Qısaca maddələr mübadiləsi və enerji fiziologiyası. Maddələr və enerji mübadiləsinin fiziologiyası. balanslaşdırılmış pəhriz. Təqdimatın təsviri Maddələr mübadiləsi və enerji fiziologiyası. Slaydlarda termoregulyasiya fiziologiyası

Maddələr mübadiləsi bədənin əsas həyati xüsusiyyətlərindən biridir. Maddələr mübadiləsi xarici mühitdən müxtəlif maddələrin orqanizmə daxil olmasından, onların sorulmasından, orqanizmdən çürümə məhsullarının buraxılmasının dəyişməsindən ibarətdir.

Maddələr mübadiləsi nəticəsində enerji çevrilir. Mürəkkəb üzvi birləşmələrin potensial enerjisi parçalandıqda sərbəst buraxılır və bədəndə istilik, mexaniki və elektrik enerjisinə çevrilir.

Bədənin maddələr mübadiləsinin intensivliyinin və enerji sərfinin göstəricisi bədəndə buraxılan istilik enerjisinin təyin edilməsidir. Bədənin istehsal etdiyi istilik enerjisinin miqdarı birbaşa və dolayı kalorimetriya ilə müəyyən edilə bilər. Birbaşa kalorimetriyadan istifadə edərək maddələr mübadiləsi sürətini təyin etmək çətindir. Fizioloji və klinik tədqiqatlarda dolayı kalorimetriya üsulundan istifadə olunur. Dolayı kalorimetriya üsulu udulmuş 0 2 və ayrılan CO 2 miqdarı ilə bədənin enerji xərclərinin öyrənilməsinə əsaslanır (Duqlas-Holden üsulu). Enerji balansı bədən enerji qəbulu və enerji sərfi arasındakı fərq kimi hesablanır. Enerji qəbulu gündə istehlak edilən qidaların miqdarı nəzərə alınmaqla və qida maddələrinin kalorili dəyərinin hesablanması ilə müəyyən edilir. Enerji xərcləri (ümumi maddələr mübadiləsi)

bazal metabolizmdən, qidanın spesifik dinamik təsirindən (SDAP) və bazal metabolizmə işləyən artımdan ibarətdir. Metabolik proseslərin səviyyəsinin ilkin dəyəri bazal metabolizmdir. BX- bu, bütün orqanların həyati funksiyalarını və bədən istiliyini qorumaq üçün lazım olan enerji istehlakıdır. Bazal metabolizm səhər saatlarında, acqarına (son yeməkdən 14-16 saat sonra) yatmış vəziyyətdə, xüsusi cihazlardan istifadə etməklə müəyyən edilir. Bu şərtlər altında bir insan saatda 1 kq çəki üçün təxminən 1 kkal sərf edir.

Orta yaşlı kişilər (35 yaş) üçün bazal metabolizm təxminən 1700 - 1800 kkal təşkil edir. Kişilərin bazal metabolizm dərəcəsi qadınlardan təxminən 10% yüksəkdir. Bazal metabolizmin miqdarı cinsdən, yaşdan, çəkidən və boydan asılıdır. Patologiyada əsas maddələr mübadiləsi əhəmiyyətli dərəcədə yuxarı və ya aşağı dəyişə bilər, xüsusən də daxili sekresiya vəzlərinin (tiroid, hipofiz və s.) fəaliyyəti pozulur. Tiroid bezinin hiperfunksiyası ilə bazal metabolizm 150% -ə qədər arta bilər.

Fizioloji qidalanma standartlarıəsasən yaşdan, cinsdən, boydan, çəkidən, iqlim və coğrafi şəraitdən, eləcə də iş növündən asılıdır. Yetkin əhalinin enerji ehtiyacları gördükləri iş növü ilə müəyyən edilir. Bu əsasda bütün yetkin əhali 5 kateqoriyaya bölünür.

Bir insanın plastik materiala ehtiyacı yalnız pəhrizdə bütün qida maddələrini ehtiva etdikdə ödənilir: bju. Pəhrizdə adekvat protein tərkibi xüsusilə vacibdir, çünki... əsas elastik materialdır. Qida maddələri arasındakı nisbət 1:1:3,5-dir. Bu nisbət bütün əhali qruplarının qida rasionunda saxlanılır. Pəhriz tərtib edərkən aşağıdakıları rəhbər tutmalısınız.

Bədəndə maddələr mübadiləsi. Qida elementlərinin plastik və enerjili rolu

Orqanizmlə ətraf mühit arasında daimi maddə və enerji mübadiləsi onun üçün zəruri şərtdir

varlığını və birliyini əks etdirir. Bu mübadilənin mahiyyəti ondan ibarətdir ki, həzm transformasiyalarından sonra orqanizmə daxil olan qida maddələri plastik material kimi istifadə olunur. Bu çevrilmələr zamanı yaranan enerji bədənin enerji xərclərini doldurur. Bədənin kompleks spesifik maddələrinin sintezi

həzm kanalından qana udulmuş sadə birləşmələr assimilyasiya və ya anabolizm adlanır. Bu iki proses ayrılmaz şəkildə bağlıdır. “Assimilyasiya enerjinin yığılmasını təmin edir və dissimilyasiya zamanı ayrılan enerji maddələrin sintezi üçün zəruridir, onların köməyi ilə ATP və NADP-nin köməyi ilə yaranan enerji birləşir dissimilyasiya proseslərinə ötürülür. Zülallar, əsasən, hüceyrə membranlarının bir hissəsidir, zülal molekulları daim yenilənir bədəndə zülalın parçalanmasının son məhsulları karbamid, sidik turşusu, kreatinin kimi azotlu birləşmələrdir azot tərkibli metabolik məhsullarla bədəndən 16 q azotun ayrılması bədəndə 6,25 q proteinin parçalandığını göstərir. Sərbəst buraxılan azotun miqdarı orqanizm tərəfindən udulmuş azotun miqdarına bərabər olarsa, azot tarazlığı yaranır. Azot çıxışından daha çox azot girişi varsa, bu müsbət azot balansı adlanır. Bədəndə azotun tutulması baş verir. Bədənin böyüməsi zamanı, kilo itkisi ilə müşayiət olunan ciddi xəstəlikdən sağalma zamanı və uzun müddətli orucdan sonra müsbət azot balansı müşahidə olunur. Bədəndən xaric edilən azotun miqdarı qəbul ediləndən çox olduqda mənfi azot balansı yaranır. Onun meydana gəlməsi bədənin öz zülallarının parçalanması ilə izah olunur. O, oruc tutma, qidada əvəzolunmaz amin turşularının olmaması, zülalın həzm və sorulmasının pozulması, ağır xəstəliklər zamanı baş verir. Bədənin ehtiyaclarını tam ödəyən zülal miqdarına zülal optimalı deyilir. Yalnız azot balansının qorunmasını təmin edən minimum - protein minimumu. ÜST gündə bədən çəkisinin hər kq üçün ən azı 0,75 q protein qəbulunu tövsiyə edir. Zülalların enerji rolu nisbətən kiçikdir.

Bədən yağları trigliseridlər, fosfolipidlər və sterollardır. Fosfolipidlər, xolesterin və yağ turşuları hüceyrə membranlarının və orqanellələrinin bir hissəsi olduğu üçün onların da müəyyən plastik rolu var. Onların əsas rolu enerjidir. Lipidlərin oksidləşməsi nəticəsində ən çox enerji ayrılır, buna görə də bədənin enerji xərclərinin təxminən yarısı lipidlər tərəfindən təmin edilir. Bundan əlavə, onlar bədəndə enerji akkumulyatorudur, çünki onlar yağ anbarlarında saxlanılır və lazım olduqda istifadə olunur. Yağ anbarları bədən çəkisinin təxminən 15%-ni təşkil edir. Daxili orqanları əhatə edən yağ toxuması da plastik funksiyanı yerinə yetirir. Məsələn, perinefrik yağ böyrəkləri düzəltməyə və onları mexaniki stressdən qorumağa kömək edir. Lipidlər su mənbəyidir, çünki 100 q yağın oksidləşməsi nəticəsində təxminən 100 q su əmələ gəlir. Böyük damarlar boyunca yerləşən qəhvəyi yağ xüsusi bir funksiyanı yerinə yetirir. Onun yağ hüceyrələrində olan polipeptid lipidlər hesabına ATP-nin yenidən sintezini maneə törədir. Nəticədə istilik istehsalı kəskin şəkildə artır. Əsas yağ turşuları - linoleik, linolenik və araxidonik - böyük əhəmiyyət kəsb edir. Bədəndə əmələ gəlmirlər. Onlarsız hüceyrə fosfolipidlərinin sintezi, prostaqlandinlərin əmələ gəlməsi və s. mümkün deyil. Onların yoxluğunda bədənin böyüməsi və inkişafı gecikir.

Karbohidratlar hüceyrələr üçün əsas enerji mənbəyi kimi xidmət etdikləri üçün əsasən enerji rolunu oynayırlar.

Neyronların ehtiyacları yalnız qlükoza hesabına ödənilir. Karbohidratlar qaraciyərdə glikogen kimi saxlanılır

və əzələlər. Karbohidratlar müəyyən plastik əhəmiyyətə malikdir. Qlükoza nukleotidlərin əmələ gəlməsi üçün lazımdır

və bəzi amin turşularının sintezi.

Bədənin enerji balansının ölçülməsi üsulları

Qida ilə bədənə daxil olan enerjinin miqdarı ilə orqanizm tərəfindən buraxılan enerji arasındakı əlaqə

xarici mühitə orqanizmin enerji balansı deyilir. Ayrılanları təyin etmək üçün 2 üsul var

enerji bədəni.

1. Birbaşa kalorimetriya. Birbaşa kalorimetriya prinsipi bütün enerji növlərinin son nəticədə istiliyə çevrilməsinə əsaslanır. Buna görə də birbaşa kalorimetriya ilə orqanizm tərəfindən vaxt vahidi üçün ətraf mühitə buraxılan istilik miqdarı müəyyən edilir. Bu məqsədlə, yaxşı istilik izolyasiyası olan xüsusi kameralar və istilik mübadilə boruları sistemi istifadə olunur ki, bu da suyun dövranı və qızdırılmasıdır.

2. Dolayı kalorimetriya. Buraxılan karbon qazının və zaman vahidinə udulan oksigenin nisbətinin müəyyən edilməsindən ibarətdir. Bunlar. tam qaz analizi. Bu nisbət tənəffüs əmsalı (RQ) adlanır. US02 DK=-U02

Tənəffüs əmsalının dəyəri bədənin hüceyrələrində hansı maddənin oksidləşdiyi ilə müəyyən edilir. Məsələn, karbohidrat molekulunda çoxlu oksigen atomu var, ona görə də onların oksidləşməsinə daha az oksigen gedir və tənəffüs əmsalı 1-dir. Lipid molekulunda oksigen çox azdır, ona görə də onların oksidləşməsi zamanı tənəffüs əmsalı 0,7-dir. Zülalların tənəffüs əmsalı 0,8-dir. Qarışıq pəhriz ilə onun dəyəri 0,85-0,9-dur. Ağır fiziki iş, asidoz, hiperventilyasiya və orqanizmin karbohidratların yağlara çevrilməsi zamanı tənəffüs əmsalı 1-dən çox olur. Yağlar karbohidratlara çevrildikdə 0,7-dən az olur. Tənəffüs əmsalına əsasən, oksigenin kalorili ekvivalenti hesablanır, yəni. 1 litr oksigen istehlak edərkən orqanizm tərəfindən ayrılan enerji miqdarı. Onun dəyəri həm də oksidləşmiş maddələrin təbiətindən asılıdır. Karbohidratlar üçün 5 kkal, zülallar 4,5 kkal, yağlar 4,7 kkaldır. Klinikada dolayı kalorimetriya “Metatest-2” və “Spirolite” cihazları vasitəsilə aparılır.

