Характеристика обменных процессов

Обмен веществ и энергии — основа процессов жизнедеятельности организма. В организме человека, в его органах, тканях, клетках идет непрерывный процесс синтеза, т.е. образования сложных веществ из более простых. Одновременно с этим происходит распад, окисление сложных органических веществ, входящих в состав клеток организма. Для непрерывного обновления, построения новых клеток организма, работы его органов и систем — сердца, желудочно-кишечного тракта, дыхательного аппарата, почек и другого, для совершения человеком работы нужна энергия. Эту энергию человек получает при распаде и окислении в процессе обмена веществ. Следовательно, питательные вещества, поступающие в организм, служат не только строительным материалом, но и источником энергии, необходимой для нормальной жизнедеятельности организма. Таким образом, под обменом веществ понимают совокупность изменений, которые претерпевают вещества от момента их поступления в пищеварительный тракт и до образования конечных продуктов распада, выделяемых из организма. Обмен веществ, или метаболизм, включает два противоположных процесса, протекающих в определенной последовательности. Анаболизмом называют совокупность реакций биологического синтеза, требующих затрат энергии. К анаболическим процессам относятся биологический синтез белков, жиров, липоидов, нуклеиновых кислот. Анаболизм создает основу для непрерывного обновления износившихся структур. Энергия для анаболических процессов поставляется реакциями катаболизма, при которых происходит расщепление молекул сложных органических веществ с освобождением энергии. Конечными продуктами катаболизма являются вода, углекислый газ, аммиак, мочевина, мочевая кислота и др. Эти вещества недоступны для дальнейшего биологического окисления в клетке и удаляются из организма. Процессы анаболизма и катаболизма неразрывно связаны. Все процессы метаболизма катализируются и регулируются ферментами. Ферменты являются биологическими катализаторами, которые «запускают» реакции в клетках организма. Главное значение в энергетическом обмене имеют реакции окисления и восстановления. Основными формами обмена веществ в организме являются белки, жиры, углеводы. Белки в обмене веществ занимают особое место. Они входят в состав цитоплазмы, гемоглобина, плазмы крови, многих гормонов, им- мунных тел, поддерживают постоянство водно-солевой среды организма, обеспечивают его рост. Ферменты, участвующие во всех этапах обмена ве- ществ, являются белками. В организме ребенка идут интенсивно процессы роста и формирования новых клеток и тканей. Потребность в белке детского организма больше, чем взрослого человека. Чем интенсивнее идут процессы роста, тем больше потребность в белке. Слишком низкое количество белка в пище вызывает у ребенка ухудшение аппетита, нарушает кислотно-щелочное равновесие, усиливает выведение азота с мочой и калом. Ребенку нужно давать оптимальное количество белка с набором всех необходимых аминокислот, при этом важно, чтобы соотношение количества белков, жиров и углеводов в пище ребенка было 1:1:3; при этих условиях азот максимально задерживается в организме. Поступивший с пищей жир в пищеварительном тракте расщепляется на глицерин и жирные кислоты, которые всасываются в основном в лимфу и лишь частично в кровь. Много жира в подкожной клетчатке, вокруг некоторых внутренних органов (например, почек), а также в печени и мышцах. Скопления жира могут выполнять функции: например, подкожный жир препятствует усиленной отдаче тепла, околопочечный жир предохраняет почку от ушибов и т.д. Жир используется организмом как богатый источник энергии. При распаде 1 г жира в организме освобождается энергии в два с лишним раза больше, чем при распаде такого же количества белков или углеводов. Недостаток жиров в пище нарушает деятельность центральной нервной системы и органов размножения, снижает выносливость к различным заболеваниям. Конечные продукты обмена жиров — углекислый газ и вода. В организме ребенка с первого полугодия жизни за счет жиров покрывается примерно на 50% потребность в энергии. Без жиров невозможна выработка общего и специфического иммунитета. Обмен жиров у детей неустойчив, при недостатке в пище углеводов или при усиленном их расходе быстро истощаются депо жира. Всасывание жиров у детей идет интенсивно. При грудном вскармливании усваивается до 90% жиров молока, при искусственном – 85-90%. У более взрослых детей жиры усваиваются на 95-97%. В течение жизни человек съедает около 10 т углеводов. Они поступают в организм главным образом в виде крахмала. Расщепившись в пищеварительном тракте до глюкозы, углеводы всасываются в кровь и усваиваются клетками. Особенно богата углеводами растительная пища: хлеб, крупы, овощи, фрукты. Продукты животного происхождения (за исключением молока) содержат мало углеводов. Углеводы — главный источник энергии, особенно при усиленной мышечной работе. У взрослых людей больше половины энергии организм получает за счет углеводов. Конечные продукты обмена углеводов — углекислый газ и вода. Углеводы обладают способностью быстро распадаться и окисляться. При сильном утомлении, при больших физических нагрузках прием не- скольких граммов сахара улучшает состояние организма. Углеводы имеют важное значение и в обмене веществ в центральной нервной системе. При резком снижении количества сахара в крови отмечаются резкие расстройства деятельности нервной системы. Наступают судороги, бред, потеря сознания, изменение деятельности сердца. Если такому человеку ввести в кровь глюкозу или дать съесть обычный сахар, то через некоторое время эти тяжелые симптомы исчезают. Углеводы в детском организме служат не только основным источником энергии, но и выполняют важную пластическую роль при формировании клеточных оболочек, вещества соединительной ткани. Участвуют углеводы и в окислении кислых продуктов белкового и жирового обмена, чем способствуют поддержанию кислотно-щелочного равновесия в организме. Все превращения веществ в организме совершаются в водной среде. Вода и минеральные соли являются основной составной частью плазмы крови, лимфы и тканевой жидкости. Вода и минеральные соли входят в состав пищеварительных соков, что определяет их значение для процессов пищеварения. Вода у взрослого человека составляет примерно 65% массы тела, у детей — около 80%. Потеря организмом воды приводит к очень тяжелым нарушениям. На пример, при расстройстве пищеварения у грудных детей большую опасность представляет обезвоживание организма, это влечет за собой судороги, потерю сознания. Лишение человека воды на несколько дней смертельно. Человеку в сутки нужно 2-2,5 л воды при нормальном пищевом режиме и нормальной температуре окружающей среды. Основные органы, удаляющие воду из организма, — почки, потовые железы, легкие и кишечник. Почками за сутки из организма удаляется 1,2-1,5 л воды в составе мочи. Потовыми железами через кожу в виде пота удаляется 500-700 куб. см воды в сутки. Через кишечник с калом выводится в сутки 53 100-150 куб. см воды; при расстройстве деятельности кишечника может выводиться большее количество воды, что приводит к обеднению организма водой. Суточная потребность в воде у годовалого ребенка 800 мл, в 4 года — 950-1000 мл, в 5-6 лет — 1200 мл, в 7-10 лет — 1350мл, в 11-14лет-1500мл. С наличием минеральных веществ связано явление возбудимости и проводимости в нервной системе. Минеральные соли обеспечивают ряд жизненно важных функций организма, таких как рост и развитие костей, нервных элементов, мышц; определяют реакцию крови (рН), способствуют нормаль- ной деятельности сердца и нервной системы; используются для образования гемоглобина (железо), соляной кислоты желудочного сока (хлор); поддержи- вают определенное осмотическое давление. С кальциевым и фосфорным обменом связаны рост костей, сроки окостенения хрящей и состояние окислительных процессов в организме. Железо входит в состав гемоглобина крови. Витамины входят в состав многих ферментов, что объясняет важную роль витаминов в обмене веществ. Витамины способствуют действию гормо- нов, повышению сопротивляемости организма к неблагоприятным воздейст- виям внешней среды (инфекциям, действию высокой и низкой температуры и т.д.). Они необходимы для стимулирования роста, восстановления тканей и клеток после травм и операций. В отличие от ферментов и гормонов большинство витаминов не образуются в организме человека. Главным их источником являются овощи, фрукты и ягоды. Содержатся витамины также в молоке, мясе, рыбе. Витамины требуются в очень небольших количествах, но их недостача или отсутствие в пище нарушает образование соответствующих ферментов, что приводит к заболеваниям — авитаминозам. Все витамины делят на две большие группы: а) растворимые в воде; б) растворимые в жирах. К водорастворимым витаминам относят группу вита- минов В, витамины С и Р. К жирорастворимым витаминам — витамины А, и А2, D, Е, К. К о н т р о л ь н ы е в о п р о с ы

1. В чем сущность и значение пищеварения?

2. Какие ферменты содержатся в слюне?

3. Какие функции выполняет желудок? Желудочный сок и его ферменты?

4. Процесс пищеварения в тонком кишечнике?

5. Ферментативная обработка пищи в толстой кишке?

6. В каких отделах желудочно-кишечного тракта происходит всасывание белков, жиров, углеводов?

ЛЕКЦИЯ 7 НЕРВНАЯ СИСТЕМА И ЕЕ СВОЙСТВА. ЦЕНТРАЛЬНАЯ НЕРВНАЯ СИСТЕМА

П л а н л е к ц и и

1. Значение и функциональная деятельность элементов нервной системы

2. Общий план строения нервной системы

3. Понятие о синапсах. Передача возбуждения в синапсах

4. Рефлекс и рефлекторная дуга

5. Принцип доминанты

6. Строение и функционирование спинного мозга

7. Структуры головного мозга