Объем воздухоносных путей = 120-150 мл. Воздух, который здесь находится, не участвует в газообмене и поэтому называется мертвым. «Физиологическое» мертвое пространство больше «анатомического», так как сюда включают и все невентилируемые альвеолы (которых с возрастом и после перенесенных заболеваний легких становится больше).
Значение мертвого пространства дыхательных путей:
1.здесь воздух очищается, 2.увлажняется, 3.согревается. Поэтому носовое дыхание имеет важные преимущества перед дыханием через рот.
76.
Газообмен на уровне легких происходит за счет капилляров, которые окружают альвеолы легких. Основной фактор, обеспечивающий газообмен, - это градиент парциального давления кислорода и углекислого газа в альвеолах и в крови. Скорость диффузии газов на уровне легких обеспечивают:
крови в виде угольной кислоты и ее солей – бикарбонатов. В венозной крови СО2 составляет 46 мм РТ.ст., в артериальной = 40 мм РТ.ст. (разность всего 6 мм РТ.ст.). О2 в артериальной крови = 100 мм РТ.ст., а в венозной крови – 40 мм РТ.ст. (разность = 60 мм РТ.ст.). 3. большая диффузионная поверхность контакта легочных капилляров и альвеол = 120 и более м².
Скорость диффузии О2 и СО2 пропорциональна градиенту парциального давления газа. Парциальное давление – это часть давления, которая приходится на долю данного газа в смеси газов.
Транспорт газов кровью. Парциальное давление газа в крови называется напряжением. Газы в крови могут находиться в физически растворенном или химически связанном виде. Кислород почти весь связан с гемоглобином – оксиНв, а СО2 – часть с Нв – карбНв, часть – с бикарбонатами. Максимальное количество кислорода, которое содержится в 100 мл крови называется кислородной емкостью. Эта величина зависит от количества Нв в крови, так как 1г Нв связывает 1,34 мл О2. Соединения Нв с газами крови непрочные, т.к. Нв легко отдает кислород в тканях и СО2 в легких. Образование оксиНв происходит при высоком парциальном давлении О2 в альвеолах (100 мм РТ.ст.), а отдача О2 в тканях (диссоциация оксигемоглобина) зависит от ряда причин:
1)падение напряжения О2 в тканях 2)накопление СО2 в тканях 3)ацидоз в тканях 4)повышение температуры тела 5)увеличение количества 2,3-дифосфогицерата (это фермент, который нарастает при гипоксии, особенно у жителей высокогорья, как один из механизмов адаптации к низкому содержанию кислорода в горном воздухе). Транспорт СО2 кровью происходит не только в виде карбгемоглобина, но и в виде бикарбонатов Na и К (80%), чему способствует фермент карбоангидраза.
77.
Газообмен в тканях также происходит в силу разности парциальных давлений О2 и СО2 в крови и тканях. СО2 в тканях = 46 мм РТ.ст., а в притекающей крови – 40, поэтому кровь становится (из-за перехода в нее СО2) венозной. Напряжение О2 в тканях - от 20 до 40 мм РТ.ст., а в артериальной крови – 100 мм РТ.ст., поэтому ткани получают О2. То количество кислорода (в%), которое получают ткани, называется коэффициентом утилизации кислорода – КУК. В покое КУК = 30-40%, а при мышечной работе = 60%.Образование оксиНв происходит при высоком парциальном давлении О2 в альвеолах (100 мм РТ.ст.), а отдача О2 в тканях (диссоциация оксигемоглобина) зависит от ряда причин: 1)падение напряжения О2 в тканях 2)накопление СО2 в тканях 3)ацидоз в тканях 4)повышение температуры тела 5)увеличение количества 2,3-дифосфогицерата (это фермент, который нарастает при гипоксии, особенно у жителей высокогорья, как один из механизмов адаптации к низкому содержанию кислорода в горном воздухе). Кривая диссоциации оксигемоглобина имеет S-образную форму и отражает все вышеназванные процессы.
78.
Ритмическая последовательность вдоха и выдоха, а также изменение характера дыхательных движений в зависимости от состояния организма регулируются дыхательным центром, расположенным в продолговатом мозге.
В дыхательном центре имеются две группы нейронов: инспираторные и экспираторные. При возбуждении инспираторных нейронов, обеспечивающих вдох, деятельность экспираторных нервных клеток заторможена, и наоборот.
