Вопрос 128. Регуляция обмена веществ. Обмен воды, минеральных веществ, витаминов.
Организм- сложная, целостная, саморегулирующая и самообнавляющаяся система, для кот. характерна определённая организация её структур.
Существует разнообразная классификация её структурных единиц,
но наиболее часто выделяют пять организационных уровней:
- субклеточный
-клеточный
-органный
- системный
-организменный
Есть наука биоэнергетика, которая занимается изучением обмена энергии в процессе жизнедеятельности и является частью общей науки-термодинамики. Различают изолированные, закрытые и открытые термодинамические системы. Изолированная система не обменивается с окружающей средой ни веществами, ни энергией. Закрытая система обменивается с окружающей средой только энергией(закрытый стакан чая). Открытая система обменивается с окружающей средой и веществами, и энергией. С точки зрения термодинамики живые организмы относятся к открытым системам, так как главное условие их существования- непрерывный обмен веществ и энергии.
Обмен веществ и энергии - это совокупность физиологических, физико-химических процессов превращения веществ и энергии в живых организмах, а также обмен веществами и энергией между организмом и окружающей средой.
В процессе обмена веществ и энергии обеспечиваются пластические и энергетические потребности организма. Пластические потребности удовлетворятся за счёт веществ (б, ж, у, в, минеральных веществ, вода) используемых для построения биологических структур, а энергетические -путём преобразования химической энергии поступивших в организм питательных веществ в энергию макроэргических(АТФ, креатинфосфа) и восстановленных (НАДФ. Н-никоттин-амид-адениндинуклеотидфосфат) соединений.
|
|
|
Все происходящие в организме преобразования веществ и энергии объединены общим названием- метаболизм.
Обмен веществ(метаболизм) в организме человека -совокупность взаимосвязанных, но разнонаправленных процессов: анаболизма или ассимиляция (синтез сложных органических веществ из простых с затратой энергии) и катаболизма или диссимиляция (расщепление сложных органических веществ на простые с выделением энергии).
Сопряжение анаболитических и катаболитических процессов в организме могут осуществлять разные вещества, но главную роль в этом сопряжении играют АТФ и НАДФ(никоттин-амид-адениндинуклеотидфосфат) они обеспечивают непрерывность процессов анаболизма и катаболизма.
Процессы анаболизма и катаболизма находятся в организме в состоянии динамического равновесия. Преобладание анаболических процессов над катаболическими приводит к росту, накоплению массы тканей, а преобладание катаболических процессов ведёт к частичному разрушению тканевых структур. Состояние равновесного или неравновесного соотношения анаболизма и катаболизма зависит от возраста(в детском возрасте преобладает анаболизм, во взрослом организме устанавливается относительное равновесие между катаболизмом и анаболизмом; в старческом преобладает - катаболизм).
|
|
|
В процессе обмена веществ происходит, с одной стороны:
-сохранение состава клеток организма постоянным;
-обновление, по мере необходимости, клеточных структур;
с другой:
-поддерживается энергетический баланс клеток и организма.
Таким образом, обмен веществ в клетках тесно связан с обменом энергией.
Обмен веществ начинается с поступления питательных веществ в желудочно-кишечный тракт и воздуха в лёгкие.
Первым этапом обмена веществ являются ферментативные процессы расщепления полимеров(белков, жиров, углеводов) до мономеров (аминокислот, моно- и дисахаридов, глицерина, жирных кислот), происходящее в различных отделах желудочно-кишечного тракта, а также всасывание веществ в кровь и лимфу.
Вторым этапом обмена является транспорт питательных веществ и кислорода кровью к тканям. В них продолжается процесс расщепления питательных веществ до конечных продуктов метаболизма, синтез ферментов, гормонов, составных частей цитоплазмы. Расщепление веществ сопровождается выделением энергии.
|
|
|
Третьим этапом является удаление конечных продуктов распада из клеток, их транспорт и выделение почками, лёгкими, потовыми железами и кишечником.
Обмен воды.
Вода является важнейшим неорганическим веществом организма, обеспечивающим связь внешней и внутренней среды, транспорт веществ между клетками и органами. Являясь растворителем органических и неорганических веществ, вода представляет собой основную среду развёртывания метаболических процессов.
Функции воды:
-служит растворителем продуктов питания и обмена;
-транспортирует растворённые в ней вещества;
-ослабляет трение между соприкасающимися поверхностями в теле человека;
-участвует в регулировании температуры тела за счет большой теплопроводности, большой теплоты испарения.
Вода у взрослого человека составляет 60-65% от массы тела, а у новорождённого 75%.Непрерывное поступление воды в организм является одним из основных условий поддержания его жизнедеятельности.
Принято делить воду на внутриклеточную (72%) и внеклеточную (28%), размещается внутри сосудистого русла- в крови, лимфе, цереброспинальной жидкости и в межклеточном пространстве. Вся вода организма обновляется примерно через месяц, а внеклеточное пространство -за неделю. Распределение воды между внутриклеточным и внеклеточным пространствами жёстко регулируется. Вода по мере необходимости может переходить из одного пространства в другое.
|
|
|
Водный баланс в организме поддерживается за счёт равенства объёмов потерь воды и её поступления в организм. Вода поступает в организм в виде жидкости или воды, содержащейся в плотных пищевых продуктах. Некоторая часть воды образуется в организме в процессе метаболизма при окислении белков, жиров и углеводов.