Bədənə daxil olan enerjinin miqdarı qida maddələrinin miqdarı və enerji dəyəri ilə müəyyən edilir. Onların enerji dəyəri Berthelot bombasında təmiz oksigen atmosferində yanma ilə müəyyən edilir. Bu yolla fiziki kalori əmsalı əldə edilir. Zülallar üçün 5,8 kkal/q, karbohidratlar 4,1 kkal/q, yağlar 9,3 kkal/q təşkil edir. Hesablamalar üçün fizioloji kalori əmsalı istifadə olunur. Karbohidratlar və yağlar üçün fiziki dəyərə uyğundur, zülallar üçün isə 4,1 kkal/q təşkil edir. Zülallar üçün onun aşağı dəyəri bədəndə karbon qazına və suya deyil, azot tərkibli məhsullara parçalanması ilə izah olunur. BX

Orqanizmin həyati funksiyaları yerinə yetirmək üçün sərf etdiyi enerji miqdarına bazal metabolizm deyilir. Bu, sabit bədən istiliyinin, daxili orqanların, sinir sisteminin və bezlərin işləməsi üçün enerji xərcləridir. Bazal maddələr mübadiləsi əsas şərtlərdə birbaşa və dolayı kalorimetriya üsulları ilə ölçülür, yəni. rahat bir temperaturda, boş bir mədədə rahat əzələlərlə uzanmaq. 19-cu əsrdə Rubner və Richet tərəfindən tərtib edilmiş səth qanununa görə, təməlin böyüklüyü bədənin səth sahəsi ilə düz mütənasibdir. Bu, ən çox enerjinin sabit bədən istiliyinin saxlanmasına sərf edilməsi ilə bağlıdır. Bundan əlavə, bazal maddələr mübadiləsinin miqdarı cins, yaş, ətraf mühit şəraiti, qidalanma, endokrin bezlərin vəziyyəti və sinir sistemindən təsirlənir. Kişilərin bazal metabolizm dərəcəsi qadınlardan 10% yüksəkdir. Uşaqlarda onun bədən çəkisinə nisbətən dəyəri yetkinlik yaşına nisbətən daha böyükdür, yaşlılarda isə əksinə, daha azdır. Soyuq iqlimlərdə və ya qışda yayda artır və azalır. Hipertiroidizmdə əhəmiyyətli dərəcədə artır, hipotiroidizmdə isə azalır. Orta hesabla, kişilər üçün bazal metabolizm sürəti gündə 1700 kkal, qadınlar üçün isə 1550-dir.

Ümumi enerji mübadiləsi

Ümumi enerji mübadiləsi bazal maddələr mübadiləsinin, iş qazancının və qidanın xüsusi dinamik təsirinin enerjisinin cəmidir. İş qazancı fiziki və zehni iş üçün enerji sərfidir. İstehsal fəaliyyətinin xarakterinə və enerji istehlakına əsasən aşağıdakı işçi qrupları fərqləndirilir:

1. Zehni əməklə məşğul olan şəxslər (müəllimlər, tələbələr, həkimlər və s.). Onların enerji sərfiyyatı 2200-3300 kkal/gün təşkil edir.

2. Mexanikləşdirilmiş əməklə məşğul olan fəhlələr (konveyerdə yığışdıranlar). 2350-3500 kkal/gün.

3. Qismən mexanikləşdirilmiş əməklə məşğul olan şəxslər (sürücülər). 2500-3700 kkal/gün. .

Mexanikləşdirilməmiş ağır işlərlə məşğul olanlar (yükləyicilər). 2900-4200 kkal/gün. Qidanın xüsusi dinamik təsiri qida maddələrinin udulması üçün enerji istehlakıdır. Bu təsir ən çox zülallarda, daha az yağlarda və karbohidratlarda özünü göstərir. Xüsusilə, zülallar enerji mübadiləsini 30%, yağlar və karbohidratlar isə 15% artırır. Qidalanmanın fizioloji əsasları.

Güc rejimləri. IN Yaş, cins, peşədən asılı olaraq zülal, yağ və karbohidratların istehlakı:

Keçən əsrdə Rubner izodinamika qanununu tərtib etdi, ona görə qida maddələri enerji dəyərlərinə görə dəyişdirilə bilər. Bununla belə, nisbi əhəmiyyət kəsb edir, çünki plastik rolu yerinə yetirən zülallar digər maddələrdən sintez edilə bilməz. Eyni şey əsas yağ turşularına da aiddir. Buna görə də, bütün qida maddələrinin balanslaşdırılmış bir pəhriz tələb olunur. Bundan əlavə, yeməyin həzm qabiliyyətini də nəzərə almaq lazımdır. Bu, nəcislə udulmuş və xaric olan qida maddələrinin nisbətidir. Heyvan məhsulları ən asan həzm olunur. Buna görə də, heyvan zülalları gündəlik protein pəhrizinin ən azı 50% -ni təşkil etməlidir, yağlar isə yağın 70% -dən çox olmamalıdır.

Pəhriz dedikdə, qida qəbulunun tezliyi və hər yemək üçün onun kalorili məzmununun paylanması nəzərdə tutulur. Gündə üç dəfə yeməklə səhər yeməyi gündəlik kalori qəbulunun 30%, nahar 50%, axşam yeməyi 20% təşkil etməlidir. Gündə daha çox fizioloji dörd dəfə yeməklə, səhər yeməyi üçün 30%, nahar 40%, günortadan sonra qəlyanaltı 10%, şam yeməyi üçün 20%. Səhər yeməyi ilə nahar arasındakı interval 5 saatdan çox olmamalıdır, axşam yeməyi isə yatmazdan ən azı 3 saat əvvəl olmalıdır. Yemək vaxtı sabit olmalıdır.

Su və mineralların mübadiləsi

Bədəndəki su miqdarı orta hesabla 73% təşkil edir. Bədənin su balansı istehlak edilən və xaric edilən suyun bərabərləşdirilməsi ilə qorunur. Gündəlik su tələbatı 20-40 ml/kq bədən çəkisidir. Təxminən 1200 ml su maye ilə, 900 ml qida ilə gəlir və qida maddələrinin oksidləşməsi zamanı 300 ml su əmələ gəlir. Minimum su tələbi 1700 ml-dir. Su çatışmazlığı ilə susuzlaşdırma baş verir və bədəndə onun miqdarı 20% azalırsa, ölüm baş verir. Həddindən artıq su mərkəzi sinir sisteminin stimullaşdırılması və konvulsiyalarla su intoksikasiyası ilə müşayiət olunur.

Natrium, kalium, kalsium, xlor bütün hüceyrələrin normal fəaliyyəti üçün lazımdır, xüsusən də membran potensialının və fəaliyyət potensialının formalaşması mexanizmlərini təmin edir. Natrium və kaliumun gündəlik tələbatı 2-3 q, kalsium 0,8 q, xlor 3-5 qr sümüklərdə çox miqdarda olur. Bundan əlavə, qanın laxtalanması və hüceyrə mübadiləsinin tənzimlənməsi üçün lazımdır. Fosforun əsas hissəsi də sümüklərdə cəmləşmişdir. Eyni zamanda, membran fosfolipidlərinin bir hissəsidir və metabolik proseslərdə iştirak edir. Onun üçün gündəlik tələbat 0,8 q dəmirin böyük hissəsi hemoglobində və miyoqlobində olur. Oksigenin bağlanmasını təmin edir. Flüor diş minasının bir hissəsidir. Zülallarda və vitaminlərdə olan kükürd. Sink bir sıra fermentlərin tərkib hissəsidir. Kobalt və mis eritropoez üçün vacibdir. Bütün bu mikroelementlərə ehtiyac gündə onlarla mq-dan yüzlərlə mq-a qədər dəyişir.

Maddələr və enerji mübadiləsinin tənzimlənməsi

Enerji mübadiləsinin və maddələr mübadiləsinin tənzimlənməsi üçün ən yüksək sinir mərkəzləri hipotalamusda yerləşir. Bu proseslərə avtonom sinir sistemi və hipotalamus-hipofiz sistemi vasitəsilə təsir göstərirlər. ANS-in simpatik şöbəsi dissimilyasiya, parasimpatik assimilyasiya proseslərini stimullaşdırır. O, həmçinin su-duz mübadiləsini tənzimləyən mərkəzləri ehtiva edir. Amma bu əsas proseslərin tənzimlənməsində əsas rol endokrin bezlərə aiddir. Xüsusilə, insulin və qlükaqon karbohidrat və yağ mübadiləsini tənzimləyir. Üstəlik, insulin depodan yağın sərbəst buraxılmasına mane olur. Adrenal qlükokortikoidlər zülalların parçalanmasını stimullaşdırır. Somatotropin, əksinə, protein sintezini gücləndirir. Mineralokortikoidlər natrium kalium. Enerji mübadiləsinin tənzimlənməsində əsas rol tiroid hormonlarına aiddir. Bunu kəskin şəkildə gücləndirirlər. Onlar həmçinin protein mübadiləsinin əsas tənzimləyiciləridir. Enerji mübadiləsini və adrenalini əhəmiyyətli dərəcədə artırır. Onun böyük bir hissəsi oruc zamanı ifraz olunur.

TERMOREQulyasiya

Filogenetik olaraq iki növ bədən istiliyinin tənzimlənməsi ortaya çıxdı. Soyuqqanlı və ya poikilotermik orqanizmlərdə maddələr mübadiləsinin sürəti aşağıdır və buna görə də istilik istehsalı azdır. Onlar sabit bədən istiliyini saxlaya bilmirlər və bu, ətraf mühitin temperaturundan asılıdır. Zərərli temperatur dəyişiklikləri davranış dəyişiklikləri (qışlama) ilə kompensasiya edilir. İsti qanlı heyvanlarda metabolik proseslərin intensivliyi çox yüksəkdir və termorequlyasiyanın xüsusi mexanizmləri mövcuddur. Buna görə də onlar ətraf mühitin temperaturundan asılı olmayaraq fəaliyyət səviyyəsinə malikdirlər. İzotermiya isti qanlı heyvanların yüksək uyğunlaşma qabiliyyətini təmin edir. İnsanlarda gündəlik temperatur dalğalanmaları 36,5-36,9 ° C-dir. İnsan bədəninin ən yüksək temperaturu saat 16:00-da olur. Ən aşağı saat 4-də. bədəni bədən istiliyindəki dəyişikliklərə çox həssasdır. 27-3 0°C-ə qədər azaldıqda, şiddətli

bütün funksiyaların pozulması və 25° soyuqda ölüm baş verir (18°C-də canlılığın qorunması haqqında məlumatlar var). Siçovullar üçün ölümcül temperatur 12 ° C-dir (xüsusi üsullar 1 ° C). Bədən istiliyi 40 ° -ə qədər yüksəldikdə, ciddi pozuntular da baş verir. 42° istidə ölüm baş verə bilər. İnsanlar üçün temperaturun rahatlıq zonası 18-20°-dir. Bədən istiliyini müvəqqəti olaraq azalda bilən (qış yuxusuna gedən heyvanlar) heterotermik canlılar da var.

Termorequlyasiya normal bədən istiliyinin saxlanmasını təmin edən istilik əmələ gəlməsi və istilik ötürülməsinin fizioloji prosesləri toplusudur. Termorequlyasiya bu proseslərin balansına əsaslanır. Metabolik sürəti dəyişdirərək bədən istiliyinin tənzimlənməsinə kimyəvi termorequlyasiya deyilir. Termogenez titrəmə və könüllü motor fəaliyyəti şəklində qeyri-iradi əzələ fəaliyyətini gücləndirir. Ən aktiv istilik əmələ gəlməsi işləyən əzələlərdə baş verir. Ağır fiziki işlə 500% artır. Metabolik proseslərin intensivləşməsi ilə istilik əmələ gəlməsi artır, buna titrəməyən termogenez deyilir və qəhvəyi yağla təmin edilir. Onun hüceyrələrində çoxlu mitoxondriya və istiliyin ayrılması ilə lipidlərin parçalanmasını stimullaşdıran xüsusi peptid var. Bunlar. oksidləşmə və fosforlaşma prosesləri ayrılmazdır.

