Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 81)

В регуляции периодической деятельности ЖКТ принимает участие ЦНС. Эти явления обусловлены изменением содержания в крови глюкозы, осмотического давления, что действует на периферические хеморецепторы и гипоталамус.

Показано, что трансплантированный желудочек собаки проявляет периодическую моторную деятельность одновременно с собственным желудком. Наблюдали периодическую деятельность и денервированного отрезка тощей кишки. Это показывает, что в формировании периодической деятельности принимают участие и гуморальные факторы (АХ, гастроинтестинальные гормоны и др. ).

В условиях физиологического голода организм вынужден для питания органов и тканей использовать собственные ресурсы. Однако, без участия пищеварительного тракта они не могут полностью утилизироваться тканями в том виде, в котором они находятся в депо. Возникновение периодической деятельности пищеварительного аппарата связывают с переходом на эндогенный тип питания (полное или частичное ) и рассматривают ее как процесс, необходимый для сохранения нормальной деятельности организма.

Периодическая деятельность пищеварительного аппарата помогает также выведению из крови экскретов. Кроме этого она важна для поддержания нормальной микрофлоры кишечника. Периодическое выделение секретов пищеварительных желез в полость кишки у голодных животных, возможно, необходимо для поддержания нормального состояния и функции слизистой

Первопричиной периодической деятельности, направленной на удовлетворение потребностей организма в питательных веществах за счет собственных ресурсов, является состояние физиологического голода, а не изменение активности ферментативных систем обмена веществ. Это состояние воспринимается гипоталамусом - как главным центром регуляции внутренней среды организма и другими структурами мозга, входящими в состав пищевого центра.

Функциональная система питания (ФСП). Схема функциональной системы питания представлена на рис.51. Ее полезным результатом является концентрация питательных веществ в крови. Предконечными результатами являются состав химуса и степень наполнения желудка. В случае отклонения этих параметров от их нормального значения включаются разные исполнительные механизмы - всасывание из ЖКТ, обменные синтетические или десинтетические процессы в депо, пищевое поведение. В последнем случае ФСП становится доминантной и для ее оптимального функционирования работают все другие системы организма - и кровообращение, дыхание, мышечные системы и весь организм в целом.

Рис. 50. Схема функциональной системы, обеспечивающей регуляцию питания организ­ма (по К. Судакову, 1976): ЛГ — латеральное ядро гипоталамуса, ВМГ — вентромедиальное ядро гипоталамуса

Информация о состоянии физиологического голода доставляется в гипоталамус прежде всего по нервным путям с рецепторов желудка. Гипоталамус при получении такого сигнала активирует:

1) пищеварительный аппарат и другие висцеральные системы обеспечения обмена и деятельности организма, необходимые для гидролиза и усвоения веществ и повышения их всасывания;

2) надгипоталамические структуры мозга, участвующие в формировании и осуществлении пищевого поведения;

3) ферментные системы и механизмы обмена веществ в депо и тканях, изменяющих направление обмена в сторону отдачи питательных веществ в кровь.

Кроме нервного канала получения информации, гипоталамус реагирует и на т.н. "голодную кровь", т.е. на снижение концентрации питательных веществ в крови, притекающей к мозгу. Правда, такое снижение наблюдается очень редко, лишь при длительном голодании, когда мономерный состав химуса существенно меняется и ни всасывание из ЖТ, ни депо не могут обеспечить нормальную концентрацию питательных веществ в крови.

ЛЕКЦИЯ 28. МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ.

28. 1. значение Обмена веществ. Обмен белков, жиров и углеводов. Витамины и их роль в организме.

Значение обмена веществ. Обмен веществ и энергии – это совокупность физико-химических превращений, происходящих в живом организме и обеспечивающих его жизнедеятельность. В широком смысле всю эту совокупность реакций обозначают термином метаболизм. Обмен веществ включает две неразрывно связанные стороны – анаболизм и катаболизм.

Под анаболизмом понимают совокупность превращений веществ, обеспечивающую синтез белков, липидов, нуклеиновых кислот и других макромолекулярных компонентов из малых молекул-предшественников или «строительных блоков». Анаболизм по смыслу равнозначен термину «ассимиляция» и близок к термину «биосинтез».

Катаболизм представляет фазу, в которой происходит расщепление сложных органических молекул до более простых конечных продуктов; по смыслу катаболизм соответствует термину «диссимиляция». Углеводы, белки и жиры, поступившие с пищей, в серии последовательных реакций распадаются до молочной кислоты, углекислого газа, воды и NH₃. Катаболические процессы сопровождаются выделением свободной энергии, заключенной в химических связях сложных по структуре больших органических молекул. Значительная часть энергии для синтетических реакций поставляется в форме АТФ, другая часть – в богатых энергией связях водородных атомов в коферменте никотинамидадениндинуклеотидфосфат, который находится в восстановленной форме – НАДФН.

Катаболические и анаболические реакции протекают одновременно, но их скорости регулируются независимо.

Обмен углеводов. Биологическая роль углеводов, прежде всего, определяется их энергетической функцией. Углеводы в виде глюкозы – непосредственный источник энергии почти для всех клеток организма человека и животных. Энергетическая ценность 1 г углеводов составляет 17,18 кДж. Особенно велика роль глюкозы для нейронов ЦНС, для которых она является основным субстратом дыхания. Поэтому функционирование головного мозга нуждается в постоянном и большом притоке глюкозы с кровью.

Углеводы выполняют функцию резервирования энергии. Запас углеводов у человека представлен в основном гликогеном. Наличие запаса гликогена позволяет сохранить нормальное снабжение тканей глюкозой даже при длительных перерывах в поступлении пищи, так как запас гликогена в печени способен поддерживать необходимый уровень глюкозы в крови в течение 12–24 часов. После этого срока в качестве источника глюкозы используются другие вещества.

Углеводы выполняют пластическую функцию. Нерастворимые полимеры углеводов выполняют функцию структурных элементов костей, хрящей и соединительной ткани. Углеводы других типов служат в качестве смазки. Все вещества этих групп называют гликозаминогликанами, или кислыми мукополисахаридами. К ним относятся, такие вещества, как гепарин, (естественный антикоагулянт), муцин (основной элемент слизи), гиалуроновая кислота, входящая в состав межклеточного вещества тканей человека и животных и др. Углеводы входят с состав клеточных мембран.

На уровне всего организма основная часть углеводов, около 70%, окисляется до СО₂ и Н₂О, покрывая значительную часть энергетических затрат, 25–28% глюкозы пищи превращается в жиры и только 2–5% глюкозы направляется на синтез гликогена. Основные запасы гликогена сосредоточены в печени и составляют до 5% ее массы, а также в мышцах – до 1,5–2% массы мышц.

Превращение углеводов в организме. Моносахариды, всосавшиеся через слизистую тонкого кишечника, разносятся током крови к тканям и органам.

В печени из глюкозы образуется гликоген в процессе гликогенеза, гликоген распадается до глюкозы в процессе гликогенолиза, часть глюкозы окисляется до СО₂ и Н₂О с выделением АТФ, глюкоза становится источником для синтеза жирных кислот, происходит глюконеогенез – образование глюкозы из жирных кислот и аминокислот.

По отношению к глюкозе крови печень выполняет гомеостатическую функцию, в основе которой лежит способность печени изменять интенсивность углеводного обмена в зависимости от уровня сахара в крови.

В углеводном обмене большой удельный вес принадлежит скелетным мышцам. Мышцы поглощают из крови глюкозу. В состоянии покоя глюкоза превращается в гликоген. В работающей мышце гликоген через пируват превращается в лактат (анаэробный гликолиз), что характерно для белых (быстрых) мышц. В красных (медленных), где велика концентрация окислительных ферментов, пируват через цикл лимонной кислоты превращается до СО₂ и Н₂О. Лактат из мышц поступает в кровь, захватывается печенью и там из него образуется гликоген. Таким образом, между печенью и скелетными мышцами существует тесное взаимодействие.

Головной мозг обладает лишь минимальными запасами углеводов. Он поглощает до 70% глюкозы, выделяемой печенью. Подавляющая часть глюкозы в мозге окисляется по аэробному пути.

Уровень сахара в крови. Основное количество сахара крови представлено глюкозой. Концентрация глюкозы крови поддерживается в узких пределах с помощью гомеостатических механизмов. В норме кровь человека содержит 4,4–5,5 ммоль/л глюкозы (0,8–1,0 г/л); снижение уровня глюкозы ниже 4,9 ммоль/л называется гипогликемией, при этом нарушается снабжение тканей глюкозой. Повышение глюкозы выше 6,0 ммоль/л называется гипергликемией. Она может быть обусловлена приемом пищи, интенсивной, но кратковременной мышечной работой, эмоциональным возбуждением.

Регуляция уровня глюкозы в крови, а, следовательно, всего метаболизма углеводов достаточна сложна. Она осуществляется на основе принципа обратной связи с помощью нервной и эндокринной систем. Центральным звеном регуляции служит гипоталамус, интегрирующий информацию об обмене углеводов и выдающий команды на выработку гормонов и нейромедиаторов. Важнейшими гормонами углеводного обмена являются инсулин, глюкагон, глюкокортикоиды и адреналин.

Важное значение для нормального функционирования организма имеет реабсорбция глюкозы в почках. Реабсорбирующая способность почек для глюкозы даже в норме ограничена верхним пределом. Поэтому при повышении глюкозы в крови свыше 10 ммоль/л она появляется в моче, это явление называют глюкозурией.

Обмен липидов. Основную массу жиров в организме составляют нейтральные жиры (триглицериды), содержащие пальмитиновую, стеариновую, олеионовую, линолевую, линоленовую и в меньшем количестве другие жирные кислоты. Основной биологической функцией жиров является энергетическая, поскольку при полном окислении 1 г жиров выделяется наибольшее количество энергии, около 39 кДж. Около 50% энергетических трат организма взрослого человека осуществляется за счет жиров.

Запасы жира – жировые депо – очень изменчивы и составляют от 10 до 30% массы тела. Запасы жира зависят от характера питания, пола, возраста, двигательной активности и конституциональных особенностей. Главная функция жировых депо – служить в качестве резервного источника энергии. На долю жиров у мужчины весом 70 кг в норме в среднем приходится до 12 кг. Этого количества достаточно для поддержания основного обмена в течение 8-ми недель.

Нейтральные жиры служат источником эндогенной воды, так как при окислении 100 г жира выделяется 107 мл воды.

Жиры выполняют и пластическую функцию, которая заключается, прежде всего, в том, что они в виде фосфолипидов составляют основу всех мембран. Кроме того, липиды являются основной частью цитозоля клеток. Однако там их содержание относительно постоянно и не изменяется даже при голодании. Жировая ткань принимает участие в фиксации внутренних органов и защищает их от механических повреждений.

Бурый жир преимущественно присутствует у мелких животных, зимоспящих, а также внутриутробно и в первые недели жизни у крупных животных и человека.

В энергетическом отношении жиры легко заменяются углеводами. Однако длительное отсутствие в пище жиров приводит к тяжелым последствиям. Это вызвано тем, что ненасыщенные жирные кислоты линолевая и линоленовая не синтезируются в организме и должны обязательно поступать с пищей.

Около 30% гидролизованного жира в виде липопротеинов поступает из ЖКТ непосредственно в кровь. Другая часть жиров попадает вначале в лимфу, и только после этого в кровь.

Обмен белков. Белками являются важнейшими компонентами всех организмов, они содержатся во всех без исключения клетках. Среди всех веществ они самые многочисленные по массе. Если не принимать во внимание костную ткань, то в среднем содержание белка составляет 10–15% массы клеток или тканей.

Функции белков. Главной функцией белков является пластическая. В энергетическом отношении белки менее значимы, хотя при распаде 1 г белка выделяется около 17 кДж энергии. Пластическая функция белков реализуется в следующем: - белки – основной строительный материал клеток, биомембран, белками являются ферменты, некоторые гормоны, гемоглобин, актин и миозин, факторы свертывания, основные сократительные элементы мышечных волокон – являются белками, антитела, рецепторы гормонов и медиматоров.

Характеристики

Список файлов лекций