ТЕМА: Обмен веществ. Энергетический обмен. Основной обмен и методы его определения. Терморегуляция. Механизмы теплопродукции и теплоотдачи

Метаболизм (обмен веществ) – химические превращения, протекающие от момента поступления питательных веществ в живой организм до момента, когда конечные продукты этих превращений выделяются во внешнюю среду. Эти процессы являются основой всех явлений жизнедеятельности и могут быть представлены как непрерывный трёхэтапный цикл, включающий:

- поступление веществ в различные ткани и клетки организма (физическая и химическая обработка пищи, всасывание продуктов гидролиза, поступление в организм кислорода, транспорт веществ кровью);

- использование этих веществ тканями и клетками (совокупность двух процессов ассимиляции и диссимиляции, анаболизма и катаболизма);

- удаление продуктов обмена в окружающую среду(углекислого газа, воды, азотистых продуктов обмена).

К метаболизму относятся все реакции, в результате которых строятся структурные элементы клеток и тканей, и процессы, в которых из содержащихся в клетках веществ извлекается энергия.

Специфической функцией клеточного метаболизма является преобразование энергии, подчиняющееся законам термодинамики. Ферментативное расщепление органических веществ (катаболизм) сопровождается её выделением. Ферментативный синтез (анаболизм) - потреблением. Основные энергообразующие процессы – метаболизм углеводов и липидов. Всю энергию, образующуюся в организме, принимают за тепловую, так как остальные виды присутствуют в малых количествах. Энергетический баланс определяют, исходя из энергетической ценности поглощённых питательных веществ и количества выделенного тепла, которое измеряют калориметрическими методами или рассчитывают при помощи таблиц и формул.

Поддержание температуры тела на оптимальном для метаболизма уровне осуществляется за счёт регулирующих влияний ЦНС. Впервые наличие в головном мозге центра, способного изменять температуру тела, было обнаружено в 80 – х годах 19 века. К. Бернаром. В дальнейших исследованиях было установлено, что важнейшая роль в процессах терморегуляции принадлежит гипоталамусу. За счёт нервных и гуморальных влияний, в которых участвует ряд олигопептидов (бомбезин) в рассматриваемой функциональной системе формируются процессы, направленные на восстановление сформировавшихся изменений температурной схемы тела. Эти процессы включают механизмы теплопродукции и теплоотдачи. В области передних ядер гипоталамуса обнаружены центры теплоотдачи, а в области латерально – дорсального гипоталамуса – центры теплообразования. Между центрами теплоотдачи переднего гипоталамуса и центрами теплопродукции заднего гипоталамуса существуют реципрокные взаимоотношения.

Терморегуляция – динамический процесс, постоянное взаимодействие процессов теплопродукции и теплоотдачи в зависимости от состояния человека и окружающей температуры.

Цель занятия:

1) знать:

- роль обмена веществ в обеспечении пластических и энергетических потребностей организма;

- законы термодинамики живых организмов;

- методы определения расхода энергии;

- дыхательный коэффициент и его значение для расчёта расхода энергии;

- обмен белков, жиров, углеводов;

- основный обмен, условия его определения;

- энергетические затраты организма при разных видах труда;

- понятие функциональной системы, поддерживающей температуру крови (её компоненты и динамику работы);

- температурную «оболочку» и температурное «ядро»;

- индивидуальные особенности температурной схемы тела;

- локализацию и свойства терморецепторов;

- центры теплоотдачи и теплообразования;

- факторы теплообразования;

- сократительный и несократительный термогенез;

- процессы теплоотдачи;

- регуляцию температуры тела.

2) уметь:

- вычислять должный основной обмен у человека по таблицам Гарриса – Бенедикта;

- определить уровень основного обмена у человека на основании данных газообмена;

- вычислить отклонения основного обмена от должного у человека по формуле Рида;

- освоить правило составления пищевых рационов;

- определить энергетическую адекватность питания по формуле Брока – Бугша;

- правильно измерять температуру в различных участках кожи;

- схематично изобразить работу сосудистого аппарата кожи при различных температурных режимах внешней среды;

- проанализировать результаты на основе свойства адаптации рецепторов;

- составить температурную схему обследованных участков кожного покрова.

Методическое и техническое оснащение занятия:

Основная литература:

1) Физиология человека под редакцией Покровского В.М., Коротько Г.Ф. М.: Медицина, 1998 г.

2) Физиология человека. Курс лекций под редакцией Агаджаняна Н.А., Циркина В.И. Сотис, 1998 г.

3) Физиология. Курс лекций под ред. К.В. Судакова. М.: Медицина, 2000 г.

4) Практикум по нормальной физиологии. Москва. Издательство Российского университета дружбы народов, 1996 г.

5) Задания на самоподготовку к практическим занятиям по нормальной физиологии./ Под ред. Ю.Г. Ткаченко. Курск, 1993 г.

6) Руководство к практическим занятиям по физиологии./ Под ред. К.В. Судакова.- М.: Медицина, 2002 г.

Дополнительная литература:

1) Нормальная физиология: учебное пособие для студ. вузов: в 3-х томах. Частная физиология/ В.Н.Яковлев, И.Э. Есауленко, А.В. Сергиенко и др. Под ред. Яковлева В.Н. – М.: Академия, 2006 г.

2) Физиология человека: Учебник в 3-х томах./ М. Циммерман, В. Ениг, В. Вутке и др. Пер. с англ. Алипова Н.Н. и др. под ред. Костюка П.Г. – 2-е изд. доп., перераб.- М.: Мир,1996 г.

3) Учебные таблицы, видеофильмы, набор тестов.

Основные вопросы темы, подлежащие тестированию и обсуждению:

1) Обмен веществ и его этапы. Анаболизм и катаболизм. Функции клеточного метаболизма.

2) Обмен белков. Обмен жиров. Обмен углеводов.

3) Обмен энергии. Законы термодинамики.

4) Определение энергозатрат организма.

5) Дыхательный коэффициент. Калорический эквивалент кислорода.

Энергетическая ценность питательных веществ.

6) Основной обмен. Факторы, определяющие величину основного обмена. Методы определения. Закон поверхности тела Рубнера.

7) Расход энергии при физической нагрузке. Коэффициент физической активности.

8) Реагирование организма на внешнюю температуру.

9) Функциональная система, поддерживающая оптимальную для метаболизма температуру крови. Динамика её работы.