵՎ ԷՆԵՐԳԻԱՅԻ ՖԻԶԻՈԼՈԳԻԱ

Նյութափոխանակությունը մարմնում. Սննդանյութերի պլաստիկ և էներգետիկ դերը

Մարմնի և շրջակա միջավայրի միջև նյութերի և էներգիայի մշտական ​​փոխանակումը դրա համար անհրաժեշտ պայման է

գոյությունը և արտացոլում է նրանց միասնությունը։ Այս փոխանակման էությունն այն է, որ մարսողական փոխակերպումներից հետո օրգանիզմ ներթափանցող սննդանյութերն օգտագործվում են որպես պլաստիկ նյութ։ Այս փոխակերպումների ընթացքում առաջացած էներգիան լրացնում է մարմնի էներգիայի ծախսերը: Մարմնի բարդ հատուկ նյութերի սինթեզը

Մարսողական ջրանցքից արյան մեջ ներծծվող պարզ միացությունները կոչվում են յուրացում կամ անաբոլիզմ: Այս երկու գործընթացները անքակտելիորեն կապված են: «Ձուլումը ապահովում է էներգիայի կուտակումը, իսկ դիսիմիլացիայի ժամանակ անհրաժեշտ է նյութերի սինթեզի համար անաբոլիզմը և կատաբոլիզմը միավորվում են մեկ գործընթացում ATP-ի և NADP-ի օգնությամբ Դիսիմիլիացիան փոխանցվում է յուրացման գործընթացներին: Սպիտակուցները հանդիսանում են բջիջների մեմբրանների մի մասը, սակայն այս նորացումը տեղի է ունենում ոչ միայն սննդի պրոտեինների շնորհիվ Մարմնի մեջ սպիտակուցի քայքայման վերջնական արտադրանքը ազոտ պարունակող միացություններ են, ինչպիսիք են միզաթթուն, կրեատինինը մարմնից ազոտ պարունակող պրոտեին պարունակում է մոտ 16 գ ազոտ: Եթե ​​արձակված ազոտի քանակը հավասար է մարմնի կողմից կլանված քանակին, ապա առաջանում է ազոտի հավասարակշռություն։ Եթե ​​կա ավելի շատ ազոտի մուտքագրում, քան ազոտի ելքը, դա կոչվում է ազոտի դրական հաշվեկշիռ: Ազոտի պահպանումը տեղի է ունենում մարմնում: Ազոտի դրական հաշվեկշիռը նկատվում է մարմնի աճի ժամանակ, քաշի կորստով ուղեկցվող ծանր հիվանդությունից ապաքինման և երկարատև ծոմապահությունից հետո։ Երբ մարմնի կողմից արտազատվող ազոտի քանակն ավելի մեծ է, քան ընդունվածը, առաջանում է ազոտի բացասական հաշվեկշիռ: Դրա առաջացումը բացատրվում է օրգանիզմի սեփական սպիտակուցների քայքայմամբ։ Այն առաջանում է ծոմապահության, սննդի մեջ էական ամինաթթուների պակասի, մարսողության և սպիտակուցների կլանման խանգարման և լուրջ հիվանդությունների ժամանակ։ Սպիտակուցի այն քանակությունը, որը լիովին բավարարում է մարմնի կարիքները, կոչվում է սպիտակուցի օպտիմալ: Նվազագույնը, ապահովելով միայն ազոտի հավասարակշռության պահպանումը` սպիտակուցային նվազագույնը: ԱՀԿ-ն առաջարկում է օրական առնվազն 0,75 գ սպիտակուցի ընդունում մեկ կգ մարմնի քաշի համար: Սպիտակուցների էներգետիկ դերը համեմատաբար փոքր է։

Մարմնի ճարպերը տրիգլիցերիդներ են, ֆոսֆոլիպիդներ և ստերոլներ: Նրանք նաև ունեն որոշակի պլաստիկ դեր, քանի որ ֆոսֆոլիպիդները, խոլեստերինը և ճարպաթթուները բջջային թաղանթների և օրգանելների մասն են: Նրանց հիմնական դերը եռանդուն է: Լիպիդների օքսիդացումն ազատում է էներգիայի ամենամեծ քանակությունը, ուստի օրգանիզմի էներգիայի ծախսերի մոտ կեսը ապահովում են լիպիդները: Բացի այդ, դրանք էներգիայի կուտակիչ են օրգանիզմում, քանի որ պահվում են ճարպային պահեստներում և օգտագործվում ըստ անհրաժեշտության։ Ճարպի պահեստները կազմում են մարմնի քաշի մոտ 15%-ը: Ծածկելով ներքին օրգանները՝ ճարպային հյուսվածքը կատարում է նաև պլաստիկ ֆունկցիա։ Օրինակ՝ պերինեֆրիկ ճարպը օգնում է ֆիքսել երիկամները և պաշտպանել դրանք մեխանիկական սթրեսից։ Լիպիդները ջրի աղբյուր են, քանի որ 100 գ ճարպի օքսիդացումից ստացվում է մոտ 100 գ ջուր: Հատուկ գործառույթ է կատարում շագանակագույն ճարպը, որը գտնվում է խոշոր անոթների երկայնքով: Իր ճարպային բջիջներում պարունակվող պոլիպեպտիդը արգելակում է ATP-ի վերասինթեզը՝ լիպիդների հաշվին։ Արդյունքում ջերմության արտադրությունը կտրուկ ավելանում է։ Մեծ նշանակություն ունեն հիմնական ճարպաթթուները՝ լինոլիկ, լինոլենիկ և արախիդոնիկ։ Դրանք մարմնում չեն ձևավորվում։ Առանց դրանց անհնար է բջջային ֆոսֆոլիպիդների սինթեզը, պրոստագլանդինների առաջացումը և այլն։ Դրանց բացակայության դեպքում օրգանիզմի աճն ու զարգացումը հետաձգվում է։

Ածխաջրերը հիմնականում էներգետիկ դեր են խաղում, քանի որ դրանք ծառայում են որպես էներգիայի հիմնական աղբյուր բջիջների համար:

Նեյրոնների կարիքները բավարարվում են բացառապես գլյուկոզի միջոցով։ Ածխաջրերը պահվում են որպես գլիկոգեն լյարդում

և մկանները: Ածխաջրերն ունեն որոշակի պլաստիկ նշանակություն։ Գլյուկոզան անհրաժեշտ է նուկլեոտիդների ձևավորման համար

և որոշ ամինաթթուների սինթեզ։

Մարմնի էներգետիկ հավասարակշռության չափման մեթոդներ

Սննդի հետ օրգանիզմ մտնող էներգիայի քանակի և ընթացքում մարմնի կողմից թողարկված էներգիայի միջև կապը

արտաքին միջավայրը կոչվում է օրգանիզմի էներգետիկ հավասարակշռություն։ Հատկացվածը որոշելու 2 եղանակ կա

մարմնի էներգիան.

1. Ուղղակի կալորիմետրիա. Ուղղակի կալորիմետրիայի սկզբունքը հիմնված է այն փաստի վրա, որ էներգիայի բոլոր տեսակները, ի վերջո, վերածվում են ջերմության: Ուստի ուղիղ կալորիմետրիայով որոշվում է մարմնի կողմից շրջակա միջավայր արտանետվող ջերմության քանակը ժամանակի միավորի վրա։ Այդ նպատակով օգտագործվում են լավ ջերմամեկուսացումով հատուկ խցիկներ և ջերմափոխանակման խողովակների համակարգ, որոնցում ջուրը շրջանառվում և տաքացվում է։

2. Անուղղակի կալորիմետրիա. Այն բաղկացած է ածխածնի երկօքսիդի և ներծծվող թթվածնի հարաբերակցության որոշման մեջ ժամանակի մեկ միավորի համար: Նրանք. գազի ամբողջական վերլուծություն: Այս հարաբերակցությունը կոչվում է շնչառական գործակից (RQ): US02 DK=-U02

Շնչառական գործակիցի արժեքը որոշվում է նրանով, թե ինչ նյութ է օքսիդացված մարմնի բջիջներում։ Օրինակ, ածխաջրերի մոլեկուլում շատ թթվածնի ատոմներ կան, ուստի դրանց օքսիդացման մեջ ավելի քիչ թթվածին է մտնում, իսկ շնչառության գործակիցը 1 է: Լիպիդային մոլեկուլում շատ ավելի քիչ թթվածին կա, ուստի դրանց օքսիդացման ընթացքում շնչառության գործակիցը 0,7 է: Սպիտակուցների շնչառական գործակիցը 0,8 է։ Խառը սննդակարգի դեպքում դրա արժեքը 0,85-0,9 է։ Շնչառական գործակիցը դառնում է 1-ից մեծ ծանր ֆիզիկական աշխատանքի, ացիդոզի, հիպերվենթիլացիայի և մարմնի կողմից ածխաջրերը ճարպերի վերածելու ժամանակ։ Այն լինում է 0,7-ից պակաս, երբ ճարպերը վերածվում են ածխաջրերի: Շնչառական գործակիցի հիման վրա հաշվարկվում է թթվածնի կալորիական համարժեքը, այսինքն. 1 լիտր թթվածին օգտագործելիս մարմնի կողմից թողարկված էներգիայի քանակությունը. Դրա արժեքը նույնպես կախված է օքսիդացված նյութերի բնույթից։ Ածխաջրերի համար այն 5 կկալ է, սպիտակուցներինը՝ 4,5 կկալ, ճարպերինը՝ 4,7 կկալ։ Կլինիկայում անուղղակի կալորիմետրիան կատարվում է «Մետաթեստ-2» և «Սպիրոլիտ» սարքերի միջոցով։

Օրգանիզմ մտնող էներգիայի քանակը որոշվում է սննդանյութերի քանակով և էներգետիկ արժեքով։ Դրանց էներգիայի արժեքը որոշվում է մաքուր թթվածնի մթնոլորտում Berthelot ռումբի այրման միջոցով: Այս կերպ ստացվում է ֆիզիկական կալորիականության գործակիցը։ Սպիտակուցների համար այն կազմում է 5,8 կկալ/գ, ածխաջրերինը՝ 4,1 կկալ/գ, ճարպերինը՝ 9,3 կկալ/գ։ Հաշվարկների համար օգտագործվում է ֆիզիոլոգիական կալորիականության գործակիցը: Ածխաջրերի և ճարպերի համար այն համապատասխանում է ֆիզիկական արժեքին, իսկ սպիտակուցներինը՝ 4,1 կկալ/գ։ Սպիտակուցների համար դրա ցածր արժեքը բացատրվում է նրանով, որ մարմնում դրանք տրոհվում են ոչ թե ածխաթթու գազի և ջրի, այլ ազոտ պարունակող մթերքների։ BX

Կենսական գործառույթներ կատարելու համար օրգանիզմի ծախսած էներգիայի քանակը կոչվում է բազալ նյութափոխանակություն։ Սա էներգիայի ծախս է մարմնի մշտական ​​ջերմաստիճանը պահպանելու, ներքին օրգանների, նյարդային համակարգի և գեղձերի աշխատանքի համար: Բազալային նյութափոխանակությունը չափվում է ուղղակի և անուղղակի կալորիմետրիայի մեթոդներով հիմնական պայմաններում, այսինքն. պառկած հանգիստ մկաններով, հարմարավետ ջերմաստիճանում, դատարկ ստամոքսի վրա: Համաձայն մակերևութային օրենքի, որը ձևակերպվել է 19-րդ դարում Ռուբների և Ռիչետի կողմից, հիմնարարի մեծությունն ուղիղ համեմատական ​​է մարմնի մակերեսին: Դա պայմանավորված է նրանով, որ էներգիայի ամենամեծ քանակությունը ծախսվում է մարմնի մշտական ​​ջերմաստիճանի պահպանման վրա։ Բացի այդ, բազալ նյութափոխանակության քանակի վրա ազդում են սեռը, տարիքը, շրջակա միջավայրի պայմանները, սնուցման կարգավիճակը, էնդոկրին գեղձերի և նյարդային համակարգի վիճակը: Տղամարդկանց բազային նյութափոխանակությունը 10%-ով ավելի բարձր է, քան կանանցը: Երեխաների մոտ դրա արժեքը մարմնի քաշի համեմատ ավելի մեծ է, քան հասուն տարիքում, իսկ տարեցների մոտ, ընդհակառակը, ավելի քիչ է։ Ցուրտ կլիմայական պայմաններում կամ ձմռանը այն ավելանում է, իսկ ամռանը նվազում է։ Հիպերթիրեոզի դեպքում այն ​​զգալիորեն ավելանում է, իսկ հիպոթիրեոզի դեպքում՝ նվազում։ Միջին հաշվով տղամարդկանց մոտ բազալային նյութափոխանակության մակարդակը կազմում է 1700 կկալ/օր, իսկ կանանց մոտ՝ 1550։

Ընդհանուր էներգետիկ նյութափոխանակություն

Ընդհանուր էներգիայի նյութափոխանակությունը բազալ նյութափոխանակության, աշխատանքի ավելացման և սննդի հատուկ դինամիկ գործողության էներգիայի գումարն է: Աշխատանքային շահույթը էներգիայի ծախսն է ֆիզիկական և մտավոր աշխատանքի համար: Ելնելով արտադրական գործունեության բնույթից և էներգիայի սպառումից՝ առանձնանում են աշխատողների հետևյալ խմբերը.

1. Մտավոր աշխատանքի անձինք (ուսուցիչներ, ուսանողներ, բժիշկներ և այլն): Նրանց էներգիայի սպառումը կազմում է 2200-3300 կկալ/օր։

2. մեքենայացված աշխատանքով զբաղվող բանվորներ (կոնվեյերային ժապավենի վրա հավաքողներ). 2350-3500 կկալ/օր:

3. Մասամբ մեքենայացված աշխատանքով զբաղվող անձինք (վարորդներ). 2500-3700 կկալ/օր։ .

1. Ծանր ոչ մեքենայացված աշխատանքով զբաղվողները (բեռնիչներ). 2900-4200 կկալ/օր: Սննդի հատուկ դինամիկ ազդեցությունը էներգիայի սպառումն է սննդանյութերի կլանման համար: Այս ազդեցությունն առավել արտահայտված է սպիտակուցների, ավելի քիչ՝ ճարպերի և ածխաջրերի մեջ: Մասնավորապես, սպիտակուցները 30%-ով բարձրացնում են էներգետիկ նյութափոխանակությունը, իսկ ճարպերն ու ածխաջրերը՝ 15%-ով։ Սնուցման ֆիզիոլոգիական հիմքը.

2. Հզորության ռեժիմներ. IN Կախված տարիքից, սեռից, մասնագիտությունից՝ սպիտակուցների, ճարպերի և ածխաջրերի օգտագործումը պետք է լինի.

Անցյալ դարում Ռուբները ձևակերպեց իզոդինամիկայի օրենքը, ըստ որի սննդային նյութերը կարող են փոխանակվել իրենց էներգետիկ արժեքով: Այնուամենայնիվ, դա հարաբերական նշանակություն ունի, քանի որ պլաստիկ դեր կատարող սպիտակուցները չեն կարող սինթեզվել այլ նյութերից։ Նույնը վերաբերում է էական ճարպաթթուներին: Հետևաբար, անհրաժեշտ է բոլոր սննդանյութերի հավասարակշռված դիետա: Բացի այդ, անհրաժեշտ է հաշվի առնել սննդի մարսելիությունը։ Սա կլանված և կղանքով արտազատվող սննդանյութերի հարաբերակցությունն է: Կենդանական ծագման մթերքները ամենահեշտն են մարսվում։ Հետեւաբար, կենդանական սպիտակուցը պետք է կազմի օրական սպիտակուցային սննդակարգի առնվազն 50%-ը, իսկ ճարպերը չպետք է գերազանցեն ճարպի 70%-ը:

Դիետա ասելով մենք հասկանում ենք սննդի ընդունման հաճախականությունը և դրա կալորիականության բաշխումը յուրաքանչյուր ճաշի համար: Օրական երեք անգամյա սնունդ ընդունելու դեպքում նախաճաշը պետք է կազմի օրական կալորիականության 30%-ը, ճաշը՝ 50%-ը, ընթրիքը՝ 20%-ը։ Օրական ավելի ֆիզիոլոգիական չորս կերակուրներով, նախաճաշին 30%, ճաշ 40%, կեսօրից խորտիկ 10%, ընթրիք 20%: Նախաճաշի և ճաշի միջև ընդմիջումը 5 ժամից ոչ ավելի է, իսկ ընթրիքը պետք է լինի քնելուց առնվազն 3 ժամ առաջ։ Սննդի ժամերը պետք է լինեն մշտական:

Ջրի և հանքանյութերի փոխանակում

Ջրի պարունակությունն օրգանիզմում միջինում կազմում է 73%: Մարմնի ջրային հավասարակշռությունը պահպանվում է սպառված և արտազատվող ջրի հավասարեցմամբ։ Ջրի օրական պահանջարկը կազմում է 20-40 մլ/կգ մարմնի քաշ: Մոտ 1200 մլ ջուր գալիս է հեղուկների հետ, 900 մլ՝ սննդի հետ և 300 մլ գոյանում է սննդանյութերի օքսիդացման ժամանակ։ Ջրի նվազագույն պահանջարկը 1700 մլ է: Ջրի պակասի դեպքում տեղի է ունենում ջրազրկում, և եթե դրա քանակն օրգանիզմում նվազում է 20%-ով, մահ է տեղի ունենում։ Ջրի ավելցուկը ուղեկցվում է ջրային թունավորմամբ՝ կենտրոնական նյարդային համակարգի գրգռմամբ և ցնցումներով։

Նատրիումը, կալիումը, կալցիումը, քլորը անհրաժեշտ են բոլոր բջիջների բնականոն գործունեության համար, մասնավորապես, մեխանիզմներ ապահովելով թաղանթային ներուժի և գործողության ներուժի ձևավորման համար: Նատրիումի և կալիումի օրական պահանջը կազմում է 2-3 գ, կալցիումը՝ 0,8 գ, քլորը՝ 3-5 գ ոսկորներում մեծ քանակությամբ կալցիում կա։ Բացի այդ, այն անհրաժեշտ է արյան մակարդման և բջջային նյութափոխանակության կարգավորման համար։ Ֆոսֆորի հիմնական մասը նույնպես կենտրոնացած է ոսկորներում: Միևնույն ժամանակ, այն մեմբրանի ֆոսֆոլիպիդների մի մասն է և մասնակցում է նյութափոխանակության գործընթացներին։ Նրա օրական պահանջը կազմում է 0,8 գ երկաթի մեծ մասը պարունակում է հեմոգլոբին և միոգլոբին։ Այն ապահովում է թթվածնի կապը։ Ֆտորը ատամի էմալի մի մասն է։ Ծծումբը սպիտակուցներում և վիտամիններում: Ցինկը մի շարք ֆերմենտների բաղադրիչ է։ Կոբալտը և պղինձը կարևոր են էրիթրոպոեզի համար: Այս բոլոր միկրոտարրերի կարիքը տատանվում է օրական տասնյակից մինչև հարյուրավոր մգ:

Նյութափոխանակության և էներգիայի կարգավորում

Էներգետիկ նյութափոխանակության և նյութափոխանակության կարգավորման ամենաբարձր նյարդային կենտրոնները գտնվում են հիպոթալամուսում։ Նրանք ազդում են այս գործընթացների վրա ինքնավար նյարդային համակարգի և հիպոթալամիկ-հիպոֆիզի համակարգի միջոցով: ANS-ի սիմպաթիկ բաժանմունքը խթանում է դիսիմիլացիայի, պարասիմպաթիկ ձուլման գործընթացները։ Այն նաև պարունակում է ջրային-աղ նյութափոխանակությունը կարգավորող կենտրոններ։ Բայց այս հիմնական գործընթացների կարգավորման մեջ հիմնական դերը պատկանում է էնդոկրին գեղձերին։ Մասնավորապես, ինսուլինը և գլյուկագոնը կարգավորում են ածխաջրերի և ճարպերի նյութափոխանակությունը: Ավելին, ինսուլինը արգելակում է ճարպի արտազատումը պահեստից։ Վերերիկամային գլյուկոկորտիկոիդները խթանում են սպիտակուցների քայքայումը: Սոմատոտրոպինը, ընդհակառակը, ուժեղացնում է սպիտակուցի սինթեզը: Միներալոկորտիկոիդներ նատրիումի կալիում: Էներգետիկ նյութափոխանակության կարգավորման հիմնական դերը պատկանում է վահանաձև գեղձի հորմոններին։ Կտրուկ ուժեղացնում են։ Նրանք նաեւ սպիտակուցային նյութափոխանակության հիմնական կարգավորիչներն են։ Զգալիորեն բարձրացնում է էներգետիկ նյութափոխանակությունը և ադրենալինը։ Նրա մեծ քանակությունն ազատվում է ծոմապահության ժամանակ։

ՋԵՐՄԱՆԳԱՄՈՒԾՈՒՄ

Ֆիլոգենետիկորեն ի հայտ են եկել մարմնի ջերմաստիճանի կարգավորման երկու տեսակ. Սառնարյուն կամ պոիկիլոթերմիկ օրգանիզմներում նյութափոխանակության արագությունը ցածր է, և, հետևաբար, ջերմության արտադրությունը ցածր է: Նրանք չեն կարողանում պահպանել մարմնի մշտական ​​ջերմաստիճանը և դա կախված է շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանից: Ջերմաստիճանի վնասակար փոփոխությունները փոխհատուցվում են վարքի փոփոխությամբ (ձմեռում): Տաքարյուն կենդանիների մոտ նյութափոխանակության պրոցեսների ինտենսիվությունը շատ բարձր է, և կան ջերմակարգավորման հատուկ մեխանիզմներ։ Հետեւաբար, նրանք ունեն շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանից անկախ գործունեության մակարդակ: Իզոթերմիան ապահովում է տաքարյուն կենդանիների բարձր հարմարվողականությունը: Մարդկանց մոտ ջերմաստիճանի օրական տատանումները 36,5-36,9°C են։ Մարդու մարմնի ամենաբարձր ջերմաստիճանը ժամը 16:00-ին է: Ամենացածրը ժամը 4-ին: նրա մարմինը շատ զգայուն է մարմնի ջերմաստիճանի փոփոխություններին: Երբ այն նվազում է մինչև 27-3 0°C, ծանր

բոլոր ֆունկցիաների խանգարում, իսկ 25°-ի դեպքում ցուրտ մահ է լինում (կան հաղորդագրություններ կենսունակության պահպանման մասին 18°C-ում): Առնետների համար մահացու ջերմաստիճանը 12°C է (հատուկ մեթոդներ 1°C): Երբ մարմնի ջերմաստիճանը բարձրանում է մինչև 40°, առաջանում են նաև ծանր խանգարումներ։ 42° ջերմության դեպքում մահը կարող է առաջանալ: Մարդկանց համար ջերմաստիճանի հարմարավետության գոտին 18-20° է: Կան նաև հետերերմիկ կենդանի արարածներ, որոնք կարող են ժամանակավորապես նվազեցնել իրենց մարմնի ջերմաստիճանը (ձմեռող կենդանիներ)։

Ջերմակարգավորումը ջերմության առաջացման և ջերմության փոխանցման ֆիզիոլոգիական գործընթացների մի շարք է, որոնք ապահովում են մարմնի նորմալ ջերմաստիճանի պահպանումը: Ջերմակարգավորումը հիմնված է այս գործընթացների հավասարակշռության վրա: Մարմնի ջերմաստիճանի կարգավորումը նյութափոխանակության արագության փոփոխությամբ կոչվում է քիմիական ջերմակարգավորում: Թերմոգենեզը ուժեղացնում է ակամա մկանային գործունեությունը դողալու և կամավոր շարժիչ գործունեության տեսքով: Ջերմության ամենաակտիվ արտադրությունը տեղի է ունենում աշխատող մկաններում: Ծանր ֆիզիկական աշխատանքով այն ավելանում է 500%-ով։ Ջերմության ձևավորումը մեծանում է նյութափոխանակության գործընթացների ինտենսիվացման հետ, դա կոչվում է ոչ դողացող ջերմագինեզ և ապահովվում է շագանակագույն ճարպով: Նրա բջիջները պարունակում են բազմաթիվ միտոքոնդրիաներ և հատուկ պեպտիդ, որը ջերմության արտազատմամբ խթանում է լիպիդների քայքայումը։ Նրանք. տարանջատված են օքսիդացման և ֆոսֆորիլացման գործընթացները։

Ջերմային փոխանցումը ծառայում է առաջացած ավելորդ ջերմության ազատմանը և կոչվում է ֆիզիկական ջերմակարգավորում: >«0na-ն իրականացվում է ջերմային ճառագայթման միջոցով, որի միջոցով արտազատվում է ջերմության 60%-ը, կոնվեկցիա (15%),

ջերմային հաղորդունակություն (3 °/o), ջրի գոլորշիացում մարմնի մակերեսից և թոքերից (20%)։ Ջերմության առաջացման և ջերմափոխանակման գործընթացների հավասարակշռությունն ապահովվում է նյարդային և հումորային մեխանիզմներով։ Երբ մարմնի ջերմաստիճանը շեղվում է նորմալ արժեքներից, մաշկի, արյան անոթների, ներքին օրգանների և վերին շնչուղիների ջերմընկալիչները գրգռվում են: Այս ընկալիչները զգայական նեյրոնների, ինչպես նաև C տիպի բարակ մանրաթելերի գործընթացներ են: Մաշկում ավելի շատ սառը ընկալիչներ կան, քան ջերմայինները, և դրանք ավելի մակերեսային են: Այս նեյրոնների նյարդային ազդակները սպինոթալամիկ ուղիներով անցնում են հիպոթալամուս և ուղեղի կեղև: Ձևավորվում է ցրտի կամ ջերմության զգացում։ Ջերմակարգավորման կենտրոնը գտնվում է հետին հիպոթալամուսի և առաջի հիպոթալամուսի նախապոպտիկ տարածքում: Հետևի նեյրոնները հիմնականում ապահովում են քիմիական ջերմակարգավորում։ Առջևի ֆիզիկական. Այս կենտրոնում կան երեք տեսակի նեյրոններ. Առաջինը ջերմաստիճանի նկատմամբ զգայուն նեյրոններն են: Դրանք տեղակայված են նախապոպտիկ տարածքում և արձագանքում են ուղեղով անցնող արյան ջերմաստիճանի փոփոխություններին։ Նույն նեյրոնները առկա են ողնուղեղում և մեդուլլա երկարավուն հատվածում: Երկրորդ խումբը միջնեյրոններն են և տեղեկատվություն են ստանում ջերմաստիճանի ընկալիչներից և ջերմընկալիչ նեյրոններից։ Այս նեյրոնները ծառայում են սահմանված կետի պահպանմանը, այսինքն. որոշակի մարմնի ջերմաստիճան. Այս նեյրոնների մի մասը տեղեկատվություն է ստանում սառը նեյրոններից, մյուսը՝ ջերմային ծայրամասային ընկալիչներից և ջերմընկալիչ նեյրոններից։ Նեյրոնների երրորդ տեսակը էֆերենտ է։ Դրանք տեղակայված են հետին հիպոթալամուսում և ապահովում են ջերմության առաջացման մեխանիզմների կարգավորում։ Ջերմակարգավորման կենտրոնն իր ազդեցությունն է թողնում էֆեկտոր մեխանիզմների վրա սիմպաթիկ և սոմատիկ նյարդային համակարգերի և էնդոկրին գեղձերի միջոցով: Երբ մարմնի ջերմաստիճանը բարձրանում է, մաշկի ջերմային ընկալիչները, ներքին օրգանները, արյան անոթները և հիպոթալամուսի ջերմընկալիչ նեյրոնները գրգռվում են: Նրանցից ստացվող իմպուլսները հասնում են միջնեյրոնների, իսկ հետո՝ էֆեկտորային նեյրոնների: Էֆեկտորային նեյրոնները հիպոթալամուսի սիմպաթիկ կենտրոններն են։ Դրանց գրգռման արդյունքում ակտիվանում են սիմպաթիկ նյարդերը, որոնք լայնացնում են մաշկի արյունատար անոթները և խթանում քրտնարտադրությունը։ Երբ սառը ընկալիչները գրգռված են, հակառակ պատկերն է նկատվում. Նյարդային ազդակների հաճախականությունը, որոնք գնում են դեպի մաշկային անոթներ և քրտինքի խցուկներ, նվազում է, անոթները նեղանում են, և քրտնարտադրությունը արգելակվում է։ Միաժամանակ ներքին օրգանների արյունատար անոթները լայնանում են։ Եթե ​​դա չի հանգեցնում ջերմաստիճանի հոմեոստազի վերականգնմանը, ապա ակտիվանում են այլ մեխանիզմներ։ Նախ, սիմպաթիկ նյարդային համակարգը ուժեղացնում է կատաբոլիկ գործընթացները, հետևաբար ջերմության արտադրությունը: Սիմպաթիկ նյարդերի ծայրերից արտազատվող նորեպինեֆրինը խթանում է լիպոլիզի գործընթացները։ Դրանում հատուկ դեր է խաղում շագանակագույն ճարպը։ Այս երեւույթը կոչվում է ոչ դողացող ջերմագենեզ։ Երկրորդը, նյարդային ազդակները սկսում են շարժվել հետին հիպոթալամուսի նեյրոններից մինչև միջին ուղեղի և մեդուլլա երկարավուն ուղեղի շարժիչ կենտրոններ: Նրանք հուզված են և ակտիվացնում են ողնուղեղի ա-մոտոնեյրոնները։ Մկանների ակամա ակտիվությունը տեղի է ունենում սառը ցնցումների տեսքով։ Երրորդ ճանապարհը կամավոր շարժիչ գործունեությունը ուժեղացնելն է։ Մեծ նշանակություն ունի վարքագծի համապատասխան փոփոխությունը, որն ապահովում է կեղևը։ Հումորալ գործոններից մեծ նշանակություն ունեն ադրենալինը, նորէպինեֆրինը և վահանաձև գեղձի հորմոնները։ Առաջին երկու հորմոնները առաջացնում են ջերմության արտադրության կարճաժամկետ աճ՝ լիպոլիզի և գլիկոլիզի ավելացման պատճառով: Երկարատև սառեցմանը հարմարվելիս մեծանում է թիրոքսինի և տրիյոդոթիրոնինի սինթեզը։ Նրանք զգալիորեն մեծացնում են էներգիայի նյութափոխանակությունը և ջերմության արտադրությունը՝ ավելացնելով միտոքոնդրիում գտնվող ֆերմենտների քանակը։

Մարմնի ջերմաստիճանի նվազումը կոչվում է հիպոթերմիա, բարձրացումը՝ հիպերտերմիա։ Հիպոթերմիան առաջանում է, երբ չափից դուրս սառչում ես։ Մարմնի կամ գլխուղեղի հիպոթերմիան օգտագործվում է կլինիկական կերպով՝ վերակենդանացման միջոցառումների ժամանակ մարդու մարմնի կամ ուղեղի կենսունակությունը երկարացնելու համար։ Հիպերտերմիան առաջանում է ջերմային հարվածի ժամանակ, երբ ջերմաստիճանը բարձրանում է մինչև 40-41°։ Ջերմակարգավորման մեխանիզմների խախտումներից է ջերմությունը։ Այն զարգանում է ջերմության ավելացման և ջերմության փոխանցման նվազման արդյունքում: Ջերմության փոխանցումը նվազում է ծայրամասային արյան անոթների նեղացման և քրտինքի նվազման պատճառով: Ջերմության առաջացումը մեծանում է հիպոթալամուսի ջերմակարգավորման կենտրոնի վրա բակտերիալ և լեյկոցիտային պիրոգենների, որոնք լիպոպոլիսաքարիդներ են, ազդեցությամբ: Այս ազդեցությունն ուղեկցվում է տենդային դողով։ Վերականգնման շրջանում նորմալ ջերմաստիճանը վերականգնվում է մաշկի անոթների լայնացման և առատ քրտնարտադրության պատճառով։

Արտազատման գործընթացների ՖԻԶԻՈԼՈԳԻԱ

Երիկամների գործառույթները. Մեզի առաջացման մեխանիզմները Երիկամային պարենխիման արտազատում է կեղևը և մեդուլլան: Երիկամների կառուցվածքային միավորը նեֆրոնն է։ Յուրաքանչյուր երիկամ ունի մոտ մեկ միլիոն նեֆրոն: Յուրաքանչյուր նեֆրոն բաղկացած է անոթային գլոմերուլից, որը գտնվում է Շումլյանսկի-Բոումանի պարկուճում, և երիկամային խողովակից Գլոմերուլները, որոնք գտնվում են կեղևային շերտում, դասակարգվում են որպես կեղևային, իսկ երիկամների խորքում՝ շումլյանսկի պարկուճից, իր հերթին, այն անցնում է Հենլեի հանգույց Դիստալ խճճված միզուղիներ, որոնք բացվում են հավաքող ծորանի մեջ, մեզի ձևավորումը տեղի է ունենում մի քանի մեխանիզմներով:

1. Գլոմերուլային ուլտրաֆիլտրացիա. Պարկուճի խոռոչում տեղակայված մազանոթ գնդիկը բաղկացած է 20-40 մազանոթ օղակներից։ Զտումը տեղի է ունենում մազանոթային էնդոթելիային շերտի, նկուղային թաղանթի և պարկուճի էպիթելի ներքին շերտի միջոցով: Հիմնական դերը պատկանում է նկուղային թաղանթին։ Այն ցանց է, որը ձևավորվում է բարակ կոլագենի մանրաթելերով, որոնք գործում են որպես մոլեկուլային մաղ։ Ուլտրաֆիլտրացիան իրականացվում է գլոմերուլուսի մազանոթներում արյան բարձր ճնշման պատճառով՝ 70 - 80 մմ Hg: Դրա մեծ արժեքը պայմանավորված է աֆերենտային և էֆերենտ արտրիոլների տրամագծի տարբերությամբ։ Արյան պլազման՝ իր մեջ լուծված բոլոր ցածր մոլեկուլային քաշով նյութերով, ներառյալ ցածր մոլեկուլային քաշի սպիտակուցները, զտվում են պարկուճի խոռոչում։ Ֆիզիոլոգիական պայմաններում խոշոր սպիտակուցները և այլ խոշոր կոլոիդային պլազմայի մասնիկները չեն զտվում: Պլազմայում մնացած սպիտակուցները ստեղծում են 25-30 մմ Hg օնկոզային ճնշում, ինչը թույլ չի տալիս ջրի մի մասը ֆիլտրել պարկուճի խոռոչի մեջ: Բացի այդ, դրան խանգարում է 10-20 մմ Hg պարկուճում տեղակայված ֆիլտրատի հիդրոստատիկ ճնշումը: Հետևաբար, ֆիլտրման արագությունը որոշվում է ֆիլտրման արդյունավետ ճնշմամբ: Սովորաբար դա հետևյալն է՝ Reff.=Rdk: -(Roem.- Rhydr.)= 70 - (25 + 10) = 35 մմ Hg: Գլոմերուլային ֆիլտրման արագությունը 110-120 մլ/րոպե է: Հետեւաբար, օրական 180 լիտր ֆիլտրատ կամ առաջնային մեզ է ձեւավորվում: 2. Խողովակային ռեաբսորբցիա. Ստացված ամբողջ առաջնային մեզը մտնում է Հենլեի խողովակները և հանգույցը, որտեղ նորից ներծծվում են 178 լիտր ջուր և դրա մեջ լուծված նյութեր։ Ոչ բոլորն են ջրի հետ վերադառնում արյան մեջ։ Ելնելով վերաներծծվելու ունակությունից՝ առաջնային մեզի բոլոր նյութերը բաժանվում են երեք խմբի.