В верхней части моста головного мозга (варолиев мост) находится пневмотаксический центр, который контролирует деятельность расположенных ниже центров вдоха и выдоха и обеспечивает правильное чередование циклов дыхательных движений.
Дыхательный центр, расположенный в продолговатом мозге, посылает импульсы к мотонейронам спинного мозга, иннервирующим дыхательные мышцы. Диафрагма иннервируется аксонами мотонейронов, расположенных на уровне III—IV шейных сегментов спинного мозга. Мотонейроны, отростки которых образуют межреберные нервы, иннервирующие межреберные мышцы, расположены в передних рогах (III—XII) грудных сегментов спинного мозга.
79.
Регуляция деятельности дыхательного центра осуществляется с помощью гуморальных, рефлекторных механизмов и нервных импульсов, поступающих из вышележащих отделов головного мозга.
Гуморальные механизмы. Специфическим регулятором активности нейронов дыхательного центра является углекислый газ. В ретикулярной формации продолговатого мозга, вблизи дыхательного центра, а также в области сонных синусов и дуги аорты обнаружены хеморецепторы, чувствительные к углекислому газу. При увеличении напряжения углекислого газа в крови хеморецепторы возбуждаются, и нервные импульсы поступают к инспираторным нейронам, что приводит к повышению их активности.
Углекислый газ повышает возбудимость нейронов коры головного мозга. В свою очередь клетки КГМ стимулируют активность нейронов дыхательного центра.
При оптимальном содержании в крови углекислого газа и кислорода наблюдаются дыхательные движения, отражающие умеренную степень возбуждения нейронов дыхательного центра. Эти дыхательные движения грудной клетки получили название эйпноэ.
Избыточное содержание углекислого газа и недостаток кислорода в крови усиливают активность дыхательного центра, что обусловливает возникновение частых и глубоких дыхательных движений – гиперпноэ. Еще большее нарастание количества углекислого газа в крови приводит к нарушению ритма дыхания и появлению одышки – диспноэ. Понижение концентрации углекислого газа и избыток кислорода в крови угнетают активность дыхательного центра. В этом случае дыхание становится поверхностным, редким и может наступить его остановка – апноэ.
80.
Различают постоянные и непостоянные (эпизодические) рефлекторные влияния на функциональное состояние дыхательного центра.
Постоянные рефлекторные влияния возникают в результате раздражения рецепторов альвеол (рефлекс Геринга — Брейера), корня легкого и плевры (пульмоторакальный рефлекс), хеморецепторов дуги аорты и сонных синусов (рефлекс Гейманса), проприорецепторов дыхательных мышц.
Наиболее важным рефлексом является рефлекс Геринга — Брейера. В альвеолах легких заложены механорецепторы растяжения и спадения, являющиеся чувствительными нервными окончаниями блуждающего нерва. Любое увеличение объема легочных альвеол возбуждает эти рецепторы.
Рефлекс Геринга — Брейера является одним из механизмов саморегуляции дыхательного процесса, обеспечивая смену актов вдоха и выдоха. При растяжении альвеол во время вдоха нервные импульсы от рецепторов растяжения по блуждающему нерву идут к экспираторным нейронам, которые, возбуждаясь, тормозят активность инспираторных нейронов, что приводит к пассивному выдоху. Легочные альвеолы спадаются, и нервные импульсы от рецепторов растяжения уже не поступают к экспираторным нейронам. Активность их падает, что создает условия для повышения возбудимости инспираторной части дыхательного центра и осуществлению активного вдоха.
Непостоянные рефлекторные влияния на активность дыхательных нейронов связаны с возбуждением разнообразных экстеро- и интерорецепторов. К ним относятся рефлексы, возникающие при раздражении рецепторов слизистой оболочки верхних дыхательных путей, слизистой носа, носоглотки, температурных и болевых рецепторов кожи, проприорецепторов скелетных мышц. При раздражении эпителия дыхательных путей накопившейся пылью, слизью, а также попавшими химическими раздражителями и инородными телами наблюдается чиханье и кашель. Чиханье возникает при раздражении рецепторов слизистой оболочки носа, кашель — при возбуждении рецепторов гортани, трахеи, бронхов.
81.
У тренированных людей при напряженной мышечной работе объем легочной вентиляции возрастает до 50—100 л/мин по сравнению с 5—8 л в состоянии относительного физиологического покоя. Повышение минутного объема дыхания при физической нагрузке связано с увеличением глубины и частоты дыхательных движений. При этом у тренированных людей, в основном, изменяется глубина дыхания, у нетренированных — частота дыхательных движений.
