| Санкт-Петербургский
Гуманитарный Университет Профсоюзов
Реферат по
физической культуре
на тему:
«Обмен веществ. Роль почек в нем».
Работу выполнила студентка 2курса
2 группы факультета искусств
специальности режиссура мультимедиа
Житнухина Е. Ю.
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
2002/200
3
Содержание
I. введение (Обмен веществ — основа жизни)
............................................................................................. 2
II. Виды обмена веществ................................................................................................................................................... 3
1. жировой............................................................................................................................................................................ 3
2. белковый......................................................................................................................................................................... 4
3. углеводный................................................................................................................................................................... 5
4. витаминный.................................................................................................................................................................. 8
5. водный.............................................................................................................................................................................. 10
6. минеральный и микроэлементов ......................................................................................................... 11
7. холестериновый.................................................................................................................................................... 13
III. Роль почек в обмене веществ........................................................................................................................... 15
iv. выводы
.................................................................................................................................................................................... 17
V. используемая литература................................................................................................................................... 18
I. Введение.
Обмен веществ — основа жизни.
Обмен веществ (метаболизм) представляет собой сложный процесс превращения химических элементов в организме, обеспечивающих его рост, развитие, деятельность и жизнь в целом. В живом организме постоянно расходуется энергия, причем не только во время физической и умственной работы, а даже при полном покое (сне).
Обмен веществ состоит из двух противоположных, одновременно протекающих процессов. Первый — анаболизм, или ассимиляция, объединяет все реакции, связанные с синтезом необходимых веществ, их усвоением и использованием для роста, развития и жизнедеятельности организма. Второй — катаболизм, или диссимиляция, включает реакции, связанные с распадом веществ, их окислением и выведением из организма продуктов распада.
Обмен веществ представляет собой комплекс биохимических и энергетических процессов, обеспечивающих использование пищевых веществ для нужд организма и удовлетворения его потребностей в пластических и энергетических веществах.
Белки, жиры, углеводы и другие высокомолекулярные соединения расщепляются в пищеварительном тракте на более простые низкомолекулярные вещества.
Хотя обмен веществ происходит непрерывно, видимая неизменность нашего тела вводила в заблуждение не только неискушенных в науке людей, но и некоторых ученых. Полагали, что в организме имеются два вида веществ, одни из которых идут на строительство тела, они неподвижны, статичны; другие же, используемые в качестве источника энергии, быстро перерабатываются.
Внедрение в биологические исследования меченых атомов позволило в экспериментах на животных установить, что во всех тканях и клетках обмен веществ происходит непрерывно: никакой разницы между «строительными» и «энергетическими» молекулами не существует. В организме все молекулы равным образом участвуют в обмене веществ. В среднем у человека каждые 80 дней меняется половина всех тканевых белков, ферменты печени (в ней идут особенно интенсивные реакции) обновляются через 2-4 ч, а некоторые даже через несколько десятков минут.
Обмен веществ обеспечивает присущее живому организму как системе динамическое равновесие, при котором взаимно уравновешиваются синтез и разрушение, размножение и гибель. В основе реакций обмена веществ лежат физико-химические взаимодействия между атомами и молекулами, подчиняющиеся единым для живой и неживой материи законам. Сказанное, разумеется, не означает, что жизнь сводится полностью к физико-химическим процессам. Живым организмам присущи свои особенности.
С обменом веществ неразрывно связан обмен энергии в организме. Живые организмы могут существовать только при условии непрерывного поступления энергии извне. И потому они постоянно нуждаются в энергии для выполнения различного рода работы — механической (передвижение тела., сердечная деятельность и т.д.); энергетической (создание разности потенциалов в тканях и клетках); химической (синтез веществ) и т.д.
Первичным источником энергии для человека (как и для всего живого на Земле) служит солнечное излучение. Пища образуется благодаря той же энергии Солнца. Состав пищи сложен и разнообразен. В ней больше всего главных пищевых веществ, к которым относятся белки, жиры, углеводы. Содержатся в пище и минеральные элементы — кальций, фосфор, натрий и др., их называют макроэлементами в отличие от микроэлементов, содержащихся в ней в ничтожно малых количествах (медь, кобальт, йод, цинк, марганец, селен и др.). Есть в пище и вкусовые вещества, которые придают ей особые свойства.
1. Жировой обмен.
Жиры — незаменимые продукты питания в обеспечении многообразных жизненных функций организма. Они являются подлинным концентратом энергии. Жиры — обширный класс органических веществ, ведущее их назначение — энергообеспечение организма. Жиры являются аккумуляторами энергии, но сгорают они в пламени углеводов. Иными словами, чтобы жиры освободили энергию, необходимо достаточное количество углеводов и кислорода.
Хорошо известно, что длительное голодание легче переносят люди, имеющие толстую жировую прослойку. Велика роль жира как пластического материала и в сохранении теплового гомеостаза. Особое место здесь занимает подкожно-жировая клетчатка — скопление жировой ткани разной толщины под всей поверхностью кожи. Температура внутренних органов выше, чем температура кожи, подкожной клетчатки и мышц. Причем перепады температуры достаточно большие, температура лица может быть 18ºC, кистей — 10, в то время как температура внутренних органов остается неизменной, равной 37ºC. Это — результат теплового обмена организма за счет химических реакций, идущих с выделением тепла. Основной вклад в производство тепла вносят печень, головной мозг, скелетные мышцы, а сохраняет тепло, не давая ему рассеиваться в пространстве, подкожно-жировая клетчатка (жир — плохой проводник тепла). Жировая ткань, будучи материалом рыхлым и мягким, «укутывает» хрупкие органы, предохраняй их от механических сотрясений и травм.
Жир наряду с белками используется в качестве пластического материала. Подробно разобраться в строении клетки и структуре мембран исследователям помог электронный микроскоп. Были обнаружены неизвестные ранее детали в морфологии клетки и ее компонентов, в том числе и мембран, что, в свою очередь, помогло установить их функции.
Своеобразным пропуском для проникновения вещества сквозь мембрану в клетку служит способность вещества растворяться в липидах — жирорастворимые молекулы лучше проходят внутрь клетки, чем водорастворимые. В липидах растворяется и целая группа витаминов (A, D, E и др.). Вот почему морковь, содержащую большое количество необходимого для человека провитамина A (каротина), необходимо вводить с жирами (растительное масло, сметана).
Ненасыщенные жирные кислоты входят и в структурную оболочку тканей и органов, придают им бактерицидные свойства. Меньшее количество ненасыщенных жирных кислот содержится в жирах животного происхождения. Значение их также велико для организма. Из желудочно-кишечного тракта жиры попадают через лимфу в легкие, где откладываются в большом количестве, предохраняя организм от простудных заболеваний.
В народной медицине известно, что тугоплавкие жиры (барсучье, собачье сало), потребляемые человеком, излечивали ряд легочных недугов (туберкулез легких). Однако избыточное введение животных жиров (сливочное масло, свиное сало) способствует развитию атеросклероза, понижению вентиляции легких и возникновению простудных заболеваний.
Избыточное введение в организм полиненасыщенных жирных кислот усиливает переокисление внутриклеточного жира, что повреждает мембраны и нарушает жизнедеятельность клеток. В день рекомендуется потреблять 25-30 г растительного масла и 50-60 г животных жиров. Из ненасыщенных жирных кислот (в основном из арахидоновой) образуется большая группа биогенных веществ. Это — простагландины. Простагландины широко распространены в живой природе, они образуются не только в предстательной железе, но и вырабатываются чуть ли не во всех тканях организма, правда, в меньших количествах. Они обнаружены в мозге, селезенке, почках, легких, желудке, кишечнике, мышцах и даже в радужной оболочке глаз. Липиды служат исходным материалом для синтеза ряда гормонов в организме. Например, стерины (холестерин) являются сырьем, из которого в железах внутренней секреции образуются стероидные мужские и женские половые гормоны и гормоны коры надпочечников, химической основой которых является стероидное ядро. Половые гормоны — мужские (андрогены) и женские (эстрогены) — определяют тип скелета, развитие мышечной системы, степень отложения жира и его распределение в организме, тембр голоса, оволосение, особенности поведения и другие характерные черты, отличающие мужчину от женщины. Гормоны коры надпочечников регулируют жировой, белковый, углеводный, водно-солевой обмен, а также кровяное давление, деятельность центральной нервной системы, почек и другие физиологические функции организма. Итак, жиры в умеренном количестве необходимы для нормальной жизнедеятельности организма: их дефицит ведет к серьезным нарушениям, а подчас и гибели организма. Однако избыточное поступление жира с пищей, повышенное отложение его в подкожно-жировой клетчатке, в печени таят в себе немалую опасность для здоровья. Это своеобразная «бомба замедленного действия». Жиры начинают расщепляться в желудочно-кишечном тракте, но процесс этот длительный, так как жир находится в недоступном для ферментов состоянии: ведь для расщепления жира сначала необходимо раздробить его на мельчайшие шарики, то есть эмульгировать.
