2 курс / Нормальная физиология / ВСЯ ФИЗИОЛОГИЯ МЕДВУЗА

Основной обмен определяют в состоянии бодрствования. Нормальные величины основного обмена человека. Величину основного обмена обычно выражают количеством тепла в килоджоулях (килокалориях) на 1 кг массы тела или на 1 м2 поверхности тела за 1 ч или за 1 сут.

Для мужчины среднего возраста (примерно 35 лет), среднего роста (примерно 165 см) и со средней массой тела (примерно 70 кг) основной обмен равен 4,19 кДж (I ккал) на I кг массы тела в час, или 7117 кДж (1700 ккал) в сутки. У женщин той же массы он примерно на 10 % ниже.

Схемка, которую советую запомнить

Клиническое значение. Высокие данные для определенной массы тела, роста, возраста и поверхности тела величины основного обмена наблюдаются при избыточной функции щитовидной железы. Понижение основного обмена встречается при недостаточности шитовидной железы (микседема), гипофиза, половых желез.

Уровень окислительных процессов определяется не столько теплоотдачей с поверхности тела, сколько теплопродукцией, зависящей от биологических особенностей вида животных и состояния организма, которое обусловлено деятельностью нервной, эндокринной и других систем.

2. Рабочий обмен, энергетические затраты организма при различных видах труда. Рабочая проверка. Специфически - динамическое действие пищи. Распределение населения по группам в зависимости от энергозатрат.

Обмен энергии при физическом труде

Мышечная работа значительно увеличивает расход энергии, поэтому суточный расход энергии у здорового человека, проводящего часть суток в движении и физической работе, значительно превышает величину основного обмена. Это увеличение энергозатрат составляет рабочую прибавку, которая тем больше, чем интенсивнее мышечная работа.

При мышечной работе освобождается тепловая и механическая энергия. Отношение механической энергии ко всей энергии, затраченной на работу, выраженное в процентах, называется коэффициентом полезного действия. При физическом труде человека коэффициент полезного действия колеблется от 16 до 25 % и составляет в среднем 20 %, но в отдельных случаях может быть и выше.

Коэффициент полезного действия изменяется в зависимости от ряда условий. Так, у нетренированных людей он ниже, чем у тренированных, и увеличивается по мере тренировки.

Затраты энергии тем больше, чем интенсивнее совершаемая организмом мышечная работа. Степень энергетических затрат при различной физической активности определяется коэффициентом физической активности (КФА), который представляет собой отношение общих энергозатрат на все виды деятельности за сутки к величине основного обмена.

Значительные различия энергетической потребности в группах зависят от пола (у мужчин больше), возраста (снижаются после 40 лет), степени активности отдыха и уровня коммунального обслуживания.

Суточный расход энергии детей и подростков зависит от возраста.

В старости энергозатраты снижаются и к 80 годам составляют 8373— 9211

кДж (2000—2200 ккал).

Обмен энергии при умственном труде

При умственном труде энергозатраты значительно ниже, чем при физическом.

Трудные математические вычисления, работа с книгой и другие формы умственного труда, если они не сопровождаются движением, вызывают ничтожное (2—3 %) повышение затрат энергии по сравнению с полным покоем. Однако в большинстве случаев различные виды умственного труда сопровождаются мышечной деятельностью, в особенности при эмоциональном возбуждении работающего, поэтому и энергозатраты могут быть относительно большими. Пережитое эмоциональное возбуждение может вызвать в течение нескольких последующих дней повышение обмена на 11 — 19 %.

После приема пищи интенсивность обмена веществ и энергетические затраты организма увеличиваются по сравнению с их уровнем в условиях основного обмена. Увеличение обмена веществ и энергии начинается через 1 ч, достигает максимума через 3 ч после приема пиши и сохраняется в течение нескольких часов.

Влияние приема пищи, усиливающее обмен веществ и энергетические затраты, получило название специфического динамического действия пищи.

При белковой пище оно наиболее велико: обмен увеличивается в среднем на 30 %. При питании жирами и углеводами обмен увеличивается у человека на 14—15 %.

Рабочая прибавка. Повышение энергетического обмена сверх основного называют рабочей прибавкой. Факторами, повышающими расход энергии,

являются : приём пищи, низкая или высокая (выше 30 С) внешняя t и мышечная работа.

Выше представлена табличка распределения населения по различным физ. группам. Советую ознакомиться

3. Температура тела человека. Температура кожных покровов и внутренних органов. Теплопродукция и теплоотдача и их механизмы. Изотермия и ее регуляция.

