Совокупность физических, химических и физиологических процессов превращения веществ и энергии в организме человека и обмен веществами и энергией между организмом и окружающей средой. Обеспечивает пластические и энергетические потребности организма. Обмен веществ

Метаболизм (от греч. «превращение, изменение») (обмен веществ) полный процесс превращения химических веществ в организме, обеспечивающих его рост, развитие, деятельность и жизнь в целом. В обмене веществ (метаболизме) и энергии выделяют: анаболизм – основу которого составляют процессы ассимиляции. ( образование) катаболизм – в основе которого лежат процессы диссимиляции. (распад)

Обмен веществ Энергетический обмен (диссимиляция, катаболизм) Энергетический обмен (диссимиляция, катаболизм) Пластический обмен (ассимиляция, анаболизм) Пластический обмен (ассимиляция, анаболизм) Совокупность процессов биосинтеза органических веществ, компонентов клетки и других структур органов и тканей. Обеспечивает рост, развитие, обновление биологических структур, а так же непрерывный ресинтез макроэргов и накопление энергетических субстратов. накопление энергии совокупность процессов расщепления сложных молекул, компонентов клетки, органов, тканей до простых веществ, с использованием части из них в качестве предшественников биосинтеза, и до конечных продуктов распада с образованием макроэргических и восстановленных соединений. выделение энергии

На их долю приходится 50% сухой массы клетки Расщепляются до аминокислот (заменимых и не заменимых). В белке – 16% азота. 6,25 г белка при распаде образуют 1 грамм азота. N-баланс («+» и «-» баланс). Распад белка в организме происходит непрерывно. На 1 кг массы тела человек в сутки полному разрушению подлежит 0,028-0,075 г азота. За сутки выделяется 3,77 г азота (3,77 г (N) х 6,25 г = 23 г белка (коэфф. Изнашивания по Рубнеру).

Пластическая функция Белки-это основной строительный материал для клеток организма. Энергетическая функция При окислении 1 г белка выделается 4,1 ккал тепла. Из 20 входящих в состав аминокислот 10 незаменимых: лейцин, изолейцин, валин, метионин, лизин, треонин, фенилаланин, триптофан, гистидин, аргинин. Наиболее биологически ценны белки мяса, яиц, рыбы, икры, молока.

В белке – 16% азота. Его организм усваивает только в составе пищи. 6,25 г белка при распаде образуют 1 грамм азота. Коэффициент изнашивания по Рубнеру На 1 кг массы тела человек в сутки полному разрушению подлежит 0,028-0,075 г азота. За сутки выделяется 3,77 г азота 3,77 г (N) х 6,25 г = 23 г белка. У здорового человека количество синтезированного N =N распавшегося. N-баланс («+» и «-» баланс). Распад белка в организме происходит непрерывно. Азотистый баланс.

Приводит к угнетению кроветворения и синтеза иммуноглобулинов, к развитию анемии и иммунодефицита, расстройству репродуктивной функции. У детей нарушается рост, в любом возрасте - снижение мышечной ткани и печени, нарушение секреции гормонов. Снижение поступления в организм и нарушение всасывания железа

Белка – вызывает активацию обмена аминокислот и энергетического обмена, повышение образования мочевины и увеличение нагрузки на почечные структуры с последующим их функциональным истощением. В результате накопления в кишечнике продуктов неполного расщепления и гниения белков возможно развитие интоксикации. Белковый минимум – г ( у некоторых категорий до 50 г и больше) в сутки. Белки могут пойти на недостающие жиры и углеводы, но белки ничем не заменимы. Избыточное поступление с пищей

Регуляция Диссимиляция Ассимиляция Гормоны: соматотропный во время роста организма – увеличение массы всех органов и тканей. У взрослого человека – рост синтеза за счет проницаемости клеточных мембран для аминокислот, усиления синтеза РНК в ядре клетки. Тироксин и трийодтиронин – в определенных концентрациях стимулируют синтез белка и благодаря этому активизировать рост, развитие и дифференциацию тканей и органов. В печени – глюкокортикоиды – стимулируют синтез белка. Гормоны надпочечников – глюкокортикоиды (гидрокортизон, кортикостерон) усиливают распад в тканях, особенно в мышечной и лимфоидной, а в печени наоборот, стимулируют синтез белка.

Часть жировых компонентов тела может быть синтезирована из углеводов. входят в состав клеточных мембран. их теплотворная способность более чем в 2 раза больше чем у углеводов и белков. 1 г жира при расщеплении дает 38,9 к Дж. Пластическое значение Энергетическое значение.

Жир всасывается из кишечника, поступает преимущественно в лимфу и в меньшем количестве непосредственно в кровь. Организм получает липиды в основном в виде т.н. нейтрального жира, который расщепляется в организме на глицерин и жирные кислоты. С пищей поступает и незначительное количество свободных жирных кислот. Незаменимые ненасыщенные жирные кислоты: линолевая, линоленовая, арахидоновая – не образуются в организме человека.

Регуляция Диссимиляция Ассимиляция ЦНС: гипоталамус – при разрушении вентромедиальных ядер – длительное повышение аппетита и усиление отложение жира Парасимпатическое влияние Гормоны: глюкокортикоиды (корковый слой надпочечников) ЦНС: гипоталамус: раздражение вентромедиальных ядер – потеря аппетита и исхудание. Симпатическое влияние Гормоны: адреналин и норадреналин (мозговой слой надпочечников); соматотропный, тироксин (щитовидная ж.), половые гормоны.

