Metabolismul proteinelor Proteinele reprezintă 75% din substanţele solide ale organismului Proteinele reprezintă 75% din substanţele solide ale organismului. - презентация

1

2 Metabolismul proteinelor Proteinele reprezintă 75% din substanţele solide ale organismului Proteinele reprezintă 75% din substanţele solide ale organismului Sunt degradate până la aminoacizi Sunt degradate până la aminoacizi Aminoacizii sunt absorbiţi în vena portă Aminoacizii sunt absorbiţi în vena portă Transportaţi spre toate celulele organismului (prin membrana celulară – difuzie facilitată sau transport activ) Transportaţi spre toate celulele organismului (prin membrana celulară – difuzie facilitată sau transport activ) Transportaţi spre ficat ( sinteza proteinelor proprii) Transportaţi spre ficat ( sinteza proteinelor proprii) În celulă sinteza proteinelor necesare ţesutului decurge în 2 etape: În celulă sinteza proteinelor necesare ţesutului decurge în 2 etape: 1. Activarea fiecărui aminoacid - energia este furnizată de ATP şi GTP 2. Alinierea aminoacizilor în lanţuri peptidice, controlată de sistemul ADN-ARN celular

3 Dezintegrarea proteinelor în celulă are loc sub acţiunea unor proteaze specifice intracelulare sau în ficat – prin dezaminare Dezintegrarea proteinelor în celulă are loc sub acţiunea unor proteaze specifice intracelulare sau în ficat – prin dezaminare Dezaminarea – îndepărtarea grupurilor amine din aminoacizi. În rezultatul dezaminării se formează amoniac, care mai apoi este transformat în uree. Dezaminarea – îndepărtarea grupurilor amine din aminoacizi. În rezultatul dezaminării se formează amoniac, care mai apoi este transformat în uree. Astfel aminoacizii dezaminaţi sunt utilizaţi în scop energetic (oxidare), convertiţi în glucoză- gluconeogeneză ( 18/20 AA ) sau stocaţi ca grăsime ( 19/20 AA: 5-direct; 14 – prin glucide ) Astfel aminoacizii dezaminaţi sunt utilizaţi în scop energetic (oxidare), convertiţi în glucoză- gluconeogeneză ( 18/20 AA ) sau stocaţi ca grăsime ( 19/20 AA: 5-direct; 14 – prin glucide )

4 Funcţiile proteinelor: Plastică – proteinele structurale Plastică – proteinele structurale Reglatoare – enzime, hormoni Reglatoare – enzime, hormoni Transport (P plasmatice) – acizi graşi, biliari, săruri, grăsimi, gaze Transport (P plasmatice) – acizi graşi, biliari, săruri, grăsimi, gaze Hemostatică –stoparea hemoragiei ( factori de coagulare) Hemostatică –stoparea hemoragiei ( factori de coagulare) Formează sistemul tampon – menţin pH Formează sistemul tampon – menţin pH Participă la sedimentarea eritrocitelor Participă la sedimentarea eritrocitelor Menţin P oncotică a sângelui şi lichidului extracelular Menţin P oncotică a sângelui şi lichidului extracelular Contracţia musculară – proteinele contractile Contracţia musculară – proteinele contractile Imunitatea înnăscută şi dobândită - globulinele Imunitatea înnăscută şi dobândită - globulinele

5 Valoarea biologică a proteinelor Din 20 aminoacizi prezenţi în proteine: 12 AA pot fi sintetizaţi în celule – neesenţiali 12 AA pot fi sintetizaţi în celule – neesenţiali 8 AA nu pot fi sintetizaţi – esenţiali 8 AA nu pot fi sintetizaţi – esenţiali Proteinele ce conţin tot setul de AA esenţiali se numesc proteine cu valoare biologică completă, Proteinele ce conţin tot setul de AA esenţiali se numesc proteine cu valoare biologică completă, cele ce nu conţin unul sau mai mulţi AA esenţiali – proteine cu valoare biologică incompletă cele ce nu conţin unul sau mai mulţi AA esenţiali – proteine cu valoare biologică incompletă Valoarea biologică a proteinelor depinde de capacitatea organismului de a asimila AA proteinei date (95% - de origine animală şi 80%-vegetală ). Valoarea biologică a proteinelor depinde de capacitatea organismului de a asimila AA proteinei date (95% - de origine animală şi 80%-vegetală ). Lipsa sau carenţa unui AA esenţial din alimente duce la afectarea absorbţiei celorlalţi AA Lipsa sau carenţa unui AA esenţial din alimente duce la afectarea absorbţiei celorlalţi AA

