Madde ve enerji metabolizması, ara değişim kavramı. Enzimler.

Metabolizma (syn.: metabolizma) - vücuttaki hayati aktivitesini sağlayan tüm kimyasal dönüşümlerin toplamı. Metabolizmanın iki yönü vardır - vücudun kendisine özgü maddeleri sentezlediği asimilasyon ve organik maddelerin bölünmesinin (oksidasyonunun) meydana geldiği ve içerdikleri enerjinin serbest bırakıldığı disimilasyon.

Enerji değişimi. Bir kişinin oksidatif süreçlerin kimyasal enerjisini en karmaşık organik moleküllerin oluşumunun termal ve mekanik enerjisine dönüştürmesi tipiktir. Vücut, besin ve oksijen tüketerek bu maddeleri enerji elde etmek için kullanır ve bu enerjiyi daha sonra ısı şeklinde veya nesnelerin veya kendi vücudunun bölümlerinin mekanik hareketleri şeklinde çevreleyen alana bırakır.

enzimler (lat. fermentum - fermantasyon, fermantasyon başlangıcı) - biyolojik katalizörlerin işlevlerini yerine getiren, hızlandıran hayvan ve bitki organizmalarının karmaşık proteinleri kimyasal reaksiyonlar ve hücrelerde metabolizma.

Maddelerin vücuda alımını ve atılımını dikkate alarak genel (dış) metabolizmayı ayırt edin ve ara metabolizma , bu maddelerin vücuttaki dönüşümünü kapsar.

Proteinlerin, yağların, karbonhidratların, suyun, mineral tuzların metabolizması.

Ders kitabından:

Protein metabolizması- vücuttaki proteinlerin suya, karbondioksite, amonyağa parçalanması ve içerdikleri enerjinin salınması ile biten bir dizi kimyasal dönüşüm. Proteinler vücut tarafından kendini yenilemek ve yenilemek için kullanılır.

yeni dokular oluşturmak, enzimler, bir enerji kaynağıdır. 1 gr protein parçalandığında 4.1 kcal enerji açığa çıkar.

Yağ metabolizması- vücuttaki yağların bir dizi kimyasal dönüşümü, parçalanmaları (su ve karbondioksite) ve enerji salınımı ile sona erer. Yağlar vücut tarafından yeni dokuları, enzimleri, hormonları yenilemek ve oluşturmak ve vücudun ihtiyaç duyduğu enerjiyi elde etmek için kullanılır.

1 gr yağ parçalandığında 9.3 kcal enerji açığa çıkar.

Mineral tuzların değişimi- bir dizi tüketim süreci, vücutta mineral tuzların kullanımı ve bunların çevreye salınması. Mineral tuzlar vücutta ozmotik basıncı, kanın asit-baz dengesini (pH) korumak için kullanılır, enzimlerin, vitaminlerin, hormonların bir parçasıdır.

Karbonhidrat metabolizması- vücuttaki karbonhidratların bir dizi kimyasal dönüşümü, bunların parçalanması ve enerji salınımı ile sonuçlanır. Karbonhidratlar vücudun ana enerji kaynağıdır. 1 g karbonhidratı bölerken 4,1 kcal enerji açığa çıkar.

İnternetten, çünkü Ders kitabının yeterli olmadığını düşündüm:

Protein metabolizması. Proteinler toplam vücut ağırlığının yaklaşık %25'ini oluşturur. Bu işin en zor kısmı. Proteinler, amino asitlerden oluşan polimerik bileşiklerdir. Her insanın protein seti kesinlikle benzersizdir, özeldir. Vücutta, gıda proteini, sindirim suları tarafından basit bileşenlerine parçalanır - daha sonra bağırsaklarda emilen ve kan dolaşımına giren peptitler ve amino asitler. 20 amino asitten sadece 8'i insanlar için vazgeçilmezdir. Bunlar şunları içerir: triptofan, lösin, izolösin, valin, treonin, lisin, metionin ve fenilalanin. Büyüyen bir organizmanın da histidine ihtiyacı vardır.

Diyette esansiyel amino asitlerden herhangi birinin eksikliği neden olur ciddi ihlaller bir organizmanın, özellikle büyüyen birinin hayati aktivitesi. Protein açlığı bir gecikmeye ve ardından büyümenin tamamen durmasına ve fiziksel Geliştirme. Çocuk uyuşuk hale gelir, keskin bir kilo kaybı, bol şişlik, ishal, cilt iltihabı, anemi, vücudun direncinde azalma olur. bulaşıcı hastalıklar vb. Bunun nedeni, proteinin, çeşitli hücresel yapıların oluşturulduğu vücudun ana plastik malzemesi olmasıdır. Ek olarak, proteinler enzimlerin, hormonların, nükleoproteinlerin bir parçasıdır, hemoglobin ve kan antikorları oluşturur.

İş yoğun fiziksel aktivite ile ilişkili değilse, insan vücudunun ortalama olarak günde 1 kg vücut ağırlığı başına yaklaşık 1.1-1.3 g protein alması gerekir. artış ile fiziksel aktivite vücudun protein ihtiyacı da artar. Büyüyen bir organizma için protein ihtiyacı çok daha yüksektir. Doğum sonrası gelişimin ilk yılında, bir çocuk 2-3 yaşında - 4 g, 3-5 yaşında - 3.8 g, vb. 1 kg vücut ağırlığı başına 4 g'dan fazla protein almalıdır.

Yağ ve karbonhidrat metabolizması. Bu organik maddeler daha basit bir yapıya sahiptir, üç bileşenden oluşurlar. kimyasal elementler: karbon, oksijen ve hidrojen. Aynı kimyasal bileşim yağlar ve karbonhidratlar, fazla karbonhidratlı vücudun onlardan yağ oluşturmasına izin verir ve tersine, gerekirse vücuttaki yağlardan karbonhidratlar kolayca oluşturulur.

İnsan vücudundaki toplam yağ miktarı ortalama olarak yaklaşık% 10-20 ve karbonhidratlar -% 1'dir. Yağın çoğu yağ dokusundadır ve yedek enerji rezervidir. Yağların daha küçük bir kısmı, hücrelerin yeni zar yapılarını oluşturmak ve eskilerini değiştirmek için kullanılır. Bazı vücut hücreleri yağ depolayabilir. büyük miktarlar, vücutta ısıl ve mekanik yalıtım rolünü yerine getirir.

Sağlıklı bir yetişkinin diyetinde yağlar, yiyeceklerin toplam kalori içeriğinin yaklaşık %30'unu, yani günde 80-100 gr'ı oluşturmalıdır. Bunların yetersiz temini yağ asitleri insan vücudunda metabolik bozukluklara ve kardiyovasküler sistemde aterosklerotik süreçlerin gelişmesine yol açar.

Çocukların ve ergenlerin yağ ihtiyaçları kendi yaş özellikleri. Bu nedenle, 1,5 yıla kadar bitkisel yağlara ihtiyaç yoktur ve toplam ihtiyaç günde 50 gr, 2 ila 10 yıl arasında yağ ihtiyacı günde 80 gr ve bitkisel yağlar için - 15 gr'a kadar artar. ergenlik erkeklerde yağ ihtiyacı günde 110 gr ve kızlarda - 90 gr ve her iki cinsiyette de bitkisel yağ ihtiyacı aynıdır - günde 20 gr.

Vücuttaki karbonhidratlar glikoz, fruktoz, galaktoz vb.'ye parçalanır ve daha sonra kana emilir. Bir yetişkinin kanındaki glikoz içeriği sabittir ve ortalama %0,1'e eşittir. Kandaki şeker miktarında 0.11-0.12'ye kadar bir artışla, glikoz kandan karaciğere ve kas dokusuna girer ve burada hayvan nişastası - glikojen şeklinde birikir. Kan şekerinde% 0.17'ye daha fazla artış ile böbrekler vücuttan atılımına dahil edilir ve idrarda şeker görülür. Bu fenomene glikozüri denir.

Vücut karbonhidratları esas olarak bir enerji malzemesi olarak kullanır. Yani, 1 yıla kadar karbonhidrat ihtiyacı günde 110 gr, 1.5 ila 2 yaş arası - 190 gr, 5-6 yaş arası - 250 gr, 11-13 yaş arası - 380 gr ve genç erkeklerde - 420 g ve kızlar için - 370 g Çocukların vücudunda, karbonhidratların daha eksiksiz ve hızlı bir şekilde emilmesi ve kandaki aşırı şekere karşı daha fazla direnç vardır.

Tuz değişimi. Hayvanların diyetinden hariç tutularak mineraller vücutta ciddi rahatsızlıklar ve hatta ölüm meydana gelir. Minerallerin varlığı, canlıların temel özelliklerinden biri olan uyarılabilirlik olgusuyla ilişkilidir. Kemiklerin, sinir elemanlarının, kasların büyümesi ve gelişmesi minerallerin içeriğine bağlıdır; kanın reaksiyonunu (pH) belirlerler, katkıda bulunurlar normal aktiviteler kalpler ve gergin sistem, hemoglobin (demir) oluşturmak için kullanılır, hidroklorik asit mide suyu (klor).

Mineral tuzlar, hücrelerin yaşamı için çok gerekli olan belirli bir ozmotik basınç yaratır.

Karışık bir diyetle bir yetişkin, ihtiyaç duyduğu tüm mineralleri yeterli miktarda alır. Yemek pişirme işlemi sırasında insan gıdalarına sadece sofra tuzu eklenir. büyüyen çocuk vücuduözellikle birçok mineralin ek alımına ihtiyaç duyan.

Vücut, idrar, ter ve dışkıda sürekli olarak belirli miktarda mineral tuz kaybeder. Bu nedenle su gibi mineral tuzların da vücuda sürekli girmesi gerekir. İnsan vücudundaki bireysel elementlerin içeriği aynı değildir.

Su değişimi. Vücudun hayati aktivitesi için su, diğer gıda bileşenlerinden çok daha büyük bir rol oynar. Gerçek şu ki, insan vücudundaki su aynı zamanda Yapı malzemesi, tüm metabolik süreçler için bir katalizör ve bir vücut ısısı düzenleyicisi. Vücuttaki toplam su miktarı yaşa, cinsiyete ve kiloya bağlıdır. Ortalama olarak, bir erkeğin vücudu %60'tan fazla su içerirken, bir kadının vücudu %50'dir.

Çocuğun vücudundaki su içeriği, özellikle gelişimin erken evrelerinde çok daha yüksektir. Embriyologlara göre, 4 aylık bir fetüsün vücudundaki su içeriği% 90'a, 7 aylık bir fetüsün vücudundaki su içeriği% 84'tür.Yenidoğanın vücudunda su hacmi 70'dir. %80'e kadar. Doğum sonrası ontogenezde su içeriği hızla düşer. Yani, çocuk 8 aylık. 4,5 yaşındaki bir çocukta su içeriği% 60, -% 58, 13 yaşındaki erkeklerde -% 59 ve aynı yaştaki kızlarda -% 56'dır. Çocukların vücudundaki daha yüksek su içeriği, açık bir şekilde, çocuklarıyla ilişkili metabolik reaksiyonların yoğunluğunun artmasıyla ilişkilidir. hızlı büyüme ve gelişim. Vücut büyüdükçe çocuk ve ergenlerin toplam su ihtiyacı artar. Eğer bir bir yaşında bebek günde yaklaşık 800 ml suya ihtiyacınız var, daha sonra 4 yaşında - 1000 ml, 7-10 yaşında - 1350 ml ve 11-14 yaşında - 1500 ml.

Su ve mineral tuzlar enerji kaynağı değildir, ancak vücuttan normal alım ve atılımları normal işleyişi için bir koşuldur. Kan plazması, lenf ve doku sıvısının ana bileşeni olan vücudun iç ortamını yaratırlar. Vücuttaki maddelerin tüm dönüşümleri su ortamında meydana gelir. Su, vücuda giren çözünmüş besinleri çözer ve taşır. Minerallerle birlikte hücre yapımında ve birçok metabolik reaksiyonda görev alır. Su, vücut sıcaklığının düzenlenmesinde rol oynar; buharlaşır, vücudu soğutur, aşırı ısınmadan korur. İnsan vücudunda su, hücreler ve hücreler arası boşluklar arasında dağılmıştır (Tablo 12.8).

Su sindirim sisteminde emilir. Asgari günlük gereksinim 70 kg - 2-2,5 litre ağırlığındaki bir kişinin suyunda. Bunlardan sadece 350 ml'si oksidatif süreçlerde oluşur, vücuda yiyecekle yaklaşık 1 litre ve içtiğiniz sıvı ile yaklaşık 1 litre girer. Suyun yaklaşık %60'ı vücuttan böbrekler, %33'ü deri ve akciğerler, %6'sı bağırsaklar yoluyla atılır ve sıvının sadece %2'si tutulur.

Yenidoğanın vücudu nispeten büyük miktarda su içerir (Şekil 12.11; Tablo 12.9). saat bebek vücut ağırlığının% 75'ini ve bir yetişkinde -% 50-60'ını oluşturur. Yaşla birlikte hücre içi sıvı hacmi artarken hücreler arası maddedeki su miktarı azalır. Çocuğun vücudunun daha geniş yüzeyi ve bir yetişkine göre daha yoğun bir metabolizması nedeniyle, çocuklarda yetişkinlere göre daha yoğun bir şekilde akciğerler ve deri yoluyla su atılır. Örneğin, günde 7 kg ağırlığındaki bir çocuk, hücre dışı sıvının 1/2'sini ve bir yetişkin - 1/7'sini serbest bırakır. Çocuklarda bağırsaklardaki su yetişkinlere göre çok daha hızlı emilir. Az gelişmiş susuzluk hissi ve ozmoreseptörlerin düşük duyarlılığı nedeniyle, çocuklar yetişkinlere göre dehidrasyona daha yatkındır.

antidiüretik arka hipofiz hormonu (ADH), birincil idrardan su geri emilimini artırır

Tablo 12.8

Bir yetişkinin vücudundaki sıvının dağılımı

Çocukların vücudundaki sıvı dağılımı farklı Çağlar,

% vücut ağırlığından

Pirinç. 12.11.Su miktarı (% vücut ağırlığından) farklı yaşlarda insan vücudunda

Tablo 12.9

böbreklerin tübüllerinde (bunun sonucunda idrar miktarı azalır) ve ayrıca kanın tuz bileşimini de etkiler. Kandaki ADH miktarının azalması ile gelişir diyabet şekeri günde 10-20 litreye kadar idrarın atıldığı. ADH, adrenal korteksin hormonları ile birlikte vücuttaki su-tuz metabolizmasını düzenler.

Suda çözünür tuzlar, tampon sistemleri ve insan vücut sıvılarının pH'ını korumak için gereklidir. Bunların en önemlileri sodyum, potasyum, kalsiyum, magnezyum klorür ve fosfatlarıdır. Gıdalarda, özellikle sodyum ve potasyum olmak üzere belirli tuzların eksikliği veya fazlalığı ile ihlaller vardır. su-tuz dengesi dehidrasyon, ödem ve tansiyon bozukluklarına yol açar.

Minerallerin varlığı, uyarılabilirlik (sodyum, potasyum, klor), kemiklerin büyümesi ve gelişimi (kalsiyum, fosfor), sinir elementleri, kaslar olgusu ile ilişkilidir. Kalbin ve sinir sisteminin normal çalışmasına katkıda bulunurlar, hemoglobin (demir), mide hidroklorik asit (klor) oluşturmak için kullanılırlar.

Çocuk büyüdükçe, vücuttaki tuz miktarı birikir: yenidoğanda, tuzlar vücut ağırlığının% 2.55'ini, bir yetişkinde -% 5'ini oluşturur. Büyüyen bir çocuğun vücudu, özellikle birçok mineralin ek alımına ihtiyaç duyar. Özellikle çocuklarda yüksek oluşumu için gerekli olan kalsiyum ve fosfor ihtiyacıdır. kemik dokusu. Kalsiyum için en büyük ihtiyaç yaşamın ilk yılında ve ergenlik döneminde not edilir. Yaşamın ilk yılında, ikinci yıldan sekiz kat, üçüncü yıldan 13 kat daha fazla kalsiyum gerekir, daha sonra kalsiyum ihtiyacı azalır. Okul öncesi ve okul çağında günlük kalsiyum ihtiyacı 0.68-2.36 g'dır.

Yetişkinlerde, vücuda kalsiyum alımında bir azalma ile, kemik dokusundan kana yıkanarak bileşiminin sabit kalmasını sağlar (Şekil 12.12). Gıdalarda kalsiyum eksikliği olan çocuklarda, aksine, kandaki miktarında daha da büyük bir azalmaya yol açan kemik dokusu tarafından tutulur.

Pirinç. 12.12.

içinde ve. Çocuklarda normal kemikleşme süreci için okul öncesi yaş kalsiyum ve fosfor alımının oranı bire eşit olmalıdır. 8-10 yaşlarında kalsiyum, 1:1.5 oranında fosfordan biraz daha az gereklidir. Lise çağında bu oran fosfor içeriğini artırma yönünde değişir ve 1:2'ye eşit olmalıdır. Günlük fosfor ihtiyacı 1.5-4.0 g'dır.

İnsanlarda paratiroid bezleri üretir. paratiroid hormonu(PtH), vücuttaki kalsiyum ve fosfor değişimini düzenler. Paratiroid bezlerinin hipofonksiyonu ile kandaki kalsiyum içeriğinde bir azalma meydana gelir, bu da bacak, kol, gövde ve yüz kaslarının konvülsif kasılmalarına yol açar. tetani. Bu fenomenler, kandaki ve dolayısıyla hücrelerin sitoplazmasındaki kalsiyum eksikliğinden dolayı nöromüsküler dokunun uyarılabilirliğinde bir artış ile ilişkilidir. Yetersiz PTH salınımı ile kemikler daha az güçlenir, kırıklar zayıf iyileşir ve dişler kolayca kırılır. Yetersizliğe hormon işlevi paratiroid bezleri özellikle çocuklara ve emziren annelere karşı hassastır. Kalsiyum metabolizması ayrıca cinsiyet bezleri tarafından üretilen östrojenleri de içerir - yumurtalıklar ve tiroid hormonu kalsitonin.

Öz kontrol için sorular ve görevler

• 1. Bize metabolizmayı ve aşamalarını anlatın.
• 2. Vücudun enerji maliyetlerini tahmin etmek için hangi yöntemleri biliyorsunuz?
• 3. Genel mübadelenin özelliğini veriniz. Erkekler ve kadınlar arasındaki metabolizma farklılıkları nelerdir?
• 4. Bazal değişim nedir? anlamı nedir? Değerlendirme yöntemleri nelerdir? Bazal metabolizma hızı yaşla nasıl değişir?
• 5. Enerji değişimi hakkında ne biliyorsunuz? Yaşla birlikte nasıl değişir?
• 6. Nişin spesifik dinamik hareketini tanımlayın.
• 7. Temel nasıl değiştirilir besinler yaşa göre değişir mi
• 8. Bize su ve mineral değişiminden bahsedin. Çocuklar ve yetişkinler için su ihtiyacı nedir?
• 9. Proteinlerin, yağların, karbonhidratların, minerallerin metabolizmasının hormonal düzenlenmesi nasıl gerçekleştirilir? Yaşla birlikte nasıl değişir?

su bir yetişkinde% 60 ve yenidoğanda - vücut ağırlığının% 75'i. Hücre, organ ve dokularda metabolik işlemlerin gerçekleştirildiği ortamdır. Vücuda sürekli su temini, hayati aktivitesini sürdürmenin ana koşullarından biridir. Vücuttaki tüm suyun yaklaşık %70'i, hücre protoplazmasının bir parçasıdır ve sözde hücre içi su. hücre dışı su parçası doku veya interstisyel sıvı(yaklaşık %25) ve kan plazması suyu(yaklaşık %5). Su dengesi, tüketimi ve atılımından oluşur. Yiyeceklerle, bir kişi günde yaklaşık 750 ml su, içecek ve temiz su şeklinde alır - yaklaşık 630 ml. Proteinlerin, karbonhidratların ve yağların oksidasyonu sırasında metabolizma sürecinde yaklaşık 320 ml su oluşur. Buharlaşma sırasında, cilt yüzeyinden ve akciğerlerin alveollerinden günde yaklaşık 800 ml su salınır. Aynı miktar, böbrek tarafından atılan ozmotik olarak aktif maddeleri maksimum idrar ozmolaritesinde çözmek için gereklidir. Dışkı ile 100 ml su atılır. Bu nedenle, minimum günlük gereksinim yaklaşık 1700 ml sudur.

Suyun akışı, sıvılardaki ozmotik madde konsantrasyonuna ve hacmine bağlı olarak susuzluk hissi ile kendini gösteren ihtiyacı ile düzenlenir. Bu his, hipotalamusun içme merkezi uyarıldığında ortaya çıkar.

Vücudun sadece suya değil, aynı zamanda mineral tuzlara da sürekli ihtiyacı vardır (su-tuz metabolizmasının düzenlenmesi Bölüm 8'de açıklanmıştır).

mineral tuzlar.Sodyum(Na+) hücre dışı sıvılardaki ana katyondur. Hücre dışı ortamdaki içeriği, hücrelerdeki içeriğinden 6-12 kat daha fazladır. Günde 3-6 g miktarındaki sodyum, vücuda sofra tuzu şeklinde girer ve esas olarak emilir. ince bölüm bağırsaklar. Sodyumun vücuttaki rolü çeşitlidir. Asit-baz durumunun, hücre dışı ve hücre içi sıvıların ozmotik basıncının korunmasında rol oynar, aksiyon potansiyelinin oluşumunda yer alır, hemen hemen tüm vücut sistemlerinin aktivitesini etkiler; bir takım hastalıkların gelişmesinde büyük önem taşımaktadır. Özellikle, sodyumun gelişmeye aracılık ettiğine inanılmaktadır. arteriyel hipertansiyon hem hücre dışı sıvı hacmindeki bir artış hem de mikrodamarların direncindeki bir artış nedeniyle. Vücuttaki sodyum dengesi esas olarak böbreklerin aktivitesi ile sağlanır (bkz. Bölüm 8).

En önemli sodyum kaynakları sofra tuzu, konserve et, peynir, peynir, turşu, domates, lahana turşusu, tuzlu balıktır. Sofra tuzu eksikliği ile dehidrasyon, iştahsızlık, kusma, kas krampları oluşur; aşırı doz - susuzluk, depresyon, kusma. Sürekli sodyum fazlalığı kan basıncını arttırır.

Potasyum(K +) hücre içi sıvının ana katyonudur. Hücreler %98 potasyum içerir. Potasyum ince ve kalın bağırsaklarda emilir. Potasyum, istirahat zar potansiyelini koruma düzeyinde potansiyel oluşturucu rolü nedeniyle özel bir öneme sahiptir. Potasyum ayrıca hücrelerin asit-baz durumunun dengesinin düzenlenmesinde aktif rol alır. Hücrelerde ozmotik basıncın korunmasında bir faktördür. Atılımının düzenlenmesi esas olarak böbrekler tarafından gerçekleştirilir (bkz. Bölüm 8).

Kabuğu, sarımsak, maydanoz, balkabağı, kabak, kuru kayısı, kayısı, kuru üzüm, kuru erik, muz, kayısı, baklagiller, et, balık ile potasyum açısından en zengin patates.

Potasyum eksikliği ile iştah kaybı, aritmi, kan basıncında azalma vardır; aşırı doz ile - Kas Güçsüzlüğü, kardiyak aritmi ve böbrek fonksiyonu.

Kalsiyum(Ca 2+) yüksek biyolojik aktiviteye sahiptir. Toplam Ca 2+'nın yaklaşık %99'unun bulunduğu iskelet ve diş kemiklerinin ana yapısal bileşenidir. AT çok sayıda Kemiklerin yoğun büyümesi nedeniyle çocukların kalsiyuma ihtiyacı vardır. Kalsiyum esas olarak duodenumda fosforik asidin monobazik tuzları şeklinde emilir. Yaklaşık 3/4 kalsiyum atılır sindirim kanalı, endojen kalsiyumun sindirim bezlerinin sırlarıyla girdiği ve */ 4 - böbrekler tarafından. Kalsiyumun vücudun hayati aktivitesinin uygulanmasındaki rolü büyüktür. Kalsiyum, aksiyon potansiyellerinin oluşumunda, kas kasılmasının başlangıcında yer alır, kan pıhtılaşma sisteminin gerekli bir bileşenidir, refleks uyarılabilirliğini arttırır. omurilik ve sempatik bir etkiye sahiptir.

Kalsiyumun ana tedarikçileri süt ve süt ürünleri, peynir, karaciğer, balık, yumurta sarısı, kuru üzüm, tahıllar, hurmalardır.

Kalsiyum eksikliği ile kas krampları, ağrı, spazmlar, sertlik, çocuklarda - kemik deformitesi, yetişkinlerde - osteoporoz, sporcularda - konvülsiyonlar, kulak çınlaması, hipotansiyon görülür. Doz aşımı durumunda iştahsızlık, kilo, halsizlik, ateş ve kabızlık görülür. Düzenleme esas olarak hormonlar tarafından gerçekleştirilir - tirokalsitonin, paratiroid hormonu ve Z vitamini) 3 (bkz. Bölüm 10).

Magnezyum(Mg 2+), kan plazmasında, eritrositlerde, kemik dokusunun bileşiminde fosfatlar ve bikarbonatlar şeklinde iyonize halde bulunur. Magnezyum antispazmodik ve vazodilatör etkiye sahiptir, bağırsak peristalsisini uyarır ve safra salgısını arttırır. Glikozdan enerji salan, enzimlerin aktivitesini uyaran ve kalp ve sinir sistemi üzerinde sakinleştirici bir etkiye sahip olan birçok enzimin bir parçasıdır.

Magnezyum kepekli ekmek, tahıllar (karabuğday, tam tahıllı pirinç, hububat), tavuk yumurtası, fasulye, bezelye, muz, ıspanak. Süt ve süt ürünlerinde magnezyum az miktarda bulunur, ancak iyi emilir.

Magnezyum eksikliği ile kasılmalar, kas ağrısı, baş dönmesi, ilgisizlik ve depresyon not edilir. Magnezyum eksikliği kalpteki kalsiyum miktarını artırır ve iskelet kasları düzensiz kalp atışı ve diğer hastalıklara yol açar. Doz aşımı durumunda solunum ve merkezi sinir sistemi fonksiyonları baskılanır.

Klor(SG) mide suyunun oluşumunda yer alır, sofra tuzunun bir parçası olarak insan vücuduna girer ve sodyum ve potasyum ile birlikte membran potansiyelinin ve iletiminin oluşturulmasında rol oynar. sinir dürtüsü, asit-baz dengesini korur, karbon dioksitin kırmızı kan hücreleri tarafından taşınmasını destekler. Klor deride birikebilir, aşırı alım ile vücutta oyalanabilir.

Klor esas olarak sofra tuzu, konserve et, peynir, peynirde bulunur.

Klor eksikliği ile terleme, ishal, mide suyunun yetersiz salgılanması not edilir ve ödem gelişir. Vücut susuz kaldığında ve böbreklerin boşaltım işlevi bozulduğunda klor içeriğinde bir artış meydana gelir.

Fosfor(P) - kemik dokusunun bir parçası olan ve özellikle beyin olmak üzere sinir sistemi hücrelerinin çekirdeklerinin ana parçası olan hayati bir madde. Proteinlerin, yağların ve karbonhidratların metabolizmasında aktif olarak yer alır; kemiklerin ve dişlerin oluşumu, sinir sisteminin ve kalp kasının normal çalışması için gerekli; enzimlerin, proteinlerin ve nükleik asitlerin (DNA ve RNA) sentezinde yer alır. Vücut dokularında ve gıda ürünlerinde fosfor, fosforik asit formunda bulunur ve organik bileşikler(fosfatlar).

Fosfor hayvansal ürünlerde bulunur: süt, süzme peynir, peynir, karaciğer, et, yumurta; içinde Buğday Kepeği, kepekli ekmek, filizlenmiş buğday; çeşitli tahıllar, patatesler, baklagiller, kuru meyveler, kuruyemişler, ayçiçeği tohumları, deniz ürünleri ve özellikle balık fosfordan zengindir.

Uzun süreli açlık sırasında fosfor eksikliği görülür (vücut dokularda bulunan fosforu tüketir). Semptomlar: halsizlik, iştahsızlık, kemik ağrısı, miyokardda metabolik bozukluklar. Fazla fosfor ile kandaki kalsiyum seviyesinde bir azalma meydana gelir ve kalp ritminin ihlali mümkündür. Biberonla beslenen çocuklarda aşırı fosfor gelişebilir. Parathormon ve tirokalsitonin yönetmelikte yer alır (bkz. Bölüm 10).

Kükürt(S) proteinlerin bir parçasıdır, kıkırdak, saç, tırnak, kolajen sentezinde rol oynar. Çürüme sonucu kalın bağırsaktan gelen toksik maddelerin karaciğerde nötralize edilmesi için gereklidir.

En önemli kükürt kaynağı protein ürünleri: et, balık, süt ürünleri, yumurta, baklagiller.

Günlük gereksinim, eksiklik ve doz aşımı güvenilir bir şekilde belirlenmemiştir. Günlük ihtiyacın normal diyetle telafi edildiğine inanılmaktadır.

Ütü(Fe) birçok vücut dokusunun ve bazı enzimlerin ana bileşenidir. Eritrositlerde önemli miktarda demir bulunur, yaklaşık% 70 - hemoglobinde. Demirin temel fizyolojik önemi, hematopoez sürecine katılım, oksijen ve karbondioksitin taşınması ve hücresel solunumun sağlanmasıdır. Demir vücutta birikebilir. Onun için bu tür "depolar" dalak, karaciğer ve kemik iliğidir.

Demir özellikle ergenliğe giren kızlar ve küçük çocuklar için gereklidir. Vücuttaki demir eksikliği, aneminin gelişmesine ve vücudun savunmasının baskılanmasına neden olabilir. Demir, et, karaciğer (özellikle domuz), kalp, beyin, yumurta sarısı, porcini mantarı, fasulye, bezelye, sarımsak, yaban turpu, pancar, havuç, domates, balkabağı, beyaz lahana, marul, ıspanakta bulunur.

Demir eksikliği, solunum enzimlerinin aktivitesini azaltır, bu da doku solunum bozukluğuna, gelişmeye yol açabilir. demir eksikliği anemisi(anemi). Hızlı kilo vermeyi amaçlayan birçok moda diyet, demir eksikliğine yol açar. Fazla demir, karaciğer ve sindirim fonksiyonlarını bozabilir.

İyot(I -) bir tiroid hormonu olan tiroksin oluşumunda rol oynar, kandaki kolesterol seviyelerini düşürmeye, vücut tarafından kalsiyum ve fosfor emilimini artırmaya yardımcı olur.

En fazla iyot deniz yosunu (deniz yosunu), deniz balığı, yumurta, et, süt, sebzeler (pancar, havuç, marul, lahana, patates, soğan, kereviz, domates), meyvelerde (elma, erik, üzüm) bulunur. Gıda iyot içeren ürünlerin uzun süreli depolanması ve ısıl işlemleri sırasında iyotun %60'a kadar kaybolduğu unutulmamalıdır.

Vücutta iyot eksikliği hipotiroidizme, genişlemiş bir tiroid bezine (guatr) yol açar, çocukluk- kretinizme (zekadaki büyümeyi ve azalmayı durdurmak). Aşırı iyot hipertiroidizme yol açar ( toksik guatr). Profilaksi için iyotlu tuz alınır (bkz. Bölüm 10).

Bakır(Cu) bir dizi enzim ve hemoglobin oluşumunda rol oynar, bağırsakta demir emilimini, yağlardan ve karbonhidratlardan enerji salınımını destekler; bakır iyonları vücuttaki maddelerin oksidasyon reaksiyonlarında yer alır. İnsan vücudundaki bakır içeriği cinsiyet, yaş, günlük ve mevsimsel sıcaklık dalgalanmaları ve iltihaplı hastalıklar ile ilişkilidir.

Bakır, et, karaciğer, deniz ürünleri (kalamar, yengeç, karides), tüm sebzeler, kavun ve baklagiller, kuruyemişler, tahıllar (yulaf ezmesi, karabuğday, darı vb.), mantarlar, meyvelerde (elma, armut, kayısı, erik) bulunur. , çilek (çilek, çilek, kızılcık, bektaşi üzümü, ahududu vb.).

Kızıl, difteri, Botkin hastalığı, akciğer tüberkülozu hastalıklarında bakır eksikliği, seyrini zorlaştırır. Bakır eksikliği olan hamile kadınlarda toksikoz daha sık görülür. Gıdalarda bakır eksikliği, oksidatif enzimlerin aktivitesini azaltır ve çeşitli formlar anemi (anemi). Aşırı dozda bakır zehirlenmeye yol açar.

flor(F -) vücudun tüm dokularında az miktarda bulunur, ancak asıl rolü dentin, diş minesi ve kemik dokusu oluşumuna katılmaktır. Florürün ana kaynağı içme suyudur. Flor, balık, karaciğer, kuzu eti, fındık, yulaf ezmesi, çay ve meyvelerde yeterli miktarda bulunur. Sebzelerden marul, maydanoz, kereviz, patates, beyaz lahana, havuç ve pancar flor açısından zengindir.

İçme suyundaki florürün keskin bir şekilde azalması çürüklere ve diş çürümesine yol açar, artan içerik depresif etki tiroid bezi ve florozis (dişlerin lekeli lezyonları) gelişimine yol açar.

Çinko(Zn 2+) proteinlerin sentezinde, RNA, çoğu enzimin ve hematopoezin oluşumunda yer alır, kemik sisteminde, deride ve saçta bulunur, erkek seks hormonunun ayrılmaz bir parçasıdır - testosteron, yara iyileşmesini destekler , bağışıklığı arttırır, hücre bölünmesi mekanizmasında yer alır, karbonhidrat metabolizmasını normalleştirir. Kronik psiko-duygusal stres, alkol, sigara çinko emilimini bozar. Diyette çinko eksikliği kısırlığa, kansızlığa, cilt hastalıkları, tırnakların büyümesini ve saç dökülmesini yavaşlatır, tümörlerin büyümesini arttırır, cinsel gelişmeyi geciktirir, ergenlik döneminde büyümeyi yavaşlatır.

Çinko eksikliği ile yaralar zayıf iyileşir, iştahsızlık görülür, tat ve koku alma hassasiyeti zayıflar, ağızda, dilde ülserler görülür ve ciltte püstüller oluşur. Doz aşımı zehirlenme riskini artırır. Büyük miktarlarda çinko kanserojen etkiye sahiptir ve bu nedenle su ve yiyeceklerin galvaniz kaplarda saklanması önerilmez.

çinko bulunur ceviz, deniz ürünleri, et, kümes hayvanları, tüm sebzeler, özellikle sarımsak ve soğan, baklagiller, tahıllar (özellikle yulaf ezmesi). Çinkonun hayvansal ürünlerden sindirilebilirliği %40'ın üzerinde ve bitkisel - %10'a kadar.

Çoğu eser elementin düzenlenmesi pratikte çalışılmamıştır.

Bir yetişkin normalde günde yaklaşık 2,5 litre su tüketir. Ayrıca vücutta enerji değişiminin son ürünlerinden biri olarak yaklaşık 300 ml metabolik su oluşur. İhtiyaçlara göre bir kişi gün içinde idrar şeklinde yaklaşık 1,5 litre, akciğerler ve deri yoluyla buharlaşma yoluyla 0,9 litre (terlemeden) ve dışkı ile yaklaşık 0,1 litre su kaybeder. Böylece normal koşullarda su değişimi günlük vücut ağırlığının %5'ini geçmez. Vücut sıcaklığındaki artış ve yüksek kalorili yiyecekler, suyun deri ve akciğerlerden salınmasını teşvik eder ve tüketimini artırır.

Vücudun sudan ve mineral tuzlarından yoksun bırakılması ciddi bozulmalara ve ölüme neden olur.

Dokuların normal işleyişi, yalnızca içlerinde belirli tuzların bulunmasıyla değil, aynı zamanda kesin olarak tanımlanmış nicel oranlarıyla da sağlanır. Vücutta aşırı mineral tuz alımı ile rezerv şeklinde birikebilirler. Sodyum ve klor deri altı dokuda, potasyum - iskelet kaslarında, kalsiyum ve fosfor - kemiklerde birikir.

Vücut için gerekli tüm mineral elementler yiyecek ve su ile birlikte gelir. Mineral tuzların çoğu kana kolayca emilir; vücuttan atılımları esas olarak idrar ve ter ile gerçekleşir. Yoğun kas aktivitesi ile belirli minerallere olan ihtiyaç artar.

Su metabolizmasının düzenlenmesi esas olarak hipotalamus, hipofiz ve adrenal bezlerin hormonları tarafından kontrol edilir.. Mineral tuzlar, hücrelerin yaşamı için çok gerekli olan belirli bir ozmotik basınç yaratır.

Karışık bir diyetle bir yetişkin, ihtiyaç duyduğu tüm mineralleri yeterli miktarda alır.

Vitaminler metabolik süreçlerde katalizör rolünü oynarlar.. Normal metabolizma, büyüme, vücudun gelişmesi, yüksek performansın ve sağlığın korunması için gerekli kimyasal yapıya sahip maddelerdir.

Vitaminler ikiye ayrılır. suda çözünür (grup B, C, P, vb.) ve.

yağda çözünen (A, D, E, K).

Vücutta yeterli vitamin alımı, Uygun diyet Gıda

ve normal fonksiyon sindirim süreçleri; bazı vitaminler (K, B) bağırsakta bakteriler tarafından sentezlenir. Vücutta yetersiz vitamin alımı (hipovitaminoz) veya tamamen yokluğu (avitaminoz) birçok işlevin ihlaline yol açar.

vitaminler- biyolojik olarak aktif maddelerçeşitli kimyasal doğa. Normal metabolizma ve fizyolojik süreçlerin seyri, vücudun gelişimi ve büyümesi, çeşitli olumsuz çevresel faktörlere karşı direncini arttırmak için onlara ihtiyacımız var.

A vitamini- Vücudun normal büyümesi ve gelişmesi için gereklidir.

B1 vitamini- Sindirim organlarının ve merkezi sinir sisteminin (MSS) işleyişinde önemli bir rol oynar.

B2 vitamini- Karbonhidrat, protein ve yağ metabolizmasında, doku solunum süreçlerinde önemli rol oynar, vücutta enerji üretimini destekler.

C vitamini (C vitamini) - vücudun zararlı faktörlere karşı direncini arttırır dış ortamözellikle bulaşıcı ajanlara.

D vitamini- kalsiyum ve fosfatların taşınmasını düzenler, kemik dokusunun sentezine katılır, büyümesini arttırır.

Bazal metabolizma, değerini etkileyen faktörler. Tanım koşulları. Günlük enerji tüketimi çeşitli tipler faaliyetler.

Organizmanın aktivitesine ve çevresel faktörlerin onun üzerindeki etkisine bağlı olarak, üç enerji metabolizması seviyesi vardır: temel metabolizma, istirahatte enerji tüketimi ve çeşitli emek türleri sırasında enerji tüketimi.

BX- enerji maliyetleri, hücre yaşamı için gerekli olan minimum oksidatif süreç seviyesinin korunması ve sürekli çalışan organ ve sistemlerin aktivitesi ile ilişkilidir - solunum kasları, kalp, böbrekler, karaciğer. Bazal metabolizma açısından enerji tüketiminin bir kısmı kas tonusunun korunması ile ilişkilidir. Tüm bu işlemler sırasında termal enerjinin açığa çıkması, vücut sıcaklığını sabit bir seviyede, genellikle dış ortam sıcaklığından daha yüksek bir seviyede tutmak için gerekli olan ısı üretimini sağlar.

tanım şartları bazal metabolizma: konu

1) duygusal strese neden olan tahrişlere maruz kalmadan kas dinlenme durumunda (gevşemiş kaslarla yatma pozisyonu);

2) aç karnına, yani yemekten 12-16 saat sonra;

3) soğuk veya sıcak hissine neden olmayan bir "konfor" (18-20 ° C) dış sıcaklığında.

BX uyanık durumda belirlenir. Uyku sırasında, oksidatif süreçlerin seviyesi ve dolayısıyla vücudun enerji maliyetleri, uyanıklık sırasında dinlenmeye göre %8-10 daha düşüktür. Çoğu bazal değişim yetişkinler sağlıklı insanlar ortalama yaklaşık 1 800-2100 kcal. Aktif kas aktivitesi ile enerji tüketimi çok hızlı bir şekilde artar: ve bu tür kas çalışması sırasıyla ne kadar zorsa, kişi o kadar fazla enerji harcar.

BölümIV.13.

maden değişimi

Mineral metabolizması, vücutta esas olarak inorganik bileşikler şeklinde bulunan mineral maddelerin emilim, dağıtım, asimilasyon ve atılım süreçleridir.

Toplamda, D.I. tablosunun 70'den fazla elemanı vücutta bulunur. Mendeleev, 47'si sürekli mevcut ve biyojenik olarak adlandırılıyor. Mineraller asit-baz dengesinin, ozmotik basıncın, kan pıhtılaşma sisteminin, çok sayıda enzim sisteminin düzenlenmesi vb., yani. homeostazın kurulması ve sürdürülmesinde kritik öneme sahiptir.

Vücuttaki nicel içeriğe göre, ayrılırlar. makro besinler, vücut ağırlığının %0.01'inden fazla (K, Ca, Mg, Na, P, Cl) varsa ve eser elementler ( Mn, Zn, Cr, Cu, Fe, Co, Al, Se). Vücudun mineral maddelerinin ana kısmı sodyum, kalsiyum, potasyum, magnezyum klorür, fosfat ve karbonat tuzlarıdır. Vücut sıvılarındaki tuzlar kısmen veya tamamen ayrışmış haldedir, bu nedenle mineraller iyon - katyon ve anyon şeklinde bulunur.

Minerallerin işlevleri:

1) plastik (kalsiyum, fosfor, magnezyum);

2) ozmotik basıncın korunması (potasyum, sodyum, klor);

3) arabelleğe almayı sürdürmek biyolojik sıvılar(fosfor, potasyum, sodyum);

4) dokuların kolloidal özelliklerini korumak (tüm elementler);

5) detoksifikasyon (sitokrom P-450 bileşiminde demir, glutatyon bileşiminde kükürt);

6) sinir impulsunun iletimi (sodyum, potasyum);

7) bir kofaktör veya inhibitör olarak enzimatik katalize katılım;

8) hormonal düzenlemeye katılım (iyot, çinko ve kobalt hormonların bir parçasıdır).

Minerallerin ara ve son metabolizması

Mineraller vücuda serbest veya bağlı halde girerler. İyonlar, minerallerin ana kısmı olan midede zaten emilir - bağırsaklarda, taşıyıcı proteinlerin katılımıyla aktif taşıma yoluyla. Gastrointestinal sistemden, spesifik taşıma proteinlerine bağlandıkları kan ve lenflere girerler. Mineral maddeler esas olarak tuzlar ve iyonlar şeklinde salınır.

idrar ile: sodyum, potasyum, kalsiyum, magnezyum, klor, kobalt, iyot, brom, flor.

Dışkı ile: demir, kalsiyum, bakır, çinko, manganez, molibden ve ağır metaller.

Bireysel elemanların özellikleri

Sodyum - hücre dışı bölmenin ana katyonu. Vücut ağırlığının %0,08'ini oluşturur. Ozmotik basıncın korunmasında önemli bir rol oynar. Vücuda sodyum alımının olmaması veya kısıtlanması durumunda, idrarla atılımı neredeyse tamamen durur. içine emilir üst kısım ince bağırsakta taşıyıcı proteinlerin katılımıyla ve ATP harcanmasını gerektirir. Günlük ihtiyaç, vücudun boşaltım-tuz kaynağına bağlı olarak değişir. Deride ve kaslarda birikir. İshal ile bağırsakta sodyum kaybı meydana gelir.

1) hücrelerin plazma zarlarında elektrokimyasal potansiyelin ortaya çıkmasına ve korunmasına katılır;

2) su-tuz metabolizmasının durumunu düzenler;

3) enzimlerin düzenlenmesine katılır;

4) bileşen K + - Na + pompası.

Klor hücre dışı boşluktaki en önemli anyondur. Vücut ağırlığının %0.06'sı kadardır. Çoğu mide suyunda bulunur. Ozmotik dengenin korunmasına katılır. Amilaz ve peptidazları aktive eder. Üst bağırsakta emilir, esas olarak idrarla atılır. Klor ve sodyum konsantrasyonu genellikle paralel olarak değişir.

Potasyum - vücut ağırlığının %0.25'i kadardır. Hücre dışı boşluk, toplamın sadece% 2'sini içerir ve geri kalanı, karbonhidrat bileşikleri ile ilişkili olduğu hücrelerde bulunur. Gastrointestinal sistem boyunca emilir. Potasyumun bir kısmı karaciğerde ve deride birikir ve geri kalanı genel kan dolaşımına girer. Değişim kaslarda, bağırsaklarda, böbreklerde ve karaciğerde çok hızlı ilerler. Eritrositlerde ve sinir hücrelerinde, daha yavaş bir potasyum değişimi. Sinir uyarılarının oluşumunda ve iletilmesinde öncü bir rol oynar. Proteinlerin sentezi için gerekli (1 g protein için - 20 mg potasyum iyonu), ATP, glikojen, dinlenme potansiyelinin oluşumunda yer alır. Esas olarak idrarla ve daha az dışkıyla atılır.

Kalsiyum hücre dışı bir katyondur. Vücut ağırlığının %1.9'unu oluşturur. İçerik büyüme veya hamilelik sırasında artar. Destekleyici dokuların veya zarların ayrılmaz bir parçası olarak işlev görür, sinir uyarısının iletilmesine ve kas kasılmasının başlatılmasına katılır ve hemokoagülasyon faktörlerinden biridir. Membran proteinlerinin yoğun paketlenmesini desteklediğinden, membranların bütünlüğünü sağlar (geçirgenliği etkiler). Kalsiyum, ozmotik dengenin korunmasına sınırlı ölçüde katılır. İnsülin ile birlikte glikozun hücrelere nüfuz etmesini aktive eder. Üst bağırsakta emilir. Asimilasyon derecesi ortamın pH'ına bağlıdır (kalsiyum tuzları asidik bir ortamda çözünmez). Yağlar ve fosfatlar kalsiyum emilimini engeller. Bağırsaklardan tam emilim için aktif bir D3 vitamini formunun varlığı gereklidir.

Kalsiyumun çoğu kemik dokusunda (%99) karbonat apatit 3Ca 2 (PO 4) 2 mikro kristallerinin bir parçası olarak bulunur.· CaCO 3 ve hidroksilapatit 3Ca 2 (PO 4) 2· SaOH. Toplam kan kalsiyumu üç fraksiyon içerir: proteine ​​bağlı, iyonize ve iyonize olmayan (sitrat, fosfat ve sülfattan oluşur).

Magnezyum - vücut ağırlığının %0,05'idir. Hücreleri, hücre dışı sıvıdan 10 kat daha fazla içerir. Kas ve kemik dokusunda, ayrıca sinir ve karaciğerde çok fazla magnezyum. ATP, sitrat, bir dizi protein ile kompleksler oluşturur.

1) neredeyse 300 enzimin bir parçasıdır;

2) fosfolipitli magnezyum kompleksleri, hücre zarlarının akışkanlığını azaltır;

3) normal vücut ısısının korunmasına katılır;

4) nöromüsküler aparatın çalışmasına katılır.

inorganik fosfor - esas olarak kemik dokusunda bulunur. Vücut ağırlığının %1'ini oluşturur. Fizyolojik pH'da kan plazmasında fosfor %80 divalent ve %20 monovalent fosforik asit anyonudur. Fosfor, koenzimlerin, nükleik asitlerin, fosfoproteinlerin, fosfolipidlerin bir parçasıdır. Kalsiyum ile birlikte fosfor, kemik dokusunun temeli olan apatiti oluşturur.

Bakır birçok enzimin ve biyolojik olarak aktif metalloproteinin bir parçasıdır. Kollajen ve elastin sentezine katılır. bir bileşen mi sitokrom c elektron taşıma zinciri.

Kükürt – %0,08'dir. Vücuda AA ve sülfat iyonlarının bir parçası olarak bağlı bir biçimde girer. Dahil safra asitleri ve hormonlar. Bir parçası olarak glutatyon zehirlerin biyotransformasyonuna katılır.

Ütü demir içeren proteinlerin ve hemoglobin, sitokromlar, peroksidazların heminin bir parçasıdır.

Çinko - bir dizi enzim için bir kofaktördür.

Kobalt B12 vitamininin bir parçası.

Su ve elektrolit değişimi

Su-elektrolit metabolizması, vücuttan su ve elektrolitlerin alınması, emilmesi, dağıtılması ve atılması süreçleridir. Vücudun iç ortamındaki iyonik bileşimin, asit-baz dengesinin ve sıvıların hacminin sabit kalmasını sağlar. Su, içinde lider bir rol oynar.

Su fonksiyonları:

1) vücudun iç ortamı;

2) yapısal;

3) maddelerin emilimi ve taşınması;

4) biyokimyasal reaksiyonlara katılım (hidroliz, ayrışma, hidrasyon, dehidrasyon);

5) değişimin son ürünü;

6) metabolizmanın son ürünlerinin böbreklerin katılımıyla atılım.

Sindirim yoluyla (gıda ile) gelen suya eksojen, biyokimyasal dönüşümlerin bir ürünü olarak oluşan suya endojen denir.