Общая Физиология 1 Аналитический и системный подход к изучению функций организма При аналитическом подходе

• Название: Общая Физиология 1 Аналитический и системный подход к изучению функций организма При аналитическом подходе
• Дата: 20.12.2021
• Размер: 1.8 Mb.
• Имя файла: otvety_teoria.doc
• Тип: Документы; #311423
• страница: 20 из 32

21."физиологические основы рационального питания"
Основные принципы рационального сбалансированного питания:
энергетическая ценность суточного рациона должна соответствовать энергозатратам организма;

оптимальное соотношение между белками, жирами и углеводами;

наличие в пище витаминов, макро- и микроэлементов;

наличие в пище незаменимых и защитных компонентов;

соблюдение режима питания;

разнообразие суточного рациона питания;

диетогенетическая индивидуальность (тестирование);

хорошая усвояемость пищи, зависящая от ее состава и способа приготовления;

высокие органолептические свойства пищи;

санитарно-эпидимическая безвредность пищи.

Разнообразие суточного рациона питания предполагает использование в широком диапазоне различных по набору продуктов животного и растительного происхождения, обеспечивающих организм всеми необходимыми компонентами для его нормальной жизнедеятельности.
ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ И ТЕРМОРЕГУЛЯЦИИ

1. 
   Физиологическая сущность обмена веществ; процессы ассимиляции и диссимиляции.
   

Пластическая и энергетическая роль питательных веществ.

Обмен веществ и энергии, или метаболизм,— совокупность химических и физических превращений веществ и энергии, происходящих в живом организме и обеспечивающих его жизнедеятельность. Обмен веществ и энергии составляет единое целое и подчиняется закону сохранения материи и энергии.

Обмен веществ складывается из процессов ассимиляции и диссимиляции. Ассимиляция (анаболизм) — процесс усвоения организмом веществ, при котором расходуется энергия. Диссимиляция (катаболизм) — процесс распада сложных органических соединений, протекающий с высвобождением энергии.

Единственным источником энергии для организма человека является окисление органических веществ, поступающих с пищей. При расщеплении пищевых продуктов до конечных элементов — углекислого газа и воды,— выделяется энергия, часть которой переходит в механическую работу, выполняемую мышцами, другая часть используется для синтеза более сложных соединений или накапливается в специальных макроэргических соединениях.

Постоянный обмен веществ и энергии между организмом и окружающей средой является необходимым условием его существования и отражает их

единство. Сущность этого обмена заключается в том, что поступающие в организм питательные вещества, после пищеварительных превращений, используются как пластический материал. Энергия, образующаяся при этом восполняет энергозатраты организма. Синтез сложных специфичных для организма веществ из простых соединений, всасывающихся в кровь, называется ассимиляцией или анаболизмом. Распад веществ организма до конечных продуктов, сопровождающийся выделением энергии называется диссимиляцией или катаболизмом. Эти процессы неразрывно связаны. Ассимиляция обеспечивает аккумуляцию энергии, а энергия выделяющаяся при диссимиляции необходима для синтеза веществ. Анаболизм и катаболизм объединены в единый процесс с помощью АТФ и НАДФ. Посредством их энергия, образующаяся в результате диссимиляции, передается для процессов ассимиляции.

2. 
   Физиологическое значение минеральных веществ, микроэлементов и витаминов.
   

Саморегуляторный характер обеспечения водного и минерального обмена.

Витамины — низкомолекулярные органические соединения различного строения, необходимые для поддержания жизненных функций организма, обладают высокой биологической активностью. Они не синтезируются в организме или синтезируются в недостаточном количестве и пополняются только за счет продуктов питания, в отличие от других незаменимых факторов питания (незаменимых аминокислот и полиненасыщенных жирных кислот), витамины не являются пластическим материалом или источником энергии. Они участвуют в обмене веществ преимущественно как участники механизмов биокатализа и ряда других биохимических и физиологических процессов. Витамины требуются организму в очень небольших количествах - от нескольких микрограммов до нескольких миллиграммов в день.

Минеральные вещества, как и витамины, относятся к незаменимым (эссенциальным), жизненно необходимым компонентам пищи.

