Тема лекции: Обмен веществ, энергии и терморегуляция. Различают два типа обмена, а именно: обмен между организмом и окружающей средой, то есть круговорот веществ в природе и обмен веществ внутри организма. Первый тип обмена изучают в курсе экологической физиологии. Под обменом веществ внутри организма следует понимать изменения, которые испытывают вещества с момента поступления их через пищеварительный канал к выведению наружу. Все процессы обмена веществ управляются ферментами, а совокупность ферментативных реакций, которые происходят в организме, объединяют общим понятием «обмен», или «метаболизм». Клеточная регуляция базируется на особенностях взаимодействия фермента и субстрата. Фермент как биологический катализатор изменяет скорость реакции, соединяясь с субстратом и образовывая комплекс фермент - субстрат. После того, как произошли изменения в субстрате, фермент выходит из этого комплекса неповрежденным и начинает новый цикл. Гуморальная регуляция активности фермента заключается в действии на него гормонов, которые повышают, или подавляют активность фермента. Некоторые гормоны непосредственно регулируют синтез или распад ферментов и проницаемость клеточных оболочек, изменяя в клетке содержание субстратов, кофакторов и ионный состав. Нервная регуляция осуществляется различными путями: изменением интенсивности функционирования эндокринных желез, а также непосредственной активацией ферментов. Центральная нервная система, действуя на клеточные и гуморальные механизмы регуляции, адекватно изменяет трофику клеток. Превращение белков в организме происходит в два этапа. Первый этап заключается в гидролизе белков к аминокислотам, второй в отщеплении аминогруппы от аминокислоты с образованием ядовитого аммиака. В печени может происходить переаминование: аминогруппа, которая отщепляется от радикала одной аминокислоты, переносится на радикал другой и образуются новые аминокислоты. Радикалы аминокислот, которые потеряли аминогруппы, могут использоваться в качестве источника энергии или превращаться в жиры и углеводы. При условии, что все энергетические расходы возобновляются за счет углеводов и жиров, то есть при безбелковой диете, за сутки разрушается приблизительно 331 мг белка на 1 кг массы тела. Для человека массой 70 кг это составляет 23,2 г. Эту величину М. Рубнер назвал «коэффициентом изнашивания». Количество азота в еде, необходимое для покрытия коэффициента изнашивания (23-25 г), называют «белковым минимумом». Однако если человек на протяжении длительного времени употребляет только такое количество белка, то у нее наблюдается негативный азотистый баланс, который исчезает тогда, когда в еде будет содержаться 30-45 г белка. Такое количество позволяет поддерживать азотистое равновесие при условии, что все энергетические потребности организма покрываются за счет углеводов и жиров. Это количество было названо физиологическим минимумом белка. ПРЯМАЯ БИОКАЛОРИМЕТРИЯ Прямая калориметрия Значение воды для организма Участие в обменных процессах (реакции гидролиза, окисления и т.д.); Способствует выведению конечных продуктов обмена; Обеспечивает поддержку температурного гомеостаза; Механическая роль (уменьшает трение между внутренними органами, суставными поверхностями и т.д.); Универсальный растворитель. Распределение воды в организме Общая вода (60 %): 1. Внеклеточная вода (20 %) 2. Внутриклеточная вода (40 %): а) Внутрисосудистая вода (до 5 %); б)Интерстициальная вода (до 15 %); в) Трансцелюлярна (до 1 %). По типу связи вода разделяется на: Свободную (несвязанную); Связанную (гидратационную). Она удерживается гидрофильными веществами, образует гидратную оболочку; Внутримолекулярную (конституционная, структурная). Она входит в состав молекул белков, жиров, углеводов и освобождается при их окислении. Распределение калия в организме Внутриклеточный калий (98 %); Внеклеточный калий (2 %). Термограмма человека Пути теплоотдачи Благодарю за внимание !