6 În inaniţie proteică, când cheltuielile energetice sunt asigurate de lipide şi glucide pierdere obligatorie de proteine: pierderea minimă raportată la kg/masă corp – coeficient de uzare a proteinelor = 0,028-0,075 gr azot la kg masă corp/ 24 ore În inaniţie proteică, când cheltuielile energetice sunt asigurate de lipide şi glucide pierdere obligatorie de proteine: pierderea minimă raportată la kg/masă corp – coeficient de uzare a proteinelor = 0,028-0,075 gr azot la kg masă corp/ 24 ore Pentru a evita această pierdere este necesar de administrat zilnic = 30 gr proteine – minimum proteic. Pentru a evita această pierdere este necesar de administrat zilnic = 30 gr proteine – minimum proteic. Pentru asigurarea completă a cerinţelor organismului este necesar de administrat zilnic – gr proteine – optimum proteic Pentru asigurarea completă a cerinţelor organismului este necesar de administrat zilnic – gr proteine – optimum proteic

7 Bilanţul azotat Sursa de azot pentru organism – proteinele. Conţinutul de N 2 -16% ( 1 gr N 2 - în 6,25 gr proteine) Sursa de azot pentru organism – proteinele. Conţinutul de N 2 -16% ( 1 gr N 2 - în 6,25 gr proteine) Cunoscând cantitatea de N 2 îngerat (sub formă de proteine sau alţi compuşi cu N 2 ) şi cantitatea de N 2 excretat din organism pe toate căile posibile (urină, fecale, salivă, sudoraţie), putem calcula cantitatea de proteine asimilate. Cunoscând cantitatea de N 2 îngerat (sub formă de proteine sau alţi compuşi cu N 2 ) şi cantitatea de N 2 excretat din organism pe toate căile posibile (urină, fecale, salivă, sudoraţie), putem calcula cantitatea de proteine asimilate. Bilanţul azotat al organismului - raportul dintre cantitatea de N 2 îngerat şi cantitatea de N 2 excretat din organism timp de 24 ore Bilanţul azotat al organismului - raportul dintre cantitatea de N 2 îngerat şi cantitatea de N 2 excretat din organism timp de 24 ore

8 Tipurile de bilanţ azotat Echilibru azotat - cantitatea de N 2 îngerat = N 2 eliminat Echilibru azotat - cantitatea de N 2 îngerat = N 2 eliminat Pozitiv – cantitatea de N îngerat > N eliminat (specific pentru organisme în creştere, femeile în perioada de gestaţie, lactaţie, în timpul antrenamentului la sportivi); Pozitiv – cantitatea de N îngerat > N eliminat (specific pentru organisme în creştere, femeile în perioada de gestaţie, lactaţie, în timpul antrenamentului la sportivi); Negativ – cantitatea de N îngerat < N eliminat Negativ – cantitatea de N îngerat < N eliminat BA negativ se întâlneşte la persoanele de vârsta a treia şi în patologii: cancerul însoţit de caşexie, tuberculoză, nefrite, combustii, inaniţie. BA negativ se întâlneşte la persoanele de vârsta a treia şi în patologii: cancerul însoţit de caşexie, tuberculoză, nefrite, combustii, inaniţie.

9 Reglarea metabolismului proteic Predominant umorală: Somatotropul- stimulează sinteza proteinelor intracelulare, mărind permeabilitatea membranei pentru aminoacizi, creşte sinteza ARN-ului Somatotropul- stimulează sinteza proteinelor intracelulare, mărind permeabilitatea membranei pentru aminoacizi, creşte sinteza ARN-ului Somatomedina – sintetizată în ficat sub acţiunea somatotropului, efecte similare HST, asigură creşterea cartilajului osos Somatomedina – sintetizată în ficat sub acţiunea somatotropului, efecte similare HST, asigură creşterea cartilajului osos Tiroxina şi triiodtironina – creşterea şi diferenţierea ţesutului - la copii; la adulţi – oxidarea proteinelor Tiroxina şi triiodtironina – creşterea şi diferenţierea ţesutului - la copii; la adulţi – oxidarea proteinelor Glucocorticoizii - măresc sinteza proteinelor în ficat, gluconeogeneza şi micşorează transportul de AA în celulă Glucocorticoizii - măresc sinteza proteinelor în ficat, gluconeogeneza şi micşorează transportul de AA în celulă Insulina – inhibă catabolismul proteinelor, măreşte transportul AA în celulă Insulina – inhibă catabolismul proteinelor, măreşte transportul AA în celulă Testosteronul - măreşte sinteza proteinelor (masa musculară > la bărbaţi) Testosteronul - măreşte sinteza proteinelor (masa musculară > la bărbaţi)

