Физиология пищеварения. Всасывание, его механизмы. Обмен энергии, основной и рабочий обмен. План лекции: Всасывание веществ в различных отделах пищеварительного тракта. Виды и механизм всасывания. Общее понятие об обмене веществ и энергии. Основной обмен. Энергетический «рабочий обмен». Методы изучения обмена энергии. Прямая и непрямая калориметрия.

Всасывание. Всасывание веществ в различных отделах пищеварительного тракта Процесс переваривания пищи завершается всасыванием – транспортом веществ из просвета желудочно-кишечного тракта во внутреннюю среду организма (кровь, лимфу, тканевую жидкость). Всасывание в разных отделах пищеварительного тракта осуществляется с различной интенсивностью. В ротовой полости практически отсутствует – всасываются некоторые лекарственные препараты (валидол, нитроглицерин). В желудке – в небольшом количестве вода и растворимые в ней минеральные соли, слабые растворы алкоголя, глюкоза. Основной процесс всасывания осуществляется в тонкой кишке.

Через 1-2 минуты после попадания пищевых субстратов в кишку они появляются в оттекающей от слизистой крови, а через 5-10 минут концентрация питательных веществ в крови достигает максимальных значений. Слизистая оболочка тонкой кишки по своему строению приспособлена для обеспечения всасывания веществ – наличие 1)складок, 2)огромное количество ворсинок, микроворсинок, увеличивающие поверхность кишки в 600 раз, 3)а также, особенности микроциркуляции микроворсинок.

Виды и механизмы всасывания через биологические мембраны Клеточные мембраны обладают избирательной проницаемостью для различных веществ. Проницаемость определяется размерами и строением молекул транспортируемых веществ и механизмами их транспорта. Различают: 1.Пассивный транспорт осуществляется по градиенту концентрации веществ, гидростатического давления, осмотического давления путем диффузии, осмоса, фильтрации. 2.Активный транспорт: первичный активный транспорт – против концентрационного градиента с участиемферментов и использованием энергии АТФ (ионы натрия) вторичный активный транспорт – использование энергии АТФ для сопряженного переноса других веществ (глюкоза). 3.Облегченная диффузия с участием мембранных переносчиков (перенос моноглицеридов и жирных кислот с учасием солей желчных кислот) 4.Фагоцитоз, пиноцитоз, эндоцитоз, персорбция.

Общее понятие об обмене веществ и энергии Обмен веществ и энергии – это совокупность физических, химических и физиологических процессов превращения веществ и энергии в организме человека. Различают 4 этапа обмена веществ: 1.Гидролиз пищевых веществ в пищеварительном тракте – ферментативное расщепление питательных веществ. 2.Всасывание конечных продуктов гидролиза в кровь и лимфу. 3.Транспорт питательных и О 2 в клетку – внутриклеточный обмен веществ и энергии. 4.Выделение конечных продуктов обмена веществ.

В обмене веществ и энергии выделяют два взаимосвязанных, но разнонаправленных процесса: анаболизм (ассимиляцию) и катаболизм (диссимиляцию). В процессе обмена веществ происходит превращение энергии: потенциальная энергия сложных органических соединений, поступивших с пищей, превращается в тепловую, механическую, электрическую. В здоровом организме сохраняется баланс между энергообразованием и энерготратами (закон сохранения энергии)

Высвобождающаяся в процессе биологического окисления энергия используется для: 1.Синтеза АТФ 2.Механической работы 3.Химического синтеза 4.Транспорта веществ 5.Осмотической и электрической работы 6.Поддержания температуры тела 7.Обеспечения жизнедеятельности, роста и развития организма и др. Энергия, образовавшаяся в организме, может быть выражена в единицах тепла – калориях или джоулях (система СИ)

Основной обмен. Энергетический «рабочий обмен» Основной обмен – минимальный уровень энергозатрат для поддержания жизнедеятельности организма в условиях относительно полного физического и эмоционального покоя. Определение основного обмена проводят в стандартных условиях: 1.утром – натощак через часов после приема пищи. 2.в положении лежа – при максимальном расслаблении мышц. 3.в условиях температурного комфорта – о С Для взрослого человека среднее значение основного обмена равно 1 ккал/кг/час Для взрослого мужчины массой 70 кг, рост , возраст величина основного обмена = 1700 ккал/сут Для женщин = 1500 ккал/сут

Зависимость величин энерготрат от тяжести нагрузки определяет «рабочий обмен». В зависимости от интенсивности труда для взрослого трудоспособного населения составлены рекомендуемые средние величины потребления энергии, питательных веществ в сутки.

Энергетические затраты организма при различной интенсивности физической работы группа Вид деятельности Энерго- трата, ккал/сут 1работники умственного труда, не занятые физическим трудом: руководители предприятий и организаций; инженерно-технические работники; медицинские работники (кроме врачей-хирургов, медсестер, санитарок); педагоги; воспитатели; работники науки и литературы; печати; учета; делопроизводители и т.п работники, занятые легким физическим трудом: инженерно-технические работники, труд которых связан с некоторыми физическими условиями; работники, занятые на автоматизированных производствах; агрономы; зоотехники; медсестры; санитарки; тренеры и т.п работники среднего по тяжести труда: станочники, наладчики, врачи- хирурги; текстильщики; работники пищевой промышленности; водители различного вида транспорта; железнодорожники; полиграфисты работники тяжелого физического труда: строительные рабочие; сельскохозяйственные рабочие и механизаторы; горнорабочие; работники нефтяной и газовой промышленности; деревообработчики; плотники работники тяжелого физического труда: шахтеры; сталевары, вальщики леса, каменщики, бетонщики, землекопы, грузчики

Методы изучения обмена энергии 1.Прямая калориметрия – непосредственный учет количества тепла, выделяемого организмом в биокалориметре (камера Этуотера-Бенедикта). 2.Непрямая калориметрия – определение теплообразования в организме по его газообмену – учет количества потребляемого кислорода и выделяемого углекислого газа с последующим расчетом основного обмена организма (способ Дугласа, оксиспирография).

Для определения этих параметров вычисляют 1)Дыхательный коэффициент – ДК=СО 2 (объем выделенного) О 2 (обем поглощенного) Зависит от характера пищи ДК для белков =0,8 ДК для углеводов =1,0 ДК для жиров =0,7 ДК при смешанной пище =0,85 2) КЭК – калорический эквивалент О 2 – это количество энергии, которое выделяется при употреблении 1 л О 2. При смешанной пище = 4,865 ккал. 3) Калорический коэффициент питательных веществ. Калорический или тепловой коэффициент – количество тепла, освобождающееся при сгорании 1 г вещества

Калорический коэффициент питательных веществ при окислении в организме 1 г белка4,1 ккал17,17 кДж 1 г жира9,3 ккал38,94 кДж 1 г углеводов4,1 ккал17,17 кДж