Обмен веществ и энергии

1

ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ

2

Содержание

Единицы измерения энергетического обмена. Параметры обмена веществ. Методы измерения

Этапы обмена веществ. Виды обмена веществ. Уровни взаимодействия углеводного, липидного и белкового обменов. Основы рационального питания

Регуляция обмена веществ

Регуляция обмена белков

Регуляция обмена липидов

Регуляция обмена углеводов

Регуляция водно-солевого баланса

Особенности обмена веществ и энергии у детей

Цель: рассмотреть процессы обмена веществ и энергии в организме

Задачи:1. Охарактеризовать единицы измерения и методы оценки обмена

веществ и энергии.

2. Рассмотреть:

- процессы анаболизма и катаболизма белков, жиров, углеводов;

- процессы обмена воды и минеральных веществ;

- механизмы регуляции обмена веществ и энергии в организме.

3. Разобрать основы рационального питания.

4. Рассмотреть особенности обмен вещест и энергии детского организма.

4


Калория:Калория:

– количество теплоты, которое

затрачивается на нагревание 1 мл воды

на 1°C при атмосферном давлении

101,325 кПа (1 атмосфера);

– единица количества работы и энергии.

5

Единицы измерения энергетического обмена. Параметры Единицы измерения энергетического обмена. Параметры обмена веществ. Методы измеренияобмена веществ. Методы измерения


Джоуль:Джоуль:

– это работа, которая совершается при

перемещении точки приложения силы, равной

одному ньютону, на расстояние одного метра в

направлении действия силы.

1 ньютон (Н) равен силе, которая

сообщает телу массой 1 кг ускорение

1 м/с2 в направлении действия силы:

1 Н = 1 кг м/с2).

Соответственно:

1 Дж = кгм²/с² = Нм = Втс.

1 кДж ~ 0,24 ккал.

1 ккал ~ 4,19 кДж

8

Единицы измерения энергетического обмена. Единицы измерения энергетического обмена. Параметры обмена веществ. Методы измеренияПараметры обмена веществ. Методы измерения


Метод прямой калориметрииМетод прямой калориметрии

Формула расчета количества Формула расчета количества выделившегося тепла:выделившегося тепла:

Q = c m (t2 – t1),

где: с – теплоемкость воды, равная 1; m – количество воды в камере; t2 и t1 – конечная и начальная температура

воды.

9


Параметры, используемые в методе Параметры, используемые в методе непрямой калориметрии:непрямой калориметрии:

− количество поглощенного кислорода;

− ДК – дыхательный коэффициент

(отношение объема выделенного

углекислого газа к объему потребленного

кислорода);

10


Параметры, используемые в методе непрямой Параметры, используемые в методе непрямой калориметрии:калориметрии:

− КЭО2 – калорический эквивалент кислорода,

определяется как количество энергии, которое

образуется в организме при потреблении 1л

кислорода.

− КЭО2 при окислении белков составляет ~ 4,5

ккал (18,7 к Дж),

при окислении жиров – ~ 4,7 ккал (19,8 к Дж),

при окислении углеводов – ~ 5 ккал (21 к Дж).

11

Этапы обмена веществ. Виды обмена веществ. Уровни Этапы обмена веществ. Виды обмена веществ. Уровни взаимодействия углеводного, липидного и белкового обменов. взаимодействия углеводного, липидного и белкового обменов.

Основы рационального питанияОсновы рационального питания


Обмен веществ и энергии (метаболизм):Обмен веществ и энергии (метаболизм): – совокупность всех химических реакций,

протекающих в организме;

– совокупность всех процессов превращения веществ и энергии в организме, а также обмен веществами и энергией между организмом и окружающей средой.

Основной обмен Рабочая прибавка Поправочный коэффициент

- процессы мембранного транспорта,

- функционирование нервной системы,

- работа внутренних органов,

- поддержание температурного баланса.

Умственная деятельность Физическая деятельность

- процессы переваривания пищи (секреция, моторика, всасывание);-динамическая составляющая пищи:белки - 25−30%,углеводы, жиры - 10%.

ОО + РП + ПК

18

Группы населения, разделенные по коэффициенту физической активности и суточному расходу энергии

Группа Особенности профессии

Коэффициент физической

активности

Суточный расход

энергии кДж (ккал)

Первая Умственный труд 1,4 9799 – 10265(2100 – 2450)

Вторая Легкий физический труд

1,6 10475 – 11732(2500 – 2800)

Третья Физический труд средней тяжести

1,9 12360 – 13827(2950 – 3300)

Четвертая

Тяжелый физический труд

2,2 14246 – 16131(3400 – 3850)

Пятая Особо тяжелый физический труд

2,5 16131 – 17598(3850 – 4200)

общее количество суточных энергозатрат______________________________________________________________________

величина основного обмена

20




Обмен веществ и энергии (метаболизм)Обмен веществ и энергии (метаболизм)

21




Катаболизм (диссимиляция)Катаболизм (диссимиляция)

22




Анаболизм (ассимиляция)Анаболизм (ассимиляция)

23



Процессы анаболизма и катаболизмаПроцессы анаболизма и катаболизма

24

Анаболизм

1)процессы обновления клеток и тканей,

2)процессы роста и развития,

3)осуществление транспорта веществ через

мембрану и др.

25


Общая схема катаболизма и анаболизма Общая схема катаболизма и анаболизма белков, жиров, углеводовбелков, жиров, углеводов

АТФ НАДФН

27

Ценность продуктов питанияЦенность продуктов питания

29

Функции белковФункции белков

1) строительная;

2) ферментативная;

3) транспортная;

4) сократительная;

5) защитная;

6) рецепторная и др.