При физической нагрузке увеличивается концентрация в крови и тканях углекислого газа и молочной кислоты, которые стимулируют нейроны дыхательного центра как гуморальным путем, так и за счет нервных импульсов, поступающих от сосудистых рефлексогенных зон. Наконец, активность нейронов дыхательного центра обеспечивается потоком нервных импульсов, поступающих от клеток коры головного мозга, обладающих высокой чувствительностью к недостатку кислорода и к избытку углекислого газа.
82.
1 при повышенном атмосферном давлении - человек оказывается при погружении в воду или в шахту. При этом на каждые 10 м погружения давление на организм увеличивается на 1 атмосферу. В таких условиях требуется подача воздуха под давлением из специального баллона. Количество О2 следует уменьшить до 100 мм РТ. Ст., добавляя в газовую смесь азот или гелий. Подъём из воды должен быть медленным, чтобы избежать кессонной болезни. При быстром подъеме газы, растворенные в крови, не успевают выделиться и превращаются в пузырьки, которые закупоривают мелкие сосуды мышц и жизненно важных органов – сердца и мозга. Поэтому там, где проводятся подземные и подводные работы, устанавливают декопрессионные камеры.
2.при пониженном атмосферном давлении – человек находится в горах. Подъем до 2 км не опасен для самочувствия. Подъем на 3 км снижает содержание О2 в альвеолах до 60 мм (вместо 100), что вызывает гипоксемию – сердцебиение, головокружение, снижение работоспособности, легкая эйфория – это признаки горной болезни. Подъем на более 4-5 км требует применения специальных приспособлений – кислородные баллоны, скафандры, герметические кабины и др.
83.
Под пищеварением понимается совокупность физических, химических и физиологических процессов, обеспечивающих обработку и превращение пищевых продуктов в простые химические соединения, способные усваиваться клетками организма.
Функции желудочно-кишечного тракта:
1. Моторная, или двигательная, функция осуществляется мускулатурой пищеварительного аппарата и заключается в жевании, глотании, передвижении пищи по пищеварительному тракту и удалении из организма непереваренных остатков.
2. Секреторная функция заключается в выработке железистыми клетками пищеварительных соков: слюны, желудочного, поджелудочного, кишечного соков и желчи.
3. Инкреторная функция связана с образованием в пищеварительном тракте ряда гормонов, которые оказывают специфическое воздействие на процесс пищеварения.
4. Экскреторная функция пищеварительного аппарата обеспечивается выделением пищеварительными железами в полость желудочно-кишечного тракта продуктов обмена (например, мочевины, аммиака, желчных пигментов), воды, солей тяжелых металлов, лекарственных веществ, которые затем удаляются из организма.
5. Всасывательная функция осуществляется слизистой оболочкой желудка и кишечника.
84.,85,86
в тетради
87.
Пищеварение начинается в ротовой полости, где происходит механическая и химическая обработка пищи. Механическая обработка заключается в измельчении пищи, смачивании ее слюной и формировании пищевого комка. Химическая обработка происходит за счет ферментов, содержащихся в слюне.
Жевание —рефлекторный акт. В результате его пища измельчается. В процессе жевания происходит смешивание измельченной пищи со слюной и формирование пищевого комка. У взрослого человека пищевой комок образуется, в среднем, в течение 30 с.
88.
В полость рта впадают протоки трех пар крупных слюнных желез: околоушных, подчелюстных, подъязычных и множества мелких желез, находящихся на поверхности языка и в слизистой оболочке нёба и щек.
Слюна, находящаяся в ротовой полости, является смешанной. Ее рН равна 6,8–7,4. У взрослого человека за сутки образуется 0,5–2 л слюны. Она состоит из 99% воды и 1% сухого остатка. Сухой остаток представлен органическими и неорганическими веществами. Белковое слизистое вещество муцин склеивает отдельные частицы пищи и формирует пищевой комок. Основными ферментами слюны являются амилаза и мальтаза, которые действуют только в слабощелочной среде. Амилаза расщепляет полисахариды (крахмал, гликоген) до мальтозы (дисахарида). Мальтаза действует на мальтозу и расщепляет ее до глюкозы.
В слюне в небольших количествах обнаружены также и другие ферменты: гидролазы, оксиредуктазы, трансферазы, протеазы, пептидазы, кислая и щелочная фосфатазы. В слюне содержится белковое вещество лизоцим (мурамидаза), обладающее бактерицидным действием.
