Особенности пищеварения при мышечной работе

Мышечная деятельность оказывает разное влияние на процессы пищеварения. С одной стороны, активация обменных процессов положительно влияет на функцию различных пищеварительных желез и на процесс всасывания. Напряженная мышечная работа в значительной мере угнетает пищеварительные процессы.Мышечная работа в зависимости от ее интенсивности угнетает слюноотделение. Наиболее выраженное торможение слюноотделения наблюдается в самом начале работы. Новое торможение наблюда­ется при развитии утомления или же при значительных потерях жидкости из-за усиленного потоотделения. Слюноотделение угнетается также в предстартовом состоянии. Мышечная работа, выполняемая непосредственно после приема пищи, оказывает разное влияние на деятельность желудка в зависимо­сти от ее интенсивности и длительности. Легкая и не очень продолжи­тельная работа усиливает желудочную секрецию и переваривающие способности желудочного сока. Тяжелая работа вызывает снижение кислотности и переваривающей силы желудочного сока, а также угнетение моторики желудка. Тяжелая работа полностью подавляет сложнорефлекторную фазу желудочной секреции . В соответствии с этим работа, выполненная непосредственно после приема пищи, тормозит сокоотделение в желудке в первые часы секреторного периода. Если мышечная работа начинается через 2—2,5 часа после приема пищи, то она может даже в некоторой мере усиливать секрецию желудочного сока и моторную функцию желудка. При легкой работе секреция поджелудочного сока могут усиливаться. Мышечная работа не угнетает синтез пищевари­тельных ферментов в ткани поджелудочной железы. Угнетается лишь их выделение в полость кишечника. Различные ферменты поджелу­дочной железы неодинаково реагируют на физическую нагрузку. Меньше всего угнетается синтез и выделение протеаз. Адаптация к систематически повторяющейся физической нагрузке (тренировка) снимает угнетающее влияние нагрузки на пищевари­тельные процессы. Угнетающе действует и гормон адреналин, усиленно выделяющийся из мозгового слоя надпочечников во время напряженной мышечной работы.

Одним из важных факторов, влияющих на функцию пищевари­тельных органов, является перераспределение крови во время мы­шечной работы. Если в покое кровоток через печень и органы пищеварительного тракта составляет 25—30% от всего сердечного выброса, то во время напряженной мышечной работы он может снижаться до 3,5%. Физическая нагрузка, выполненная за 30—90 мин до приема пищи, усиливает секрецию желудочного сока и повышает его кислотность. Опыты на собаках показали, что условия для эффективного переварива­ния углеводов и жиров достигаются при приеме пищи через 30—60 мин, а для переваривания белков — через 90—120 мин после окончания мышечной работы.

