Процесс пищеварения

Особенности пищеварения в желудке. Желудок – наиболее расширенная часть пищеварительной системы. Он имеет вид изогнутого мешка, вмещающего до 2 л пищи.

Расположен желудок в брюшной полости асимметрично: большая его часть находится слева, а меньшая – справа от срединной плоскости тела. Выпуклый нижний край желудка – большая кривизна, короткий вогнутый край – малая кривизна. В желудке различают вход (кардиальная часть), дно (фундальная часть) и выход (пилорическая, или привратниковая, часть). Привратник открывается в двенадцатиперстную кишку.

Изнутри желудок выстлан слизистой оболочкой, образующей множество складок. В толще слизистой оболочки находятся железы, которые вырабатывают желудочный сок. Различают три типа клеток желудочных желез: главные (вырабатывают ферменты желудочного сока), обкладочные (вырабатывают соляную кислоту), добавочные (вырабатывают слизь).

Желудочный сок человека – бесцветная жидкость кислой реакции, в состав которой входят соляная кислота (0,5 %), ферменты, минеральные вещества и слизи. Последние предохраняют слизистую оболочку желудка от механических и химических повреждений. Соляная кислота убивает бактерии, попадающие в желудок, размягчает волокнистую пищу, вызывает набухание белков и способствует активированию пищеварительного фермента пепсина. За сутки у взрослого человека отделяется 1,2–2 л желудочного сока.

В состав желудочного сока входят два фермента – пепсин и химозин. Пепсин вырабатывается желудочными железами в неактивной форме и активизируется только в кислотной среде желудка. Пепсин расщепляет белки до альбумоз и пептонов. Химозин, или сычужный фермент, вызывает створаживание молока в желудке. Обнаружить химозин в желудочном соке детей особенно просто в период молочного вскармливания. У более старших детей створаживание происходит под влиянием пепсина и соляной кислоты желудочного сока. Также в желудочном соке содержится фермент липаза, который расщепляет жиры до глицерина и жирных кислот. Желудочная липаза действует на жиры, находящиеся в состоянии эмульсии (жиры молока).

В желудке пища задерживается от 4 до 11 ч и подвергается не только химической обработке с помощью желудочного сока, но и механическому воздействию. В толще стенок желудка находится мощный мышечный слой, состоящий из гладких мышц, мышечные волокна которого идут в продольном, косом и круговом направлениях. Сокращения мышц желудка способствуют лучшему перемешиванию пищи с пищеварительным соком, а также передвижению пищи из желудка в кишечник.

Желудок грудных детей имеет скорее горизонтальное положение и расположен почти весь в левом подреберье. Только когда ребенок начинает стоять и ходить, его желудок занимает более вертикальное положение.

С возрастом меняется и форма желудка. У детей до 1,5 лет она округлая, до 2–3 лет – грушевидная, к 7 годам желудок имеет форму, как у взрослых.

Вместимость желудка увеличивается с возрастом. Если у новорожденного она составляет 30–35 мл, то к концу первого года жизни увеличивается в 10 раз. В 10–12 лет вместимость желудка достигает 1,5 л.

Мышечный слой желудка у детей развит слабо, особенно в области дна. У новорожденных железистый эпителий желудка слабо дифференцирован, главные клетки еще недостаточно созрели. Дифференцировка клеток желез желудка у детей завершается к семи годам, но полного развития они достигают лишь к концу пубертатного периода.

Общая кислотность желудочного сока у детей после рождения связана с наличием в его составе молочной кислоты.

Функция синтеза соляной кислоты развивается в период от 2,5 до 4 лет. В возрасте от 4 до 7 лет общая кислотность желудочного сока в среднем составляет 35,4 единицы, у детей от 7 до 12 лет она равна 63. Относительно низкое содержание соляной кислоты в желудочном соке детей 4–6 лет ведет к снижению его противомикробных свойств, что проявляется в склонности детей к желудочно-кишечным заболеваниям.

У новорожденного ребенка в составе желудочного сока можно выделить следующие ферменты и вещества: пепсин, химозин, липазу, молочную кислоту и связанную соляную кислоту. Пепсин из-за низкой кислотности желудочного сока способен расщеплять лишь белки, входящие в состав молока. Активность фермента химозина к концу первого года жизни повышается до 256–512 единиц, хотя в первый месяц жизни ребенка она составляла всего 16–32 единицы. Находящийся в составе желудочного сока грудных детей фермент липаза расщепляет до 25 % жира молока. Однако следует учитывать тот факт, что жир материнского молока расщепляется не только желудочной липазой, но и липазой самого материнского молока. Это сказывается на скорости расщепления жиров в желудке детей, вскармливаемых искусственно. У них молочные жиры расщепляются всегда более медленно, чем при грудном вскармливании. В коровьем молоке липазы мало. По мере взросления ребенка активность липазы возрастает с 10–12 до 35–40 единиц.

Количество желудочного сока, его кислотность и переваривающая сила так же, как и у взрослого человека, зависят от пищи. Например, при питании женским молоком выделяется желудочный сок с низкой кислотностью и переваривающей силой; по мере становления желудочной секреции наиболее кислый сок отделяется на мясо, затем на хлеб, и наименьшей кислотностью отличается сок на молоко.

Секреторную активность желез желудка регулирует блуждающий нерв. Желудочный сок выделяется не только при раздражении рецепторов ротовой полости, но и на запах, вид пищи. Также он выделяется ко времени приема пищи.

У грудного ребенка желудок освобождается от пищи при грудном вскармливании через 2,5–3 ч, при питании коровьим молоком – через 3–4 ч, пища, содержащая значительные количества белков и жиров, задерживается в желудке 4,5–6,5 ч.