İstilik ötürülməsi əmələ gələn artıq istiliyin buraxılmasına xidmət edir və buna fiziki termoregulyasiya deyilir. >"0na istilik radiasiyası vasitəsilə həyata keçirilir, bunun vasitəsilə istiliyin 60%-i buraxılır, konveksiya (15%),

istilik keçiriciliyi (3 °/o), suyun bədənin səthindən və ağciyərlərdən buxarlanması (20%). İstilik əmələ gəlməsi və istilik ötürmə proseslərinin tarazlığı sinir və humoral mexanizmlər tərəfindən təmin edilir. Bədən istiliyi normal dəyərlərdən kənara çıxdıqda, dəridə, qan damarlarında, daxili orqanlarda və yuxarı tənəffüs yollarında termoreseptorlar həyəcanlanır. Bu reseptorlar həssas neyronların prosesləri, eləcə də C tipli nazik liflərdir. Dəridə termal reseptorlardan daha çox soyuq reseptorlar var və onlar daha səthi yerləşir. Bu neyronlardan gələn sinir impulsları spinotalamik traktlar vasitəsilə hipotalamusa və beyin qabığına keçir. Soyuq və ya istilik hissi yaranır. Termorequlyasiya mərkəzi posterior hipotalamusda və ön hipotalamusun prepoptik bölgəsində yerləşir. Arxa neyronlar əsasən kimyəvi termorequlyasiyanı təmin edir. Ön fiziki. Bu mərkəzdə üç növ neyron var. Birincisi temperatura həssas neyronlardır. Onlar prepoptik bölgədə yerləşirlər və beyindən keçən qanın temperaturunda dəyişikliklərə cavab verirlər. Eyni neyronlar onurğa beynində və medulla oblongatada mövcuddur. İkinci qrup interneyronlardır və temperatur reseptorlarından və termoreseptor neyronlarından məlumat alırlar. Bu neyronlar təyin edilmiş nöqtəni saxlamağa xidmət edir, yəni. müəyyən bədən istiliyi. Bu neyronların bir hissəsi soyuq olanlardan, digər hissəsi termal periferik reseptorlardan və termoreseptor neyronlarından məlumat alır. Üçüncü növ neyron efferentdir. Onlar posterior hipotalamusda yerləşir və istilik əmələ gəlməsi mexanizmlərinin tənzimlənməsini təmin edir. Termorequlyasiya mərkəzi simpatik və somatik sinir sistemləri və endokrin bezlər vasitəsilə effektor mexanizmlərə təsir göstərir. Bədən istiliyi yüksəldikdə dərinin, daxili orqanların, qan damarlarının və hipotalamusun termoreseptor neyronlarının termal reseptorları həyəcanlanır. Onlardan gələn impulslar interneyronlara, sonra isə effektor neyronlara keçir. Effektor neyronlar hipotalamusun simpatik mərkəzləridir. Onların həyəcanlanması nəticəsində dərinin qan damarlarını genişləndirən və tərləməni stimullaşdıran simpatik sinirlər aktivləşir. Soyuq reseptorlar həyəcanlandıqda isə əks mənzərə müşahidə olunur. Dəri damarlarına və tər vəzilərinə gedən sinir impulslarının tezliyi azalır, damarlar daralır və tərləmə maneə törədir. Eyni zamanda daxili orqanların qan damarları genişlənir. Bu, temperatur homeostazının bərpasına gətirib çıxarmazsa, digər mexanizmlər işə salınır. Birincisi, simpatik sinir sistemi katabolik prosesləri və buna görə də istilik istehsalını artırır. Simpatik sinirlərin uclarından ayrılan norepinefrin lipoliz proseslərini stimullaşdırır. Bunda qəhvəyi yağ xüsusi rol oynayır. Bu fenomen titrəməyən termogenez adlanır. İkincisi, sinir impulsları posterior hipotalamusun neyronlarından orta beynin və medulla oblongatanın motor mərkəzlərinə getməyə başlayır. Onlar həyəcanlanır və onurğa beyninin a-motoneyronlarını aktivləşdirirlər. Məcburi əzələ fəaliyyəti soyuq titrəmə şəklində baş verir. Üçüncü yol könüllü motor fəaliyyətini gücləndirməkdir. Korteks tərəfindən təmin edilən müvafiq davranış dəyişikliyi böyük əhəmiyyət kəsb edir. Humoral amillərdən adrenalin, norepinefrin və tiroid hormonları ən böyük əhəmiyyət kəsb edir. İlk iki hormon lipoliz və qlikolizin artması səbəbindən istilik istehsalında qısamüddətli artıma səbəb olur. Uzunmüddətli soyutmaya uyğunlaşdıqda, tiroksin və triiodotironinin sintezi artır. Onlar mitoxondriyadakı fermentlərin sayını artıraraq enerji mübadiləsini və istilik istehsalını əhəmiyyətli dərəcədə artırırlar.

Bədən istiliyinin azalmasına hipotermiya, yüksəlməsinə hipertermiya deyilir. Həddindən artıq soyuduğunuz zaman hipotermiya baş verir. Bədənin və ya beynin hipotermi reanimasiya tədbirləri zamanı insan bədəninin və ya beyninin həyat qabiliyyətini uzatmaq üçün klinik olaraq istifadə olunur. Hipertermiya istilik vuruşu zamanı, temperaturun 40-41 ° -ə qədər yüksəldiyi zaman baş verir. Termorequlyasiya mexanizmlərinin pozulmasından biri də hərarətdir. Artan istilik istehsalı və istilik ötürülməsinin azalması nəticəsində inkişaf edir. Periferik qan damarlarının daralması və tərləmənin azalması səbəbindən istilik ötürülməsi azalır. Lipopolisaxaridlər olan bakterial və leykosit pirogenlərinin hipotalamusun termorequlyasiya mərkəzinə təsiri nəticəsində istilik əmələ gəlməsi artır. Bu təsir hərarətli titrəmə ilə müşayiət olunur. Bərpa dövründə dəridə qan damarlarının genişlənməsi və güclü tərləmə səbəbindən normal temperatur bərpa olunur.

EKSKRESİYA PROSESLERİNİN FİZİOLOGİYASI

Böyrək funksiyaları. Sidik əmələ gəlmə mexanizmləri Böyrək parenximası korteks və medulla ifraz edir. Böyrəyin struktur vahidi nefrondur. Hər bir böyrəkdə təxminən bir milyon nefron var. Hər bir nefron, Şumlyansky-Bowman kapsulunda yerləşən bir damar glomerulusundan və afferent arteriolun kapilyarlarına yaxınlaşır və afferent arteriolun diametri ondan daha böyükdür efferent olan glomeruli kortikal kimi təsnif edilir və böyrəklərin dərinliyində - Şumlyansky-Bowman kapsulundan proksimal qıvrımlı kanada, öz növbəsində, Henle dövrəsinə keçir toplayıcı kanala açılan distal qıvrımlı sidik kanalı bir neçə mexanizm vasitəsilə baş verir.

1. Glomerular ultrafiltrasiya. Kapsulanın boşluğunda yerləşən kapilyar glomerulus 20-40 kapilyar ilmədən ibarətdir. Filtrasiya kapilyar endotel təbəqəsi, bazal membran və kapsul epitelinin daxili təbəqəsi vasitəsilə baş verir. Əsas rol bazal membrana aiddir. Bu, molekulyar ələk kimi fəaliyyət göstərən nazik kollagen liflərindən əmələ gələn bir şəbəkədir. Ultrafiltrasiya glomerulusun kapilyarlarında yüksək qan təzyiqi səbəbindən həyata keçirilir - 70 - 80 mmHg. Onun böyük dəyəri afferent və efferent arteriolların diametrindəki fərqlə bağlıdır. Aşağı molekulyar ağırlıqlı zülallar da daxil olmaqla, tərkibində həll olunmuş bütün aşağı molekulyar ağırlıqlı maddələr olan qan plazması kapsul boşluğuna süzülür. Fizioloji şəraitdə böyük zülallar və digər iri kolloid plazma hissəcikləri süzülmür. Plazmada qalan zülallar 25-30 mmHg onkotik təzyiq yaradır ki, bu da suyun bir hissəsinin kapsul boşluğuna süzülməsini maneə törədir. Bundan əlavə, 10-20 mmHg kapsulda yerləşən filtratın hidrostatik təzyiqi ona mane olur. Buna görə filtrasiya dərəcəsi effektiv filtrasiya təzyiqi ilə müəyyən edilir. Adətən belə olur: Reff.=Rdk. -(Roem.- Rhidr.)= 70 - (25 + 10) = 35 mmHg. Glomerular filtrasiya sürəti 110-120 ml/dəq. Buna görə də gündə 180 litr filtrat və ya ilkin sidik əmələ gəlir. 2. Boruvari reabsorbsiya. Bütün yaranan ilkin sidik Henle borularına və ilgəyinə daxil olur, burada 178 litr su və orada həll olunan maddələr reabsorbsiya olunur. Onların hamısı su ilə birlikdə qana qayıtmır. İlkin sidikdəki bütün maddələr reabsorbsiya qabiliyyətinə görə üç qrupa bölünür:

1. Həddi. Normalda onlar tamamilə geri sorulur. Bunlar qlükoza və amin turşularıdır.

2. Aşağı hədd. Qismən reabsorbsiya edilmişdir. Məsələn, karbamid.

3. Həddi olmayan. Onlar reabsorbsiya olunmur. Kreatinin, sulfatlar. Son 2 qrup osmotik təzyiq yaradır və boru diurezi təmin edir, yəni. borucuqlarda müəyyən miqdarda sidiyin tutulması qlükoza və amin turşularının reabsorbsiyası proksimal qıvrımlı boruda baş verir və natrium nəqli sistemindən istifadə etməklə həyata keçirilir. Onlar konsentrasiya gradientinə qarşı daşınırlar. Diabetes mellitusda qanda qlükoza səviyyəsi ifrazat həddini aşaraq sidikdə qlükoza əmələ gəlir. Böyrək şəkərli diabetdə boru epitelində qlükozanın daşınması sistemi pozulur və qanda normal səviyyədə olmasına baxmayaraq sidiklə xaric olur. Diffuziya yolu ilə digər hədd və qeyri-həddi maddələrin reabsorbsiyası baş verir. Əsas ionların və suyun məcburi reabsorbsiyası proksimal borucuqda, Henle döngəsində baş verir. Distal boruda isteğe bağlıdır. Onlarda ionların qarşılıqlı mübadiləsi baş verdiyi üçün fırlanan əks cərəyan sistemi meydana gətirirlər. Henle döngəsinin proksimal borucuqunda və enən hissəsində böyük miqdarda natrium ionlarının aktiv daşınması baş verir. Natrium-kalium ATPase tərəfindən həyata keçirilir. Natriumdan sonra çox miqdarda su hüceyrələrarası boşluğa passiv şəkildə reabsorbsiya olunur. Öz növbəsində, bu su natriumun qana əlavə passiv reabsorbsiyasını təşviq edir. Eyni zamanda, bikarbonat anionları da reabsorbsiya olunur. Döngənin və distal borucuğun enən əzasında nisbətən az miqdarda natrium, sonra isə su reabsorbsiya olunur. Nefronun bu hissəsində natrium ionları birləşdirilmiş natrium-proton və natrium-kalium mübadiləsi vasitəsilə reabsorbsiya olunur. Xlor ionları burada aktiv xlor nəqlindən istifadə edərək sidikdən toxuma mayesinə köçürülür. Aşağı molekulyar ağırlıqlı zülallar proksimal bükülmüş boruda reabsorbsiya olunur.

3. Boruvari ifrazat və ifrazat. Onlar boruların proksimal hissəsində meydana gəlir. Bu, qan və boru epitel hüceyrələrindən süzülə bilməyən maddələrin sidiyə daşınmasıdır. Aktiv sekresiya üç nəqliyyat sistemi tərəfindən həyata keçirilir. Birincisi üzvi turşuları, məsələn, para-aminohippurik turşusu nəql edir. İkincisi, üzvi zəminlərdir. Üçüncüsü etilendiamintetraasetatdır (EDTA). Zəif turşuların və əsasların ifrazı qeyri-ion diffuziya yolu ilə baş verir. Bu, onların ayrılmamış vəziyyətdə köçürülməsidir. Zəif turşuların ifrazını həyata keçirmək üçün boru sidiyin reaksiyasının qələvi, qələvilərin atılması üçün isə turşu olması lazımdır. Bu şərtlərdə onlar dissosiasiya olunmamış vəziyyətdədirlər və onların buraxılma sürəti artır. Bu şəkildə protonlar və ammonium kationları ifraz olunur. Gündəlik diurez 1,5-2 litr təşkil edir. Son sidik pH = 5.0 - 7.0 ilə bir az turşu reaksiyasına malikdir. Ən azı 1,018 xüsusi çəkisi. Protein 0,033 q/l-dən çox deyil. Şəkər, keton cisimləri, urobilin, bilirubin yoxdur. Qırmızı qan hüceyrələri, leykositlər, epiteliya görmə sahəsində tək hüceyrələrdir. Sütunlu epitel 1. Bakteriyalar 1 ml-də 50.000-dən çox deyil. Sidik əmələ gəlməsinin tənzimlənməsi.