Поступивший белок = Разрушенный белок Разрушенный белок - количество выделяемого

азота. 100г Б – 16г N2 23г Б – 3,7г N2 (сутки)

Положительный азотистый баланс (в период роста, беременности, во время интенсивных физических нагрузок)

Отрицательный азотистый баланс (при белковом голодании, при питании неполноценными белками)

34

Расщепление жиров в процессе пищеварения

1. Триглицериды (глицерин + свободные жирные кислоты)

2. Клетки кишечного эпителия3. Хиломикроны (лимфа → кровь)4. Печень (липиды)5. Липопротеины6. Ткани организма7. Эндоцитоз8. Лизосомы

1) энергетическая;

2) структурная;

3) защитная;

4) запасающая (в подкожной жировой

клетчатке, в брюшной полости, в мышцах);

5) липиды являются источниками эндогенной

воды.

Количество запасающегося жира:

- количество пищи,

- характер питания,

- конституция.

Углеводы → Жиры.

39

Схема превращений углеводов в Схема превращений углеводов в пищеварительной системепищеварительной системе

1) структурная,

2) энергетическая.

41

Схема катаболизма глюкозы Схема катаболизма глюкозы

42

Метаболизм глюкозы Метаболизм глюкозы

Норма - около 5,5 ммоль/л. Гипергликемия. Глюкозурия.

44

Обмен белков, жиров, углеводов Обмен белков, жиров, углеводов

~ 73 – 76% (1/2 – 1/3) массы тела.

1)входит в состав протоплазмы клеток, плазмы крови, межклеточной жидкости, 2)участвует в процессах транспорта веществ и тепла, в поддержании осмотического давления,3) в водной среде протекают процессы обмена веществ, 4)является растворителем различных веществ и т.д.

Потребление – около 2,5 л воды (1,2 л - при питье, около 1 л - с пищей и 0,3 л воды является эндогенной).

Выделение - около 2,8 л воды. Недостаточное поступление (повышенное

выделение) → дегидратация → сгущение крови → нарушение процессов кровообращения.

натрий калий хлор кальций фосфор магний

железо йод медь марганец, фтор, хром, молибден, цинк,

селен.

50

Суточная потребность в витаминах

ВитаминыСуточная

потребностьВ1 (тиамин) 1 – 2 мг

В2 (рибофлавин) 2 – 4 мг

В3 (пантотеновая кислота) 10 мг

В6 (пиридоксин) 2 мг

Вс (фолиевая кислота) 200 мкг

В12 (кобаламин) 2 – 5 мкг

РР (никотиновая кислота) 15 – 25 мг

С (аскорбиновая кислота) 100 – 120 мг

Н (биотин) 150 – 200 мкг

А (ретинол) 1 – 2 мг

Д (антирахитический) 12 – 25 мкг

К (антигеморрагический) 20 – 30 мг

Гиповитаминоз Авитаминоз Гипервитаминоз

Пища = Энергозатраты + Пластичекие процессы

Пища = Качество + Количество Б : Ж : У = 1 : 1,2 : 4,6.

У - 400 – 500 г, Ж и Б – 80–100 г.

Незаменимые аминокислоты (валин, лейцин, изолейцин, триптофан, фенилаланин, метионин, треонин, аргинин, гистидин, лизин).

Полноценные и неполноценные белки. 1 г / кг /сут. 55–60% - белки животного

происхождения.

Незаменимые (ненасыщенные) жирные кислоты:

линолевая, линоленовая, арахидоновая. Арахидоновая к-та → тканевые или

местные гормоны – эйкозаноиды (простагландины, простациклины, лейкотриены, тромбоксаны).

Не менее 30% общего жира – растительные жиры.

Витамины, макро- и микроэлементы.

гипоталамус, лимбическая система, кора больших полушарий, содержание в крови промежуточных

продуктов обмена (в частности, глюкозы и жирных кислот),

гормоны.

Гормон гипофиза соматотропин (гормон роста).

Гормоны щитовидной железы – тироксин и трийодтиронин.

Гормон поджелудочной железы инсулин. Гормоны яичников эстрогены (матка). Мужские половые гормоны андрогены

(различные ткани, мышцы). Гормоны коркового слоя надпочечников –

глюкокортикоиды (печень).

Гормоны коркового слоя надпочечников – глюкокортикоиды (большинство тканей)

Аминокислоты → глюконеогенез.

Гипоталамус. Концентрация жирных кислот в крови. Концентрация глюкозы в крови (липолиз или

липогенез). ВНС.

Гормон гипофиза соматотропин Гормоны мозгового слоя надпочечников –

адреналин и норадреналин Гормон щитовидной железы тироксин

Гормоны коркового слоя надпочечников – глюкокортикоиды (торможение липолиза)

Гормон поджелудочной железы – инсулин

Рецепторы к глюкозе:

кровеносные сосуды, печень, поджелудочная железа, гипоталамус.

Стимуляция продолговатого мозга, гипоталамуса, коры больших полушарий → гипергликемия.

Инсулин Контринсулярные гормоны:

глюкагон, адреналин, тироксин и трийодтиронин, соматотропин.

GLUT

Вазопрессин (АДГ):

осмо-, волюмо-, барорецепторы.

Альдостерон

Натрийуретический гормон сердца

Паратгормон, кальцитонин

1. Анаболизм преобладает над катаболизмом.

2. Положительный азотистый баланс.

3. Наличие бурого жира у новорожденного (теплопродукция).

4. Повышенное содержание глюкагона в крови.

Documents

Обмен веществ и энергии