1. Շեմ. Սովորաբար դրանք ամբողջությամբ վերաներծծվում են: Սրանք գլյուկոզա և ամինաթթուներ են:

2. Ցածր շեմ. Մասամբ վերաներծծվել է: Օրինակ, միզանյութ:

3. Ոչ շեմ. Նրանք չեն վերաներծծվում: Կրեատինին, սուլֆատներ: Վերջին 2 խմբերը ստեղծում են օսմոտիկ ճնշում և ապահովում խողովակային դիուրեզ, այսինքն. Որոշակի քանակությամբ մեզի պահպանում խողովակներում: Գլյուկոզայի և ամինաթթուների վերաներծծումը տեղի է ունենում մոտակա ոլորված խողովակում և իրականացվում է նատրիումի տրանսպորտային համակարգի միջոցով: Դրանք տեղափոխվում են կոնցենտրացիայի գրադիենտի դեմ: Շաքարային դիաբետի դեպքում արյան գլյուկոզայի մակարդակը բարձրանում է արտազատման շեմից և գլյուկոզան հայտնվում է մեզի մեջ: Երիկամային շաքարախտի դեպքում խողովակային էպիթելիում գլյուկոզայի փոխադրման համակարգը խաթարվում է և այն արտազատվում է մեզով, չնայած արյան մեջ նորմալ մակարդակներին: Այլ շեմային և ոչ շեմային նյութերի ռեաբսորբցիան ​​տեղի է ունենում դիֆուզիայի միջոցով: Էական իոնների և ջրի պարտադիր ռեաբսորբցիան ​​տեղի է ունենում պրոքսիմալ խողովակում՝ Հենլեի հանգույցում։ Ցանկության դեպքում հեռավոր խողովակում: Նրանք կազմում են պտտվող հակահոսանքի համակարգ, քանի որ դրանցում տեղի է ունենում իոնների փոխադարձ փոխանակում։ Հենլեի հանգույցի պրոքսիմալ խողովակում և իջնող վերջույթում տեղի է ունենում մեծ քանակությամբ նատրիումի իոնների ակտիվ տեղափոխում։ Այն իրականացվում է նատրիում-կալիումական ATPase-ով։ Նատրիումից հետո մեծ քանակությամբ ջուր պասիվորեն վերաներծծվում է միջբջջային տարածություն: Իր հերթին, այս ջուրը նպաստում է արյան մեջ նատրիումի լրացուցիչ պասիվ ներծծմանը: Միաժամանակ բիկարբոնատային անիոնները նույնպես վերաներծծվում են։ Օղակի իջնող վերջույթում և դիստալ խողովակում համեմատաբար փոքր քանակությամբ նատրիում է ներծծվում, որին հաջորդում է ջուրը: Նեֆրոնի այս հատվածում նատրիումի իոնները նորից ներծծվում են նատրիում-պրոտոն և նատրիում-կալիում զուգակցված փոխանակման միջոցով: Այստեղ քլորի իոնները տեղափոխվում են մեզից հյուսվածքային հեղուկ՝ օգտագործելով քլորի ակտիվ տրանսպորտ: Ցածր մոլեկուլային քաշի սպիտակուցները նորից ներծծվում են մոտակա ոլորված խողովակում:

3. Գլանային սեկրեցիա եւ արտազատում: Դրանք առաջանում են խողովակների մոտակա հատվածում: Սա արյունից և խողովակային էպիթելային բջիջներից մեզի մեջ նյութերի տեղափոխումն է, որոնք չեն կարող զտվել: Ակտիվ սեկրեցիա իրականացվում է երեք տրանսպորտային համակարգերով. Առաջինը տեղափոխում է օրգանական թթուներ, օրինակ՝ պարաամինոհիպուրաթթուն։ Երկրորդը օրգանական հողերն են։ Երրորդը էթիլենդիամինետրաացետատն է (EDTA): Թույլ թթուների և հիմքերի արտազատումը տեղի է ունենում ոչ իոնային դիֆուզիայի միջոցով։ Սա նրանց տեղափոխումն է չանջատված վիճակում։ Թույլ թթուների արտազատումն իրականացնելու համար անհրաժեշտ է, որ խողովակային մեզի ռեակցիան լինի ալկալային, իսկ ալկալիների արտազատումը լինի թթվային։ Այս պայմաններում դրանք գտնվում են ոչ տարանջատված վիճակում, և դրանց արձակման արագությունը մեծանում է: Այս կերպ արտազատվում են պրոտոններ և ամոնիումի կատիոններ։ Օրական դիուրեզը 1,5-2 լիտր է: Վերջնական մեզը ունի մի փոքր թթվային ռեակցիա pH = 5.0 - 7.0: Տեսակարար կշիռը ոչ պակաս, քան 1,018. Սպիտակուցներ ոչ ավելի, քան 0,033 գ/լ: Շաքարավազը, կետոնային մարմինները, ուրոբիլինը, բիլիրուբինը բացակայում են։ Արյան կարմիր բջիջները, լեյկոցիտները, էպիթելը տեսադաշտում միայնակ բջիջներ են։ Սյունակային էպիթելի 1. Բակտերիաներ 50000-ից ոչ ավելի մեկ մլ-ում: մեզի ձևավորման կարգավորում.

Երիկամներն ունեն ինքնակարգավորման բարձր ունակություն։ Որքան ցածր է արյան օսմոտիկ ճնշումը, այնքան ավելի արտահայտված են ֆիլտրման պրոցեսները և ավելի թույլ է ներծծումը և հակառակը։ Նյարդային կարգավորումն իրականացվում է երիկամային զարկերակները նյարդայնացնող սիմպաթիկ նյարդերի միջոցով։ Երբ նրանք գրգռված են, էֆերենտ զարկերակները նեղանում են, արյան ճնշումը գնդային մազանոթներում, և արդյունքում բարձրանում է արդյունավետ ֆիլտրացիոն ճնշումը և արագանում է գլոմերուլային ֆիլտրացիան։ Բացի այդ, սիմպաթիկ նյարդերը ուժեղացնում են գլյուկոզայի, նատրիումի և ջրի վերաներծծումը: Հումորային կարգավորումն իրականացվում է մի խումբ գործոններով.

1. Հակադիուրետիկ հորմոն (ADH): Այն սկսում է ազատվել հիպոֆիզի հետին բլիթից, երբ արյան օսմոտիկ ճնշումը մեծանում է, և հիպոթալամուսի օսմոընկալիչ նեյրոնները գրգռվում են։ ADH-ը փոխազդում է հավաքող խողովակների էպիթելի ընկալիչների հետ, որոնք մեծացնում են դրանցում ցիկլային ադենոզին մոնոֆոսֆատի պարունակությունը, ակտիվացնում է սպիտակուցային կինազները, որոնք մեծացնում են հեռավոր խողովակների էպիթելի թափանցելիությունը և հավաքող խողովակները: Արդյունքում ջրի ռեաբսորբցիան ​​մեծանում է և այն պահվում է անոթային անկողնում։

2. Ալդոստերոն. Խթանում է նատրիում-կալիումի ATPase-ի ակտիվությունը և, հետևաբար, մեծացնում է նատրիումի վերաներծծումը, բայց միևնույն ժամանակ կալիումի և պրոտոնների արտազատումը խողովակներում: Արդյունքում մեզի մեջ ավելանում է կալիումի և պրոտոնների պարունակությունը։ Ադոստերոնի պակասի դեպքում մարմինը կորցնում է նատրիումը և ջուրը:

3. Նատրիուրետիկ հորմոն կամ ատրիոպեպտիդ: Ձևավորվում է հիմնականում ձախ ատրիումում, երբ այն ձգվում է, ինչպես նաև հիպոֆիզային գեղձի և մակերիկամների քրոմաֆինային բջիջներում։ Այն ուժեղացնում է ֆիլտրացիան և նվազեցնում նատրիումի ռեաբսորբցիան: Արդյունքում՝ ավելանում է երիկամներով նատրիումի և քլորի արտազատումը և ավելանում է ամենօրյա դիուրեզը։

4. Պարաթիրոիդ հորմոն և կալցիտոնին: Պարաթիրեոիդ հորմոնն ուժեղացնում է կալցիումի, մագնեզիումի վերաներծծումը և նվազեցնում ֆոսֆատի վերաներծծումը։ Կալցիտոնինը նվազեցնում է այս իոնների վերաներծծումը։

5. Ռենին-անգիոտենսին-ալդոստերոն համակարգ. Ռենինը պրոթեզերոն է, որը արտադրվում է երիկամների զարկերակային բջիջների կողմից: Ռենինի ազդեցության տակ անգիոտենզին I-ն անջատվում է արյան պլազմայի a2-գլոբուլին-անգիոտենզինից, այնուհետև ռենինի միջոցով վերածվում է անգիոտենզին II-ի: Սա ամենահզոր վազոկոնստրրիտորն է: Երիկամների կողմից ռենինի ձևավորումն ու արտազատումը պայմանավորված է հետևյալ գործոններով.

ա) արյան ճնշման նվազում.

բ) շրջանառվող արյան ծավալի նվազում.

գ) երիկամային անոթները նյարդայնացնող սիմպաթիկ նյարդերի գրգռման ժամանակ: Ռենինի ազդեցությամբ երիկամների զարկերակները նեղանում են, իսկ գնդիկավոր մազանոթի պատի թափանցելիությունը նվազում է։ Արդյունքում, ֆիլտրման արագությունը նվազում է: Միաժամանակ անգիոտենզին II-ը խթանում է մակերիկամների կողմից ալդոստերոնի արտազատումը։ Ալդոստերոնը ուժեղացնում է նատրիումի գլանային և ջրի վերաներծծումը: Ջրի և նատրիումի պահպանումը տեղի է ունենում մարմնում: Անգիոտենսինի գործողությունը ուղեկցվում է հիպոֆիզային գեղձի հակադիուրետիկ հորմոնի սինթեզով: Անոթային անկողնում ջրի և նատրիումի քլորիդի ավելացումը՝ պլազմայի սպիտակուցների նույն պարունակությամբ, հանգեցնում է հյուսվածքների ջրի արտանետմանը։ Զարգանում է երիկամային այտուց: Դա տեղի է ունենում արյան բարձր ճնշման ֆոնին։

6. Kallikrein-kinin համակարգ. Այն ռենին-անգիոտենսինի անտագոնիստ է: Երիկամային արյան հոսքի նվազմամբ, կալիկրեին ֆերմենտը սկսում է արտադրվել հեռավոր խողովակների էպիթելում: Այն պլազմայի ոչ ակտիվ սպիտակուցները կինինոգենները վերածում է ակտիվ կինինների: Մասնավորապես, բրադիկինին. Կինինները լայնացնում են երիկամային անոթները, մեծացնում են գլոմերուլային ուլտրաֆիլտրացիայի արագությունը և նվազեցնում ռեաբսորբցիոն գործընթացների ինտենսիվությունը: Դիուրեզը մեծանում է.

7. Պրոստագլանդիններ. Նրանք սինթեզվում են երիկամային մեդուլլայում պրոստագլանդին սինթետազների միջոցով և խթանում են նատրիումի և ջրի արտազատումը։ Երիկամների արտազատման ֆունկցիայի խախտումները տեղի են ունենում սուր կամ քրոնիկ երիկամային անբավարարության դեպքում: Արյան մեջ կուտակվում են ազոտ պարունակող նյութափոխանակության արտադրանք՝ միզաթթու, միզանյութ, կրեատինին։ Դրանում պարունակությունը մեծանում է

կալիումը և նատրիումը նվազում են. Թթվային հիվանդություն է առաջանում. Դա տեղի է ունենում արյան ճնշման բարձրացման, այտուցի և ամենօրյա դիուրեզի նվազման ֆոնի վրա: Երիկամային անբավարարության վերջնական արդյունքը ուրեմիա է: Դրա դրսեւորումներից է մեզի առաջացման անուրիայի դադարեցումը։ Երիկամների ոչ արտազատման գործառույթները.

1. Մարմնի միջբջջային հեղուկի իոնային կազմի և ծավալի կայունության կարգավորում. Արյան ծավալը և միջբջջային հեղուկը կարգավորելու հիմնական մեխանիզմը նատրիումի պարունակության փոփոխությունն է։ Արյան մեջ դրա քանակի ավելացմանը զուգընթաց ավելանում է ջրի ընդունումը և օրգանիզմում ջրի պահպանում է տեղի ունենում: Նրանք. նկատվում է նատրիումի և ջրի դրական հաշվեկշիռ: Այս դեպքում պահպանվում է մարմնի հեղուկների իզոտոնիկությունը։ Դիետայում նատրիումի քլորիդի ցածր պարունակությամբ գերակշռում է նատրիումի արտազատումը մարմնից, այսինքն. կա նատրիումի բացասական հաշվեկշիռ: Բայց երիկամների շնորհիվ ջրի բացասական հաշվեկշիռ է հաստատվում և/ ջրի արտազատումը սկսում է գերազանցել դրա սպառումը։ Այս դեպքերում 2-3 շաբաթ անց նատրիում-ջուր նոր հավասարակշռություն է հաստատվում։ Բայց երիկամների կողմից նատրիումի և ջրի արտազատումը կամ ավելի կամ պակաս կլինի, քան սկզբնականը: Շրջանառվող արյան ծավալի (CBV) կամ հիպերվոլեմիայի աճով զարկերակային և արդյունավետ զտման ճնշումը մեծանում է: Միաժամանակ նատրիուրետիկ հորմոնը սկսում է արտազատվել նախասրտերում։ Արդյունքում ավելանում է երիկամներով նատրիումի և ջրի արտազատումը։ Շրջանառվող արյան ծավալի նվազման կամ հիպովոլեմիայի դեպքում արյան ճնշումը նվազում է, արդյունավետ զտման ճնշումը նվազում է, և մի շարք լրացուցիչ մեխանիզմներ ակտիվանում են՝ ապահովելու համար նատրիումի և ջրի պահպանումը մարմնում: Լյարդի, երիկամների, սրտի և քնային սինուսների անոթներում կան ծայրամասային օսմոընկալիչներ, իսկ հիպոթալամուսում՝ օսմոընկալիչ նեյրոններ։ Նրանք արձագանքում են արյան osmotic ճնշման փոփոխություններին: Դրանցից իմպուլսները գնում են դեպի օսմոկարգավորման կենտրոն, որը գտնվում է գերօպտիկական և պարավենտրիկուլյար միջուկների տարածքում: Սիմպաթիկ նյարդային համակարգը ակտիվանում է. Արյան անոթները, ներառյալ երիկամները, նեղանում են։ Միաժամանակ սկսվում է հիպոֆիզի կողմից հակադիուրետիկ հորմոնի ձևավորումն ու արտազատումը։ Վերերիկամային գեղձերի կողմից արտազատվող ադրենալինը և նորէպինեֆրինը նույնպես նեղացնում են աֆերենտային զարկերակները: Արդյունքում երիկամներում ֆիլտրացիան նվազում է, իսկ ռեաբսորբցիան ​​մեծանում է։ Միաժամանակ ակտիվանում է ռենին-անգիոտենսին համակարգը։ Այս նույն ժամանակահատվածում առաջանում է ծարավի զգացում։ Նատրիումի և կալիումի իոնների հարաբերակցությունը կարգավորվում է միներալոկորտիկոիդներով, կալցիումով և ֆոսֆորով՝ պարթորմոնով և կալցիտոնինով։

2. Մասնակցություն համակարգային արյան ճնշման կարգավորմանը. Նրանք այդ ֆունկցիան իրականացնում են՝ պահպանելով շրջանառվող արյան, ինչպես նաև ռենին-անգիոտենսին և կալիկրեին-կինին համակարգերի մշտական ​​ծավալը։

3. Թթու-բազային հավասարակշռության պահպանում. Երբ արյան ռեակցիան տեղափոխվում է թթվային կողմ, թթվային անիոնները և պրոտոնները արտազատվում են խողովակներով, բայց նատրիումի իոնները և բիկարբոնատ անիոնները միաժամանակ վերաներծծվում են: Ալկալոզով արտազատվում են ալկալային կատիոններ և բիկարբոնատային անիոններ։

1. Կարգավորում արյունաստեղծման. Նրանք արտադրում են էրիտրոպոետին։ Այն թթվային գլիկոպրոտեին է, որը բաղկացած է սպիտակուցից և հետերոսաքարիդից։ Էրիթրոպոետինի արտադրությունը խթանում է արյան մեջ թթվածնի ցածր լարվածությունը:

2. Միզուղիների արտազատում

Մեզը անընդհատ արտադրվում է երիկամներում և հավաքող խողովակներով հոսում է կոնք, իսկ հետո միզածորանների միջով դեպի միզապարկ։ Միզապարկի լցման արագությունը մոտ 50 մլ/ժ է։ Այս ընթացքում, որը կոչվում է լցոնման շրջան, միզելը կա՛մ դժվար է, կա՛մ անհնար: Երբ 200-300 մլ մեզը կուտակվում է միզապարկում, առաջանում է միզարձակման ռեֆլեքս։ Միզապարկի պատին կան ձգվող ընկալիչներ։ Նրանք հուզված են, և նրանցից ստացվող իմպուլսները շարժվում են կոնքի պարասիմպաթիկ նյարդերի աֆերենտ մանրաթելերի միջով դեպի միզարձակման կենտրոն։ Այն գտնվում է ողնուղեղի 2-4 սակրալ հատվածներում։ Իմպուլսները շարժվում են դեպի թալամուս, այնուհետև դեպի կեղև: Առաջանում է միզելու ցանկություն, և սկսվում է միզապարկը դատարկելու շրջանը։ Միզարձակման կենտրոնից, էֆերենտ պարասիմպաթիկ կոնքի նյարդերի երկայնքով, իմպուլսները սկսում են հոսել դեպի միզապարկի պատի հարթ մկանները։ Նրանք կծկվում են, և միզապարկի ճնշումը մեծանում է։ Միզապարկի հիմքում այս մկանները կազմում են ներքին սփինտերը: Դրանում հարթ մկանային մանրաթելերի հատուկ ուղղության շնորհիվ դրանց կծկումը հանգեցնում է սփինտերի պասիվ բացմանը։ Միաժամանակ բացվում է արտաքին միզակապը, որը ձևավորվում է պերինայի գծավոր մկաններով։ Նրանք նյարդայնանում են պուդենդալ նյարդի ճյուղերից։ Միզապարկը դատարկվում է։ Կեղեւի օգնությամբ կարգավորվում է միզարձակման գործընթացի սկիզբն ու ընթացքը։ Միաժամանակ կարելի է դիտարկել

հոգեբուժական միզուղիների անմիզապահություն. Երբ միզապարկում կուտակվում է ավելի քան 500 մլ մեզ, կարող է առաջանալ ակամա միզելու պաշտպանիչ ռեակցիա։ Խանգարումներ, ցիստիտ, միզուղիների պահպանում.

ՄԵԹԱԲՈԼԻԶՄԻ ԵՎ ԷՆԵՐԳԻԱՅԻ ՖԻԶԻՈԼՈԳԻԱ. ՀԱՎԱՍԱՐԱԿՇՌՎԱԾ ԴԻԵՏԱ.

Դասախոսության պլան.

1. Կենդանիների և մարդկանց մարմնում նյութափոխանակության հայեցակարգը. Մարմնի էներգիայի աղբյուրները.

