Y.Водный и минеральный обмен
Все превращения веществ в организме совершаются в водной среде.
Вода растворяет пищевые вещества, поступление в организм. Вместе с минеральными веществами она принимает участие в построении клеток и во многих реакциях организма. Вода участвует в регуляции температуры тела, испаряясь она охлаждает тело, предохраняя его от перегрева, транспортирует вещества. Вода и минеральные соли создают внутреннюю среду организма, являются основной составной частью плазмы, крови, лимфы и тканевой жидкости. В организме химически чистой воды нет: в ней растворены кристаллоиды или же она связана с коллоидами. Различают 3 вида воды в организме:
1) Свободная или мобильная вода составляет основу внеклеточной, внутриклеточных и трансцеллюлярной жидкостей. В свободной воде растворено основное количество неорганических и органических веществ.
2) Связанная вода удерживается ионами в виде гидратной оболочки и гидрофильными коллоидами (белками крови и белками тканей в виде
« воды» набухания ( т.е. обуславливающую их набухание).
3) Конституционная или внутримолекулярная водавходит в состав молекул белков, жиров и углеводов, освобождающуюся при их окислении.
Вода у взрослого человека составляет 60-65 % от массы тела, а у детей около 80 %. Основная масса (71 %) входит в состав протоплазмы.
Потеря организмом воды приводит к очень тяжелым нарушениям. Н-р: при расстройстве пищеварения у грудных детей (дисбактериоз) самым опасным явлением обезвоживания организма, что влечет за собой судороги, потерю сознания. Лишение человека воды на несколько дней – смертельно.
Пополнение тела водой происходит постоянно за счет всасывания ее из пищеварительного тракта. Человеку в сутки необходимо 2-2,5 л воды при нормальном пищевом рационе и нормальной температуре окружающей среды. Баланс воды складывается из ее потребления и выделения. С пищей человек получает в сутки около 750 мл воды: в виде напитков и чистой воды – 630 мл, около 320 мл воды образуется в процессе метаболизма, при окислении (б, ж и у). При испарении с поверхности кожи и альвеол легких в сутки выделяется 800 мл воды почками и 100 мл с фекалиями. Следовательно, минимальная суточная потребность составляет около 1700 мл воды. В сутки человек теряет 1,5 л воды в виде мочи. Обмен воды в обычных условиях не превышает 5 % от массы тела. Выделяют воду почки, кожа, легкие, кишечник. Регулируют питьевой центр гипоталамус и кора.
Неорганические соединения и микроэлементы
Организм нуждается прежде всего в О2, С, Н и N на их долю приходится 96 % массы тела млекопитающихся, остальные 4 % содержат 7 элементов – кальций, фосфор, натрий, сера, калий, хлор, магний – это макроэлементы. Они необходимы для формирования скелета (Ca2+, Р5+) и осмотического давления биологических жидкостей (Na). Эти ионы влияют на физико-химическое состояние белков, нормальное функционирование возбудимых структур (К+, Na+, Ca2+, Mg2+), мышечное сокращение (Ca2+, Mg2+ ), аккумулирование энергии (Р5+).
Организму требуется еще 15 элементов, общее количество которых составляет 0,01 % массы тела – это микроэлементы. Среди них, следует выделить: железо (составная часть гемоглобина и тканевых цитохромов); кобальт (компонент цианкобаламина); медь (компонент цитохромоксидазы); цинк (компонент карбонгидразы и некоторых пептидаз); хром (фактор коментирующий действие инсулина на проницаемость мембраны для глюкозы); молибден (компонент ксантиноксидазы); марганец (активатор некоторых ферментных систем); кремний (регулятор синтеза коллогена костной ткани); фтор (участие в синтезе костных структур и стойкой зубной эмали); йод - составная часть тиреоидных гормонов, а также никель, ванадий, олово, мышьяк, селен и др. В большинстве случаев это составные части ферментов, гормонов, витаминов или катализаторы их действия на ферментные процессы.
Витамины
Жирорастворимые витамины.
Классификация, основные источники и функции
| Название, синонимы | Основные источники | Основные функции |
| Витамин А Ретинол, антиксерофтальми- ческий витамин Провитмин Каротины | Печень, рыбий жир, молоко, молочные продукты бетта-каротин в моркови | Необходим для жизнедеятельности эпителиальных клеток и роста костей Альдегид витамина А (ретинен) входит в состав родопсина (зрительного пурпура) |
| Витамины группы D (антирахетические витамины) Витамин D2 Витамин D3 Витамин D4 | Печень, рыбий жир, животные жиры, масла Кальциферол Холекальциферол Дигидрокальциферол | Участвует во всасывании и обмене Са2+, взаимодействует с парат гормоном, отвечает за кальцификацию костей |
| Витамин Е | растительные масла, проростки пшеницы, зерна, яйца | Антиоксидант (н-р, в обмене ненасыщенных жирных кислот) |
| Витамин К (антигеморраргический витамин) Витамин К1 Филлохинон Витамин К2 | Вырабатывается кишечной флорой; зеленые растения Менахинон, бетта-филлохинон | "Переносчик водорода; необходим для нормального свертывания крови, в частности для синтеза протромбина |
Водорастворимые витамины.
