Автор работы: Пользователь скрыл имя, 28 Февраля 2014 в 00:35, шпаргалка
Работа содержит ответы на вопросы для экзамена (зачета) по "Физиологии"
Робота органів супроводжується безперервним оновленням їх: одні клітини гинуть, інші їх заміняють. У дорослої людини протягом доби гине і замінюється 1/2о клітин шкірного епітелію, половина всіх клітин епітелію травного каналу, близько 25 г крові і т. п.
Ріст, оновлення клітин організму можливі тільки в тому разі, якщо в організм безперервно надходять кисень і поживні речовини. Поживні речовини — той будівельний пластичний матеріал, із якого будується організм.
Для побудови нових клітин організму, безперервного оновлення їх, для роботи таких органів, як серце, травна система, дихальний апарат, нирки тощо, а також для здійснення людиною роботи потрібна енергія. Цю енергію людина дістає при розпаді і окисленні в процесі обміну речовин.
Таким чином, поживні речовини, які надходять в організм, є не тільки пластичним будівельним матеріалом, а й джерелом енергії, необхідної для життя.
Під обміном речовин розуміють сукупність змін, яких зазнають речовини від моменту їхнього надходження в травний канал до утворення кінцевих .продуктів розпаду, що виділяються з організму. Внаслідок інтенсивного росту і розвитку дитина на першому році життя потребує підвищеного засвоєння окремих харчових інгредієнтів. Основною особливістю організму, що росте, є напруженість процесів обміну речовин. Для здорових доношених новонароджених у перші 3 год життя характерний значний зсув кислотно-основного стану крові в кислу сторону, тобто декомпенсований метаболічний ацидоз. На 4—5-й день життя показники газообміну наближаються до рівня здорової людини, проте схильність до ацидозу у немовлят зберігається. Тіло плода складається переважно з води. На воду припадає 75—80 % маси тіла новонародженого і 62—65 % — під кінець першого року життя. Вода є передумовою збільшення маси тіла. З віком поступово зменшується відносний вміст води в організмі.
Потреба у воді залежить від інтенсивності обмінних процесів, концентраційної здатності нирок, витрат води в процесі росту, від характеру харчування, температури навколишнього середовища, поведінки дитини. Дитині перших тижнів життя потрібно 180—· 200 мл, на кінець 1-го року — 100—120 мл, до 12 років — 45 мл вода на 1 кг маси тіла.
На внутрішньоклітинну рідину припадає 45—50 % загальної маси тіла дитини, позаклітинну рідину — 20—25 %, причому 5 % рідини знаходиться в плазмі крові і 15 % — в інтерстиціальній рідині. У новонароджених переважає позаклітинна рідина, якої в 2 рази більше, ніж у дорослих. Ця рідина неміцно зв'язана, легко віддається, тому у немовлят часто виникають стани ексикозу (зневоднення). Всмоктування води здійснюється переважно в тонкій кишці. Вода виділяється нирками, шкірою, легенями і кишками. У дітей грудного віку позаниркові втрати води при деяких станах досягають 52—75 %. У здорових дітей дошкільного віку через нирки виділяється 60 % води. Значне виділення води внаслідок непомітного випаровування (легенями і шкірою) у дітей раннього віку пов'язане з функціональною незрілістю нирок, із збільшенням частоги дихання і відносно більшою поверхнею тіла. У новонародженого нейрогуморальні, ендокринні і ниркові механізми водно-сольового обміну недосконалі.
Водний обмін в організмі нерозривно пов'язаний з електролітним. Основним катіоном позаклітинної рідини є натрій, аніоном—хлор, внутрішньоклітинної — катіоном калій, аніонами — фосфати, сульфати, білки, гідрокарбонати. Синтез білка і глікогену пов'язаний з поглинанням калію. Калій бере участь у проведенні нервових імпульсів, у підтриманні м'язового тонусу та інших процесах в організмі. Натрій забезпечує осмотичний тиск позаклітинної рідини, нормальний кислотно-основний стан крові. Таку саму функцію в організмі виконує іон хлору. Посилений ріст дитини вимагає великих кількостей кальцію, фосфору, магнію. Залізо не тільки тісно пов'язане з утворенням гемоглобіну, а й є каталізатором окисних процесів в організмі.
