Нейрогуморальные механизмы теплообразования и теплоотдачи

Нервный механизм Гуморальный механизм
· Безуслорефлекторный механизм Центром терморегуляции является гипоталамус промежуточного мозга. Передние отделы гипоталамуса – это центр теплоотдачи, который регулирует физическую терморегуляцию. Задние отделы гипоталамуса – это центр теплообразования, который регулирует химическую терморегуляцию. · Условнорефлекторный механизм –с участием коры головного мозга Гормоны щитовидной железы – усиливают обменные процессы и теплообразование. Гормоны надпочечников – усиливают окислительные процессы (увеличивается теплообразование), происходит сужение сосудов кожи (уменьшается теплоотдача).

Компенсаторные механизмы организма при температурном дискомфорте

(оптимальная температура при легкой одежде 18 – 200С, а для обнаженного человека – 280С).

 

При понижении температуры окружающей среды При повышении температуры окружающей среды
Усиливается обмен веществ и теплообразование. Главным источником тепла являются печень и мышцы. При продолжительном охлаждении организма возникают непроизвольные сокращения скелетных мышц (дрожь). Рефлекторно суживаются сосуды кожи, и кожа становится бледной, количество крови, протекаюшей через сосуды кожи уменьшается, уменьшается потоотделение, снижается теплоотдача. Также рефлекторно угнетается дыхательный центр и снижается испарение воды легкими. Уменьшается обмен веществ и теплообразование. Рефлекторно расширяются сосуды кожи, и кожа становится теплой и красной; увеличивается теплопроведение, теплоизлучение и потоотделение. Центр терморегуляции обеспечивает увеличение частоты дыхания, дыхание становится менее глубоким, возрастает вентиляция мертвого пространства и больше воды испаряется в виде пара.

 

8. Этапы освобождения энергии в организме человека. Энергетический баланс.

Освобождение энергии, содержащейся в пищевых веществах, в организме человека протекает в три этапа:

1 этап

Белки расщепляются до аминокислот,

Углеводы - до гексоз, например, до глюкозы или фруктозы,

Жиры – до глицерина и жирных кислот.

На данном этапе организм в основном тратит энергию на расщепление веществ.

2 этап

Аминокислоты, гексозы и жирные кислоты в ходе биохимических реакций превращаются в молочную и пировиноградную кислоты, а также в Ацетил коэнзим А.

На данном этапе из пищевых веществ высвобождается до 30% потенциальной энергии.

3 этап

При полном окислении все вещества расщепляются до СО2 и Н2О. На данном этапе высвобождается оставшаяся часть энергии, около 70%.

Распределение энергии:

Первичная теплота (Q1) – энергия, которая распыляется в окружающую среду.

Вторичная теплота (Q2) – энергия, которая расходуется на различные виды работы в организме: механическую, электрическую, химическую и активный транспорт.

Соотношение количества энергии, поступающей с пищей и энергии, расходуемой организмом, называется энергетическим балансом.

Положительный энергетический баланс – количество энергии, поступающей с пищей при избыточном питании, превышает расходы энергии. Накопление энергии происходит за счёт увеличения массы жировой ткани.

Отрицательный энергетический баланс – расход энергии превышает приход энергии при недостатке питания, т.к. запасы энергобогатых веществ уменьшаются.

В норме энергетический баланс должен быть равновесным.

Количество энергии, расходуемой организмом можно определить, измерив количество тепла, которое выделяется во внешнюю среду.

9. Пищевой рацион, диета.

Пищевой рацион – это количество и состав продуктов питания, необходимых человеку в сутки; питание считается рациональным, когда замещается все энергетические затраты.

Диета – это рацион и режим питания здорового и больного человека.

Признаки диеты:

- энергетическая ценность

- химический состав

- физические свойства (объём, температура, консистенция)

- режим питания.

Диетическое питание назначают в индивидуальном порядке.

 

10. Обмен белков, функции белков, суточная норма

Обмен белков – это совокупность пластических и энергетических процессов превращения белков в организме.

Белки – сложные высокомолекулярные соединения, содержащие азот. Белки состоят из 20 аминокислот. Суточная потребность в белках – 100-120 г. синтез белков свойственных данному организму, осуществляется в рибосомах клеток.

