Уровни энергетических трат в организме. Основной обмен, обмен в состоянии относительного покоя и при физической работе

Уровень энергетических трат-потребность человека в энергииВажнейший компонент энергетических трат человека - базальный метаболизм, или основной обмен: уровень энергетических трат организма, находящегося при нейтральной температуре окружающей среды, в состоянии покоя (но не сна), после завершения переваривания съеденной пищи. Основной обмен зависит от возраста, пола, размеров тела, функционального состояния организма (беременность, грудное кормление). Многие исследователи обоснованно полагают, что средние значения основного обмена различаются у обитателей разных климато-экологических ниш (это предположение пока окончательно не доказано). Даже если это и так, диапазон различий величин базального метаболизма между представителями наиболее "контрастных" групп (коренных жителей Арктики с "высоким" и обитателей тропического леса с "низким" основным обменом), по разным оценкам, вряд ли превышает 15-20%. Исходя из этого, можно считать, что для удовлетворения связанных с основным обменом энерготрат человек современного физического типа должен получать в сутки с пищей до 1800 ккал (7,5 МДж) энергии. Энерготраты возрастают в момент выполнения физической работы: например, при работе с компьютером или вождении автомобиля - в 1,2- 1,4 раза, при армейской строевой подготовке - в 3,2, при перевозке рикшей пассажира - в 8,5 раза. Большое значение имеет тип физической активности: к примеру, при постоянной работе вне помещений в высоких широтах основной обмен на длительное время увеличивается на 10-16%. При этом выполнение работы в тяжелой зимней одежде дополнительно повышает расход энергии на 7-25%. В результате, с учетом необходимых энерготрат (базальный метаболизм + физическая работа), суточная потребность "условного" человека в энергии возрастает до 3000 ккал (12,5 МДж).

25. Регуляция деятельности почек и выделения мочи из организмаПочка служит исполнительным органом в цепи различных рефлексов, обеспечивающих постоянство состава и объема жидкостей внутренней среды. В ЦНС поступает информация о состоянии внутренней среды, происходит интеграция сигналов и обеспечивается регуляция деятельности почек при участии эфферентных нервов или эндокринных желез, гормоны которых регулируют процесс мочеобразования. Работа почки, как и других органов, подчинена не только безусловно-рефлекторному контролю, но и регулируется корой большого мозга, т. е. мочеобразование может меняться условно-рефлекторным путем. Анурия, наступающая при болевом раздражении, может быть воспроизведена условно-рефлекторным путем. Механизм болевой анурии основан на раздражении гипоталамических центров, стимулирующих секрецию вазопрессина нейрогипофизом. Наряду с этим усиливаются активность симпатической части автономной нервной системы и секреция катехоламинов надпочечниками, что и вызывает резкое уменьшение мочеотделения вследствие как снижения клубочковой фильтрации, так и увеличения канальцевой реабсорбции воды.Испускание мочи — рефлекторный процесс. Подъем давления внутри мочевого пузыря до 12—15 см водяного столба раздражает рецепторы, находящиеся в стенке пузыря. Возникшее в них возбуждение доходит до центра мочеиспускания в нижней части спинного мозга. Отсюда идут ответные импульсы к мускулатуре пузыря, заставляя ее сокращаться. Одновременно тормозится центр симпатических нервов, которые поддерживают внутренний сфинктер в состоянии тонического сокращения. В результате внутренний сфинктер расслабляется и моча устремляется в мочеиспускательный канал. Появление в нем мочи вызывает поток афферентных импульсов, который вызывает рефлекторное расслабление наружного сфинктера, и моча выходит наружу.

26. Физиологические механизмы теплопродукции и теплоотдачиМеханизмы Теплопродукции 1. Сократительный термогенез. Наибольшее количество тепла образуется в мышцах при их тоническом напряжении и сокращении. Образование тепла, наблюдающееся в мышцах при этих условиях, получило название сократительного термогенеза. Сократительный термогенез является наиболее значимым механизмом дополнительного теплообразования у взрослого человека. 2. Несократительный термоге­нез. У новорожденных, а также у мелких млекопитающих животных имеется механизм ускоренного теплообразования за счет возрастания общей метаболической активности в других тканях и, прежде всего, в результате высокой скорости окисления жирных кислот бурого жира. Это механизм получил название несократительного термоге­неза. Окисление жирных кислот в бурой жировой ткани осущест­вляется без значимого синтеза макроэргов и, таким образом, с мак­симально возможным образованием теплоты. Посредством механиз­мов несократительного термогенеза уровень теплопродукции у чело­века может быть увеличен примерно в три раза по сравнению с уровнем основного обмена.

Механизмы Теплоотдачи

Различают следующие механизмы отдачи тепла ор­ганизмом в окружающую среду:
1. Излучение, 2. Теплопроведение, 3. Конвекцию, 4. Испарени

27. Особенности теплорегуляции при мышечной работе. ЗакаливаниеТепловое равновесие между организмом человека и окружающей его средой – это условие комфорта; оно зависит от температуры окружающей среды: стен и поверхностей, окружающих предметов, скорости движения воздуха, влажности воздуха, характера одежды и величины теплопродукции человека. А эта величина, в свою очередь, зависит от возраста, пола человека, его питания, мышечной деятельности и других факторов. Например, с понижением температуры внешней среды, с приемом пищи и следующими за ним процессами пищеварения, при мышечной работе теплопродукция увеличиваются для достижения теплового равновесия с окружающей средой в результате усиления химических реакций обмена.