Жиры могут накапливаться в крови. Ожирение крови способствует дефициту в ней белка, который является переносчиком молекул жира. Накопление липидов в крови происходит не только при избыточном поступлении жира с пищей, дефиците в пище белка, но и при любых стрессовых состояниях (напряжениях), в том числе длительном голодании. В этом случае в крови накапливаются жирные кислоты, которые интенсивно начинают выходить из подкожно-жировой клетчатки. Одновременно растет и уровень сахара крови. Сахар при любом эмоциональном, психическом, физическом возбуждении образуется из гликогена печени; на место гликогена в печень поступают жирные кислоты, хиломикроны, При таком длительном состоянии может произойти ожирение печени, так называемая жировая инфильтрация. Развитию жировой инфильтрации способствует также постоянное употребление алкогольных напитков. Липопротеиды высокой плотности богаты фосфолипидами и белком. Они чаще всего встречаются у долгожителей. Липопротеиды низкой плотности, в состав которых входят холестерин и триглицериды, способствуют развитию склеротических изменений сосудов. Поэтому повышение концентраций в крови липопротеидов низкой плотности (холестерин и триглицериды) является грозным синдромом приближающегося неблагополучия в жизнедеятельности организма. Если же постоянное переедание сочетается с длительно продолжающимися стрессовыми состояниями, в кровь интенсивно выделяются гормоны, адреналин. Ожирение крови усиливается при повышенном введении в организм поваренной соли, катионы натрия тормозят активность гепарина — биологического вещества, одной из функций, которого является снижение уровня липидов в крови. Часть жиров связывается с белками плазмы — альбуминами, образуя так называемый липопротеидный комплекс. Чем больше в крови белковых фракций альбуминов, тем с большим количеством жирных кислот они соединяются, тем быстрее кровь освободится от хиломикронов. Это в определенной степени тормозит развитие атеросклероза. Отсюда вывод — белки обязательно должны быть в рационе здорового человека.
2.Белковый обмен.
Белки — наиболее важная составная часть нашей пищи. Являясь основным строительным материалом для восстановления и обновления клеток и тканей организма, они участвуют в образовании ферментов, гормонов и усвоении других пищевых веществ. Кроме того, с белками связано осуществление и других жизненно важных функций организма (рост, размножение и т.д.).
Последними исследованиями показано, что белки определяют иммунитет (невосприимчивость организма к инфекционным и другим заболеваниям). Вот почему не правы сторонники голодания, чистого вегетарианства и др. В состав пищевых белков входит около 20 аминокислот, причем восемь из них (триптофан, лейцин, изолейцин, валин, треонин, лизин, метионин, фенилаланин) не образуются в организме и являются незаменимыми аминокислотами. В настоящее время считают наиболее дефицитными три аминокислоты: триптофан, лизин, метионин; поэтому особенно важно обеспечить их поступление в организм. Этих аминокислот в продуктах растительного происхождения, и особенно в злаковых, содержится очень мало. В продуктах животного происхождения их больше (в частности лизина). Эти белки не только сами хорошо усваиваются, но и способствуют усвоению белков растительного происхождения, что обеспечивает сбалансированность аминокислотного состава поступающей в организм пищи.
В этом отношении для обеспечения аминокислотного состава, необходимого организму, целесообразно использовать различные сочетания продуктов, взаимно дополняющих друг друга. Например, употребление пшеничного хлеба с молоком более рационально с биологической точки зрения, чем употребление одного хлеба.
Не всегда разнообразное питание обеспечивает сбалансированное поступление пищевых веществ в организм.
Замечено, если употреблять в избытке мясные продукты, способствующие повышенному содержанию незаменимых аминокислот, в организме могут наступить нарушения функции органов и систем. Будет страдать прежде всего пуриновый обмен, выделительная функция почек и т.д.
При сгорании 1 г белка в организме освобождается около 4 ккал, энергии. Много белков животного происхождения содержат мясные, рыбные блюда (шницель мясной, бефстроганов, мясо отварное, рыба заливная и т.д.). Некоторые готовые блюда содержат оптимальное количество белков животного и растительного происхождения, например мясо, рыба с различными крупяными, овощными гарнирами. Особую ценность имеют белки рыбы. Они легко усваиваются организмом и по своим качествам не уступают белкам мяса и птицы. Кроме полноценного белка, рыба содержит витамины А и D, большое количество солей и микроэлементов (йод, цинк, фосфор и др.)
Исключительное значение имеют молоко и молочные продукты; ценность этих продуктов обусловлена благоприятным соотношением входящих в белки молока аминокислот, хорошей усвояемостью жира, молочного сахара, витаминов, минеральных солей и способностью связывать некоторые токсичные элементы и выводить их из организма. Поэтому не случайно с возрастом рекомендуется увеличить потребление молочных продуктов.
За 160 дней в организме происходит полная замена всех собственных белков. Средняя суточная потребность белка для служащего массой тела 70 кг составляет примерно 91 г в сутки, или 1.3 г/кг массы тела.
С увеличением интенсивности физического труда суточная потребность организма в белке может достигать 150 г и выше. Минимальная потребность белка составляет 0.7 г/кг нормальной массы тела.
3. Углеводный обмен.
Русский ученый К. А. Тимирязев писал: «Давно замечено, что мы не обращаем внимания на самые замечательные факты только потому, что они слишком обыкновенны. Многим ли, действительно, приходит в голову, что ломоть хлеба, хорошо испеченного пшеничного хлеба... составляет одно из величайших изобретений человеческого ума». Необходимыми компонентами для организма являются углеводы, которые попадают с растительной пищей, в том числе и с хлебом. Углеводы служат основным источником энергии. Свыше 56% энергии организм получает за счет углеводов, остальную часть — за счет белков и жиров. Для деятельности головного мозга единственным поставщиком энергии является глюкоза. Углеводы обнаруживаются во всех без исключения органах и тканях. Они входят в состав оболочек клеток и субклеточных образований, принимают участие в образовании многих важнейших веществ. Углеводы обладают способностью накапливаться в организме в виде гликогена в печени и мышцах. Вязкие секреты, выделяемые различными железами, также богаты углеводами. Они предохраняют стенки органов (пищевод, кишки, желудок, бронхи и т.д.) от проникновения патогенных микробов, механических и термических повреждений. По химической природе углеводы являются органическими веществами, в состав которых входят углерод, кислород и водород. В зависимости от сложности строения, растворимости, быстроты усвоения и использования для гликогенообразования углеводы пищевых продуктов подразделяются на простые углеводы: моносахариды (глюкоза, фруктоза, галактоза), дисахариды (сахароза, лактоза, мальтоза) и сложные углеводы, или полисахариды (крахмал, гликоген, пектиновые вещества, клетчатка).Моносахариды и дисахариды имеют несложную химическую структуру, обусловливающую легкую их расщепляемость. Все они легко растворяются в воде и быстро усваиваются. раза быстрее, чем фруктоза. Простые углеводы обладают выраженным сладким вкусом и относятся к сахарам. Наиболее распространенный моносахарид — глюкоза — содержится во многих плодах и ягодах, а также образуется в организме в результате расщепления дисахаридов и крахмала пищи. Глюкоза наиболее быстро и легко используется в организме для образования гликогена, для питания тканей мозга, работающих мышц (в том числе сердечной мышцы), для поддержания необходимого уровня сахара в крови и создания запасов гликогена печени. Она служит эффективным средством поддержания питания послеоперационных, ослабленных и других тяжелобольных. Во всех случаях при большом физическом напряжении глюкоза может использоваться как источник энергии. Фруктоза обладает теми же свойствами, что и глюкоза, и может рассматриваться как ценный, легкоусвояемый сахар. Однако, она медленнее усваивается в кишечнике и, поступая в кровь, быстро покидает кровяное русло. Фруктоза в значительном количестве (до 70-80%) задерживается в печени и не вызывает перенасыщения крови сахаром. В печени фруктоза более легко превращается в гликоген по сравнению с глюкозой. Другим свойством фруктозы является сравнительно невысокая стойкость, в результате чего фруктоза начинает частично изменяться, уже при продолжительном кипячении. Фруктоза усваивается лучше сахарозы и отличается большей, сладостью. Высокая сладость фруктозы позволяет использовать меньшие ее количества для достижения необходимого уровня сладости продуктов и таким образом снизить общее потребление сахаров, что имеет значение при построении пищевых рационов ограниченной калорийности.
