Medžiagų ir energijos apykaita, tarpinių mainų samprata. Fermentai.

Metabolizmas (sin.: metabolizmas) – visų cheminių virsmų organizme visuma, užtikrinanti jo gyvybinę veiklą. Yra du medžiagų apykaitos aspektai – asimiliacija, kurios metu organizmas sintetina jam būdingas medžiagas, ir disimiliacija, kurios metu vyksta organinių medžiagų skilimas (oksidacija) ir išsiskiria jose esanti energija.

Energijos mainai. Žmogui būdinga oksidacinių procesų cheminę energiją paversti termine ir mechanine sudėtingiausių organinių molekulių susidarymo energija. Vartodamas maistą ir deguonį, organizmas šias medžiagas naudoja energijai gauti, kurią vėliau išskiria į supančią erdvę šilumos pavidalu arba mechaninių daiktų ar savo kūno dalių judesių pavidalu.

Fermentai (lot. fermentum – rūgimas, rūgimo pradžia) – kompleksiniai gyvūninių ir augalų organizmų baltymai, atliekantys biologinių katalizatorių funkcijas, greitinantys. cheminės reakcijos ir metabolizmas ląstelėse.

Atskirkite bendrą (išorinę) medžiagų apykaitą, atsižvelgdami į medžiagų patekimą į organizmą ir jų pašalinimą, ir tarpinis metabolizmas , kuri apima šių medžiagų virsmą organizme.

Baltymų, riebalų, angliavandenių, vandens, mineralinių druskų metabolizmas.

Iš vadovėlio:

Baltymų apykaita- baltymų cheminių virsmų organizme rinkinys, pasibaigiantis jų skilimu į vandenį, anglies dioksidą, amoniaką ir juose esančios energijos išsiskyrimu. Baltymus organizmas naudoja atsinaujinti ir

naujų audinių statyba, fermentai, yra energijos šaltinis. Suskaidžius 1 g baltymų išsiskiria 4,1 kcal energijos.

Riebalų apykaita- riebalų cheminių virsmų organizme visuma, pasibaigianti jų skaidymu (iki vandens ir anglies dioksido) bei energijos išsiskyrimu. Riebalus organizmas naudoja atsinaujinti ir kurti naujus audinius, fermentus, hormonus, taip pat gauti organizmui reikalingos energijos.

Padalijus 1 g riebalų išsiskiria 9,3 kcal energijos.

Mineralinių druskų mainai- vartojimo, mineralinių druskų naudojimo organizme ir jų išleidimo į aplinką procesų visuma. Mineralinės druskos organizme naudojamos palaikyti osmosinį slėgį, kraujo rūgščių-šarmų pusiausvyrą (pH), yra fermentų, vitaminų, hormonų dalis.

Angliavandenių apykaita- angliavandenių cheminių virsmų organizme visuma, pasibaigianti jų skaidymu ir energijos išsiskyrimu. Angliavandeniai yra pagrindinis organizmo energijos šaltinis. Padalijus 1 g angliavandenių išsiskiria 4,1 kcal energijos.

Iš interneto, nes Maniau, kad vadovėlio neužtenka:

Baltymų apykaita. Baltymai sudaro apie 25% viso kūno svorio. Tai pati sunkiausia dalis. Baltymai yra polimeriniai junginiai, sudaryti iš aminorūgščių. Kiekvieno žmogaus baltymų rinkinys yra griežtai unikalus, specifinis. Organizme maisto baltymai virškinimo sulčių skaidomi į paprastus komponentus – peptidus ir aminorūgštis, kurie vėliau pasisavinami žarnyne ir patenka į kraują. Iš 20 aminorūgščių tik 8 yra nepakeičiamos žmogui. Tai yra: triptofanas, leucinas, izoleucinas, valinas, treoninas, lizinas, metioninas ir fenilalaninas. Augančiam organizmui taip pat reikia histidino.

Bet kurių nepakeičiamų aminorūgščių trūkumas maiste sukelia rimtų pažeidimų organizmo, ypač augančio, gyvybinė veikla. Baltymų badas veda prie vėlavimo, o po to visiškai sustoja augimas ir fizinis vystymasis. Vaikas tampa mieguistas, smarkiai krenta svoris, atsiranda gausus patinimas, viduriavimas, odos uždegimas, mažakraujystė, sumažėja organizmo atsparumas. užkrečiamos ligos tt Taip yra dėl to, kad baltymai yra pagrindinė kūno plastikinė medžiaga, iš kurios susidaro įvairios ląstelių struktūros. Be to, baltymai yra fermentų, hormonų, nukleoproteinų dalis, sudaro hemoglobiną ir kraujo antikūnus.

Jei darbas nesusijęs su intensyvia fizine veikla, žmogaus organizmas vidutiniškai turi gauti apie 1,1-1,3 g baltymų 1 kg kūno svorio per dieną. Su padidėjimu fizinė veikla didėja ir organizmo baltymų poreikis. Augančiam organizmui baltymų poreikis yra daug didesnis. Pirmaisiais postnatalinio vystymosi metais vaikas turėtų gauti daugiau nei 4 g baltymų 1 kg kūno svorio, 2-3 metų - 4 g, 3-5 metų - 3,8 g ir kt.

Riebalų ir angliavandenių metabolizmas. Šios organinės medžiagos yra paprastesnės struktūros, susideda iš trijų cheminiai elementai: anglis, deguonis ir vandenilis. Tas pats cheminė sudėtis riebalai ir angliavandeniai leidžia organizmui, turinčiam angliavandenių perteklių, iš jų kaupti riebalus, ir, atvirkščiai, esant reikalui, angliavandeniai organizme lengvai susidaro iš riebalų.

Bendras riebalų kiekis žmogaus organizme yra vidutiniškai apie 10-20%, o angliavandenių – 1%. Didžioji dalis riebalų yra riebaliniame audinyje ir yra atsarginis energijos rezervas. Mažesnė riebalų dalis naudojama kuriant naujas ląstelių membranines struktūras ir pakeisti senas. Kai kurios kūno ląstelės gali kaupti riebalus didžiuliais kiekiais, atliekantis šiluminės ir mechaninės izoliacijos vaidmenį organizme.

Sveiko suaugusio žmogaus racione riebalai turėtų sudaryti apie 30% viso maisto kalorijų kiekio, t.y. 80-100 g per dieną. Nepakankamas jų pasiūla riebalų rūgštysžmogaus organizme sukelia medžiagų apykaitos sutrikimus ir aterosklerozinių procesų vystymąsi širdies ir kraujagyslių sistemoje.

