Роль в организме
При голодании в организме человека активно используются запасы питательных веществ (гликоген, жирные кислоты). Они расщепляются до аминокислот, кетокислот и других неуглеводных соединений. Большая часть этих соединений не выводится из организма, а подвергаются реутилизации. Вещества транспортируются кровью в печень из других тканей, и используются в глюконеогенезе для синтеза глюкозы — основного источника энергии в организме. Таким образом при истощении запасов организма, глюконеогенез является основным поставщиком энергетических субстратов.
Цикл Кори — совокупность биохимических ферментативных процессов транспорта лактата из мышц в печень, и дальнейшего синтеза глюкозы из лактата, катализируемое ферментами глюконеогенеза.
Биологический смысл
При интенсивной мышечной работе, а также в условиях отсутствия или недостаточного числа митохондрий (например, в эритроцитах или мышцах) глюкоза вступает на путь анаэробного гликолиза с образованием лактата. Лактат не может далее окисляться, он накапливается (при его накоплении в мышцах раздражаются чувствительные нервные окончания, что вызывает характерную ломоту в мышцах). С током крови лактат поступает в печень. Печень является основным местом скопления ферментов глюконеогенеза (синтез глюкозы из неуглеводных соеднений), и лактат идет на синтез глюкозы.
Реакция превращения лактата в пируват катализируется лактатдегидрогеназой, далее пируват подвергается окислительному декарбоксилированию или может подвергаться брожению.
Соединения, которые являются продуктами частичного метаболизма глюкозы в ряде тканей переносятся в печень и почки, где из них ресинтезируется глюкоза . Так, лактат , образующийся в скелетных мышцах и эритроцитах из глюкозы, транспортируется в печень,и почки, где из него вновь образуется глюкоза, которая затем поступает в кровь и ткани. Этот процесс называется циклом Кори или циклом молочной кислоты ( Рис. 22.6(БХ) Цикл молочной кислоты (цикл Кори) и глюкозо-аланиновый цикл ).
Вопрос 39
Водный баланс складывается из трёх процессов: • поступления воды в организм с пищей и питьём, • образования воды при обмене веществ (так называемая эндогенная вода). • выделения воды из организма.
Изменения или нарушения водного обмена обозначаются как положительный (накопление в организме избытка воды) или отрицательный (дефицит в организме воды) баланс.
Суточный баланс воды в организме взрослого человека
Регуляция обмена воды
Система регуляции обмена воды имеет сложную структуру. Адаптивная цель этой системы — поддержание оптимального объёма жидкости в организме. При воздействии патогенных факторов и/или отклонении содержания жидкости и солей в организме эта система устраняет сдвиги или способствует уменьшению их степени. Функция системы регуляции водного обмена тесно связана с системами контроля солевого обмена и осмотического давления.
Система регуляции обмена воды в организме включает центральное, афферентное и эфферентное звенья. • Центральное звено системы контроля обмена воды — центр жажды (водорегулирующий). Его нейроны находятся в основном в переднем отделе гипоталамуса. Этот центр связан с областями коры большого мозга, участвующими в формировании чувства жажды или водного комфорта. • Афферентное звено системы включает чувствительные нервные окончания и нервные волокна от различных органов и тканей организма (слизистой оболочки полости рта, сосудистого русла, желудка и кишечника, тканей), дистантные рецепторы (главным образом зрительные и слуховые).
Система регуляции водного обмена организма. ВНС — вегетативная нервная система; ПНФ — предсердныи натрийуретический фактор (атриопептин); рецепторы — чувствительные нервные окончания.
Афферентная импульсация от рецепторов различного типа (хемо-, осмо-. баро-, терморецепторов, возможно, и некоторых других) поступает к нейронам гипоталамуса. Наиболее важное значение при этом имеют: - увеличение осмоляльности плазмы крови более 280±3 мосм/кг Н20 (нормальный диапазон 270-290 мосм/кг); - гипогидратация клеток; - увеличение уровня ангиотензина II.