Избыток сахарозы оказывает влияние на жировой обмен, усиливая жирообразование. Установлено, что при избыточном поступлении сахара усиливается превращение в жир всех пищевых веществ (крахмала, жира, частично и белка). Таким образом, количество поступающего сахара, может служить в известной степени фактором, регулирующим жировой обмен. Обильное потребление сахара приводит к нарушению обмена холестерина и повышению его уровня в сыворотке крови. Избыток сахара отрицательно сказывается на функции кишечной микрофлоры. наименьшей степени эти недостатки проявляются при потреблении фруктозы. Основными источниками фруктозы являются фрукты и ягоды. Глюкоза и фруктоза широко представлены в меде: содержание глюкозы достигает 36.2%, фруктозы — 37.1%. В арбузах весь сахар представлен фруктозой, количество которой составляет 8%. Третий моносахарид — галактоза — в свободном виде в пищевых продуктах не встречается. Галактоза является продуктом расщепления основного углевода молока — лактозы. Из дисахаридов в питании человека основное значение имеет сахароза, которая при гидролизе распадается на глюкозу и фруктозу. Источниками сахарозы в питании человека являются главным образом тростниковый и свекловичный сахар. Содержание сахарозы в сахарной свекле составляет от 14 до 25%. В сахарном тростнике количество сахарозы достигает 10-15%. Содержание сахарозы в сахарном песке составляет 99.75%, в сахаре-рафинаде — 99.9%. Натуральными источниками сахарозы являются бахчевые, некоторые овощи и фрукты. Молочный сахар — лактоза — содержится только в молоке. Гидролиз лактозы в кишечнике протекает медленно, в связи с чем ограничиваются процессы брожения в нем и нормализуется, жизнедеятельность полезной кишечной микрофлоры. Поступление лактозы способствует развитию молочнокислых бактерий, подавляющих в кишечнике развитие гнилостных микроорганизмов.
Содержание лактозы в молоке составляет 4-6%.Сложные углеводы, или полисахариды, характеризуются усложненным строением молекулы и плохой растворимостью в воде. К сложным углеводам относятся крахмал, пектиновые вещества и клетчатка.Крахмал имеет основное пищевое значение. Высоким его содержанием в значительной степени обусловливается пищевая ценность зерновых продуктов. В пищевых рационах человека на долю крахмала приходится около 80% общего количества потребляемых углеводов. В крахмале находятся две фракции полисахаридов — амилоза и амилопектин. Превращение крахмала в организме в основном направлено на удовлетворение потребности в сахаре. Крахмал превращается в глюкозу последовательно, через ряд промежуточных образований. В организме содержится в виде гликогена. Гликоген содержится в значительном количестве в печени (до 20% в пересчете на сырую массу). В организме гликоген используется в качестве энергетического материала для питания работающих мышц, органов и систем. Восстановление гликогена происходит путем его ресинтеза за счет глюкозы крови. Пектиновые вещества по своей химической структуре могут быть отнесены к гемицеллюлозам или глюкополисахаридам. Различают два основных вида пектиновых веществ — протопектин и пектин. Протопектины не растворимы в воде. Они содержатся в стенках клеток плодов. Протопектин представляет собой соединение пектина с целлюлозой, в связи с чем при расщеплении на составные части протопектин может служить источником пектина. Пектины относятся к растворимым веществам, усваивающимся в организме. Основным свойством пектиновых веществ, определившим их использование в пищевой промышленности, является способность преобразовываться в водном растворе в присутствии кислоты и сахара в желеобразную коллоидную массу.Современными исследованиями показано несомненное значение пектиновых веществ в питании здорового человека, а также возможность использовать их с терапевтической (лечебной) целью при некоторых заболеваниях преимущественно желудочно-кишечного тракта. Пектин получают из отходов яблок, арбузов, а также из подсолнечника.Пектиновые, вещества способны, адсорбировать различные «соединения, в том» числе экзо- и эндогенные токсины, тяжелые металлы. Это свойство пектинов широко используется в лечебном и профилактическом питании (проведение разгрузочных яблочных дней у больных колитами, назначение мармелада, обогащенного пектином, для профилактики свинцовых интоксикаций).Целлюлоза (клетчатка) по химической структуре весьма близка к полисахаридам. В кишечнике человека железистый аппарат не продуцирует ферментов, расщепляющих целлюлозу, и, таким образом, не в состоянии переварить ее. Однако некоторые кишечные бактерии продуцируют ферменты, расщепляющие целлюлозу. Высоким содержанием клетчатки характеризуются зерновые продукты. Помимо общего количества клетчатки, важное значение имеет ее качество. Менее грубая, нежная клетчатка хорошо расщепляется в кишечнике и лучше усваивается. Такими свойствами обладает клетчатка картофеля и овощей. Известна роль клетчатки в стимулировании перистальтики кишечника; она способствует выведению из организма холестерина. Объясняется это тем, что клетчатка адсорбирует стерины и препятствует обратному их всасыванию, играет важную роль в нормализации полезной кишечной микрофлоры.Пищевые рационы должны содержать достаточное количество (в среднем 25 г) целлюлозы и других неперевариваемых полисахаридов. Особое значение приобретает обогащение рационов балластными веществами в пожилом, возрасте и у лиц с наклонностью к запорам. В. то же время при воспалительных заболеваниях кишечника и ускорении кишечной перистальтики необходимо ограничить поступление с пищей клеточных оболочек. Эта мера направлена на устранение механического раздражения поврежденной слизистой оболочки клеточными оболочками, а также на предотвращение процессов брожения, которым в условиях, дисбактериоза подвержены целлюлоза. Наряду с участием в регуляции перистальтики кишечника балластные вещества оказывают нормализующее влияние на моторную функцию желчевыводящих путей, стимулируя процессы выведения желчи и препятствуя развитию застойных явлений в гепатобилиарной системе. В связи с этим больные с поражением печени и желчных путей вне периода обострения должны получать с пищей повышенные количества балластных веществ. Потребность в углеводах определяется величиной энергетических затрат. Способность углеводов быть высокоэффективным источником энергии лежит в основе их сберегающего белок действия. При поступлении с пищей достаточного количества углеводов аминокислоты лишь в незначительной степени используются в организме как энергетический материал и утилизируются в основном для различных пластических нужд. Углеводы рациона оказывают также антикетогенное действие, стимулируя окисление ацетилкоэнзима A, образующегося при окислении жирных кислот. Наряду с осуществлением энергетической функции углеводы пищи являются предшественниками гликогена и триглицеридов, служат источником углеродного скелета заменимых аминокислот, участвуют в построении коферментов, нуклеиновых кислот, гликопротеидов, иммуноглобулинов, АТФ и других биологически важных соединений.Хотя углеводы не принадлежат к числу незаменимых факторов питания и могут образовываться в организме из аминокислот и глицерина, минимальное количество углеводов суточного рациона не должно быть ниже 50-60 г. Дальнейшее снижение количества углеводов ведет к резким нарушениям метаболических процессов, характеризующихся усиленным окислением внутренних липидов (сопряженным с ускоренным кетогенезом и накоплением в организме кетоновых тел), выраженной интенсификацией процессов глюконеогенеза (образование глюкозы из белка) и усиленным расщеплением тканевых (в первую очередь мышечных) белков, используемых в качестве энергетического материала и предшественников глюкозы. Избыточное потребление углеводов ведет к усилению липогенеза (образования жира) и развитию ожирения. При построении пищевы рационов чрезвычайно важно не только удовлетворить потребности чело века в необходимом количестве углеводов, но и подо брать оптимальные соотношения качественно различных типов углеводов. Наиболее важно учитывать соотношение в рационе легкоусвояемых углеводов: (сахаров) и медленно всасывающихся (крахмала, гликогена). Быстрое поступление моносахаридов и дисахаридов (после гидролиза под влиянием кишечных дисахаридов до составляющих их моносахаридов) из кишечника в общий кровоток ведет к быстрому и значительному нарастанию уровня сахара в крови и развитию гипергликемии. Гипергликемия, вызванная потреблением с пищей значительного количества легкоусвояемых углеводов, может привести к истощению инсулярного аппарата и способствовать развитию сахарного диабета. Вместе с тем при поступлении с пищей значительных количеств сахаров они не могут полностью откладываться в виде гликогена, и их избыток превращается в триглицериды, способствуя усиленному развитию жировой ткани. Повышенное содержание в крови инсулина способствует ускорению этого процесса, поскольку инсулин оказывает мощное стимулирующее действие на роотложение. В отличие от сахаров крахмал и гликоген медленно расщепляются в кишечнике. Содержание сахара в крови при этом нарастает постепенно, причем степень гипергликемии не достигает столь высокого уровня, как при потреблении сахаров. В связи с этим целесообразно удовлетворять потребности в углеводах в основном за счет медленно всасывающихся углеводов. На их долю должно приходиться 80-90% от общего количества потребляемых углеводов. Ограничение легкоусвояемых углеводов приобретает особое значение для тех, то страдает атеросклерозом, сердечно-сосудистыми заболеваниями, сахарным диабетом, ожирением.