Велику роль відіграють інші мікроелементи (мідь, кобальт, цинк, бром, йод, фтор тощо).
З обміном води й електролітів нерозривно пов'язаний кислотно-основний стан крові. У здорових дітей показник рН крові становить 7,35—7,45. Регуляція кислотно-основного стану здійснюється буферними системами крові, нирками, легенями.
Основний обмін визначається інтенсивністю клітинного обміну, залежить від стану ендокринної і вегетативної нервової систем. Головною особливістю організму, що росте, є витрачання частини енергії на ріст і відкладення речовин. Добовий основний обмін у новонароджених низький, він поступово підвищується і досягає максимальної величини до 1,5 року. На їх поверхні тіла він становить 2150 кДж (512 ккал) в перші дні життя; 5040 кДж t (1200 ккал) — до кінця 1-го року; 4032 кДж (960 ккал) — до 14 років. Підвищення основного обміну спостерігається в пубертатному і періоді. Показник його пов'язаний із вмістом жирової тканини і в організмі. На величину основного обміну впливають приймання | їжі, рухливість і поведінка дитини. Ріст і відкладання речовин у внутрішньоутробному періоді супроводжуються великими енергетичними затратами (табл. 7). Білковий обмін, як правило, ототожнюють з обміном азоту. Білки є пластичним матеріалом для росту і розвитку тканин, органів і систем. На відміну від дорослих, дитині властивий позитивний азотистий баланс. У перші дні життя дитина перебуває в умовах пониженого надходження білка. З 5-го дня життя катаболічні процеси змінюються анаболічними, збільшується маса тіла. Білок грудного молока засвоюється майже повністю, коров'ячого — значно менше. Організм, який росте, потребує повноцінного білка, що містить незамінні амінокислоти. Дітям у першому півріччі життя необхідно 2,5—3 г, у другому півріччі — 3,0—3,5 г, у 15 років — 1,5—2 г білка на 1 кг маси тіла. Дефіцит білка веде до затримання росту., імунної недостатності. Для оптимального засвоєння білка потрібні вуглеводи, жири, насамперед поліненасичені жирні кислоти. Співвідношення між білками, жирами, вуглеводами на першому році життя повинно становити 1:3:6.
Продуктами білкового обміну є сечовина, сечова кислота, креатин, креатинін, амінокислоти, які виділяються з сечею. В білковому обміні беруть участь вітаміни групи В (тіамін, рибофлавін, нікотинова кислота, біотин) та ін. Білковий обмін регулюється центральною нервовою та ендокринною системами.
Вуглеводний обмін забезпечує головні енергетичні потреби організму. Вуглеводи є матеріалом, який використовується організмом для продукування тепла і роботи. Посилений ріст дитини в перші 2 роки життя супроводжується збільшеним гліколізом, підвищенням вмісту молочної кислоти в крові. Рівень глюкози у новонароджених і дітей грудного віку нижчий, ніж у дорослих (3,5-4,5 ммоль/л). Вуглеводний обмін у дітей дуже лабільний, регулюється нервовою та ендокринною системами. Дитині першого року життя необхідно 12—15 г вуглеводів на 1 кг маси тіла. Вуглеводи є обов'язковою складовою частиною всіх клітин і тканин, вони сприяють нормальному окисленню жирів і синтезу білків. З грудним молоком дитина одержує лактозу, з додатковим підгодовуванням — сахарозу, полісахариди. Надлишок вуглеводів веде до мучного розладу живлення і значного зниження імунітету.
