Слайд 2
Общее понятие об обмене веществ и энергии
Обмен веществ и энергии – это совокупность физических, химических
и физиологических процессов превращения веществ и энергии в организме человека.
Слайд 3
Гидролиз пищевых веществ в пищеварительном тракте – ферментативное
расщепление питательных веществ.
Всасывание конечных продуктов гидролиза в кровь и
лимфу.
Транспорт питательных и О2 в клетку – внутриклеточный обмен веществ и энергии.
Выделение конечных продуктов обмена веществ.
Различают 4 этапа обмена веществ:
Слайд 4
Этапы обмена веществ:
Поступление питательных веществ и энергии
из внешней
среды
Преобразование этих веществ и энергии
внутри организма
Использование организмом положительных
компонентов
данных преобразований
Выброс из организма ненужных компонентов
преобразований во внешнею среду
Слайд 5
В обмене веществ и энергии выделяют два взаимосвязанных,
но разнонаправленных процесса:
анаболизм (ассимиляцию)
катаболизм (диссимиляцию)
В процессе
обмена веществ происходит превращение энергии: потенциальная энергия сложных органических соединений, поступивших с пищей, превращается в
-тепловую,
механическую,
электрическую.
В здоровом организме сохраняется баланс между энергообразованием и энерготратами (закон сохранения энергии)
Слайд 6
В обмене веществ и энергии выделяют два взаимосвязанных,
но разнонаправленных процесса: анаболизм (ассимиляцию) и катаболизм (диссимиляцию).
Анаболизмом называются
обменные (метаболические) процессы, в ходе которых специфические элементы организма синтезируются из поглощенных питательных продуктов.
Катаболизмом называются те метаболические процессы, в ходе которых элементы организма или поглощенные пищевые продуктты подвергаются распаду.
Слайд 8
В процессе обмена веществ происходит превращение энергии: потенциальная
энергия сложных органических соединений, поступивших с пищей, превращается в
тепловую, механическую, электрическую.
В здоровом организме сохраняется баланс между энергообразованием и энерготратами (закон сохранения энергии)
Слайд 9
Высвобождающаяся в процессе биологического окисления энергия используется для:
Синтеза
АТФ
Механической работы
Химического синтеза
Транспорта веществ
Осмотической и электрической работы
Поддержания температуры тела
Обеспечения
жизнедеятельности, роста и развития организма и др.
Возникновение биопонтенциалов.
Поддержания целостности клеточных структур, их функциональных способностей.
Поддержание гомеостаза.
Слайд 10
В организме существует тепловой баланс. Для его
определения необходимо знать:
1. Приход -количество энергии, поступающей из вне
(пища)
2. Расход – количество энергии, выделенной организмом.
Энергия, образовавшаяся в организме, может быть выражена в единицах тепла – калориях или джоулях (система СИ)
Слайд 11
Основной обмен.
Основной обмен – минимальный уровень энергозатрат
для поддержания жизнедеятельности организма в условиях относительно полного физического
и эмоционального покоя. Определение основного обмена проводят в стандартных условиях:
утром – натощак через 12-14 часов после приема пищи.
в положении лежа – при максимальном расслаблении мышц.
в условиях температурного комфорта – 18-22оС
Слайд 12
Для взрослого человека среднее значение основного обмена равно
1 ккал/кг/час
Для взрослого мужчины массой 70 кг, рост 165-170
см, возраст 16-35 лет величина основного обмена = 1700 ккал/сут
Для женщин = на 10 % меньше (1500 ккал/сут)
Слайд 13
Зависимость величин энерготрат от тяжести нагрузки определяет «рабочий
обмен».
В зависимости от интенсивности труда для взрослого трудоспособного
населения составлены рекомендуемые средние величины потребления энергии, питательных веществ в сутки.
Слайд 14
Энергетические затраты организма при различной интенсивности физической работы
Слайд 15
Методы изучения обмена энергии
Прямая калориметрия – непосредственный учет
количества тепла, выделяемого организмом в биокалориметрах (камерах Лавуазье- Лапласа
и Этуотера-Бенедикта-)
Слайд 16
Методы изучения обмена энергии
2. Непрямая калориметрия – определение
теплообразования в организме по его газообмену – учет количества
потребляемого кислорода и выделяемого углекислого газа с последующим расчетом основного обмена организма (способ Дуглас- Холдена, оксиспирография).
Слайд 18
На основе данных газообмена, количество поглощенного кислорода и
выделенного углекислого газа рассчитывается дыхательный коэффициент (ДК)
ДК =СО2 (объем
выделенного)
О2 (объем поглощенного)
ДК зависит от характера пищи
ДКдля белков =0,8
ДК для углеводов =1,0
ДК для жиров =0,7
ДК при смешанной пище =0,85
Слайд 19
2) КЭК – калорический эквивалент О2 – это
количество энергии, которое выделяется при употреблении 1 л О2.