4. Витаминный обмен.
Витамины — биологически активные вещества, необходимые для нормальной жизнедеятельности организма. Они способствуют правильному обмену веществ, повышают работоспособность, выносливость, устойчивость к инфекциям. Они не синтезируются в организме и поступают только с пищей. В отличие от белков, жиров, углеводов потребность в них не превышает нескольких тысячных, сотых долей грамма. Витамины очень нестойки и разрушаются во время варки продуктов. Отсутствие витаминов в пище может приводить к тяжелым расстройствам в организме, что в настоящее время встречается редко. Чаще отмечается снижение обеспеченности организма теми или иными витаминами (гиповитаминозы). Гиповитаминозы носят сезонный характер, наблюдаются чаще всего в зимне-весеннее время, и для них характерны повышение утомляемости,снижение трудоспособности, подверженность различным простудным заболеваниям. Повышенная потребность в витаминах возникает при усиленной физической нагрузке, переохлаждении организма, при заболеваниях желудочно-кишечного тракта (гастритах, колитах, панкреатитах), у женщин во время беременности и т.д. Витамины являются катализаторами (ускорителями) действия ферментов и гормонов. Так, витамины группы B образуют активный центр многих ферментов и коферментов. При отсутствии или недостатке в пище тех или иных витаминов возникают гиповитаминозы. Витамин A. При недостатке его в организме нарушается острота зрения в сумерках (куриная слепота), отмечается сухость конъюнктивы и роговой оболочки глаза, разрастание на коже и слизистых оболочках плоского эпителия. В палочках и колбочках сетчатки глаза тормозится трансформация светового луча. В обычных условиях на свету родопсин, содержащийся в палочках, поглощает световую энергию и распадается на альдегидную форму витамина A (ретинол) и белок (опсин). В темноте в присутствии витамина A родопсин восстанавливается, что способствует восприятию черно-белого изображения.При дефиците витамина A в организме родопсин в темноте восстановиться не может, поэтому черно-белое изображение не воспринимается. В организм человека чистый витамин A поступает лишь с продуктами животного происхождения. Много витамина A содержится в печени рыб (трески, морского окуня, камбалы, минтая, палтуса), в говяжьей печени. Много его в сливочном масле, яичном желтке. Провитамин A — каротин имеется в продуктах растительного происхождения. Очень много каротина в помидорах, зеленом луке, красном перце, укропе, абрикосах, апельсинах, лимонах, персиках, рябине, плодах шиповника, урюке, малине и др. Для лучшего всасывания в кишечнике витамина A и каротина (например, из моркови) обязательно надо использовать растительные масла или сметану. Суточная физиологическая потребность в витамине A здорового человека составляет 1.5 мг, в каротине — 3 мг. Витамин D. Дефицит этого витамина приводит к развитию рахита. Начальными признаками рахита являются изменения со стороны нервной системы. Ребенок становится раздражительным, часто плачет, потеет. У него долго не зарастают роднички, наблюдается размягчение костей черепа, ребер, грудина выступает вперед. На местах соединения ребер межреберными хрящами появляются рахитические четки. В результате грудная клетка деформируется. Одним из следствий деформации грудной клетки являются застойные явления в печени и воротной вене, которые приводят к ухудшению всасывания в кишечнике, развитию метеоризма, энтероколита. Увеличиваются размеры живота. Вследствие дефицита витамина D нарушается всасывание через стенку кишечника кальция. Снижение уровня кальция в крови стимулирует функцию паращитовидных желез и усиление секреции гормона этой железы (паратогормона), который способствует разрушению белковой основы костной ткани и выведению из костей солей кальция, магии», фосфора, натрия и других элементов. Костная ткань становится ломкой, у детей и у взрослых развивается остеопороз (рассасывание костей).Большое количество витамина D сосредоточено в печени морских рыб, в сливочном масле, молоке, яичном желтке, икре рыб. Богаты витамином D дрожжи, В качестве источника витамина D используется витаминизированный рыбий жир. В настоящее время выделена эндогенная (образующаяся в коже и в почках) форма витамина В. Активность эндогенного витамина D повышается под влиянием ультрафиолетового облучения. Суточная потребность в витамине D для ребенка составляет 500-1000 ME (международных единиц). Витамин K. При гиповитаминозе возникают кровоточивость, кровоизлияние в кожу даже при самой незначительной травме. Наблюдаются также кровоизлияния в суставы, сетчатку глаза, носовые кровотечения, кровоточивость десен при жевании твердой пищи, чистке зубов. У новорожденных при гиповитаминозе K отмечается развитие кожных, мочеполовых, легочных, пупочных и др. кровоизлияний. Одновременно снижается содержание протромбина в крови, увеличивается время свертывания крови. Развивается анемия. У детей гиповитаминоз K часто приводит к летальному (смертельному) исходу. Витамин синтезируется бактериями толстой кишки, поэтому гиповитаминоз K может возникнуть при поносах, остром хроническом поражении печени, приеме медикаментов, которые блокируют синтез витамина K (сульфаниламиды, салициловокислый натрий, аспирин и др.). Витамин K содержится в зеленых листьях салата, шпината, в белокочанной и цветной капусте, моркови, томатах, ягодах рябины. Суточная потребность взрослого человека в витамине K — 1-2 мг. Витамин B1. Для гиповитаминоза характерны поражения нервной системы, вялость, развитие параличей, расстройство походки. Витамин B1 регулирует углеводный, жировой, водносолевой обмены, деятельность клеточного дыхания, нервной, сердечно-сосудистой систем, органов пищеварения. В основе нарушений при недостатке витамина B1 лежат ферментативные сдвиги. Витамин B1 в виде тиаминдифосфата входит в состав ряда ферментных систем, поэтому при дефиците витамина B1 возникает ферментная недостаточность, нарушается сгорание глюкозы в организме, образование белков. Недостаток витамина B1 приводит к накоплению пировиноградной кислоты, которая раздражает нервные окончания, способствует развитию полиневритов и других выше отмеченных изменений. Витамин B1 содержится в ржаном хлебе, овсяной крупе, печени, почках крупного рогатого скота, ветчине, в плодах бобовых растений, орехах, дрожжах. Суточная потребность в витамине B1 — 1.75 мг. Витамин B2. Дефицит витамина B2 (рибофлавин, лактофлавин) вызывает прекращение роста организма, выпадение волос, заболевание глаз с зудом и светобоязнью. Язык становится шероховатым, пурпурно-красным, в уголках рта появляются мокнущие трещины (заеды). Витамин B2 входит в состав ферментов, необходимых для клеточного дыхания, регуляции центральной нервной системы. Витамин B2 входит в состав молока и других молочных продуктов, мяса, печени, почек, сердца, яичного желтка, грибов, пекарских и пивных дрожжей.Суточная потребность человека в рибофлавине составляет 3 мг. Витамин B6 (пиридоксин). Дефицит его приводит к изменениям функции нервной системы (повышенная возбудимость, судороги) и пеллагроподобным изменениям кожи. Пиридоксин входит в состав многих ферментов, участвующих в обмене аминокислот, ненасыщенных жирных кислот, холестерина. Пиридоксин используется для улучшения регуляции обмена липидов при атеросклерозе. Витамин B6 содержится в пшенице, ржи, овощах, мясе, рыбе, молоке, в печени крупного рогатого скота, яичном желтке, дрожжах. Суточная потребность в пиридоксине взрослого человека — 2-2.5 мг. Витамин B12 (цианокобаламин). Участвует в образовании нуклеиновых кислот, аминокислот (холина). Необходим для нормального кроветворения, созревания эритроцитов, активации свертывания крови принимает участие в обмене углеводов, жиров. Гиповитаминоз B12 возникает при заболевании желудка, кишечника. Наблюдается анемия, которая характеризуется резким снижением числа эритроцитов в периферической крови, появлением в крови молодых, незрелых форм эритроцитов. Витамин B12 содержится в печени, мясе, яйцах, рыбе, дрожжах, молоке (особенно кислом). Витамин C (аскорбиновая кислота). При остром недостатке ее в пище развивается цинга. Для клинил ческой картины цинги характерно опухание десен, расшатывание и выпадение зубов, кровоизлияния мышцах, коже, суставах. При гиповитаминозе C появляются сердечная слабость, утомляемость, одышка, понижается устойчивость к различным заболеваниям. В детстве задерживаются процессы окостенения. Аскорбиновая кислота стабилизирует иммунитет, повышает сопротивляемость организма к различный инфекциям, простудным заболеваниям. Потеря витамина C может возникнуть при неправильной обработке пищи и длительном хранении готовых пищевых продуктов. Наиболее богаты витамином C зелень, овощи фрукты (ягоды шиповника, черноплодной рябины, черной смородины, лимоны). Богат витамином C картофель, лук, капуста квашеная, редис, петрушка. Суточная потребность в витамине C взрослого человека составляет 70-100 мг.Витамин PP (никотиновая кислота). При дефиците возникает лагра (шершавая кожа). Для этой болезни характерна следующая триада: дерматит (воспаление кожи), понос, нарушение психики. Гиповитаминоз возникает при одностороннем питании кукурузой, полированным рисом, вареным горохом, сухарями и другими продуктами, не содержащими триптофана, из которого синтезируется никотиновая кислота. При недостатке никотиновой кислоты нарушается образование ферментов, осуществляющих окислительно-восстановительные реакции и клеточное дыхание. Никотиновая кислота находится в дрожжах, печени, мясе, в бобовых растениях, гречневой крупе, картофеле, орехах. Суточная потребность взрослого человека в витамине PP—15-20мг.