Böyrəklərin özünü tənzimləmə qabiliyyəti yüksəkdir. Qanın osmotik təzyiqi nə qədər aşağı olarsa, filtrasiya prosesləri bir o qədər aydın olur və reabsorbsiya zəifləyir və əksinə. Sinir tənzimlənməsi böyrək arteriollarını innervasiya edən simpatik sinirlər vasitəsilə həyata keçirilir. Onlar həyəcanlandıqda efferent arteriollar daralır, yumaqcıq kapilyarlarında qan təzyiqi yüksəlir və nəticədə effektiv filtrasiya təzyiqi yüksəlir, yumaqcıq filtrasiyası sürətlənir. Həmçinin simpatik sinirlər qlükoza, natrium və suyun reabsorbsiyasını gücləndirir. Humoral tənzimləmə bir qrup amillər tərəfindən həyata keçirilir.

1. Antidiuretik hormon (ADH). Qanın osmotik təzyiqi artdıqda və hipotalamusun osmoreseptor neyronları həyəcanlandıqda hipofiz vəzinin arxa hissəsindən ayrılmağa başlayır. ADH toplayıcı kanalların epitelindəki reseptorlarla qarşılıqlı əlaqədə olur ki, bu da onlarda siklik adenozin monofosfatın tərkibini artırır, cAMP distal boruların və toplayıcı kanalların epitelinin keçiriciliyini artıran protein kinazlarını aktivləşdirir; Nəticədə suyun reabsorbsiyası artır və o, damar yatağında saxlanılır.

2. Aldosteron. Natrium-kalium ATPazının fəaliyyətini stimullaşdırır və buna görə də natriumun reabsorbsiyasını artırır, lakin eyni zamanda borularda kalium və protonların atılmasını artırır. Nəticədə sidikdə kalium və protonların miqdarı artır. Adosteron çatışmazlığı ilə bədən natrium və suyu itirir.

3. Natriuretik hormon və ya atriopeptid. Əsasən gərildikdə sol atriumda, həmçinin hipofiz vəzinin ön lobunda və böyrəküstü vəzilərin xromafin hüceyrələrində əmələ gəlir. Bu filtrasiyanı artırır və natriumun reabsorbsiyasını azaldır. Nəticədə natrium və xlorun böyrəklər tərəfindən ifrazı artır və gündəlik diurez artır.

4. Paratiroid hormonu və kalsitonin. Paratiroid hormonu kalsiumun, maqneziumun reabsorbsiyasını artırır və fosfatın reabsorbsiyasını azaldır. Kalsitonin bu ionların reabsorbsiyasını azaldır.

5. Renin-angiotenzin-aldosteron sistemi. Renin, böyrəklərin arteriollarının juxtaglomerular hüceyrələri tərəfindən istehsal olunan bir proteazdır. Renin təsiri altında angiotenzin I qan plazma zülalından a2-globulin-angiotenzin-dən ayrılır, sonra renin tərəfindən angiotenzin II-yə çevrilir. Bu ən güclü vazokonstriktordur. Böyrəklər tərəfindən reninin əmələ gəlməsi və sərbəst buraxılması aşağıdakı amillərdən qaynaqlanır:

a) Qan təzyiqinin azalması.

b) dövran edən qanın həcminin azalması.

c) böyrəklərin damarlarını innervasiya edən simpatik sinirlərin stimullaşdırılması ilə. Renin təsiri altında böyrəklərin arteriolları daralır və glomerular kapilyar divarın keçiriciliyi azalır. Nəticədə filtrasiya dərəcəsi azalır. Eyni zamanda, angiotenzin II adrenal bezlər tərəfindən aldosteronun sərbəst buraxılmasını stimullaşdırır. Aldosteron natriumun boru şəklində reabsorbsiyasını və suyun reabsorbsiyasını artırır. Bədəndə su və natrium tutulması baş verir. Anjiotensinin təsiri hipofiz bezinin antidiuretik hormonunun sintezinin artması ilə müşayiət olunur. Plazma zülallarının eyni məzmunu ilə damar yatağında su və natrium xloridin artması, suyun toxumalara buraxılmasına səbəb olur. Böyrək ödemi inkişaf edir. Bu, yüksək qan təzyiqi fonunda baş verir.

6. Kallikrein-kinin sistemi. Bu, renin-angiotenzin antaqonistidir. Böyrək qan axınının azalması ilə, distal boruların epitelində kallikrein fermenti istehsal olunmağa başlayır. Qeyri-aktiv plazma zülalları kininogenləri aktiv kininlərə çevirir. Xüsusilə, bradikinin. Kininlər böyrək damarlarını genişləndirir, glomerular ultrafiltrasiya sürətini artırır və reabsorbsiya proseslərinin intensivliyini azaldır. Diurez artır.

7. Prostaqlandinlər. Onlar böyrək medullasında prostaglandin sintetazlar tərəfindən sintez olunur və natrium və suyun xaric olmasını stimullaşdırır. Böyrəklərin ifrazat funksiyasının pozulması kəskin və ya xroniki böyrək çatışmazlığında baş verir. Azot tərkibli metabolik məhsullar qanda toplanır - sidik turşusu, karbamid, kreatinin. İçindəki məzmun artır

kalium və natrium azalır. Asidoz meydana gəlir. Bu, artan qan təzyiqi, ödem və gündəlik diurezin azalması fonunda baş verir. Böyrək çatışmazlığının son nəticəsi uremiyadır. Onun təzahürlərindən biri sidik formalaşmasının dayandırılmasıdır anuriya . Böyrəklərin ifraz olunmayan funksiyaları:

1. Bədənin hüceyrələrarası mayesinin ion tərkibinin və həcminin sabitliyinin tənzimlənməsi. Qan və hüceyrələrarası mayenin həcmini tənzimləmək üçün əsas mexanizm natriumun tərkibindəki dəyişiklikdir. Onun qanda miqdarı artdıqca suyun qəbulu artır və orqanizmdə su tutulması baş verir. Bunlar. müsbət natrium və su balansı müşahidə olunur. Bu vəziyyətdə bədən mayelərinin izotonikliyi qorunur. Pəhrizdə aşağı natrium xlorid tərkibi ilə natriumun bədəndən çıxarılması üstünlük təşkil edir, yəni. mənfi natrium balansı var. Lakin böyrəklər sayəsində mənfi su balansı yaranır və/su ifrazı onun istehlakını aşmağa başlayır. Bu hallarda, 2-3 həftədən sonra yeni bir natrium-su balansı qurulur. Lakin natrium və suyun böyrəklər tərəfindən ifrazı orijinaldan ya çox, ya da az olacaq. Sirkulyasiya edən qan həcminin (CBV) və ya hipervolemiyanın artması ilə arterial və effektiv filtrasiya təzyiqi artır. Eyni zamanda natriuretik hormon qulaqcıqlarda ifraz olunmağa başlayır. Nəticədə böyrəklər tərəfindən natrium və suyun ifrazı artır. Dolaşan qan həcminin azalması və ya hipovolemiya ilə qan təzyiqi aşağı düşür, effektiv filtrasiya təzyiqi azalır və bədəndə natrium və suyun qorunmasını təmin edən bir sıra əlavə mexanizmlər işə salınır. Qaraciyərin, böyrəklərin, ürək və yuxu sinuslarının damarlarında periferik osmoreseptorlar, hipotalamusda isə osmoreseptor neyronları var. Qan osmotik təzyiqindəki dəyişikliklərə cavab verirlər. Onlardan impulslar supraoptik və paraventrikulyar nüvələr sahəsində yerləşən osmorequlyasiya mərkəzinə gedir. Simpatik sinir sistemi aktivləşir. Qan damarları, o cümlədən böyrəklər daralır. Eyni zamanda, hipofiz vəzi tərəfindən antidiuretik hormonun formalaşması və sərbəst buraxılması başlayır. Böyrəküstü vəzilər tərəfindən ifraz olunan adrenalin və norepinefrin də afferent arteriolları daraldır. Nəticədə böyrəklərdə filtrasiya azalır və reabsorbsiya artır. Eyni zamanda renin-angiotenzin sistemi aktivləşir. Eyni dövrdə susuzluq hissi yaranır. Natrium və kalium ionlarının nisbəti mineralokortikoidlər, kalsium və fosfor, parthormon və kalsitonin tərəfindən tənzimlənir.

2. Sistemli qan təzyiqinin tənzimlənməsində iştirak. Onlar bu funksiyanı dövran edən qanın, həmçinin renin-angiotenzin və kallikrein-kinin sistemlərinin sabit həcmini saxlamaqla həyata keçirirlər.

3. Turşu-əsas balansının saxlanması. Qan reaksiyası asidik tərəfə keçdikdə, turşu anionları və protonlar borularda xaric olur, lakin natrium ionları və bikarbonat anionları eyni vaxtda reabsorbsiya olunur. Alkaloz ilə qələvi kationlar və bikarbonat anionları xaric olur.

Hematopoezin tənzimlənməsi. Onlar eritropoetin istehsal edirlər. Zülal və heterosakkariddən ibarət turşulu qlikoproteindir. Eritropoetin istehsalı qanda aşağı oksigen gərginliyi ilə stimullaşdırılır.

Sidik ifrazı

Sidik daim böyrəklərdə əmələ gəlir və toplayıcı kanallar vasitəsilə çanaq boşluğuna, sonra isə sidik axarları vasitəsilə sidik kisəsinə axır. Sidik kisəsinin dolma sürəti təxminən 50 ml/saatdır. Doldurma dövrü adlanan bu müddətdə sidiyə çıxmaq ya çətinləşir, ya da qeyri-mümkündür. Sidik kisəsində 200-300 ml sidik toplananda sidik refleksi yaranır. Sidik kisəsinin divarında uzanan reseptorlar var. Onlar həyəcanlanır və onlardan gələn impulslar çanaq parasimpatik sinirlərinin afferent lifləri vasitəsilə sidiyin mərkəzinə keçir. Onurğa beyninin 2-4 sakral seqmentində yerləşir. İmpulslar talamusa, sonra isə korteksə keçir. Sidiyə getmə istəyi yaranır və sidik kisəsinin boşaldılması dövrü başlayır. Sidik ifrazının mərkəzindən efferent parasimpatik çanaq sinirləri boyunca sidik kisəsi divarının hamar əzələlərinə impulslar axmağa başlayır. Onlar büzülür və sidik kisəsində təzyiq artır. Sidik kisəsinin bazasında bu əzələlər daxili sfinkteri əmələ gətirir. İçindəki hamar əzələ liflərinin xüsusi istiqaməti sayəsində onların büzülməsi sfinkterin passiv açılmasına səbəb olur. Eyni zamanda, perineumun zolaqlı əzələlərindən əmələ gələn xarici sidik sfinkteri açılır. Onlar pudendal sinirin budaqları tərəfindən innervasiya olunur. Sidik kisəsi boşalır. Qabıq köməyi ilə sidik prosesinin başlanğıcı və gedişi tənzimlənir. Eyni zamanda müşahidə etmək olar

psixogen sidik qaçırma. Sidik kisəsində 500 ml-dən çox sidik yığıldıqda, qeyri-iradi sidik ifrazının qoruyucu reaksiyası baş verə bilər. Bozukluklar, sistit, sidik tutma.

Maddələr mübadiləsi və enerji canlı orqanizmdə baş verən və onun xarici mühitlə əlaqəli həyat fəaliyyətini təmin edən kimyəvi və fiziki çevrilmələrin məcmusudur.

Bədən üçün yeganə enerji mənbəyi qida ilə təmin edilən üzvi maddələrin oksidləşməsidir. Maddələr mübadiləsi prosesində üzvi birləşmələr enerjinin ayrılması ilə daha sadə olanlara çevrilir. Bədənin xarici mühitə buraxdığı istilik miqdarı ilə bədənin enerji xərclərini dəqiq müəyyən etmək olar. Qida enerji və plastik maddələrin mənbəyi olduğundan, bütün proseslərin normal işləməsi üçün qidalanma rasional olmalıdır, yəni. bədənin plastik və enerji maddələrinə, minerallara, vitaminlərə, suya olan tələbatını tam ödəyir. Pəhriz orqanizmin normal fəaliyyətini, yüksək performansını, sağlamlığını, yoluxucu xəstəliklərə qarşı yüksək müqavimətini, uşağın bədəninin düzgün böyüməsini və inkişafını təmin etməlidir. Bədəndə qida maddələrinin bu çevrilmələri zülalların, yağların və karbohidratların mübadiləsinə bölünən maddələr mübadiləsini təşkil edir.

dələlər- bunlar orqanizm üçün həyati vacib olan mürəkkəb üzvi birləşmələrdir. Onlar bədənin müxtəlif hüceyrələri və toxumalarının qurulduğu plastik material və enerji mənbəyi kimi istifadə olunur. Zülallar hemoglobinin, fermentlərin və hormonların bir hissəsidir. Qanın laxtalanması üçün zülal fibrinogen lazımdır - nükleoproteinlər - irsiyyət daşıyıcılarıdır;

Zülallar bədəndə davamlı olaraq parçalanır. Köhnə hüceyrələr məhv edilir və yeniləri əmələ gəlir. Buna görə də orqanizmin qidadan daimi protein tədarükü lazımdır.

Zülallar həzm sistemində qana daxil olan amin turşularına parçalanır. Qan axını ilə onlar qaraciyərə daxil olurlar, burada bəziləri deaminasiya və transaminasiyaya məruz qalır. Bu proseslər bəzi amin turşularının və zülalların sintezini təmin edir. Qaraciyərdən amin turşuları bədən toxumalarına daxil olur və burada protein sintezi üçün istifadə olunur. Qidadan artıq protein karbohidratlara çevrilir. Zülalın parçalanmasının son məhsulları - sidik cövhəri, ammonyak, sidik turşusu, kreatinin və başqaları bədəndən sidik və tərlə xaric olur.

Bədəndə zülalların istifadəsi azot balansı ilə mühakimə olunur. Onu sidikdə, tərlə və nəcislə ifraz olunan azotun miqdarı ilə hesablamaq olar.

Karbohidratlar- orqanizmdə əsas enerji mənbəyidir. Onlar qidadan gəlir və eyni zamanda bədənin özündə zülal və yağlardan sintez olunur. 1 q karbohidratın oksidləşməsi nəticəsində 4,1 kkal istilik ayrılır. Karbohidratların oksidləşməsi yağların oksidləşməsindən daha az oksigen tələb edir. Bu, əzələ işi zamanı, bədənin oksigenə ehtiyacı artdıqda vacibdir.

Qidanın tərkibində olan nişasta həzm kanalında parçalanaraq qana daxil olan qlükozaya çevrilir. Qlükozanın bir hissəsi toxumalar tərəfindən istifadə olunur, lakin onun çox hissəsi əzələlərdə və qaraciyərdə saxlanılan mürəkkəb karbohidrata - qlikogenə çevrilir. Lazım gələrsə, saxlanılan glikogen yenidən qlükozaya parçalanır və bədən toxumaları tərəfindən istifadə olunur. Qanda qlükoza konsentrasiyası karbohidrat mübadiləsinin bütün mərhələlərinin göstəricisi kimi xidmət edir.

Yağlar qida həzm sistemində qliserin və yağ turşularına parçalanır, limfaya sorulur və limfadan qana daxil olur. Yağlar plastik materialdır - toxuma strukturlarının formalaşması üçün, həm də enerji mənbəyidir. 1 q yağ oksidləşdikdə 9,1 kkal istilik ayrılır. Qaraciyərdəki yağlar qlikogenə çevrilə bilər və həmçinin yağ anbarlarında saxlanılır.

Bədənə qida ilə daxil olurlar minerallar, zülalların, fermentlərin, hormonların, vasitəçilərin bir hissəsi olduğu üçün böyük fizioloji əhəmiyyət kəsb edən; qan pH-nı saxlamaq; sinir sisteminin fəaliyyətində, əzələlərin yığılmasında, ifrazatda, sorulmada, ifrazat proseslərində, hematopoezdə, tənəffüsdə və s. Minerallar bədəndən nəcis, sidik və tərlə xaric olur. Buna görə də onların itkisi qida qəbulu ilə doldurulmalıdır.

Su bədənin bütün toxumalarının bir hissəsidir və bədən çəkisinin 70%-ni təşkil edir. Bədəndə suyun miqdarı ciddi şəkildə müəyyən edilmiş səviyyədə saxlanılır. Su mübadiləsi bədəndəki bütün metabolik proseslər arasında sıx əlaqəni təmin edir. Həddindən artıq su böyrəklər vasitəsilə xaric olur.

Normal metabolizm üçün lazımdır vitaminlər- bitki və heyvan məhsullarının tərkibində olan üzvi birləşmələr. Vitaminlərin rolu müxtəlifdir: onlar orqanizmdə biokimyəvi reaksiyaları sürətləndirir, hormonlar və fermentlərlə qarşılıqlı əlaqədə olur, onların effektivliyini artırır, həzm fermentlərinin formalaşmasında iştirak edir.

Enerji mübadiləsi vaxt vahidi üçün kilokalori (kkal) və ya SI sistemində joul (J) ilə ifadə edilir. 1 J = 2,39 x 10 -4 kkal; 1 kkal = 4,19 kJ.

Əsas və ümumi maddələr mübadiləsi var. Əsas maddələr mübadiləsi, həyati funksiyaları qorumaq üçün lazım olan bədənin minimum enerji sərfidir. Bazal metabolizm standart şərtlərdə müəyyən edilir:

1) səhər; 2) istirahətdə (arxa üstə uzanmış vəziyyətdə); 3) boş bir mədədə; 4) temperatur və barometrik rahatlıq şəraitində.

Fərqli sağlam subyektlərdə ölçülən normal bazal metabolizm dərəcələri fərqli olacaq. Bu dəyişkənlik yaş, cins, boy və bədən çəkisindəki mümkün fərqlərlə bağlıdır.

İşləyən maddələr mübadiləsi, güclü fəaliyyət zamanı bədənin enerji sərfidir. Xüsusilə əzələ işi zamanı bazal metabolizmadan əhəmiyyətli dərəcədə böyükdür. Enerji xərclərindəki bu artım iş artımını təşkil edir.

Maddələr mübadiləsinin tənzimlənməsində üç səviyyə var: hüceyrə səviyyəsində avtomatik tənzimləmə, sinir və humoral tənzimləmə. Maddələr mübadiləsinin avtomatik tənzimlənməsinin (özünü tənzimləməsinin) əsası əks əlaqə prinsipidir, yəni. hüceyrədə maddələrin konsentrasiyası kimyəvi prosesin istiqamətini tənzimləyir.

Sinir tənzimlənməsi ilk növbədə avtonom sinir sisteminin fəaliyyəti ilə bağlıdır.

Humoral tənzimləmə fermentlərin fəaliyyətini aktivləşdirən və ya maneə törədən hormonlar və bioloji aktiv maddələrlə əlaqələndirilir.

Metabolik proseslərin intensivliyi buraxılan istilik miqdarı ilə ölçülür - kalorimetrik olaraq. Buraxılan istilik miqdarı birbaşa müəyyən edildikdə, birbaşa kalorimetriya üsulları var, bunun üçün 19-cu əsrdə V.V. Paşutin insanlar üçün xüsusi kalorimetrik kamera yaratdı.

Metabolik proseslərin intensivliyinin dolayı ölçülməsi bədən tərəfindən udulmuş oksigen miqdarının ölçülməsinə əsaslanır. Bədənin 1 litr oksigen istehlak etdiyi zaman ayrılan istilik miqdarı oksigenin kalorili ekvivalenti adlanır.

Tənəffüs əmsalı (və ya pulmoner qaz mübadiləsi nisbəti) istifadə olunan qida növünü (zülallar, yağlar, karbohidratlar) xarakterizə edir. Bu göstərici buraxılan karbon qazının həcminin udulmuş oksigenin həcminə nisbəti ilə müəyyən edilir.

Tənəffüs əmsalı (RK) = -----------

İnsanlarda qarışıq qidaları oksidləşdirərkən DC = 0,85 – 0,9; karbohidratlar üçün DC = 1,0; zülallar üçün DC = 0,8; yağlar üçün DC = 0,7.

Metabolik proseslərin intensivliyini ölçmək üçün dolayı üsul və qapalı sistemlər ən çox yayılmışdır.

Metabolik proseslər istilik istehsalı ilə əlaqələndirilir. Orqan və toxumaların, eləcə də bütövlükdə orqanizmin temperaturu istilik əmələ gəlməsinin intensivliyindən və istilik itkisinin miqdarından asılıdır.

İnsanın bədən istiliyinin sabitliyi yalnız istilik əmələ gəlməsi ilə bütün orqanizmdən istilik ötürülməsi arasında tarazlıq olduqda saxlanıla bilər. İnsan bədəni I.P. Pavlov onu qabıq və nüvəyə böldü.

Qabıq poikilotermikdir, çünki onun temperaturu ətraf mühitin temperaturundan asılı olaraq kifayət qədər geniş diapazonda dəyişir və fərdi xüsusiyyətlərdən asılıdır. Qabıq istilik izolyasiyası və istilik ötürmə funksiyalarından məsuldur.

Əsas temperatur normal olaraq sabit səviyyədə saxlanılır.

İstilik istehsalı və ya termogenez adətən büzülmə və büzülməz bölünür.

Kontraktil termogenez əzələ daralması zamanı istilik istehsalıdır. Bunlar var: 1) termorequlyasiya əzələ tonusu - dərində yerləşən əzələlərin (əsasda) daimi tonik daralması;

2) könüllü əzələ fəaliyyəti;

3) əzələ titrəməsi, könüllü əzələ fəaliyyətindən 5 dəfə daha təsirli olur.

Qeyri-daralma termogenez aşağıdakılara görə baş verir:

1) toxumalara qan axınının artması ilə simpatik sinir sisteminin, adrenalin, tiroid hormonlarının təsiri altında toxumalarda oksidləşdirici proseslərin gücləndirilməsi, çünki oksigen axını artır;

2) enerjinin çox hissəsi (tiroid hormonları, ilan zəhərləri, bakterial toksinlər) dağıldığı zaman oksidləşmə və fosforlaşmanın ayrılması.

Qeyri-kontraktil termogenez əsas ola bilər, bazal metabolizm nəticəsində və tənzimlənir - sinir və humoral amillərin təsiri altında istilik dəyişikliyi.

İstilik ötürülməsi aşağıdakılar tərəfindən həyata keçirilir:

1) həyata keçirmək;

2) təbii və məcburi konveksiya;

3) radiasiya (infraqırmızı şüalanma);

4) buxarlanma (nəm istilik ötürülməsi), hiss olunmayan və hiss edilə bilər (ağır tərləmə).

Temperaturun dəyişməsi termoreseptorlar tərəfindən qəbul edilir:

a) qabıqlar (soyuq və termal);

b) qan damarlarında, mezenteriyada, mədə mukozasında, düz bağırsaqda yerləşə bilən nüvələr;

c) mərkəzi termoreseptorlar qan temperaturunu hiss edən interstisial beynin sinir hüceyrələridir.

Reseptorlardan somatik və avtonom sinirlər vasitəsilə məlumat termorequlyasiya mərkəzinə daxil olur. Termorequlyasiya mərkəzi hipotalamusda yerləşir.

DƏRSİN TƏLİM MƏQSƏDLƏRİ.

Tələbə bilməlidir: maddələr mübadiləsinin və enerjinin məqsədi; maddələr mübadiləsinin növləri; metabolik proseslərin ölçülməsi üsullarının təsnifatını; müxtəlif növ qidalar üçün tənəffüs əmsalı normaldır; oksigenin kalorili ekvivalenti; metabolik tənzimləmə səviyyələri; daxili temperaturun sabitliyinin bədən üçün əhəmiyyəti; istilik istehsalı və istilik ötürmə mexanizmlərini; termorequlyasiya mexanizmləri.

Tələbə bacarmalıdır: enerji xərclərinin müəyyən edilməsi prinsiplərini izah etmək; bazal metabolizm dərəcəsinin düzgün dəyərlərini hesablamaq; bazal maddələr mübadiləsi sürətinin düzgün qiymətlərini təyin etmək üçün cədvəllərdən istifadə etməyi bacarmaq; tənəffüs əmsalının qiymətini izah edin.

İLK BİLİK SƏVİYƏSİNİN TEST NƏZARƏT

1. Bədənin termorequlyasiyasının əsas komponentlərini adlandırın.

2. Əzələ sisteminin termorequlyasiyada əhəmiyyəti nədir?

3. Termorequlyasiyada ürək-damar sisteminin əhəmiyyəti nədir?

4. Termorequlyasiyada tənəffüs sisteminin əhəmiyyəti nədir?

5. Hipotermiya nədir?

6. Hipertermiya nədir?

7. Bazal metabolizm nədir?

8. Ümumi mübadilə nədir?

9. Əmək müavinəti nədir?

MÖVZUNUN ƏSAS SUALLARI

1. Bədənin enerji balansı anlayışı.

2. Əsas maddələr mübadiləsi və onu təyin edən amillər.