Մարդու մարմինը բաց թերմոդինամիկ համակարգ է, որը բնութագրվում է նյութափոխանակության և էներգիայի առկայությամբ։

Նյութափոխանակություն և էներգիաՍա մարդու մարմնում նյութերի և էներգիայի փոխակերպման ֆիզիկական, կենսաքիմիական և ֆիզիոլոգիական գործընթացների և մարմնի և շրջակա միջավայրի միջև նյութերի և էներգիայի փոխանակման մի շարք է: Մարդու մարմնում տեղի ունեցող այս գործընթացները ուսումնասիրվում են բազմաթիվ գիտությունների կողմից՝ կենսաֆիզիկա, կենսաքիմիա, մոլեկուլային կենսաբանություն, էնդոկրինոլոգիա և, իհարկե, ֆիզիոլոգիա։

Նյութափոխանակությունը և էներգետիկ նյութափոխանակությունը սերտորեն փոխկապակցված են, սակայն հասկացությունները պարզեցնելու համար դրանք դիտարկվում են առանձին:

Նյութափոխանակություն (նյութափոխանակություն)մի շարք քիմիական և ֆիզիկական փոխակերպումների, որոնք տեղի են ունենում մարմնում և ապահովում նրա կենսագործունեությունը արտաքին միջավայրի հետ համատեղ:

Նյութափոխանակության մեջ մարմնի կառուցվածքների հետ կապված գործընթացների երկու ուղղություն կա՝ յուրացում կամ անաբոլիզմ և դիսիմիլացիա կամ կատաբոլիզմ։

Ձուլում (անաբոլիզմ) կենդանի նյութ ստեղծելու գործընթացների ամբողջություն։ Այս գործընթացները էներգիա են սպառում:

Դիսիմիլացիա (կատաբոլիզմ) կենդանի նյութի քայքայման գործընթացների ամբողջություն։ Դիսիմիլացիայի արդյունքում էներգիան վերարտադրվում է։

Կենդանիների և մարդկանց կյանքը ձուլման և դիսիմիլացիայի գործընթացների միասնությունն է։ Այս գործընթացները կապող գործոնները երկու համակարգ են.

• ATP ADP (ATP - adenosine triphosphate, ADP adenosine diphosphate;
• NADP (օքսիդացված) NADP (կրճատված), որտեղ NADP նիկոտինամիդ դիֆոսֆատ.

Ձուլման և դիսիմիլացիայի գործընթացների միջև այս կապերի միջնորդությունն ապահովվում է նրանով, որ ATP և NADP մոլեկուլները գործում են որպես ունիվերսալ կենսաբանական էներգիայի կուտակիչներ, դրա կրող, մարմնի մի տեսակ «էներգիայի արժույթ»: Այնուամենայնիվ, նախքան էներգիայի կուտակումը ATP-ի և NADP-ի մոլեկուլներում, այն պետք է արդյունահանվի այն սննդանյութերից, որոնք օրգանիզմ են մտնում սննդի հետ միասին: Այս սնուցիչները սպիտակուցներ, ճարպեր և ածխաջրեր են, որոնք դուք գիտեք: Ավելացնենք նաև, որ սնուցիչները կատարում են ոչ միայն էներգիա մատակարարողի, այլև բջիջների, հյուսվածքների և օրգանների համար շինանյութ մատակարարող (պլաստիկ ֆունկցիա): Տարբեր սննդանյութերի դերը մարմնի պլաստիկ և էներգետիկ կարիքները բավարարելու հարցում նույնը չէ: Ածխաջրերը հիմնականում կատարում են էներգետիկ ֆունկցիա, ածխաջրերի պլաստիկ ֆունկցիան աննշան է: Ճարպերը հավասարապես կատարում են էներգետիկ և պլաստիկ ֆունկցիաներ։ Սպիտակուցները մարմնի հիմնական շինանյութն են, սակայն որոշակի պայմաններում դրանք կարող են լինել նաև էներգիայի աղբյուր։

Մարմնի էներգիայի աղբյուրները.

Ինչպես նշվեց վերևում, մարմնի էներգիայի հիմնական աղբյուրները սննդանյութերն են՝ ածխաջրերը, ճարպերը և սպիտակուցները: Մարդու մարմնում սննդանյութերի մեջ պարունակվող էներգիայի արտազատումը տեղի է ունենում երեք փուլով.

Փուլ 1. Սպիտակուցները բաժանվում են ամինաթթուների, ածխաջրերը՝ հեքսոզների, օրինակ՝ գլյուկոզա կամ ֆրուկտոզա, ճարպերը՝ գլիցերինի և ճարպաթթուների։ Այս փուլում օրգանիզմը հիմնականում էներգիա է ծախսում նյութերի քայքայման վրա։

Փուլ 2. Ամինաթթուները, հեքսոզները և ճարպաթթուները կենսաքիմիական ռեակցիաների ժամանակ վերածվում են կաթնաթթուների և պիրուվիկ թթուների, ինչպես նաև ացետիլ կոենզիմի A-ի: Այս փուլում պոտենցիալ էներգիայի մինչև 30%-ն ազատվում է սննդանյութերից:

Փուլ 3. Ամբողջական օքսիդացումով բոլոր նյութերը քայքայվում են մինչև CO 2 և N 2 Ա. Այս փուլում Կրեբսի մետաբոլիկ կաթսայում թողարկվում է մնացած էներգիան՝ մոտ 70%։Այնուամենայնիվ, ոչ ամբողջ ազատված էներգիան է կուտակվում ATP-ի քիմիական էներգիայի մեջ: Էներգիայի մի մասը ցրվում է շրջակա միջավայր: Այս ջերմությունը կոչվում է առաջնային ջերմություն ( Q 1) . ATP-ի կուտակած էներգիան հետագայում ծախսվում է մարմնում տարբեր տեսակի աշխատանքի վրա՝ մեխանիկական, էլեկտրական, քիմիական և ակտիվ տրանսպորտ: Այս դեպքում էներգիայի մի մասը կորչում է այսպես կոչված երկրորդական ջերմության տեսքով Q2. Տես դիագրամ 1:

H 2 O + CO 2 + Q 1 + ATP

Սխեման 1. Օրգանիզմի էներգիայի աղբյուրները, սննդանյութերի ամբողջական օքսիդացման արդյունքները և օրգանիզմում առաջացած ջերմության տեսակները:

Ավելացնենք, որ օքսիդացման ընթացքում արտանետվող սննդային նյութերի քանակը կախված չէ միջանկյալ ռեակցիաների քանակից, այլ կախված է քիմիական համակարգի սկզբնական և վերջնական վիճակից։ Այս դիրքորոշումն առաջին անգամ ձևակերպվել է Հեսսի կողմից (Հեսսի օրենքը):

Դուք ավելի մանրամասն կքննարկեք այս գործընթացները դասախոսությունների և դասերի ժամանակ, որոնք ձեզ կսովորեցնեն կենսաքիմիայի ամբիոնի ուսուցիչները:

Սննդանյութերի էներգետիկ արժեքը.

Սննդանյութերի էներգետիկ արժեքը գնահատվում է հատուկ սարքերի միջոցով՝ օքսիկալորիմետրեր: Հաստատվել է, որ 1 գ ածխաջրերի ամբողջական օքսիդացումով արտազատվում է 4,1 կկալ (1 կկալ = 4187 Ջ), 1 գ ճարպ՝ 9,45 կկալ, 1 գ սպիտակուց՝ 5,65 կկալ։ Ավելացնենք, որ օրգանիզմ մտնող որոշ սննդանյութեր չեն ներծծվում։ Օրինակ՝ միջինում ածխաջրերի մոտ 2%-ը, ճարպերի 5%-ը և սպիտակուցների մինչև 8%-ը չեն մարսվում։ Բացի այդ, մարմնի ոչ բոլոր սննդանյութերը բաժանվում են վերջնական արտադրանքի ածխածնի երկօքսիդի (ածխաթթու գազի) և ջրի: Օրինակ՝ միզանյութի տեսքով սպիտակուցների թերի քայքայման արտադրանքի մի մասը արտազատվում է մեզով։

Հաշվի առնելով վերը նշվածը, կարելի է նշել, որ սննդանյութերի իրական էներգետիկ արժեքը որոշ չափով ցածր է փորձարարական պայմաններում հաստատվածից։ 1 գ ածխաջրերի իրական էներգիայի արժեքը 4,0 կկալ է, 1 գ ճարպինը՝ 9,0 կկալ, 1 գ սպիտակուցինը՝ 4,0 կկալ։

1. Նյութափոխանակության և էներգիայի ֆիզիոլոգիայի հիմնական հասկացություններն ու սահմանումները:

Մարդու մարմնի էներգետիկ նյութափոխանակության անբաժանելի (ընդհանուր) բնութագիրը էներգիայի ընդհանուր ծախսն է կամ համախառն էներգիայի ծախսը։

Էներգիայի համախառն ծախսերմարմինը - օրվա ընթացքում մարմնի էներգիայի ծախսերի ամբողջությունը նրա բնականոն (բնական) գոյության պայմաններում. Էներգիայի համախառն ծախսը ներառում է երեք բաղադրիչ՝ բազալ նյութափոխանակություն, սննդի հատուկ դինամիկ ազդեցություն և աշխատանքային շահույթ: Համախառն էներգիայի ծախսը գնահատվում է կՋ/կգ/օր կամ կկալ/կգ/օր (1 կՋ=0,239 կկալ):

BX.

Հիմնական նյութափոխանակության ուսումնասիրությունը սկսվեց Տարտու Բայդերի և Շմիդտի համալսարանի գիտնականների աշխատանքով ( Bidder and Schmidt, 1852):

BX էներգիայի ծախսերի նվազագույն մակարդակը, որն անհրաժեշտ է մարմնի կենսական գործառույթները պահպանելու համար.

Բազալային նյութափոխանակության գաղափարը, որպես մարմնի կողմից էներգիայի ծախսի նվազագույն մակարդակ, նաև մի շարք պահանջներ է դնում այն ​​պայմանների վրա, որոնց դեպքում պետք է գնահատվի այս ցուցանիշը:

Պայմաններ, որոնց դեպքում պետք է գնահատվի բազալ նյութափոխանակությունը.

1. լիարժեք ֆիզիկական և մտավոր հանգստի վիճակ (ցանկալի է պառկած դիրքում);
2. շրջակա միջավայրի հարմարավետության ջերմաստիճանը (18-20 աստիճան Celsius);
3. 10 վերջին կերակուրից 12 ժամ հետո՝ սննդի ընդունման հետ կապված էներգետիկ նյութափոխանակության ավելացումից խուսափելու համար:

Հիմնական նյութափոխանակության վրա ազդող գործոններ.

Բազալային նյութափոխանակությունը կախված է տարիքից, հասակից, մարմնի քաշից և սեռից:

Տարիքի ազդեցությունը դեպի հիմնական փոխանակում.

Ամենաբարձր բազալ նյութափոխանակությունը 1 կգ-ում: Նորածինների մարմնի քաշը (50-54 կկալ/կգ/օր), ամենացածրը՝ տարեցների մոտ (70 տարի հետո բազալ նյութափոխանակությունը միջինում կազմում է 30 կկալ/կգ/օր): Բազալային նյութափոխանակությունը հասնում է հաստատուն մակարդակի սեռական հասունացման ժամանակ 12-14 տարեկանում և կայուն է մնում մինչև 30-35 տարեկանը (մոտ 40 կկալ/կգ/օր):

Բարձրության և քաշի ազդեցությունը մարմինը բազալ նյութափոխանակության համար.

Մարմնի քաշի և բազալ նյութափոխանակության միջև գոյություն ունի գրեթե գծային, ուղիղ կապ. որքան մեծ է մարմնի քաշը, այնքան բարձր է բազալ նյութափոխանակության մակարդակը: Այնուամենայնիվ, այս կախվածությունը բացարձակ չէ: Մկանային հյուսվածքի պատճառով մարմնի քաշի աճով, այս հարաբերությունը գրեթե գծային է, սակայն, եթե մարմնի քաշի աճը կապված է ճարպային հյուսվածքի քանակի ավելացման հետ, ապա այս հարաբերությունը դառնում է ոչ գծային:

Քանի որ մարմնի քաշը, այլ հավասար լինելը, կախված է հասակից (որքան մեծ է հասակը, այնքան մեծ է մարմնի քաշը), ուղիղ կապ կա հասակի և բազալ նյութափոխանակության միջև, այնքան մեծ է բազալ նյութափոխանակությունը:

Հաշվի առնելով այն փաստը, որ հասակը և մարմնի քաշը ազդում են մարմնի ընդհանուր մակերեսի վրա, Մ. Ռուբները (Մ.Ռուբներ) ձևակերպեց օրենք, ըստ որի բազալ նյութափոխանակությունը կախված է մարմնի տարածքից. որքան մեծ է մարմնի տարածքը, այնքան մեծ է բազալ նյութափոխանակությունը: Սակայն այս օրենքը գործնականում դադարում է գործել այն պայմաններում, երբ շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանը հավասար է մարմնի ջերմաստիճանին։ Բացի այդ, մաշկի անհավասար մազոտությունը զգալիորեն փոխում է ջերմափոխանակությունը մարմնի և շրջակա միջավայրի միջև, և, հետևաբար, Ռուբների օրենքը նույնպես սահմանափակումներ ունի այս պայմաններում:

Ազդեցություն սեռմինչև բազալ նյութափոխանակության մակարդակը.

Տղամարդկանց մոտ բազալ նյութափոխանակության մակարդակը 5-6%-ով բարձր է, քան կանանց մոտ։ Սա բացատրվում է 1 կգ մարմնի քաշի դիմաց ճարպի և մկանային հյուսվածքի տարբեր հարաբերակցությամբ, ինչպես նաև նյութափոխանակության տարբեր մակարդակներով՝ սեռական հորմոնների քիմիական կառուցվածքի և դրանց ֆիզիոլոգիական ազդեցության տարբերության պատճառով:

Սննդի հատուկ դինամիկ գործողություն.

Սննդի հատուկ դինամիկ գործողություն տերմինը առաջին անգամ գիտական ​​կիրառության մեջ է մտցվել Մ.Ռուբների կողմից 1902 թվականին:

Սննդի հատուկ դինամիկ ազդեցությունը մարդու մարմնի էներգիայի նյութափոխանակության ավելացումն է՝ կապված սննդի ընդունման հետ: Սննդի հատուկ դինամիկ ազդեցությունը մարմնի էներգիայի ծախսն է ընդունված սննդի օգտագործման մեխանիզմների վրա: Էներգետիկ նյութափոխանակության փոփոխության մեջ այս ազդեցությունը նկատվում է կերակուր պատրաստվելու պահից, ճաշի ժամանակ և տևում է ուտելուց 10-12 ժամ հետո։ Ուտելուց հետո էներգիայի նյութափոխանակության առավելագույն աճը նկատվում է 3 3,5 ժամ հետո: Հատուկ ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ դրա էներգիայի արժեքի 6-ից 10%-ը ծախսվում է սննդամթերքի հեռացման վրա։

Աշխատանքի ավելացում.

Աշխատանքային շահույթը մարմնի էներգիայի համախառն ծախսերի երրորդ բաղադրիչն է:Աշխատանքային շահույթը շրջակա միջավայրում մկանային ակտիվության վրա մարմնի էներգիայի ծախսերի մի մասն է: Ծանր ֆիզիկական աշխատանքի ժամանակ օրգանիզմի էներգիայի ծախսը բազալ նյութափոխանակության մակարդակի համեմատ կարող է աճել 2 անգամ։

1. Մարդկանց մեջ էներգիայի նյութափոխանակության ուսումնասիրության մեթոդներ.

Մարդկանց մեջ էներգիայի նյութափոխանակությունը ուսումնասիրելու համար մշակվել են մի շարք մեթոդներ կալորիմետրիա ընդհանուր անվան տակ։

կալորիաչափության մեթոդ

Ուղղակի անուղղակի

Ուղղակի կալորիմետրիայի մեթոդներորոշակի պայմաններում մարմնի կողմից արտադրվող ջերմության ուղղակի չափման մեթոդներ. Մեթոդի սկզբունքը հիմնված է այն փաստի վրա, որ որքան բարձր է էներգիայի նյութափոխանակությունն օրգանիզմում, այնքան մեծ է շրջակա միջավայրում ցրված ջերմության քանակը։ Այս առումով, եթե ուսումնասիրվող կենսաբանական օբյեկտը տեղադրվում է ջերմամեկուսիչ սենյակում, որը պարունակում է ջերմակլանող նյութ, ապա չափվում է սկզբնական և որոշակի ժամանակահատվածից հետո վերջնական ջերմաստիճանը, ինչպես նաև իմանալով դրա տեսակարար ջերմունակությունը. ջերմակլանող նյութը և դրա զանգվածը, հնարավոր է հաշվարկել մարմնի կողմից ցրված ջերմության քանակը ( Q) հայտնի բանաձևի համաձայն.

Q = c x m x  t , որտեղ

գ ջերմային կլանող նյութի հատուկ ջերմային հզորություն.

մ ջերմային կլանող նյութի զանգված;

 տ ջերմաստիճանի փոփոխություն.

Մեթոդի թերություններն են դրա բարդությունը, համեմատաբար երկար իրականացման ժամանակը և բնական պայմաններում օգտագործելու անկարողությունը, ներառյալ. իրական արտադրական պայմաններում։

Անուղղակի կալորիմետրիայի մեթոդներ.

Անուղղակի կալորիմետրիայի մեթոդները հիմնված են մարմնի էներգիայի ծախսերի անուղղակի գնահատման վրա: Անուղղակի կալորիմետրիայի մեթոդները ներառում են սննդի չափաբաժինների մեթոդը, ժամանակացույցի մեթոդը և ներշնչված և արտաշնչվող օդի գազերի վերլուծությունը:

Սննդի չափաբաժնի մեթոդհիմնված է այն դրույթի վրա, որ էներգետիկ նյութափոխանակությունը կարելի է գնահատել՝ իմանալով սպառված սննդամթերքի սննդանյութերի հարաբերակցությունը և դրանց էներգետիկ արժեքը: Այս մեթոդը շատ ոչ ճշգրիտ է, քանի որ հաշվի չի առնվում սննդանյութերի անհատական ​​մարսելիությունը, դրանց քայքայման աստիճանը մարմնում և, հետևաբար, դրանց էներգետիկ ազդեցությունը:

Ժամկետային-աղյուսակային մեթոդհիմնված է տվյալ ժամանակահատվածում մարդու գործունեության ժամանակացույցի վրա՝ որոշակի էներգիայի «գին» ունեցող որոշակի գործողությունների համամասնությունը որոշելու համար: Որոշ գործողությունների էներգիայի «գինը» գնահատվում է հատուկ աղյուսակների միջոցով, որոնք կազմված են մարդու գործունեության էներգետիկ նյութափոխանակության մեծ թվով ուսումնասիրությունների հիման վրա:

Ներշնչված և արտաշնչվող օդի գազերի վերլուծության մեթոդներ.

Կենդանիների և մարդկանց օրգանիզմում էներգիայի հիմնական մասը վերարտադրվում է թթվածնի մասնակցությամբ սննդանյութերի օքսիդացման ժամանակ (O. 2 վերջնական արտադրանքներին ածխաթթու գազ (CO 2) և ջուր (H 2 ՄԱՍԻՆ). Միաժամանակ որոշ սննդանյութերի օքսիդացման ժամանակ անհավասար քանակությամբ էներգիա է արձակվում՝ պայմանավորված դրանց անհավասար էներգիայի արժեքով։ Այսպիսով, իմանալով սպառվող թթվածնի և ածխաթթու գազի քանակի մասին, կարելի է գնահատել մարմնի էներգետիկ նյութափոխանակությունը: Էներգետիկ նյութափոխանակությունը գնահատելու համար՝ վերլուծելով արտաշնչված օդում գազերի կոնցենտրացիան, առաջին փուլում հաշվարկվում է շնչառական գործակիցը։ Շնչառական գործակիցը (RK) ածխաթթու գազի ծավալի հարաբերակցությունն է միաժամանակ կլանված թթվածնի ծավալին:

DK = V CO 2 / V O 2

Ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ DC-ն սովորաբար տատանվում է 0,7-ից 1,0: DC-ն իր առավելագույն արժեքը ստանում է ածխաջրերի օքսիդացման ժամանակ.

C 6 H 12 O 6 + 6O 2 = 6CO 2 + 6H 2 0 + Q

Քանի որ ցանկացած գազի մոլեկուլի գրամի ծավալը նույնն է, DC-ն այս դեպքում հավասար է.

DK = 6СО 2 / 6О 2 = 1.0

Ճարպերի DC-ն 0,7 է; Սպիտակուցների DC-ն մոտ 0,8 է; Խառը սննդի DC-ն 0,85 է։

Որոշակի շնչառական գործակիցը համապատասխանում է թթվածնի որոշակի կալորիականությանը (CEO 2). KEO 2 համապատասխան հանգստի կենտրոնի համար հայտնաբերվում են հատուկ սեղանների միջոցով:

Կալորիականությամբ թթվածնի համարժեքը 1,0 լիտր թթվածնի մեջ սննդանյութերի օքսիդացման ժամանակ թողարկված էներգիայի քանակն է: Իմանալով KEO2-ը և սպառված թթվածնի ծավալը, կարող եք հեշտությամբ հաշվարկել տվյալ պայմաններում թողարկված էներգիայի ընդհանուր քանակը

A = KEO 2 x V O 2 / 1000

Այս մեթոդը բավականին պարզ է, հուսալի և, հետևաբար, լայնորեն կիրառվում է բժշկության մեջ՝ գնահատելու մարդու էներգետիկ նյութափոխանակությունը։

5. Ռացիոնալ սնուցման հայեցակարգը. Սննդի չափաբաժինների պատրաստման կանոններ.

Հավասարակշռված սնուցում տերմինը բառացիորեն նշանակում է խելացի սնունդ: Քանի որ սննդային գործոնը մեծապես որոշում է անհատի առողջության մակարդակը, այսօրվա դասախոսության ընթացքում կանդրադառնանք մարդու ռացիոնալ սնուցման որոշ սկզբունքների:

Առաջին սկզբունքը էներգիայի համարժեքության ռացիոնալ սնուցման սկզբունքը.

Այս սկզբունքի համաձայն՝ սպառված սննդի մեջ ներառված սննդանյութերի էներգետիկ արժեքը պետք է համապատասխանի օրգանիզմի համախառն էներգիայի ծախսին։ Արտադրական գործունեության հետ կապված մարմնի համախառն էներգիայի ծախսերի ավելացմամբ (աշխատանքային շահույթի ավելացում), ստացված սննդի էներգիայի արժեքը պետք է անպայմանորեն բարձրանա:

Երկրորդ սկզբունք ռացիոնալ սնուցում սննդի ընդունման մեջ ներառված սննդանյութերի օպտիմալ հավասարակշռության սկզբունքը: Այսօր սննդային ֆիզիոլոգիայի ռուսական դպրոցում ընդհանուր առմամբ ընդունված է, որ սննդից ստացված սպիտակուցների, ճարպերի և ածխաջրերի օպտիմալ հարաբերակցությունը 1: 1: 4 հարաբերակցությունն է: Այս հարաբերակցությունը ցույց է տալիս, որ քանակական առումով սպիտակուցները գտնվում են ռացիոնալ վիճակում: Դիետան պետք է լինի 1 մաս, ճարպերը՝ 1 մաս, իսկ ածխաջրերը՝ 4 մաս։

Երրորդ սկզբունք ռացիոնալ սնուցումը նշում է, որ կենսաբանական առումով օգտագործվող սնունդը պետք է լինի ամբողջական, այսինքն. Հիմնական ամինաթթուները, հագեցած և չհագեցած ճարպաթթուները, վիտամինները, սննդային մանրաթելերը և բոլոր անհրաժեշտ հանքային աղերը պետք է ամբողջությամբ ապահովված լինեն սննդով: Գործնական առումով այս հարցը լուծվում է հետևյալ կերպ՝ սպիտակուցները պետք է լինեն ոչ միայն կենդանական, այլ նաև բուսական ծագման (55%-ը պետք է լինի կենդանական, 45%-ը՝ բուսական ծագման): Բուսական ծագման սպիտակուցներ կան հատիկաընդեղենի պտուղներում։ Անհրաժեշտ է, որ սննդակարգում առկա ճարպերի 60%-ը ստացվի բուսական ճարպերից (արևածաղկի, ձիթապտղի և այլ բուսական յուղեր), իսկ 40%-ը՝ կենդանական ճարպերից։ Այս պահանջը պայմանավորված է նրանով, որ բուսական ճարպերը պարունակում են չհագեցած ճարպաթթուներ։ Դիետան վիտամիններով և հանքային աղերով ապահովելու համար անհրաժեշտ է ներառել բավարար քանակությամբ հում մրգեր և բանջարեղեն։

Չորրորդ սկզբունքռացիոնալ սնուցումը պահանջում է սննդի օպտիմալ հաճախականություն և օրվա ընթացքում սպառված սննդի ծավալի օպտիմալ բաշխում: Ամենաօպտիմալը համարվում է օրական չորս սնունդ՝ ներառյալ նախաճաշը, ճաշը, ցերեկային խորտիկը և ընթրիքը: Ընդ որում, սննդի ընդհանուր ծավալի 20-25%-ը պետք է սպառվի նախաճաշի ժամանակ՝ ելնելով դրա կալորիականությունից, 40-45%-ը՝ ճաշի ժամանակ, 5-10%-ը՝ կեսօրվա խորտիկի ժամանակ, 15-20%-ը՝ ընթրիքի ժամանակ։

Հինգերորդ սկզբունք ռացիոնալ սնուցումը պահանջում է հաշվի առնել բնակչության ազգային, մշակութային և կրոնական ավանդույթները, որոնց համար ռացիոնալ սնուցման ոլորտի մասնագետը մշակում է սննդակարգ։

Նյութափոխանակություն և էներգիա, կամ նյութափոխանակություն, - նյութերի և էներգիայի քիմիական և ֆիզիկական փոխակերպումների ամբողջություն, որոնք տեղի են ունենում կենդանի օրգանիզմում և ապահովում նրա կենսագործունեությունը. Նյութի և էներգիայի նյութափոխանակությունը կազմում է մեկ ամբողջություն և ենթակա է նյութի և էներգիայի պահպանման օրենքի:

Նյութափոխանակությունը բաղկացած է ձուլման և դիսիմիլացիայի գործընթացներից։ Ասիմիլացիա (անաբոլիզմ)- օրգանիզմի կողմից նյութերի կլանման գործընթացը, որը սպառում է էներգիա: Դիսիմիլացիա (կատաբոլիզմ)- բարդ օրգանական միացությունների տարրալուծման գործընթացը, որը տեղի է ունենում էներգիայի արտանետմամբ:

Մարդու մարմնի էներգիայի միակ աղբյուրը սննդի հետ մատակարարվող օրգանական նյութերի օքսիդացումն է։ Երբ սննդամթերքը տրոհվում է իրենց վերջնական տարրերի` ածխածնի երկօքսիդի և ջրի մեջ, էներգիա է անջատվում, որի մի մասն անցնում է մկանների մեխանիկական աշխատանքին, մյուս մասն օգտագործվում է ավելի բարդ միացությունների սինթեզի համար կամ կուտակվում է հատուկ բարձր էներգիայի մեջ: միացություններ.

Մակրոէերգիկ միացություններնյութեր են, որոնց քայքայումն ուղեկցվում է մեծ քանակությամբ էներգիայի արտազատմամբ։ Մարդու մարմնում բարձր էներգիայի միացությունների դերը կատարում են ադենոզին տրիֆոսֆորական թթուն (ATP) և կրեատին ֆոսֆատը (CP):

ՍՊԵՏՈՒՏԻՆՆԵՐԻ ՄԵԹԱԲՈԼԻԶՄ.

Սպիտակուցներ(սպիտակուցները) բարձր մոլեկուլային միացություններ են, որոնք կառուցված են ամինաթթուներից: Գործառույթները:

Կառուցվածքային կամ պլաստիկ ֆունկցիա այն է, որ սպիտակուցները բոլոր բջիջների և միջբջջային կառուցվածքների հիմնական բաղադրիչն են: Կատալիզատոր կամ ֆերմենտային Սպիտակուցների ֆունկցիան օրգանիզմում կենսաքիմիական ռեակցիաներն արագացնելու նրանց հատկությունն է։

Պաշտպանիչ գործառույթ սպիտակուցներն արտահայտվում են իմունային մարմինների (հակամարմինների) ձևավորմամբ, երբ օրգանիզմ է մտնում օտար սպիտակուցը (օրինակ՝ բակտերիաները): Բացի այդ, սպիտակուցները կապում են օրգանիզմ ներթափանցող տոքսիններն ու թույները, ապահովում են արյան մակարդումը և դադարեցնում արյունահոսությունը վերքերի դեպքում։

Տրանսպորտային գործառույթ ներառում է բազմաթիվ նյութերի փոխանցում: Սպիտակուցների ամենակարևոր գործառույթը փոխանցումն է ժառանգական հատկություններ , որոնցում առաջատար դեր են խաղում նուկլեոպրոտեինները։ Գոյություն ունեն նուկլեինաթթուների երկու հիմնական տեսակ՝ ռիբոնուկլեինաթթուներ (ՌՆԹ) և դեզօքսիռիբոնուկլեինաթթուներ (ԴՆԹ):

Կարգավորող գործառույթ սպիտակուցներն ուղղված են օրգանիզմում կենսաբանական հաստատունների պահպանմանը:

Էներգետիկ դեր Սպիտակուցները պատասխանատու են կենդանիների և մարդկանց օրգանիզմում բոլոր կենսագործունեության համար էներգիա ապահովելու համար: Երբ 1 գ սպիտակուցը օքսիդանում է, միջինում էներգիա է արտազատվում հավասար 16,7 կՋ (4,0 կկալ):

Սպիտակուցի պահանջ.Օրգանիզմը մշտապես քայքայվում և սինթեզում է սպիտակուցները։ Սպիտակուցների նոր սինթեզի միակ աղբյուրը սննդային սպիտակուցներն են։ Մարսողական տրակտում սպիտակուցները ֆերմենտների միջոցով քայքայվում են ամինաթթուների և ներծծվում բարակ աղիքներում: Ամինաթթուներից և պարզ պեպտիդներից բջիջները սինթեզում են իրենց սեփական սպիտակուցը, որը բնորոշ է միայն տվյալ օրգանիզմին։ Սպիտակուցները չեն կարող փոխարինվել այլ սննդանյութերով, քանի որ դրանց սինթեզը մարմնում հնարավոր է միայն ամինաթթուներից: Միևնույն ժամանակ, սպիտակուցը կարող է փոխարինել ճարպերին և ածխաջրերին, այսինքն՝ օգտագործվել այդ միացությունների սինթեզի համար։

Սպիտակուցների կենսաբանական արժեքը.Որոշ ամինաթթուներ չեն կարող սինթեզվել մարդու օրգանիզմում, և դրանք պետք է պատրաստի սննդով մատակարարվեն։ Այս ամինաթթուները սովորաբար կոչվում են անփոխարինելի, կամ կենսականորեն անհրաժեշտ։ Դրանք ներառում են. Սննդի մեջ եթերային թթուների պակասը հանգեցնում է մարմնում սպիտակուցային նյութափոխանակության խանգարման։ Ոչ էական ամինաթթուները հիմնականում սինթեզվում են մարմնում։

Բոլոր անհրաժեշտ ամինաթթուները պարունակող սպիտակուցները կոչվում են կենսաբանորեն ամբողջական. Սպիտակուցների ամենաբարձր կենսաբանական արժեքը կաթն է, ձուն, ձուկը և միսը։ Կենսաբանական անբավարարություն ունեցող սպիտակուցներն այն սպիտակուցներն են, որոնց պակասում է առնվազն մեկ ամինաթթու, որը չի կարող սինթեզվել մարմնում: Անավարտ սպիտակուցներ են եգիպտացորենի, ցորենի և գարու սպիտակուցները:

Ազոտի հավասարակշռություն.Ազոտի մնացորդը մարդու սննդի մեջ պարունակվող ազոտի քանակի և արտազատվող նյութերի մակարդակի տարբերությունն է:

Ազոտի հավասարակշռություն- պայման, երբ արտազատվող ազոտի քանակը հավասար է օրգանիզմ մուտքագրված քանակին. Առողջ մեծահասակի մոտ նկատվում է ազոտի հավասարակշռություն:

Դրական ազոտի հավասարակշռություն- պայման, երբ մարմնի սեկրեցներում ազոտի քանակը զգալիորեն պակաս է սննդի մեջ դրա պարունակությունից, այսինքն՝ նկատվում է ազոտի պահպանում մարմնում։ Ազոտի դրական հաշվեկշիռը նկատվում է երեխաների մոտ աճի աճի պատճառով, հղիության ընթացքում կանանց մոտ, ինտենսիվ սպորտային մարզումների ժամանակ, ինչը հանգեցնում է մկանային հյուսվածքի ավելացման, զանգվածային վերքերի ապաքինման կամ լուրջ հիվանդությունների վերականգնման ժամանակ:

Ազոտի անբավարարություն(ազոտի բացասական հաշվեկշիռը) նկատվում է, երբ արձակված ազոտի քանակն ավելի մեծ է, քան դրա պարունակությունը օրգանիզմ մտնող սննդի մեջ։ Բացասական ազոտհավասարակշռությունը նկատվում է սպիտակուցային սովի, տենդային վիճակների և սպիտակուցային նյութափոխանակության նեյրոէնդոկրին կարգավորման խանգարումների ժամանակ։

Սպիտակուցի քայքայումը և միզանյութի սինթեզը: Սպիտակուցների քայքայման ամենակարևոր ազոտային արտադրանքները, որոնք արտազատվում են մեզի և քրտինքով, միզանյութն է, միզաթթուն և ամոնիակը:

ՃԱՐՊ ՄԵԹԱԲՈԼԻԶՄ.

Ճարպերը բաժանված են վրա պարզ լիպիդներ(չեզոք ճարպեր, մոմեր), բարդ լիպիդներ(ֆոսֆոլիպիդներ,գլիկոլիպիդներ, սուլֆոլիպիդներ) և ստերոիդներ(խոլեստերին ևև այլն): Մարդու մարմնի լիպիդների հիմնական մասը ներկայացված է չեզոք ճարպերով: Չեզոք ճարպեր Մարդու սնունդը էներգիայի կարևոր աղբյուր է։ Երբ 1 գ ճարպը օքսիդանում է, ազատվում է 37,7 կՋ (9,0 կկալ) էներգիա։

Չեզոք ճարպի չափահաս մարդու օրական պահանջը 70-80 գ է, 3-10 տարեկան երեխաների համար՝ 26-30 գ։

Էներգետիկ չեզոք ճարպերը կարելի է փոխարինել ածխաջրերով։ Այնուամենայնիվ, կան չհագեցած ճարպաթթուներ՝ լինոլային, լինոլենիկ և արախիդոնիկ, որոնք պարտադիր պետք է պարունակվեն մարդու սննդակարգում, դրանք կոչվում են. Ոչ փոխարինելի համարձակ թթուներ.

Չեզոք ճարպերը, որոնք կազմում են սնունդը և մարդու հյուսվածքները, ներկայացված են հիմնականում ճարպաթթուներ պարունակող տրիգլիցերիդներով՝ պալմիտիկ,ստեարիկ, օլեին, լինոլիկ և լինոլենիկ:

Լյարդը կարևոր դեր է խաղում ճարպային նյութափոխանակության մեջ։ Լյարդը հիմնական օրգանն է, որտեղ առաջանում է կետոնային մարմինների (բետա-հիդրօքսիբուտիրաթթու, ացետոքացախաթթու, ացետոն) ձևավորում։ Կետոնային մարմիններն օգտագործվում են որպես էներգիայի աղբյուր։

Ֆոսֆո- և գլիկոլիպիդները հայտնաբերված են բոլոր բջիջներում, բայց հիմնականում նյարդային բջիջներում: Լյարդը գործնականում միակ օրգանն է, որը պահպանում է արյան մեջ ֆոսֆոլիպիդների մակարդակը։ Խոլեստերինը և այլ ստերոիդները կարելի է ստանալ սննդից կամ սինթեզվել մարմնում։ Խոլեստերինի սինթեզի հիմնական վայրը լյարդն է։

Ճարպային հյուսվածքում չեզոք ճարպը կուտակվում է տրիգլիցերիդների տեսքով։

Ածխաջրերից ճարպերի ձևավորում. Սննդից ածխաջրերի չափից ավելի ընդունումը հանգեցնում է օրգանիզմում ճարպերի կուտակմանը։ Սովորաբար մարդկանց մոտ սննդի մեջ պարունակվող ածխաջրերի 25-30%-ը վերածվում է ճարպերի։

Սպիտակուցներից ճարպերի ձևավորում. Սպիտակուցները պլաստիկ նյութեր են: Միայն ծայրահեղ դեպքերում են սպիտակուցներն օգտագործվում էներգետիկ նպատակներով: Սպիտակուցի վերածումը ճարպաթթուների, ամենայն հավանականությամբ, տեղի է ունենում ածխաջրերի ձևավորման միջոցով:

ԱԾխաջրածին նյութափոխանակությունը.

Ածխաջրերի կենսաբանական դերը մարդու օրգանիզմի համար որոշվում է հիմնականում նրանց էներգետիկ ֆունկցիայով: 1 գ ածխաջրերի էներգիայի արժեքը 16,7 կՋ է (4,0 կկալ):Ածխաջրերը էներգիայի ուղղակի աղբյուր են մարմնի բոլոր բջիջների համար և կատարում են պլաստիկ և օժանդակ գործառույթներ:

Մեծահասակների օրական ածխաջրերի պահանջը մոտավորապես մոտավորապես է 0,5 կգ. Դրանց հիմնական մասը (մոտ 70%) հյուսվածքներում օքսիդացված է ջրի և ածխածնի երկօքսիդի։ Սննդային գլյուկոզայի մոտ 25-28%-ը վերածվում է ճարպի և դրա միայն 2-5%-ն է սինթեզվում գլիկոգենի՝ օրգանիզմի պահուստային ածխաջրերի:

Ածխաջրերի միակ ձևը, որը կարող է կլանվել, մոնոսաքարիդներն են: Դրանք ներծծվում են հիմնականում բարակ աղիքներում և արյան միջոցով տեղափոխվում լյարդ և հյուսվածքներ։ Գլիկոգենը սինթեզվում է լյարդի գլյուկոզայից։ Այս գործընթացը կոչվում է գլիկոգենեզ. Գլիկոգենը կարող է տրոհվել գլյուկոզայի: Այս երեւույթը կոչվում է գլիկոգենոլիզ. Լյարդում ածխաջրերի նոր ձևավորումը հնարավոր է դրանց քայքայման արտադրանքներից (պիրուվիկ կամ կաթնաթթու), ինչպես նաև ճարպերի և սպիտակուցների քայքայման արտադրանքներից (կետո թթուներ), որը նշանակված է որպես. գլիկոնեոգենեզ. Գլիկոգենեզը, գլիկոգենոլիզը և գլիկոնեոգենեզը սերտորեն փոխկապակցված գործընթացներ են, որոնք տեղի են ունենում լյարդում, որոնք ապահովում են արյան շաքարի օպտիմալ մակարդակը:

Մկանների մեջ, ճիշտ այնպես, ինչպեսԼյարդում գլիկոգենը սինթեզվում է։ Գլիկոգենի քայքայումը մկանների կծկման էներգիայի աղբյուրներից մեկն է։ Երբ մկանային գլիկոգենը քայքայվում է, գործընթացն անցնում է պիրուվիկ և կաթնաթթուների ձևավորմանը: Այս գործընթացը կոչվում է գլիկոլիզ. Հանգստի փուլում գլիկոգենի վերասինթեզը տեղի է ունենում մկանային հյուսվածքի կաթնաթթվից:

Ուղեղպարունակում է ածխաջրերի փոքր պաշարներ և պահանջում է գլյուկոզայի մշտական ​​մատակարարում: Ուղեղի հյուսվածքում գլյուկոզան հիմնականում օքսիդացված է, և դրա մի փոքր մասը վերածվում է կաթնաթթվի: Ուղեղի էներգիայի ծախսը ծածկվում է բացառապես ածխաջրերով։ Ուղեղին գլյուկոզայի մատակարարման նվազումը ուղեկցվում է նյարդային հյուսվածքի նյութափոխանակության գործընթացների փոփոխություններով և ուղեղի ֆունկցիայի խանգարմամբ:

Սպիտակուցներից և ճարպերից ածխաջրերի ձևավորում (գլիկոնեոգենեզ):Ամինաթթուների փոխակերպման արդյունքում ճարպաթթուների օքսիդացման ժամանակ առաջանում է ացետիլ կոֆերմենտ, որը կարող է վերածվել գլյուկոզայի նախադրյալի պիրուվիթթվի; Սա ածխաջրերի կենսասինթեզի ամենակարեւոր ընդհանուր ճանապարհն է:

Կա սերտ ֆիզիոլոգիական հարաբերություններ էներգիայի երկու հիմնական աղբյուրների՝ ածխաջրերի և ճարպերի միջև։ Արյան գլյուկոզայի ավելացումը մեծացնում է տրիգլիցերիդների կենսասինթեզը և նվազեցնում ճարպերի քայքայումը ճարպային հյուսվածքում: Ավելի քիչ ազատ ճարպաթթուներ են մտնում արյան մեջ: Հիպոգլիկեմիայի առաջացման դեպքում տրիգլիցերիդների սինթեզի գործընթացը արգելակվում է, ճարպերի քայքայումն արագանում է, իսկ ազատ ճարպաթթուները մեծ քանակությամբ մտնում են արյուն։

ՋՈՒՐ-ԱՂ ՓՈԽԱՆԱԿՈՒՄ.

Օրգանիզմում տեղի ունեցող բոլոր քիմիական և ֆիզիկաքիմիական գործընթացներն իրականացվում են ջրային միջավայրում։ Ջուրն օրգանիզմում կատարում է հետևյալ կարևոր գործառույթները. գործառույթները 1) ծառայում է որպես սննդի և նյութափոխանակության լուծիչ. 2) տեղափոխում է դրանում լուծված նյութեր. 3) նվազեցնում է շփումը մարդու մարմնի շփման մակերեսների միջև. 4) մասնակցում է մարմնի ջերմաստիճանի կարգավորմանը՝ շնորհիվ բարձր ջերմահաղորդականության և գոլորշիացման բարձր ջերմության.

Հասուն մարդու օրգանիզմում ջրի ընդհանուր պարունակությունը կազմում է 50 —60% իր զանգվածից, այսինքն՝ հասնում է 40—45 լ.

Ընդունված է ջուրը բաժանել ներբջջային, ներբջջային (72%) և արտաբջջային, արտաբջջային (28%)։ Արտաբջջային ջուրը գտնվում է անոթային հունի ներսում (որպես արյան, ավշի, ողնուղեղային հեղուկի մաս) և միջբջջային տարածությունում։

Ջուրն օրգանիզմ է մտնում մարսողական տրակտով հեղուկի կամ ջրի տեսքով, որը պարունակվում է խիտ վիճակումսննդամթերք. Ջրի մի մասը ձևավորվում է հենց մարմնում՝ նյութափոխանակության գործընթացի ժամանակ։

Երբ օրգանիզմում ջրի ավելցուկ կա, կա ընդհանուր գերհիդրացիա(ջրային թունավորում), ջրի պակասի դեպքում խանգարվում է նյութափոխանակությունը։ Ջրի 10%-ի կորուստը հանգեցնում է վիճակի ջրազրկում(ջրազրկում), մահը տեղի է ունենում, երբ ջրի 20%-ը կորչում է:

Ջրի հետ օրգանիզմ են մտնում նաև հանքանյութերը (աղերը)։ Մոտ 4% Սննդի չոր զանգվածը պետք է բաղկացած լինի հանքային միացություններից։

Էլեկտրոլիտների կարևոր գործառույթը նրանց մասնակցությունն է ֆերմենտային ռեակցիաներին:

Նատրիումապահովում է արտաբջջային հեղուկի օսմոտիկ ճնշման կայունությունը, մասնակցում է բիոէլեկտրական թաղանթային պոտենցիալի ստեղծմանը, թթու-բազային վիճակի կարգավորմանը։

Կալիումապահովում է ներբջջային հեղուկի օսմոտիկ ճնշումը, խթանում է ացետիլխոլինի առաջացումը։ Կալիումի իոնների պակասը խանգարում է մարմնում անաբոլիկ գործընթացներին:

ՔլորԱյն նաև արտաբջջային հեղուկի ամենակարևոր անիոնն է՝ ապահովելով մշտական ​​օսմոտիկ ճնշում։

Կալցիում և ֆոսֆորհայտնաբերվում են հիմնականում ոսկրային հյուսվածքում (ավելի քան 90%)։ Պլազմայում և արյան մեջ կալցիումի պարունակությունը կենսաբանական հաստատուններից մեկն է, քանի որ այս իոնի մակարդակի նույնիսկ աննշան փոփոխությունները կարող են հանգեցնել մարմնի համար ծանր հետևանքների: Արյան մեջ կալցիումի մակարդակի նվազումը առաջացնում է մկանների ակամա կծկումներ, ջղաձգումներ, իսկ մահը տեղի է ունենում շնչառության կանգի պատճառով։ Արյան մեջ կալցիումի պարունակության բարձրացումն ուղեկցվում է նյարդային և մկանային հյուսվածքի գրգռվածության նվազմամբ, պարեզի, կաթվածի և երիկամների քարերի առաջացմամբ։ Կալցիումն անհրաժեշտ է ոսկորների կառուցման համար, ուստի այն պետք է օրգանիզմին մատակարարվի բավարար քանակությամբ սննդի միջոցով։

Ֆոսֆորմասնակցում է բազմաթիվ նյութերի նյութափոխանակությանը, քանի որ այն բարձր էներգիայի միացությունների մաս է կազմում (օրինակ՝ ATP): Մեծ նշանակություն ունի ոսկորներում ֆոսֆորի նստվածքը։

ԵրկաթՀեմոգլոբինի և միոգլոբինի մի մասն է, որոնք պատասխանատու են հյուսվածքների շնչառության համար, ինչպես նաև ռեդոքս ռեակցիաներում ներգրավված ֆերմենտների համար: Երկաթի անբավարար ընդունումը օրգանիզմ խաթարում է հեմոգլոբինի սինթեզը։ Հեմոգլոբինի սինթեզի նվազումը հանգեցնում է անեմիայի (սակավարյունության): Մեծահասակների օրական երկաթի պահանջարկը կազմում է 10-30 մկգ.

ՅոդՊարունակում է օրգանիզմում փոքր քանակությամբ։ Սակայն դրա նշանակությունը մեծ է։ Դա պայմանավորված է նրանով, որ յոդը վահանաձև գեղձի հորմոնների մի մասն է, որոնք ընդգծված ազդեցություն ունեն նյութափոխանակության բոլոր գործընթացների, աճի վրա:և օրգանիզմի զարգացումը։

Կրթություն և էներգիայի սպառում.

Օրգանական նյութերի քայքայման ժամանակ արձակված էներգիան կուտակվում է ATP-ի տեսքով, որի քանակությունը մարմնի հյուսվածքներում պահպանվում է բարձր մակարդակի վրա։ ATP-ն հայտնաբերված է մարմնի յուրաքանչյուր բջիջում: Ամենամեծ քանակությունը հայտնաբերված է կմախքի մկաններում՝ 0,2-0,5%: Բջջի ցանկացած ակտիվություն միշտ ճիշտ ժամանակին համընկնում է ATP-ի քայքայման հետ:

ATP-ի ոչնչացված մոլեկուլները պետք է վերականգնվեն։ Դա տեղի է ունենում էներգիայի շնորհիվ, որն ազատվում է ածխաջրերի և այլ նյութերի քայքայման ժամանակ:

Մարմնի ծախսած էներգիայի քանակի մասին կարելի է դատել այն ջերմության քանակով, որը նա տալիս է արտաքին միջավայրին։

Էներգիայի ծախսերի չափման մեթոդներ (ուղղակի և անուղղակի կալորիմետրիա):

Շնչառական գործակից.

Ուղղակի կալորիմետրիահիմնված է մարմնի կյանքի ընթացքում արտանետվող ջերմության ուղղակի որոշման վրա։ Մարդուն տեղադրում են հատուկ կալորիմետրիկ խցիկում, որտեղ հաշվի է առնվում մարդու մարմնի կողմից արտանետվող ջերմության ողջ քանակությունը։ Մարմնի կողմից առաջացած ջերմությունը կլանվում է ջրի միջոցով, որը հոսում է խցիկի պատերի միջև դրված խողովակների համակարգով: Մեթոդը շատ ծանր է և կարող է կիրառվել հատուկ գիտական ​​հաստատություններում։Արդյունքում դրանք լայնորեն կիրառվում են գործնական բժշկության մեջ։ անուղղակի մեթոդ կալորիմետրիա.Այս մեթոդի էությունն այն է, որ սկզբում որոշվում է թոքային օդափոխության ծավալը, իսկ հետո ներծծվող թթվածնի և արձակված ածխաթթու գազի քանակը։ արձակված ածխաթթու գազի ծավալի հարաբերակցությունը կլանված թթվածնի ծավալին կոչվում է շնչառական գործակից . Շնչառական գործակիցի արժեքը կարող է օգտագործվել օրգանիզմում օքսիդացված նյութերի բնույթի մասին դատելու համար:

Օքսիդացման ժամանակ ածխաջրերի շնչառական գործակիցը 1 էորովհետեւ 1 մոլեկուլի ամբողջական օքսիդացման համարգլյուկոզա Ածխածնի երկօքսիդին և ջրին հասնելու համար պահանջվում է թթվածնի 6 մոլեկուլ, իսկ ածխաթթու գազի 6 մոլեկուլ ազատվում է.

С 6 Н12О 6 +60 2 =6С0 2 +6Н 2 0

Սպիտակուցների օքսիդացման համար շնչառական գործակիցը 0,8 է, ճարպերի օքսիդացման համար՝ 0,7։

Էներգիայի սպառման որոշում գազի փոխանակման միջոցով.Քանակ1 լիտր թթվածնի սպառման ժամանակ մարմնում արտազատվող ջերմություն. թթվածնի կալորիական համարժեքը - կախված է նրանից, թե ինչ նյութեր են օգտագործվում թթվածին օքսիդացնելու համար: Կալորիականության համարժեքթթվածին ածխաջրերի օքսիդացման ժամանակ հավասար է 21,13 կՋ (5,05 կկալ), սպիտակուցներ— 20,1 կՋ (4,8 կկալ), ճարպ՝ 19,62 կՋ (4,686 կկալ):

Էներգիայի սպառում մարդկանց մոտ որոշվում է հետևյալ կերպ. Մարդը 5 րոպե շնչում է բերանի մեջ դրված բերանի միջոցով։ Ռետինե գործվածքից պատրաստված պայուսակի հետ կապված բերանն ​​ունի փականներ Նրանք դասավորված են այսպես Ինչ մարդը ազատ է շնչում մթնոլորտային օդը և օդը արտաշնչում է պարկի մեջ: Օգտագործելով գազ ժամեր չափել արտաշնչված շնչառության ծավալը օդ. Գազի անալիզատորի ընթերցումները որոշում են մարդու կողմից շնչած և արտաշնչվող օդում թթվածնի և ածխաթթու գազի տոկոսը: Այնուհետև հաշվարկվում է կլանված թթվածնի և արտազատվող ածխաթթու գազի քանակը, ինչպես նաև շնչառական գործակիցը: Համապատասխան աղյուսակի միջոցով որոշվում է թթվածնի կալորիականությունը՝ ելնելով շնչառական գործակիցից և որոշվում է էներգիայի սպառումը։

Բազալային նյութափոխանակությունը և դրա նշանակությունը.

BX- էներգիայի նվազագույն քանակությունը, որն անհրաժեշտ է լիարժեք հանգստի վիճակում մարմնի բնականոն գործունեությունը պահպանելու համար, բացառելով բոլոր ներքին և արտաքին ազդեցությունները, որոնք կարող են բարձրացնել նյութափոխանակության գործընթացների մակարդակը: Հիմնական նյութափոխանակությունը որոշվում է առավոտյան դատարկ ստամոքսի վրա (վերջին կերակուրից 12-14 ժամ հետո), պառկած դիրքում, մկանների ամբողջական թուլացումով, ջերմաստիճանի հարմարավետության պայմաններում (18-20 ° C): Հիմնական նյութափոխանակությունն արտահայտվում է օրգանիզմի կողմից թողարկվող էներգիայի քանակով (կՋ/օր)։

Լիակատար ֆիզիկական և հոգեկան խաղաղության վիճակում մարմինը սպառում է էներգիա 1) անընդհատ տեղի ունեցող քիմիական գործընթացներին. 2) առանձին օրգանների (սիրտ, շնչառական մկաններ, արյունատար անոթներ, աղիքներ և այլն) կատարած մեխանիկական աշխատանքը. 3) գեղձային-սեկրետորային ապարատի մշտական ​​գործունեություն.

Հիմնական նյութափոխանակությունը կախված է տարիքից, հասակից, մարմնի քաշից և սեռից: Առավել ինտենսիվ բազալ նյութափոխանակությունը 1 կգ մարմնի քաշի վրա նկատվում է երեխաների մոտ: Քանի որ մարմնի քաշը մեծանում է, բազալ նյութափոխանակությունը մեծանում է: Առողջ մարդու մոտ բազալ նյութափոխանակության միջին մակարդակը մոտավորապես կազմում է 4,2 կՋ (1 կկալ) 1 ժամում 1 կգ քաշի համար մարմինը.

Հանգստի ժամանակ էներգիայի սպառման առումով մարմնի հյուսվածքները տարասեռ են: Ներքին օրգաններն ավելի ակտիվ են սպառում էներգիան, մկանային հյուսվածքը՝ ավելի քիչ ակտիվ։

Ճարպային հյուսվածքում բազալ նյութափոխանակության ինտենսիվությունը 3 անգամ ցածր է, քան մարմնի մնացած բջջային զանգվածում։ Նիհար մարդիկ մեկ կգ-ի համար ավելի շատ ջերմություն են արտադրումմարմնի քաշը, քան լիարժեք:

Կանայք ավելի ցածր բազալ նյութափոխանակություն ունեն, քան տղամարդիկ: Դա պայմանավորված է նրանով, որ կանայք ունեն ավելի քիչ զանգված և մարմնի մակերես: Ռուբների կանոնի համաձայն, բազալ նյութափոխանակությունը մոտավորապես համաչափ է մարմնի մակերեսին:

Նշվել են բազալային նյութափոխանակության արժեքի սեզոնային տատանումներ՝ այն աճել է գարնանը, իսկ ձմռանը նվազել։ Մկանային ակտիվությունն առաջացնում է նյութափոխանակության բարձրացում՝ կատարված աշխատանքի ծանրության համեմատ։

Բազալային նյութափոխանակության զգալի փոփոխությունները պայմանավորված են մարմնի օրգանների և համակարգերի աշխատանքի խանգարմամբ: Վահանաձև գեղձի ֆունկցիայի բարձրացման, մալարիայի, որովայնային տիֆի, տուբերկուլյոզով, ուղեկցվող ջերմությամբ, աճում է բազալ նյութափոխանակությունը:

Ֆիզիկական գործունեության ընթացքում էներգիայի ծախսերը.