Классификация, основные источники и функции
| Название, синонимы | Основные источники | Основные функции |
| Витамин В1 Тиамин, аневрин | Отруби, дрожжи | Кофермент пируваткарбоксилазы |
| Витамин В2 Рибофлавин Лактофлавин | Зерно, молоко, дрожжи, печень | Входит в состав флавиновых ("желтых" дыхательных) ферментов |
| Витамины группы В6 Группа пиридоксина Пиридоксол Пиридоксаль Пиридоксамин | Зерно, мясо, печень, дрожжи | Кофермент различных ферментных систем (например, декарбоксилаз, трансаминаз, дегидратаз, десульфогидраз) |
| Витамин В12 Цианокобаламин | Печень; вырабатывается микроорганизмами | Компонент ферментов метилирования и метаболизма нуклеиновых кислот |
| Другие витамины группы В Биотин (витамин Н) | Вырабатывается кишечной флорой; молоко, яичный желток, печень, дрожжи | Кофермент карбоксилаз, карбоксилтрансфераз, дезаминаз |
| Группа фолиевой кислоты Фолиевая кислота, Птероилглутаминовая кислота, тетрагидрофолиевая кислота) | Зеленые лиственные растения, дрожжи, печень, молоко; вырабатывается микроорганизмами | Метаболизм одноуглеродных фрагментов, синтез пуринов и метеонина |
| Ниацин Никотиновая кислота, Никотинамид | Зерно, дрожжи, овощи, мясо, печень | Конфермент многих дегидрогеназ (например, NADH) |
| Пантотеновая кислота | Почти во всех пищевых продуктах | Компонент конфермента А |
| Витамин С Аскорбиновая кислота Антискорбутный витамин | Свежие фрукты и растения (особенно плоды шиповника, цитрусовые, черная смородина, зеленый перец) | Играет важную роль в образовании межклеточных структур, участвует в гидроксилировании, включении железа в фиритин |
| Витаминоиды Холин Инозит | Почти во всех пищевых продуктах Почти во всех жирных и растительных продуктах | Транспорт жирных кислот Субстрат для синтеза инозит-фосфатидов; участвует в обменных процессах в митохондриях и транспорте катионов |
Заключение
Обмен веществ и энергии представляет собой совокупность процессов превращения веществ и энергии в живых организмах, а также обмен веществами и энергией между организмом и внешней средой В организме динамически уравновешены процессы анаболизма (ассимиляции)- биосинтеза органических веществ, компонентов клеток и тканей и катаболизма (диссимиляции)-расщепления сложных молекул компонентов клеток. Питательными (пищевыми ) веществами называют компоненты пищи, ассимилирующиеся в ходе обмена веществ в организме. К ним относятся белки, жиры, углеводы, витамины, минеральные вещества и вода. Для количественной оценки обмена веществ исследуют приход в организм белков, жиров, углеводов и их расход. Знание физиологических констант обмена веществ, является обязательным т.к. имеет важное диагностическое значение.
Учебно-контрольные вопросы по теме лекции
1.Как изменяются соотношения между процессами анаболизма и катаболизма в разные возрастные периоды?
2. В чем опасность для здоровья человека избыточного поступления с пищей легкоусвояемых углеводов (ди и моносахаридов); избыточного поступления жиров, холестерина. Их допустимые нормы поступления в организм с пищей в сутки?
3. Что такое белковый минимум и какова суточная потребность в белке (в том числе полноценном белке) в зависимости от возраста, массы тела, вида выполняемой работы, других состояний организма?
4. Что такое полноценные и неполноценные жиры пищи; источники их поступления в организм и рекомендуемый процент энергии, доставляемой в организм жирами от суточной калорийности пищевого рациона.
5. Для каких клеток организма глюкоза является основным (или единственным) источником энергии?
Организационно-методические указания лаборантскому составу по материально-техническому обеспечению лекции.
1. За 15 мин до лекции подготовить мультимедийный проектор.
2. По окончании лекции лекции выключить проектор, диск вернуть на кафедру.
Заведующий кафедрой, профессор Э.С. Питкевич
Дата переработки 2006г.