ОБМЕН БЕЛКОВ

Белки являются основной частью живой протоплазмы. Дневная норма 1г/1кг дляне спортсменов.В сухом остатке тканей, полученном после удаления воды, содержание белков доходит до 60—80%. Это связано с тем, что все тканевые структуры построены из белков. Таким образом, пластическая роль в организме принадлежит в первую очередь белкам. Белки отличаются сложной структурой и высокой химической активностью. Они могут вступать в разные биохимические реакции. Поэтому белки способны выполнять в организме и другие функции, кроме пластической: 1. белки обеспечивают поддержание обмена веществ, воспроизведе­нием структур, осуществляющих процессы обмена; 2. белки являются одним из основных строительных материалов тканевых структур; 3. большая группа специфических белков — ферменты — является в организме биокатализаторами биохимических реакций;4. некоторые гормоны имеют белковую структуру; 5. белковые структуры участвуют в обеспечении в тканях возникновения и распространения возбуждения; 6.осуществляют сокращение мышц в результате взаимодействия белков миозина и актина, а также тропонина и тропомиозина; 7. сложный белок — гемоглобин выполняет в крови функцию транспорта кислорода, в мышечной ткани находится аналогичный белок — миоглобин; 8. в свертывании крови большое значение имеет белок плазмы крови фибриноген; 9. белки плазмы крови осуществляют транспорт гормонов, витаминов и ряда других веществ, образуя комплексные соединения с ними; 10 группа специфических белков (антитела и др.) выполняет защитные функции; 11. специфические белки, имеющиеся в тканях, являются рецептора­ми гормонов и некоторых других биологически активных веществ; молекулы гормонов образуют с этими рецепторными белками комплексные соединения, что необходимо для того, чтобы гормон мог оказывать влияние на обменные процессы;12.в передаче наследственности, точнее говоря в генной экспрессии, важную роль играют белковые соединения (нуклеопро-теиды); 13.белки имеют определенное значение также как источник энергии.Кругооборот белков в организме.Белки, входящие в состав тела, непрерывно обновляются. Устарелые элементы и структурные единицы расщепляются и заменяются новыми. У человека, например, ежедневно образуется 25 г белков печени, 20 г белков плазмы и 8 г гемоглобина. Естественно, для этого необходим постоянный цриток белка в организм с пищей.Белки, поступающие с пищей в пищеварительный тракт, расщепляются в тонком кишечнике до аминокислот. Освобожденные аминокислоты всасываются в капиллярные сосуды в стенках кишечника и поступают с кровью по воротной вене в печень. Часть аминокислот используется в печени для синтеза собственных стркутурных белков и ферментов. В печени происходит также синтез белков плазмы. Распад белков состоит из двух этапов. Первый из них заключается в расщеплении белков до аминокислот, второй — в удалении аминной группы из аминокислот (дезаминирование) и образовании конечных продуктов белкового обмена. Безазотный остаток аминокислот может быть превращен в углеводы или жиры, а также может окисляться до образования воды и углекислого газа. Конечными продуктами распада белков являются азотсодержащие аммиак, мочевина, мочевая кислота и креатинин. Их содержание в крови определяется суммарно как остаточный азот. Конечные продукты распада белков выделяются из организма с мочой. Так как нормально в моче белок от­сутствует, то общее содержание азота мочи характеризует выделение продуктов распада белков и тем самым интенсивность белкового обмена. Белковый обмен во время мышечной работы и в период восстанов­ления. Белковому обмену принадлежит важная роль в пластическом обеспечении мышечной деятельности. Наряду с этим белки участвуют также в энергетическом обеспечении мышечной работы. Однако роль белков как источника энергии незначительна по сравнению со значением углеводов и жиров. Основная роль белков заключается в том, что ферментные белки регулируют интенсивность энергетиче­ских процессов. Безазотные продукты распада белков (безазотный остаток аминокислот) могут служить субстратом окислительных процессов или быть использованы в печени для синтеза гликогена и жирных кислот. Во время напряженной длительной мышечной работы распад белков усиливается. Суммы азотистых продуктов распада белков, наблюдается лишь при высоком уровне расхода энергии. Это связано с мобилизацией белковых ресурсов организма. Она заключается в усиленном осво­бождении свободных аминокислот из лимфоидной и мышечной тканей. После окончания работы по мере восстановления энергетических ресурсов становится возможным усиление синтеза белковых структур в мышечных клетках. Усиленный синтез различных белков мышечной клетки после работы имеет важное значение не только для устранения результатов физиологического изнашивания интенсивно работавших структур, а также для развития структурных изменений, способствую­щих повышению работоспособности.Накопление основного продукта распада белков — мочевины — является информативным показателем влияния длительных физических нагрузок на организм. Чем больше объем выполненной нагрузки, тем больше в крови увеличивается уровень мочевины. Восста­новление нормального уровня мочевины в крови происходит после нагрузки высокой мощности более быстро, чем после длительной нагрузки умеренной мощности.