5. Водный обмен.
Вода и минеральные вещества не являются источником энергии для организма. Они входят в состав клеток и жидких сред организма, обеспечивая физико-химическое постоянство внутренней среды и процессы жизнедеятельности. Минеральные вещества постоянно выводятся с потом, мочой, выдыхаемым воздухом. Пополнение их запасов происходит за счет приема пищи и воды, в которых, как правило, содержится достаточное количество минеральных веществ.
Роль воды в обмене веществ и в жизнедеятельности зависит от того, в какой форме она находится в организме. Свободная вода жидких тканей и внутриклеточного содержимого является прекрасным растворителем. Процессы жизнедеятельности в человеческом организме немыслимы без коллоидных растворов, содержащих связанную воду.
Вода входит в состав молекул белков, жиров и углеводов. Это конституционная вода. Она освобождается при окислении. На 100 г окисленного белка выделяется 41 мл воды. При окислении такого же количества жиров выделяется 107 мл, а при окислении крахмала — 55 мл воды.
Вода выделяется преимущественно с мочой, потом и выдыхаемым воздухом. Часть воды удаляется через желудочно-кишечный тракт. С мочой выводится 1,5 л воды в сутки, с потом — 500—600 мл, с выдыхаемым воздухом — 350—400 мл. При высокой температуре воздуха потоотделение резко увеличивается. Так, при работе в горячих цехах с потом выводится до 6—8 л воды в сутки. Такие потери компенсируются обильным питьем.
Содержание воды в организме взрослого человека составляет в среднем 73,2±3% от массы тела. Водный баланс в организме поддерживается за счет равенства объемов потерь воды и ее поступления в организм. Суточная потребность в воде колеблется от 21 до 43 мл/кг (в среднем 2400 мл) и удовлетворяется за счет поступления воды при питье (~1200 мл), с пищей (~900 мл) и воды, образующейся в организме в ходе обменных процессов (эндогенной воды (~300 мл). Такое же количество воды выводится в составе мочи (~1400 мл), кала (~100 мл), посредством испарения с поверхности кожи и дыхательных путей (~900 мл). Потребность организма в воде зависит от характера питания. При питании преимущественно углеводной и жирной пищей и при небольшом поступлении NaCI потребности в воде меньше. Пища, богатая белками, а также повышенный прием соли обусловливают большую потребность в воде, которая необходима для экскреции осмотически ктивных веществ (мочевины и минеральных ионов). Недостаточное поступление в организм воды или ее избыточная потеря приводят к дегидратации, что сопровождается сгущением крови, ухудшением ее реологических свойств и нарушением гемодинамики. Недостаток в организме воды в объеме 20% от массы тела ведет к летальному исходу. Избыточное поступление воды в организм или снижение ее объемов, выводимых организма, приводит к водной интоксикации. В результате повышенной чувствительности нервных клеток и нервных центров к уменьшению осмолярности водная интоксикация может сопровождаться мышечными судорогами. Обмен воды и минеральных ионов в организме тесно взаимосвязаны, что обусловлено необходимостью поддержания осмотического давления на относительно постоянном уровне во внеклеточной среде и в клетках. Осуществление ряда физиологических процессов (возбуждения, синоптической передачи, сокращения мышцы) невозможно без поддержания в клетке и во внеклеточной среде определенной концентрации Na+, K+, Са2+ и других минеральных ионов. Все они должны поступать в организм с пищей.
6. Минеральный обмен и микроэлементы.
В тканях организма обнаружено свыше 70 неорганических элементов, из них около 50 жизненно необходимых. Особенно важны кальций, магний, фосфор, калий, натрий, хлор, сера и микроэлементы — железо, марганец, цинк, медь, селен, молибден, кобальт, йод, фтор, никель, олово, ванадий. Соли неорганических веществ участвуют во многих ферментативных и обменных процессах, они — основные составные части скелета человека. Медицине известен целый ряд эндемических заболеваний, связанных с недостатком или избытком поступления в организм минеральных веществ. Например, в районе Забайкалья встречаются населенные пункты, где питьевая вода содержит недостаточно солей кальция. При длительном употреблении такой воды могут появиться боли в суставах и костях, которые связывают с нарушением кальциевого обмена. Недостаток кальция можно восполнить, принимая местные минеральные воды (курорт Дарасун и др.) и увеличивая прием овощей. Недостаток другого элемента — йода вызывает увеличение щитовидной железы и ее заболевание (эндемический зоб). Большое значение имеют ионы железа: попадая с пищей в организм, они проходят сложный путь всасывания и участвуют в образовании гемоглобина крови. Железо, входящее в гемоглобин, осуществляет перенос кислорода и обеспечивает окислительные процессы во всех тканях организма. Интересна зависимость между жесткостью воды и распространением среди населения атеросклероза, гипертонии, инфаркта миокарда. Многие ученые отмечают особенности обмена хрома и кадмия в организме людей, проживающих в различных географических зонах. Так, в США у групп населения, подверженных атеросклерозу и инфаркту миокарда, обнаружено снижение содержания хрома в тканях организма по сравнению с жителями ряда стран Азии и Африки, где поражение коронарных сосудов сердца встречается реже. В крови больных ишемической болезнью сердца, атеросклерозом спектрографическим методом выявлено увеличение концентрации марганца и железа при снижении содержания никеля, хрома, меди, бария, стронция и ванадия. Степень выраженности этих изменений имеет ряд особенностей в зависимости от стадии течения ишемической болезни сердца. Эти изменения носят стойкий характер и свидетельствуют о нарушениях обмена микроэлементов и вне стадии обострения атеросклеротического процесса. Одна из главных функций организма — поддерживать неизменным солевой состав крови, от которого в значительной мере зависит количество воды, удерживаемое в тканях. Свойство удерживать воду различно у разных элементов. Ионы натрия усиливают эту способность, а калий и кальций, напротив, способствуют выведению воды. Потребность человека в поваренной соли удовлетворяется за счет соли, содержащейся в натуральных продуктах (примерно 3-5 г в день), в хлебе (3-5 г), добавляемой в процессе кулинарной обработки и за счет подсаливания пищи во время еды (примерно 3-5 г). При значительных физических нагрузках, особенно в жаркое время, спортсменам, пробегающим длинные дистанций, солдатам, совершающим марш-бросок, суточное потребление соли необходимо повысить в 2 раза и более. Зачастую в рацион без надобности добавляют много соли, перца, горчицы и т.д. Так появляется вредная привычка есть пищу более соленой, чем это требуется для удовлетворения физиологических потребностей организма. Если в рацион включено достаточное количество овощей, то дополнительно должна вводиться единственная соль — поваренная (в количестве 3-5 г). Ежедневное потребление поваренной соли не должно превышать 10-15 г. Избыток соли способствует удержанию воды и тем самым перегружает работу сердца. Больное сердце не в состоянии обеспечить выведение избыточного количества жидкости через почки, соли в организме задерживаются, а это приводит к накоплению жидкости и появлению отеков. Исключительную роль в жизнедеятельности организма играет кальций. Суточная потребность в кальции для взрослого человека равна 800-1000 мг, а фосфора — 1200-1500 мг. В соединении с фосфором и фтором кальций составляет основу костной ткани. Растущий организм ребенка, подростка и организм беременной женщины и кормящей матери нуждается в повышенном количестве кальция. Недостаточное его потребление вызывает такие, заболевания, как рахит и остеопороз. Кальций необходим также для нормальной возбудимости нервной системы и сократимости мышц. Резкое понижение содержания его в крови обусловливает приступы судорог, например, при заболевании паращитовидных желез, энтерите, болезни спру и др. Кальций активирует также ряд ферментов. Прекрасным источником кальция является коровье молоко, в котором его в 4 раза больше, чем в женском. Не менее важным элементом, необходимым организму, является фосфор. Фосфор поступает в организм с продуктами животного и растительного происхождения. Фосфорные соединения, получаемые с такими продуктами, как печень, мозги, яйца, молоко, творог и сыр, усваиваются организмом лучше. Из продуктов растительного происхождения