Пища находится в полости рта всего около 15 секунд, поэтому здесь не происходит полного расщепления крахмала.
Функции слюны
Пищеварительная функцмя
Экскреторная функция.
Защитная функция.
Слюна обладает бактерицидным действием благодаря содержанию лизоцима. Муцин способен нейтрализовать кислоты и щелочи. В слюне находится большое количество иммуноглобулинов, что защищает организм от патогенной микрофлоры. Слюна защищает слизистую оболочку полости рта от пересыхания.
Трофическая функция.
Слюна является источником кальция, фосфора, цинка для формирования эмали зуба.
89.
Слюноотделение является реакцией на раздражение рецепторов ротовой полости, на раздражение рецепторов желудка, при эмоциональном возбуждении.
Эфферентными (центробежными) нервами, иннервирующими каждую слюнную железу, являются парасимпатические и симпатические волокна. Парасимпатическаяиннервация слюнных желез осуществляется секреторными волокнами, проходящими в составе языко-глоточного и лицевого нервов. Симпатическая иннервация слюнных желез осуществляется симпатическими нервными волокнами, которые начинаются от нервных клеток боковых рогов спинного мозга (на уровне 2—6-го грудных сегментов) и прерываются в верхнем шейном симпатическом ганглии.
Центр слюноотделения находится в ретикулярной формации продолговатого мозга. Он представлен ядрами лицевого и языкоглоточного нервов.
Чувствительными (центростремительными, афферентными) нервами, связывающими ротовую полость с центром слюноотделения, являются волокна тройничного, лицевого, языкоглоточного и блуждающего нервов. По этим нервам передаются импульсы в центральную нервную систему от вкусовых, тактильных, температурных, болевых рецепторов ротовой полости.
Слюноотделение осуществляется по принципу безусловных и условных рефлексов. Безусловнорефлекторное слюноотделение происходит при попадании пищи в ротовую полость. Слюноотделение может осуществляться и условнорефлекторно. Вид и запах пищи, звуковое раздражение, связанные с приготовлением пищи, приводят к отделению слюны. У человека и животных условнорефлекторное слюноотделение возможно только при наличии аппетита.
90.
В опытах с мнимым кормлением Павлов доказал то, что секреция желудочного сока, вызванная действием пищи на рецепторы ротовой полости, имеет рефлекторный характер.
При "мнимом кормлении" пищевод перерезается так, чтобы пища не попадала в желудок.
Если у собаки с описанными выше операциями перерезать блуждающие нервы, то мнимое кормление впоследствии уже не вызовет выделения желудочного сока.
И. П. Павлов заключил: пища возбуждает вкусовой аппарат, через вкусовые нервы возбуждение передается в продолговатый мозг, а оттуда через блуждающие нервы к желудочным железам, т.е. осуществляется рефлекторное воздействие рецепторов ротовой полости на железы желудка.
91.
У взрослого человека в течение суток образуется и выделяется около 2 – 2,5 л желудочного сока. Желудочный сок имеет кислую реакцию (рН 1,5- 1,8). В его состав входят вода – 99% и сухой остаток – 1%. Сухой остаток представлен органическими и неорганическими веществами.
Главный неорганический компонент желудочного сока – соляная кислота, которая находится в свободном и связанном с протеинами состоянии.
Соляная кислота выполняет ряд функций:
1.способствует денатурации и набуханию белков в желудке, что облегчает их последующее расщепление пепсинами;
2.активирует пепсиногены и превращает их в пепсины;
3.создает кислую среду, необходимую для действия ферментов желудочного сока;
4.обеспечивает антибактериальное действие желудочного сока;
5.способствует нормальной эвакуации пищи из желудка: открытию пилорического сфинктера со стороны желудка и закрытию со стороны 12-перстной кишки;
6.возбуждает панкреатическую секрецию.
В состав органических веществ входят протеолитические ферменты, главную роль среди которых играют пепсины. Пепсины выделяются в неактивной форме в виде пепсиногенов. Под влиянием соляной кислоты они активируются. Они расщепляют белки до альбумоз и пептонов. Гастриксин гидролизует белки при рН 3,2–3,5. Реннин (химозин) вызывает створаживание молока в присутствии ионов кальция, так как переводит растворимый белок казеиноген в нерастворимую форму – казеин.