60.ОБМЕН УГЛЕВОДОВСуточная нормаСуточная норма выше в 4-5 раз чем у белков и жиров в среднем 500г. Значение углеводов как источника энергии. Основная часть углеводов находится в мышцах и печени в виде гликогена. Углеводы представляют собой важный источник энергии. Хотя непосредственным донором энергии в процессах жизнедеятельности является АТФ, его ресинтез в значительной мере является результатом расщепления углеводов. При полном окислении 1 г углеводов осво­бождается 4,1 ккал энергии, т. е. в 2,3 раза меньше, чем при окислении жиров. В отличие от жиров углеводы могут использоваться как источник энергии также при их анаэробном расщеплении. Значение углеводов в качестве источника энергии увеличивается в связи с тем, что их депо (гликоген мышц и печени) быс­тро мобилизуется. Кругооборот углеводов в организме. Углеводы в пище человека в основном растительного происхождения. Они расщепляются в пищеварительном тракте до глюкозы. Глюкоза, поступающая в кровь из кишечника, транспортируется в печень, где из нее синтезируется гликоген. Гликоген составляет 5% всей массы печени. Это важное депо углеводов в организме. В печени осуществляется синтез углеводов также из жирных кислот, лактата, и безазотистого остатка аминокислот. Содержание гликогена в скелетных мышцах доходит до 1,5—2°7о от всей массы этой ткани. Общая емкость депо углеводов организма человека, имеющего массу 70 кг, составляет 400—700 г. При изобильном поступлении углеводов в организм они превращаются в жирные кислоты и депонируются в виде жира. Снидение глюкозы в крови-гипогликимия, превышение глюкозы- гипергликими. Углеводный об-н при мышечной работе. В начале мышечной работы мабилизуются углеводные ресурсы ор-ма. Результатам усиленного расщепления гликогена печени явл умеренная гиперкликимия. По мере продолжения работы содержание глюкозы в крови нормализуется и она поддерживается в течении длительного времени в норме. В тоже време снижается ур гликогена в мышцах и печени и это приводит к падения глюкозы. И ухудшается работоспособность.

обмен веществПроцессы обмена веществ разделяются на две группы: ассимиляцию и диссимиляцию. Ассимиляция — это совокупность процессов создания живой материи, диссимиляция — распада живой материи. Диссимиляция позволяет устранить тканевые эле­менты, чтобы их заменить новыми, а также освободить энергию для выполнения актов жизнедеятельности. Обмен веществ и вместе с тем жизнь поддерживается только тогда, когда процессы диссимиляции уравновешены с процессами ассимиляции. Это равновесие динамически изменчиво. Напряженные акты жизнедеятельности, например выполне­ние мышечной работы, требуют освобождения энергии в больших количествах. Поэтому в это время доминируют процессы диссимиля­ции. После окончания физической нагрузки необходимо восстановление затраченных ресурсов. Для этого обмен веществ смещается в пользу процессов ассимиляции.В периоде роста ребенка доминируют процессы ассимиляции. При старении они отстают по интенсивности от процессов диссимиляции. СУЩНОСТЬ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ: Процессы ассимиляции и диссимиляции тесно связаны друг с другом. Для эффективной мобилизации запасов энергии путем распада энергобогатых веществ (диссимиляции) необходим синтез новых молекул ферментов (ассимиляций). Для осуществления процессов син­теза сложных соединений в организме (ассимиляции) необходимо освобождение энергии за счет расщепления энергобогатых веществ (диссимиляции). Обмен веществ нередко обозначают термином метаболизм, процессы ассимиляции как анаболизм, а процессы диссимиляции как катаболизм.Процессы обмена, кото­рые обеспечивают снабжение клеток энергией для выполнения актов жизнедеятельности, носят название энергетических процессов.Любой акт жизнедеятельности организма или его отдельных клеток может быть осуществлен только при энергетическом и пластическом обеспечении его. Энергетическое обеспечение функций заключается в соответствующем усилении энергетических процессов и тем самым продукции необходимой энергии. Пластическое обеспечение функций включает процессы синтеза структурных белков и ферментов, обеспечивающих эффективность работы структур, осуществляющих функцию и возможность управления биохимическими процессами, лежащими в основе выполнения физиологической функции.РЕГУЛЯЦИЯ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ Биохимические реакции, лежащие в основе обмена веществ, могут осуществляться только в узких границах необходимых условий внутренней среды (температуры, рН, осмотического давления, ионного состава, напряжения газов и пр.) Эти необходимые условия составляют жесткие гомеостатическиеконстанты организма. Всякое изменение условий существования организма и любое изменение активности каких-либо процессов в организме создает угрозу сдвига разных параметров внутренней среды. Чтобы исключить несовмести­мые с жизнью изменения внутренней среды и чтобы восстанавливать ее исходное состояние, включаются приспособительные реакции. Сово­купность скоординированных физиологических функций, направленных на обеспечение постоянства внутренней среды организма, обозначается терминами «г о м е о с т а з» и «г о м е о с т а т и ч е с к а я регуляци я». Гомеостаз основывается на гибкой регуляции обменных процессов. Подавляющее большинство биохимических реакций, составляющих обменные процессы, в сущности ферментативные, и главным путем их регуляции является изменение активности ферментов. Активность ферментов изменяется в результате перестроек структуры молекул фермента и их количества (как следствие сдвига в интенсивности синтеза или распада ферментов), а также под влиянием доступности субстратов и кофакторов, ионного состава, рН и других условий. В результате этого изменяется скорость или направление биохимических реакций.

61.Роль жиров в ор-ме. Содержание жиров в ор-ме доходит до 10-30% от массы тела. Они зависят от питания, возраста, пола и активности. Большая часть жиров находится в жировой ткани. Жиры образуют большой запас энергии. Пластическая роль: они входят в состав цитоплазмы. Они строят клеточные мембраны. Жировая ткань принимает участие в фиксации оргонов и их защита от механических и термических воздействий. Жиры пищи расщепляются до глицерина и жирных кислот. В окисли­тельных процессах свободные жирные кислоты и глицерин расщепля­ются до образования воды и углекислого газа. Жиры как источник энергии при мышечной работе.При окислении жиров .освобождается больше энергии, чем при окислении равного количества углеводов. Поскольку в составе молекулы жира меньше кислорода, чем в молекуле углеводов, то окисление жиров требует более значительных затрат кислорода по сравнению с окислением углеводов. Таким образом, применение жиров в качестве субстрата окисления целесообразно в условиях, при которых легко можно обеспечить достаточное снабжение тканей кислородом (например, при длительной работе умеренной мощности, во время восстановительного периода и т. д.).Использование свободных жирных кислот как источника энергии работающими мышцами зависит от многих факторов. Чем больше их освобождается из жировой ткани и чем выше их концентрация в крови, тем больше их расхрдуется в мышцах в качестве субстрата окисления. Высокая концентрация молочной кислоты и интенсивно протекающее расщепление углеводов (гликолиз) тормозят использование свободных жирных кислот. Вследствие этого при работе большой мощности использование свободных жирных кислот мышцами невелико.Хорошие возможности для использования свободных жирных кислот создаются при длительных упражнениях умеренной мощности, так как накопление молочной кислоты отсутствует, а интенсивность окисления углеводов снижается в связи с уменьшением их запасов. .Использование жиров достигает при длительной мышечной работе 60—90% от общих затрат источников энергии. Во время мышечной работы снижается уровень собственных триглицеридов мышечной ткани, что указывает на их использование в энергетических процессах.

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСХОДА ЭНЕРГИИ

Для определения энергетических затрат организма можно использо­вать три способа: 1) расчет уменьшения энергетических ресурсов организма; 2) определение величины кислородного запроса; 3) измере­ние продукции тепла. Точное определение первого параметра— уменьшения энергетиче­ских ресурсов — очень осложнено и почти невозможно у людей. Современные методы взятия проб из тканей (биопсия) позволяют установить изменения количества энергобогатых веществ в мышцах и в редких случаях также в печени, но все это недостаточно, чтобы точно определить общий расход энергии всего организма. Изменение такого большого резервуара энергии, как жировая ткань, можно установить только в течение нескольких дней и недель.Если предположить, что поглощаемая пища полностью удовлетво­ряет все энергетические расходы, то можно было бы установить энергетические расходы по калоражу пищи. Следовательно, остаются два основных метода определения расхода энергии — по кислородному запросу или продукции тепла.Прямая калориметрия.Метод определения расхода энергии по измерению продукции тепла называется «прямой калориметрией». Она производится в специальных герметически закрытых калориметрических камерах. Камера термически изолирована от внешней среды. В ней находятся радиато­ры,'через которые течет вода с постоянной скоростью. Температура воды определяется при входе ее в камеру, а также при выходе из каме­ры. Тепло, выделяемое человеком или животным, находящимся в камере, нагревает эту воду. Зная количество воды, протекающей через камеру, и степень ее нагревания, можно определить количество тепла, освобождаемого телом. Установки для прямой калориметрии доведены до большой точности. Недостатком метода является то, что его можно использовать только в лабораторных условиях и при ограниченном количестве видов деятельности. Кроме того, для получения достоверных данных период исследования должен длиться несколько часов. Поэтому этот метод не позволяет вести динамическое изучение энергетических затрат за менее .продолжительные отрезки времени. Непрямая калориметрия Непрямая, или респираторная, калориметрия основана на опреде­лении расхода энергии по кислородному запросу. Исходным момен­том этого метода является тот факт, что каждому израсходованному литру О2 соотвеиствует эквивалентное количество освобождаемой энергии. Это эквивалентное кол-во энергии определяется величиной количествента кислорода(КЭК).- наз кол-во энергии освобождаемое при использовании 1л кислорода. При окислении угл-в калорический эквивалент кислорода=5,05ккал

63 ОСНОВНОЙ ОБМЕНЭнергетические затраты в организме можно разделить на две группы — основной обмен и добавочные расходы энергии. Первую группу составляют энергетические затраты, связанные с поддержанием необходимого для жизни клеток уровня окислительных процессов, с деятельностью постоянно работающих органов и систем (дыхательной мускулатуры, сердца, почек, печени, мозга) и с поддержанием минимального уровня мышечного тонуса. Соответствующие энергети­ческие затраты обозначаются как основной расход энергии, или основнойобмен.Наибольший вклад в величину основного обмена вносят скелетные мышцы (20—30%), печень и органы пищеварения (20—30%).Исследование основного обмена проводится: 1) в состоянии мы­шечного покоя (положение лежа с расслабленной мускулатурой), избегая раздражений, вызывающих эмоциональные реакции;

2) через достаточно длительный отрезок времени после предшеству­ющих физических, умственных и эмоциональных нагрузок, обеспечива­ющий полное восстановление и устранение следовых явлений 3.натощак, т. е. через 12—16 часов после последнего приема пищи; 4. При комфортной температуре (18—20°), не вызывающей ощущения холода и дрожи и не дающей перегревания тела.Основной обмен определяется в состоянии бодрствования. Во время сна уровень окислительных процессов и, следовательно, энергетических затрат на 8—10% ниже, чем у бодрствующего человека в связи с полным расслаблением мускулатуры.При определении основного обмена с помощью непрямой калори­метрии принимается величина калорического эквивалента кислорода — 4,825, которая соответствует дыхательному коэффициенту, равному 0,82. Величина основного обмена зависит от массы тела. Поэтому ее выражают в пересчете на 1 кг веса тела или на 1 м² поверхности тела. Приблизительная величина основного обмена у взрослых — 1 ккал за один час на каждый кг веса тела. Сопоставление основного обмена у разных видов животных позволило выявить, что его величина на 1 кг веса тела тем больше, чем меньше животное. Если же выражать вели­чину основного обмена на 1м² поверхности тела, то получаются примерно одинаковые величины. Это связано с тем, что у теплокровных животных затраты энергии пропорциональны величине поверхности тела. Чем больше поверхность тела, тем выше потери тепла и, следовательно, тем больше необходимо производить тепла, чтобы поддерживать постоянную температуру тела.Зависимость основного обмена от поверхности тела изменяется с возрастом. У детей более высокая интенсивность окислительных процессов и относительно большие затраты энергии на пластические процессы, связанные с развитием, обусловливают более высокий уровень основного обмена, чем у взрослых. При старении основной обмен снижается на 3—7,5% в течение каждых 10 лет. У мужчин величина основного обмена на 7—13% выше, чему женщин.ДОБАВОЧНЫЙ РАСХОД ЭНЕРГИИДругую группу энергетических затрат составляют расходы на выполнение любых актов жизнедеятельности. В итоге это составляет добавочный (к основному) расход энергии.Заметный рост расхода энергии отмечается через час после приема пищи. Он достигает своего максимума спустя 3 часа. Затем повы­шенный уровень энергетических затрат поддерживается еще в тече­ние нескольких часов. Такое влияние приема пищи на расход энер­гии получило название специфически-динамическое действиепищи.»Оно наиболее значительно при белковой пище — энергетические затраты увеличиваются на 30%, а при питании жирами и углеводами — на 4—15%. Обычная смешанная пища усиливает расход энергии на 150—200 ккал.Добавочный расход энергии обусловливается поддержанием позы и постоянства температуры тела (вне зоны комфорта). При низкой температуре окружающей среды окислительные процессы могут в 3—4 раза превышать уровень основного обмена. В положении сидя расход энергии повышается на 5—15%, а в положении стоя — на 15—30% по сравнению с положением лежа. Выполнение разных бытовых действий увеличивает рас­ход энергии на 30—60% по сравне­нию с уровнем основного обмена. Энергетические затраты несколько усиливаются при умственной дея­тельности. Если она связана с эмо­циональным напряжением, энер­гетические затраты составляют до 40—90% от основного обмена.Добавочный расход энергии, обусловленный профессиональной работой, зависит от характера, тяжести и условий работы, от уро­вня рабочих навыков и особенно от, характера психической напря­женности и элементов физическо­го труда.Большинство физических уп­ражнений, применяемых в спор­те, связано с большим расходом энергии. Однако время их выполнения ограничено секун­дами или минутами

64. ТЕРМОПРОДУКЦИЯ.В процессе хим р-ций связанных и об-м в-в в ор-ме образуется тепло. Оно либо отдаётся в окружающую среду, либо запасается в теле. В последним случаи запасается температура тела. У большинства животных температура тела не регулируется и зависит от окружающей среды- холоднокровные. Постоянство внутренний среды- теплокровные.(36-37).Такая температура явл оптимальной функционирования большинства ферментов. Нормальная активности для ферментов 23-42 градуса. Выше 42 и нриже 23 замедляет активность ферментов. это может привести к замедления обменных р-ций и гибели ор-ма. Температура влияет на процессы: возбуждения, сокращения, всасывания. Определяет физико-химический процесс вязкость, набухание коллоидов. ТЕРМОРЕГУЛЯЦИЯ-это совокупность процессов, обеспечивающих поддержание стабильной внутренней температуры тела, несмотря на значительные колебания внешних условий. Температура тела определяется равновесием (балансам) между образованием тепла в ор-ме и его отдачей во внешнюю среду .Если процессы количественно одинаковы, то температура не меняется. Когда теплопродукция превышает теплоотдачу, температура тела повышается- гипертермия. Это наблюдается при мышечной работе. Когда наоборот- гипотермия.(пребывание в холодных условиях). Температурное ядро- это температура тканей расположена глубже 3 см от поверхности тела (внутренние ор-ы, скелетные мышцы). Это тоже самое, что и температура тела. Нормальная температура ядра тела колеблется в покои в пределах 1 градуса. Температура может изменятся если обнажённый человек долгое время находится при низкой или высокой температуре, а также при сильных эмоциональных переживаниях, при мышечной работе.Температурная оболочка- температура тканей расположенных не глубже 3см.(кожа, подкожная клетчатка, поверхностные м-цы). Зависит от подкожно-жировой клетчатки, ели в результате испарения пота теряется большое кол-во тепла, может понижется.