Постоянство температуры тела, и особенно жизненно важных органов, — обязательное условие жизни для человека и теплокровных животных. Для человека и теплокровных животных снижение или повышение температуры тела хотя бы на 1 °С означает резкое снижение уровня здоровья и работоспособности. Нормальной температурой тела для человека принято считать температуру при ее измерении в подмышечной впадине в пределах 36—37 °С.

ТЕМПЕРАТУРА ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА И ЕГО ЧАСТЕЙ Изотермия в процессе онтогенеза развивается постепенно. Температура

тела детей раннего возраста, как правило, на 0,3—0,4 °С выше, чем у

взрослого, постепенно приближается к последней и выравнивается с ней лишь к 5-му году жизни.

Втеле человека принято различать «ядро», температура которого сохраняется достаточно постоянной, и «оболочку», температура которой существенно колеблется в зависимости от температуры внешней среды. При этом область «ядра» сильно уменьшается при низкой внешней температуре и, наоборот, увеличивается при относительно высокой температуре окружающей среды. Поэтому справедливо говорить о том, что изотермия присуща главным образом внутренним органам и головному мозгу. Поверхность же тела и конечности, температура которых может изменяться в зависимости от температуры окружающей среды, имеют различную температуру в зависимости от удаленности от «ядра» и степени защищенности одеждой. Так, температура кожи туловища и головы равна 32— 34 °С; на участках кожи, покрытых одеждой, 30—32 °С; на пальцах ног, кончике носа, ушной раковине 22 °С; на открытой тыльной стороне ладоней в холодное время года до 12—14 °С.

Ворганизме гомойотермных животных происходит постоянное выравнивание температуры горячего «ядра» и более холодной «оболочки» за счет смешивания потоков теплой и холодной крови от них.

ТЕПЛООБРАЗОВАНИЕ - ХИМИЧЕСКАЯ ТЕРМОРЕГУЛЯЦИЯ

У человека усиление теплообразования наступает вследствие увеличения интенсивности обмена веществ. Это происходит, в частности, когда температура окружающей среды становится ниже оптимальной температуры, или зоны комфорта. В безветренную погоду либо в закрытом помещении для человека в обычной легкой одежде эта зона находится в пределах 18—22 °С, а для обнаженного в пределах 28—30 °С.

Образование тепла в организме за счет тонуса, дрожи или сокращений мышц называют сократительным термогенезом.

Однако уровень теплообразования в организме гомойотермных животных зависит не только от мышечной активности, но и от величины основного обмена, а также его увеличения в связи с приемом пищи (специфическое динамическое действие пищи).

ТЕПЛООТДАЧА - ФИЗИЧЕСКАЯ ТЕРМОРЕГУЛЯЦИЯ

Наряду с процессами выработки тепла в организме постоянно происходит его отдача. Она осуществлятся за счет теплопроведения, конвекции, теплоизлучения, испарения. Кроме этого, некоторое количество тепла расходуется на нагревание пищи (до 14 %) и теряется с экскрементами (до 1 %).

У человека в состоянии покоя в закрытом помещении либо в безветренную погоду при температуре воздуха в зоне комфорта и суммарной теплоотдаче, равной 419 кДж (100 ккал) в час, путем теплоизлучения и теплопроведения теряется 66 % испарения воды, пота — 19 %, конвекции — 15 % от общей потери тепла организмом. Однако при количественном изменении соотношения таких факторов, как температура «ядра», интенсивность объемного кровотока в капиллярах кожи, температура внешней среды, ее влажность и другие погодные условия, качество одежды, обуви, а также интенсивность теплообразования, весьма существенно влияют на соотношение конвекции, теплопроведения, теплоизлучения и испарения как основных путей теплоотдачи.

Теплопроведение — отдача тепла путем прямого контакта кожи с другими телами и предметами. Чем выше температура тела по отношению к температуре предметов, с которыми кожа соприкасается, тем интенсивнее теплоотдача теплопроведением.

Конвекция — перенос тепла движущейся средой (воздух, вода). Прилегающий к коже слой воздуха нагревается до температуры тела и затем, как более легкий, замещается более плотным холодным воздухом. Теплоизлучение. Этот путь теплоотдачи называют также радиационным излучением, или радиацией. Если человек находится в помещении, где имеются холодные предметы большой теплоемкости (холодные стены, каменные колонны, металлические сейфы, холодильники, холодные окна и др.), его тело без всякого контакта или соприкосновения с этими предметами излучает в их направлении тепловые лучи инфракрасного диапазона (электромагнитные волны 5—20 мкм).

Испарение. Организм теряет тепло при испарении с поверхности кожи или слизистых оболочек воды или пота. Скрытая теплота парообразования составляет 0,58 ккал (2,43 кДж) на 1 г воды. Это значит, что при испарении с поверхности кожи или дыхательных путей каждого грамма воды организм отдает 0,58 ккал тепла.

Постоянство температуры тела как важнейший фактор гомеостаза поддерживается путем взаимодействия механизмов теплообразования и теплоотдачи, находящихся в динамическом равновесии.

РЕГУЛЯЦИЯ ИЗОТЕРМИИ

Регуляторные реакции, обеспечивающие сохранение постоянства температуры тела, представляют собой сложные рефлекторные акты, которые возникают в ответ на раздражение терморецепторов.

Одни из них расположены на периферии: в кожных покровах тела, слизистых оболочках рта, верхних дыхательных путей, желудка и прямой кишки, стенках подкожных вен, желчном и мочевом пузыре, матке и наружных половых органах; другие — в ЦНС: гипоталамусе, среднем и спинном мозге, коре большого мозга. Наибольшее количество периферических рецепторов в расчете на единицу поверхности находится в коже лица; значительно меньше на туловище, еще меньше на нижних конечностях. Часть из них (тепловые рецепторы) воспринимает тепло, другая часть (холодовые рецепторы) — холод. Только в коже около 30 тыс. тепловых и около 250 тыс. холодовых рецепторов.

Физическая терморегуляция (теплоотдача) контролируется передним отделом гипоталамуса, где наибольшее значение имеет медиальная передняя преоптическая область.

Разрушение этой области не лишает гомойотермное животное способности переносить холод. Но после такой операции оно быстро перегревается при высокой температуре окружающей среды, так как повреждены структуры, обеспечивающие механизмы теплоотдачи (потоотделение, расширение сосудов кожи и др.).

Химическая терморегуляция (теплообразование) контролируется задним отделом гипоталамуса, который считают центром теплообразования, где наиболее важное значение имеют вентро- и дорсомедиальные ядра. Их разрушение делает гомойотермных животных неспособными переносить холод, температура тела у них падает ниже нормальной, и животные впадают в гипотермию. Это происходит потому, что разрушаются структуры, обеспечивающие механизмы теплообразования.

Таким образом, в ЦНС формируется интегральная реакция на совокупность сигналов, поступающих как с периферических, так и центральных терморецепторов. При этом адаптивная регуляция, осуществляемая за счет сигналов с периферических терморецепторов, предупреждает существенные сдвиги температуры «ядра». Когда же действие внешних температурных факторов становится интенсивным и изменяется температура внутренней среды, ведущую роль приобретают сигналы с терморецепторов гипоталамуса, что приводит к более интенсивным терморегуляторным реакциям.

Физиология пищеварения

Пищеварение в полости рта и желудке Сущность процесса пищеварения.

Сущность пищеварения заключается в том, что после необходимой механической обработки, т.е. размельчения и растирания пищи во рту, желудке и в тонком кишечнике происходит гидролиз белков, углеводов и жиров. Он проходит в два этапа - вначале в полости пищеварительного тракта происходит разрушение полимера до олигомеров, а затем - в области мембраны энтероцита (пристеночное, или мембранное пищеварение) - происходит окончательный гидролиз до мономеров - аминокислот, моносахаридов, жирных кислот,

моноглицеридов. Молекулы-мономеры с помощью специальных механизмов всасываются, т.е. реабсорбируются через апикальную поверхность энтероцитов и переходят в кровь или лимфу, откуда поступают в различные органы, проходя первоначально через систему воротной вены печени.

2. Роль полости рта в процессе пищеварения.

Пищеварение начинается в ротовой полости, где происходит механическая и химическая обработка пищи. Механическая обработка заключается в измельчении пищи, смачивании ее слюной и формировании пищевого комка. Химическая обработка происходит за счет ферментов, содержащихся в слюне.

В полость рта впадают протоки трех пар крупных слюнных желез: околоушных, подчелюстных, подъязычных и множества мелких желез, находящихся на поверхности языка и в слизистой оболочке нёба и щек.

Околоушные железы и железы, расположенные на боковых поверхностях — серозные (белковые). Их секрет содержит много воды, белка и солей. Железы, расположенные на корне языка, твердом и мягком нёбе, относятся к слизистым слюнным железам,

количество иммуноглобулинов, что защищает организм от патогенной микрофлоры. В слюне обнаружены вещества, относящиеся к системе свертывания крови: факторы свертывания к р о в и , о б е с п е ч и в а ю щ и е м е с т н ы й ге м о с т а з ; в е щ е с т в а , п р е п я т с т в у ю щ и е с в е р т ы в а н и ю к р о в и и о б л а д а ю щ и е фибринолитической активностью; вещество, стабилизирующее фибрин. Слюна защищает слизистую оболочку полости рта от пересыхания.

• Трофическая функция. Слюна является источником кальция, фосфора, цинка для формирования эмали зуба.

Приспособительный характер слюноотделения к различным пищевым и отвергаемым веществам.

Опыты, проведенные в лабораториях Павлова, Бабкина, и др., показали, что вне приема пищи у собак слюна не отделяется, а в период работы слюнная секреция хорошо приспособлена к раздражителям, поступающим в ротовую полость. Одним из наиболее сильных раздражителей слюноотделения является сухость пищи; чем пища суше, тем большее количество слюны на нее отделяется. На отвергаемые вещества выделяется более жидкая и бедная органическими веществами слюна. Однако, у человека слюна, выделяемая на пищевые и отвергаемые вещества, содержит примерно одинаковое количество ферментов и мало различается по рН и вязкости. Возможно, это связано с тем, что у человека отвергаемые вещества не смываются, как у собаки, а выплевываются.

В отличие от животных, у человека характер секреции слюны непрерывный. Это тесно связано с речевой функцией, так как слюна обеспечивает во время речи увлажнение слизистой ротовой полости, что улучшает ее резонирующие и звукообразующие свойства.

Регуляция слюноотделения. Секреция слюнных желез связана с раздражением различных рецепторных полей и центральным действием н е к о т о р ы х г у м о р а л ь н ы х ф а к т о р о в . Слюноотделение может также возбуждаться или т о р м о з и т ь с я п р и в в е д е н и и в о р г а н и з м

фармакологических агентов. Количество отделяемой слюны и ее

качественный состав в значительной степени зависят от состояния внутренней среды организма, уровня возбуждения пищевого, терморегуляторного и других нервных центров. Слюнные железы принимают участие в осуществлении нескольких функций. Центральный аппарат их регуляции обеспечивает приспособляемость слюноотделения преимущественно к тем потребностям организма, которые для него данный момент наиболее существенны.

В а ж н е й ш и м р е ц е п т о р н ы м п о л е м д л я в о з н и к н о в е н и я слюноотделения является полость рта. Слюноотделение возникает также при раздражении других рефлекторных зон, например, желудка, пищевода, терморецепторов (у собак). Слюноотделение может усиливаться или угнетаться при эмоциональном в о з б у ж д е н и и , в ы з в а н н о м т р а в м и ру ю щ и м и л и б о л е в ы м воздействием. Описаны тормозные влияния на слюноотделение и проявление сухости во рту при отрицательных эмоциях (например, чувстве страха) у человека. Для стоматолога важно знать, что любые его манипуляции в полости рта у пациента могут вызывать обильное слюнотечение.

5. Общая характеристика процессов пищеварения в желудке. Процесс пищеварения в желудке можно условно поделить на химический и механический. Благодаря гладким мышцам, которые располагаются в стенках, происходит дельнейшее измельчение пищевого комочка. Если мышцы работают некорректно, медики говорят о «ленивом желудке».

В это же время, как в большой бетономешалке, происходит смешение еды и желудочного секрета, часть которого — пепсины, расщепляющие белки, и с о л я н а я к и с л о т а H C l — с п о с о б с т в у ю т превращению пищи в более простые вещества. Интересно, что у женщин желудочного сока вырабатывается почти на 30% меньше, чем у мужчин, чем и обусловлен их «волчий аппетит».

М ы ш ц ы ж е л у д к а п о с т е п е н н о п р о д в и г а ю т получившуюся из пищи смесь на выход по направлению к двенадцатиперстной кишке. Этот

отдел желудка назван пилорическим или привратниковым. Это финальная часть пищеварения в желудке человека, далее, пройдя врата в виде сфинктера (сжимателя), бывшая еда попадет в кишку.