Vaikų ir paauglių poreikiai riebalams turi savo amžiaus ypatybės. Taigi iki 1,5 metų augalinių riebalų nereikia, o bendras poreikis yra 50 g per dieną, nuo 2 iki 10 metų riebalų poreikis padidėja 80 g per dieną, o augalinių riebalų - iki 15 g per dieną. brendimo metu berniukų riebalų poreikis yra 110 g per dieną, o mergaičių - 90 g, o abiejų lyčių augalinių riebalų poreikis yra vienodas - 20 g per dieną.

Angliavandeniai organizme suskaidomi iki gliukozės, fruktozės, galaktozės ir kt., o vėliau absorbuojami į kraują. Gliukozės kiekis suaugusio žmogaus kraujyje yra pastovus ir vidutiniškai lygus 0,1%. Padidėjus cukraus kiekiui kraujyje iki 0,11–0,12%, gliukozė iš kraujo patenka į kepenis ir raumenų audinius, kur nusėda gyvulinio krakmolo – glikogeno – pavidalu. Toliau padidėjus cukraus kiekiui kraujyje iki 0,17%, inkstai įtraukiami į jo išskyrimą iš organizmo, o cukrus pasirodo šlapime. Šis reiškinys vadinamas glikozurija.

Kūnas angliavandenius daugiausia naudoja kaip energetinę medžiagą. Taigi iki 1 metų angliavandenių poreikis yra 110 g per dieną, nuo 1,5 iki 2 metų - 190 g, 5-6 metų - 250 g, 11-13 metų - 380 g ir jauniems vyrams - 420 g, o mergaitėms - 370 g Vaikų organizme vyksta pilnesnis ir greitesnis angliavandenių pasisavinimas bei didesnis atsparumas cukraus pertekliui kraujyje.

Druskos mainai. Išbraukiant iš gyvūnų raciono mineralaiįvyksta rimtų sutrikimų organizme ir net mirtis. Mineralų buvimas yra susijęs su jaudrumo reiškiniu – viena iš pagrindinių gyvų būtybių savybių. Nuo mineralų kiekio priklauso kaulų, nervų elementų, raumenų augimas ir vystymasis; jie lemia kraujo reakciją (pH), prisideda prie įprasta veiklaširdys ir nervų sistema, naudojami hemoglobinui (geležies) susidaryti, druskos rūgšties skrandžio sultys (chloras).

Mineralinės druskos sukuria tam tikrą osmosinį slėgį, kuris taip reikalingas ląstelių gyvybei.

Maitindamasis mišria mityba, suaugęs žmogus pakankamais kiekiais gauna visų jam reikalingų mineralų. Į žmonių maistą kulinarinio apdorojimo metu dedama tik valgomoji druska. Augantis vaikų kūnas ypač kai reikia papildomai gauti daug mineralų.

Kūnas nuolat praranda tam tikrą mineralinių druskų kiekį šlapime, prakaitu ir išmatomis. Todėl mineralinės druskos, kaip ir vanduo, turi nuolat patekti į organizmą. Atskirų elementų turinys žmogaus kūne nėra vienodas.

Vandens mainai. Gyvybinei organizmo veiklai vanduo vaidina daug didesnį vaidmenį nei kiti maisto komponentai. Faktas yra tas, kad vandens žmogaus kūne yra tuo pačiu metu Statybinė medžiaga, visų medžiagų apykaitos procesų katalizatorius ir kūno temperatūros reguliatorius. Bendras vandens kiekis organizme priklauso nuo amžiaus, lyties ir svorio. Vyro organizme vandens vidutiniškai yra per 60 proc., o moters – 50 proc.

Vandens kiekis vaiko organizme yra daug didesnis, ypač ankstyvosiose vystymosi stadijose. Embriologų teigimu, 4 mėnesių vaisiaus organizme vandens kiekis siekia 90%, o 7 mėnesių vaisiaus – 84%. Naujagimio organizme vandens tūris yra nuo 70 iki 80 proc. Postnatalinėje ontogenezėje vandens kiekis greitai mažėja. Taigi, vaikui 8 mėn. vandens kiekis yra 60%, 4,5 metų vaikui - 58%, 13 metų berniukams - 59%, o tokio pat amžiaus mergaitėms - 56%. Didesnis vandens kiekis vaikų kūne akivaizdžiai susijęs su didesniu medžiagų apykaitos reakcijų, susijusių su jų kūne, intensyvumu. staigus augimas ir plėtra. Bendras vaikų ir paauglių vandens poreikis didėja augant organizmui. Jeigu vienerių metų kūdikis per dieną reikia apie 800 ml vandens, tada 4 metų amžiaus - 1000 ml, 7-10 metų - 1350 ml, o 11-14 metų - 1500 ml.

Vanduo ir mineralinės druskos nėra energijos šaltiniai, tačiau normalus jų suvartojimas ir pasišalinimas iš organizmo yra normalios jo veiklos sąlyga. Jie sukuria vidinę organizmo aplinką, būdami pagrindinė kraujo plazmos, limfos ir audinių skysčio sudedamoji dalis. Visos medžiagų transformacijos organizme vyksta vandens aplinkoje. Vanduo tirpdo ir perneša į organizmą patekusias ištirpusias maistines medžiagas. Kartu su mineralais jis dalyvauja ląstelių statyboje ir daugelyje medžiagų apykaitos reakcijų. Vanduo dalyvauja reguliuojant kūno temperatūrą; išgaruodamas, jis vėsina kūną, saugo jį nuo perkaitimo. Žmogaus kūne vanduo pasiskirsto tarp ląstelių ir tarpląstelinių erdvių (12.8 lentelė).

Vanduo absorbuojamas virškinimo trakte. Minimumas dienos poreikis 70 kg sveriančio žmogaus vandenyje - 2-2,5 litro. Iš jų tik 350 ml susidaro oksidaciniuose procesuose, apie 1 litras patenka į organizmą su maistu, o apie 1 litras – su išgertu skysčiu. Maždaug 60 % vandens iš organizmo pasišalina per inkstus, 33 % – per odą ir plaučius, 6 % – per žarnyną, o tik 2 % skysčių susilaiko.

Naujagimio organizme yra palyginti daug vandens (12.11 pav.; 12.9 lentelė). At kūdikis jis sudaro 75% kūno svorio, o suaugusiam - 50-60%. Su amžiumi tarpląstelinio skysčio tūris didėja, o vandens kiekis tarpląstelinėje medžiagoje mažėja. Dėl didesnio vaiko kūno paviršiaus ploto ir intensyvesnės nei suaugusiojo medžiagų apykaitos, vaikams vanduo per plaučius ir odą išsiskiria intensyviau nei suaugusiems. Pavyzdžiui, vaikas, sveriantis 7 kg per dieną, išskiria 1/2 tarpląstelinio skysčio, o suaugęs – 1/7. Vaikų žarnyne esantis vanduo pasisavinamas daug greičiau nei suaugusiųjų. Dėl nepakankamai išvystyto troškulio jausmo ir mažo osmoreceptorių jautrumo vaikai yra labiau linkę į dehidrataciją nei suaugusieji.

Antidiuretikas užpakalinės hipofizės hormonas (ADH) padidina vandens reabsorbciją iš pirminio šlapimo

12.8 lentelė

Skysčių pasiskirstymas suaugusio žmogaus organizme

Skysčių pasiskirstymas vaikų kūne įvairaus amžiaus,

% nuo kūno svorio

Ryžiai. 12.11.Vandens kiekis (in% nuo kūno svorio) žmogaus organizme įvairaus amžiaus

12.9 lentelė

inkstų kanalėliuose (dėl to sumažėja šlapimo kiekis), taip pat turi įtakos kraujo druskų sudėčiai. Sumažėjus ADH kiekiui kraujyje, vystosi cukrinis diabetas insipidus, kuriame per parą išsiskiria iki 10-20 litrų šlapimo. Kartu su antinksčių žievės hormonais ADH reguliuoja vandens-druskų apykaitą organizme.

Vandenyje tirpios druskos yra būtinos buferinėms sistemoms ir žmogaus kūno skysčių pH palaikyti. Svarbiausi iš jų yra natrio, kalio, kalcio, magnio chloridai ir fosfatai. Kai maiste trūksta arba per daug tam tikrų druskų, ypač natrio ir kalio, yra pažeidimų vandens ir druskos balansas, kurios sukelia dehidrataciją, edemą ir kraujospūdžio sutrikimus.

Mineralų buvimas yra susijęs su jaudrumo (natrio, kalio, chloro), kaulų (kalcio, fosforo), nervų elementų, raumenų augimu ir vystymusi. Jie prisideda prie normalios širdies ir nervų sistemos veiklos, naudojami hemoglobinui (geležies), skrandžio druskos rūgščiai (chlorui) susidaryti.

Vaikui augant druskų kiekis organizme kaupiasi: naujagimiui druskos sudaro 2,55 % kūno svorio, suaugusio žmogaus – 5 %. Augančio vaiko organizmui ypač reikia papildomai gauti daug mineralų. Vaikams ypač didelis kalcio ir fosforo poreikis, kurie būtini formavimuisi kaulinis audinys. Didžiausias kalcio poreikis pastebimas pirmaisiais gyvenimo metais ir brendimo metu. Pirmaisiais gyvenimo metais kalcio reikia aštuonis kartus daugiau nei antraisiais ir 13 kartų daugiau nei trečiaisiais, tada kalcio poreikis mažėja. Ikimokyklinio ir mokyklinio amžiaus dienos kalcio poreikis yra 0,68–2,36 g.

Suaugusiesiems, sumažėjus kalcio patekimui į organizmą, jis iš kaulinio audinio išplaunamas į kraują, užtikrinant jo sudėties pastovumą (12.12 pav.). Priešingai, vaikams, kurių maiste trūksta kalcio, jį sulaiko kaulinis audinys, todėl jo kiekis kraujyje dar labiau sumažėja.

Ryžiai. 12.12.

ir. Normaliam vaikų kaulėjimo procesui ikimokyklinio amžiaus suvartojamo kalcio ir fosforo santykis turi būti lygus vienetui. 8-10 metų amžiaus kalcio reikia kiek mažiau nei fosforo, santykiu 1:1,5. Vyresniame mokykliniame amžiuje šis santykis keičiasi fosforo kiekio didėjimo kryptimi ir turėtų būti lygus 1:2. Fosforo paros poreikis – 1,5-4,0 g.

Žmonėms gamina prieskydinės liaukos parathormonas(PtH), reguliuojantis kalcio ir fosforo mainus organizme. Sumažėjus prieskydinių liaukų funkcijai, sumažėja kalcio kiekis kraujyje, dėl kurio atsiranda traukulių kojų, rankų, liemens ir veido raumenų susitraukimai, vadinami tetanija.Šie reiškiniai yra susiję su neuroraumeninio audinio sužadinimo padidėjimu dėl kalcio trūkumo kraujyje, taigi ir ląstelių citoplazmoje. Nepakankamai išsiskiriant PTH, kaulai tampa silpnesni, lūžiai blogai gyja, dantys lengvai lūžta. Iki nepakankamumo hormoninė funkcija prieskydinės liaukos ypač jautrios vaikams ir maitinančioms motinoms. Kalcio metabolizme taip pat dalyvauja estrogenai, kuriuos gamina lytinės liaukos – kiaušidės, ir skydliaukės hormonas kalcitoninas.

Klausimai ir užduotys savikontrolei

• 1. Papasakokite apie medžiagų apykaitą ir jos etapus.
• 2. Kokius žinote organizmo energijos sąnaudų įvertinimo metodus?
• 3. Pateikite bendrųjų mainų charakteristiką. Kuo skiriasi vyrų ir moterų medžiagų apykaita?
• 4. Kas yra baziniai mainai? Kokia jo prasmė? Kokie yra vertinimo metodai? Kaip keičiasi bazinis medžiagų apykaitos greitis su amžiumi?
• 5. Ką žinote apie energijos mainus? Kaip tai keičiasi su amžiumi?
• 6. Apibūdinkite specifinį dinaminį nišos veiksmą.
• 7. Kaip keistis pagrindine maistinių medžiagų ar kinta su amžiumi?
• 8. Papasakokite apie vandens ir mineralų mainus. Koks vandens poreikis vaikams ir suaugusiems?
• 9. Kaip vyksta hormoninis baltymų, riebalų, angliavandenių, mineralinių medžiagų apykaitos reguliavimas? Kaip tai keičiasi su amžiumi?