3. Ümumi mübadilə.

4. Metabolik proseslərin intensivliyinin təyini üsulları. Birbaşa və dolayı kalorimetriya üsullarının xüsusiyyətləri.

5. İstilik istehsalının mexanizmi, onun tənzimlənməsi.

6. İstiliyin ötürülməsi mexanizmi, onun tənzimlənməsi.

PRAKTİKİ İŞ

Müvafiq təcrübələrdən ibarət video formatında təqdim olunur.

Plastik və enerji mübadiləsi var. Tələbələr plastik mübadiləsini öyrənəcəklər tək başına, tamamlanmış biokimya kursunda onun tam xüsusiyyətlərini nəzərə alaraq.

Enerji mübadiləsi.

Günəş bütün canlılar üçün sərbəst enerji mənbəyidir. Yaşıl bitkilər (avtotroflar) fotosintez yolu ilə il ərzində təxminən 10 10 ton qida yaradır. Heterotrofların özləri işıqla "qidalana" bilməzlər. Bitkiləri və ya digər heyvanların bədən hissələrini qida olaraq istehlak edərək sərbəst enerji əldə edirlər. Həzm günəş işığının sərbəst enerjisini ehtiva edən karbohidratların, zülalların və yağların hidroliz məhsullarının hüceyrələrə daxil olmasını təmin edir.

Dərslikdəki məlumatlara uyğun olaraq V.O. Samoilov, bədənin qida maddələrinin sərbəst enerjisindən istifadəsinin əsas yolu onların bioloji oksidləşməsidir. Bu, mitoxondrinin daxili membranında baş verir, burada fosforlaşma (ADP-dən ATP əmələ gəlməsi) ilə əlaqəli bioloji oksidləşməni katalizləyən fermentlər - hüceyrə tənəffüsü cəmləşir. ATP sintezi şəraitdə orqanizm tərəfindən buraxılan bütün istilik enerjisinin yarısını təşkil edən əhəmiyyətli istilik itkiləri ilə müşayiət olunur. bazal metabolizm dərəcəsi. ATP-nin sintezi zamanı topladığı enerji orqanizm tərəfindən müxtəlif növ (formalar) faydalı işlərin yerinə yetirilməsi üçün istifadə olunur. ATP-nin hidrolizi zamanı ayrılır və onların fosforlaşması ilə hüceyrənin müxtəlif komponentlərinə ötürülür və əzələ işi heç bir halda insan həyatında ən çox enerji tələb edən iş deyil. Sərbəst enerjinin böyük xərclənməsi mürəkkəb biomolekulların sintezi. Beləliklə, bir mol zülalın sintezi 12.000-dən 200.000 kJ-a qədər sərbəst enerji tələb edir. Nəticədə, bir zülal molekulunun "yığılmasında" 1000-dən 16.000-ə qədər ATP molekulu iştirak edir (prosesin səmərəliliyi nəzərə alınmaqla, təxminən 40%). Beləliklə, molekulyar çəkisi 60 kDa olan bir zülal molekulunun əmələ gəlməsi bir yarım min ATP molekulunun hidrolitik parçalanmasını tələb edir. Bir RNT molekulunu sintez etmək üçün təxminən 6000 ATP molekulu tələb olunur. DNT-nin əmələ gəlməsi üçün daha çox enerji tələb olunur - 1 DNT molekulunun yaradılmasına 120.000.000 ATP molekulu sərf olunur. Lakin funksiyalarının müxtəlifliyinə və davamlı sürətli yenilənməsinə görə sintez edilən zülal molekullarının sayı nuklein turşularından xeyli çoxdur. Buna görə də, digər biosintetik proseslərlə müqayisədə (ATF sintezi istisna olmaqla) ən çox enerji tələb edən orqanizmdə protein sintezidir. Yetkinlərin bir gün ərzində sintez etdiyi ATP kütləsi təxminən onun bədəninin kütləsinə bərabərdir. Nəzərə almaq faydalıdır ki, məməlilərdə həyatın hər saatı ərzində hüceyrə stromal zülalı orta hesabla 1%, ferment zülalları isə 10% yenilənir. Çəkisi 70 kq olan insanda hər saatda təxminən 100 q protein yenilənir.

Beləliklə, bioloji sistemin faydalı işinin ilk forması biosintezi təmin edən kimyəvidir. Bədəndə sərbəst enerji istehlakının başqa bir vacib "maddəsi" hüceyrə membranlarında fiziki-kimyəvi gradientləri qorumaq, yəni osmotik iş. Canlı hüceyrədə ionların və üzvi maddələrin konsentrasiyası hüceyrələrarası mühitdən fərqlidir, yəni hüceyrə membranında konsentrasiya gradientləri mövcuddur. İonların və molekulların konsentrasiyasındakı fərq digər gradientlərin yaranmasına səbəb olur: osmotik, elektrik, filtrasiya və s.

Qradiyentlərin bolluğu bioloji sistemlər üçün xarakterikdir, onlar öləndə gradientlər düşür və aradan qalxır; Yalnız canlı orqanizmlər öz mühitlərinin gradientlərlə ifadə olunan qeyri-tarazlıq vəziyyətini saxlaya bilirlər. Hüceyrənin lazımi anda xarakterik işini yerinə yetirməsini təmin edən potensial resursdur: neyronlar tərəfindən sinir impulsunun yaranması, hərəkəti təmin etmək üçün əzələ liflərinin büzülməsi, udma, ifrazat, ifrazat proseslərində maddələrin hüceyrə membranları vasitəsilə daşınması. və s. Fiziki-kimyəvi gradientlər orqanizmin fəaliyyətinin əsasını təşkil edir. Onların yaradılmasına və saxlanmasına xeyli enerji sərf edir.

Bir çox həyati proseslər, məsələn, bədəndəki maddələrin daşınması üçün hərəkətverici qüvvə rolunu oynayan yalnız müəyyən bir fiziki-kimyəvi parametrin dəyərlərindəki fərq deyil, gradient olduğunu başa düşmək vacibdir. Maddələrin və enerjinin ötürülməsi proseslərinin qanunlarını ifadə edən bütün tənliklərdə arqumentlər gradientdir.

Qradiyentin olması maddələrin hüceyrə membranları arasında davamlı ötürülməsinə səbəb olur (passiv nəqliyyat). Qradiyentlərin böyüklüyünü azaltmalı olacaq (konsentrasiyaları və digər fiziki-kimyəvi parametrləri bərabərləşdirmək üçün). Bununla belə, normal fəaliyyət göstərən hüceyrədə yüksək enerjili birləşmələrin enerjisi ilə təmin edilən aktiv nəqliyyat hesabına membrandakı gradientlər sabit olaraq müəyyən səviyyədə saxlanılır. Bu prosesin səmərəliliyi təxminən 20-25% -dir. Eyni səmərəlilik makroerq enerjisini çevirmək üçün xarakterikdir elektrik işləri,Çünki bioelektrogenez ionların bioloji membran vasitəsilə daşınması, yəni osmotik proseslərlə təmin edilir.

Nəhayət, bədən düzəldir mexaniki iş, bu da ATP hidrolizini tələb edir. Əzələ daralmasının və motor fəaliyyətinin qeyri-əzələ formalarının səmərəliliyi adətən 20% -dən çox deyil.

İşlə paralel olaraq, bədən qida maddələrinin sərbəst enerjisini istiliyə çevirir. Nəhayət, orqanizmin qida ilə qəbul etdiyi bütün enerji istiliyə çevrilir və bu formada ətraf mühitə verilir. Bu istilik istehsalında bir neçə mərhələni ayırmaq adətdir. Əvvəla, istilik itkiləri ATP sintez olunduğu qida maddələrinin bioloji oksidləşməsinə xasdır. Bu vəziyyətdə buraxılan istilik enerjisi deyilir ilkin istilik. Bütün digər istilik əmələ gəlməsi (makromolekulların sintezi zamanı, maddələrin aktiv daşınması, bioelektrogenez, əzələ daralması, motor fəaliyyətinin digər formaları, həmçinin əzələlərdə, qan damarlarında, oynaqlarda və s. zülalların və digər makromolekulların, maddələrin passiv daşınması zamanı) deyilir ikinci dərəcəli, istilik.

Bədənin enerji istehlakı (enerji sərfi) bazal metabolizmə və işləyən (əlavə) maddələr mübadiləsinə bölünür.

Əsas maddələr mübadiləsi standart şəraitdə orqanizmin homeostazını təmin edən minimum enerji istehlakına uyğundur. Oyanmış bir insanda, səhər saatlarında, tam emosional və fiziki istirahət şəraitində, rahat bir temperaturda, boş bir mədədə, bədənin üfüqi vəziyyətində ölçülür.

Bazal metabolik enerji hüceyrə strukturlarının sintezinə, sabit bədən istiliyinin saxlanmasına, daxili orqanların fəaliyyətinə, skelet əzələlərinin tonusuna və tənəffüs əzələlərinin daralmasına sərf olunur.

Bazal metabolizm sürətinin intensivliyi yaşdan, cinsdən, bədən uzunluğundan və çəkidən asılıdır. 1 kq bədən çəkisi üçün ən yüksək bazal metabolizm dərəcəsi 6 aylıq uşaqlar üçün xarakterikdir, sonra tədricən azalır və yetkinlik dövründən sonra böyüklərin səviyyəsinə yaxınlaşır. 40 ildən sonra bir insanın bazal metabolizması tədricən azalmağa başlayır.

Bazal metabolizmin ümumi enerji xərclərinin yarısı qaraciyər və skelet əzələlərində baş verir. Qadınlarda bədəndə əzələ toxumasının nisbi miqdarının az olması səbəbindən bazal metabolizm kişilərə nisbətən daha aşağıdır. Kişi cinsi hormonları bazal maddələr mübadiləsini 10-15% artırır, qadın cinsi hormonları bu təsirə malik deyildir.

Yetkin bir insanın bazal metabolizm sürəti üçün təxmini standart 1 kq bədən çəkisi üçün saatda 4,2 kJ (1 kkal) olacaq, 70 kq bədən çəkisi ilə, bir insanın bazal metabolizm sürəti gündə 7100 kJ və ya 1700 kkal təşkil edir. .

İş mübadiləsi - Bu, bədənin termorequlyasiya, emosional, qidalanma və iş stressi şəraitində həyati fəaliyyətini təmin edən bazal maddələr mübadiləsinin və enerji xərclərinin məcmusudur.

Maddələr mübadiləsinin və enerjinin intensivliyində termorequlyasiya artımı soyutma şəraitində inkişaf edir və insanlarda 300% -ə çata bilər.

Duyğular zamanı bir yetkində enerji xərclərinin artması adətən bazal metabolizm səviyyəsinin 40-90% -ni təşkil edir və əsasən əzələ reaksiyalarının - fazik və toniklərin iştirakı ilə əlaqələndirilir. Emosional reaksiyalara səbəb olan radio proqramlarına qulaq asmaq uşaqlarda enerji sərfini 50% artıra bilər, qışqırmaq enerji sərfini üç dəfə artıra bilər;

Yuxu zamanı maddələr mübadiləsinin sürəti oyaqlıq zamanı ilə müqayisədə 10-15% aşağı olur ki, bu da əzələlərin boşalması, həmçinin simpatik sinir sisteminin fəaliyyətinin azalması, böyrəküstü vəzi və tiroid hormonlarının istehsalının azalması ilə əlaqədardır ki, bu da artır. katabolizm.

Yeməyin spesifik dinamik hərəkətiəsasən həzm traktından sorulduqdan sonra orqanizmdə qida maddələrinin çevrilməsi ilə bağlı enerji xərclərinin artımını təmsil edir. Qarışıq qida qəbul edərkən maddələr mübadiləsi 5-10% artır; karbohidrat və yağlı qidalar onu bir qədər artırır - təxminən 4%. Proteinlə zəngin qidalar enerji xərclərini 30% artıra bilər, təsir adətən 12-18 saat davam edir, bu, zülalların orqanizmindəki metabolik transformasiyaların mürəkkəb olması və yağlar və karbohidratlarla müqayisədə daha çox enerji xərcləməsi tələb etməsi ilə əlaqədardır. . Ola bilsin ki, karbohidratlar və yağlar həddindən artıq qəbul edildikdə bədən çəkisini artırır, zülallar isə bu təsirə malik deyil.