Функции белков:

1. пластическая

2. каталитическая

3. гормональная

4. транспортная

5. функция специфичности

Аминокислоты, входящие в состав белков, делятся на заменимые (их 12), могут синтезироваться в организме, и незаменимые (их 8), в организме не синтезируются и должны поступать с пищей. Исходя из этого, белки делятся на биологически полноценные (белки яиц, мяса, рыбы, молока, икры) и неполноценные (белки кукурузы, ячменя, пшеницы). В них отсутствует хотя бы одна аминокислота, которая не может синтезироваться в организме.

Белки в организме не откладываются про запас, их избыток используется для образования тепла. Из белков могут синтезироваться жиры и углеводы.

Аминокислоты, всосавшись в кровеносные капилляры ворсинок слизистой оболочки тонкой кишки, поступают в печень. В печени аминокислоты подвергаются дезаминированию, т.е. от азотистого комплекса отщепляется молекула аммиака. Она под действием ферментов печени превращается в мочевину, которая выводится из организма через почки и с потом. Часть аминокислот остаётся в крови и попадает в другие клетки тела, где они включаются в состав новых белков. Период обновления общего белка в организме составляет у человека 80 дней. В процессе расщепления белков образуются продукты обмена белков, выделяемые с мочой, калом, потом: мочевина, мочевая кислота, NH3, H2O, CO2, креатин, креатинин. Пары Н2О, СО2 выделяются через лёгкие.

11. Обмен жиров, функции жиров, суточная норма

Обмен жиров – совокупность процессов превращения жиров в организме.

Жиры (липиды) делятся на простые (нейтральные жиры, воски), сложные (фосфолипиды и гиполипиды) и стероиды (холестерин).

Суточная потребность в жирах – 70-100 г. Некоторые ненасыщенные жирные кислоты (линолевая, линоленовая, арахидоновая), необходимые для жизнедеятельности, являются незаменимыми, и не могут образовываться в организме человека из других жирных кислот. Поэтому они обязательно должны поступать с пищей (растительные и животные жиры). Суточная потребность в незаменимых жирных кислотах взрослого человека 10-12 г.

Функции жиров:

1. пластическая

2. важный источник энергии в организме

3. участие в водном обмене

4. защитная

5. гормональная

6. функции изоляции

Жир может трансформироваться в гликоген, а затем подвергаться окислению по типу углеводного обмена. Часть жира накапливается в клетках жировой ткани про запас. Жиры в организме образуются из углеводов (25-30%) и белков при чрезвычайных обстоятельствах, т.к. это не резервные белки, а ферменты и структурные белки самих клеток.

Различают растительные жиры (оливковое, подсолнечное, кукурузное масло) и животные жиры (сливочное масло, сало). Жиры содержатся в орехах, жирном мясе, сливках, сметане, во всех овощах.

12. Обмен углеводов, функции углеводов, суточная норма

Обмен углеводов – это совокупность превращения углеводов в организме.

Углеводы – сложные органические вещества, делятся на сложные (полисахариды) – крахмал, гликоген, целлюлоза, дисахариды – сахароза, лактоза, мальтоза и моносахариды – глюкоза, фруктоза, галактоза.

Основные пищевые источники углеводов: хлебные злаки, кукуруза, рис, саго, корнеплоды, мышцы и печень животных, стволы и стебли растений, сахар, сладкие фрукты, мёд, кабачки, тыква, сушёные бобы, горох и другие. Суточная потребность 400-500 г

Функции:

1. Основной источник энергии для внутриклеточной работы

2. Образуют депо энергии в виде гликогена

3. Входят в состав сложных соединений. Используемых для построения клеточных структур (гликопротеиды, нуклеопротеиды)

Глюкоза, галактоза, фруктоза всасываются в кровь и по воротной вене поступают в печень, где фруктоза и галактоза превращаются в глюкозу, которая накапливается в виде гликогена. Часть глюкозы по общему кровотоку разносится по всему организму и используется как основной энергетический материал и как компонент сложных соединений (гликопротеиды, нуклеопротеиды). Глюкоза – биологическая константа крови, её содержание в крови составляет 4,44 – 6,67 ммоль/л.