фосфор содержится в гречневой, и овсяной крупах, горохе, фасоли, хлебе и др. При недостаточном поступлении в организм кальция и фосфора нарушаются процессы свертывания крови, понижается активность некоторых пищеварительных ферментов. Такие желые, заболевания, как панкреатит и энтерит, протекают с нарушением кальциевого обмена. Суточную потребность взрослого человека в кальции удовлетворяют 1/2 л молока или 100 г сыра. Органические соединения фосфора — аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) и креатинфосфат — являются подлинными аккумуляторами энергии, освобождающейся в процессе биологического окисления. Недостаток меди в организме приводит к анемии. Потребность взрослого человека в меди равна 2 мг в день. Кобальт содержится в печени животных, пшенице, ржи. Суточная потребность — 0.1-0.2 мг. Кобальт, входит в состав витамина B12. Марганец является активатором многих ферментов, поэтому, значение, его для человека многообразно. Он положительно влияет на рост, половое развитие, деятельность желез внутренней секреции и окислительно-восстановительные процессы. Введение марганца в организм повышает интенсивность обмена белков и вызывает липотропный эффект. При недостаточности этого элемента в пище у животных нарушается костеобразование. Потребность человека в марганце не превышает 5-10 мг. Велика роль в организме калия, который участвует в обмене белков и углеводов — калий необходим для их синтеза. Ведущую роль калий играет в сокращении мышц. И еще одна функция калия: он способствует выведению из организма жидкости. Калий содержится в продуктах животного и растительного происхождения, но лучше усваивается из растений. Богаты калием капуста, картофель, морковь, огурцы, сухофрукты. Богатая калием пища назначается при слабости сердечной деятельности, сердечно-сосудистой недостаточности в целях нормализации работы сердца и выведения из организма избытка воды, а также при отеках почечного происхождения. Калиевая диета оказывает и противовоспалительное действие. Дефицит калия в организме приводит к мышечной слабости, уменьшению мочеотделения, аритмии сердца, а у детей — к приостановке роста. В естественных условиях избытка калия не возникает, но к этому может привести заболевание надпочечников, прием некоторых препаратов, например спиронолактона. В этих случаях наблюдается возбуждение, бледность, неприятные ощущения (парастезии) в руках и ногах, усиленное мочеотделение. Значительное влияние на обмен белков и углеводов оказывает магний, так как он активизирует целый ряд ферментов. Магний успокаивающе действует на центральную нервную систему, стимулирует выделение желчи и перистальтику кишечника, он благотворно, влияет на сердечную деятельность, входит в состав слизистых оболочек и кожи, усиливая их защитные свойства. При таких заболеваниях, как холецистит (воспаление желчного пузыря), гипертоническая болезнь, атеросклероз, рекомендуется так называемая «магниевая» диета. Богаты магнием горох, фасоль, овсяная и гречневая крупы, значительно беднее — мясо (например, в овсяной крупе магния содержится 110- 170 мг%, а в мясе только 10-30 мг%). Очень полезна обогащенная магнием диета пожилым.
7. Холестерин.
Важную роль в жизнедеятельности организма играет холестерин. Подавляющая его часть синтезируется самим организмом, а около 20% поступает с пищей. При нарушении холестеринового обмена происходит отложение холестерина и его производных в стенках кровеносных сосудов, что является одной из причин атеросклероза. Согласно данным сотрудников Всесоюзного кардиологического центра, повышенная концентрация холестерина и триглицеридов в крови отмечается в 7.1% случаев среди всех заболеваний атеросклерозом. А среди больных ишемической болезнью сердца гиперхолестеринемия, триглицеридемия выявлены в 75% случаев, одновременно отмечено снижение в крови альбуминов, которые, как мы знаем, связывают и переносят жиры в ткани. Важнее значение в развитии атеросклероза имеет избыток холестерина. У млекопитающих служит предшественником образовании важнейших активных соединений, таких, как желчные кислоты, стероидные гормоны и витамин D3. Холестерин входит в состав клеточных и субклеточных мембран и влияет на проницаемость мембранного аппарата клеток. Большое количеств холестерина содержится в центральной нервной системе и миелиновых оболочках нервных волокон. Известно также, что холестерин может выступать как агент, нейтрализующий действие ядовитых веществ. Превращение холестерина в желчные кислоты тесно связано с выделительной функцией печени. Как известно, желчь в желчном пузыре содержит 86% воды и 14% сухота вещества, в состав которого входят желчные кислоты и пигменты, холестерин, нейтральные жиры, жирные кислоты, фосфатиды и другие соединения. Различные заболевания печени воспалительной и токсической этиологии часто приводят к нарушению процесса образования и выделения холестерина. При стафилококковой инфекции и интоксикации появляется гиперхолестеринемия, которая создает благоприятные условия для выпадения холестерина в осадок. Продукты, обладающие желчегонным действием, способствуют восстановлению нарушенного процесса холестериновыделения при различных заболеваниях печени и желчных путей. Примерно четвертая часть всего холестерина, образуемого ежедневно, служит для синтеза стероидных гормонов в коре надпочечников и половых железах. В процессе биосинтеза кортикостероидов в коре надпочечников используется суммарный холестерин, основная масса которого поступает из крови, и лишь небольшая часть синтезируется в самих надпочечниках. Интенсивно изучается образование половых гормонов из холестерина. Наиболее активный мужской половой гормон — тестостерон — может образоваться из ацетата холестерина и 17-оксипрогестерона. В семенниках наибольшая часть суммарного холестерина при участии ферментов преобразуется в андрогены. Указанное вещество служит и отдаленным предшественником в биосинтезе эстрогенов. Холестерин — материнская субстанция для витамина D3. Из холестерина в печени в результате дегидрирования возникает дегидрохолестерин, который в коже при воздействии солнечного света в результате фотохимической реакции превращается в витамин D3. Процесс дегидрирования происходит также в слизистой оболочке тонкого кишечника. Холестерин как структурный элемент представлен в клетках головного мозга и нервных волокон. На обмен холестерина влияет содержание пищевого жира и витамина C. Холестерин в крови находится в виде липопротеидов — соединения с белками крови. Белковая молекула имеет водорастворимую и жирорастворимую части. Одним из основных факторов развития сердечно-сосудистых заболеваний является накопление в жидкой части крови повышенного количества жировых веществ и особенностей их агрегатного состояния (размеры, форма, растворимость и т.д.) Знание этих нарушений представляет большой практический интерес в профилактике и лечений заболеваний сердца и сосудов. Выделяют следующие типы повышения количества жиров в крови (гиперлипидемий): I тип — увеличение хиломикронов. Это болезненное состояние встречается редко, обусловлено наследственной недостаточностью ферментов. Болеют чаще дети и юноши. В подкожной жировой клетчатке часто образуются жировые ограниченные отложения (жировики). Сосудистые поражения встречаются редко. С целью профилактики в питании рекомендуется резко ограничить потребление жиров, особенно животного происхождения.IIа тип — увеличено содержание холестерина и β—липопротеидов. При этом типе нарушений жирового обмена страдают кровеносные сосуды, особенно коронарные. Рекомендуется в рационе ограничить углеводы, увеличить содержание полиненасыщенных жирных кислот за счет употребления растительных. IIб тип — увеличено содержание α—липопротеидов и β—липопротеидов, а также в значительной степени холестерина и триглицеридов. Гиперстенический тип телосложения сочетается часто с ожирением, атеросклерозом коронарных сосудов, аорты и мозговых сосудов. Этот тип гиперлипидемии широко распространен. Рекомендуется ограничить прием углеводов и жира до 30-45%, больше принимать полиненасыщенных жирных кислот. III тип — флотирующие липопротеиды (промежуточной плотности) богаты холестерином и триглицеридами. Фактор риска значителен — 20-25%. В пожилом возрасте уменьшается усвояемость углеводов, появляется склонность к развитию ожирения, сахарного диабета. Поражаются чаще периферические сосуды, сосуды почек.
Рекомендуется резкое уменьшение приема углеводов в целях снижения синтеза триглицеридов в печени, содержание жиров не более 40-45% от общей калорийности пищи. IV тип — увеличение β—липопротеидов, триглицеридов, холестерин в норме или повышен незначительно. У таких больных имеется склонность к ожирению, уменьшается толерантность (чувствительность) к углеводам. Развивается атеросклероз сосудов печени, паренхиматозных органов, головного мозга. Рекомендуется снижение углеводов до 40% от общей калорийности. V тип — увеличение хиломикронов, триглицеридов. Имеется склонность к ожирению, развитию сахарного диабета, повреждению печени — развитию жировой инфильтрации. Рекомендуется ограничить прием углеводов до 50%, жиров — до 30%. С нарушением холестеринового обмена, элементарным проявлением которого является гиперхолестеринемия, связаны некоторые заболевания человека. Повышение уровня холестерина в крови может быть следствием избыточного поступления холестерина с пищей, недостаточного выделения, усиленного образования и недостаточного распада холестерина в организме. На уровень холестерина в крови может влиять также напряжение высшей нервной деятельности, перерождение миелиновых оболочек нервных волокон и изменения гормонального фона (как у женщин, так и у мужчин). Другое проявление нарушения холестеринового обмена- отложение холестерина и его эфиров в костях черепа и твердой мозговой оболочке (болезнь Шиллера-Кристиана), в коже и сухожилиях (ксантоматозная болезнь), образование камней в желчном пузыре, почти целиком состоящих из холестерина при желчнокаменной болезни, и, наконец, отложение холестерина в стенках сосудов при атеросклерозе. В тканях аорты здоровых людей содержится от 5 до 50 мг холестерина, в склеротической аорте количество холестерина повышается до 240 мг, а при тяжелых формах оно достигает 500-1000 мг. Согласно современным представлениям липопротеиды высокой плотности (ЛПВП) обладают уникальной способностью осуществлять отток холестерина (ХС) с плазматических мембран клеток, в том числе гладкомышечных и эндотелиальных. По-видимому, нарушение этой физиологической функции ЛПВП может приводить к накоплению холестерина в мембранах, в частности гладкомышечных клетках сосудистой стенки, и тем самым способствовать развитию атеросклеротического поражения. Наличие обратной корреляционной зависимости между уровнем ХС и ЛПВП и распространением ишемической болезни сердца установлено в ряде эпидемиологических исследований. У больных ишемической болезнью сердца обнаружена низкая концентрация ЛПВП в плазме крови. Патогенные свойства холестерина при развитии атеросклероза усиливаются под влиянием таких факторов, как отрицательные эмоции и стрессы.
III. Почки.
Продукты распада, образующиеся в результате обмена веществ, поступают в кровь, которая переносит их к органам выделения. Небольшое количество воды и весь углекислый газ выделяются через легкие. Очень небольшая часть продуктов распада вместе с водой удаляется через кожу в составе пота. Специальными органами выделения являются почки, в которых образуется моча, вытекающая через мочеточники в мочевой пузырь.
Почки расположены в поясничной части брюшной полости по обеим сторонам позвоночника. Каждая почка имеет форму боба. Вогнутая сторона почки является местом вхождения артерий я нервов и выхода вен и мочеточников. На продольном разрезе почки видна небольшая полость — почечная лоханка. В почке различают два слоя: наружный (темный, тонкий) и внутренний (более широкий, светлый). В наружном слое находятся капсулы, имеющие форму микроскопических чашечек. От них отходят мочевые канальцы.
Капсулы канальцев образованы однослойным эпителием. Мочевые канальцы переходят из наружного слоя во внутренний, сливаются вместе и открываются в почечную лоханку. В почки входят артерии, которые многократно делятся на более мелкие. Мельчайшие артерии (видимые только под микроскопом) пронизывают весь корковый слой почки и входят внутрь капсул.
Из капилляров в капсулах образуются клубочки, их количество достигает у человека до 2—4 миллионов. По выходе из почки капилляры клубочка снова сливаются в артерии, а артерии вновь распадаются на капилляры, густо оплетающие мочевые канальцы. Капилляры извитых канальцев образуют вены, которые впадают в почечную вену. Под влиянием большого давления из крови через тонкие стенки капилляров в капсулы проходит плазма крови без белков, содержащая воду и растворенные в ней вещества (мочевина, сахар, минеральные соли). Состав этой жидкости с растворенными в ней веществами во время прохождения по извитым мочевым канальцам изменяется. В мочевых канальцах обратно всасывается в кровь огромное количество воды (сотни литров в сутки) и некоторые растворимые в ней вещества, например сахар, часть минеральных солей. Вода всасывается клетками избитых мочевых канальцев в громадных количествах, так как длина всех канальцев очень велика (60—120 км). Жидкость, стекающая по канальцам в почечную лоханку, называется мочой. По мочеточникам моча выводится из почек и поступает в мочевой пузырь.
В течение суток через почки проходит до 1000 литров крови. Из нее образуется около 1,5 литра мочи. В состав мочи входят вода, продукты распада белков (мочевина, мочевая кислота), поваренная соль, соли серной, соляной и фосфорной кислот.
Появление белка, сахара и эритроцитов в моче говорит о заболевании почек. В этих случаях необходимо соблюдать определенную диету по назначению врача. Большой вред наносит почкам неумеренное употребление алкоголя. Спиртные напитки, введенные в организм, вызывают усиленную работу почек. Количество мочи резко увеличивается. Почки теряют способность выводить вредные вещества. Одновременно начинают находить в составе мочи белок, эритроциты. В дальнейшем алкогольное отравление приводит к отмиранию клеток и сморщиванию почек , что приводит к смерти.
Образование мочи в почках идет в две фазы. Первая фаза - фильтрационная. На этом этапе за счет разности давления в капиллярах клубочка почечного тельца и в капсуле почечного тельца происходит фильтрация веществ, находящихся в крови, в полость капсулы почечного тельца. В полость капсулы из плазмы крови фильтруются вода, неорганические соли, мочевина, мочевая кислота, глюкоза, аминокислоты. Белки не проходят в полость капсулы и остаются в крови. Жидкость, профильтровавшаяся в просвет капсулы, носит название первичной мочи. По составу она соответствует плазме крови без белков. В сутки у взрослого человека образуется около 150-170 л первичной мочи. Во вторую фазу образования мочи происходит всасывание воды и некоторых составных частей первичной мочи обратно в кровь. Первичная моча отдает крови воду, многие соли, глюкозу, аминокислоты и другие вещества. Мочевина, мочевая кислота обратно не всасываются. Помимо обратного всасывания, или реабсорбции, в канальцах почки происходит и активный процесс секреции. Благодаря секреторной функции канальцев из организма удаляются вещества, которые по каким-либо причинам не могут профильтроваться из клубочка капилляров в полость капсулы почечного тельца (краски, лекарственные вещества). В результате обратного всасывания и активной секреции в мочевых канальцах образуется у взрослого человека около 1,5 л вторичной (конечной) мочи в сутки. С возрастом меняются количество и состав мочи. Мочи у детей отделяется сравнительно больше, чем у взрослых, а мочеиспускание происходит чаще за счет интенсивного водного обмена и относительно большого количества воды и углеводов в рационе питания ребенка.