Yeməyin spesifik dinamik təsiri insan bədən çəkisinin özünü tənzimləmə mexanizmlərindən biridir. Beləliklə, həddindən artıq qida qəbulu ilə, xüsusilə də zülalla zəngin, enerji istehlakının artması, qida qəbulunun məhdudlaşdırılması enerji istehlakının azalması ilə müşayiət olunur; Buna görə də, bədən çəkisini düzəltmək üçün kilolu insanlar yalnız kalori qəbulunu məhdudlaşdırmaq deyil, həm də enerji xərclərini artırmaq lazımdır, məsələn, əzələ məşqləri və ya soyutma prosedurları vasitəsilə.

İşləyən maddələr mübadiləsi, əsasən skelet əzələlərinin funksiyalarına görə bazal metabolizmi üstələyir. Onların intensiv büzülməsi ilə əzələdə enerji istehlakı 100 dəfə arta bilər, belə bir reaksiyada skelet əzələlərinin 1/3-dən çoxunun iştirakı ilə bir neçə saniyə ərzində 50 dəfə arta bilər.

Enerji mübadiləsinin parametrləri hesablana və ya birbaşa ölçülə bilər.

Gəlir Enerji qida maddələrinin nümunəsini yandırmaqla (fiziki kalorimetriya) və ya qida məhsullarında zülalların, yağların və karbohidratların miqdarının hesablanması ilə müəyyən edilir.

Fiziki kalorimetriya Berthelot tərəfindən bir kalorimetrdə ("kalorimetr bombası") maddələrin yandırılması ilə həyata keçirilir. Kalorimetrin divarları arasında yerləşən suyu qızdırmaqla, maddənin yandırılması zamanı ayrılan istilik miqdarı müəyyən edilir. Hess qanununa görə kimyəvi reaksiyanın ümumi istilik effekti onun ilkin və son məhsullarından asılıdır və reaksiyanın aralıq mərhələlərindən asılı deyildir.

Buna görə də, maddənin bədəndən kənarda yandırılması və bioloji oksidləşməsi zamanı ayrılan istilik miqdarı eyni olmalıdır.

Qida qəbulunun kalori miqdarına əsasən enerji qəbulunun təyini . Bədəndə 1 q maddənin oksidləşmə istiliyi və ya karbohidratlar və yağlar üçün qida maddələrinin kalorili əmsalı onların fiziki kalori miqdarına bərabərdir. Karbohidratlar üçün bu rəqəm 4,1 kkal və ya 17,17 kJ, yağlar üçün - 9,3 kkal və ya 38,94 kJ-dir. Zülalların kimyəvi enerjisinin bir hissəsi kalorili dəyərə malik olan son metabolik məhsullar (sidik cövhəri, sidik turşusu, kreatinin) ilə birlikdə itirilir. Buna görə də, 1 q zülalın fiziki kalori miqdarı (5,60-5,92 kkal) fizioloji olandan 4,1 kkal və ya 17,17 kJ-dən çoxdur.

Cədvəllərdən istifadə edərək qəbul edilən qidada zülalların (B), yağların (F) və karbohidratların (U) tərkibini (qramla) müəyyən etdikdən sonra onların tərkibində olan kimyəvi enerji (Q) hesablanır (kilokalori ilə): Q = 4,1 x B + 9 ,3 x F + 4,1 x U. Alınan nəticə, orta hesabla 90% olmaqla, assimilyasiyaya uyğunlaşdırılaraq qiymətləndirilməlidir.

Enerji xərclərinin təyini (metabolik sürət). Fizioloji kalorimetriyanın növləri kimi qəbul edilən enerji xərclərini təyin etmək üçün birbaşa və dolayı üsullar mövcuddur.

Birbaşa kalorimetriya ilk dəfə A. Lavoisier tərəfindən hazırlanmış və 1780-ci ildə biokalorimetrlə heyvan orqanizminin yaratdığı istiliyin davamlı ölçülməsi üçün istifadə edilmişdir. Cihaz oksigenin daxil olduğu möhürlənmiş və istilik izolyasiyalı bir kamera idi; karbon qazı və su buxarı daim udulurdu. Kamerada heyvanın yaratdığı istilik borular vasitəsilə dövr edən suyu qızdırırdı. Suyun qızma dərəcəsindən və onun kütləsindən asılı olaraq, vaxt vahidində orqanizm tərəfindən buraxılan istilik miqdarı qiymətləndirilir.

Dolayı kalorimetriya. Ən sadə seçim orqanizm tərəfindən istehlak edilən oksigen miqdarının müəyyən edilməsinə əsaslanır (natamam qaz analizi). Bəzi hallarda maddələr mübadiləsinin intensivliyini qiymətləndirmək üçün sərbəst buraxılan karbon qazının həcmi və orqanizm tərəfindən istehlak edilən oksigenin həcmi müəyyən edilir (tam qaz analizi).

Tənəffüs əmsalı (RQ) bədəndə oksidləşən maddələrin təbiətinin göstəricisi olduğundan, istehlak edilən oksigenin və buraxılan karbon qazının miqdarını bilməklə enerji istehlakını hesablamaq asandır.

Tənəffüs əmsalı - ayrılan CO 2 həcminin istehlak edilən oksigenin həcminə nisbəti (DK == Vco 2 /Vo 2,). DC dəyəri oksidləşən maddələrin növündən asılıdır. Qlükozanın oksidləşməsi zamanı 1,0, yağ - 0,7, zülal - 0,81 olur. Bu fərqlər zülalların və yağların molekullarının daha az oksigen ehtiva etməsi və onların yanması üçün daha çox oksigen tələb etməsi ilə izah olunur. Eyni səbəbdən, pəhrizdə karbohidratların nisbəti artdıqda və yağlara çevrildikdə, qlükoza oksigeninin bir hissəsi yağların sintezi üçün istifadə edilmədiyi üçün DC 1,0-dan çox olur və oksigen istehlakı azalır. Normal (qarışıq) qidalanma ilə DC 0,82-yə yaxınlaşır. Oruc zamanı qlükoza mübadiləsinin azalması səbəbindən yağların və zülalların oksidləşməsi artır və tənəffüs əmsalı 0,7-ə qədər azala bilər.

Qida ilə qəbul edilən zülalların, yağların və karbohidratların kəmiyyət nisbəti təbii olaraq təkcə tənəffüs əmsalının dəyərini deyil, həm də oksigenin kalorili ekvivalentini müəyyən edir.

Oksigenin kalorili ekvivalenti - 1 litr oksigen istehlak edərkən orqanizm tərəfindən istehsal olunan enerji miqdarı.

Metabolizmin tənzimlənməsi hormonların və sinir mərkəzlərinin nəzarəti altındadır.

Maddələr mübadiləsinin və enerjinin tənzimlənməsində mərkəzi sinir sisteminin iştirakının mümkünlüyünün inandırıcı eksperimental sübutlarından biri C. Bernardın (1849) adlı təcrübəsi olmuşdur. "şəkər atışı": dördüncü mədəciyin dibi səviyyəsində bir itin medulla oblongatasına bir iynənin daxil edilməsi qan plazmasında qlükoza konsentrasiyasının artmasına səbəb oldu. 1925-ci ildə G. Hess hipotalamusun "erqotropik" və "trofotropik" zonalarının bədənin mürəkkəb motor və vegetativ reaksiyalarında iştirakını sübut etdi, onların qıcıqlanması müvafiq olaraq katabolik və ya anabolik metabolik reaksiyaların əhəmiyyətli üstünlüyünə səbəb ola bilər. Beynin eyni hissəsində daha sonra aclıq, susuzluq, eləcə də qida və içki ilə doyma mərkəzləri tapıldı.

Serebral yarımkürələrin limbik korteksi vegetativ, o cümlədən metabolik, emosional reaksiyaların dəstəklənməsinə kömək edir. Yeni korteks ən incə, fərdi tənzimləmə mexanizmlərinin - şərti reflekslərin inkişafı üçün substrat ola bilər. I.P.Pavlovun tələbələri, xüsusilə, yalnız soyutma, yemək və ya fiziki fəaliyyət siqnallarının təsiri altında enerji xərclərinin artmasını müşahidə etdilər.