Они выполняют в организме важные физиологические функции:

• 
  участвуют в структуре большинства ферментных систем,
  
• 
  в пластических процессах и построении тканей организма, особенно костной ткани, где фосфор и кальций является основными структурными компонентами;
  
• 
  в поддержании кислотно-щелочного равновесия в организме;
  
• 
  в поддержании нормального солевого состава крови и построении структуры форменных ее элементов;
  
• 
  в нормализации водно-солевого обмена.
  

Минеральные вещества принято разделять на макро- и микроэлементы — в зависимости от их содержания в организме и пище:

• 
  потребность человека в микроэлементах (медь, йод, селен, хром и др.) чрезвычайно мала и находится в пределах от нескольких десятков микрограммов до 1-2 мг в сутки;
  
• 
  потребность в макроэлементах (натрий, калий, магний, фосфор и др.) более значительна: от сотен миллиграммов до нескольких граммов;
  
• 
  промежуточное положение занимает железо и цинк, суточная потребность в которых составляет 10-20 мг.
  

Учитывая важность поддержания в организме кислотно-щелочного равновесия и безусловное влияние на него кислотных и щелочных веществ пищи, целесообразно разделить минеральные элементы пищевых продуктов на вещества щелочного и кислотного действия.

Кроме того, как самостоятельная группа биомикроэлементов выделены минеральные элементы, встречающиеся в пищевых продуктах в небольших количествах, но проявляющие в организме высокую биологическую активность.

Минеральные вещества участвуют в регулировании водно-солевого обмена, поддерживают внутреннее давление в клетках и межклеточной жидкости, что необходимо для перемещения между ними полезных веществ и продуктов обмена. Функционирование нервной системы, сердечно-сосудистой, а также пищеварительной и других систем не может происходить без минеральных веществ. Минералы также влияют на защитные силы организма, его иммунную систему. Процессы образования и свертывания крови, например, не происходят без участия железа, кальция, меди, марганца и других. Минеральные вещества, в частности, микроэлементы, активизируют действие ферментов, являются составной частью гормонов, витаминов и поэтому участвуют во всех типах обмена.

3. 
   Основной обмен: способы оценки; факторы, влияющие на основной обмен; клиническое значение.
   

Основной обмен — минимальное количество энергии, необходимое для обеспечения нормальной жизнедеятельности в условиях относительного физического и психического покоя. Эта энергия расходуется на процессы клеточного метаболизма, кровообращение, дыхание, выделение, поддержание температуры тела, функционирование жизненно важных нервных центров мозга, постоянную секрецию эндокринных желёз.

• 
  Печень потребляет 27% энергии основного обмена;
  
• 
  Мозг — 19%;
  
• 
  Мышцы — 18%;
  
• 
  Почки — 10%;
  
• 
  Сердце — 7%;
  
• 
  Остальные органы и ткани — 19%.
  

Любая работа — физическая или умственная, а также приём пищи, колебания температуры окружающей среды и другие внешние или внутренне факторы, изменяющие уровень обменных процессов, влекут за собой увеличение энергозатрат.

Основной обмен определяют в строго контролируемых, искусственно создаваемых условиях:

• 
  утром, натощак (через 12–14 часов после последнего приема пищи);
  
• 
  в положении лежа на спине, при полном расслаблении мышц, в состоянии спокойного бодствования;
  
• 
  в условиях температурного комфорта (18–20 °С);
  
• 
  за 3 суток до исследования из организма исключают белковую пищу;
  

Основной обмен выражается количеством энергозатрат из расчета 1 ккал на 1 кг массы тела в час [1 ккал/(кг×ч)]

Факторы влияющие на величину основного обмена:

• 
  возраст;
  
• 
  рост;
  
• 
  масса тела;
  
• 
  пол человека.
  

Самый интенсивный основной обмен отмечается у детей (у новорожденных – 53 ккал/кг в сутки, у детей первого года жизни – 42 ккал/кг в сутки).
Средние величины основного обмена у взрослых здоровых мужчин составляют 1300–1600 ккал/сут, у женщин эти величины на 10% ниже. Это связано с тем, что у женщин меньше масса и поверхность тела.
С возрастом величина основного обмена неуклонно снижается. Средняя величина основного обмена у здорового человека приблизительно 1 ккал/(кг×ч).

Закон поверхности Рубнера.
Энергетические затраты теплокровного организма пропорциональны площади поверхности тела.
Зависимость интенсивности основного обмена от площади поверхности тела была показана немецким физиологом Рубнером для различных животных. Согласно этому правилу, интенсивность основного обмена тесно связана с размерами поверхности тела:

• 
  у теплокровных организмов, имеющих разные размеры тела, с 1 м² поверхности рассеивается одинаковое количество тепла.
  

Итак, подведем итог. Основной обмен — это энергозатраты организма в состоянии полного покоя, обеспечивающие функции всех органов и систем и поддержание температуры тела. Суточная потребность человека в энергии зависит от суточных энерготрат, которые складываются из расхода энергии на: 1) основной обмен; 2) усвоение пищи; 3) физическую (нервно–мышечную) деятельность. Хотите знать свои суточные затраты энергии? Тогда считайте:

Расчет суточной затраты энергии (уравнение Гарриса–Бенедикта):

• 
  Для женщин = 655 + [9,6 × Вес(кг)] + [1,8 × Рост(см)] – [4,7 × Возраст(годы)]
  
• 
  Для мужчин = 65 + [13,7 × Вес(кг)] + [5 × Рост(см)] – [6,8 × Возраст(годы)]
  

4. 
   Валовый обмен: способы оценки;факторы,влияющие на валовый обмен; клиническое значение.
   

Валовый (суммарный) обмен вещества и энергии. Законы сохранения вещества и энергии послужили теоретической основой для разработки важнейшего метода исследования обмена веществ и энергии —установления балансов, т.е. определения количества энергии и веществ, поступающих в организм и покидающих его в форме тепла и конечных продуктов обмена. Для определения баланса веществ необходимы достаточно точные химические методы и знание путей, по которым различные вещества выделяются из организма. Известно, что главными пищевыми веществами являются белки, липиды и углеводы. Как правило, для оценки содержания белков в пище и в продуктах распада достаточно определить количество азота, т.к. практически весь азот пищи находится в белках, в т.ч. в нуклеопротеинах; незначительным количеством азота, входящим в состав некоторых липидов и углеводов, в опытах по определению азотистого баланса можно пренебречь. Определение липидов и углеводов в пищевых продуктах требует специфических методов, что же касается конечных продуктов обмена липидов и углеводов, то это почти исключительно СО2 и вода.

При анализе конечных продуктов обмена необходимо принимать во внимание пути выделения их из организма. Азот выделяется главным образом с мочой, но также и с калом и в небольшом количестве через кожу, волосы, ногти (см. Азотистый обмен). Углерод выделяется почти исключительно в форме СО2 через легкие, но некоторое его количество выделяется с мочой и калом. Водород экскретируется в виде Н2О преимущественно с мочой и через легкие (водяной пар), но также через кожу и с калом.

Баланс энергии определяют на основании калорийности вводимых пищевых веществ и количества выделенного тепла, которое может быть измерено или рассчитано. При этом надо учитывать, что величина калорийности, получаемая при сжигании веществ в калориметрической бомбе, может отличаться от величины физиологической калорической ценности, т.к. некоторые вещества в организме не сгорают полностью, а образуют конечные продукты обмена, способные к дальнейшему окислению. В первую очередь это относится к белкам, азот которых выделяется из организма главным образом в виде мочевины, сохраняющей некоторый потенциальный запас калорий. Важной величиной, характеризующей особенности обмена отдельных веществ, является дыхательный коэффициент (ДК), который численно равен отношению объема выдыхаемого СО2 к объему поглощенного О2. Калорическая ценность, ДК и величина теплообразования, рассчитанная на 1 л потребленного О2 для разных веществ различны. Физиологическая калорическая ценность (в ккал/г) составляет для углеводов — 4,1; липидов — 9,3; белков — 4,1; величина теплообразования (в ккал на 1 л потребленного О2) для углеводов — 5,05; липидов — 4,69; белков — 4,49.

5. 
   Физиологическое обоснование нормативов питания в зависимости от возраста, видов деятельности, условий труда, состояния организма.
   

Удовлетворение пластических и энергетических потребностей ор­ганизма служит критерием для формированиянорм питания.

В свою очередь, нормы питания, определяющие величины потребления пи­щевых веществ, основываются на данных научных исследований обмена жиров, белков, углеводов, воды, минеральных ионов, вита­минов у различных групп населения.