13. Водно-солевой обмен, норма потребления

Водно-солевой обмен – это совокупность процессов распределения воды и минеральных веществ между организмом и внешней средой, между вне- и внутриклеточными пространствами организма. Вода необходима любому живому организму и выполняет следующие функции:

1) служит растворителем продуктов питания и обмена

2) транспорт растворённых в ней веществ

3) участвует в регуляции температуры тела человека

4) принимает участие во многих реакциях обмена (гидролиз, набухание коллоидов, окисление белков, жиров, углеводов)

5) является обязательной составной частью протоплазмы к.1еток, тканей, органов; тело взрослого человека на 50-60% состоит из воды (40-45 л)

6) ослабляет трение между соприкасающимися поверхностями в теле человека

7) обеспечивает гибкость и эластичность тканей

8) входит в состав плазмы, лимфы, тканевой жидкости

9) входит в состав пищеварительных соков.

Суточная потребность в воде у взрослого человека составляет 35-40 мл на 1 кг массы тела. Это количество воды поступает в организм из следующих источников:

• в виде питья (1-1,1 л) и вместе с пищей (1-1,1 л)

• вода, которая образуется в организме в результате химических превращений питательных веществ (0,3-0,35 л).

Основными органами, удаляющими воду из организма, являются почки (1-1,5 л за сутки, потовые железы 0,5 л за сутки), лёгкие (0,35 л за сутки), кишечник (100-150 мл за сутки). Соотношение между количеством поступившей воды в организм и выведенной из него называется водным балансом. При избытке воды наступает водное отравление, а при недостатке нарушается обмен веществ. Нарушение водного обмена: отёки, водянка.

Минеральный обмен:

Организм нуждается в постоянном поступлении минеральных солей. Они поступают в организм с пищевыми продуктами и водой (только поваренная соль добавляется к пище). Всего в организме человека найдено около 70 химических элементов, из которых 43 считаются незаменимыми. Потребность организма в различных минеральных веществах неодинакова. Элементы, которые вводятся в организм в значительных количествах, называются макроэлементами (в граммах и десятых долях грамма в сутки): Nа, Мq, К, Са, Р, С1. Другие элементы - микроэлементы нужны организму в очень малых количествах (в микрограммах - тысячных долях мГ): железо, марганец, кобальт, цинк, фтор, йод.

Функции минеральных солей:

1) являются биологическими константами гомеостаза

2) создают и поддерживают осмотическое давление в крови и тканях (осмотическое равновесие)

3) поддерживают постоянство рН крови

4) участвуют в ферметивных реакциях

5) участвуют в водно-солевом обмене

6) ионы Nа, К, С1, Са играют большую роль в процессах возбуждения и торможения, мышечного сокращения, свертывания крови

7) являются составной частью костей (Р, Са), гемоглобина (Ре), гормона тироксина (У), желудочного сока (НС1) и т.д.

8) входят в состав всех пищеварительных соков.

Натрий ( N а) - поступает в организм в виде поваренной соли. Суточная потребность - 10-15 г, натрий активно участвует в поддержании осмотического равновесия и объёма жидкости в организме, влияет на рост организма, регулирует вместе с калием деятельность миокарда, изменяя его возбудимость. Симптомы дефицита натрия: слабость, апатия, подергивание мышц, потеря свойства сократимости миокарда. Растительная пища бедна NаСI

Калий поступает в организм с овощами, мясом, фруктами. Суточная норма - 1 г. Вместе с натрием участвует в создании калиево-натриевого насоса, поддерживает осмотическое давление внутриклеточной жидкости, стимулирует образование ацетилхолина. При недостатке К наблюдается торможение процессов ассимиляции, слабость, сонливость, гипорефлексия (снижение рефлексов).

Хлор - поступает в организм в виде поваренной соли. Участвует в создании осмотического давления плазмы крови и других жидкостей организма. Входит в состав НС1. Нормализует водный обмен. Симптомов дефицита хлора не обнаружено.

Кальций - поступает в организм с молочными продуктами, овощами (зелеными листьями). Содержится в костях вместе с фосфором и является биологической константой крови. Суточная потребность 0,8-1 г или 9-11 мг%. Снижение Са приводит к непроизвольным мышечным сокращениям и смерти вследствие остановки дыхания. Кальций необходим для свёртывания крови.

Фосфор - поступает в организм с молочными продуктами, мясом, злаками. Суточная потребность - 1,5 г. Вместе с кальцием входит в состав зубов, АТФ, креатинфосфата и др. Отложение фосфора в костях возможно только при наличии витамина Д. При недостатке Р в организме наблюдается деминерализация костей.

Железо - поступает в организм с мясом, печенью, бобами, сухофруктами. Суточная потребность - 12-15 мг. Входит в состав гемоглобина и дыхательных ферментов. В организме человека содержится 3 г железа (2,5 г - в эритроцитах и 0,5 г в клетках). Недостаток железа нарушает синтез гемоглобина, что приводит к малокровию.