10 Metabolismul lipidelor Lipidele – compuşi chimici din alimente care includ: - grăsimi neutre (trigliceride) Lipidele – compuşi chimici din alimente care includ: - grăsimi neutre (trigliceride) - fosfolipide - fosfolipide - colesterol - colesterol Funcţiile lipidelor: Funcţiile lipidelor: 1. Plastică – fosfolipidele întră în componenţa membranelor biologice 2. Energetică – furnizarea energiei necesare diferitor procese metabolice

11 Din TGI grăsimile (chilomicronii) pătrund în limfă şi sânge ţesutul adipos Din TGI grăsimile (chilomicronii) pătrund în limfă şi sânge ţesutul adipos Hidroliza trigliceridelor din chilomicroni sub acţiunea lipoprotein-lipazei din membrana adipocitelor acizi graşi, glicerol Hidroliza trigliceridelor din chilomicroni sub acţiunea lipoprotein-lipazei din membrana adipocitelor acizi graşi, glicerol Acizii graşi în adipocite se recombină cu glicerolul trigliceride, care se depozitează Acizii graşi în adipocite se recombină cu glicerolul trigliceride, care se depozitează La necesitate triglicerid-lipaza intracelulară hidrolizează trigliceridele depozitate acid gras, glicerol La necesitate triglicerid-lipaza intracelulară hidrolizează trigliceridele depozitate acid gras, glicerol Acizii graşi părăsesc adipocitele şi nimerind în plasmă se leagă cu proteinele plasmatice acizi graşi liberi Acizii graşi părăsesc adipocitele şi nimerind în plasmă se leagă cu proteinele plasmatice acizi graşi liberi Acizii graşi liberi se transportă spre toate celulele organismului, unde sunt folosiţi în scop energetic Acizii graşi liberi se transportă spre toate celulele organismului, unde sunt folosiţi în scop energetic

12 Lipoproteinele – sunt particule plasmatice mai mici decât chilomicronii compuse din: fosfolipide, trigliceride, colesterol şi proteine Lipoproteinele – sunt particule plasmatice mai mici decât chilomicronii compuse din: fosfolipide, trigliceride, colesterol şi proteine 1. Lipotroteine cu densitate foarte mică ( conţin cantităţi mari de trigliceride ) – transportă trigliceridele spre ţesutul adipos şi periferic 2. Lipotroteine cu densitate mică (conţinut ridicat de colesterol) – derivaţi din primele, după ce au fost cedate trigliceridele ţesutului adipos 3. Lipotroteine cu densitate mare (conţin 50% proteine) – îndepărtează colesterolul din ţesuturi prevenind dezvoltarea aterosclerozei

13 Lipidele în ficat 1. Degradarea acizilor graşi (AG) în scop energetic 2. Sinteza trigliceridelor din glucide şi în măsură mai mică din proteine 3. Sinteza din acizi graşi a colesterolului şi fosfolipidelor Degradarea şi oxidarea AG are loc în mitocondrii (substanţa de transport a AG în mitocondrii – carnitina) Degradarea şi oxidarea AG are loc în mitocondrii (substanţa de transport a AG în mitocondrii – carnitina) Degradarea AG în aceti Co-A prin β-Oxidare Degradarea AG în aceti Co-A prin β-Oxidare Molecula de acetil Co-A întră în ciclul Krebs CO 2 şi H + (în acetse 2 etape -7 molecule ATP ) Molecula de acetil Co-A întră în ciclul Krebs CO 2 şi H + (în acetse 2 etape -7 molecule ATP ) Oxidarea atomilor de H +, cu formarea a 139 molecule ATP. Oxidarea atomilor de H +, cu formarea a 139 molecule ATP. În final se formează 146 molecule ATP În final se formează 146 molecule ATP

14 Colesterolul 1. Colesterolul endogen (30%) – sintetizat în ficat şi celulele organismului 2. Colesterolul exogen (70%) – absorbit din TGI Împreună cu fosfolipidele întră în componenţa membranelor biologice Împreună cu fosfolipidele întră în componenţa membranelor biologice Este puternic liposolubil şi uşor solubil în apă Este puternic liposolubil şi uşor solubil în apă Ateroscleroza – depozite de colesterol în intima arterelor sub formă de plăci ateromatoase, în care precipită Ca +2 formînd plăci calcinoase - rigiditatea vaselor creşte. Deseori aceste plăci străbat intima spre sângele circulant şi induc formarea cheagurilor, care se rup şi provoacă tromboza arterelor mari – moarte subită Ateroscleroza – depozite de colesterol în intima arterelor sub formă de plăci ateromatoase, în care precipită Ca +2 formînd plăci calcinoase - rigiditatea vaselor creşte. Deseori aceste plăci străbat intima spre sângele circulant şi induc formarea cheagurilor, care se rup şi provoacă tromboza arterelor mari – moarte subită