Մկանային աշխատանքի ժամանակ օրգանիզմի էներգիայի ծախսը զգալիորեն ավելանում է։ Էներգիայի ծախսերի այս աճը կազմում է աշխատանքի ավելացում, որն ավելի մեծ է, որքան ավելի ինտենսիվ է աշխատանքը:

Քնի համեմատ էներգիայի ծախսն ավելանում է 3 անգամ դանդաղ քայլելիս, իսկ մրցումների ժամանակ կարճ տարածություններ վազելիս՝ ավելի քան 40 անգամ։

Կարճատև վարժությունների ժամանակ էներգիան սպառվում է ածխաջրերի օքսիդացման միջոցով։ Երկարատև մկանային վարժությունների ժամանակ մարմինը քայքայում է հիմնականում ճարպերը (բոլոր անհրաժեշտ էներգիայի 80%-ը): Մարզված մարզիկների մոտ մկանային կծկումների էներգիան ապահովվում է բացառապես ճարպերի օքսիդացումով։ Ֆիզիկական աշխատանքով զբաղվող մարդու համար էներգիայի ծախսերն ավելանում են աշխատանքի ինտենսիվությանը համամասնորեն։

ՍՆՆԴԻՐ.

Մարմնի էներգիայի ծախսերի համալրումը տեղի է ունենում սննդանյութերի միջոցով: Սնունդը պետք է պարունակի սպիտակուցներ, ածխաջրեր, ճարպեր, հանքային աղեր և վիտամիններ փոքր քանակությամբ և ճիշտ հարաբերակցությամբ։ Մարսելիությունսննդանյութերը կախված ենօրգանիզմի անհատական ​​հատկանիշների ու վիճակի, սննդի քանակի ու որակի, դրա տարբեր բաղադրիչների հարաբերակցության, պատրաստման եղանակի վրա։ Բուսական մթերքները ավելի քիչ են մարսվում, քան կենդանական մթերքները, քանի որ բուսական մթերքները պարունակում են ավելի շատ բջջանյութ:

Սպիտակուցային դիետան նպաստում է սննդանյութերի կլանմանը և մարսողությանը: Երբ սննդի մեջ գերակշռում են ածխաջրերը, սպիտակուցների և ճարպերի կլանումը նվազում է։ Բուսական մթերքները կենդանական ծագման մթերքներով փոխարինելը նպաստում է օրգանիզմում նյութափոխանակության գործընթացներին: Եթե ​​դուք տալիս եք մսից կամ կաթնամթերքի սպիտակուցներ՝ բուսականի փոխարեն, իսկ ցորենի հաց՝ տարեկանի հացի փոխարեն, ապա սննդամթերքի մարսելիությունը զգալիորեն մեծանում է։

Այսպիսով, մարդու ճիշտ սնուցումն ապահովելու համար անհրաժեշտ է հաշվի առնել օրգանիզմի կողմից մթերքների կլանման աստիճանը։ Բացի այդ, սնունդը պետք է անպայման պարունակի բոլոր էական (էական) սննդանյութերը՝ սպիտակուցներ և էական ամինաթթուներ, վիտամիններ,բարձր չհագեցած ճարպաթթուներ, հանքանյութեր և ջուր:

Սննդի հիմնական մասը (75-80%) բաղկացած է ածխաջրերից և ճարպերից։

Դիետա- անձին օրական անհրաժեշտ սննդամթերքի քանակն ու բաղադրությունը. Այն պետք է լրացնի օրգանիզմի ամենօրյա էներգիայի ծախսերը և ներառի բոլոր սննդանյութերը բավարար քանակությամբ:

Սննդի չափաբաժինները կազմելու համար անհրաժեշտ է իմանալ սննդամթերքի սպիտակուցների, ճարպերի և ածխաջրերի պարունակությունը և դրանց էներգետիկ արժեքը։ Ունենալով այս տվյալները՝ հնարավոր է գիտականորեն հիմնավորված դիետա ստեղծել տարբեր տարիքի, սեռի և զբաղմունքի մարդկանց համար։

Դիետան և դրա ֆիզիոլոգիական նշանակությունը. Պետք է պահպանել որոշակի սննդակարգ և ճիշտ կազմակերպել այն՝ սննդի մշտական ​​ժամեր, դրանց միջև համապատասխան ընդմիջումներ, օրվա սննդակարգի բաշխում օրվա ընթացքում։ Պետք է միշտ սնվել որոշակի ժամին՝ օրական առնվազն 3 անգամ՝ նախաճաշ, ճաշ և ընթրիք։ Նախաճաշի էներգետիկ արժեքը պետք է կազմի ընդհանուր սննդակարգի մոտ 30%-ը, ճաշինը՝ 40-50%-ը, իսկ ընթրիքինը՝ 20-25%-ը։ Խորհուրդ է տրվում ընթրել քնելուց 3 ժամ առաջ։

Ճիշտ սնունդը ապահովում է նորմալ ֆիզիկական զարգացում և մտավոր գործունեությունը, բարձրացնում է օրգանիզմի աշխատունակությունը, ռեակտիվությունը և դիմադրողականությունը շրջակա միջավայրի ազդեցություններին:

Պավլովի ուսմունքների համաձայն, պայմանավորված ռեֆլեքսների մասին, մարդու մարմինը հարմարվում է ուտելու որոշակի ժամանակին. Ճաշերի միջև ճիշտ ընդմիջումներն ապահովում են հագեցվածության զգացում այս ընթացքում:

Օրական երեք սնունդը հիմնականում ֆիզիոլոգիական է: Այնուամենայնիվ, նախընտրելի է օրական չորս սնունդը, ինչը մեծացնում է սննդանյութերի, մասնավորապես սպիտակուցների կլանումը, առանձին կերակուրների միջև ընկած ժամանակահատվածում սովի զգացում չկա և լավ ախորժակ է պահպանվում։ Այս դեպքում նախաճաշի էներգետիկ արժեքը կազմում է 20%, ճաշը` 35%, կեսօրվա խորտիկը` 15%, ընթրիքը` 25%:

Հավասարակշռված դիետա.Սնուցումը համարվում է ռացիոնալ, եթե սննդի կարիքը լիովին բավարարված է քանակական և որակական առումով, և փոխհատուցվում են էներգիայի բոլոր ծախսերը: Այն նպաստում է մարմնի պատշաճ աճին և զարգացմանը, մեծացնում է նրա դիմադրությունը արտաքին միջավայրի վնասակար ազդեցություններին, նպաստում է մարմնի ֆունկցիոնալ հնարավորությունների զարգացմանը և մեծացնում աշխատանքի ինտենսիվությունը: Ռացիոնալ սնուցումը ներառում է սննդի չափաբաժինների և դիետաների մշակում՝ կապված տարբեր բնակչության և կենսապայմանների հետ:

Ինչպես արդեն նշվեց, առողջ մարդու սնուցումը հիմնված է ամենօրյա սննդի չափաբաժինների վրա: Հիվանդի դիետան և սննդակարգը կոչվում է դիետա: Յուրաքանչյուրը դիետաունի սննդակարգի որոշակի բաղադրիչներ և բնութագրվում է հետևյալ հատկանիշներով. 1) էներգետիկ արժեք. 2) քիմիական կազմը. 3) ֆիզիկական հատկություններ (ծավալ, ջերմաստիճան, հետևողականություն). 4) հոսանքի ռեժիմ.

Նյութափոխանակության և էներգիայի կարգավորում։

Մարդկանց մոտ նկատվում են նյութափոխանակության և էներգիայի պայմանական ռեֆլեքսային փոփոխություններ նախասկզբում և նախաաշխատանքային վիճակում: Մարզիկները մինչև մրցումների մեկնարկը, իսկ աշխատողը աշխատանքից առաջ նկատվում է նյութափոխանակության և մարմնի ջերմաստիճանի բարձրացում, թթվածնի սպառման ավելացում և ածխաթթու գազի արտազատում: Կարող է առաջացնել նյութափոխանակության պայմանական ռեֆլեքսային փոփոխություններ,էներգիա և ջերմային գործընթացներմարդիկ ունեն բանավոր խթան.

Նյարդային ազդեցություն նյութափոխանակության և էներգիայի համակարգերգործընթացները մարմնում իրականացվում է մի քանի եղանակներով.

Նյարդային համակարգի անմիջական ազդեցությունը (հիպոթալամուսի, էֆերենտ նյարդերի միջոցով) հյուսվածքների և օրգանների վրա.

Նյարդային համակարգի անուղղակի ազդեցությունը միջոցովհիպոֆիզի գեղձ (սոմատոտրոպին);

Անուղղակինյարդային համակարգի ազդեցությունը արևադարձի միջոցովհորմոններ հիպոֆիզի գեղձ և ներքին ծայրամասային գեղձերսեկրեցիա;

Ուղիղ ազդեցություն նյարդային համակարգ (հիպոթալամուս) էնդոկրին գեղձերի գործունեության և դրանց միջոցով հյուսվածքներում և օրգաններում նյութափոխանակության գործընթացների վրա:

Կենտրոնական նյարդային համակարգի հիմնական բաժինը, որը կարգավորում է նյութափոխանակության և էներգիայի բոլոր տեսակի պրոցեսները հիպոթալամուս.Զգալի ազդեցություն է ունենում նյութափոխանակության գործընթացների և ջերմության առաջացման վրա ներքին խցուկներսեկրեցիա. Վերերիկամային կեղևի և վահանաձև գեղձի հորմոնները մեծ քանակությամբ մեծացնում են կատաբոլիզմը, այսինքն՝ սպիտակուցների քայքայումը։

Մարմինը հստակորեն ցույց է տալիս նյարդային և էնդոկրին համակարգերի սերտ փոխկապակցված ազդեցությունը նյութափոխանակության և էներգիայի գործընթացների վրա: Այսպիսով, սիմպաթիկ նյարդային համակարգի գրգռումը ոչ միայն անմիջականորեն խթանող ազդեցություն է ունենում նյութափոխանակության գործընթացների վրա, այլև մեծացնում է վահանաձև գեղձի և ադրենալ հորմոնների (թիրոքսին և ադրենալին) սեկրեցումը: Դրա շնորհիվ նյութափոխանակությունն ու էներգիան ավելի են ուժեղանում։ Բացի այդ, այդ հորմոններն իրենք բարձրացնում են սիմպաթիկ նյարդային համակարգի տոնուսը։ Նյութափոխանակության զգալի փոփոխություններԵվ ջերմափոխանակությունը տեղի է ունենում, երբ մարմնում առկա է էնդոկրին գեղձի հորմոնների անբավարարություն: Օրինակ, թիրոքսինի պակասը հանգեցնում է բազալ նյութափոխանակության նվազմանը։ Դա պայմանավորված է հյուսվածքների կողմից թթվածնի սպառման նվազմամբ և ջերմության առաջացման նվազմամբ: Արդյունքում մարմնի ջերմաստիճանը նվազում է։

Էնդոկրին գեղձերի հորմոնները մասնակցում են նյութափոխանակության կարգավորմանըԵվ էներգիա, փոխելով բջջային թաղանթների թափանցելիությունը (ինսուլին), ակտիվացնելով օրգանիզմի ֆերմենտային համակարգերը (ադրենալին, գլյուկագոն և այլն) ևազդելով դրանց կենսասինթեզի վրա (գլյուկոկորտիկոիդներ).

Այսպիսով, նյութափոխանակության և էներգիայի կարգավորումն իրականացվում է նյարդային և էնդոկրին համակարգերի կողմից, որոնք ապահովում են մարմնի հարմարվողականությունը շրջակա միջավայրի փոփոխվող պայմաններին:

Նյութափոխանակությունը մարմնում. Պլաստիկ RF էներգիայի դերը

սննդանյութեր

Օրգանիզմի և շրջակա միջավայրի միջև նյութերի և էներգիայի մշտական ​​փոխանակումը նրա գոյության անհրաժեշտ պայմանն է և արտացոլում է դրանք

միասնություն։ Այս փոխանակման էությունն այն է, որ օրգանիզմ մտնող սնուցիչները մարսողական փոխակերպումներից հետո օգտագործվում են որպես պլաստիկ նյութ։ Այս դեպքում առաջացած էներգիան լրացնում է օրգանիզմի էներգիայի ծախսերը։ Արյան մեջ ներծծվող պարզ միացություններից բարդ մարմնին հատուկ նյութերի սինթեզը կոչվում է յուրացում կամ անաբոլիզմ։ Մարմնի նյութերի տարանջատումը վերջնական արտադրանքի, որն ուղեկցվում է էներգիայի արտազատմամբ, կոչվում է դիսիմիլացիա կամ կատաբոլիզմ։ Այս գործընթացները անքակտելիորեն կապված են: Ձուլումն ապահովում է էներգիայի կուտակումը, իսկ դիսիմիլացիայի ժամանակ արձակված էներգիան անհրաժեշտ է նյութերի սինթեզի համար։ Անաբոլիզմը և կատաբոլիզմը միավորվում են մեկ գործընթացում՝ ATP-ի և NADP-ի օգնությամբ: Դրանց միջոցով դիսիմիլացիայի արդյունքում առաջացած էներգիան փոխանցվում է ձուլման գործընթացներին։

Սպիտակուցները հիմնականում պլաստիկ նյութ են: Դրանք բջջային թաղանթների և օրգանելների մի մասն են: Սպիտակուցի մոլեկուլները մշտապես թարմացվում են։ Բայց այս նորացումը տեղի է ունենում ոչ միայն սննդի սպիտակուցների շնորհիվ, այլ նաև սեփական սպիտակուցների վերաօգտագործման միջոցով: Այնուամենայնիվ, սպիտակուցներ ձևավորող 20 ամինաթթուներից 10-ը էական են: Նրանք. նրանք չեն կարող ձևավորվել մարմնում: Սպիտակուցների քայքայման վերջնական արտադրանքը ազոտ պարունակող միացություններ են, ինչպիսիք են միզանյութը, միզաթթուն և կրեատինինը: Հետեւաբար, սպիտակուցային նյութափոխանակության վիճակը կարող է որոշվել ազոտի հավասարակշռությամբ: Սա սննդամթերքի սպիտակուցներով մատակարարվող ազոտի քանակի հարաբերակցությունն է և օրգանիզմից արտազատվող ազոտ պարունակող նյութափոխանակության արտադրանքներով։ 100 գ սպիտակուցը պարունակում է մոտ 16 գ ազոտ: Ուստի 1 գ ազոտի արտազատումը վկայում է օրգանիզմում 6,25 գ սպիտակուցի քայքայման մասին։ Եթե ​​արձակված ազոտի քանակը հավասար է մարմնի կողմից կլանված քանակին, ապա առաջանում է ազոտի հավասարակշռություն։ Եթե ​​ընդունված ազոտն ավելի շատ է, քան արտազատվող ազոտը, դա կոչվում է ազոտի դրական հաշվեկշիռ: Ազոտի պահպանումը տեղի է ունենում մարմնում: Ազոտի դրական հաշվեկշիռը նկատվում է մարմնի աճի, լուրջ հիվանդությունից ապաքինման և երկարատև ծոմապահությունից հետո: Երբ մարմնի կողմից արտազատվող ազոտի քանակն ավելի մեծ է, քան ընդունվածը, առաջանում է ազոտի բացասական հաշվեկշիռ: Դրա առաջացումը բացատրվում է մարմնի սեփական սպիտակուցների գերակշռող քայքայմամբ։ Այն առաջանում է ծոմապահության, սննդի մեջ էական ամինաթթուների պակասի, մարսողության և սպիտակուցների կլանման խանգարման և լուրջ հիվանդությունների ժամանակ։ Սպիտակուցի այն քանակությունը, որը լիովին բավարարում է մարմնի կարիքները, կոչվում է սպիտակուցի օպտիմալ: Նվազագույնը, ապահովելով միայն ազոտի հավասարակշռության պահպանումը` սպիտակուցային նվազագույնը: ԱՀԿ-ն առաջարկում է օրական առնվազն 0,75 գ սպիտակուցի ընդունում մեկ կգ մարմնի քաշի համար: Սպիտակուցների էներգետիկ դերը համեմատաբար փոքր է։

Մարմնի ճարպերը տրիգլիցերիդներ և ֆոսֆոլիպիդներ են: և ստերոլներ: Նրանց հիմնական դերը եռանդուն է: Լիպիդների օքսիդացումն ազատում է էներգիայի ամենամեծ քանակությունը, ուստի օրգանիզմի էներգիայի ծախսերի մոտ կեսը ապահովում են լիպիդները: Դրանք նաև էներգիայի կուտակիչ են օրգանիզմում, քանի որ կուտակվում են ճարպային պահեստներում և օգտագործվում են ըստ անհրաժեշտության։ Ճարպի պահեստները կազմում են մարմնի քաշի մոտ 15%-ը: Ճարպերն ունեն որոշակի պլաստիկ դեր, քանի որ ֆոսֆոլիպիդները, խոլեստերինը և ճարպաթթուները բջջային թաղանթների և օրգանելների մասն են: Բացի այդ, նրանք ծածկում են ներքին օրգանները: Օրինակ՝ պերինեֆրիկ ճարպը օգնում է ֆիքսել երիկամները և պաշտպանել դրանք մեխանիկական սթրեսից։ Լիպիդները նաև էնդոգեն ջրի աղբյուր են։ Երբ 100 գ ճարպը օքսիդանում է, առաջանում է մոտ 100 գ ջուր։ Հատուկ գործառույթ է կատարում շագանակագույն ճարպը, որը գտնվում է մեծ անոթների երկայնքով և ուսի շեղբերների միջև: Իր ճարպային բջիջներում պարունակվող պոլիպեպտիդը, երբ մարմինը սառչում է, արգելակում է ATP-ի վերասինթեզը լիպիդների պատճառով։ Արդյունքում ջերմության արտադրությունը կտրուկ ավելանում է։ Մեծ նշանակություն ունեն հիմնական ճարպաթթուները՝ լինոլիկ, լինոլենիկ և արախիդոնիկ։ Առանց դրանց անհնար է բջջային ֆոսֆոլիպիդների սինթեզը, պրոստագլանդինների առաջացումը և այլն։ Դրանց բացակայության դեպքում օրգանիզմի աճն ու զարգացումը հետաձգվում է։

Ածխաջրերը հիմնականում էներգետիկ դեր են խաղում, քանի որ դրանք ծառայում են որպես բջիջների էներգիայի հիմնական աղբյուր։ Օրինակ, նեյրոնների էներգետիկ կարիքները բավարարվում են բացառապես գլյուկոզայի միջոցով։ Նրանք որպես գլիկոգեն կուտակվում են լյարդում և մկաններում։ Ածխաջրերն ունեն որոշակի պլաստիկ նշանակություն, քանի որ գլյուկոզան անհրաժեշտ է նուկլեոտիդների ձևավորման և որոշակի ամինաթթուների սինթեզի համար։

H Օրգանիզմի էներգետիկ հաշվեկշռի չափման մեթոդներ

Սննդից ստացված էներգիայի քանակի և արտաքին միջավայր արտանետվող էներգիայի միջև փոխհարաբերությունները կոչվում են մարմնի էներգիայի հավասարակշռություն.

