Презентация на тему: ФИЗИОЛОГИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБМЕНА И ТЕМПЕРАТУРНОГО ГОМЕОСТАЗИСА

Кафедра нормальной физиологии КрасГМА ФИЗИОЛОГИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБМЕНА И ТЕМПЕРАТУРНОГО ГОМЕОСТАЗИСА

Общее представление об обмене веществ и энергии

Методы исследования обмена энергии

Принцип работы метаболиметра

Камера Шатерникова для человека

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН -1 ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ БАЛАНС: Образование Э. = Э. работы + Э.теплопотерь + Э.запас. УРОВНИ ИНТЕНСИВНОСТИ ЭНЕРГООБМЕНА КЛЕТКИ: 1) Уровень поддержания целостности клетки - 15% 2) Уровень функциональной готовности клетки - 50% 3) Уровень функциональной активности клетки - 100%

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН -2 1-й закон термодинамики Гельмгольца, Томсона и Клазиуса: «Если теплота превращается в рабо-ту, то количество работы, произведенной систе-мой, эквивалентно количеству поглощенного тепла » Закон Гесса: «Тепловой эффект процесса, раз-вивающегося через ряд последовательных ста- дий, зависит от теплосодержания начальных и конечных продуктов химической реакции, но не зависит от путей их химических превращений»

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН - 3 C6H12O6 + 6O2 6H2O + 6CO2 + 675 ккал Аэробный распад: использует 65% энергии Гликолиз: использует 5% энергии Аэробные организмы или процессы расхо-дуют в 13 раз меньше глюкозы, чем анаэроб-ные, т.е. Жизнь в 13 раз дешевле

ЗАПАСАЕМАЯ ЭНЕРГИЯ 1 молекула глюкозы дает 38 молекул АТФ: -- при гликолизе до ПВК - 8 молекул АТФ -- при окислении - 30 молекул АТФ 1 моль пальмитиновой кислоты дает 140 молекул АТФ В сутки в организме взрослого человека образуется и распадается около 70 кг АТФ

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН - 4 Энергетическая ценность или калорический коэф-фициент вещества - количество тепла, образуемого при сгорании 1 г вещества в атмосфере чистого кислорода: ЖИРЫ - 9,3 ккал; БЕЛКИ и УГЛЕВОДЫ - 4,1 ккал Калорический эквивалент кислорода - количество тепла, освобождающегося в организме от сгорания 1 г вещества при потреблении 1 литра кислорода: ЖИРЫ - 4,69; БЕЛКИ - 4,46; УГЛЕВОДЫ - 5,05 ккал/л

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН - 5 ДЫХАТЕЛЬНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ (ДК) - отношение объема выделенного углекислого газа к объему потребленного кислорода ДК для углеводов = 1,0 ДК для белков = 0,8 ДК для жиров = 0,7

ОСНОВНОЙ ОБМЕН Основной обмен - минимальный (базисный) уровень энерготрат, необходимый для поддержания жизнедеятелньости организма в условиях физического и эмоционального покоя Условия основного обмена: утро, положение лежа, состояние бодрствования, мышцы расслаблены, натощак. температура среды около 220 . Условные нормы основного обмена: у мужчин среднего возраста - 1 ккал/кг/час у женщин среднего возраста - 0,9 ккал/кг/час у детей 7 лет - 1,8 ккал/кг/час; 12 лет - 1,3 ккал/кг/ч у стариков - 0,7 ккал/кг/час

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН - 6 РАБОЧИЙ ОБМЕН - величина энергетического обмена, характерная для определенного вида трудовой деятельности Рабочая прибавка - разница между рабочим и основным обменом Специфически-динамическое действие пищи - увеличение уровней энерготрат спустя 1-3 часа после приема пищи: для белков-на 30%; для углеводов и жиров - на 15%

ГРУППЫ РАБОТНИКОВ ПО ЭНЕРГОТРАТАМ 1. Работники, преимущественно умственного труда: инженерный состав, врачи(кроме хирургов), работники науки и искусства, литературы, руководители и т.п. - 2500-2800 ккал/сут 2. Работники легкого физического труда: инженерно-технический состав, работники связи, радиоэлектронной промышлен- ности, медсестры, санитарки и т.п. - 2800-3000 ккал/сут 3. Работники труда средней тяжести: токари, слесари, железнодорожники, врачи-хирурги, водители автотранспорта, продавцы продуктов, водники - 3000 - 3200 ккал/сут 4. Работники тяжелого физического труда: строительные рабочие, металлурги и литейщики, механизаторы, плотники, нефтяники и газовики, сельхозрабочие - 3400 - 3700 ккал/сут 5. Работники особого тяжелого труда: шахтеры, сталевары, вальщики леса, землекопы, грузчики - 3900 - 4500 ккал/сут

Изменения интенсивности обмена в ккал/кг/час при разных условиях

Пути теплопродукции и темплоотдачи

ТЕМПЕРАТУРНЫЙ ГОМЕОСТАЗИС ПОЙКИЛОТЕРМИЯ ГОМОЙОТЕРМИЯ ТЕРМОРЕГУЛЯЦИЯ ХИМИЧЕСКАЯ ФИЗИЧЕСКАЯ (ТЕПЛОПРОДУКЦИЯ) (ТЕПЛООТДАЧА) ТЕРМОИЗОЛИРУЮЩИЕ СВОЙСТВА ТКАНЕЙ

РОЛЬ ЯДРА И ОБОЛОЧКИ В ТЕРМОРЕГУЛЯЦИИ

Суточные колебания температуры тела

Зависимость температуры тела от температуры среды

Зависимость температуры тела от температуры среды

СУТОЧНЫЕ КОЛЕБАНИЯ РЕКТАЛЬНОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ

Механизм теплоотдачи на холоде (А) и в тепле (Б)

ПРОТИВОТОЧНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК 370 360 350 340 330 320

ТЕРМОРЕГУЛЯЦИЯ ТЕРМОГЕНЕЗ (ТЕПЛОПРОДУКЦИЯ) 1) БАЗИСНЫЙ 2) РЕГУЛЯТОРНЫЙ: СОКРАТИТЕЛЬНЫЙ -МЫШЕЧНАЯ ДРОЖЬ -МЫШЕЧНЫЙ ТОНУС -ПРОИЗВОЛЬНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ НЕСОКРАТИТЕЛЬНЫЙ -АКТИВАЦИЯ ОКИСЛЕНИЯ -РАЗОБЩЕНИЕ ОКИСЛЕНИЯ И ФОСОРИЛИРОВАНИЯ

Схема нервного контроля терморегуляции

ТЕРМОРЕЦЕПТОРЫ ПЕРИФЕРИЧЕСКИЕ В ОБОЛОЧКЕ (ТЕПЛОВЫЕ И ХОЛОДОВЫЕ) ПЕРИФЕРИЧЕСКИЕ В ЯДРЕ (ТЕПЛОВЫЕ И ХОЛОДОВЫЕ) ЦЕНТРАЛЬНЫЕ (ТЕРМОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ НЕЙРОНЫ)

ТЕРМОРЕГУЛЯЦИЯ Верхняя граница диапазона - граница гипертермии- тепловая смерть - 42-430 С Нижняя граница диапазона - граница гипотермии - холодовая смерть: естественная - 260 С искусственная - 24-230 С Термонейтральная зона - без ощутимого потоотделения и регуляторной теплопродукции - 24 - 270 С

Регуляция теплопродукции

Регуляция теплоотдачи

Регуляция потоотделения при высокой температуре

Функциональная система подержания температуры тела