Вода выводится из организма в составе мочи, посредствам испаренияс поверхности кожи и дыхательных путей.
Потребность организма в воде зависит от характера пищи. При питании углеводной и жирной пищей потребности в воде меньше, белковой- больше (вода необходима для экскреции осмотически активных веществ- мочевины
и минеральных ионов).
Потеря 10% воды приводит к состоянию обезвоживания, при потере 20% воды наступает смерть. При недостатке воды в организме возникает перемещение жидкости по направлению из клеток в межклеточное пространство, а затем в сосудистое русло. Потеря воды клетками изменяет их осмотические свойства.
Степень реабсорбации воды регулируется антидиуретическим гормоном (вазопрессином)-гормон нейрогипофиза; натриуретический гормон и альдостерон усиливает канальцевую секрецию и способствует выведению воды их организма.
Поступление воды регулируется её потребностью, проявляющейся чувством жажды. Это чувствовозникает при возбуждении питьевого центра гипаталамуса.
Обмен минеральных веществ.
Вместе с водой в организм поступает и ряд минеральных веществ. М.в. не являются источником энергии, но они необходимы для нормальной жизнедеятельности организма. Минеральные вещества классифицируются по их количеству в организме и потребности . Выделяют:
-макроэлементы (кальций, фосфор, калий, натрий, хлор, магний);
-микроэлементы(железо, йод, медь, цинк, кобальт, хром и др.)
Минеральные вещества находятся во вне- и внутриклеточных жидкостях преимущественно в виде ионов.
Потребность в каждом из макроэлементов превышает100мг в сутки.
Функции макроэлементов :
-создание и поддержание осмотического давления жидкостей в организме ( Около 60% осмотического давления создаётся солями натрия) ;
-поддержание кислотно-основного состояния организма;
-участие в метаболических процессах;
- принимают участие в образовании мембранного потенциала (К) и участвуют в формировании потенциала действия(натрий);
Всасывается макроэлементов происходит в кишечнике. Регуляция выведения осуществляется преимущественно почками.
Основные макроэлементы:
Кальций - обладает высокой биологической активностью. Он является основным структурным компонентом костей скелета и зубов, где содержится около 99% всего кальция.
Кальций принимает участие в генерации потенциала действия (влияет на возбудимость нервной системы), играет определённую роль в инициации мышечного сокращения, является необходимым компонентом свёртывающей системы крови, влияет на белковый и жировой обмен.
Уровень кальция в крови - одна из самых жёстко регулируемых констант крови. Даже незначительное понижение уровня кальция в крови вызывают тяжёлые нарушения(непроизвольные сокращения мышц, судороги, а вследствие остановки дыхания может наступить смерть). Повышение содержания кальция в крови сопровождается уменьшением возбудимости нервной и мышечной тканей, появлением порезов, параличей. Нарушение обмена кальция- одна из причин возникновения остеопороза.
Калий- основным источником поступления его в организм являются продукты растительного происхождения. Основное назначение - поддержание осмотического давления внутриклеточной жидкости, многие метаболические реакции клеток требуют наличия калия; принимает участие в образовании мембранного потенциала.
Фосфор - 86% депонируется в костной ткани (нужен для роста костной ткани). Принимает участие в метаболических процессах; является основным компонентом реакции фосфорилирования; является структурным элементом нуклеиновых кислот (рибонуклеиновые кислоты(РНК); дезоксирибонуклеиновые кислоты (ДНК)) и мононуклеотидов (АТФ).
Натрий - концентрируется во внеклеточной жидкости. Роль натрия в организме многообразна: участвует в поддержании равновесия кислотно-основного состояния, осмотического давления внеклеточных и внутриклеточных образований, принимает участие в формировании потенциала действия, оказывает влияние на деятельность практически всех систем организма.
К микроэлементам относятся вещества, потребность в которых не превышает 100мг в сутки.
Среди важнейших микроэлементов выделяют железо и йод.
Железо содержится в организме в виде комплексных солей. Железо входит в состав гемоглобина, миоглобина, ответственных за перенос и хранение кислорода, а также в состав ферментов, участвующих в окислительно - восстановительных реакциях. Недостаточное поступление в организм железа нарушает синтез гемоглобина и ведёт к развитию анемии (малокровию).Большая часть железа, освобождается при распаде в организме органических соединений, используется повторно и только 1мг теряется. Поэтому для сохранения железа в организме достаточно всасывание его в кишечник в количестве 1мг/сут. Однако из-за плохого всасывания в кишечнике количество поступающего с пищей железа должно быть не менее 15мг.
Йод- местом депонирования его является щитовидная железа, где йод используется для синтеза гормонов, оказывающих влияние на все обменные процессы, рост и развитие организма. Основным источником поступления йода в организм является вода.
Дата добавления: 2019-02-26; просмотров: 363; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!