Йод - поступает с питьевой водой, обогащённой им при протекании через горные породы или со столовой йодированной солью. Суточная потребность - 0,03 мг. Участвует в синтезе гормонов щитовидной железы. Недостаток йода в организме приводит к возникновению эндемического зоба - увеличение щитовидной железы (некоторые области Урала, Кавказа, Памира). Нарушение минерального обмена приводит к почечнокаменной болезни и желчекаменной болезни.

 

14. Витаминный обмен, значение, классификация витаминов, нормы потребления. Источники витаминов

Витамины - биологически активные вещества, которые необходимы для нормального обмена веществ и жизнедеятельности организма. Отличаются по своей структуре. Они не синтезируются организмом или синтезируются недостаточно, поэтому должны поступать с пищей.

Витамины (vitа - жизнь) были открыты в 1880 году русским ученым Н.И. Луниным. Самостоятельным разделом медицины стала наука о витаминах - витаминология.

Значение витаминов:

• входят в состав ферментов, поэтому участвуют в обмене веществ

• выполняют роль катализаторов в обмене веществ

• стимулируют защитные силы организма при различных заболеваниях

• обеспечивают высокую работоспособность.

Недостаточное поступление в организм суточной дозы одного или группы витаминов нарушает обмен веществ и приводит к заболеваниям (гиповитаминоз), а отсутствие витаминов приводит к авитаминозу. Избыточное употребление витаминов называется гипервитаминозом. Источником витаминов служат пищевые продукты растительного и животного происхождения. Все витамины делятся на 2 группы; жирорастворимые (А, Д, Е, К) и водорастворимые (С и витамины группы В).

Жирорастворимые

Витамин А (ретинол, противоксерофтальмический). Суточная потребность 1,5 мг. Источник получения: жир печени рыб и морских животных; каротины (предшественники витамина А) находятся в шпинате, моркови, абрикосах, петрушке.

Функции: необходим для нормального роста, развития эпителиальной ткани, входит в состав зрительного пигмента - родопсина. Для усвоения витамина А и каротина необходимо наличие в пище жира, без которого они плохо всасываются.

Авитаминоз - куриная слепота (нарушение сумеречного зрения). Гипервитаминоз - ксерофтальмия (сухость глаз). Гипервитаминоз А - потеря аппетита, повышение болевой чувствительности, помутнение роговицы, увеличение печени.

Витамин Д (кальциферол, противорахитический). Суточная потребность 5-10 мкг. Источник получения: жир печени рыб, яичный желток, сливочное масло, молоко. Синтезируется в коже под действием ультрафиолетовых лучей.

Функции: участвует в обмене Са и Р, необходим для образования костей и зубов.

Гиповитаминоз: рахит. Гипервитаминоз: отмечается повышенное всасывание Са и Р из кишечника и их отложение в костях и мягких тканях (стенки сосудов, миокард сердца).

Витамин Е (токоферол, противостерильный). Суточная потребность 10-15 мг. Источники получения: зародыши пшеницы, зелёные овощи, растительные масла.

Функции: необходим для нормального обмена в мышечной ткани, участвует в обмене белков, увеличивает долголетие и функцию размножения, нормальное протекание беременности. Для всасывания витамина Е в кишечнике необходима желчь.

Витамин К (филлохинон, викасол). Суточная потребность 0,2-0,3 мг. Источники получения: зеленые части растений. Синтезируется в организме человека микрофлорой верхней части толстого кишечника.

Функции: участвует в процессах свёртывания крови, стимулирует мышечную активность. Авитаминоз К: геморрагии - подкожные и внутримышечные кровоизлияния за счёт понижения свертывания крови.

Водорастворимые

Витамины группы «В»

В пищевых продуктах в основном содержатся вместе. Определяют общее состояние здоровья.

Витамин В1 (тиамин, антиневрин). Суточная потребность 1,3-2,6 мг. Источники получения: печень, зерновые и бобовые культуры, пивные дрожжи.

Функции: регуляция углеводного обмена веществ, участие в тканевом дыхании и передаче возбуждения нервной системе.

В1 - авитаминоз - бери-бери. В организме человека про запас не откладывается и выделяется с почками.

