ЛЕКЦИЯ 11. ПИЩЕВАРЕНИЕ. ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ

Пищеварение при мышечной деятельности

Пищеварениепримышечнойдеятельности

Установлено, что двигательная активность не только активизирует деятельность опорно-двигательного аппарата, но и воздействует на различные функциональные системы организма и обмен веществ. В условиях хронического эксперимента на собаках было проведено исследование слюноотделения при беге в третбане и установлено, что во время движения животного со скоростью 3 км/ч безусловная реакция слюнных желез угнетается. При движении со скоростью 5 – 6 км/ч было еще больше выражено снижение слюноотделения.

Также установлено, что изменения секреторной функции желудка находятся в прямой зависимости от интенсивности мышечной работы и ее продолжительности. Так, движения собак в третбане со скоростью 3,0—3,5 км/ч вскоре после кормления вызывали угнетение желудочной секреции в первую фазу секреторного процесса, во вторую фазу она не изменялась. При скорости 5 – 8 км/ч угнетение желез желудка проявлялось в обе фазы. Мышечная нагрузка, даваемая за 1 ч до приема корма, не только не угнетала, но в ряде случаев даже повышала желудочную секрецию при указанных скоростях бега.

Мышечная деятельность влияет и на моторную функцию желудочнокишечного тракта.

Обменвеществиэнергии

Обмен веществ – это совокупность физических, химических и физиологических процессов усвоения питательных веществ в организме с высвобождением энергии.

Обмен веществ обеспечивается двумя разнонаправленными, но взаимосвязанными процессами: анаболизмом и катаболизмом. Анаболизм – это совокупность процессов биосинтеза органических соединений, компонентов клеток, органов и тканей из поглощенных питательных веществ. Катаболизм

– это процессы расщепления сложных компонентов до простых веществ, обеспечивающих энергетические и пластические потребности организма. Обеспечение организма энергией происходит за счет анаэробного и аэробного катаболизма поступающих с пищей белков, жиров и углеводов.

 Физиология. Конспект лекций

-215-

ЛЕКЦИЯ 11. ПИЩЕВАРЕНИЕ. ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ

Обмен воды и минеральных веществ

Обменводыиминеральныхвеществ

Вода – самый необходимый из компонентов питания. В сутки человек потребляет около 2,5 л воды. В процессе метаболизма к этому добавляется еще 300 мл так называемой метаболической воды, образующейся в процессе окисления липидов и углеводов.

В жировой ткани воды очень мало (10 %), поэтому содержание воды в организме находится в обратной зависимости от количества жировой клетчатки: у худых людей на долю воды приходится до 75 % общей массы тела, у страдающих ожирением — от 45 %.

Вода — главный по массе компонент всех сред организма, растворитель и переносчик различных веществ. В сутки человек теряет с мочой 1,8 л воды, испарением через кожу (перспирация) — 0,6 л, дыханием — 0,3 л и с калом — 0,1 л. В условиях повышенного потоотделения потребление и выведение воды могут многократно возрастать. Даже при полном отсутствии питьевой воды ежедневно примерно 150 мл ее расходуется на образование мочи, что спасает организм от развития уремии (от греч. uron – моча и haima

– кровь) – накопления в крови продуктов обмена (главным образом – белкового).

Минеральные вещества, необходимые организму человека, подразделяют на макроэлементы (суточная потребность более 100 мг) и микроэлементы (суточная потребность менее 100 мг). К макроэлементам относят натрий, калий, кальций, хлор, магний, фосфор, к микроэлементам – железо, медь, йод, хром, марганец, молибден, селен, цинк, фтор.

Обменуглеводов

Суточная потребность человека в углеводах в среднем составляет около 500 г. Углеводы – основной источник энергии для организма и кроме того, они входят в состав сложных соединений, например, нуклеиновых кислот, гликопротеинов. Суточная норма потребления определяется степенью физической активности человека (тяжестью выполняемого труда). При недостаточном поступлении углеводов с пищей в качестве источника энергии их в значительной мере заменяют жирные кислоты (образующиеся при расщеплении жиров).

Для головного мозга глюкоза – практически единственный источник энергии. Однако для обеспечения этих потребностей глюкоза не обязательно

 Физиология. Конспект лекций

-216-

ЛЕКЦИЯ 11. ПИЩЕВАРЕНИЕ. ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ

Обмен углеводов

должна поступать с пищей. Она может образовываться в печени при распаде запасов гликогена либо путем глюконеогенеза – превращения в глюкозу молочной кислоты, некоторых аминокислот и глицерола – трехатомного спирта, образующегося при расщеплении жиров.

О состоянии углеводного обмена судят по толерантности к углеводам, которую определяют в тесте с помощью глюкозной нагрузки, по результатам которого строят нак называемую глюкозную кривую (рис. 68).

У здорового человека после приема 50 г глюкозы натощак в течение 1 часа уровень глюкозы в крови достигает максимума – 8 – 8,5 мМ/л. К концу 2-го часа уровень нормализуется. Скорость снижения уровня глюкозы во многом зависит от функции панкератических островков. При сахарном диабете, базедовой болезни и некоторых других заболеваниях параметры сахарной кривой изменяются. В этих случаях максимум подъема кривой бывает выше 8,5 мМ/литр, а ее нормализация не завершается к концу 3-4-го часа.

Повышенная толерантность к глюкозе наблюдается при гиперфункции панкреатических островков, микседеме. Сахарная кривая в этих случаях характеризуется незначительным максимальным подъемом и резко выраженной гипогликемией ко 2-му часу наблюдения.

	18
л	16
мМ/	14
Концентрация,	12
	10
	8
	6
	4
	0	1	2	3	4
			Время, ч

Рис. 68. Сахарная кривая: ♦-норма, ■ – пониженная толерантность к глюкозе, ▲- сахарный диабет

Толерантность к углеводам определяет то максимальное количество глюкозы, которое организм может усвоить без появления гликозурии. У человека это составляет в 160-180 г глюкозы натощак. В общем, гликозурия

 Физиология. Конспект лекций

-217-

ЛЕКЦИЯ 11. ПИЩЕВАРЕНИЕ. ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ

Обмен углеводов

появляется тогда, когда уровень глюкозы в крови превышает почечный порог

– 8 мМ/л.

Необходимо отметить, что уровень глюкозы в крови может увеличиваться после приема пищи – это так называемая алиментарная гипергликемия.

Обменлипидов

Суточная потребность человека в нейтральных жирах составляет 70 – 80г. Кроме обеспечения части энергетических потребностей организма, пищевые липиды служат материалом для синтеза фосфолипидов клеточных мембран. В отличие от белков, жиры предпочтительно получать из растительного сырья, так как они содержат незаменимые полиненасыщенные жирные кислоты линолевую, линоленовую, которые не синтезируются в организме человека.

Источники насыщенных жирных кислот — мясо, молоко и маргарин. Холестерин, необходимый для синтеза жёлчных кислот и стероидных гормонов, но одновременно играющий важную роль в развитии атеросклероза, содержится в продуктах животного происхождения и особенно в яичном желтке. С пищевыми липидами организм получает растворенные в них витамины

A, D, Е и К.

Обменбелков

В сутки в организме человека расщепляется около 400 г белка. Две трети образовавшихся при этом аминокислот идут на ресинтез белка и одна треть расходуется на образование энергии. Отсюда следует, что человек должен получать в сутки 100 – 120 г белка.

Возможность синтеза собственных белков в человеческом организме ограничивается составом белков пищи. Синтезу может препятствовать недостаток в пище одной-единственной аминокислоты. Из 20 аминокислот 9 считаются незаменимыми, т. е. они не могут быть синтезированы в организме человека и обязательно должны поступать с пищей. Причем белки животного происхождения богаче незаменимыми аминокислотами, чем растительные белки. Тем не менее, правильно организованное вегетарианское питание (например, включающее пшеницу и бобы) способно обеспечить потребности человеческого организма в незаменимых аминокислотах.