Различают: Сложные Простые Полисахариды (крахмал гликоген) Моносахариды Дисахариды (сахара) (глюкоза, фруктоза, галактоза) Углеводы в организм поступают с едой в виде полисахаридов и дисахаридов, в ЖКТ расщепляются до моносахаридов, которые всасываются в кровь. Углеводный обмен регулируется ЦНС и инкретами желез внутренней секреции.

Диссимиляция Ассимиляция Гормоны Инсулин – гормон поджелудочной железы (β- к-ки островковой ткани) – усиление синтеза гликогена в печени и мышцах и повышение потребления глюкозы тканями организма) ЦНС - «сахарный укол» -укол продолговатого мозга в области дна IV желудочка. - раздражение гипоталамуса – гл. звено – кора ГМ -стресс

Регуляция Диссимиляция Гормоны: глюкагон (альфа клетки островковой ткани поджелудочной железы); адреналин – мозгового слоя надпочечников; глюкокортикоиды – корковый слой надпочечников; соматотропный гормон гипофиза; тироксин и трийодтиронин – щитовидная железа. Из-за однонаправленности их влияния по отношению к эффектам инсулина эти гормоны часто объединяют понятием «контринсулярные гормоны»

За счет углеводов человек получает наибольшее количество энергии, чем от белков и жиров. Глюкоза крови является непосредственным источником энергии в организме. Уровень глюкозы в крови составляет 3,3-5,5 ммоль/л ( мг%). Снижение уровня глюкозы в крови – гипогликемия. Снижение уровня до 2,2-1,7 ммоль/л (4,-30 мг%) «гипогликемическая кома». Повышение больше 6,66 ммоль/л-вызывает гипергликемию. Энергетическое значение. 1 г – 17,6 к Дж

Из глюкозы в клетках печени синтезируется гликоген – резервный, отложенный про запас углевод. Пищевая гипергликемия (алиментарная) –после приема пищи с быстро всасывающимися углеводами. В результате глюкозурия – выделение глюкозы с мочой при уровне глюкозы в крови выше 8,9-10,0 ммоль/л ( мг%). Для сохранения относительного постоянства в крови происходит расщепление гликогена в печении поступление ее в кровь. Избыточное потребление углеводов – способствует повышению липогенеза и ожирению. Постоянный избыток дисахаридов и глюкозы, быстро всасывающихся в кишечнике, создают высокую нагрузку на эндокринные клетки поджелудочной железы, секретирующих инсулин, что может способствовать их истощению и развитию сахарного диабета.

Обмен энергии Обмен веществ и энергии-это единый процесс. Во время обмена веществ осуществляется превращение энергии. При окислении пищевых веществ, содержащаяся в них энергия высвобождается и превращается в тепловую, механическую, электрическую. Все виды энергии в конечном результате переходят в окружающую среду преимущественно в виде тепловой энергии. Затраты энергии человека связаны с жизнедеятельностью организма. Значительная часть энергии используется на работу сердца, почек, дыхательных мышц, печенки, на поддержание постоянной температуры тела.

Основной обмен - энергетические затраты организма в условиях покоя. Зависит от пола, возраста, массы и роста человека ( в среднем от ккал) лет- сохраняется на достаточно постоянном уровне. После 40- начинает уменьшаться. Его уровень зависит от деятельности эндокринных желез (особенно щитовидной). При гиперфункции ЩЖ- резко повышается. При гипофункции- уменьшается. Величина основного обмена обозначается на 1 кг массы.

Общий обмен- уровень обмена в обычных, а не стандартных условиях. Интенсивность обмена веществ увеличивает физическая работа, психоэмоциональная нагрузка, употребление еды, изменение температуры внешней среды. По количеству употребляемой энергии людей разных профессий делят на группы: 1. Занятые умственным трудом ( ккал в день) 2. Занятые легким физическим трудом. 3. Имеющие физическую нагрузку средней тяжести. 4. Занятые тяжелым физическим трудом ( ккал в день) 5. Занятые очень тяжелым физическим трудом. Спецефически-динамическое действие еды- повышение обмена веществ и затрат энергии после приема еды.

Терморегуляция Терморегуляция это достижение устойчивого равновесия между теплопродукцией и теплоотдачей. Теплопродукцию называют химической терморегуляцией. Оттекающая от органов кровь, как правило, имеет более высокую температуру, чем притекающая. Изменение активности обменных процессов, интенсивности мышечных локомоций относятся к основным механизмам изменения теплопродукции. Наиболее мощным источником теплопродукции являются сокращающиеся мышцы. Среди различных локомоций следует выделить особую форму их – дрожь, назначение которой теплообразование.

Теплоотдача – совершается через кожу Излучение - необходим градиент температур между более теплой кожей и холодными стенами. Конвекция - нагретый воздух становится более легким и, поднимаясь от тела, уносит тепло. Проведение тепла происходит при непосредственном контакте тела с плотным субстратом. Испарение пота. При внешней температуре выше 37 оС – тепло отдается только испарением пота.

Центр терморегуляции Основным центром, связанным с эффекторами, является отдел заднего гипоталамуса. Эти нейроны через симпатические нервы, влияют на кровеносные сосуды, потовые железы, метаболизм. Передний отдел гипоталамуса (медиальная преоптическая область) принадлежит к афферентному отделу системы терморегуляции. Они получают сигналы от периферических терморецепторов и сравнивают их с уровнем активности центральных терморецепторов и "заданного значения" температуры тела.