15 Reglarea metabolismului Glucocorticoizii – cortizolul, măreşte mobilizarea acizilor graşi din ţesutul adipos şi oxidarea acestora în ţesuturi Glucocorticoizii – cortizolul, măreşte mobilizarea acizilor graşi din ţesutul adipos şi oxidarea acestora în ţesuturi Somatotropul - mobilzarea acizilor graşi din adipocite şi oxidarea acestora în scop energetic Somatotropul - mobilzarea acizilor graşi din adipocite şi oxidarea acestora în scop energetic Insulina – stocarea trigliceridelor în adipocite (inhibă triglicerid-lipaza din adipocite) Insulina – stocarea trigliceridelor în adipocite (inhibă triglicerid-lipaza din adipocite) Catecolaminele –adrenalina, măreşte oxidarea lipidelor în scop energetic Catecolaminele –adrenalina, măreşte oxidarea lipidelor în scop energetic H.tiroidieni – eliberarea acizilor graşi din adipocite H.tiroidieni – eliberarea acizilor graşi din adipocite H. sexuali – oxidarea lipidelor în scop energetic H. sexuali – oxidarea lipidelor în scop energetic

16 Metabolismul glucidelor Din TGI monozaharidele sunt absorbite în sânge ( fructoza şi galactoza – convertite hepatic în glucoză) Din TGI monozaharidele sunt absorbite în sânge ( fructoza şi galactoza – convertite hepatic în glucoză) Glucoza devine calea finală comună de transport şi utilizare a glucidelor la nivel celular Glucoza devine calea finală comună de transport şi utilizare a glucidelor la nivel celular Prin membrana celulară glucoza este transportată prin difuzie facilitară Prin membrana celulară glucoza este transportată prin difuzie facilitară În celulă glucoza poate fi: În celulă glucoza poate fi: 1. Stocată sub formă de glicogen – complex de reacţii care se numeşte glicogeneză. Procesul invers de descompunere a glicogenului – glicogenoliză 2. Utilizată imediat ca sursă energetică

17 Catabolizarea glucozei decurge în următoarele etape: 1. Glicoliza : 10 trepte de reacţii 10 trepte de reacţii glucoza 2 molecule acid piruvic ( 2mol ATP) care este convertit mitocondrial în acetil Co-A glucoza 2 molecule acid piruvic ( 2mol ATP) care este convertit mitocondrial în acetil Co-A 2. Ciclul Krebs acetil Co-A CO 2 şi H + ( 2mol ATP) acetil Co-A CO 2 şi H + ( 2mol ATP) 3. Fosforilarea atomilor de H + (34 mol ATP) În rezultatul catabolizării totale a unei molecule de glucoză se formează 38 molecule ATP- 66% din toată energia degajată; 34% din energie este eliminată sub formă de energie termică În rezultatul catabolizării totale a unei molecule de glucoză se formează 38 molecule ATP- 66% din toată energia degajată; 34% din energie este eliminată sub formă de energie termică

18 O altă cale de catabolizare a glucozei este calea pentozo-fosfatului, care aste responsabilă de hidroliza a 30% din toată glucoza O altă cale de catabolizare a glucozei este calea pentozo-fosfatului, care aste responsabilă de hidroliza a 30% din toată glucoza Când rezervele de glucoză scad sub limitele normale începe sinteza glucozei din aminoacizi şi glicerol - gluconeogeneză Când rezervele de glucoză scad sub limitele normale începe sinteza glucozei din aminoacizi şi glicerol - gluconeogeneză Conţinutul de glucoză în sânge – 3,3-5.5 mmol/l Conţinutul de glucoză în sânge – 3,3-5.5 mmol/l Micşorarea – hipoglicemie, nivel 1,8-2,2 mmol/l, provoacă coma hipoglicemică Mărirea – hiperglicemie, nivel mmol/l, provoacă coma hiperglicemică Norma nictemirală de glucide – gr Norma nictemirală de glucide – gr