Желудочная липаза мало активна и расщепляет только эмульгированные жиры. В желудке продолжается гидролиз углеводов под влиянием ферментов слюны. Это становится возможным потому, что пищевой комок, попавший в желудок, пропитывается кислым желудочным соком постепенно. И в это время во внутренних слоях пищевого комка в щелочной среде продолжается действие ферментов слюны.
В состав органических веществ входит лизоцим,
обеспечивающий бактерицидные свойства желудочного сока. Желудочная слизь, содержащая муцин, защищает слизистую оболочку желудка от механических и химических раздражений и от самопереваривания. В желудке вырабатывается гастромукопротеид, или внутренний фактор Касла. Только при наличии внутреннего фактора возможно образование комплекса с витамином В12,участвующего в эритропоэзе. В желудочном соке содержатся также аминокислоты, мочевина, мочевая кислота.В процессе пищеварения можно выделить 3 фазы желудочной секреции: 1. мозговая (сложно-рефлекторная); её хорошо изучил И.П.Павлов в опытах на собаках с мнимым кормлением, когда животных дразнили пищей. Эта фаза имеет место и у человека, когда желудочный сок выделяется при упоминании о пище, а самого приема пищи нет, т.е.нет раздражения рецепторов полости рта. Фаза длится 5-10 минут. 2.желудочная (нейрогуморальная) фаза – при соприкосновении пищи со слизистой желудка. При этом больше сока выделяется на употребление мяса, печени, алкоголя. В среднем фаза секреции продолжается 3-4 часа в зависимости от времени нахождения пищи в желудке (при жирной пище = 5-6 часов). 3. кишечная (гуморально-химическая) фаза – секреция желудочного сока продолжается и во время перехода пищевых веществ из желудка в кишечник. Эта фаза отличается большой продолжительностью секреции – до 6-8 часов.
92.
12-перстная кишки (дуоденум) – это центральное звено ЖКТ, где происходит не только гидролиз Б.Ж.У. до мономеров, но и всасывание их в кровь и лимфу. Это возможно благодаря поступлению в 12-перстную кишку сока поджелудочной железы (панкреатического сока) с полным набором пищеварительных ферментов, выделения в просвет кишки желчи, а также наличия самого дуоденального сока.
93.
Состав и свойства панкреатического сока. Это бесцветная прозрачная жидкость. За сутки образуется 1,5 – 2, 5 л сока, что зависит от характера пищи. РН = 7,5 – 8,8. Большая часть панкреатического сока составляет вода (98,7%), в сухом веществе – хлориды натрия, калия, бикарбонаты (которых здесь в 5 раз больше, чем в крови). Все ферменты делятся на: 1) расщепляющие белки (протеазы) – трипсин, химотрипсин, эластаза, карбоксипептидазы А и В. Все они выделяются в неактивной форме и становятся активными под влиянием фермента энтерокиназы. Белки расщепляются до олигопептидов (70%) и аминокислот (30%). РНК и ДНК расщепляются ферментами РНК-азой и ДНК-азой. 2)расщепляющие углеводы – альфа-амилаза (крахмал до декстринов); 3)расщепляющие жиры – липаза, фосфолипаза (до моноглицеридов и жирных кислот). В подготовке гидролиза жиров участвует желчь, которая эмульгирует жиры.
Фазы панкреатической секреции. Различают 2 фазы: 1 – сложнорефлекторная и 2 –нейрогуморальная.
В первую фазу сок выделяется на запах, вид пищи, звон посуды, разговор о еде и продолжается 5-10 минут. При этом симпатическая нервная система
тормозит секрецию, а парасимпатическая – усиливает. Вторая фаза связана с длительным выделением панкреатического сока на действие гуморальных факторов. Усиливают секрецию соляная кислота, овощные соки, мясо, сухой хлеб, жиры, а также гормоны – гастрин, инсулин, серотонин, соли желчных кислот. Тормозят секрецию – молоко и гормоны – глюкагон, вещество Р, соматостатин, кальцитонин, АКТГ.
94.
Желчь обеспечивает смену желудочного пищеварения на кишечное и выполняет следующие функции: 1) инактивирует пепсин; 2) нейтрализует соляную кислоту; 3) повышает активность ферментов панкреатического сока; 4)эмульгирует жиры; 5)ускоряет всасывание триглицеридов и жирных кислот; 6)способствует всасыванию жирорастворимых витаминов – А, Д, Е, К; 7) удерживает ферменты на поверхности слизистой кишки, способствуя пристеночному пищеварению; 8)стимулирует моторику кишечника с помощью гормонов – вилликинина и холецистокинина; 9)угнетает развитие кишечной микрофлоры и предупреждает процессы гниения в толстой кишке.