Vanduo suaugusiam žmogui yra 60%, o naujagimiui - 75% kūno svorio. Tai aplinka, kurioje ląstelėse, organuose ir audiniuose vyksta medžiagų apykaitos procesai. Nuolatinis vandens tiekimas organizmui yra viena iš pagrindinių sąlygų palaikyti jo gyvybinę veiklą. Apie 70% viso kūno vandens yra ląstelių protoplazmos dalis, sudaranti vadinamąją tarpląstelinis vanduo. Ekstraląstelinis vanduo yra dalis audinių arba intersticinis skystis(apie 25 proc.) ir kraujo plazmos vanduo(apie 5 proc.). Vandens balansą sudaro jo suvartojimas ir išskyrimas. Su maistu žmogus per dieną gauna apie 750 ml vandens, gėrimų ir švaraus vandens pavidalu – apie 630 ml. Apykaitos procese, vykstant baltymų, angliavandenių ir riebalų oksidacijai, susidaro apie 320 ml vandens. Išgarinant iš odos paviršiaus ir plaučių alveolių per parą išsiskiria apie 800 ml vandens. Toks pat kiekis reikalingas, kad ištirptų osmosiškai aktyvios medžiagos, išsiskiriančios per inkstus, esant maksimaliam šlapimo osmoliarumui. 100 ml vandens išsiskiria su išmatomis. Todėl minimalus dienos poreikis yra apie 1700 ml vandens.

Vandens tekėjimą reguliuoja jo poreikis, pasireiškiantis troškulio jausmu, kuris priklauso nuo medžiagų osmosinės koncentracijos skysčiuose ir jų tūrio. Šis jausmas atsiranda, kai stimuliuojamas pagumburio gėrimo centras.

Organizmą reikia nuolat aprūpinti ne tik vandeniu, bet ir mineralinėmis druskomis (vandens-druskų apykaitos reguliavimas aprašytas 8 skyriuje).

mineralinės druskos.Natrio(Na+) yra pagrindinis tarpląstelinių skysčių katijonas. Jo kiekis tarpląstelinėje terpėje yra 6-12 kartų didesnis nei kiekis ląstelėse. 3-6 g natrio per dieną patenka į organizmą valgomosios druskos pavidalu ir daugiausia absorbuojamas plonas skyriusžarnynas. Natrio vaidmuo organizme yra įvairus. Dalyvauja palaikant rūgščių-šarmų būseną, tarpląstelinių ir tarpląstelinių skysčių osmosinį slėgį, dalyvauja formuojant veikimo potencialą, veikia beveik visų organizmo sistemų veiklą; ji turi didelę reikšmę daugelio ligų vystymuisi. Visų pirma manoma, kad natris tarpininkauja vystymuisi arterinė hipertenzija tiek dėl ekstraląstelinio skysčio tūrio padidėjimo, tiek dėl mikrokraujagyslių atsparumo padidėjimo. Natrio balansą organizme daugiausia palaiko inkstų veikla (žr. 8 skyrių).

Svarbiausi natrio šaltiniai yra valgomoji druska, mėsos konservai, sūris, sūris, marinuoti agurkai, pomidorai, rauginti kopūstai, sūdyta žuvis. Trūkstant valgomosios druskos, atsiranda dehidratacija, apetito praradimas, vėmimas, raumenų mėšlungis; perdozavimas - troškulys, depresija, vėmimas. Nuolatinis natrio perteklius padidina kraujospūdį.

Kalis(K +) yra pagrindinis tarpląstelinio skysčio katijonas. Ląstelėse yra 98% kalio. Kalis absorbuojamas plonojoje ir storojoje žarnoje. Kalis yra ypač svarbus dėl jo potencialą formuojančio vaidmens palaikant ramybės membranos potencialą. Kalis taip pat aktyviai dalyvauja reguliuojant ląstelių rūgščių ir šarmų pusiausvyrą. Tai yra veiksnys, palaikantis osmosinį slėgį ląstelėse. Jo išsiskyrimą daugiausia reguliuoja inkstai (žr. 8 skyrių).

Kalio turtingiausios bulvės su lupena, česnakai, petražolės, moliūgai, cukinijos, džiovinti abrikosai, abrikosai, razinos, džiovintos slyvos, bananai, abrikosai, ankštinės daržovės, mėsa, žuvis.

Trūkstant kalio, prarandamas apetitas, atsiranda aritmija, sumažėja kraujospūdis; su perdozavimu - raumenų silpnumas, širdies aritmija ir inkstų funkcija.

Kalcis(Ca 2+) pasižymi dideliu biologiniu aktyvumu. Tai yra pagrindinis skeleto ir dantų kaulų struktūrinis komponentas, kuriame yra apie 99% viso Ca 2+. AT dideliais kiekiais Vaikams kalcio reikia dėl intensyvaus kaulų augimo. Kalcis daugiausia absorbuojamas dvylikapirštėje žarnoje monobazinių fosforo rūgšties druskų pavidalu. Maždaug 3/4 kalcio išsiskiria Virškinimo traktas, kur endogeninis kalcis patenka su virškinimo liaukų paslaptimis, o */ 4 – per inkstus. Kalcio vaidmuo įgyvendinant gyvybinę organizmo veiklą yra didelis. Kalcis dalyvauja formuojant veikimo potencialą, inicijuojant raumenų susitraukimą, yra būtinas kraujo krešėjimo sistemos komponentas, didina refleksinį jaudrumą. nugaros smegenys ir turi simpatinį poveikį.

Pagrindiniai kalcio tiekėjai yra pienas ir pieno produktai, sūris, kepenys, žuvis, kiaušinio trynys, razinos, grūdai, datulės.

Trūkstant kalcio, atsiranda raumenų mėšlungis, skausmas, spazmai, rigidiškumas, vaikams – kaulų deformacija, suaugusiems – osteoporozė, sportininkams – traukuliai, spengimas ausyse, hipotenzija. Perdozavus pastebimas apetito praradimas, svoris, silpnumas, karščiavimas ir vidurių užkietėjimas. Reguliavimą daugiausia atlieka hormonai – tirokalcitoninas, parathormonas ir vitaminas Z) 3 (žr. 10 skyrių).