 Физиология. Конспект лекций

-218-

ЛЕКЦИЯ 11. ПИЩЕВАРЕНИЕ. ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ

Обмен белков

В организме ежедневно образуется столько же белка, сколько и разрушается. В этом можно убедиться, сравнивая количества азота, поступающего с пищей и выводимого с экскрементами, слюной, слущенным кожным эпителием, волосами и др. Равенство этих количеств называется азотистым балансом. Во время роста, беременности или при заживлении ран азотистый баланс становится положительным – часть полученного азота остается в организме. При недостаточном поступлении белков с пищей наблюдается отрицательный азотистый баланс. Длительное недоедание (недостаток углеводов и жиров в пище) приводит к тому, что в качестве источника энергии все более используются аминокислоты, что также приводит к появлению отрицательного азотистого баланса.

Потребностьввитаминах

Витамины выполняют роль коферментов многочисленных биохимических реакций. Различают жирорастворимые (A, D, Е, К) и водорастворимые (С, Р, группа В) витамины.

Жирорастворимые витамины, поступающие в организм с пищей, накапливаются в значительных количествах в печени (A, D и К) или в жировой ткани (Е).

Функции жирорастворимых витаминов и суточная потребность человека в них:

А (ретинол, 1 – 2 мг) — компонент зрительных пигментов (родопсина и др.), необходим для роста эпителиальной и нервной тканей;

D(антирахитический, кальциферолы, 12 – 25 мкг – для детей) — регулятор обмена кальция и фосфора в костях;

Е(токоферолы и токотриенолы) – сильный антиоксидант, участвует в репродуктивной функции;

К (антигеморрагический, филлохинон и менахинон, 20 – 30 мг) – активатор нескольких факторов свертывания крови.

F(незаменимые жирные кислоты) – не синтезируются в организме и поступают в него с пищей.

Водорастворимые витамины содержатся преимущественно в растительной пище, в значительных количествах накапливаться в организме человека не могут.

Функции водорастворимых витаминов и суточная потребность в них: B1 (тиамин, 1 – 2 мг) – окислительное декарбоксилирование α – кето-

 Физиология. Конспект лекций

-219-

ЛЕКЦИЯ 11. ПИЩЕВАРЕНИЕ. ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ

Потребность в витаминах

кислот например, пировиноградной кислоты; В2 (рибофлавин, 2 – 3 мг) – перенос электронов (тканевое дыхание);

В3 (пантотеновая кислота, 10 мг) – окисление пировиноградной кислоты, синтез жирных кислот, стероидных гормонов, гема, ацетилхолина и др.; B6 (пиридоксин, пиридоксаль, 2 мг) – трансаминирование и декарбок-

силирование аминокислот, в том числе с образованием биогенных аминов; B9 (фолиевая кислота, фолацин, Вс, 200 мкг) – биосинтез пуриновых и

пиримидиновых оснований;

B12 (кобаламин, 2—5 мкг) – взаимопревращения некоторых аминокислот, синтез метионина;

РР (никотиновая кислота, ниацин, никотинамид, 15—25 мг) – участие (в виде НАД и НАДФ) в окислительно-восстановительных реакциях;

С (аскорбиновая кислота, 50—100 мг) – антиоксидант, участвует в реакциях синтеза коллагена – белка соединительной ткани);

Н (биотин, 150 – 200 мкг) — участие в синтезе белков, жирных и нуклеиновых кислот.

Недостаточное поступление витаминов с пищей приводит к развитию гиповитаминозов.

Кроме собственно витаминов выделяют группу веществ, называемых витаминоподобными веществами, к которым относятся, например, парааминобензойная кислота (витамин Вх), пангамовая (витамин B15) и липоевая кислоты, инозит (витамин B8), убихинон (кофермент Q), S-метилметионин (витамин U) и др.

Потребностьорганизмавпищевыхволокнах

Кроме всех перечисленных компонентов пищи, организм человека нуждается в некотором количестве грубоволокнистых веществ, переваривание которых в пищеварительном тракте затруднено или невозможно. Это компоненты стенки растительных клеток, в частности целлюлоза (клетчатка), которая стимулирует перистальтику кишечника, способствуя, тем самым, нормальному осуществлению его функций. Кроме того, волокна клетчатки задерживают в кишечнике воду, поддерживая мягкую консистенцию экскрементов. Злоупотребление высококалорийной пищей, не содержащей балластных веществ, приводит к задержке экскрементов в кишке и их уплотнению, что в свою очередь может приводить к задержке дефекации.

 Физиология. Конспект лекций

-220-