19 Reglarea metabolismului glucidic 1. Insulina - măreşte permeabilitatea membranelor celulare pentru glucoză, micşorează glucoza în sânge, stimulează stocarea glicogenului în muşchi 2. Glucagonul – stimulează glicogenoliza, măreşte concentraţia glucozei în sânge 3. Somatotropul – scade utilizarea glucozei în scop energetic, măreşte depozitele de glicogen 4. Glucocorticoizii - stimulează gluconeogeneza, micşorează utilizarea glucozei în scop energetic şi măresc concentraţia glucozei în sânge 5. Catecolaminele – măresc glicemia

20 Metabolismul hidro-salin Apa reprezintă 57% (40 l) din greutatea corpului. Aportul normal de apă – ml /zi: Apa reprezintă 57% (40 l) din greutatea corpului. Aportul normal de apă – ml /zi: 2/3 pătrunde prin tractul digestiv 2/3 pătrunde prin tractul digestiv 1/3 ( ml) se formează în organism prin oxidarea hidrogenului din alimente 1/3 ( ml) se formează în organism prin oxidarea hidrogenului din alimente Eliminarea apei: Urină – 1400 ml Transpiraţie – 100 ml (la temperaturi ridicate - 1,5-2l) Masele fecale – 100 ml Evaporare – tractul respirator sau difuzie la nivelul pielii Apa : - lichid intracelular (25 l) Apa : - lichid intracelular (25 l) - lichid extracelular (15 l): plasma sangvină, lichid interstiţial, cefalorahidian, intraocular - lichid extracelular (15 l): plasma sangvină, lichid interstiţial, cefalorahidian, intraocular

21 Compoziţia lichidului Intracelular: Intracelular: Cantităţi mari de: K + P +3 Mg +2 S +2, proteine, aminoacizi (de 4 ori mai mult ca cel extracelular) Cantităţi mici: Na + Cl - Ca +2 Cantităţi moderate: fosfaţi, sulfaţi, colesterol, fosfolipide, glucoză Extracelular Extracelular Cantităţi mari de: Na + Cl -, bicarbonaţi Cantităţi mici: K + P +3 Mg +2 S +2 Ca +2, acizi organici Cantităţi moderate: glucoză, aminoacizi, sulfaţi, fosfaţi Fiecare lichid are unele particularităţi privind compoziţia Fiecare lichid are unele particularităţi privind compoziţia

22 Metabolismul salin Na + - pătrunde în organism sub formă de NaCl, Na + - pătrunde în organism sub formă de NaCl, norma nictemirală – gr /zi NaCl, se conţine în toate lichidele organismului, se elimină prin urină, sudoare. norma nictemirală – gr /zi NaCl, se conţine în toate lichidele organismului, se elimină prin urină, sudoare. K gr/zi; predomină în lichidul intracelular K gr/zi; predomină în lichidul intracelular Ca ,6-0,8 gr/zi. Rolul: contracţia musculară, coagularea sângelui, transmiterea sinaptică, ca mesager secund, osificarea oaselor (depozit) Ca ,6-0,8 gr/zi. Rolul: contracţia musculară, coagularea sângelui, transmiterea sinaptică, ca mesager secund, osificarea oaselor (depozit) P +3 – 1-2 gr/zi; întră în componenţa ATP, AMP c creatininfosfatului etc, prin mecanism antiport – eliminarea H + din organism P +3 – 1-2 gr/zi; întră în componenţa ATP, AMP c creatininfosfatului etc, prin mecanism antiport – eliminarea H + din organism Fe mg/zi; întră în componenţa hemoglobinei, mioglobinei, catalazei, peroxidazei şi citocromilor – participă la procesele de oxidare. Transportat prin sânge – transferină, depozitat în ficat –feritină Fe mg/zi; întră în componenţa hemoglobinei, mioglobinei, catalazei, peroxidazei şi citocromilor – participă la procesele de oxidare. Transportat prin sânge – transferină, depozitat în ficat –feritină Cl - depozitat – NaCl, eliminat prin urină, fecale, sudoare Cl - depozitat – NaCl, eliminat prin urină, fecale, sudoare

23 Reglarea metabolismului hidro-salin Reglarea este umorală: H. antidiuretic (lobul posterior al hipofizei) – măreşte reabsorbţia apei la nivelul tubilor distal şi colector renali, micşorează diureza H. antidiuretic (lobul posterior al hipofizei) – măreşte reabsorbţia apei la nivelul tubilor distal şi colector renali, micşorează diureza Mineralocorticoizii (aldosteronul) – reabsorbţia sodiului şi secreţia potasiului în tubii distali şi colectori renali Mineralocorticoizii (aldosteronul) – reabsorbţia sodiului şi secreţia potasiului în tubii distali şi colectori renali Calcitonina – inhibă osteoclastele şi activează osteoblastele – micşorează Ca +2 în sânge Calcitonina – inhibă osteoclastele şi activează osteoblastele – micşorează Ca +2 în sânge Parathormonul –antagonistul calcitoninei Parathormonul –antagonistul calcitoninei