1. Ուղղակի կալորիմետրիա. Դրա սկզբունքը հիմնված է այն փաստի վրա, որ բոլոր տեսակի էներգիան ի վերջո վերածվում է ջերմության: Ուստի ուղիղ կալորիմետրիայով որոշվում է մարմնի կողմից շրջակա միջավայր արտանետվող ջերմության քանակը ժամանակի միավորի վրա։ Այդ նպատակով օգտագործվում են լավ ջերմամեկուսացումով հատուկ խցիկներ և ջերմափոխանակման խողովակների համակարգ, որոնց միջոցով ջուրը շրջանառվում և տաքացվում է։

2. Անուղղակի կալորիմետրիա: Այն բաղկացած է ածխածնի երկօքսիդի և ներծծվող թթվածնի հարաբերակցության որոշման մեջ ժամանակի մեկ միավորի համար: Սա գազի ամբողջական վերլուծություն է: Այս հարաբերակցությունը կոչվում է շնչառական գործակից (RQ):

Ներկայացման նկարագրությունը նյութափոխանակության և էներգիայի ֆիզիոլոգիա. Սլայդների վրա ջերմակարգավորման ֆիզիոլոգիա

Նյութափոխանակության և էներգիայի ֆիզիոլոգիա. Ջերմակարգավորման ֆիզիոլոգիա ՊԱՏՐԱՍՏԵՑ՝ ԱԼԻՄԺԱՆ ՍԵՐԺԱՆ (39 -01)

Նյութափոխանակությունը (նյութափոխանակություն) կենդանի օրգանիզմների քիմիական ռեակցիաների ամբողջություն է, որն ապահովում է դրանց աճը, զարգացումը և կենսական գործընթացները: . Էներգետիկ նյութափոխանակությունը կամ կատաբոլիզմը (դիսիմիլացիա) օրգանական նյութերի քայքայումն է՝ էներգիայի արտազատմամբ։ Վերջնական քայքայման արտադրանքներն են ածխածինը, ջուրը և ATP:

Գոյություն ունի նյութափոխանակության 4 փուլ՝ 1. Սննդանյութերի հիդրոլիզ մարսողական տրակտում՝ սննդանյութերի ֆերմենտային տարրալուծում։ 2. Հիդրոլիզի վերջնական արտադրանքի կլանումը արյան և ավշի մեջ: 3. Սնուցիչների և O2-ի տեղափոխումը բջիջ՝ ներբջջային նյութափոխանակություն և էներգիա: 4. Մետաբոլիկ վերջնական արտադրանքի մեկուսացում:

Բջջային կարգավորումը հիմնված է ֆերմենտի և սուբստրատի փոխազդեցության բնութագրերի վրա։ Ֆերմենտը որպես կենսաբանական կատալիզատոր փոխում է ռեակցիայի արագությունը՝ զուգակցվելով սուբստրատի հետ և ձևավորելով ֆերմենտ-սուբստրատ կոմպլեքս։ Այն բանից հետո, երբ փոփոխություններ են տեղի ունեցել ենթաշերտում, ֆերմենտը թողնում է այս համալիրը անձեռնմխելի և սկսում է նոր ցիկլ:

Հումորային կարգավորում Որոշ հորմոններ ուղղակիորեն կարգավորում են ֆերմենտների սինթեզը կամ քայքայումը և բջջային թաղանթների թափանցելիությունը՝ փոխելով սուբստրատների, կոֆակտորների պարունակությունը և իոնային բաղադրությունը բջջում։

Նյարդային կարգավորումն իրականացվում է տարբեր ձևերով. - էնդոկրին գեղձերի գործունեության ինտենսիվության փոփոխություն. Կենտրոնական նյարդային համակարգը, գործելով բջջային և հումորային կարգավորող մեխանիզմների վրա, համարժեքորեն փոխում է բջիջների տրոֆիզմը

Սպիտակուցներ (80 -100 գ) Մարմնի համար սպիտակուցի հիմնական աղբյուրը սննդային սպիտակուցն է։ Սպիտակուցների կարևորությունը. Պլաստիկ դեր Էներգետիկ շարժիչ ֆունկցիա (ակտին, միոզին): Ֆերմենտային ֆունկցիա (ֆերմենտները սպիտակուցներ են, որոնք ապահովում են օրգանիզմի հիմնական գործառույթները՝ շնչառություն, մարսողություն, արտազատում: Սպիտակուցների նյութափոխանակության կարգավորում - Հիպոթալամուսի միջուկներում կարգավորվող կենտրոններ: Սիմպաթիկ նյարդային համակարգը ուժեղացնում է սպիտակուցների դիսիմիլացիան: Պարասիմպաթիկ նյարդային համակարգը ուժեղացնում է սպիտակուցների սինթեզը: Բարելավում է սպիտակուցի սինթեզը՝ աճի հորմոն, տրիյոդոթիրոքսին, թիրոքսին

Հիմնական ամինաթթուներ Վալին (միս, սունկ, կաթնամթերք և հացահատիկային ապրանքներ) Իզոլեյցին (հավի միս, լյարդ, ձու, ձուկ) Լեյցին (միս, ձուկ, ընկույզ) Լիզին (ձուկ, ձու, միս, լոբի) մեթիոնին (կաթ, լոբի, ձուկ) , լոբի) Թրեոնին (կաթնամթերք, ձու, ընկույզ) Տրիպտոֆան (բանան, արմավ, հավ, կաթնամթերք) ֆենիլալանին (տավարի միս, ձուկ, ձու, կաթ) արգինին (դդմի սերմեր, տավարի միս, խոզի միս, քունջութ) Հիստիդին (տավարի միս, հավի միս, ոսպ) , սաղմոն)

Սպիտակուցների փոխակերպումն օրգանիզմում Սննդի սպիտակուցներ Մարսողական տրակտ Արյան ամինաթթուներ Տարբեր հյուսվածքների բջիջներ Լյարդի տրանսամինացիա Ամինաթթուների դեամինացիա. Լյարդի ամինաթթուներ Ամոնիակ Keto թթուներ urea օքսիդացում Գլիցերինի սինթեզ Ճարպաթթուների սինթեզ. Արյան մնացորդային ազոտ: Երիկամներ. Մեզի ազոտ Լյարդի ֆերմենտներ Լյարդի սպիտակուցներ. Արյան պլազմայի սպիտակուցներ

Սպիտակուցային նյութափոխանակության կարգավորում Կենտրոնական կարգավորիչ մեխանիզմներ Հիպոթալամուս Հիպոֆիզ ենթաստամոքսային գեղձեր Վերերիկամային գեղձեր. Պարասիմպաթիկ ազդեցություններ Սիմպաթիկ ազդեցություն Սոմատոտրոպ հորմոններ Գլյուկոկորտիկոիդներ Լյարդում Մկաններ, ավշային հյուսվածք Անաբոլիզմ Կատաբոլիզմ Վահանաձև գեղձի հորմոններ Ինսուլին: Վահանաձև գեղձ

Ճարպեր (80 -100 գ) Պլաստիկ, էներգետիկ դեր. Ճարպերը աղիքներից ներծծվում են ավիշ և արյուն՝ գլիցերինի և ճարպաթթուների տեսքով (լեղաթթուներով միցելներ ձևավորելով)։ Կարգավորումն իրականացվում է հիպոթալամուսի կողմից։ Ճարպերի քայքայումը տեղի է ունենում ադրենալինի, նորէպինեֆրինի, աճի հորմոնի և թիրոքսինի ազդեցության տակ։ Պարասիմպաթիկ – նպաստում է ճարպերի կուտակմանը:

Ճարպերի փոխակերպումն օրգանիզմում Սննդային ճարպեր (տրիգլիցերիդներ) ՍՆՆԴԱՅԻՆ ԱՂԻԿ ԱՐՅԱՆ ԼԻՄՖԱՆԵՐ E R D C E L I P E T r iglycerides v i d e c h i l o m i c r o n մասին v. Կարճ շղթայի ճարպաթթուներ Գլիցերին Երկար շղթայի ճարպաթթուներ

Ածխաջրեր (400 -500 գ) Էներգիայի հիմնական աղբյուրը գալիս է երկպոլիսախարիդների տեսքով, որոնք ներծծվում են մոնոսաքարիդների տեսքով: Գլիկոգենը սինթեզվում է լյարդի գլյուկոզայից։ Երբ արյան գլյուկոզան նվազում է, լյարդի գլյուկոգենի քայքայումը մեծանում է: Ածխաջրերի նյութափոխանակության կարգավորում. հիպերգլիկեմիան առաջացնում է հիպոթալամուսի և ուղեղի կեղևի գրգռում, ազդեցությունն իրականացվում է ինքնավար նյարդերի միջոցով: Սիմպաթիկ նյարդային համակարգը ուժեղացնում է գլիկոգենի քայքայումը՝ գլիկոլիզը: Պարասիմպաթիկ նյարդային համակարգը ուժեղացնում է գլիկոգենի սինթեզը գլյուկոզայից՝ գլիկոգենեզ:

Սննդային ածխաջրեր Սննդային ալիք Արյան ածխաջրեր Ուղեղ Լյարդ Մկանները Հանգիստ վիճակում ԱՇԽԱՏՈՒՄ ԵՆ Մկանները H 2 O + CO 2 Արյան լակտատ: Ածխաջրերի նյութափոխանակությունը մարմնում Գլիկոգեն Պիրուվիկ թթու Կաթնաթթու H 2 O + CO

Պայմանով, որ ամբողջ էներգիայի ծախսերը փոխարինվեն ածխաջրերով և ճարպերով, այսինքն՝ առանց սպիտակուցի սննդակարգի դեպքում օրական ոչնչացվում է մոտավորապես 331 մգ սպիտակուց՝ 1 կգ մարմնի քաշի դիմաց: 70 կգ քաշ ունեցող մարդու համար սա 23,2 գ է։

ԱԶՈՏԻ ՄԱՇՆՈՐԴԸ Սննդից ընդունվող և մեզի ու քրտինքով արտազատվող ազոտի քանակի հարաբերակցությունը կոչվում է ազոտի հաշվեկշիռ։ Սպիտակուցի գործակիցը սպիտակուցի քանակությունն է, որը քայքայվելիս արտադրում է 1 գրամ ազոտ։ Այն հավասար է 6,25 գ-ի Դրական ազոտի հավասարակշռություն - երբ ներս է մտնում ավելի շատ սպիտակուց, քան արտազատվում է: Ազոտի բացասական հավասարակշռությունն այն է, երբ ավելի քիչ սպիտակուց է ընդունվում, քան արտազատվում է: Ազոտի հավասարակշռություն - երբ սպիտակուցների հետ ներթափանցում է նույն քանակությամբ ազոտ, ինչ արտազատվում է:

ՀԻՄՆԱԿԱՆ ՄԵԹԱԲՈԼԻԶՄԻ ՈՐՈՇՄԱՆ ՍՏԱՆԴԱՐՏ ՊԱՅՄԱՆՆԵՐԸ. Բազալային նյութափոխանակությունը էներգիայի ծախսման նվազագույն մակարդակն է` մարմնի կենսական գործառույթները համեմատաբար լիարժեք ֆիզիկական և էմոցիոնալ հանգստի պայմաններում: Առավոտյան՝ դատարկ ստամոքսի վրա։ 25 -28 աստիճան ջերմաստիճանում։ Լիակատար ֆիզիկական և մտավոր հանգստի վիճակում՝ մեջքի վրա պառկած։

Բազալային նյութափոխանակության որոշման մեթոդներ Ուղիղ կալորիաչափական մեթոդ՝ գազերի ամբողջական անալիզով: Անուղղակի կալորիմետրիայի մեթոդ գազի թերի անալիզով:

Ջրի կարևորությունը մարմնի համար Մասնակցություն նյութափոխանակության գործընթացներին (հիդրոլիզ, օքսիդացման ռեակցիաներ և այլն); Նպաստում է նյութափոխանակության վերջնական արտադրանքի հեռացմանը. Ապահովում է ջերմաստիճանի հոմեոստազի աջակցություն; Մեխանիկական դեր (նվազեցնում է շփումը ներքին օրգանների, հոդային մակերեսների և այլնի միջև); Ունիվերսալ լուծիչ:

Ջերմակարգավորում ՋԵՐՄՈԿԱՐԳԱՎՈՐՈՒՄԸ ֆիզիոլոգիական գործընթաց է, որն ապահովում է տաքարյուն կենդանիների և մարդկանց օրգանիզմում մշտական ​​ջերմաստիճանի պահպանում: Ջերմաստիճանի կայունությունը օրգանիզմի բնականոն գործունեության համար անհրաժեշտ ինքնակարգավորման արդյունք է։ Մարմնի ջերմաստիճանը կախված է ջերմության արտադրությունից և ջերմափոխանակությունից:

Ջերմակարգավորման տեսակները Հոմեոթերմը կենդանի արարածի՝ մարմնի մշտական ​​ջերմաստիճանը պահպանելու ունակությունն է՝ անկախ շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանից։ Poikilothermic-ը տեսակների կամ (բժշկության և ֆիզիոլոգիայի) էվոլյուցիոն ադապտացիա է օրգանիզմի վիճակի, որի դեպքում կենդանի արարածի մարմնի ջերմաստիճանը մեծապես տատանվում է՝ կախված արտաքին միջավայրի ջերմաստիճանից։ Հետերոթերմ Հոմեոթերմ կենդանիներ, որոնց մարմնի ջերմաստիճանը կարող է նվազել ձմեռային քնի կամ թուլության ժամանակ

Ջերմակարգավորման մեխանիզմներ Քիմիական ջերմակարգավորում 1) հյուսվածքների նյութափոխանակության պրոցեսների ավելացում, սպիտակուցների, ճարպերի և ածխաջրերի ինտենսիվ օքսիդացում ջերմության ձևավորմամբ, 2) վահանաձև գեղձի և մակերիկամի հորմոնների մակարդակի բարձրացում, բազալ նյութափոխանակության և ջերմության ձևավորման բարձրացում։ Ֆիզիկական ջերմակարգավորում 1) ընդլայնում։ մաշկի արյունատար անոթներ 2) արյան հոսքի ավելացում դեպի մաշկի անոթներ 3) ավելացել է քրտնարտադրությունը 4) ավելացել է շնչառությունը և ջրի գոլորշիացումը թոքերի միջոցով, ինչը թույլ է տալիս մարմնին ավելորդ ջերմություն տալ

Քիմիական ջերմակարգավորում Ջերմության առաջացումը կապված է նյութափոխանակության հետ՝ սպիտակուցների, ճարպերի և ածխաջրերի օքսիդացման հետ: Սրանք էկզոտերմիկ ռեակցիաներ են: Ջերմության ձևավորում տարբեր օրգաններում. մկաններում՝ 60-70%: Լյարդում, աղեստամոքսային տրակտում` 20-30%: Երիկամներում և այլ օրգաններում` 10-20%:

Ֆիզիկական ջերմակարգավորում Ջերմության փոխանցման ուղիները. Կոնվեկցիան ջերմության փոխանցումն է օդի շրջանառության միջոցով: Ջերմային ճառագայթումը (ճառագայթումը) ջերմության արտանետումն է ինֆրակարմիր տիրույթում: Գոլորշիացում (լորձաթաղանթներից, թոքերի միջոցով, քրտնարտադրություն)

Իզոթերմիան մարմնի ջերմաստիճանի և մարմնի ներքին միջավայրի կայունությունն է: Իզոթերմիան հոմեոստազի կարևորագույն ցուցիչներից է: Մարմնի ջերմաստիճանի կայունությունն ապահովվում է ֆունկցիոնալ համակարգով, որն իր մեջ ներառում է ջերմություն արտադրող մի շարք օրգաններ, ինչպես նաև ջերմային փոխանցում ապահովող կառույցներ, ինչպես նաև դրանց գործունեությունը կարգավորող մեխանիզմներ: .

Իզոթերմի կարգավորում Թերմորեսեպտորներ՝ ծայրամասային (մաշկ, լորձաթաղանթներ, ստամոքս-աղիքային տրակտ): - սառը ընկալիչներ (Krause cones) - ջերմային ընկալիչներ (Ruffini corpuscles) Կենտրոնական (հիպոթալամուս, միջին ուղեղ, ուղեղի կեղև) Հիպոթալամուսի առաջի միջուկները վերահսկում են ֆիզիկական ջերմակարգավորումը: Հիպոթալամուսի հետին միջուկները վերահսկում են քիմիական ջերմակարգավորումը:

Մարդու մարմնի ջերմաստիճանը Մարդու մարմնի առանձին մասերի ջերմաստիճանը տարբեր է: Մաշկի ամենացածր ջերմաստիճանը դիտվում է ձեռքերի և ոտքերի վրա, ամենաբարձրը՝ թեւատակերում։ Առողջ մարդու մոտ այս հատվածում ջերմաստիճանը 36-37°C է: Օրվա ընթացքում մարդու մարմնի ջերմաստիճանի աննշան բարձրացում և անկում է նկատվում օրական կենսառիթմի համաձայն. նվազագույն ջերմաստիճանը դիտվում է 2-4 o'-ում: Առավոտյան ժամացույցը, առավելագույնը՝ 16-19:00 Ջերմաստիճանը մկանային հյուսվածքը հանգստի և աշխատանքի ժամանակ կարող է տատանվել 7°C-ի սահմաններում: Ներքին օրգանների ջերմաստիճանը կախված է նյութափոխանակության գործընթացների ինտենսիվությունից: Առավել ինտենսիվ նյութափոխանակության պրոցեսները տեղի են ունենում լյարդում, լյարդի հյուսվածքում ջերմաստիճանը 38-38,5 ° C է: Հետանցքում ջերմաստիճանը 37-37,5 ° C է: Այնուամենայնիվ, կախված առկայությունից այն կարող է տատանվել 4-5 ° C-ի սահմաններում: նրա կղանքում, լորձաթաղանթին արյան մատակարարում և այլ պատճառներ: