Lk_35-36_Obmen_veschestv_i_energii_Teploobmen

1.

2.

Обмен веществ и энергии
(метаболизм)
– совокупность физических и химических
процессов превращения веществ и энергии,
происходящих в организме человека и
обеспечивающих его жизнедеятельность

3.

Процессы обмена веществ
Ассимиляция (анаболизм) –
совокупность реакций синтеза органических веществ,
сопровождающихся поглощением энергии
за счёт распада молекул АТФ.
Диссимиляция
(катаболизм) –
совокупность реакций
распада (расщепления) и
окисления органических
веществ, связанных с
выделением энергии и
синтезом молекул АТФ.

4.

Механизмы
расщепления продуктов
Аэробный механизм расщепления происходит при участии
аэробов, организмов использующих для своего
существования О2.
При этом происходит расщепление веществ до конечных
продуктов СО2 и Н2О и высвобождение энергии полностью.
Анаэробный путь расщепления происходит при участии
анаэробов - организмов, развивающихся без О2.
При этом процессе расщепление идет не до конца, и
образуются промежуточные продукты обмена (спирты,
кислоты).

5.

Общий обмен
Для жизнедеятельности организма необходима энергия,
которая освобождается в результате диссимиляции белков,
жиров и углеводов путем присоединения О2 - путем
окисления.
При окислении и образуется энергия, которая необходима
для построения новых клеток и тканей, для сокращения
мышц, проведения нервного импульса, синтеза ферментов,
гормонов и для поддержания постоянной температуры
тела.
Энергетические затраты организма на его
жизнедеятельность называют общим обменом.

6.

Обмен белков (протеинов)
Белки - это сложные высокомолекулярные
соединения, содержащие азот и построенные из
аминокислот.
В пищевых продуктах содержится
около 20 аминокислот, они
всасываются в кишечнике и идут
на построение специфических для
каждого организма белков.
Все аминокислоты делятся на заменимые и незаменимые.
Заменимые аминокислоты синтезируются в организме (аланин,
глутамин, серин, глицин).
Незаменимые аминокислоты не синтезируются в организме и
должны поступать с пищей. К ним относятся: валин, метионин,
лейцин, изолейцин, треонин, фенилаланин, триптофан и лизин.

7.

Функции белков
1. Пластическая, структурная. Белки являются главной
составной частью клетки и межклеточных структур, входят в
состав основного вещества хрящей, костей, кожи. Биосинтез
белков определяет рост и развитие всего организма.
2. Ферментативная - могут ускорять химические процессы в
организме. Все ферменты являются белками.
3. Защитная - образование антител, связывание токсинов и ядов,
участие в свертывании крови (фибриноген).
4. Транспортная – белок крови гемоглобин переносит О2 и СО2,
липопротеиды – жиры, белки плазмы – лекарственные вещества.
5. Передача наследственности при помощи нуклеопротеидов,
содержащих нуклеиновые кислоты - ДНК и РНК.
6. Регуляторная - белки- гормоны регулируют физиологические
процессы (инсулин, тироксин), регуляторы активности генов.
7. Энергетическая - обеспечение энергией всех жизненных
процессов организма (1 г белка – 17,6 кДж).

8.

Суточная потребность в белке составляет 13-15% от
суточного объема пищи (100-120 г).
Повышена потребность в белке у детей, беременных,
спортсменов и у людей после тяжелой болезни (до 150 г).
Продукты, содержащие
белки животного
происхождения - мясо, рыба,
яйца, молоко.
Растительного
происхождения - грибы,
фасоль, гречневая крупа,
злаковые, орехи.

9.

Азотистый баланс
-разность между количеством азота в пище человека и уровнем
его в выделениях. Различают азотистое равновесие,
положительный и отрицательный азотистый баланс.
Азотистое равновесие
- количество выделенного азота равняется количеству
поступившего азота. Наблюдается у взрослого человека.
Положительный
азотистый баланс
Отрицательный
азотистый баланс
возникает если белка с пищей
поступает больше , чем выводится .
Азот задерживается в организме.
возникает если белка с пищей
поступает меньше , чем
выводится. Наблюдается
азотистый дефицит.
Наблюдается при беременности, в
растущем организме, у спортсменов
при введении анаболических гормонов,
после тяжёлых заболеваний
Наблюдается при лихорадке,
эндокринных заболеваниях, при
голодании, после ожогов, диареи

10.

В процессе
пищеварения белки
пищи расщепляются
до аминокислот,
часть аминокислот
используется для
биосинтеза
собственных белков,
часть всасывается в
кишечнике.
Неиспользованные аминокислоты распадаются в печени и
почках с отщеплением аммиака и освобождением энергии.
Аммиак в печени превращается в мочевину. Кроме мочевины,
белки распадаются на мочевую кислоту, креатин, креатинин,
гистамин, которые выводятся с мочой.

11.

Регуляция белкового
обмена
осуществляется рядом гормонов:
Гормон гипофиза - СТГ (соматотропный гормон) во время роста
организма стимулирует увеличение массы всех органов и тканей;
у взрослого - обеспечивает процесс синтеза белка за счет
повышения проницаемости клеточных мембран для аминокислот.
Гормон щитовидной железы (тироксин) - может стимулировать
синтез белка и активизировать рост, развитие и дифференциацию
тканей и органов
Гормоны коры надпочечников (глюкокортикоиды) - усиливают
распад белков в тканях, особенно в мышечной и лимфоидной.
В печени - стимулируют синтез белка

12.

Обмен жиров
Жиры - это органические соединения,
сложные эфиры трёхатомного спирта
глицерина и высших карбоновых кислот.
Жир поступает в организм с пищей, а также
образуется из углеводов и белков.
К жирам относятся:
1. Простые липиды - нейтральные
жиры являются обязательной составной
частью цитоплазмы, ядра, оболочки клетки.
Это основная масса жира в организме.
2. Сложные липиды – фосфолипиды,
гликолипиды.
3. Стероиды – гормоны, витамины
А,E,D,K, половые гормоны (кортизон,
тестостерон, холестерин).

13.

Функции жиров
1. Энергетическая – жир основной источник энергии
(1 г жира – 39 кДж)
2. Структурная - входит в состав мембран, ядра,
цитоплазмы
3. Защитная – защищает организм от механических
повреждений и сотрясений.
4. Теплоизоляционная – предохраняет от переохлаждения.
5. Запасающая – откладываются в жировой ткани и
используются при недостатке пищи. Жир – источник
эндогенной воды (100 г жира – 107 мл воды)
6. Регуляторная – стероидные гормоны регулируют
процессы обмена веществ и размножения, способствуют
усвоению витаминов A и D.

14.

Суточная потребность в жирах составляет 30-35% от
суточного объема пищи (70-80 г).
Жиры содержат незаменимые жирные кислоты
(ненасыщенные жирные кислоты) - линоленовая,
линолевая, арахидоновая, которые есть в растительном
масле, сливочном масле (Омега-3, Омега-6 и др).
При их отсутствии
замедляется рост и
способность к
размножению,
нарушается синтез
витамина А, Е, Д, К.

15.

Роль печени в обмене жиров
В печени синтезируются:
1. Фосфолипиды, которые входят в состав всех клеток, а
особенно это имеет значение для нервных клеток. Печень
поддерживает уровень фосфолипидов в крови.
2. Кетоновые тела (β-оксимасляная кислота, ацетоуксусная
кислота, ацетон), которые используются как источник
энергии.
3. Холестерин - из него образуются половые гормоны,
гормоны коры надпочечников. Неиспользованный холестерин
расщепляется в печени до желчных кислот, которые
поступают с желчью в кишечник и способствуют
эмульгированию жиров.

16.

Регуляция жиров
Процесс образования, отложения и мобилизации из депо жира
регулируется нервной и эндокринной системами.
Нервная регуляция:
Симпатические влияния тормозят синтез жиров и
усиливают их распад.
Парасимпатические влияния, наоборот, способствуют
отложению жира.
Гуморальная регуляция:
Выраженное жиромобилизующее действие оказываютадреналин, норадреналин, соматотропный гормон,
тироксин;
Тормозят мобилизацию жира - глюкокортикоиды,
инсулин.

17.

Обмен углеводов
Углеводы - это органические вещества, в
состав которых входят углерод, водород,
кислород.
Суточная потребность - 50-55% от
суточного объема пищи (от 250 до 500 г).
В организм поступают с растительной
пищей (хлеб, крупы, овощи, фрукты).
Могут использоваться для синтеза жиров, нуклеиновых кислот и
других органических соединений. Углеводы предупреждают
расход жира и белка.
Основная часть углеводов окисляется в тканях до СО2 и Н2О
(70%).
95% глюкозы превращается в жир, а 5% синтезируется в
резервный углевод организма – гликоген, откладывается в печени и
мышцах.

18.

Углеводы
Простые углеводы - хорошо растворяются в воде и
быстро усваиваются организмом, они относятся к
сахарам (глюкоза, фруктоза, сахароза, лактоза).
Сложные углеводы - значительно хуже
усваиваются, поступая в организм в виде
полисахаридов, они расщепляются до
моносахаридов в желудке, двенадцатиперстной и
тощей кишке и откладываются в виде гликогена в
клетках печени и мышц
Легче всего усваивается фруктоза, сахароза, глюкоза, а также
мальтоза и лактоза; несколько медленнее - крахмал, так как он
должен предварительно расщепиться до простых сахаров. К
неусвояемым углеводам относится клетчатка.

19.

Энергетическое значение углеводов
За счет углеводов человек получает наибольшее количество
энергии, чем от белков и жиров. (1 г углеводов – 17,6 кДж)
Глюкоза крови является непосредственным источником энергии
в организме.
Норма глюкозы крови натощак в покое:
у взрослого человека составляет 3,3-5,5 ммоль/л,
после 60 лет возрастает до 6, 4 ммоль/л
Снижение уровня глюкозы в крови называется гипогликемия.
Снижение уровня до 2,2-1,7 ммоль/л - «гипогликемическая
кома».
Повышение больше 6,66 ммоль/л- вызывает гипергликемию, ее
результатом является глюкозурия - выделение глюкозы с мочой.

20.

При полном отсутствии углеводов в рационе или
нарушениях их усвоения
они могут синтезироваться в организме из жиров и белков,
что сопровождается образованием недоокисленных продуктов
жирового обмена и развитием ацидоза
(накопления в крови кислых продуктов).
Избыточное употребление углеводов
ведет к перенапряжению инсулинового аппарата, нарушению
обмена веществ, ожирению.
Усвояемость углеводов достаточно высока
и составляет 80—98%.
Систематический избыток усвояемых углеводов в питании
может способствовать возникновению ряда болезней (ожирение,
атеросклероз, сахарный диабет).

21.

Функция углеводов
1. Энергетическая (1 г углеводов – 17,6 КДЖ)
2. Рецепторная - олигосахариды в составе мембран помогают клеткам
«узнавать» друг друга.
3. Защитная (иммунная) - полисахариды участвуют в образовании
антител и иммунных клеток, а клетчатка стимулирует работу кишечника.
4. Регуляторная - участвуют в обмене веществ, влияют на работу нервной
системы и обеспечивают правильный обмен белков и жиров.
5. Пластическая, структурная - входят в состав клеточных оболочек,
нуклеиновых кислот (ДНК, РНК) и соединительной ткани.
6. Антитоксическая - глюкоза необходима для образования
глюкуроновой кислоты, которая связывает яды, лекарства и продукты
метаболизма, превращая их в растворимые соединения для вывода, а
также поддерживает запасы гликогена, защищающего гепатоциты от
разрушения.

22.

Регуляция углеводов
В регуляции углеводного обмена участвуют:
1. ЦНС - гипоталамус.
2. Поджелудочная железа, вырабатывающая гормон инсулин,
который понижает уровень сахара в крови, т.к. он усиливает
синтез гликогена в печени и мышцах и повышает
потребление глюкозы тканями организма.
Увеличивает уровень сахара в крови гормон глюкагон.
3. Надпочечники: мозговой слой - адреналин, корковый слой глюкокортикоиды.
4. Гипофиз - соматотропин.
5. Щитовидная железа - тироксин, трийодтиронин.

23.

Водно-солевой обмен
это совокупность процессов распределения воды
и минеральных веществ между вне- и внутриклеточным
пространством и внешней средой.
Обмен воды связан с обменом солей.
Суточная потребность в воде – 40 мл на каждый кг массы (2-3 л)
Соотношение между водой, поступающей в организм и
выделившейся из него, называют – водный баланс.
В основном вода поступает в организм
в виде питья и в составе пищи.
Потеря 10% воды приводит к обезвоживанию организма,
а 20% - к смерти.

24.

Из организма вода выделяется
почками 1500 мл,
легкими - 500 мл
и кожей 500 мл,
вместе с водой выделяются
и минеральные соли,
которые имеют для организма
большое физиологическое значение

25.

Функции воды
1. Метаболическая - вода является полярным растворителем и
служит средой для биохимических реакций.
2. Транспортная - переносит молекулы во внутриклеточном
пространстве, а также обеспечивает транспорт молекул из одной
клетки в другую.
3.Терморегуляторная - равномерное распределение тепла внутри
организма происходит именно благодаря воде. При потоотделении
осуществляется охлаждение организма путем испарения жидкости.
4. Экскреторная - вода участвует в выведении продуктов
метаболизма и входит в состав смазочных жидкостей и слизи,
является компонентом соков и секретов организма.
5. Водно-электролитный обмен - именно вода отвечает за
поддержание постоянного осмотического давления, ионного состава и
кислотно - основного состояния внутренней среды.

26.

Минеральные соли
обеспечивают обмен веществ в
организме человека.
Макроэлементы
Кальций и фосфор участвуют в
образовании костной и
зубной тканей.
Железо - входит в
состав гемоглобина.
Калий - выводит воду.
Натрий - задерживает
воду.
Микроэлементы
Йод - регулирует
работу щитовидной
железы.
Фтор -участвует в
построении костей.
Магний – участвует в
синтезе белка.

27.

Теплообмен
-это обмен тепловой энергией между организмом и
окружающей средой.
Нормальная температура человека 36,60-370 , измеряется
в подмышечной впадине.
Внутренние органы имеют температуру выше:
печень, почки - 380-390,
в прямой кишке температура равна 370 - 37,50.
Кроме образования тепла происходит
постоянная отдача тепла в окружающую среду,
т.е. температура тела человека зависит от двух
процессов: теплообразование и теплоотдача.

28.

Теплообразование
Источник тепла в организме - все ткани.
Кровь, протекая через ткани, нагревается. Больше тепла отдают
крови печень и скелетные мышцы.
Повышение температуры окружающей среды вызывает
рефлекторное снижение обмена веществ, поэтому в организме
уменьшается теплообразование.
Понижение температуры окружающей среды вызывает
рефлекторное увеличение метаболизма и усиливается
теплообразование. Теплообразование так же усиливается за
счет мышечной активности.
Непроизвольное сокращение мышц (дрожь) является основной
формой повышения теплообразования.

29.

Теплоотдача
осуществляется несколькими путями:
1.Путем проведения - нагревается воздух,
окружающие предметы, соприкасающиеся с теплом.
2. Путем излучения - нагретое тело излучает тепло
(в виде инфракрасных лучей).
3. Путем испарения - с поверхности кожи испаряется
вода и пот.

30.

Регуляция
температуры тела
осуществляется нейрогуморальным путем.
Нервный механизм терморегуляции.
Колебания температуры окружающей среды воспринимаются
особыми рецепторами – терморецепторами кожи, слизистой
полости рта, верхних дыхательных путей.
В них возникают нервные импульсы, которые по чувствительным
нервным волокнам поступают в спинной мозг. По восходящим
проводящим путям нервный импульс достигает таламус,
гипоталамус и кору головного мозга.
Центр терморегуляции находится в гипоталамусе.
Нейроны гипоталамуса возбуждаются под влиянием нервных
импульсов и от него нервные импульсы по двигательным
нервным волокнам идут к мышцам, сосудам (суживая или
расширяя сосуды кожи), к потовым железам.

31.

Регуляция
температуры тела
Гуморальный механизм терморегуляции
(гормональный)
1.Гормоны щитовидной железы, надпочечников и
поджелудочной железы усиливают окислительные
процессы, т.е. повышают обмен веществ и
температуру тела.
2.Гипофиз тормозит секрецию гормонов
щитовидной железы, т.е. снижает обмен веществ и
температуру тела.