Основной обмен
Основной обмен показывает количество энергии, которое расходуется на функционирование внутренних органов: печени, легких, сердца, почек и т.д.), и поддержание требуемой температуры тела.
Определить основной обмен можно при помощи калориметра. Различают
- метод прямой калориметрии, при котором исследование проводят утром, натощак, лежа и с максимальным расслаблением мышц; приборы фиксируют выделяемое тепло;
- метод непрямой калориметрии, основанный на вычислении дыхательного коэффициента и определении на его основании веществ, окисляемых в организме, то есть каждому значению дыхательного коэффициента соответствует свой калорический эквивалент кислорода.
Интенсивность обменных процессов стремительно возрастает при физических упражнениях. Если величина основного обмена в состоянии покоя для взрослого мужчины массой 72 кг составляет 7 200 кДж в сутки, то при легкой физической нагрузки она возрастает до 9 200 кДж в сутки, при средней тяжести – до 12 000-15 000 кДж, а при интенсивной – 16 000-18 000 кДж.
Обмен энергии между организмом и окружающей средой
Человек относится к теплокровным (гомойотермным) представителям животного мира, то есть температура тела относительно постоянная с небольшими колебаниями. Интенсивность обмена веществ гомойотермных животных намного выше, чем у холоднокровных.
Постоянную температуру тела удается поддерживать благодаря строгому балансу образования тепла (теплопродукция) и обмена тепла с окружающей средой (теплоотдача). Теплопродукция происходит в мышцах и внутренних органах организма – температурное «ядро» организма человека. Теплообмен обеспечивается слизистыми оболочками ротовой полости и глотки, дыхательных путей, глазного яблока, кожей – температурная «оболочка» организма.
Разные части организма имеют различную температуру. Так, на поверхности кожи температура ниже, чем у внутренних органов.
Терморегуляция обеспечивается:
- теплопродукцией, происходящей в «ядре» организма, осуществляется в результате реакций расщепления и окисления органических веществ;
- теплообменом между «оболочкой» и «ядром», что осуществляется, в основном, кровью и лимфой;
- теплоотдачей.
Теплоотдача во внешнюю среду происходит несколькими путями:
- Теплопроведение. Отдача тепла организмом путем непосредственного контакта тела с другими физическими телами.
- Конвекция. Организм отдает тепло при контакте с движущимися потоками воздуха.
- Излучение. Поверхность тела отдает тепло посредством инфракрасного излучения.
- Испарение. Тепло отдается при испарениях влаги со слизистых оболочек и пота – с кожи.
В результате повышения интенсивности окислительных процессов возрастает увеличение теплопродукции. Под влиянием нервных импульсов и гормонов чувствительность сердца и сосудов изменяется, что ведет к соответственным изменениям в теплообмене межу «оболочкой» и «ядром» и с внешней средой.
Специфическое динамическое действие пищи: энергетический обмен усиливается после приема пищи. При этом пища, богатая белком , повышает интенсивность обмена на 25-30%, жиры и углеводы – до 10%.
Сон понижает интенсивность обмена на 10%.
Повышение энергетических затрат при умственном труде незначительное, всего 2-3% по сравнению с покоем. Энергии будет расходоваться больше, если умственная работа сопровождается эмоциональным волнением.
Пережитый эмоциональный стресс вызывает повышение обмена на 10-20% в течение нескольких дней.
Фармакологические средства, оказывающие влияние на обмен веществ
Влияние гормонов и их аналогов:
- тиротропин активизирует щитовидную железу;
- кортикотропин оказывает влияние на обмен белков и углеводов;
- адипозин активирует гонадотропины;
- липолитические ферменты, соматотропин проявляет анаболическое действие;
- мерказолил понижает синтез тироксина, является антитероидным соединением, понижает основной обмен;
- анаболические стероиды (феноболин, метандростенолон, силаболин) положительно влияют на азотистый обмен, увеличивают массу мышц, способствуют отложению кальция в костях.
Влияние витаминов и их аналогов:
- никотиновая кислота улучшает углеводный обмен;
- пиридоксин участвует в обмене метионина, триптофана, цистеина и других аминокислот;
- цианокобаламин необходим для нормального созревания эритроцитов и кроветворения, является фактором роста, принимает участие в образовании нуклеиновых кислот, метионина, холина, креанина;
- аскорбиновая кислота регулирует углеводный обмен, окислительно – восстановительные процессы, принимает участие в регенерации тканей, образовании стероидных гормонов;
- эргокальциферол регулирует обмен кальция и фосфора, содействует их всасыванию кишечником;
- витамин В и токоферолы участвуют в синтезе гема и белков, используются при дистрофиях;
- производные тиазолина и пиримидина стимулируют метаболические процессы;
- оротовая кислота используется как стимулятор обменных процессов.