При определении физиологических норм питания с позиций удов­летворения потребностей организма в пластических веществах исхо­дят из того, что большинство из них может синтезироваться в организме. Другие вещества (незаменимые жирные кислоты, незаме­нимые аминокислоты, все минеральные вещества и микроэлементы, витамины) в организме человека не синтезируются и должны посту­пать с пищей.

Так, источником аминокислот являются белки пищи, резервом белка или аминокислот организм не располагает. Это обуславливает необходимость поступления в организм белка из расчета 0,75-1 г на кг массы тела взрослого человека в сутки. При этом 55-60% суточной потребности белка должно обеспечиваться белками животного происхождения (молоко, молочные продукты, яйца, мясо, рыба).

Такие необходимые организму вещества, как витамины К и ви­тамины группы В, аминокислоты, поступают в организм не только с пищей, но и в составе веществ — продуктов жизнедеятельности микрофлоры кишечника.

Соотношение в пищевом рационе белков, жиров и углеводов должно быть 1:1,2:4,6 по массе этих веществ.

В состав пищевого рациона должны входить продукты животного и растительного про­исхождения (например, жиров растительного происхождения должно быть не менее 30% от общего количества жиров), необходимо вклю­чение в пищевые рационы свежих натуральных продуктов питания, являющихся источниками витаминов, ненасыщенных жирных кислот, минеральных ионов.

При небольших отклонениях в течении короткого времени от рекомендуемых соотношений количества жиров и углеводов, при условии поступления в организм белков из расчета 0,75 г/кг/сутки, нарушений метаболизма у человека не происходит.

Жиры и углево­ды могут заменять друг друга как энергетические субстраты в со­ответствии с правилом изодинамии. При энергетической ценности 1 г жиров, равной 9,0 ккал, и 1 г углеводов — 4,0 ккал, грамм жиров заменяет при окислении в организме 2,25 г углеводов.

— Од­нако прием жиров в количестве, превышающем потребность орга­низма, ведет к ожирению и риску сердечно-сосудистых заболева­ний.
— Поступление жиров в организм в количествах ниже его потребности ограничивает всасывание жирорастворимых витаминов и может быть причиной развития авитаминозов.

Особенно неблаго­приятным для пластических процессов является недостаточное по­ступление в организм незаменимых (линолевой, арахидоновой) жир­ных кислот (см. раздел «Липиды»).

Движущей силой обмена веществ в организме и выполнения любых видов работы является энергия катаболических процессов. Ее источником служит энергия химических связей питательных веществ, поступающих с  пищей.

Поэтому при определении физиологических норм питания необходимо соблюдать соответствие энергетической ценности (калорийности) пищевого рациона энергозатратам конкрет­ного организма.

Они складываются из:

1. 
   затрат энергии основного обмена,
   
2. 
   энергозатрат, связанных со специфически-динамическим действием пищи и
   
3. 
   особенностями трудовой деятельности.
   

6. 
   Постоянство температуры внутренней среды как условие нормального протекания процессов жизнедеятельности
   

Температура внутренних органов у них колеблется в пределах 36—38 °С, способствуя оптимальному течении метаболических процессов, катализируя большинство ферментативных реакций и влияя в определенных границах на их скорость. Постоянная температура необходима и для поддержания нормальных физико-химических показателей — вязкости крови, ее поверхностного натяжения, коллоидно-осмотического давления и др. Температура влияет и на процессы возбуждения, скорость и интенсивность сокращения мышц, процессы секреции, всасывания и защитные реакции клеток и тканей. Оптимальная температура тела у человека составляет 37 °С; верхняя летальная температура — 43,4 °С. При более высокой температуре начинается внутриклеточная денатурация белка и необратимая гибель; нижняя летальная температура составляет 24 °С. Нейрогормональные механизмы регулируют температуру тела посредством изменения интенсивности теплопродукции и теплоотдачи. Это осуществляется следующим образом. При понижении температуры окружающей среды выработка тепла (расход энергии) увеличивается, а сосуды кожи суживаются, что уменьшает теплоотдачу и обеспечивает поддержание температуры тела посто янной. При повышении температуры окружающей среды выработка тепла уменьшается, сосуды кожи расширяются, возможно также потоотделение, в результате чего больше тепла отдается в окружающую среду, что тоже способствует поддержанию постоянной температуры тела.