24 Metabolismul bazal MB – reprezintă consumul energetic minim necesar menţinerii funcţiilor vitale MB – reprezintă consumul energetic minim necesar menţinerii funcţiilor vitale Unitatea ce exprimă rata energiei folosite de organism rata metabolismului este caloria Unitatea ce exprimă rata energiei folosite de organism rata metabolismului este caloria Caloria – cantitatea de căldură necesară pentru a ridica temperatura unui gram de apă cu 1 0 C Caloria – cantitatea de căldură necesară pentru a ridica temperatura unui gram de apă cu 1 0 C MB la adulţi sănătoşi constituie: MB la adulţi sănătoşi constituie: bărbaţi – 1600 kcal/24 ore bărbaţi – 1600 kcal/24 ore femei – 1300 kcal/24 ore femei – 1300 kcal/24 ore

25 MB depinde de: MB depinde de: - constituţie: greutatea corpului, talia - constituţie: greutatea corpului, talia - vârstă (copii > vârstnici) - vârstă (copii > vârstnici) - sex (bărbaţi > femei) - sex (bărbaţi > femei) - condiţiile mediului extern (MB max. la ora 16-17; - condiţiile mediului extern (MB max. la ora 16-17; min la ora 3-4 dimineaţa; veghe > somn) min la ora 3-4 dimineaţa; veghe > somn) MB poate fi calculat cu ajutorul tabelelor sau măsurat în anumite condiţii standarte: MB poate fi calculat cu ajutorul tabelelor sau măsurat în anumite condiţii standarte: 1. Stare de veghe 2. Repaos muscular (poziţie orizontală) şi psihic 3. Post alimentar ore 4. Temperatura de confort C

26 Rata MB creşte în timpul efortului fizic Rata MB creşte în timpul efortului fizic MB + energia necesară pentru a efectua un MB + energia necesară pentru a efectua un efort fizic se numeşte metabolism general MG depinde de activitatea desfăşurată, astfel toate persoanele pot fi repartizate în 4 grupe profesionale: 1. Intelectuali – kcal/zi 2. Muncitorii întreprinderilor mecanizate – kcal/zi 3. Lucrătorii întreprinderilor parţial mecanizate – kcal/zi 4. Muncitorii care execută o muncă fizică grea – kcal/zi

27 Reglarea metabolismului bazal Hormonii tiroidieni (T 3 ; T 4 ) – măresc rata MB cu 60% – 100% peste normă; absenţa complectă a acestor hormoni duce la scăderea ratei MB cu 50%-60% faţă de normă Hormonii tiroidieni (T 3 ; T 4 ) – măresc rata MB cu 60% – 100% peste normă; absenţa complectă a acestor hormoni duce la scăderea ratei MB cu 50%-60% faţă de normă Catecolaminele (adrenalina, noradrenalina) – măresc rata MB în majoritatea ţesuturilor, accelerând glicogenoliza şi astfel mărind activitatea metabolică celulară Catecolaminele (adrenalina, noradrenalina) – măresc rata MB în majoritatea ţesuturilor, accelerând glicogenoliza şi astfel mărind activitatea metabolică celulară Stimularea sistemului nervos simpatic măreşte rata MB doar cu 15% (la noi-născuţi cu 100%) Stimularea sistemului nervos simpatic măreşte rata MB doar cu 15% (la noi-născuţi cu 100%)

28 Calorimetria Reprezintă măsurarea rate MB – 2 metode Reprezintă măsurarea rate MB – 2 metode 1. Calorimetria directă – se efectuază cu ajutorul camerelor calorimetrice; este bazată pe determinarea energiei cedate de organism sub formă de energie termică (căldură). Căldura cedată este captată de apa din calorimetru şi după devierea t 0 apei, calculăm MB (Q); Q= mc(t 2 -t 1 )/MT 2. Calorimetria indirectă – este bazată pe determinarea energiei eliberate în rezultatul proceselor oxidative, prin calcularea V O 2 utilizat şi V CO 2 eliberat – analiza gazoasă