Количество энергии, расходуемое организмом человека при полном мышечном покое, до приема пищи при полном мышечном покое, до приема пищи при температуре внешней среды, соответствующей минимальной активности механизма терморегуляции, – это основной (стандартный) обмен. Основной обмен, вычисляемый в калориях на единицу веса или единицу поверхности тела, зависит от функционального состояния организма, от пола, возраста, веса. Основной обмен у лиц одинакового пола, роста, веса и возраста приблизительно одинаков и колеблется в 10-15%.

Экспериментально теплопродукцию человека обычно определяют методом калориметрии.

Тепла в организме человека (в клетках) образуется в процессе сложных биохимических реакций (окисление) биологического обмена веществ. Органом теплообразования является весь организм в целом, работающий на основе безусловно рефлекторных механизмов – в состоянии покоя и рефлекторно – при мышечной деятельности.

Теплопродукция и теплоотдача обусловлены деятельностью центральной нервной системы, регулирующей обмен веществ, кровообращение, потоотделение и деятельность скелетных мышц.

Зака́ливание повышение устойчивости организма к неблагоприятному воздействию физических факторов окружающей среды (низкой и высокой температур, пониженного атмосферного давления и др.) важная часть физической культуры, а также профилактических и реабилитационных мероприятий. В основе З. лежит способность организма человека приспосабливаться к меняющимся условиям окружающей среды

28. Щитовидная железа. Последствия её гипер и гипофункцииЩитовидная железа – это одна из главных желез внутренней секреции, гормоны которой регулируют обменные процессы всего организма. Она расположена в области шеи, впереди гортани. Масса этого органа в среднем составляет от 30 до 40 грамм. Морфофункциональной единицей щитовидной железы являются фолликулярные клетки, в которых образуются два жизненно важных йодированных гормона: тироксин и трийодтиронин, а также один нейодированный – кальцитонин. Функциональной задачей этих гормонов являются:

активная стимуляция в клеточных элементах окислительных процессов;

регуляция водного, жирового, минерального, углеводного, белкового обменов;

участие в росте и развитии всего организма в целом;

влияние на работу центральной нервной системы.

Щитовидная железа, признаки заболевания которой обусловлены либо ее гипофункцией, либо гиперфункцией, подчиняется контролю гипофизарно-гипоталомической системы. Гипоталамус, наивысший регулятор или редуктор нейроэндокринной системы, и аденогипофиз в норме у вполне здорового человека за счет сложных нейрохимических реакций обеспечивают управление деятельностью щитовидной железы. Именно от слаженной работы этих двух анатомических структур зависит усиление выработки гормонов в фолликулах щитовидной железы при их дефиците, а также замедление их продукции при перенасыщении организма этими очень важными и необходимыми биологически активными веществами.

Щитовидная железа (признаки заболевания, ее гиперфункции, проявляются похудением, повышенной потливостью и нервной возбудимостью) помимо всего прочего регулирует артериальное давление. Поэтому, наряду с вышеперечисленными признаками гиперпродукции тиреоидных гормонов, существует еще один немаловажный момент – стойкое и очень нестабильное увеличение кровяного давления, трудно купируемое гипотензивными медикаментозными препаратами. Также происходит компенсаторное увеличение этого органа, каким является щитовидная железа, признаки заболевания ее в этом случае представлены следующими жалобами:чувство чрезмерной сдавленности;неловкость и дискомфорт в области шеи; утолщение шейной области; пучеглазие (базедова болезнь);приступы удушья;учащенное сердцебиение, усиливающееся при малейшей физической нагрузке;нарушение сна; субфебрильная температура;повышенный аппетит, который не очень помогает поправиться;частые поносы;беспричинная раздражительность и т.п.

29. Гормоны поджелудочной железы и их роль в регуляции углеводного обмена Поджелудочная железа является органом смешанной секреции. С одной стороны, она вырабатывает пищеварительные ферменты, которые по специальным каналам поступают в двенадцатиперстную кишку, при этом они находятся в неактивном состоянии. С другой стороны, ее клетки синтезируют рад гормонов, предназначенных для регуляции работы внутренних органов. Ответственны за синтез этих соединений особые клеточные скопления, называемые островками Лангерганса по имени ученого, который их открыл. Они рассредоточены по всему телу железы и не имеют специальных выводных путей. Их секрет поступает непосредственно в кровь и доставляется к органам-мишеням.

Основными гормонами поджелудочной железы являются следующие соединения:

Инсулин является полипептидом, образующимся из проинсулина в результате реакции его расщепления. Он необходим клеткам для транспорта глюкозы, калия и аминокислот в цитоплазму, оказывает ингибирующее действие на гликогенолиз и глюконеогенез. В жировой ткани усиливает транспорт глюкозы, стимулирует гликолиз, повышает скорость синтеза жирных кислот, подавляет липолиз. При длительном воздействии он увеличивает активность синтеза ферментов и ДНК, в крови снижает концентрацию глюкозы и жирных кислот. Гормон разрушается в печени под действием фермента глютатионинсулинтрансгидрогеназы. Период его полураспада составляет 5 – 10 мин.

Глюкагон является функциональным антагонистом инсулина. При сахарном диабете недостаток инсулина сопровождается избытком данного гормона, который и является причиной гипергликемии.

С-пептид в сыворотке Данное белковое соединение представляет собой фрагмент молекулы проинсулина, при отщеплении которого образуется инсулин. Время его полураспада длиннее, чем у инсулина, и нормальное соотношение С-пептида/инсулин составляет 5: 1. Его концентрацию в сыворотке крови определяют для того, чтобы охарактеризовать остаточную синтетическую функцию бета-клеток поджелудочной железы у пациентов, страдающих сахарным диабетом. По уровню белка определяют содержание эндогенного инсулина. При обострении сахарного диабета его концентрация в крови снижается, что свидетельствует о недостаточности эндогенного инсулина.

Дата добавления: 2015-05-26