При смешанной пище = 4,865 ккал.
3) Калорический или тепловой коэффициент питательных веществ. – это количество тепла, освобождающееся при сгорании 1 г питательного вещества (белки, жиры, углеводы)
Тепловую энергию питательных веществ определяют путем сжигания их в калориметрической бомбе Бертло.
Слайд 21
Роль питательных веществ и их физиологические нормы
Питание- процесс
поступления переваривания, всасывания и усвоения в организме пищевых веществ
(нутриентов), необходимых для покрытия пластических и энергетических нужд организма, образования физиологически активных веществ.
Макронутриенты (белки, углеводы, липиды)- при их окислении высвобождается энергия, необходимая для всех процессов жизнедеятельности организма.
Слайд 24
Обмен белков
Основной источник белка для организма – белок
пищи.
Значение белков :
Пластическая роль - из белка восполняются
или вновь образуются структурные компоненты клетки.
Энергетическая- использование энергии белка, образующейся при их расщеплении
Двигательная функция ( актин, миозин).
Ферментативная функция ( ферменты- белки, обеспечивающие основные функции организма: дыхание, пище6варение, выделение.
Слайд 25
Иммунная защитная роль - осуществляют иммуноглобулины, интерферон, антитела.
Гуморальная
роль – белково-пептидные гормоны составляют 80% всех гормонов.
Транспортная функция
–перенос с помощью белков биллирубина, липидов и др.
Поддержание коллоидно - осмотического давления.
Участвуют в свертывании крови (фибриноген).
Образуют сложные соединения (нуклеопротеиды и хромопротеиды)
Регуляция работы генов – осуществляют факторы транскрипции.
Слайд 26
Физиологическая норма белка:
90-100г в сутки.
( не меее 1 г
белка на 1 кг массы тела) в том числе животных белков-55%
Потребность в белке возрастает при физической нагрузке, беременности (на 6 г), лактации (на 15 г).
Белки содержат 20 аминокислот- 12 синтезируются в организме, 8 не синтезируются (незаменимые аминокислоты: метин, лизин, треонин и др).
Слайд 27
В организме в белках содержится азот.
Об
обмене белка ( т.е. об его поступлении и выведение)
можно судить по величине поступившего и выделенного азота.
Соотношение количества азота, поступившего с пищей и выделенного с мочой и потом, называется азотистым балансом.
Слайд 28
У взрослого человека количество введенного в организм азота
равно количеству азота, выведенного из организма.-сохраняется азотистый баланс.
Положительный
азотистый баланс- синтез белка преобладает над распадом ( у детей, беременных).
Отрицательный азотистый баланс – выделение азота превышает его поступление (при недостаточным питании- усиленный распад белков в организме).
Слайд 29
Регуляция белкового обмена-
Центры регуляции белкового обмена находятся
в ядрах гипоталамуса.
Симпатическая нервная система усиливает распад белка (диссимиляцию).
Парасимпатическая - усиливает синтез белки (ассимиляцию).
Усиливают синтез белков гормоны -
СТГ, трийодтиронин, тироксин, глюкокортикоиды в печени.
Распад белка увеличивают глюкагон и глюкокортикоиды в мышцах и лимфоидной ткани.
Слайд 32
Обмен углеводов
Углеводы являются основным источником энергии
и выполняют в организме пластическую функцию.
Физиологическая норма углеводов-400-500г в
сутки.
Продукты, богатые углеводами
Слайд 33
Функции углеводов
Энергетическая – основной источник энергии в организме,
обеспечивают 50% суточной потребности.
Пластическая – используются для синтеза аминокислот,
липидов, полисахаридов.
Образование депо -в виде гликогена.
Слайд 35
Углеводы поступают в организм в виде ди- и
полисахаридов.
В ЖКТ расщепляются до моносахаридов.
Всасываются в кровь в виде
моносахаридов.
По воротной вене поступают в печень, где из глюкозы синтезируется гликоген.
Гликоген откладывается в печени, мышцах и других органах и используется при функционировании организма.
Слайд 37
Гипергликемия- увеличение уровня глюкозы в крови ( более
5,6 ммоль/л)
Глюкозурия- выделение глюкозы с мочой при гипегликемии.
Гипогликемия- уменьшение
уровня глюкозы в крови (менее 3,3 ммоль/л)
Слайд 38
Регуляция обмен углеводов:
Центры регуляции в ядрах гипоталамуса
(раздражение передних ядер приводит к гипогликемии, задних – к
гипергликемии).
Симпатическая нервная система усиливает распад гликогена - гликолиз.
Парасимпатическая нервная система усиливает синтез гликогена из глюкозы-гликогенез.