29 Analiza găzoasă completă Metoda Douglas-Holdane Colectarea aerului expirat de persoana examinată în sacul Douglas timp de min şi determinarea în % a O 2 şi CO 2 în aerul inspirat şi expirat (gazoanalizatorul Holdane) Etapele analizei gazoase complete: 1. Ventilaţia pulmonară (aerul ce trece prin plămni/min) V aer colectat / timp = V aer/min V aer colectat / timp = V aer/min 2. Determinarea în % apoi în unităţi de volum VO 2 cons / min = VO 2 insp – VO 2 expir VO 2 cons / min = VO 2 insp – VO 2 expir VCO 2 eliminat / min = VCO 2 expir – VCO 2 insp VCO 2 eliminat / min = VCO 2 expir – VCO 2 insp 3. Determinarea coeficientului respirator CR CR = VCO 2 elimin / VO 2 cons CR = VCO 2 elimin / VO 2 cons

30 CR depinde de substratul supus oxidării CR glucide = 1,0; CR proteine = 0,8; CR lipide = 0,7 Exemplu: C 6 H 12 O 6 + 6O 2 6 CO 2 + 6H 2 O CR = 6CO 2 / 6O 2 = 1 4. Determinarea echivalentului caloric al 1l O 2 - cantitatea de energie degajată la consumarea 1l O 2 (conform tabelelor standard în baza CR) EK 1 l O 2 = CR + 4; pentru glucide = 5 kcal EK 1 l O 2 = CR + 4; pentru glucide = 5 kcal proteine = 4,8 kcal proteine = 4,8 kcal lipide = 4,7 kcal lipide = 4,7 kcal 5. Determinarea MB (Q) / min, apoi 24 ore 6. Calcularea MB după tab. standard şi compararea cu datele experimentale; aprecierea erorii ( ±10%)

31 Analiza găzoasă incompletă Metoda Crog VO 2 consumat / min ( standardizare prin metode logaritmice) Q (min) = VO 2 cons/min x EK 1l O 2 = kcal/min EK 1l O 2 = kcal/min Q (24 ore) = Q (min) x 60 x 24 = kcal /24 ore

32 Temperatura corpului uman Temperatura corpului uman se menţine relativ constantă - izotermie – depinde de echilibru dintre două procese: Temperatura corpului uman se menţine relativ constantă - izotermie – depinde de echilibru dintre două procese: Termogeneză – producerea căldurii, este determinată de nivelul proceselor oxidative în ţesuturi Termoliză – pierderea de căldură, care se realizează prin următoarele căi: 1. Iradiere – raze infraroşii (60% căldură) 2. Conducţie – contact cu obiectele reci (3%) 3. Convecţie - curentului de aer rece (15%) 4. Evaporare – evaporarea apei de pe suprafaţa corpului la transpiraţie şi în timpul expiraţiei

33 Reglarea temperaturii corpului Izotermia este reglată de către centrul din hipotalamusul posterior – termostatul hipotalamic Izotermia este reglată de către centrul termoreglării din hipotalamusul posterior – termostatul hipotalamic Acesta primeşte informaţie despre schimbarea t 0 de la receptorii termici pentru cald şi rece din: piele, măduva spinării, abdomen şi de la neuronii termosensibili din zona preoptică a hipotalamusului Termostatul hipotalamic declanşază mecanisme de termogeneză şi termoliză pentru menţinerea izotermiei

34 Mecanismele termogenezei Mecanismele de conservare a t o sunt declanşate la scăderea t o centrale a corpului Mecanismele de conservare a t o sunt declanşate la scăderea t o centrale a corpului 37 o C: 37 o C: 1. Vasoconstricţia cutanată – produsă de semnale nervoase de la neuronii simpatic, adrenergici care constrictă vasele pielii şi reduc pierderea de căldură de 8 ori. Influenţa simpatică este amplificată de hipotalamusul posterior

35 Mecanismele termogenezei 2.Piloerecţia – ridicarea firelor de păr cu formarea unui strat izolator de aer 3.Oprirea sudoraţiei – reduce pierderea de căldură prin evaporare Toate trei reduc pierderile de căldură, următoarele asigură formarea căldurii 4. Frisonul muscular – contracţii involuntare asincrone a fibrelor musculare cauzate de impulsurile eferente din centrul motor primar al frisonului din hipotalamusul posterior 5. Efectul simpatic şi adrenalina circulantă – intensifică rata MB; efect – termogeneză chimică 6. Efectul T 3 T 4 - cresc rata MB, efectul este întârziat

36 Mecanismele termogenezei

37 Mecanismele Termolizei Stimularea receptorilor pentru cald declanşază mecanisme de termoliză: Stimularea receptorilor pentru cald declanşază mecanisme de termoliză: 1. Vasodilatare cutanată - inhibarea centrelor simpatici din hipotalamusul posterior cu dilatarea pasivă a vaselor cutanate simpatici din hipotalamusul posterior cu dilatarea pasivă a vaselor cutanate 1. Stimularea sudoraţiei şi cedarea căldurii prin evaporare la stimularea neuronilor simpatici colinergici de către neuronii responsabili de sudoraţie din hipotalamus

38 Mecanismele Termolizei 3. Receptorii de cald din abdomen şi vasele sangvine transmit semnale inhibitorii spre centrul simpatic din hipotalamusul posterior – dilatarea pasivă a vaselor viscerelor 4. Întreruperea legăturii hipotalamo-hipofizare: în ţesuturi - ratei MB.

