Физиология энергообмена и теплообмена

Тема: «ФИЗИОЛОГИЯ ЭНЕРГООБМЕНА И ТЕПЛООБМЕНА»

Основной функцией живого организма является обмен веществ и энергии. Это совокупность физических, химических и физиологических процессов усвоения веществ в организме с высвобождением энергии. Обмен веществ или метаболизм является необходимым условием жизни. Он отличает живое от не живого. С обменом веществ связаны все физиологические функции: рост, развитие, размножение, пищеварение, движения и другие.

Обмен веществ складывается из двух процессов: анаболизм (ассимиляция) и катаболизм (диссимиляция) Ассимиляция – это совокупность процессов, приводящих к образованию сложных веществ из более простых. Диссимиляция – распад сложных органических веществ и освобождение энергии, т.е. переход потенциальной химической энергии в кинетическую энергию. Преобладание анаболических процессов обеспечивает рост, накопление массы тела, а катаболических - ведет к частичному разрушению тканевых структур, уменьшению массы тела. Анаболизм преобладает в детском возрасте, в пожилом – катаболизм.

В обмене веществ участвуют белки, жиры, углеводы, витамины, минеральные соли и вода. Они вводятся в организм путем питания.  Затем в пищеварительной системе расщепляются на более простые. Белки на аминокислоты, сложные углеводы на простые – глюкозу, фруктозу, жиры расщепляются до глицерина и жирных кислот.  Они попадают в кровь и разносятся в ткани где в каждой клетке расщепляются до воды и углекислого газа с освобождением энергии.

Образовавшаяся энергия частично переходит в химическую энергию, а 80% ее превращаются в тепловую энергию которую организм  отдает  во внешнюю среду. Следовательно, измерив теплопродукцию, можно определить интенсивность обмена.

Вся образующаяся в организме энергия может быть выражена в единицах тепла – ккалориях или джоулях (1 Дж = 4,187 ккал).

Основной обмен – это минимальные энерготраты организма условиях покоя, необходимые для поддержания  жизни

Энергия основного обмена расходуется на  работу внутренних органов, минимальный тонус мышц в покое. Сердце за сутки использует 75 ккал, почки – 75 ккал, печень – 300 ккал, мышцы 1300-1400 ккал.

Основной обмен зависит от: пола, возраста, массы и роста (чем больше поверхность тела, тем больше основной обмен).

 На кг массы у взрослых величина основного обмена равна 1 ккал/кг/час, у детей 1,5 ккал/кг/час. В старости основной обмен снижается в связи с понижением интенсивности внутриклеточных окислительных процессов. У мужчин весом 70кг, ростом 170см основной обмен составляет примерно- 1700 ккал. У женщин основной обмен на 10 % ниже.

При исследовании основного обмена следует соблюдать условия:

1. Состояние физического и психического покоя.
2. Температура «комфорта» 18-20°С, т.е. не вызывающая ощущения холода и дрожи и не дающая перегрева тела.
3. Натощак, т.е. через 12-16 часов после приема пищи. Белки исключить за 24 часа до обследования, т.к. на переваривание пищи затрачивается энергия.

Уровень основного обмена поддерживается гормональными влияниями щитовидной железы и гипофиза. При усилении функции щитовидной железы величина его повышается, при ослаблении – понижается.

Увеличение основного обмена происходит:

- после приема пищи – это обусловлено работой гладких мышц пищеварительных органов и деятельностью пищеварительных желез;

- для поддержания постоянства температуры (особенно вне зоны комфорта);

- для поддержания позы тела;

- в связи с восстановительными процессами после выполнения работы;

- под влиянием условнорефлекторных раздражителей (у спортсменов в предстартовом периоде).

Основной обмен наблюдается чаще всего во время сна в позе эмбриона. В этой позе максимальное расслабление мышц, если например лечь на спину увеличивается тонус мышц спины, а при выпрямлении рук сокрацение мышц разгибателей.  В остальное время  энерготраты резко повышаются. Суточный расход энергии человека складывается из величины основного обмена и рабочей прибавки – энергии, необходимой для выполнения трудовой и спортивной деятельности. Величина рабочей прибавки зависит от профессиональной деятельности человека. Затраты энергии тем выше, чем интенсивнее совершаемая организмом мышечная работа. По характеру выполняемой работы и величине энерготрат взрослое население делят на несколько групп: