Нервно-гуморальная регуляция обмена веществ
В организме человека обменные процессы регулируются эндокринной системой. Гормоны влияют на:
- активность ферментов (приводят ферменты в активную форму, тормозят их деятельность);
- синтез ферментов (воздействуют на генетический аппарат клетки);
- проницаемость мембран (инсулин усиливает проницаемость мембран к глюкозе);
Влияние нервной системы на обменные процессы составляет ее трофическую функцию. Основную роль играет симпатическая нервная система, медиатором которой является норадреналин. Медиаторы вмешиваются в метаболизм клетки, влияя на их активность.
Центральная нервная система оказывает влияние на обмен веществ, воздействуя на эндокринные железы. Особая роль при этом принадлежит гипоталамусу. Гипоталамус через симпатическую нервную систему осуществляет регуляцию некоторых желез внутренней секреции, кроме того вырабатывает нейрогормоны, стимулирующие деятельность передней доли гипофиза, а через нее – ряд периферических эндокринных желез.
Тепловой гомеостаз является основным условием жизнедеятельности организма. Фактором, обеспечивающим непрерывное течение метаболизма в разных органах и тканях, является определенная температура крови.
Обмен веществ, заключающийся в процессах ассимиляции и диссимиляции, состоит из трех этапов:
1. Поступление различных органических и неорганических веществ в организм;
2. Их изменение в организме;
3. Выведение продуктов распада.
В процессе обмена веществ непрерывно идет превращение энергии, переход потенциальной энергии химических соединений, освобождаемой при их расщеплении, в другие виды энергии, в основном тепловую и механическую.
На всех этапах обмена веществ и энергии оба эти процесса неотделимы друг от друга. Это два проявления единого процесса.
Химические превращения различных веществ, протекающие в клетках, тканях и органах, составляют межуточный обмен.
Последний (также как и обмен веществ в целом) разделяют на обмен белков, жиров, обмен углеводов, минеральных солей и воды. Они являются неразрывными частями единого биологического процесса. Однако при некоторых физиологических и патологических условиях наблюдаются изменения в отдельных видах обмена веществ: белкового или жирового, или минерального, или углеводного.
39. Энергетический баланс организма. Основной обмен условия определения значение для клиники. Особенности основного обмена у детей
Энергетический баланс – соотношение между расходом энергии организмом человека и поступлением ее за счет пищи.
Различают 3 вида энергетического баланса:
- энергетическое равновесие - расход энергии соответствует ее поступлению, такой вид баланса является физиологичным для здорового взрослого человека;
- отрицательный энергетический баланс - расход энергии превышает энергопоступление. Наблюдается при различных видах голодания и характеризуется мобилизацией всех ресурсов организма на продукцию энергии для ликвидации энергетического дефицита.
- Положительный энергетический баланс характеризуется превышением энергетической ценности пищевого рациона над расходом энергии. Этот вид баланса является физиологичным для детей, беременных, кормящих женщин и т.д.
Для определения энергозатрат организма пользуются различными лабораторными и расчетными(табличными) методами.
К лабораторным методам относят:
- Метод прямой калориметрии основан на измерении тепла, которое выделяет организм при различных видах деятельности. Для этой цели используют калориметрическую камеру, в которой определяют количество тепла, выделенного человеком при выполнении определенного вида работы.
- Метод непрямой калориметрии заключается в том, что окислительные процессы, происходящие в организме, связаны с потреблением кислорода и выделением углекислоты. С этой целью вычисляют дыхательный коэффициент - отношение между количеством выделяемого углекислого газа и количеством поглощенного кислорода в 1 мин. По величине дыхательного коэффициента, пользуясь специальной таблицей, находят величину энергетического эквивалента кислорода, а затем вычисляют количество израсходованнной энергии в единицу времени. Определяя расход энергии в состоянии покоя и при выполнении той или иной работы, по разности полученных величин находят затраты энергии на выполнение работы.
Основной обмен - это минимальное количество энергии, необходимое для поддержания нормальной жизнедеятельности организма в состоянии полного покоя при исключении всех внутренних и внешних влиянии, которые могли бы повысить уровень обменных процессов. Основной обмен веществ определяют утром натощак (через 12-14 ч после последнего приема пищи) в положении лежа на спине, при полном расслаблении мышц, в комфортных температурных условиях окружающей среды (18-20°С). Выражают основной обмен количеством энергии, выделенной организмом (кДж или ккал).
В состоянии полного физического и психического покоя организм расходует энергию на: 1) постоянно совершающиеся химические процессы; 2) механическую работу, выполняемую отдельными органами (сердце, дыхательные мышцы, кровеносные сосуды, кишечник и др.); 3) не прекращающуюся деятельность железисто-секреторного аппарата.
Интенсивность основного обмена веществ в жировой ткани в 3 раза ниже, чем в остальной клеточной массе организма. Худые люди производят больше тепла на 1 кг массы тела, чем полные. Если рассчитать энерговыделения на 1 м2 поверхности тела, то эта разница почти исчезает, так как, согласно правилу Рубнера, основной обмен веществ приблизительно пропорционален поверхности тела для разных видов животных и человека.
У женщин основной обмен веществ ниже, чем у мужчин. Это связано с тем, что у женщин меньше масса и поверхность тела. Отмечены сезонные колебания величины основного обмена веществ - повышение его весной и снижение зимой. На величину основного обмена веществ влияет предшествующая мышечная работа. Мышечная деятельность вызывает повышение обмена веществ пропорционально тяжести выполняемой работы.
К значительным изменениям основного обмена приводят нарушения функций органов и систем организма. При повышенной функции щитовидной железы, малярии, брюшном тифе, туберкулезе, сопровождающихся лихорадкой, основной обмен веществ усиливается.