Слайд 39
Гуморальная регуляция
- инсулин повышает гликогенобразовательную функцию,
изменяет проницаемость мембран для глюкозы. В результате глюкоза проникает
в клетки, уменьшается ее содержание в крови, наступает гипогликемия.
- глюкагон, адреналин, глюкокортикоиды, тироксин – способствуют распаду гликогена и образованию глюкозы. Вызывают гипергликемию.
Слайд 41
Обмен жиров (липидов)
Физиологическая норма липидов-80-100г в сутки (
50-60% животный жир, 30-40% растительный)
Слайд 42
Функции липидов
Пластическая –компонент клеточных мембран.
Энергетическая – при окислении
дают максимальное образование энергии.
Являются источником эндогенной воды ( при
окислении 100 г жира выделяется 107г воды)
Механическая –фиксация положения органов, уменьшение травмирования органов.
Терморегуляторная –теплоизолирующие свойства подкожной клетчатки, теплопродукция в бурой жировой ткани.
Используются для синтеза БАВ (простогландинов, простациклинов, тромбоксанов, лейкотриенов, стероидных гормонов).
Слайд 43
Обмен липидов.
Жиры поступают в организм в виде триглицеридов.
Расщепляются
до глицерина и жирных кислот.
Глицерин всасывается в кровь.
Жирные кислоты
(насыщенные) в основном всасываются в лимфу и поступают через полую вену в сердце и легкие.
Жирные кислоты (ненасыщенные) всасываются в кровь.
Слайд 44
Незаменимые жирные кислоты
Некоторые жирные кислоты, необходимые для жизнедеятельности
организма, не синтезируются, а поступают с пищевыми веществами.
Арахидоновая,
линолевая и линоленовая кислоты.
Необходимы для синтеза фосфолипидов и играют важную роль для построения клеточных структур, в частности митохондрий.
Слайд 46
Регуляция жирового обмена
Центры регуляции в ядрах гипоталамуса
(задние ядра усиливают диссимиляцию, передние - ассимиляцию жира).
Симпатическая
нервная система – усиливает распад жира.
Парасимпатическая нервная система– способствует отложению жира.
Слайд 47
Гуморальная регуляция жирового обмена
Распад жиров происходит под действием
адреналина, норадреналина, СТГ и тироксина, половых гормонов.
Отложение жира происходит
под действием инсулина, глюкокортикоидов, половых гормонов, адреналина.
Слайд 49
Рациональное питание- это питание, которое удовлетворяет энергетические, пластические
и другие потребности организма и обеспечивает необходимый уровень обмена.
Основные
составляющие рационального питания :
1 ) Сбалансированность
2) Режим питания
3) Энергетический баланс
Соотношение белков, жиров и углеводов : Б:Ж:У-1:1:4,6
Слайд 50
Пища состоит из многих компонентов, белков, жиров, углеводов,
макро- и микроэлементов, витаминов, фитонцидов и пищевых волокон.
Слайд 51
Терморегуляция.
Изотермия – постоянство температуры тела и внутренней среды
организма.
Изотермия является одним из важнейших показателей гомеостаза
Слайд 52
Постоянство температуры тела
обеспечивается функциональной системой, включающей ряд
органов продуцирующих тепло, так и структуры, обеспечивающие теплоотдачу, а
также механизмы, регулирующие их деятельность.
Слайд 53
Гомойотермные (теплокровные животные и человек)
Пойкилотермные (холоднокроные животные).
Гетеротермные (медведи,
суслики и т.д.)
Типы терморегуляции
Слайд 54
в подмышечной впадине – 36о-37о
в ротовой полости –
37,2о-37,5о
в прямой кишке – 37,5о-37,9о
во внутренних органах – 37,8о-38о
в
печени – 38,5о-39,5о
туловище – 30о-34о
на руках – 29,5о-33о
на пальцах ног, кончике носа - 22о
Температура различных частей тела человека
Слайд 55
В течение суток температура тела человека колеблется на
0,5-0,9о
Ночью температура снижается, днем - повышается
Слайд 56
Механизмы терморегуляции
Химическая (теплообразование)
Физическая (теплоотдача)
Постоянство температуры тела сохраняется при
динамическом равновесии процессов теплообразования и теплоотдачи.
Слайд 57
Физическая и химическая терморегуляция
Слайд 58
Химическая терморегуляция
Теплообразование связано с обменом веществ, с окислением
белков, жиров и углеводов. Это экзотермические реакции.
СОКРАТИТЕЛЬНЫЙ ТЕРМОГЕНЕЗ:
ПРОИЗВОЛЬНАЯ И НЕПРОИЗВОЛЬНАЯ (ДРОЖЬ) МЫШЕЧНАЯ АКТИВНОСТЬ .