Magnis(Mg 2+) jonizuotoje būsenoje yra kraujo plazmoje, eritrocituose, kaulinio audinio sudėtyje fosfatų ir bikarbonatų pavidalu. Magnis pasižymi antispazminiu ir kraujagysles plečiančiu poveikiu, skatina žarnyno peristaltiką ir didina tulžies sekreciją. Tai dalis daugelio fermentų, išskiriančių energiją iš gliukozės, skatinančių fermentų veiklą, raminančiai veikia širdį ir nervų sistemą.

Magnio yra rupių miltų duonoje, grūduose (grikiuose, pilno grūdo ryžiuose, javai), vištienos kiaušinis, pupelės, žirniai, bananai, špinatai. Piene ir pieno produktuose magnio yra nedidelis kiekis, tačiau jis gerai pasisavinamas.

Esant magnio trūkumui, pastebimi traukuliai, raumenų skausmas, galvos svaigimas, apatija ir depresija. Magnio trūkumas padidina kalcio kiekį širdyje ir griaučių raumenys sukeliantis nereguliarų širdies plakimą ir kitas ligas. Perdozavus, sutrinka kvėpavimo ir centrinės nervų sistemos funkcijos.

Chloras(SG) dalyvauja skrandžio sulčių susidaryme, patenka į žmogaus organizmą valgomosios druskos sudėtyje ir kartu su natriu ir kaliu dalyvauja kuriant membranos potencialą ir laidumą. nervinis impulsas, palaiko rūgščių-šarmų pusiausvyrą, skatina anglies dvideginio pernešimą raudonaisiais kraujo kūneliais. Chloras gali nusėsti odoje ir išlikti organizme, kai suvartojama per daug.

Daugiausia chloro yra valgomojoje druskoje, mėsos konservuose, sūryje, sūryje.

Esant chloro trūkumui, pastebimas prakaitavimas, viduriavimas, nepakankama skrandžio sulčių sekrecija, atsiranda edema. Chloro kiekis padidėja, kai organizmas yra dehidratuotas ir kai sutrinka inkstų šalinimo funkcija.

Fosforas(P) - gyvybiškai svarbi medžiaga, kuri yra kaulinio audinio dalis ir yra pagrindinė nervų sistemos ląstelių, ypač smegenų, branduolių dalis. Jis aktyviai dalyvauja baltymų, riebalų ir angliavandenių apykaitoje; būtinas kaulams ir dantims formuotis, normaliai nervų sistemos ir širdies raumens veiklai; dalyvauja fermentų, baltymų ir nukleorūgščių (DNR ir RNR) sintezėje. Kūno audiniuose ir maisto produktuose fosforas randamas fosforo rūgšties ir organiniai junginiai(fosfatai).

Fosforo yra gyvūninės kilmės produktuose: piene, varškėje, sūryje, kepenyse, mėsoje, kiaušiniuose; in kviečių sėlenos, rupi duona, daiginti kviečiai; fosforo gausu įvairiuose grūduose, bulvėse, ankštiniuose augaluose, džiovintuose vaisiuose, riešutuose, saulėgrąžose, jūros gėrybėse ir ypač žuvyje.

Fosforo trūkumas pastebimas ilgai nevalgius (organizmas sunaudoja audiniuose esantį fosforą). Simptomai: silpnumas, tolesnis apetito praradimas, kaulų skausmas, medžiagų apykaitos sutrikimai miokarde. Esant fosforo pertekliui, sumažėja kalcio kiekis kraujyje ir gali sutrikti širdies ritmas. Iš buteliuko maitinamiems vaikams gali susidaryti fosforo perteklius. Reglamente dalyvauja parathormonas ir tirokalcitoninas (žr. 10 skyrių).

Siera(S) yra baltymų, kremzlių, plaukų, nagų dalis, dalyvauja kolageno sintezėje. Tai būtina, kad kepenyse būtų neutralizuojamos toksinės medžiagos, patenkančios iš storosios žarnos dėl puvimo.

Svarbiausias sieros šaltinis yra baltyminiai produktai: mėsa, žuvis, pieno produktai, kiaušiniai, ankštiniai augalai.

Kasdienis poreikis, trūkumas ir perdozavimas nebuvo patikimai nustatyti. Manoma, kad dienos poreikį kompensuoja įprasta mityba.

Geležis(Fe) yra pagrindinis daugelio kūno audinių ir kai kurių fermentų komponentas. Nemaža dalis geležies randama eritrocituose, apie 70% – hemoglobine. Pagrindinė fiziologinė geležies reikšmė yra dalyvavimas kraujodaros procese, deguonies ir anglies dioksido pernešimas, ląstelių kvėpavimo užtikrinimas. Geležis gali nusėsti organizme. Tokie jo „depai“ yra blužnis, kepenys ir kaulų čiulpai.

Geležis ypač reikalinga mergaitėms, pradedančioms brendimą, ir mažiems vaikams. Geležies trūkumas organizme gali sukelti anemijos vystymąsi ir organizmo apsaugos slopinimą. Geležies yra mėsoje, kepenyse (ypač kiaulienos), širdyje, smegenyse, kiaušinio trynyje, kiaulienos grybuose, pupelėse, žirniuose, česnakuose, krienuose, burokėliuose, morkose, pomidoruose, moliūguose, baltagūžiuose kopūstuose, salotose, špinatuose.

Trūkstant geležies, sumažėja kvėpavimo fermentų aktyvumas, todėl gali sutrikti audinių kvėpavimas, vystytis geležies stokos anemija(anemija). Daugelis madingų dietų, kuriomis siekiama greitai numesti svorio, sukelia geležies trūkumą. Geležies perteklius gali sutrikdyti kepenų ir virškinimo funkciją.

Jodas(I -) dalyvauja formuojant tiroksiną – skydliaukės hormoną, padeda sumažinti cholesterolio kiekį kraujyje, didina kalcio ir fosforo pasisavinimą organizme.

Didžiausias jodo kiekis yra jūros dumbliuose (jūros dumbliai), jūros žuvyse, kiaušiniuose, mėsoje, piene, daržovėse (burokėliai, morkos, salotos, kopūstai, bulvės, svogūnai, salierai, pomidorai), vaisiuose (obuoliai, slyvos, vynuogės). Reikia atsiminti, kad ilgai laikant maisto produktus, kuriuose yra jodo, ir juos termiškai apdorojant, jodo netenkama iki 60 proc.