Витамин В2 (рибофлавин, антисеборейный). Суточная потребность 2-3 мг. Источник получения: яйца, печень, проросшие зерна, гречневая и овсяная крупы, молоко, сыр, дрожжи.

Функции: влияет на ЦНС, обмен белков, жиров и углеводов, обеспечивает световое и цветовое зрение.

В2 - авитаминоз: слабость, снижение аппетита, шелушение кожи, воспаление слизистых оболочек, нарушение функций зрения, себорея, дерматит, падение веса. В организме В2 не синтезируется.

Витамин Вз (пантотеновая кислота, антидерматитный). Суточная потребность 10 мг. Содержится во многих продуктах. Входит в состав коинзима А, который участвует в обмене веществ в организме. Авитаминоз - параличи, невриты.

Витамин РР (никотиновая кислота, никотинамид). Суточная потребность 12-15 мг. Источники получения: дрожжи, отруби, зерна, рис, пшеница, ячмень, бобовые, арахис, молоко, печень, почки, сердце. Синтезируется бактериями кишечника из аминокислоты триптофана.

Функции: участвует в реакциях клеточного дыхания, влияет на работу органов пищеварения; участвует в обмене фосфолипидов, аминокислот, жирных кислот, углеводов, жиров, белков. Авитаминоз: пеллагра (дерматит - заболевание кожи, диарея - понос и деменция -приобретённое слабоумие).

Витамин В6 (пиридоксин, антидерматитный). Суточная потребность 2-3 мг. Источник получения: пивные дрожжи, пшеничные отруби, овощи, зерновые, бобовые, мясо, печень, молоко, яйца, Участвует в обмене аминокислот, жиров, транспорте их через мембрану клеток.

Гиповитаминоз: анемия, дерматит, судороги, расстройство пищеварения.

Витамин В12 (цианокобаламин, антианемический). Суточная потребность 2-3 мг. Источник получения: продукты животного происхождения, особенно печень. Синтезируется микрофлорой кишечника.

Функции: антианемическое действие, участие в синтезе РНК, обеспечивает кроветворную функцию организма. Авитаминоз - злокачественная анемия и дегенеративные изменения нервной ткани.

Витамин С (аскорбиновая кислота, антицинготный). Суточная потребность 50-70 мг. Источник получения: овощи, плоды, фрукты, ягоды.

Функции: участие в обменных процессах, образовании здоровой кожи, укреплении сосудов, обезвреживает токсины, обеспечивает транспорт железа плазмой. Авитаминоз - цинга. Употреблять необходимо только натуральные витамины.

 

15. Регуляция обмена веществ и энергии

В регуляции обмена веществ принимают участие как высшие подкорковые центры - гипоталамус, так и железы внутренней секреции. В гипоталамусе находятся центры, регулирующие обмен белков, жиров, углеводов, воды и солей, регулирующие теплообмен и потребление пищи. Например, при повреждении медиальных ядер гипоталамуса развивается ожирение, а при повреждении латеральных ядер - исхудание.

Влияние эндокринных желез:

• изменяют проницаемость клеточных мембран (инсулин поджелудочной железы);

• активируют ферментные системы организма (адреналин надпочечников. глюкагон поджелудочной железы);

• влияют на биосинтез (глюкокортикоиды);

• гормоны гипофиза, половых желез, щитовидной железы особенно влияют на жировой обмен.

Регуляция обмена веществ и энергии нервной системой и железами внутренней секреции обеспечивают приспособление организма к окружающей среде.

 

16. Критерии оценки процесса питания.

- Физическое развитие

- Психическая деятельность

- Работоспособность

- Реактивность

- Устойчивость организма к влиянию окружающей среды.

 

17. Возрастные особенности пищевого рациона, обмена веществ.

Основной обмен у детей интенсивнее, чем у взрослых. У детей 8—9 лет основной обмен в 2—2,5 раза больше, чем у взрослого. Величина основного обмена у девочек несколько ниже, чем у мальчиков. По изменению темпов ростовых процессов и интенсивности обмена девочки опережают мальчиков примерно на год. Относительная величина общего суточного расхода энергии с возрастом уменьшается—с момента рождения и до взрослого состояния примерно в 3 раза.

 

ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА:

1. И.В.ГАЙВОРОНСКИЙ «Анатомия и физиология человека», 2020 г, стр. 298-315.

2. М.Р.САПИН, «Анатомия и физиология человека», стр.179-182

3. А.А.ШВЫРЕВ, «Анатомия и физиология человека», стр.212-235.