Мочеточник (их тоже 2) соединяет почечную лоханку с мочевым пузырем. Он представлен уплощенной трубкой длиной около 30 см и диаметром от 3 до 9 мм. Начинаясь от почечной лоханки, мочеточник проходит по задней стенке живота забрюшинно, перегибается через пограничную линию таза, проникает в малый таз, где достигает дна мочевого пузыря. В этом месте он прободает стенку мочевого пузыря и открывается в его полость узким отверстием (устье мочеточника). Стенка мочеточника состоит из трех оболочек: наружно - соединительнотканной, средней - мышечной (наружный продольный и внутренний циркулярный слои) и внутренней - слизистой оболочки.
Мочевой пузырь является органом, в котором скапливается поступающая из мочеточника моча. Его емкость индивидуально изменчива и составляет в среднем 500-700 мл. Мочевой пузырь расположен в полости малого таза за лонным сращением. В мочевом пузыре различают: тело (основная часть пузыря), верхушку (верхне-передняя часть пузыря), дно (задненижняя часть) и шейку (передненижняя часть). Дно и шейка мочевого пузыря - малоподвижны. Они удерживаются в своем положении связками, идущими от лонных костей к шейке и дну пузыря. У женщин дно и шейка мочевого пузыря прилегают к шейке матки и влагалищу и сращены с ними. Верхушка мочевого пузыря при его наполнении свободно перемешается вверх (на 4-5 см выше верхнего крася лонного сращения), при этом меняется и конфигурация мочевого пузыря. От верхушки пузыря по направлению к пупку по передней брюшной стенке проходит срединная пупочная связка - заросший в процессе эмбрионального развития мочевой проток. Стенка мочевого пузыря состоит из трех слоев: слизистой. Мышечной и соединительнотканной оболочек. Слизистая оболочка выстилает стенку мочевого пузыря изнутри, она имеет многочисленные складки, что обусловлено наличием хорошо развитого подслизистого слоя. Однако этот слой и соответственно складки слизистой оболочки отсутствуют в области дна пузыря, где расположен треугольник мочевого пузыря. В углах основания треугольника находятся устья мочеточников, а в области верхушки - внутреннее отверстие мочеиспускательного канала. Мышечная оболочка представлена тремя слоями гладких мышц - наружного и внутреннего продольных и среднего циркулярного. В области шейки пузыря волокнами кругового слоя мышц образуется мышца, сживающая внутреннее отверстие мочеиспускательного канала. Она выполняет функцию непроизвольного жома. Вокруг устья мочеточников также имеются циркулярного расположенные гладкие мышцы. Наружная соединительнотканная оболочка слабо выражена. Брюшина со стенок малого таза переходит на мочевой пузырь, причем, если он пуст, она покрывает его только сверху (экстраперитонеальное положение), а если он наполнен - то и с боков (мезоперитонеальное положение). С мочевого пузыря брюшина переходит у мужчин на прямую кишку, а у женщин на переднюю стенку матки.
Функции почек
Почки являются основным органом выделения. Они выполняют в организме много функций. Одни из них прямо или косвенно связаны с процессами выделения, другие - не имеют такой связи.
Выделительная, или экскреторная, функция. Почки удаляет из организма избыток воды, неорганических и органических веществ, продукты азотистого обмена и чужеродные вещества: мочевину, мочевую кислоту, креатинин, аммиак, лекарственные препараты.
Регуляция водного баланса и соответственно объема крови, вне- и внутриклеточной жидкости (волюморегуляция) за счет изменения объема выводимой с мочой воды.
Регуляция постоянства осмотического давления жидкостей внутренней среды путем изменения количества выводимых осмотически активных веществ: солей, мочевины, глюкозы (осморегуляция).
Регуляция ионного состава жидкостей внутренней среды и ионного баланса организма путем избирательного изменения экскреции ионов с мочой (ионная регуляция).
Регуляция кислотно-основного состояния путем экскреции водородных ионов, нелетучих кислот и оснований.
Образование и выделение в кровоток физиологически активных веществ: ренина, эритропоэтина, активной формы витамина D, простагландинов, брадикининов, урокиназы (инкреторная функция).
Регуляция уровня артериального давления путем внутренней секреции ренина, веществ депрессорного действия, экскреции натрия и воды, изменения объема циркулирующей крови.
Регуляция эритропоэза путем внутренней секреции гуморального регулятора эритрона - эритропоэтина.
Регуляция гемостаза путем образования гуморальных регуляторов свертывания крови и фибринолиза - урокиназы, тромбопластина, тромбоксана, а также участия в обмене физиологического антикоагулянта гепарина.
Участие в обмене белков, липидов и углеводов (метаболическая функция).
Защитная функция: удаление из внутренней среды организма чужеродных, часто токсических веществ.
Следует учитывать, что при различных патологических состояниях выделение лекарств через почки иногда существенно нарушается, что может приводить к значительным изменениям переносимости фармакологических препаратов, вызывая серьезные побочные эффекты вплоть до отравлений.
IV. Выводы.
Обмен веществ, энергии и информации в живом организме является не только атрибутом жизни, но и непременным условием ее поддержания. В процессе обмена веществами, энергией и информацией с внешней средой происходит формирование структур живого тела, восстановление их снашивающихся элементов, а также освобождение энергии для поддержания жизнедеятельности организма. Конечным этапом обмена является выделение продуктов, энергетическая ценность которых оказалась исчерпанной в ходе межуточного (внутреннего) метаболизма.
Анаболитические и катаболитические процессы обмена находятся в состоянии динамического равновесия. Накопление живых структур происходит в условиях положительного, а разрушение и снашивание — в условиях отрицательного белкового (азотистого) равновесия.
Обмен энергии обеспечивает поддержание жизнедеятельности, сохранение устойчивого неравновесного (негэнтропийного) состояния живого тела. Наиболее эффективный способ получения свободной энергии в организме связан с биологическим окислением в присутствии кислорода.
Обмен веществ и энергии - это совокупность физических, химических и физиологических процессов превращения веществ и энергии в живых организмах, а также обмен веществами и энергией между организмом и окружающей средой. Обмен веществ у живых организмов заключается в поступлении из внешней среды различных веществ, в превращении и использовании их в процессах жизнедеятельности и в выделении образующихся продуктов распада в окружающую среду. Все происходящие в организме преобразования вещества и энергии объединены общим названием - метаболизм (обмен веществ). На клеточном уровне эти преобразования осуществляются через сложные последовательности реакций, называемые путями метаболизма, и могут включать тысячи разнообразных реакций. Эти реакции протекают не хаотически, а в строго определенной последовательности и регулируются множеством генетических и химических механизмов. Метаболизм можно разделить на два взаимосвязанных, но
разнонаправленных процесса: анаболизм (ассимиляция) и катаболизм (диссимиляция). 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 ведет к частичному разрушению тканевых структур. Состояние равновесного или неравновесного соотношения анаболизма и катаболизма зависит от возраста (в детском возрасте преобладает анаболизм, у взрослых обычно наблюдается равновесие, в старческом возрасте преобладает катаболизм), состояния здоровья, выполняемой организмом физической или психоэмоциональной нагрузки. В процессе обмена веществ постоянно происходит превращение энергии: энергия сложных органических соединений, поступивших с пищей, превращается в тепловую, механическую и электрическую. Человек и животные получают энергию из окружающей среды в виде потенциальной энергии, заключенной в химических связях молекул жиров, белков и углеводов.
Питание должно точно соответствовать потребностям организма в пластических веществах и энергии, минеральных солях, витаминах и воде, обеспечивать нормальную жизнедеятельность, хорошее самочувствие, высокую работоспособность, сопротивляемость инфекциям, рост и развитие организма.
Используемая литература
1. Зверев И.Д., Казакова О.В., Яковлева О.С. Анатомия, физиология и гигиена человека. М., Гос. учебно-пед. изд. министерства РСФСР , 1963, 165с.
2. Привес М.Г., Лысенков Н.К., Бушкович В.И., 11 изд.,СПб., «Гиппократ», 2001, 704с.
3. Физиология человека., под ред. Р. Шмидта и Г. Тевса, 3 т., М., 1996, 843с.
4. Фомин Н.А. Физиология человека. М., «Просвещение», 2 изд., 1992, 351с.
Интернет – издания:
1. http://badis.narod.ru/home/nauka/fiziologya/fizms_stm.html#funk
2. http://www.1september.ru/ru/bio/2002/34/6.htm
3. http://temref.narod.ru/anatomy/52.html
4. http://school.ort.spb.ru/(Eng)/2002a/krupalnik_konstantin/biologia/in.htm
5. www.zdorova.narod.ru
|