Жировий обмін тісно пов'язаний з вуглеводним. Жири е основним джерелом енергії, носіями жиророзчинних вітамінів. Вони відкладаються у вигляді жирових запасів у підшкірній основі, брижі. Жир тіла новонародженої дитини багатий на високомолекулярні жирні кислоти — пальмітинову, стеаринову. Інтенсивне розщеплення тригліцеридів (нейтрального жиру) веде до утворення вільних жирних кислот, які використовуються як основне джерело енергії. Жири покривають близько 50 % усієї енергетичної потреби дитини. Біологічна цінність їх визначається вмістом незамінних полі-ненасичених жирних кислот, лінолевої, ліноленової й арахідонової, які сприяють економному витрачанню білка, беруть участь у багатьох обмінних процесах в організмі. Дитині 1-го року життя потрібно жиру 6,5—6 г/кг маси, в 6—10 років — 2—3 г/кг, старшим за 10 років — 1—3 г/кг маси. Жири грудного молока засвоюються на 98 %, коров'ячого —на 85 %. Невикористані жири виділяються з випорожненнями. З другого півріччя життя близько 10—15 % жирів повинні бути рослинного походження.
49Катаболізм і анаболізм.
. АНАБОЛІЗМ (асиміляція) (грец. аnabole — підйом, сходження) — сукупність хімічних процесів в організмі, спрямованих на утворення та відновлення структурних компонентів органів і тканин; один з етапів проміжного обміну, що забезпечує ферментативний синтез складних сполук із простіших низькомолекулярних попередників за допомогою енергії АТФ та інших макроергічних сполук; тісно взаємопов’язаний із протилежним процесом — катаболізмом. Анаболічні реакції здійснюються за кілька етапів. Спочатку з низькомолекулярних сполук, що утворюються у процесі катаболізму, синтезуються прості за будовою мономери, які через низку складних перетворень забезпечують синтез важливих біополімерів організму — білків, вуглеводів, ліпідів, нуклеїнових кислот. Кінцеві продукти катаболізму, як правило, є вихідними продуктами А. Тобто катаболічні та анаболічні шляхи спряжені не лише через систему АТФ–АДФ, а й через спільні проміжні продукти обміну. Етапи перетворень, які об’єднують шляхи розщеплення і синтезу речовин в організмі, називаються амфіболічними шляхами. Досить інтенсивно анаболічні процеси проходять у період росту й розвитку організмів: людини, тварин — у молодому віці, а рослин — у вегетаційний період. Процеси А., що відбуваються у рослин в ході реакцій фотосинтезу, мають основоположне планетарне значення в синтезі органічних речовин із неорганічних. КАТАБОЛІЗМ (грец. katabole – скидання донизу) – сукупність процесів розщеплення біоорганічних молекул (вуглеводів, білків, нуклеїнових кислот, ліпідів), що надходять із навколишнього середовища з продуктами харчування, та біомолекул, які утворюють структури клітин і тканин організму, з метою вивільнення хімічної енергії. Частина цієї енергії акумулюється у формі аденозинтрифосфорної кислоти (аденозинтрифосфат — АТФ), нікотинамідних та флавінових коферментів у відновленій формі, а також протонного потенціалу, що забезпечує потреби основних процесів життєдіяльності (функціонування скорочувальних структур, екзо- та ендоцитозу, генерації мембранного потенціалу, активного транспорту метаболітів та неорганічних іонів. К. включає різні хімічні реакції: гідроліз, фосфороліз, окиснення, відновлення тощо.
Процеси обміну речовин, або метаболізм, добре погоджені один з одним, відбуваються у певній послідовності. Сукупність реакцій біологічного синтезу, які потребують затрат енергії, називають анаболізмом. До анаболічних процесів належить біологічний синтез білків, жирів, ліпоїдів, нуклеїнових кислот. Внаслідок цих реакцій порівняно прості речовини, надходячи в клітини, за участю ферментів перетворюються в речовини самого організму. Анаболізм створює основу для безперервного оновлення структур, які зносилися.
Енергія для анаболічних процесів постачається реакціями катаболізму, при яких відбувається розщеплення молекул складних органічних речовин із вивільненням енергії. Кінцеві продукти катаболізму — вода, вуглекислий газ, аміак, сечовина, сечова кислота та ін.— не придатні для дальшого біологічного окислення в клітині і видаляються із організму.
Процеси анаболізму і катаболізму нерозривно зв'язані. Катаболічні процеси постачають для анаболізму енергію і вихідні речовини; анаболічні процеси приводять до побудови структур, які йдуть на відновлення відмираючих клітин, формування нових тканин у зв'язку з процесами росту організму, для синтезу гормонів, ферментів та інших сполук, необхідних для життєдіяльності клітини, а також постачають для реакцій катаболізму макромолекули, які підлягають розщепленню.
