Для жизнедеятельности организма необходима энергия химических связей молекул белков, жиров, углеводов. Физиология обмена веществ и энергии изучает основные пути превращения энергии и веществ в организме, обеспечивающих его жизнедеятельность во взаимосвязи с окружающей средой. При окислении сложных молекул в организме выделяется энергия. Использование энергии химических связей осуществляется, в основном, с помощью молекулярного кислорода (аэробный обмен). Окисление, не требующее использования кислорода, называется анаэробным обменом.
Накопление энергии происходит, главным образом, в специальных молекулах с макроэргическими связями (например, АТФ). К этим макроэргическим соединениям относят химические вещества, при окислении которых в организме выделяется большое количество энергии (к ним относят также нуклеозид три- (или ди)-фосфорные кислоты, пирофосфорная и полифосфорная кислоты, креатинфосфорная, фосфопировиноградная, дифосфоглицериновая кислоты, ацетил- и сукцинилкоферменты А, аминоацильные производные адениловой и рибонуклеиновых кислот и другие). Аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) – вещество, состоящее из аденина, рибозы и трех остатков фосфорной кислоты, при расщеплении которого высвобождается большое количество энергии (гидролиз 1 молекулы АТФ образует 7,3 кал). Эта молекула является основным источником энергии во всех клетках.
Обмен веществ, с позиций физиологии, представляет собой совокупность реакций диссимиляции (распад веществ на более простые составляющие) и ассимиляции (синтез более сложных соединений из простых). Первичная теплота – тепло, образуемое в организме на этапе синтеза АТФ. Вторичная теплота – тепло, образуемое в организме на этапе использования АТФ для совершения работы.
Интенсивность основного обмена у мужчин в среднем составляет 1 ккал/кг/ч, то есть за сутки на основной обмен расходуется 1700 ккал для мужчины весом 70 кг; для женщин эта величина на 10% меньше; у мужчин больше мышечной массы и меньше жира в организме, это значит, что у них больше величина основного обмена;
3. Масса тела: чем больше вес, тем больше основной обмен веществ;
4. Соотношение роста и веса (площадь поверхности тела): чем больше общая площадь поверхности тела, тем выше основной обмен веществ; энергетические затраты теплокровного организма (закон поверхности Рубнера) пропорциональны площади поверхности тела;
5. Структура тела: интенсивность основного обмена в различных органах и тканях неодинакова. По мере уменьшения энергозатрат в покое их можно расположить в таком порядке: внутренние органы–мышцы–жировая ткань; мышечная масса более активна, чем жировая и на свое обслуживание требует больше энергии.
На регуляцию основного обмена веществ могут оказать влияние:
- питание (голодание) – резкое изменение в питании, с последующим замедлением метаболизма тоже является достаточным фактором для изменения уровня базового расхода; при выведении системы из баланса она будет стремиться к нему. Это определяет текущий уровень ферментов и гормонов;( Захарова С.В., 2021)
- температура – ученый Рей Кронайс, специалист по материаловедению из НАСА, исследовал метаболизм тела под воздействием низких температур, оказалось, что регулярное воздействие низкой температуры стимулирует метаболизм и способствует сжиганию подкожного жира. Автор подчеркивает, что полезны не экстремально низкие температуры, а в районе 12°-18°C; (Захарова С.В., 2021).
- сон – Andrea M. Spaeth1 и David F. Dinges установили, что сокращение времени сна приводит к изменениям метаболизма, направленным на сохранение энергии, после 5 суток с ограничением сна до 4 часов, уровень базального метаболизма снизился на 2,6%. Именно поэтому важно соблюдать режим дня и спать не менее 7-8 часов в сутки.
Теоретические аспекты химических реакций, происходящих в живом организме, позволяет более тщательно ознакомиться и изучить базовые особенности метаболизма, структуризацию (классификацию), катализацию отдельных ферментов и их кофакторы. А также знать, что происходит в организме при занятиях физической культурой и спортом (физической нагрузки). Студентам поможет правильно (самостоятельно) сделать расчет основного обмена веществ с учетом динамических стрессов (занятия спортом).
Всестороннее изучение метаболизма расширит возможности для организации на научной основе занятий физической культурой и спортом, режима труда (учебы) и отдыха студенческой молодежи, будет способствовать сохранению и укреплению здоровья на многие годы и высокой работоспособности.
34 страниц
21% уникальность
2023 год
6 просмотров