Функции печени:
1.Нейтрализация лекарственных препаратов и токсинов.
2. Депо гликогена, витаминов А, Б, С, Е, а также железа и меди.
3.Резервуар для крови.
4.Фильтрация бактерий, деградация эндотоксинов, метаболизм лактата.
5.Экскреция желчи и мочевины.
6.Иммунологическая функция с синтезом иммуноглобулинов и фагоцитарная активность за счет клеток Купффера.
7.Гемопоэз у плода.
95. Виды пищеварения в тонком кишечнике. Различают: полостное, пристеночное и внутриклеточное пищеварение. Полостное имеет место на всем протяжении ЖКТ. Ферменты тонкой кишки обеспечивают гидролиз до 50% углеводов и 10% белков. Пристеночное пищеварение происходит в 3 этапа: 1) Слизистое пищеварение осуществляется в толще кишечной слизи, которая обволакивает слизистую кишки, где олигомеры превращаются в димеры. 2) В гликокаликсе – это скопления мукополисахаридных нитей на ворсинках слизистой кишки. Здесь продолжается гидролиз пищевых веществ до димеров. 3) Мембранное пищеварение – на микроворсинках (причем у каждого энтероцита их насчитывается до 3000), где пищевые вещества расщепляются до мономеров. С помощью транспортных систем мономеры проходят через энтероцит в кровь или лимфу. Таким способом в кишечнике переваривается до 80-90% белков и углеводов. Всасывание питательных веществ в ЖКТ Слизистая полости рта легко всасывает лекарственные вещества (валидол, нитроглицерин), которые помещают под язык. В желудке кишечнике всасывание наиболее полное и эффективное: уже через 1-2 минуты питательные вещества появляются в крови. Этому способствуют ритмические сокращения ворсинок, а их расслабление создает присасывающий эффект. Аминокислоты и глюкоза всасываются в кровь, а жиры – в лимфу. Глюкоза всасывается с помощью Na-АТФ-азы (активный транспорт), а также путем простой и облегченной диффузии. Всасывание воды происходит на всем протяжении ЖКТ по законам фильтрации и осмоса.
96.
В толстой кишке, помимо ферментов, в гидролизе участвуют и микроорганизмы: 90% - это бифидобактерии, 10% - кишечная палочка, молочнокислые бактерии и стрептококки. У новорожденного микрофлоры в кишечнике нет, и она появляется в первые месяцы жизни по мере заселения его микробами. Значение микрофлоры толстого кишечника велико. Они- 1)расщепляют растительные волокна (целлюлоза, пектины), 2)расщепляют остатки пищевых веществ (сбраживают углеводы, разлагают белки), 3)синтезируют витамины группы В – В1, В6, В12 и витамин К. 4)продуцируют БАВ, необходимые для всасывания воды и аминокислот. 5)инактивируют пищевые ферменты, 6)защищают от размножения болезнетворных микробов. Различают 4 вида сокращений толстого кишечника: 1. маятникообразные, 2.перистальтические, 3.антиперистальтические (способствуют всасыванию воды), 4.пропульсивные – обеспечивают быстрое продвижение содержимого кишки. Все движения толстого кишечника происходят автоматически, усиливаясь во время еды, причем парасимпатическая н.с. –усиливает моторику, а симпатическая – тормозит ее.
97.
Белками (протеинами) называют высокомолекулярные соединения, построенные из аминокислот. Функции:
Структурная, или пластическая, функция состоит в том, что белки являются главной составной частью всех клеток и межклеточных структур.
Каталитическая, или ферментная, функция белков заключается в их способности ускорять биохимические реакции в организме.
Защитная функция белков проявляется в образовании иммунных тел (антител) при поступлении в организм чужеродного белка (например, бактерий). Кроме того, белки связывают токсины и яды, попадающие в организм, и обеспечивают свертывание крови и остановку кровотечения при ранениях.
Транспортная функция заключается в переносе многих веществ.
Важнейшей функцией белков является передача наследственных свойств, в которой ведущую роль играют нуклеопротеиды. Различают два основных типа нуклеиновых кислот: рибонуклеиновые кислоты (РНК) и дезоксирибонуклеиновые кислоты (ДНК).
Регуляторная функция белков направлена на поддержание биологических констант в организме.
Энергетическая роль белков состоит в обеспечении энергией всех жизненных процессов в организме животных и человека. При окислении 1 г белка в среднем освобождается энергия, равная 16,7 кДж (4,0 ккал).