Всі процеси метаболізму каталізуються і регулюються ферментами — речовинами білкової природи. Ферменти — це ті біологічні каталізатори, які «запускають» реакції в клітинах організму,
50Роль білків Роль білків у обміні речовин
Білки в обміні речовин займають особливе місце. Ф. Енгельс, щодо ролі білків казав, що життя — спосіб існування білкових тіл, істотним моментом якого є постійний обмін речовин із зовнішнім середовищем, що оточує їх, причому з припиненням цього обміну речовин припиняється і життя, що і приводить до розкладу білка. І справді, скрізь, де є життя, знаходять білки.
Білки входять до складу цитоплазми, гемоглобіну, плазми крові, багатьох гормонів, імунних тіл, підтримують сталість водно-сольового середовища організму. Без білків немає росту. Ферменти, які обов'язково беруть участь у всіх етапах обміну речовин,— білки.
Біологічна цінність білків їжі.
Амінокислоти, які йдуть на утворення білків організму, нерівноцінні. Деякі амінокислоти (лейцин, метіонін, фенілаланін тощо) незамінні для організму. Якщо в їжі відсутня незамінна амінокислота, то синтез білків в організмі різко порушується. Але є амінокислоти, які можуть бути замінені іншими або синтезовані в самому організмі в процесі обміну речовини. Це замінні амінокислоти.
Білки їжі, які містять весь необхідний набір амінокислот для нормального синтезу білка організму, називають повноцінними. До них належать переважно тваринні білки. Білки їжі, які не містять всіх необхідних для синтезу білка організму амінокислот, називають неповноцінними (наприклад, желатин білок кукурудзи, білок пшениці). Найвища біологічна цінність — у білків яєць, м'яса, молока, риби. Особливості білкового обміну в дітей.
В організмі дитини інтенсивно відбуваються процеси росту і формування нових клітин і тканин. Це вимагає надходження в дитячий організм відносно більшої кількості білка, ніж у дорослої людини. Чим інтенсивніші процеси росту, тим більша потреба в білку.
Показником рівня обміну білків у організмі є співвідношення між кількістю азоту, який вводиться в організм із білковою їжею, і кількістю азоту, що виводиться із організму з сечею. Із всіх поживних речовин тільки білки мають у своєму складі азот і тільки з ними він надходить в організм. У дітей буває позитивний азотистий баланс, тоді кількість азоту, який надходить з білковою їжею, перевищує кількість азоту, що виводиться із сечею. Тільки тоді в організмі, що росте, задовольнятимуться потреби в білку.
Добова потреба в білку на 1 кг маси тіла у дитини на першому році життя становить 4...5 г, від 1 до 3 років — 4...4,5 г, від 6 до 10 років — 2,5...З г, старше 12 років — 2...2,5 г, у дорослих— 1,5...1,8 г. Отже, залежно від віку і маси діти від 1 до 4 років повинні одержувати на добу білка — ЗО...50 г, від 4 до 7 років — близько 70 г, з 7 років — 75...80 г. При цих показниках азот максимально затримується в організмі.
Білки не відкладаються в організмі про запас, тому, якщо давати їх з їжею більше, ніж це потрібно організмові, збільшення затримання азоту і, отже, наростання синтезу білка не відбудеться. При цьому у дитини погіршується апетит, порушується кислотно-лужна рівновага, посилюється виведення азоту із сечею і калом. Дитині треба давати оптимальну кількість білка, з набором всіх необхідних амінокислот; при цьому важливо, щоб співвідношення кількості білків, жирів і вуглеводів у їжі дитини було 1:1:3; за таких умов азот максимально затримується в організмі.
Ми уже говорили, що більша частина азоту, який надходить в організм із білковою їжею, виділяється з сечею. З віком вміст азоту в сечі змінюється. В перші дні після народження азот становить 6...7% добової кількості сечі. З віком відносний вміст його в сечі зменшується.
51 Обмін вуглеводів