3. Углеводы, их физиологическая роль. Динамика углеводов в организме. Регуляция обмена углеводов.

Основная роль углеводов определяется их энергетической функцией. Глюкоза крови является непосредственным источником энергии в орга­низме. Быстрота ее распада и окисления, а также возможность быстрого извлечения из депо обеспечивают экстренную мобилизацию энергетиче­ских ресурсов при стремительно нарастающих затратах энергии в случа­ях эмоционального возбуждения, при интенсивных мышечных нагруз­ках и др.

Уровень глюкозы в крови составляет 3,3—5,5 ммоль/л (60—100 мг%) и является важнейшей гомеостатической константой организма. Особенно чувствительной к понижению уровня глюкозы в крови (гипогликемия) является ЦНС. Незначительная гипогликемия проявляется общей слабостью и быстрой утомляемостью. При снижении уровня глюкозы в крови до 2,2—1,7 ммоль/л (40—30 мг%) развиваются судороги, бред, потеря созна-ния, а также вегетативные реакции: усиленное потоотделение, изменение просвета кожных сосудов и др. Это состояние получило название «гипо-гликемическая кома». Введение в кровь глюкозы быстро устраняет данные расстройства.

Изменения углеводов в организме. Глюкоза, поступающая в кровь из ки­шечника, транспортируется в печень, где из нее синтезируется гликоген.

Гликоген печени представляет собой резервный, т. е. отложенный в запас, углевод. Образование гликогена при относительно медленном по­ступлении глюкозы в кровь происходит достаточно быстро, поэтому по­сле введения небольшого количества углеводов повышения содержания глюкозы в крови (гипергликемия) не наблюдается.

Развивающуюся при этом гипергликемию называют али­ментарной, иначе говоря — пищевой. Ее результатом является глюкозу-рия, т.е. выделение глюкозы с мочой, которое наступает в том случае, если уровень глюкозы в крови повышается до 8,9—10,0 ммоль/л.

При полном отсутствии углеводов в пище они образуются в организме из продуктов распада жиров и белков.

По мере убыли глюкозы в крови происходят расщепление гликогена в печени и поступление глюкозы в кровь (мобилизация гликогена). Благодаря этому сохраняется относительное постоянство содержания глюкозы в крови. Гликоген откладывается также в мышцах, где его содержится около1-2 %. Распад углеводов в организме животных происходит как бескислород­ным путем до молочной кислоты (анаэробный гликолиз), так и путем окисления продуктов распада углеводов до СО2 и Н2О.

Регуляция обмена углеводов. Основным параметром регулирования углеводного обмена является поддержание уровня глюкозы в крови в пределах 4,4—6,7 ммоль/л. Изменение содержания глюкозы в крови вос-

принимается глюкозорецептами. Показано участие ряда отделов ЦНС в регуляции углеводного обмена. Роль коры большого мозга в регуляции уровня глюкозы крови иллюстри­рует развитие гипергликемии у студентов во время экзамена. Центральным звеном регуляции углеводного и других видов обмена и местом формирования сигналов, управляющих уровнем глюко­зы, является гипоталамус. Выраженным влиянием на углеводный обмен обладает инсулин — гор­мон, вырабатываемый В-клетками островковой ткани поджелудочной же­лезы.

При введении инсулина уровень глюкозы в крови снижается. Инсулин является единственным гормоном, понижающим уровень глюкозы в крови. Увеличение уровня глюкозы: глюкагон поджелудочной железы; адреналин — гормон мозгового слоя надпочеч­ников; глюкокортикоиды — гормоны коркового слоя надпочечника; сома-тотропный гормон гипофиза; тироксин и трийодтиронин — гормоны щито­видной железы.

объединяют понятием «щнтринсулярные гормоны». Белки,УВ 17,17кДж(4,1 ккал); жиры 38,9 кДж(9,3 ккал)

В плазме крови холестерин находится в составе липопротеидных комп­лексов, с помощью которых и осуществляется его транспорт. У взрослых людей 67—70 % холестерина плазмы крови находится в составе липопро­теидов низкой плотности (ЛПНП), 9—10% — в составе липопротеидов очень низкой плотности (ЛПОНП) и 20—24% — в составе липопротеидов высокой плотности (ЛПВП).

Белки,УВ 17,17кДж(4,1 ккал); жиры 38,9 кДж(9,3 ккал)

4. Обмен воды и минеральных солей. Витамины, их физиологическая роль.

Вода составляет 60 % массы тела взрслого человека, а у новорожденно­го — 75 %. Она является средой, в которой осуществляются процессы об­мена веществ в клетках, органах и тканях. Непрерывное поступление воды в организм является одним из основ­ных условий поддержания его жизнедеятельности. Основная масса (около 71 %) всей воды в организме входит в состав протоплазмы клеток, состав­ляя так называемую внутриклеточную воду. Внеклеточная вода входит в со­став тканевой, или интерстициальной, жидкости (около 21 %) и воды плазмы крови (около 8 %).

Баланс воды складывается из ее потребления и выделения в виде напитков и чистой во­ды, образуется в процессе метаболизма при окислении белков, углеводов и жиров. Минимальная суточная потребность составляет около 1700 мл воды. Поступление воды регулируется ее потребностью, проявляющейся чув­ством жажды. Это чувство возникает при возбуждении питьевого центра гипоталамуса.

Организм нуждается в постоянном поступлении не только воды, но и минеральных солей. Наиболее важное значение имеют натрий, калий, ка­льций.

Натрий является основным катионом внеклеточных жидкостей. Натрий в количестве 3—6 г/сут поступает в организм в виде по­варенной соли и всасывается преимущественно в тонком отделе кишеч­ника. Он участвует в поддержа­нии равновесия кислотно-основного состояния, осмотического давления внеклеточных и внутриклеточных жидкостей, принимает участие в фор­мировании потенциала действия, оказывает влияние на деятельность практически всех систем организма. Баланс натрия в организме в основном поддерживается деятельностью почек.

Калий является основным катионом внутриклеточной жидкости. В клетках содержится 98 % калия. Суточная потребность человека в калии составляет 2—3 г. Основным источником калия в пище являются продук­ты растительного происхождения. Всасывается калий в кишечнике. Поддержания мембранного потенциала, так и в генерации потенциала действия,в регуля­ции кислотно-основного состояния, поддержвает осмотическое давление в клетках. Регуляция его выведения осуществля­ется преимущественно почками.

Кальций обладает высокой биологической активностью. Он является основным структурным компонентом костей скелета и зубов, где содер­жится около 99 % всего кальция. В сутки взрослый человек должен полу-^чать с пищей 800—1000 мг кальция. В большем количестве кальция нужда-^гются дети ввиду интенсивного роста костей. Всасывается кальций преиму­щественно в двенадцатиперстной кишке в виде одноосновных солей фос--форной кислоты. 3/4кальция выводится пищеварительным трактом, 1/4-почками.

Принимает участие в генерации потенциала действия, играет определенную роль в инициации мышечного сокраще­ния, является необходимым компонентом свертывающей системы крови, повышает рефлекторную возбудимость спинного мозга и обладает симпатикотропным действием. В организме значительную роль в осуществлении жизнедеятельности играют и элементы, находящиеся в небольшом количестве. Их называют микроэлементами. К микроэлементам, относят железо, медь, цинк, кобальт, молибден, селен, хром, никель, олово, кремний, фтор, ванадий. Большинство биологически значимых микроэлементов входит в состав ферментов, витаминов, гормонов, дыхательных пигментов. Белки,УВ 17,17кДж(4,1 ккал); жиры 38,9 кДж(9,3 ккал)

Выделение

1. Современные представления о мочеполовой системе.

Процесс выделения имеет важнейшее значение для гомеостаза. Органы выделения обеспечивают освобождение организма от конечных продук­тов обмена, которые уже не могут быть использованы, чужеродных и токсичных веществ, а также от избытка воды, солей и органических сое­динений, поступивших с пищей или образовавшихся в результате обме­на веществ (метаболизм). В процессе выделения у человека участвуют почки, легкие, кожа, пищеварительный тракт.

Органы выделения. Основное назначение органов выделения состоит в поддержании постоянства состава и объема жидкостей внутренней среды организма, прежде всего крови.

Почки удаляют избыток воды, неорганических и органических веществ, конечные продукты обмена и чужеродные вещества.

Легкие выводят из организма СО2, воду, некоторые летучие вещества, например пары эфира и хлороформа при наркозе, пары алкоголя при опь­янении.

Слюнные и желудочные железы выделяют тяжелые металлы, ряд лекар­ственных препаратов (морфий, хинин, салицилаты) и чужеродных органи­ческих соединений.

Экскреторную функцию выполняет печень, удаляя из крови ряд про­дуктов азотистого обмена.

Поджелудочная железа и кишечные железы экскретируют тяжелые ме­таллы, лекарственные вещества.

Железы кожи играют существенную роль в выделении. Потовые железы выводят с потом из организма воду и соли, некоторые органические веще­ства, в частности мочевину, а при напряженной мышечной работе — мо­лочную кислоту. Продукты выделения сальных и молочных желез — кожное сало и молоко имеют самостоятельное физиологическое значение — моло­ко как продукт питания для новорожденных, а кожное сало — для смазыва­ния кожи.

Почки выполняют ряд гомеостатических функций в организме человека и высших животных.

1)Участие в регуляции объема крови и внеклеточной жидкости (волюморе-гуляция).

2)Регуляция концентрации осмотически активных веществ в крови и дру­гих жидкостях тела (осморегуляция).

3)Регуляция ионного состава сыворотки крови и ионного баланса организ­ма (ионная регуляция).

4)Участие в регуляции кислотно-основного состояния (стабилизация рН

крови).

5)Участие в регуляции артериального давления, эритропоэза, свертыва­ния крови, модуляции действия гормонов благодаря образованию и вы делению в кровь биологически активных веществ (инкреторная функ­ция).

6)Участие в обмене белков, липидов и углеводов (метаболическая функ­ция).

7)Выделение из организма конечных продуктов азотистого обмена и чуже­родных веществ, избытка органических веществ (глюкоза, аминокисло­ты и др.), поступивших с пищей или образовавшихся в процессе пищева­рения и метаболизма (экскреторная функция).

Почка является гомеостатическим органом, участвующим в под­держании постоянства основных физико-химических констант жидкостей внутренней среды, в циркуляторном гомеостазе, стабилизации содержания обмена различных органических веществ в крови.

Следует разграничить два понятия — функции почки, т.е. физиологиче­скую роль почек в организме, и процессы, обеспечивающие выполнение этих функций почек. К последним относятся: 1) ультрафильтрация крови в клубочках, 2) реабсорбция и 3) секреция веществ в канальцах, 4) синтез новых соединений, в том числе и биологически активных веществ.

Различные методы, с помощью которых определяют объем и состав вы­деляющейся мочи, оцениваются характер работы клеток почечных каналь­цев, изменения в составе крови, оттекающей от почки. Современные представления о функции почки во многом основаны на данных применения методов микропункции и микроперфузии отдель­ных почечных канальцев. В настоящее время с помощью методов микропункции, микроперфузии, микроэлектродной техники исследуют роль каждого из отделов нефрона в мочеобразовании. Применение микроэлектродов и ультрамикроанализа жидкости, извлеченной микропипеткой, позволя­ет изучать механизм транспорта веществ через мембраны клеток ка­нальцев. При исследовании функции почек человека и животных используют метод «очищения» (клиренс): сопоставление концентрации определенных веществ в крови и моче позволяет рассчитать величины основных про­цессов, лежащих в основе мочеобразования.