Азотистым балансом называют разность между количеством азота, содержащегося в пище человека, и его уровнем в выделениях.
Азотистое равновесие — состояние, при котором количество выведенного азота равно количеству поступившего в организм. Азотистое равновесие наблюдается у здорового взрослого человека.
Положительный азотистый баланс — состояние, при котором количество азота в выделениях организма значительно меньше, чем содержание его в пище, то есть наблюдается задержка азота в организме.
98.
Жиры делят на простые липиды (нейтральные жиры, воски), сложные липиды (фосфолипиды,гликолипиды, сульфолипиды) и стероиды (холестерин и др.). Основная масса липидов представлена в организме человека нейтральными жирами. Нейтральные жиры пищи человека являются важным источником энергии. При окислении 1 г жира выделяется 37,7 кДж (9,0 ккал) энергии.
Суточная потребность взрослого человека в нейтральном жире составляет 70—80 г, детей 3—10 лет — 26—30 г.
Нейтральные жиры в энергетическом отношении могут быть заменены углеводами. Однако есть ненасыщенные жирные кислоты — линолевая, линоленовая и арахидоновая, которые должны обязательно содержаться в пищевом рационе человека, их называют не заменимыми жирными кислотами.
Нейтральные жиры, входящие в состав пищи и тканей человека, представлены главным образом триглицеридами, содержащими жирные кислоты — пальмитиновую, стеариновую, олеиновую, линолевую и линоленовую.
В обмене жиров важная роль принадлежит печени. Печень — основной орган, в котором происходит образование кетоновых тел (бета-оксимасляная, ацетоуксусная кислоты, ацетон). Кетоновые тела используются как источник энергии.
Фосфо- и гликолипиды входят в состав всех клеток, но главным образом в состав нервных клеток. Печень является практически единственным органом, поддерживающим уровень фосфолипидов в крови. Холестерин и другие стероиды могут поступать с пищей или синтезироваться в организме. Основным местом синтеза холестерина является печень.
В жировой ткани нейтральный жир депонируется виде триглицеридов.
Образование жиров из углеводов. Избыточное употребление углеводов с пищей приводит к отложению жира в организме. В норме у человека 25—30% углеводов пищи превращается в жиры.
Образование жиров из белков. Белки являются пластическим материалом. Только при чрезвычайных обстоятельствах белки используются для энергетических целей. Превращение белка в жирные кислоты происходит, вероятнее всего, через образование углеводов.
99.
Основной обмен – это минимальные затраты энергии при следующих стандартных условиях:
1. состояние покоя, лежа;
2. натощак, утром, до приема пищи;
3. температура в помещении = 20-22С (зона комфорта);
4. состояние бодрствования.
Существует 2 способа исследования затрат энергии:
1) прямая калориметрия; 2) непрямая калориметрия.
При прямой калориметрии измеряют непосредственно ту энергию, которую организм, в соответствии с законом сохранения энергии, преобразует в тепло и выделяет во внешнюю среду. Для этого нужны специальные камеры, разработанные русским ученым Шатерниковым. Камера – небольшая комната, куда на определенное время помещается испытуемый. Стены камеры с теплоизоляцией и покрыты стеклянными трубочками, в которых протекает вода. Измеряют температуру притекающей в камеру и оттекающей из камеры воды. Так как организм человека отдает тепло, измеряют разность температур на входе и выходе из камеры, которая и является показателем энергообмена. Это довольно длительная и дорогостоящая процедура. Поэтому на практике используют непрямую калориметрию – это расчеты по таблицам Гарриса и Бенедикта, по формулам, по показателям рациона питания, по газообмену и т. д.
100.
Рабочий обмен.
Известно, что расходы энергии у человека пропорциональны выполняемой мышечной работе. На умственную деятельность энергии расходуется гораздо меньше. Уже в положении сидя энерготраты увеличиваются на 12%, по сравнению с положением лежа; в положении стоя – на 20%; при ходьбе – на 80-100%; при беге – на 300-400%. (у спортсменов расходы энергии могут превышать до 1000%).
Представителей разных профессий по энергозатратам можно распределить на 4 группы:
I. Лица, занятые умственным трудом – ученые, врачи, студенты, программисты - расходуют 3000 ккал энергии в сутки.
2.Лица, занятые механизированным трудом - водители, токари – 3500 ккал в сутки.