Jodo trūkumas organizme sukelia hipotirozę, skydliaukės padidėjimą (gūžį), vaikystė- į kretinizmą (sustabdo augimą ir intelekto mažėjimą). Jodo perteklius sukelia hipertiroidizmą ( toksinis gūžys). Profilaktikai imama joduotos druskos (žr. 10 skyrių).

Varis(Cu) dalyvauja formuojant daugybę fermentų ir hemoglobino, skatina geležies pasisavinimą žarnyne, energijos išsiskyrimą iš riebalų ir angliavandenių; vario jonai dalyvauja medžiagų oksidacijos reakcijose organizme. Vario kiekis žmogaus organizme siejamas su lytimi, amžiumi, paros ir sezoniniais temperatūros svyravimais, uždegiminėmis ligomis.

Vario yra mėsoje, kepenyse, jūros gėrybėse (kalmaruose, krabuose, krevetėse), visose daržovėse, melionuose ir ankštiniuose augaluose, riešutuose, grūduose (avižiniuose dribsniuose, grikiuose, sorose ir kt.), grybuose, vaisiuose (obuoliai, kriaušės, abrikosai, slyvos) , uogos (braškės, braškės, spanguolės, agrastai, avietės ir kt.).

Vario trūkumas sergant skarlatina, difterija, Botkino liga, plaučių tuberkulioze apsunkina jų eigą. Nėščioms moterims, kurioms trūksta vario, toksikozė pasireiškia dažniau. Vario trūkumas maiste sumažina oksidacinių fermentų aktyvumą ir veda prie įvairių formų anemija (mažakraujystė). Vario perdozavimas sukelia apsinuodijimą.

Fluoras(F -) nedideliais kiekiais yra visuose kūno audiniuose, tačiau pagrindinis jo vaidmuo yra dalyvauti formuojant dentiną, danties emalį ir kaulinį audinį. Pagrindinis fluoro šaltinis yra geriamasis vanduo. Fluoro pakankamas kiekis yra maiste – žuvyje, kepenyse, avienoje, riešutuose, avižiniuose dribsniuose, arbatoje ir vaisiuose. Iš daržovių fluoro gausu salotose, petražolėse, salieruose, bulvėse, baltagūžiuose kopūstuose, morkose, burokėliuose.

Staigus fluoro kiekio sumažėjimas geriamajame vandenyje sukelia kariesą ir dantų ėduonį, padidintas turinys slegiantis poveikis Skydliaukė ir sukelia fluorozę (dėmėtus dantų pažeidimus).

Cinkas(Zn 2+) dalyvauja baltymų, RNR sintezėje, daugumos fermentų susidaryme ir kraujodaroje, yra kaulų sistemoje, odoje ir plaukuose, yra neatsiejama vyriško lytinio hormono – testosterono dalis, skatina žaizdų gijimą. , didina imunitetą, dalyvauja ląstelių dalijimosi mechanizme, normalizuoja angliavandenių apykaitą. Lėtinis psichoemocinis stresas, alkoholis, rūkymas pablogina cinko pasisavinimą. Cinko trūkumas maiste gali sukelti nevaisingumą, anemiją, odos ligos, sulėtėjęs nagų augimas ir plaukų slinkimas, padidėjęs navikų augimas, sulėtėjęs lytinis vystymasis, sulėtėjęs augimas brendimo metu.

Trūkstant cinko, blogai gyja žaizdos, pastebimas apetito praradimas, susilpnėja skonio ir uoslės jautrumas, atsiranda opų burnoje, liežuvyje, odoje susidaro pustulės. Perdozavus, padidėja apsinuodijimo rizika. Dideliais kiekiais cinkas turi kancerogeninį poveikį, todėl nerekomenduojama vandens ir maisto laikyti cinkuotuose induose.

Cinkas randamas graikiniai riešutai, jūros gėrybės, mėsa, paukštiena, visos daržovės, ypač česnakai ir svogūnai, ankštinės daržovės, grūdai (ypač avižiniai dribsniai). Cinko virškinamumas iš gyvūninės kilmės produktų yra daugiau nei 40%, o augalinis - iki 10%.

Daugumos mikroelementų reguliavimas praktiškai nėra tiriamas.

Suaugęs žmogus paprastai suvartoja apie 2,5 litro vandens per dieną. Be to, organizme susidaro apie 300 ml medžiagų apykaitos vandens kaip vienas iš galutinių energijos mainų produktų. Žmogus pagal poreikius per dieną netenka apie 1,5 litro vandens su šlapimu, 0,9 litro išgaruodamas per plaučius ir odą (neprakaituodamas) ir apie 0,1 litro su išmatomis. Taigi vandens mainai normaliomis sąlygomis neviršija 5% kūno svorio per dieną. Kūno temperatūros padidėjimas ir kaloringas maistas skatina vandens išsiskyrimą per odą ir plaučius, padidina jo suvartojimą.

Vandens ir mineralinių druskų trūkumas sukelia sunkų sutrikimą ir mirtį.

Normalų audinių funkcionavimą užtikrina ne tik tam tikrų druskų buvimas juose, bet ir griežtai apibrėžti jų kiekybiniai santykiai. Per daug suvartojant mineralinių druskų organizme, jos gali kauptis atsargų pavidalu. Natris ir chloras nusėda poodiniame audinyje, kalis – griaučių raumenyse, kalcis ir fosforas – kauluose.

Visi organizmui reikalingi mineraliniai elementai yra su maistu ir vandeniu. Dauguma mineralinių druskų lengvai pasisavinamos į kraują; jų iš organizmo išsiskiria daugiausia su šlapimu ir prakaitu. Esant intensyviai raumenų veiklai, didėja tam tikrų mineralų poreikis.

Vandens apykaitos reguliavimą daugiausia kontroliuoja pagumburio, hipofizės ir antinksčių hormonai.. Mineralinės druskos sukuria tam tikrą osmosinį slėgį, kuris taip reikalingas ląstelių gyvybei.

Maitindamasis mišria mityba, suaugęs žmogus pakankamais kiekiais gauna visų jam reikalingų mineralų.

Vitaminai vaidina katalizatorių vaidmenį medžiagų apykaitos procesuose. Tai cheminio pobūdžio medžiagos, reikalingos normaliai medžiagų apykaitai, augimui, organizmo vystymuisi, aukštam darbingumui ir sveikatai palaikyti.

Vitaminai skirstomi į tirpus vandenyje (B, C, P ir kt. grupė) ir.

tirpūs riebaluose (A, D, E, K).

Pakankamas vitaminų kiekis organizme priklauso nuo tinkama mityba maistas

ir normali funkcija virškinimo procesai; kai kuriuos vitaminus (K, B) bakterijos sintetina žarnyne. Nepakankamas vitaminų suvartojimas organizme (hipovitaminozė) arba visiškas jų nebuvimas (avitaminozė) sukelia daugelio funkcijų pažeidimą.

vitaminai– biologiškai veikliosios medžiagosįvairi cheminė prigimtis. Jie reikalingi normaliai medžiagų apykaitai ir fiziologinių procesų eigai, organizmo vystymuisi ir augimui, didinant jo atsparumą įvairiems nepalankiems aplinkos veiksniams.

Vitaminas A- Būtinas normaliam organizmo augimui ir vystymuisi.

Vitaminas B1- atlieka svarbų vaidmenį virškinimo organų ir centrinės nervų sistemos (CNS) veikloje

Vitaminas B2– atlieka svarbų vaidmenį angliavandenių, baltymų ir riebalų apykaitoje, audinių kvėpavimo procesuose, skatina energijos gamybą organizme.

Vitamino C (Vitamino C) – didina organizmo atsparumą žalingiems veiksniams išorinė aplinka ypač infekcinių ligų sukėlėjams.

Vitaminas D- reguliuoja kalcio ir fosfatų pernešimą, dalyvauja kaulinio audinio sintezėje, skatina jo augimą.

Bazinis metabolizmas, jo vertę įtakojantys veiksniai. Apibrėžimo sąlygos. Kasdienis energijos suvartojimas val įvairių tipų veikla.

Priklausomai nuo organizmo veiklos ir aplinkos veiksnių įtakos jam, išskiriami trys energijos apykaitos lygiai: pagrindinė medžiagų apykaita, energijos suvartojimas ramybės būsenoje ir energijos suvartojimas įvairių darbo rūšių metu.

BX- energijos sąnaudos yra susijusios su minimalaus oksidacinių procesų, reikalingų ląstelių gyvybei, palaikymu ir nuolat dirbančių organų ir sistemų - kvėpavimo raumenų, širdies, inkstų, kepenų - veikla. Dalis energijos suvartojimo bazinio metabolizmo požiūriu yra susijusi su raumenų tonuso palaikymu. Šiluminės energijos išskyrimas visų šių procesų metu užtikrina šilumos gamybą, reikalingą palaikyti pastovią kūno temperatūrą, dažniausiai aukštesnę nei išorinės aplinkos temperatūra.

Apibrėžimo sąlygos bazinė medžiagų apykaita: tema turi būti

1) raumenų ramybės būsenoje (gulimoje padėtyje atsipalaidavę raumenys), neveikiant dirginimų, sukeliančių emocinį stresą;

2) nevalgius, t.y. 12-16 valandų po valgio;

3) esant išorinei „komforto“ temperatūrai (18-20 °C), kuri nesukelia šalčio ar karščio pojūčio.

BX nustatytas budrumo būsenoje. Miego metu oksidacinių procesų lygis ir atitinkamai organizmo energijos sąnaudos yra 8-10% mažesnės nei ramybės būsenos metu. Dauguma bazinių mainų suaugusieji sveikų žmonių vidutiniškai apie 1 800-2100 kcal. Esant aktyviam raumenų aktyvumui, energijos sąnaudos didėja labai greitai: kuo sunkesnis toks raumenų darbas, atitinkamai, tuo daugiau energijos žmogus išleidžia.

skyriusIV.13.

Mineralų mainai

Mineralų apykaita – tai mineralinių medžiagų, kurios organizme daugiausia yra neorganinių junginių pavidalu, įsisavinimo, pasiskirstymo, asimiliacijos ir išskyrimo procesų visuma.

Iš viso kūne randama per 70 D.I. lentelės elementų. Mendelejevo, 47 iš jų nuolat yra ir vadinami biogeniniais. Mineralai vaidina svarbų vaidmenį palaikant rūgščių-šarmų pusiausvyrą, osmosinį slėgį, kraujo krešėjimo sistemą, daugelio fermentų sistemų reguliavimą ir kt., t.y. yra labai svarbūs kuriant ir palaikant homeostazę.

Pagal kiekybinį turinį organizme jie skirstomi į makroelementų, jei yra daugiau nei 0,01 % kūno masės (K, Ca, Mg, Na, P, Cl) ir mikroelementai ( Mn, Zn, Cr, Cu, Fe, Co, Al, Se). Pagrindinė organizmo mineralinių medžiagų dalis yra chloridas, fosfatas ir natrio, kalcio, kalio, magnio karbonatinės druskos. Druskos kūno skysčiuose yra iš dalies arba visiškai disocijuotos formos, todėl mineralai yra jonų – katijonų ir anijonų – pavidalu.

Mineralų funkcijos:

1) plastikas (kalcis, fosforas, magnis);

2) osmosinio slėgio palaikymas (kalio, natrio, chloro);

3) buferio palaikymas biologiniai skysčiai(fosforas, kalis, natris);

4) audinių (visų elementų) koloidinių savybių palaikymas;

5) detoksikacija (geležis citochromo P-450 sudėtyje, siera glutationo sudėtyje);

6) nervinio impulso laidumas (natrio, kalio);

7) dalyvavimas fermentinėje katalizėje kaip kofaktorius arba inhibitorius;

8) dalyvavimas hormonų reguliavime (jodas, cinkas ir kobaltas yra hormonų dalis).

Tarpinė ir galutinė mineralų apykaita

Mineralai į organizmą patenka laisva arba surišta forma. Jonai jau yra absorbuojami skrandyje, pagrindinė mineralų dalis - žarnyne aktyvaus transportavimo būdu, dalyvaujant nešiklius baltymams. Iš virškinamojo trakto jie patenka į kraują ir limfą, kur jungiasi su specifiniais transportiniais baltymais. Mineralinės medžiagos išsiskiria daugiausia druskų ir jonų pavidalu.

Su šlapimu: natris, kalis, kalcis, magnis, chloras, kobaltas, jodas, bromas, fluoras.

Su išmatomis: geležis, kalcis, varis, cinkas, manganas, molibdenas ir sunkieji metalai.

Atskirų elementų charakteristikos

Natrio - pagrindinis ekstraląstelinio skyriaus katijonas. Sudaro 0,08% kūno svorio. Vaidina svarbų vaidmenį palaikant osmosinį slėgį. Nesant arba apribojus natrio patekimą į organizmą, jo išsiskyrimas su šlapimu beveik visiškai sustoja. Absorbuotas į viršutinė dalis plonojoje žarnoje, dalyvaujant baltymams nešikliui, todėl reikia išleisti ATP. Kasdienis poreikis skiriasi priklausomai nuo organizmo išskiriamų druskų kiekio. Nusėda odoje ir raumenyse. Natrio žarnyne netenkama viduriuojant.

1) dalyvauja formuojant ir palaikant elektrocheminį potencialą ant ląstelių plazminių membranų;

2) reguliuoja vandens ir druskos apykaitos būklę;

3) dalyvauja fermentų reguliavime;

4) komponentas K + - Na + siurblys.

Chloras yra svarbiausias anijonas tarpląstelinėje erdvėje. Tai sudaro 0,06% kūno svorio. Daugiausia jo randama skrandžio sultyse. Dalyvauja palaikant osmosinę pusiausvyrą. Suaktyvina amilazę ir peptidazes. Absorbuojamas viršutinėje žarnyno dalyje, daugiausia išsiskiria su šlapimu. Chloro ir natrio koncentracija paprastai kinta lygiagrečiai.

Kalis - yra 0,25% kūno svorio. Tarpląstelinėje erdvėje yra tik 2% viso, o likusi dalis yra ląstelėse, kur ji yra susijusi su angliavandenių junginiais. Absorbuojamas visame virškinamajame trakte. Dalis kalio nusėda kepenyse ir odoje, o likusi dalis patenka į bendrą kraujotaką. Keitimasis labai greitai vyksta raumenyse, žarnyne, inkstuose ir kepenyse. Eritrocituose ir nervų ląstelėse lėtesnis kalio keitimas. Jis vaidina pagrindinį vaidmenį generuojant ir perduodant nervinius impulsus. Būtinas baltymų (1 g baltymų - 20 mg kalio jonų) sintezei, ATP, glikogenas, dalyvauja formuojant ramybės potencialą. Jis išsiskiria daugiausia su šlapimu ir mažiau su išmatomis.

Kalcis yra ekstraląstelinis katijonas. Jis sudaro 1,9% kūno svorio. Turinys didėja augimo ar nėštumo metu. Jis veikia kaip neatskiriama atraminių audinių ar membranų dalis, dalyvauja laiduojant nervinį impulsą ir inicijuojant raumenų susitraukimą, yra vienas iš hemokoaguliacijos veiksnių. Užtikrina membranų vientisumą (turi įtakos pralaidumui), nes skatina tankų membranos baltymų pakavimą. Kalcis ribotai dalyvauja palaikant osmosinę pusiausvyrą. Kartu su insulinu jis aktyvina gliukozės įsiskverbimą į ląsteles. Absorbuojamas viršutinėje žarnyno dalyje. Jo asimiliacijos laipsnis priklauso nuo terpės pH (kalcio druskos netirpsta rūgščioje terpėje). Riebalai ir fosfatai trukdo kalcio pasisavinimui. Norint visiškai pasisavinti iš žarnyno, būtina turėti aktyvią vitamino D 3 formą.

Didžioji dalis kalcio yra kauliniame audinyje (99%) kaip karbonato apatito 3Ca 2 (PO 4) 2 mikrokristalų dalis.· CaCO 3 ir hidroksilapatitas 3Ca 2 (PO 4) 2· SaOH. Bendrą kalcio kiekį kraujyje sudaro trys frakcijos: surištas su baltymais, jonizuotas ir nejonizuotas (sudarytas iš citrato, fosfato ir sulfato).

Magnis - yra 0,05% kūno svorio. Jo ląstelėse yra 10 kartų daugiau nei tarpląsteliniame skystyje. Daug magnio raumenų ir kaulų audiniuose, taip pat nervų ir kepenų audiniuose. Sudaro kompleksus su ATP, citratu, daugybe baltymų.

1) yra beveik 300 fermentų dalis;

2) magnio kompleksai su fosfolipidais mažina ląstelių membranų sklandumą;

3) dalyvauja palaikant normalią kūno temperatūrą;

4) dalyvauja neuroraumeninio aparato darbe.

neorganinis fosforas - daugiausia randama kauliniame audinyje. Sudaro 1% kūno svorio. Kraujo plazmoje esant fiziologiniam pH, fosforo yra 80% dvivalenčių ir 20% vienvalenčių fosforo rūgšties anijonų. Fosforas yra kofermentų, nukleorūgščių, fosfoproteinų, fosfolipidų dalis. Kartu su kalciu fosforas sudaro apatitą, kaulinio audinio pagrindą.

Varis yra daugelio fermentų ir biologiškai aktyvių metaloproteinų dalis. Dalyvauja kolageno ir elastino sintezėje. Yra komponentas citochromas c elektronų transportavimo grandinė.

Siera – yra 0,08 proc. Jis patenka į kūną surištoje formoje kaip AA ir sulfato jonų dalis. Įtrauktas į tulžies rūgštys ir hormonai. Dalis glutationas dalyvauja nuodų biotransformacijoje.

Geležis yra geležies turinčių baltymų ir hemoglobino, citochromų, peroksidazių hemos dalis.

Cinkas - yra daugelio fermentų kofaktorius.

Kobaltas vitamino B12 dalis.

Vandens ir elektrolitų mainai

Vandens ir elektrolitų apykaita yra vandens ir elektrolitų pasisavinimo, absorbcijos, paskirstymo ir pašalinimo iš organizmo procesų visuma. Jis užtikrina joninės sudėties pastovumą, rūgščių-šarmų pusiausvyrą ir skysčių tūrį vidinėje organizmo aplinkoje. Vanduo jame vaidina pagrindinį vaidmenį.

Vandens funkcijos:

1) vidinė kūno aplinka;

2) struktūrinis;

3) medžiagų absorbcija ir transportavimas;

4) dalyvavimas biocheminėse reakcijose (hidrolizė, disociacija, hidratacija, dehidratacija);

5) galutinis mainų produktas;

6) galutinių metabolizmo produktų pašalinimas dalyvaujant inkstams.

Vanduo, kuris ateina maistiniu (su maistu) būdu, vadinamas egzogeniniu, o susidaręs kaip biocheminių virsmų produktas – endogeniniu.