Регуляторные стимулы от нейронов центра жажды (нервные и гуморальные) адресуются эффекторным структурам.
• Эфферентное звено системы регуляции водного обмена включает почки, потовые железы, кишечник, лёгкие. Эти органы в большей (почки) или в меньшей (например, лёгкие) мере обеспечивают устранение отклонений содержания воды, а также солей в организме. Важными регуляторами главного механизма изменения объёма воды в организме — экскреторной функции почек — являются антидиуретический гормон (АДГ), система «ренин—ангиотензин—альдостерон», предсердныи натрийуретический фактор (атриопептин), катехоламины, Пг, минералокортикоиды.
При воздействии патогенных факторов и/или отклонении содержания жидкости в организме система регуляции водного обмена, как правило, устраняет эти отклонения или обеспечивает уменьшение их степени. Если же эффективность этой системы недостаточна, развиваются различные варианты нарушений водного обмена.
За 40-60 мин до старта следует выпить 400-600 мл хорошего изотонического углеводно-минерального напитка. Мы уже писали о том, что такие напитки обеспечивают равномерное постепенное поступление жидкости в организм, а также способствуют созданию резерва гликогена, минеральных веществ и витаминов.
* * *
Для обеспечения здоровья и получения хороших спортивных результатов необходимо достаточное и правильное потребление жидкости. Еще в середине 1970-х гг., когда я начинал заниматься альпинизмом, инструкторы учили нас бороться с жаждой и для того, чтобы ее ослабить, советовали сосать абрикосовую или сливовую косточку. Считалось, что много пить вредно, так как при этом перегружается сердце, переполняется желудок и выводятся нужные организму cоли.
Сейчас в результате проведения многочисленных исследований доказано, что эта точка зрения была ошибочной и основной враг спортсмена — обезвоживание организма (дегидратация). Пить нужно без ограничений. В некоторых изданиях даже пишут, что, чем больше, тем лучше, и рекомендуют фантастические цифры - 1 л минеральной воды каждые четверть часа тренировки, что, конечно, невыполнимо ни физиологически, ни технически. Много различных мнений существует о времени приема и оптимальном составе жидкости. Давайте попытаемся разобраться.
Когда мы потребляем столько же воды, сколько теряем, наш организм поддерживает водный баланс. В среднем человеку необходимо примерно 2-2,5 л воды в день для восполнения потерь. Естественно, при больших физических нагрузках затраты могут возрастать, достигая 3-4 л и даже более. Потери воды при умеренной физической нагрузке в течение 1 ч у спортсменов с массой тела 70 кг достигают 1,5-2 л при температуре 20-25 градусов, у футболистов за матч — 3 л. Во время марафонского бега при жаркой погоде спортсмены теряют до 8% веса в основном с потом. Потеря 1% воды вызывает чувство жажды, потеря 2% — снижение выносливости. Специальные исследования, проведенные с участием бегунов на средние дистанции, показали, что такие потери приводят к снижению результативности почти на 4%, таким образом, могут быть упущены драгоценные секунды. Если потери воды достигают 3%, уменьшается сила, 5%-е потери могут вызвать мышечную слабость, апатию, тошноту.
С потом, который выделяется при физических нагрузках, организм теряет в основном натрий и небольшие количества калия и магния. Естественно, при обильном потоотделении может возникнуть временный недостаток этих важных минеральных веществ. Как же этого избежать? Рекомендуется пить перед тренировкой или соревнованиями, возмещать потери жидкости в ходе спортивных мероприятий до ощущения нормального самочувствия, полностью восстанавливать водный баланс организма после тренировок с помощью минеральных вод, углеводных и углеводно-минеральных напитков. Поступление жидкости не должно превышать 1 л в час, и желательно, чтобы ее температура была в пределах 12-15 градусов. Это связано с положительным влиянием охлаждения полости рта на процессы терморегуляции. Пить следует небольшими порциями через 10-15 мин.