39 Punctele de măsurare a temperaturii corpului: 1. Fosa axilară – 36,6 o C 2. Intrarectal – 37,2 o C 3. În cavitatea bucala – 37,0 o C Temperatura variază în diferite ţesuturi în dependenţă de rata proceselor metabolice, T maximă fiind în ficat – 38,0 o C, iar T minimă – pielea extremităţilor.

40 Animale homeoterme – menţin constant T corpului la variaţiile T mediului extern. Animale homeoterme – menţin constant T corpului la variaţiile T mediului extern. Animale poichiloterme Animale poichiloterme – T corpului variază în dependenţă de T mediului extern. Hipotermie - T <35 o C Hipotermie - T <35 o C Hipertermia - T>37 o C Hipertermia - T>37 o C (trebuie diferenţiată de febră) (trebuie diferenţiată de febră)

41 FEBRA Creşterea temperaturii corpului peste limita normala şi este cauzata de acumularea în sânge a diferite toxine care afectează termostatul hipotalamic. Creşterea temperaturii corpului peste limita normala şi este cauzata de acumularea în sânge a diferite toxine care afectează termostatul hipotalamic. Substanţele ce provoacă febră – pirogene (apar ca rezultat al degradării ţesuturilor organismului afectate de diverşi agenţi patogeni, viruşi, bacterii) Substanţele ce provoacă febră – pirogene (apar ca rezultat al degradării ţesuturilor organismului afectate de diverşi agenţi patogeni, viruşi, bacterii) Creşterea T corpului 41-42,5 o C – şocul termic. Creşterea T corpului 41-42,5 o C – şocul termic. Manifestările: hemoragii locale, degenerări parenchimatoase în special în creier edem cerebral deces. Manifestările: hemoragii locale, degenerări parenchimatoase în special în creier edem cerebral deces.

42 Aportul alimentar Produse alimentare – compuşi chimici care includ proteine, lipide, glucide, vitamine, săruri minerale, apă. Produse alimentare – compuşi chimici care includ proteine, lipide, glucide, vitamine, săruri minerale, apă. Consumul zilnic depinde de: compoziţie, gradul de asimilare şi valoarea energetică. Consumul zilnic depinde de: compoziţie, gradul de asimilare şi valoarea energetică. Valoarea energetică: Valoarea energetică: 1 gr. proteine – 4,1 kcal 1 gr. lipide – 9,3 kcal 1 gr. glucide - 4,1 kcal Raportul proteine : lipide : glucide - 1:1:4, pentru persoana adultă sănătoasă în timpul efortului fizic de intensitate medie: 120 gr. proteine, 60 gr. lipide, 460 gr. glucide. (La efort maxim cu 30%). Gradul de asimilare: 95% - produse de origine animală; 80% - origine vegetală; 82-90% - origine mixtă. Gradul de asimilare: 95% - produse de origine animală; 80% - origine vegetală; 82-90% - origine mixtă.

43 Reglarea aportului alimentar Aportul alimentar este reglat de sistemul nervos: Aportul alimentar este reglat de sistemul nervos: 1. Hipotalamusul – centrul foamei (n. laterali); centrul saţietaţii (n. ventromediali). 2. Centrii din partea inferioară a trunchiului cerebral – salivaţia, masticaţia, deglutiţia. 3. Amigdala şi ariile corticale ale sistemului limbic – controlează apetitul împreună cu hipotalamusul. 4. Girus hipocampic şi girus cingulat – căutarea hranei; împreună cu amigdala şi hipotalamusul asigură aprecierea calităţii hranei. Obezitatea – apare la dereglarea aportului alimentar; consumul excesiv de alimente şi lipsa efortului fizic. La fiecare 9,3 kcal ne utilizate se depozitează un gram de grăsime. Obezitatea – apare la dereglarea aportului alimentar; consumul excesiv de alimente şi lipsa efortului fizic. La fiecare 9,3 kcal ne utilizate se depozitează un gram de grăsime.

44

45

46