Təhsil üzrə Federal Agentlik Dövlət ali peşə təhsili müəssisəsi Ulyanovsk Dövlət Texniki Universiteti “İNSAN FİZİOLOGİYASI” KURSUNDA ENERJİ MÜBADİLƏSİ FİZİOLOGİYASI ÜÇÜN METODOLOJİ TƏLİMATLAR Tərtib edən O.206UD E.F.E. BBK 23.073ya7 F50 Rəyçi Tibb Elmləri Doktoru Elmlər, professor Potaturkina-Nesterova N.I. Enerji mübadiləsinin fiziologiyası: təlimatlar / komp. F50 O. E. Falova. – Ulyanovsk: Ulyanovsk Dövlət Texniki Universiteti, 2006. – 28 s. “İnsan fiziologiyası” kursunda laboratoriya işləri üçün metodiki göstərişlər orqanizmin enerji mübadiləsinin fiziologiyasının nəzəri əsaslarını və onun təyini üsullarını müzakirə edir. Qida rasionunun tərtib edilməsi prinsiplərini mənimsəmək və müxtəlif fəaliyyət növləri zamanı bədənin enerji xərclərini qiymətləndirmək üçün lazımi materiallar təqdim olunur. 280202 “Ətraf mühitin mühafizəsi mühəndisliyi” ixtisasının tələbələri üçün nəzərdə tutulmuşdur. UDC 612 (076) BBK 23.073ya7 Tədris nəşri ENERJİ MADDEBOLİZMİNİN FİZİOLOGİYASI Metodik göstərişlər Tərtib edən Oksana Evgenievna FALOVA Redaktor O. A. Firsova 04/06/2006-cı il tarixində çap üçün imzalanmışdır. Format 60Х84/16. Ekranı çap etmək. Ofset kağızı. Şərti Soba l. 1.40. Tiraj 50 nüsxədir. Sifariş Ulyanovsk Dövlət Texniki Universiteti, 432027, Ulyanovsk, st. Şimal Venets, 32. Ulyanovsk Dövlət Texniki Universitetinin mətbəəsi, 432027, Ulyanovsk, st. Şimal Venets, 32. © Falova O. E., tərtib, 2006 © Dizayn. UlSTU, 2006 2 MÜNDƏRİCAT Maddələr mübadiləsi haqqında ümumi məlumat...................................... ................................................................ 4 Metodlar enerji mübadiləsinin öyrənilməsi.................................................. ...................................... 8 Laboratoriya işlərinin yerinə yetirilməsi......... ................................................................ ....... ........................... 10 Nəticələri qeyd etmək üçün cədvəllər............ ...................................................................... ...................................... 15 Test sualları............. ................................................ ............ ................................... 15 Biblioqrafik siyahı....... ...................................................................... ......................... 16 Əlavə A....................... ................................................................ ........................................... 17 Əlavə B... .. ................................................. ................................................................ .............. 19 Əlavə B................................. .. ................................................................ ...... ...................... 21 Əlavə D ...................... ................................................. ....... ........................... 22 3 Maddələr mübadiləsi haqqında ümumi məlumat İşin məqsədi: müəyyən etməyi öyrənin və müxtəlif funksional vəziyyətlərdə enerji istehlakını qiymətləndirin. Bütün bioloji sistemlərin ayrılmaz xüsusiyyəti orqanizmlə ətraf mühit arasında maddələr və enerji mübadiləsidir. Metabolizm orqanizmə daxil olan maddələrin mübadiləsi prosesidir ki, bunun nəticəsində bu maddələrdən daha mürəkkəb və ya əksinə daha sadə maddələr əmələ gələ bilir. Başqa sözlə desək, insan orqanizmində maddələrin və enerjinin çevrilməsinin və orqanizmlə ətraf mühitin mübadiləsinin fiziki, kimyəvi və fizioloji proseslərin məcmusudur. Bədənə qida ilə daxil olan maddələr dəyişikliklərə məruz qalır - onlar metabolizə olunur, qismən bədənin öz maddələrinə çevrilir. Bu, bədənin plastik ehtiyaclarını təmin edən assimilyasiya (və ya anabolizm), yəni yeni strukturların qurulması və hüceyrələrin yenilənməsi prosesidir. Əks proses, dissimilyasiya (və ya katabolizm) canlı orqanizmin maddənin enerjinin ayrılması ilə parçalanmasından ibarətdir ki, bu da orqanizmin enerji ehtiyacını təmin edir. Dissimilyasiya və assimilyasiya prosesləri bir-biri ilə sıx bağlıdır, yüksək nizam-intizamla səciyyələnir, zaman və məkanda təşkil olunur və inteqral sistem təşkil edir. Bədənin plastik maddələrə olan ehtiyacı, struktur zülalların, yağların və karbohidratların itkisini tarazlaşdıran qidadan onların qəbulunun minimum səviyyəsi ilə təmin edilə bilər. Bu maddələrə olan ehtiyaclar ciddi şəkildə fərdidir. Metabolizm aşağıdakı parametrlərlə xarakterizə olunur: bazal metabolizm, bazal metabolizm sürəti. Bazal metabolizm dərəcəsi (BM) nisbi tam fiziki və emosional istirahət şəraitində bədənin həyati funksiyalarını qorumaq üçün tələb olunan minimum xərc səviyyəsi kimi başa düşülür. Bazal maddələr mübadiləsinin enerji xərcləri adətən 1 saata (və ya gündə) kilokalori ilə ifadə edilir və səthinin 1 m2 üçün 1 kq bədən çəkisi üçün hesablanır. Yetkinlər üçün OO-nun orta dəyəri 1 kkal / kq / saat, kişilər üçün - 1700 kkal / gün, qadınlar üçün - 1500 kkal / gün, yəni kişilərdən 10-15% azdır. Bazal maddələr mübadiləsi sürətini təyin etməzdən əvvəl bir insan fiziki və zehni istirahət vəziyyətində olmalı və 12-18 saat ərzində heç bir qida qəbul etməməlidir. Sonra, ölçmə zamanı, subyektin mədə-bağırsaq traktı boş olacaq. Sərf olunan enerjinin miqdarına (ürəyin fəaliyyəti, qan dövranı, tənəffüs, sabit bədən istiliyinin saxlanması) bazal maddələr mübadiləsi sürəti adlanır. Bu dəyər fərdin cinsindən, yaşından, bədən çəkisindən və sağlamlıq vəziyyətindən asılıdır və bədən səthinin onun həcminə nisbəti ilə əlaqələndirilir. Alman fizioloqu M. Rubner enerji istehlakı qanununu formalaşdırdı: enerji istehlakı bədən səthinin ölçüsü ilə mütənasibdir. Maddələr mübadiləsi dedikdə zülal, karbohidrat və lipid mübadiləsini nəzərdə tuturuq. Zülal mübadiləsi Protein mübadiləsi zülalların və amin turşularının azot tərkibli birləşmələrinin orqanizmin hüceyrə və toxumaları tərəfindən mənimsənilməsi (sintezi və parçalanması) prosesidir. Zülallar davamlı mübadilə və yenilənmə vəziyyətindədir. Parçalanan zülalın miqdarı sintez edilən məbləğə bərabərdir. Zülal sintezi həzm sistemində zülalların parçalanması zamanı əmələ gələn və qana sorulan amin turşularından və aşağı molekulyar çəkili polipeptidlərdən baş verir. Qidada azot əsasən zülalların tərkibində olduğundan (100 q zülalın tərkibində 16 q azot var) orqanizmə daxil olan və məhv edilən zülalların nisbəti azot balansının dəyəri - qida ilə qəbul edilən və ayrılan azot nisbəti ilə müəyyən edilir. Azotun qəbulu onun ifrazını üstələyirsə, bədəndə müsbət azot balansı və ya zülal sintezinin parçalanma üzərində üstünlük təşkil etməsi baş verir. Mənfi azot balansı ilə zülalın parçalanması sintezdən üstündür. Zülal mübadiləsinin tənzimlənməsi diensefalonun, tiroid hormonlarının - tiroksin və hipofiz vəzinin somatotrop hormonunun fəaliyyəti ilə əlaqələndirilir. Zülalların bioloji dəyəri onlarda əvəzolunmaz amin turşularının olması, onların qeyri-vacib olanlarla nisbəti, həmçinin mədə-bağırsaq fermentləri tərəfindən həzm olunma qabiliyyəti ilə müəyyən edilir. Bioloji cəhətdən tam və natamam zülallar var. Tam zülallarda bütün vacib amin turşuları var, natamam zülallarda isə bir neçə əsas amin turşusu çatışmazlıqdır. Tam heyvan zülallarının mənbələri süd, süd məhsulları, yumurta, ət, balıq və qaraciyərdir. Bitki mənşəli zülalların bioloji dəyəri çox aşağıdır, bu zülallar əsasən çörək və dənli bitkilərdən əldə edilir. Protein istehlak nisbəti pəhrizin 55% və ya 0,75 q / kq təşkil edir. Qeyri-kafi protein qəbulu ilə zülal aclığı inkişaf edir, bu da infeksiyalara qarşı həssaslığın artması ilə özünü göstərir, bəzən ölümlə nəticələnə bilər; Karbohidrat mübadiləsi Orqanizmə daxil olan karbohidratların əsas hissəsi orqanizmin enerji ehtiyacını ödəmək üçün istifadə olunur. Enerjinin 55%-dən çoxu karbohidratlardan gəlir. Karbohidratların əsas mənbəyi 80-90% -ə qədər karbohidrat ehtiva edən bitkilərdir. Bu, əsasən nişasta, həm də lifdir. Bədənin gündə 400-500 q karbohidratlara ehtiyacı var, o cümlədən 350-400 q nişasta, 50-100 q monosaxaridlər və disaxaridlər Karbohidratların parçalanmasının son məhsulu monosaxaridlərdir: qlükoza, fruktoza, laktoza və s. Qlükoza. amin turşularının və polisaxaridlərin sintezi üçün lazım olan beyin hüceyrələrinin həyatı üçün enerji. 6 Həddindən artıq şəkər istehlakı ilə əlaqəli ən çox yayılmış xəstəliklərdən biri hipoqlikemiyadır. O, diabetes mellitusun xəbərçisidir. Bu, insulin aparatının anormal işləməsinə əsaslanır: xəstəlik asanlıqla həzm olunan məhsulun (saxaroza) qana sürətlə udulmasına cavab olaraq, mədəaltı vəzinin həddindən artıq miqdarda insulin istehsal etməsi ilə əlaqədardır və bu, hipoqlikemik vəziyyət. İnsulin aparatının daimi yüklənməsi onun işinin pozulmasına gətirib çıxarır. Xəstəlik özünü əsəbilik, baş ağrıları, yuxusuzluq, həzmsizlik, depressiya, aqressiv vəziyyət kimi göstərir. Piylərin və lipidlərin metabolizmi Normalda insanlarda yağ ümumi bədən çəkisinin 10-20%-ni, piylənmə ilə isə 50%-ə qədərini təşkil edir. Yağlar plastik rol oynayır, toxumaların qurulması üçün zəruridir və steroid hormonlarının mənbəyi kimi istifadə olunur. Yağlar enerji rolunu oynayır - onların oksidləşməsi hesabına enerjinin 33%-ə qədəri əmələ gəlir. Bundan əlavə, yağlar endogen su mənbəyidir: 100 q yağ 107 q su istehsal edir. Orqanizmdə yağ 2 növdə olur: struktur və ehtiyat. Ehtiyat piylər dərialtı toxumada, qarın boşluğunda, böyrəklərin yaxınlığında yerləşir. Həddindən artıq qidalanma və fiziki hərəkətsizlik ehtiyat yağların artmasına səbəb olur. Yeməli yağ heyvan və ya bitki mənşəli ola bilər. Heyvan yağı, stearin turşusu kimi yağ turşularını ehtiva edən trigliseridlərlə təmsil olunur. Bitki mənşəli yağların tərkibində doymamış yağ turşuları var (linoleik, oleik və s.). Pəhriz yağlarının bioloji dəyəri onların tərkibində əvəzolunmaz yağ turşularının olması və mədə-bağırsaq traktında həzm olunmaq və sorulmaq qabiliyyəti ilə müəyyən edilir. Ən qiymətli yağlar tərkibində linoleik və digər doymamış yağ turşuları olanlardır. Bütün təbii yağlar 7 asanlıqla həzm olunur. Bədənin gündə 80-100 q yağa ehtiyacı var, bunlardan 25-30 q bitki yağı, 30-35 q kərə yağı. Bədəndə yağın kifayət qədər qəbul edilməməsi ilə immunitet xüsusiyyətləri azalır, steroid hormonlarının istehsalı azalır və s. Enerji mübadiləsinin öyrənilməsi üsulları OO dəyəri birbaşa və dolayı kalorimetriya üsulları ilə müəyyən edilir, cinsiyyət nəzərə alınmaqla tənliklərdən istifadə etməklə hesablanır, yaş və çəki. Birbaşa kalorimetriya ilə, bədənin yaratdığı istilik xüsusi istilik izolyasiya edən kamerada - bir kalorimetrdə vaxt vahidi üçün nəzərə alınır (şəkil 1). düyü. 1. Atwater-Benedikt biokalorimetri (diaqram) Birbaşa kalorimetriya orqanizmdən ayrılan istilik miqdarının biokalorimetrlərdə birbaşa uçotuna əsaslanır. Biokalorimetr xarici mühitdən yaxşı izolyasiya edilmiş möhürlənmiş kameradır. Su kamerada borular vasitəsilə dövr edir. Kameradakı insan və ya heyvanın yaratdığı istilik dövran suyu qızdırır. Axan suyun miqdarına və onun temperaturunun dəyişməsinə əsasən, orqanizmin yaratdığı istilik miqdarı hesablanır. Eyni zamanda biokalorimetrə O2 verilir və artıq CO2 və su buxarı udulur. Bədənin istehsal etdiyi istilik, kameradakı borulardan axan suyun qızdırılması ilə bir termometr (1, 2) istifadə edərək ölçülür. Axan suyun miqdarı çəndə (3) ölçülür. Pəncərədən (4) yemək verilir və nəcis çıxarılır. Bir nasosdan (5) istifadə edərək, kameradan hava çıxarılır və suyu udmaq üçün sulfat turşusu (6 və 8) olan çənlərdən və CO2-ni udmaq üçün soda əhəngi (7) olan çənlərdən keçir. Oksigen kameraya silindrlərdən (10) qaz saatı (11) vasitəsilə verilir. Kamerada təzyiq rezin membran (9) olan bir qabdan istifadə edərək sabit səviyyədə saxlanılır. Bu üsul çox dəqiqdir, lakin həcminə və mürəkkəbliyinə görə yalnız xüsusi məqsədlər üçün istifadə olunur. Orqanizmdə istilik əmələ gəlməsinin oksigenin istehlak edildiyi və karbon qazının əmələ gəldiyi oksidləşdirici proseslərə əsaslandığını nəzərə alsaq, onun qaz mübadiləsi ilə orqanizmdə istilik əmələ gəlməsinin dolayı dolayı təyinindən istifadə etmək olar (şək. 2). Metod ona əsaslanır ki, 1 q qida məhsulu bədəndə yandırıldıqda, bu məhsulun havada yandırıldığı zaman eyni miqdarda oksigen udulur və eyni miqdarda karbon qazı, istilik və su ayrılır. Tənəffüs əmsalı (RR) hesablanır. Buraxılan CO2 həcminin udulmuş O2 həcminə nisbəti kimi başa düşülür. C6 H12 O6 + 6O2 = 6CO2 + 6H2 O + 675 kkal. Bununla birlikdə, əldə edilən dəyər təxmini hesab olunur, çünki bədəndə tam oksidləşmə baş vermir. 9 Şek. 2. Şeternikovun tənəffüs aparatı (diaqram) K – kamera; B - oksigen silindri; H – kameradan hava çıxaran mühərrik; Z – havanın soyudulması üçün rulon; Ш – karbon qazını udmaq üçün qələvi məhlulu ilə doldurulmuş qab; B – su buxarını kalsium xloridlə udmaq üçün silindr; T - termometrlər. Solda kameraya oksigenin avtomatik verilməsi və orada sabit təzyiqin saxlanması üçün bir cihaz var. Məqsəd: "düzgün" bazal metabolizm sürətinizi iki yolla hesablayın: Harris-Benedikt cədvəllərindən istifadə edərək, cinsi, çəki, yaş, boy bilmək; bədən səthi məlumatlarına görə. Bazal metabolizm bütün orqanların həyati funksiyalarını və bədən istiliyini qorumaq üçün lazım olan enerji sərfidir. Bazal metabolizm sürəti səhər acqarına (son yeməkdən 14-16 saat sonra) uzanmış vəziyyətdə, ətraf mühitin temperaturu 18-20°C olduqda (rahatlıq temperaturu) xüsusi cihazlardan - metabolimetrdən və ya Krogh spirometri. Bu şərtlərdə bir adam saatda 1 kq çəki üçün təxminən 1 kkal sərf edir. 10