3.Лица, занятые физическим трудом - слесари, сельскохозяйственные рабочие – 4000 ккал в сутки.
4.Лица, занятые тяжелым физическим трудом- грузчики, землекопы, спортсмены – 4500 и более ккал в сутки.
Совокупность всех видов обмена энергии составляет общий обмен. Для студентов при расчете общего обмена энергии необходимо к величине основного обмена прибавить показатель СДДП (15% от основного обмена) и рабочую прибавку, равную 1000 ккал.
101.
Процесс образования тепла в организме получил название химической терморегуляции, процесс, обеспечивающий удаление тепла из организма, - физической терморегуляции.
Химическая терморегуляция. Тепловой обмен в организме тесно связан с энергетическим. При окислении органических веществ выделяется энергия. Часть энергии идет на синтез АТФ. Эта потенциальная энергия может быть использована организмом в дальнейшей его деятельности. Источником тепла в организме являются все ткани. Кровь, протекая через ткани, нагревается.
Повышение температуры окружающей среды вызывает рефлекторное снижение обмена веществ, вследствие этого в организме уменьшается теплообразование. При понижении температуры окружающей среды рефлекторно увеличивается интенсивность метаболических процессов и усиливается теплообразование. В большей степени увеличение теплообразования происходит за счет повышения мышечной активности. Непроизвольные сокращения мышц (дрожь) являются основной формой повышения теплообразования. Увеличение теплообразования может происходить в мышечной ткани и за счет рефлекторного повышения интенсивности обменных процессов — несократительный мышечный термогенез.
Физическая терморегуляция. Этот процесс осуществляется за счет отдачи тепла во внешнюю среду путем конвекции (теплопроведения), радиации (теплоизлучения) и испарения воды.
102.
Пищевой рацион должен:
1)соответствовать затратам энергии по калорийности «брутто» и «нетто». Брутто – это общая калорийность принятой пищи (рассчитывают по калорическим коэффициентам для белков, жиров и углеводов). Нетто – это калорийность усвоенной пищи (при смешанном питании от общей калорийности отнимают 10% калорий – на усвоение).
2)соответствовать суточным нормам потребностей белков, жиров и углеводов (Б= 80-100 г, Ж=80-100 г, У= 450-500 г для взрослого человека).
3)быть правильно распределен по приемам в течение суток (при четырехразовом питании:
1-ый завтрак (7-00 утра) = 25% от суточного приема пищи;
2-ой завтрак (11-00 утра) = 15% суточного рациона
Обед (15-00 дня) = 40% Ужин (20-00 вечера) = 20%
4)иметь разнообразие пищевых веществ.
5)быть сбалансированным по содержанию Б:Ж:У, как 1,5:1:5.
Также необходимо вводить в рацион питания 1/3 белков животного происхождения (содержат полноценные белки) и 1/3 жиров растительного происхождения (содержат жирорастворимые витамины – А,Д,Е,К). Надо помнить, что у растущих молодых организмов белковый оптимум обеспечивает хорошее самочувствие, сопротивляемость инфекциям, иммунитет, др.
103.
Выделение – это процесс выведения из организма отработанных, ненужных веществ, конечных и промежуточных продуктов обмена, вода, соли. Различают 2 системы выделения: ренальная и экстраренальная. Ренальная система представлена почками. В экстраренальную входят:
1. легкие (они выделяют углекислый газ, воду, летучие вещества – эфир, пары алкоголя),
2. органы пищеварения (выделяют соли желчных кислот, тяжелых металлов, ядовитые вещества – индол, скатол и др.),
3.кожа (удаляет избыток воды и солей).
Между двумя системами существуют компенсаторные связи.
104.
Основная функция почек – это образование мочи. При этом осуществляются очень важные для организма функции:
1. Почки участвуют в поддержании постоянства внутренней среды организма – гомеостазиса.
2. Регулируют постоянство осмотического давления плазмы крови (выводят из организма избыток натрия, калия, кальция, мочевины, мочевой кислоты, креатинина и др. веществ).
3. Сохраняют постоянство онкотического давления (за счёт белков плазмы).
4. Поддерживают постоянство рН плазмы крови.
5. Объём циркулирующей крови.
6. Экскреторная функция почек – удаление ненужных организму продуктов обмена – лекарства, красители, фосфаты, ураты и тд.
7. Синтезируют ПАГ, мочевину. Участвуют в эритропоэзе.
8. Участвуют в свертывании крови. Секретируют гормоны (инкреторная функция) – ренин, медулл