НЕСОКРАТИТЕТЕЛЬНЫЙ ТЕРМОГЕНЕЗ – ТЕПЛООБРАЗОВАНИЕ ЗА СЧЁТ ВЫСОКОЙ СКОРОСТИ ОКИСЛЕНИЯ ЖИРНЫХ КИСЛОТ В БУРОЙ ЖИРОВОЙ ТКАНИ
Распределение тепла в разных органах:
В мышцах – 60-70%.
В печени, органах ЖКТ – 20-30%.
В почках и других органах – 10-20%.
Слайд 59
Физическая терморегуляция (теплоотдача)
Пути теплоотдачи:
Теплопроведение - происходит при контакте
с предметами, температура которых ниже температуры тела. Путем теплопроведения
организмом теряется около 3% тепла.
Конвекция – перенос тепла циркулирующим воздухом, т.е. обеспечивает отдачу тепла прилегающему к телу воздуху или жидкости. В процессе конвекции тепло уносится от поверхности коки потоком воздуха или жидкости. Путем конвекции организмом отдается около 15% тепла.
Слайд 60
3. Теплоизлучение – обеспечивает отдачу тепла организмом окружающей
его среде при помощи инфракрасного излучения с поверхности тела.
Путем радиации организм отдает большую часть тепла. В состоянии покоя и в условиях температурного комфорта за счет радиации выделяется более 60% тепла, образующегося в организме.
4. Испарение- со слизистых, через легкие, потоотделение.
Слайд 62
РОЛЬ ОТДЕЛЬНЫХ ОРГАНОВ В ТЕПЛОПРДУКЦИИ И
ТЕПЛООТДАЧЕ
Пути теплопродукции
(А) и теплоотдачи (Б)
Слайд 63
Регуляция изотермии
Терморецепторы:
Периферические (кожа, слизистые, органы ЖКТ).
Центральные (гипоталамус, средний
мозг, кора больших полушарий)
- холодовые рецепторы (колбочки Краузе)
- тепловые
рецепторы (тельца Руффини)
Слайд 64
По афферентным нервным волокнам импульсы от терморецепторов поступают
в спинной мозг, по спиноталамическому тракту в таламус, гипоталамус
и кору головного мозга.
Передние ядра гипоталамуса контролируют физическую терморегуляцию.
Задние ядра гипоталамуса контролируют химическую терморегуляцию.
Слайд 65
Гуморальная регуляция осуществляется гормонами ЖВС (щитовидной, гипофиза, надпочечников,
половых желез).
Гормоны: АКТГ, соматотропин, тироксин, адреналин, норадреналин, половые гормоны.
Слайд 66
ВЛИЯНИЕ НИЗКОЙ И ВЫСОКОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ НА ОРГАНИЗМ
Слайд 67
ВЛИЯНИЕ НИЗКОЙ И ВЫСОКОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ НА ОРГАНИЗМ
Механизмы теплоотдачи
организма в условиях
холода (А);
тепла (Б);
I —
перераспределение крови между сосудами внутренних органов (св) и сосудами поверхности кожи (ск);
II — перераспределение крови в сосудах кожи;
ав — артерио-венозные анастомозы;
красными стрелками обозначено движение крови,
синими — пути теплоотдачи
Слайд 68
НЕЙРОГУМОРАЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ТЕРМОРЕГУЛЯЦИИ
Слайд 69
НЕЙРОГУМОРАЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ТЕРМОРЕГУЛЯЦИИ
Регуляция теплоотдачи:
а — нервы, передающие
импульсы от рецепторов кожи,
б — нервы, передающие импульсы
от рецепторов сосудов;
К — моторный центр, а коре,
ЦГт — центр терморегуляции с терморецепторами в гипоталамусе,
Гм — гормоны;
черными линиями обозначены соматические нервы,
красными — симпатические,
желтыми — гормональные влияния
Слайд 70
Потоотделение
Потовые железы расположены в коже (дерме)
эккриновые (мелкие)
апокриновые
(крупные)
Значение потоотделения
Участие в терморегуляции.
Экскреторная функция (продукты метаболизма).
Участие в поддержании
гомеостаза (изоосмия, изогидрия, изоиония и т.д.)
Слайд 71
Суточное количество при to 18-20о – 500 мл.
рН
пота = 3,8-5,6.
Состав пота
Вода 99-98%
Сухой остаток 1-2%
Мочевина
Мочевая кислота
Легко летучие
жирные кислоты
Аммиак
NaCl
KCl и др.
Слайд 72
Регуляция пототделения
Иннервация потовых желез – симпатическая нервная система,
холинэргические нервные окончания.
Нервные центры: в спинном, продолговатом мозге, гипоталамусе,
коре головного мозга.
Слайд 73
ПОТООТДЕЛЕНИЕ ПРИ ВЫСОКОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ
Регуляция потоотделения при действии высокой
температуры:
Ах — холинэргические влияния,
ЦГт — центр терморегуляции
с терморецепторами в гипоталамусе