Краткий курс спортивной биохимии (857257), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Авитаминоз — это специфическое нарушение обмена веществ, вызванное длительным отсутствием (дефицитом) какого-либо витамина в организме, которое приводит к определенному заболеванию или гибели организма.
Причины:
-
Недостаточное поступление витаминов с продуктами питания
-
Злоупотребление сахаром
-
Отказ от животной пищи
-
Беременность
-
Дисбактериоз
-
Кишечные паразиты
-
Курение, злоупотребление алкоголем
-
Разрушение витаминов во время хранения или кулинарной обработки
-
Неблагоприятная окружающая среда
-
Низкая температура тела
Признаки:
-
Сухость, зуд, жжение, гиперпигментация, усиление кожного рисунка, снижение эластичности, появление сосудистых звездочек, высыпания в виде угревой сыпи и прыщей,
-
Со стороны пищеварительной системы отмечается снижение аппетита, диарея или запор, уменьшение веса, рвота.
-
Со стороны волос и ногтей наблюдается ломкость, расслоение, пожелтение и деформация ногтевых пластин, выпадение волос.
-
Со стороны органов зрения: «куриная слепота», снижение остроты зрения, ощущение песка под веками.
-
Со стороны опорно-двигательного аппарата: ломкость костей, боли в суставах и костях, нарушения развитие костно- мышечной системы у детей.
-
Общее состояние организма: синдром хронической усталости, слабость, сонливость, раздражительность, апатия, депрессии, головокружения, нарушения сна, головные боли, перепады настроения.
Гиповитаминоз — это состояние организма, связанное с недостаточным (сниженным) количеством витаминов в организме. Проявляется оно в быстрой утомляемости, понижении работоспособности, остроты зрения в темноте, шелушении кожи, снижении сопротивляемости организма инфекционным заболеваниям.
Причины Гиповитаминоз
-
Нехватка витамина в рационе, несбалансированное питание
-
Разрушение питательных веществ в содержащей их пище вследствие нарушений условий хранения или в результате температурной или иной кулинарной обработки
-
Действие веществ-антагонистов, которые содержатся в тех или иных продуктах и приводят к разрушению витаминов, нарушению их усвоения, увеличению потребности человека в витамине
Признаки:
-
Шелушение, сухость, огрубление кожи, растрескивание, появление перхоти, ломкость ногтей.
-
Появление на коже жирного блеска, шелушение носогубных складок,
-
Появление общей слабости, утомляемости, апатии, выраженное ухудшение эмоционального фона, нарушения сна и настроения, расстройства интеллектуальной деятельности.
-
Снижение остроты зрения, ухудшение цветовосприятия, ухудшение ночного зрения вплоть до развития «куриной слепоты».
-
Повышение чувствительности кожи и эмали зубов.
-
Снижение полового влечения, нарушения эрекции.
-
Расстройства желудочно-кишечного тракта, нарушение пищеварения.
Гипервитаминоз — это нарушение биохимических процессов и функций вследствие избыточного (длительного) поступления в организм витаминов. Гипервитаминозы характерны для жирорастворимых витаминов, особенно А и D, которые могут накапливаться в жировых депо организма.
26. Гормоны, их роль в регуляции биохимических процессов.
Гормоны — это органические вещества, которые синтезируются в специальных секреторных клетках и органах. Они с током крови доставляются к различным тканям-мишеням, где оказывают регулирующее воздействие на обмен веществ и физиологические функции организма. Сами гормоны не участвуют в метаболических реакциях, а являются их специфическими регуляторами. Под контролем гормонов находятся процессы синтеза белка, активность многих ферментов, проницаемость клеточных мембран для различных энергетических субстратов, коферментов, минеральных веществ. Такое влияние играет важную роль в поддержании постоянства внутренней среды (гомеостаза) в организме при физических нагрузках и других внешних воздействиях, в обеспечении высокой физической работоспособности, в адаптации организма к систематическим физическим нагрузкам.
Высокоспециализированные органы или группы клеток, которые осуществляют синтез гормонов (секрета) и выброс (секреция) их непосредственно в кровь, межклеточную жидкость или лимфу, называются железами внутренней секреции. Они не имеют выводящих протоков, поэтому называются эндокринными железами (эндо — "внутрь"). Отдельные железы внутренней секреции анатомически не связаны между собой и находятся на большом расстоянии друг от друга (рис. 45). Однако функционально все они взаимосвязаны и представляют единую эндокринную систему.\
Различают центральные железы (гипоталамус, гипофиз, ЭгТйфиз) и периферические (щитовидная, паращитовидная, поджелудочная, надпочечники, половые железы). Центральные железы расположены у основания мозга и напрямую связаны с деятельностью ЦНС. Они выделяют нейрогормоны и гормоны, которые регулируют функции периферических эндокринных желез. Между периферическими железами также существует тесная взаимосвязь. Гормоны одной железы могут усиливать или подавлять секреторную функцию другой железы. Отдельные гормоны, которые образуются в эндокринных железах (инсулин, глюкагон, тироксин), могут синтезироваться и в стенках желудка или кишечника. Регуляторное действие, подобное гормонам, оказывают гуморальные факторы — тканевые гормоны. Тканевые гормоны — это биологически активные вещества, которые синтезируются в различных тканях организма и оказывают местное регулирующее воздействие. Многие из них синтезируются в органах пищеварения и регулируют их деятельность. Это гастрин (стимулирует секрецию желудка), секретин (усиливает секрецию двенадцатиперстной кишки), холецистокинин (усиливает секрецию тонкого кишечника) и др. Такие тканевые гормоны, как гистамин, серотонин, брадикинин, простагландины, влияют на тонус кровеносных сосудов, возбудимость нервной системы. В клетках мозга образуется гамма-аминомасляная кислота (ГАМК), которая регулирует процессы торможения нервной системы и выступает в роли фактора утомления. В гипофизе могут образовываться гормоны эндорфины, которые оказывают обезболивающее действие, а при высоких концентрациях вызывают чувство эйфории подобно наркотическим препаратам. В настоящее время выделено и изучено около 100 гормонов и нейромедиаторов, которые различаются по месту их синтеза, химической структуре и механизмам регуляторного действия. По этим трем критериям чаще всего и классифицируют гормоны. В данном учебнике использована наиболее старая, но удобная классификация гормонов по эндокринным железам, в которых они синтезируются.
-
Пептидные гормоны.
Белково-пептидные гормоны синтезируются из аминокислот и могут быть пептидами (от 2 до 50 аминокислот) либо полипептидами — белками со сложной пространственной структурой, как, например, гормон поджелудочной железы — инсулин. Состоит инсулин из двух пептидных цепей с разным количеством аминокислот. К белково-пептидным относятся гормоны гипоталамуса, гипофиза, поджелудочной железы, а также тиреокальцитонин щитовидной железы. Эти гормоны синтезируются заранее и запасаются в железах. Так, в гипоталамусе синтезируются два близких по строению пептидных гормона - окситоцин и вазопрессин, которые затем поступают в гипоталамус. Пептидные и белковые гормоны обычно действуют на внутриклеточные процессы через специфические рецепторы, расположенные на поверхностной мембране клеток-мишеней.
Пептидные и белковые гормоны обычно действуют на внутриклеточные процессы через специфические рецепторы, расположенные на поверхностной мембране клеток-мишеней.
Главной функцией инсулина является поддержание определенного уровня глюкозы в крови. Инсулин способствует поступлению глюкозы в клетки печени и мышц, где она в основном превращается в гликоген. При недостатке выработки инсулина или полном его отсутствии развивается заболевание сахарный диабет. Регуляция проницаемости мембран. Отдельные гормоны и нейромедиаторы изменяют проницаемость мембран клетки для целого ряда веществ. Примером может служить инсулин, который, связываясь с рецептором на плазматической мембране, резко увеличивает проницаемость глюкозы, аминокислот, отдельных ионов через мембраны и усиливает поступление их внутрь клетки.
Глюкагон оказывает противоположное инсулину действие, он повышает содержание глюкозы в крови, способствует распаду гликогена в печени с образованием глюкозы, поступающей затем в кровь. В этом его действие сходно с действием адреналина.
Секретируемый гипофизом гормон роста, или соматотропин, ответствен за рост скелета и увеличение массы тела человека и животных. Недостаточность этого гормона приводит к карликовости, избыточная же его секреция выражается в гигантизме, или акромегалии, при которой происходит усиленный рост кистей рук, ступней ног, лицевых костей.
-
Гормоны – производные аминокислот.
Гормоны — производные аминокислот, синтезируются из аминокислоты тирозина, которая, в свою очередь, синтезируется из незаменимой аминокислоты фенилаланина. К ним относятся гормоны мозгового слоя надпочечников норадреналин и адреналин и гормоны щитовидной железы — трийодтиронин (Т3 ) и тироксин (Т4 ).
При синтезе гормонов щитовидной железы происходит йодирование тирозиновых остатков свободным йодом, который поступает из крови. Образуются биологически активные гормоны тетрайодтиронин (тироксин) и трийодтиронин. Используемый для синтеза этих гормонов йод является микроэлементом, поступающим в организм с продуктами питания и водой.
Органами–мишенями адреналина являются печень, скелетные мышцы, сердце и сердечно-сосудистая система. Близок по структуре к адреналину и другой гормон мозгового слоя надпочечников – норадреналин. Адреналин ускоряет ритм сердца, повышает кровяное давление, стимулирует расщепление гликогена печени и увеличивает содержание глюкозы в крови, обеспечивая, таким образом, мышцы топливом. Действие адреналина направлено на то, чтобы подготовить организм к экстремальным условиям. В состоянии тревоги концентрация адреналина в крови может увеличиться почти в 1000 раз.
Щитовидная железа, секретирует два гормона – тироксин и трииодтиронин, их соответственно обозначают Т4 и Т3. Главным результатом действия этих гормонов является увеличение скорости основного обмена. При повышенной секреции Т4 и Т3 развивается так называемая Базедова болезнь. В таком состоянии скорость обмена веществ увеличена, пища сгорает быстро. Больные выделяют больше тепла, им свойственна повышенная возбудимость, у них наблюдаются тахикардия, потеря массы тела. Дефицит гормонов щитовидной железы у детей приводит к задержке роста и умственного развития – кретинизму. Недостаточность иода в пище, а иод входит в состав этих гормонов, вызывает увеличение щитовидной железы, развитие эндемического зоба. Добавление иода в пищу приводит к уменьшению зоба.
-
Стероидные гормоны.
Стероидные гормоны синтезируются из липида холестерина. Структурно стероидные гормоны различаются наличием функциональных групп или белковой цепью. К ним относятся гормоны коры надпочечников (альдостерон и кортизол) и половых желез (тестостерон и эстрадиол). Стероидные гормоны растворяются в жирах и легко проникают через клеточные мембраны. Их рецепторы находятся в цитоплазме или ядре клеток-мишеней.
В коре надпочечников синтезируются свыше 30 гормонов, их называют также кортикоидами. Кортикоиды делят на три группы. Первая группа – это глюкокортикоиды, они регулируют углеводный обмен, оказывают противовоспалительное и антиаллергическое действие. Вторую группу составляют минералокортикоиды, они поддерживают, главным образом, водно-солевой баланс в организме. К третьей группе относятся кортикоиды, занимающие промежуточное положение между глюкокортикоидами и минералокортикоидами.
Среди половых гормонов различают андрогены (мужские половые гормоны) и эстрогены (женские половые гормоны). Андрогены стимулируют рост и созревание, поддерживают функционирование репродуктивной системы и формирование вторичных половых признаков. Эстрогены регулируют активность женской репродуктивной системы.
Регуляция скорости синтеза белков оказывают стероидные и тиреоидные гормоны: они проникают в клетку и взаимодействуют со специфическими рецепторами. Гормонрецепторный комплекс проникает в ядро, связывается с хроматином и увеличивает скорость синтеза белков на уровне генов. Активные гены усиливают синтез определенной РНК, которая выходит из ядра, поступает к рибосомам и запускает синтез новых белков, которые могут быть структурными или сократительными белками мышц и других тканей, а также ферментами или гормонами. В этом состоит их анаболическое действие. Однако скорость белкового синтеза в клетках — относительно медленный процесс, так как требует большого количества энергии и пластического материала. Поэтому такие гормоны не могут осуществлять быстрый контроль процессов метаболизма. Основная их функция сводится к регуляции процессов роста, развития и дифференцировки клеток организма. В организме спортсменов стероидные гормоны усиливают протекание процессов восстановления и долговременной биохимической адаптации. Они способствуют наращиванию мышечной массы и увеличивают силовые качества у человека.
-
Общее понятие об обмене веществ. Возрастной аспект.
Под обменом веществ, или метаболизмом понимают строго упорядоченную систему биохимических и физиологических процессов, которые обеспечивают поступление питательных и других веществ в организм, их усвоение, превращение внутри клеток, а также выведение образовавшихся продуктов обмена во внешнюю среду.
Обмен веществ обеспечивает процессы роста и развития, самообновление всех клеточных структур, энергообеспечение функций, постоянство внутренней среды, приспособление к воздействующим факторам среды, в том числе к физическим нагрузкам, а также другие процессы жизнедеятельности. Поэтому при прекращении обмена веществ нарушается или прекращается жизнедеятельность организма.
В обмене веществ выделяют два взаимосвязанных, но разнонаправленных процесса — анаболизм и катаболизм
Обмен веществ
-
Энергетический. Катаболизм (диссимиляция). Процессы окисления. Катаболизм (диссимиляция) — это процессы распада сложных веществ в клетках организма до более простых или до образования низкомолекулярных конечных продуктов распада (СО2, Н2О, NH3 и др.) и выведения их из организма.
Катаболические реакции сопровождаются выделением свободной энергии, которая заключена в сложных молекулах органических веществ. Часть этой энергии превращается в химическую форму энергии (АТФ, НАДН2 и др.) и запасается в клетках организма. Большая часть энергии рассеивается в виде тепла.
-
Пластический. Анаболиз (ассимиляция). Анаболизм (ассимиляция) — это процессы синтеза сложных химических веществ из простых молекул. В процессе анаболизма образуются нуклеиновые кислоты, белки и другие макромолекулы организма. Эта сторона обмена включает и реакции распада питательных веществ при пищеварении, так как они обеспечивают поступление в клетки строительного материала и энергии, необходимых для процессов анаболизма. Анаболические реакции протекают с использованием химической энергии в виде АТФ или НАДН2.
Простые молекулы Сложные клеточные макро-молекулы