67) Понятие и методы расчета должного основного обмена (доо) у человека
ОО=ДОО±10%
ДОО – норма, средний уровень ОО человека, определяется по специальным таблицам по полу, росту, возрасту и массе тела (таблицы Гарриса-Бенедикта).
Также ДОО определяется согласно закону поверхности тела Рубнера (энергетические затраты теплокровного организма пропорциональны площади поверхности тела). Зависимость ДОО от пола испытуемого, размеров поверхности тела и возраста определяется по номограмме Дюбуа.
Регуляция обмена веществ
Нервная: высшие нервные центры регуляции энергетического обмена и обмена веществ находятся в гипоталамусе. Они влияют на эти процессы через вегетативную нервную систему и гипоталамо-гипофизарную систему. Симпатический отдел ВНС стимулирует процессы диссимиляции, парасимпатический - ассимиляцию.
Гуморальная
А)углеводный обмен: инсулин снижает уровень глюкозы крови при ее повышении, облегчает проникновение в клетки, стимулируя гликогенез и тормозя гликогенолиз; способствует отложению глюкозы в тканях в виде гликогена. При снижении уровня глюкозы в крови глюкагон, адреналин, соматотропин и кортизол «тормозят» захват глюкозы клетками, стимулируют гликогенолиз и способствуют трансформации гликогена в глюкозу;
Б)жировой обмен: гормоны мозгового вещества надпочечников (адреналин) и поджелудочной железы (инсулин) усиливают липолиз, активируют фазу катаболизма. Хронический стресс, сопровождаемый напряжением симпатико-адреналовой системы, приводит к истощению жировых депо и уменьшению массы тела;
В)аминокислотный обмен: гормоны коркового вещества надпочечников – глюкокортикоиды и гормон щитовидной железы тироксин повышают активность трансаминаз и соответственно усиливают трансаминирование (общее превращение аминокислот). Недостаточность указанных гормонов приводит к угнетению реакций трансаминирования;
Г)белковый обмен: анаболизм белков контролируют гормоны аденогипофиза (соматотропин), инсулин, гормоны мужских половых желез (андрогены). Избыток этих гормонов выражается в усиленном росте, увеличении массы тела. Недостаток вызывает задержку роста у детей. Катаболизм белков регулируют гормоны щитовидной железы (тироксин и трийодтиронин), коркового (глюкокортикоиды) и мозгового (адреналин) вещества надпочечников. Избыток этих гормонов усиливает распад белков в тканях, что сопровождается истощением и отрицательным азотистым балансом. Недостаток сопровождается ожирением.
68) Физиологическая сущность механизмов теплопродукции (химической терморегуляции)
Сократительный термогенез обусловлен:
А) произвольной мышечными сокращениями (физической работой) – теплопродукция возрастает при слабой физ.работе на 50-80%, при тяжелой – в 4-5 раз;
Б) непроизвольными мышечными сокращениями:
- терморегуляционный тонус мышц подбородка, шеи, верхнего плечевого пояса, туловища( развивается подсознательно) и сгибателей конечностей (сворачивается «калачиком», непроизвольные сокращения). Теплообразование усиливается на 20-45%;
- мышечной дрожью (дрожательный термогенез) – непроизвольными ритмическими сокращениями поверхностно расположенных мышц, начиная с жевательных, потом охватывая нижележащие мышцы туловища и конечностей. Теплообразование усиливается в 2-3 раза.
Несократительный (недрожательный) термогенез - усиление теплопродукции вследствие активации гликолиза, гликогенолиза и липолиза во всех тканях. Связан с образованием первичной теплоты, выделяющейся при окислительном фосфорилировании в митохондриях, и вторичной теплоты, выделяющейся при использовании АТФ для обеспечения деятельности органов. Особенно эффективен в печени, почках и буром жире - своеобразной разновидности жировой ткани, находящейся в сравнительно большом объеме у животных, впадающих в спячку, и у новорожденных детей; у взрослых в ничтожно малом количестве располагается в подмышечных впадинах, затылочной области, средостении и на спине между лопатками.
Процессы теплоотдачи (физической терморегуляции):
Теплопроводность: происходит в эпидермисе. Таким способом более нагретое тело отдает тепло окружающим его предметам внешней среды. Количество теряемого при этом тепла определяется разностью температур между телом и средой и теплопроводностью среды.
Конвекция: перенос тепла перемещающейся средой (движущийся газ или жидкость) является самым существенным механизмом перераспределения тепла от внутренних органов к коже. Энергия, обеспечивающая такую конвекцию, создается за счет кровообращения, выполняющего функцию системы охлаждения для внутренних органов. Регуляция осуществляется главным образом за счет усиления или ослабления кровотока, т.е. посредством сосудистых реакций (изменения просвета сосудов). При необходимости отдать больше тепла (в жару) кровеносные сосуды кожи и слизистых оболочек расширяются , что приводит к значительному увеличению массы циркулирующей в них крови, имеющей температуру глубоких тканей, а следовательно, к возрастанию теплоотдачи. Для уменьшения теплоотдачи (на холоде) происходит сужение кожных сосудов, приводящее к ослаблению периферического кровотока.
Излучение: осуществляется путем испускания инфракрасных лучей с поверхности тела. Максимум теплоизлучения при температуре поверхности человеческого тела (33-34оС) приходится на длину волны 10 мкм. Значительная потеря тепла происходит через кисти рук, поскольку одежда затрудняет теплообмен.
Испарение: нельзя отождествлять испарение и потоотделение. Теплоотдача осуществляется только при испарении жидкости с поверхности тела. Если человек выделяет пот, но условий для его испарения нет (плотная одежда, высокая влажность и температура), то теплоотдача не происходит. С кожных покровов человека испаряется не только пот. Постоянно происходит испарение интерстициальной (межклеточной, тканевой) жидкости – неощущаемое испарение (перспирация, 0,4-0,6 л/сут, 260 ккал тепла). Человек испаряет 0,3-0,4 л/сут воды через слизистые оболочки дыхательных путей. Потоотделение происходит при физической работе и в условиях мышечного покоя при температуре кожи около 30-32 оС. Пот выделяется потовыми железами (2,5 млн), в основном сосредоточенных на ладонях, подошвах и лобке. Потоотделение может достигать 12 л/сут (7000 ккал),в среднем в сутки выделяется 0,3-1 л. Испарение – единственный способ теплоотдачи при температуре среды выше, чем температура кожи.
Механизмы регуляции теплопродукции и теплоотдачи
Нервная
Гуморальная:
А) гипоталамус осуществляет регуляцию на эффекторы терморегуляции через эндокринную систему. Продуцируется тиротропин-рилизинг гормон, который приносится в аденогипофиз и стимулирует выработку тиротропного гормона, а он в свою очередь в щитовидной железе усиливает синтез тироксина и трийодтиронина. Меньшую регуляцию, чем тиротропин-рилизинг гормон, осуществляют кортикотропин-,гонадотропин-рилизинг гормоны и рилизинг-фактор гормона роста.
Б) Адреналин влияет на теплоотдачу, суживая подкожные сосуды и тем самым ослабляя теплообмен с окружающей средой.
В) Адреналин, глюкокортикоиды и глюкагон влияют на теплопродукцию, активируя гликогенолиз и гликолиз в печени, липолиз в жировой ткани и окисление жирных кислот
Г) Гормоны щитовидной железы резко усиливают метаболизм, преимущественно катаболизм