Пищеварение в кишечнике. Содержимое желудка в виде пищевой кашицы, пропитанной кислым желудочным соком, частично переварившееся мышечными сокращениями его стенок, перемещается к выходной его части (пилорическому отделу) и дозированно проходит из желудка в начальный отдел тонкого кишечника – двенадцатиперстную кишку. Внутрь двенадцатиперстной кишки открывается общий желчный проток печени и проток поджелудочной железы.

В двенадцатиперстной кишке происходит наиболее интенсивное и полное переваривание пищевой кашицы. Под действием сока поджелудочной железы, желчи и кишечного сока белки, жиры и углеводы перевариваются так, что становятся легкодоступными для всасывания и усвоения организмом.

Чистый поджелудочный сок – бесцветная, прозрачная жидкость щелочной реакции. Кишечный сок содержит фермент трипсин, расщепляющий белковые вещества до аминокислот. Трипсин вырабатывается клетками железы в неактивной форме и активируется кишечным соком. Фермент липаза, содержащийся в кишечном соке, активируется желчью и, действуя на жиры, превращает их в глицерин и жирные кислоты. Ферменты амилаза и мальтаза превращают сложные углеводы в моносахариды типа глюкозы. Отделение поджелудочного сока продолжается 6-14 ч и зависит от состава и свойств принятой пищи.

В двенадцатиперстную кишку поступает желчь, вырабатываемая клетками печени. И, хотя желчь не содержит в своем составе ферментов, ее роль в пищеварении огромна. Желчь переводит в активное состояние липазу, вырабатывающуюся клетками поджелудочной железы; эмульгирует жиры, превращая их во взвесь мелких капелек (эмульгированные жиры легче перевариваются). Кроме того, желчь активно влияет на процессы всасывания в тонкой кишке и способствует усилению отделения сока поджелудочной железы.

Двенадцатиперстная кишка продолжается в тощий отдел тонкого кишечника, а последний – в подвздошную кишку. Длина тонкой кишки у взрослого человека – 5–6 м. Внутренняя оболочка тонкой кишки слизистая и имеет множество выростов, или ворсинок (около 4 млн у взрослого человека). Ворсинки значительно увеличивают всасывающую поверхность тонкого кишечника. Помимо трипсина и липаз, в составе кишечного сока присутствует свыше 20 ферментов, оказывающих каталитическое воздействие на расщепление пищевых веществ.

В стенках тонкого кишечника имеются продольные и кольцевые мышцы, сокращения которых вызывают маятникообразные и перистальтические движения, что улучшает контакт пищевой кашицы с пищеварительными соками и способствует перемещению содержимого тонкой кишки в толстую кишку.

Длина толстой кишки – 1,5–2 м. Это самый широкий отдел кишечника. В толстой кишке различают слепую кишку с червеобразным отростком (аппендикс), ободочную кишку и прямую кишку.

В толстой кишке ферментативная обработка пищи весьма незначительна. Здесь происходит процесс интенсивного всасывания воды, в результате чего в конечных ее отделах формируется кал, который и выводится из организма. В толстой кишке живут многочисленные симбиотические бактерии. Одни из них расщепляют растительную клетчатку, так как пищеварительные соки человека не содержат ферментов для ее переваривания. Другие бактерии синтезируют витамин К и некоторые витамины группы В, которые затем всасываются организмом человека.

У взрослых кишечник относительно короче, чем у детей: длина кишечника у взрослого человека превышает длину его тела в 4–5 раз, у грудного ребенка – в 6 раз. Особенно интенсивно кишечник растет в длину от 1 до 3 лет из-за перехода от молочной пищи к смешанной и от 10 до 15 лет.

Мышечный слой кишечника и его эластические волокна развиты у детей слабее, чем у взрослых. В связи с этим перистальтические движения у детей происходят слабее. Пищеварительные соки кишечника уже в первые дни жизни ребенка содержат все основные ферменты, обеспечивающие процесс пищеварения.

Рост и развитие поджелудочной железы продолжается до 11 лет, наиболее интенсивно она растет в возрасте от 6 месяцев до 2 лет.

Печень у детей относительно больше, чем у взрослых. В 8-10 месяцев ее масса удваивается. Особенно интенсивно печень растет в 14–15 лет, достигая массы 1300–1400 г. Желчеотделение отмечается уже у трехмесячного плода. С возрастом желчеотделение усиливается.

 

Ответ 20: Гигиена питания.

Гигиена питания – раздел гигиены о рациональном и здоровом питании населения. Рациональным называют питание здоровых людей с учётом их пола, возраста, профессиональной деятельности. Оно должно быть полноценным в качественном и количественном отношении, обеспечивать жизнедеятельность, рост и развитие человеческого организма.

Рациональное питание должно отвечать следующим требованиям:

1. Суточный рацион должен соответствовать по энергетической ценности энерготратам организма.

2. Количество и пропорции пищевых веществ должны соответствовать физиологическим потребностям человека.

3. Химическая структура пищи должна соответствовать ферментативным системам человека.

4. Пищевой рацион должен быть правильно распределён в течении дня.

5. Рациональное питание должно быть безупречным в санитарно-эпидемиологическом отношении.

 

Для обеспечения жизненных процессов организм нуждается в энергетических и пластических материалах. Такими материалами являются органические и неорганические соединения, поступающие в организм с пищей. Кроме того, пища содержит клетчатку, необходимую для нормальной работы пищеварительного тракта.

Важным количественным показателем, с которого начинают оценку питания, является калорийность пищевого рациона. В результате экспериментальной работы и изучения энергетических затрат разработаны величины физиологических потребностей в пищевых веществах и энергии. Энергетические потребности зависят от возраста, вида деятельности, пола человека. Естественно, что человек, занимающийся физическим трудом расходует больше энергии, следовательно, должен получать с пищей больше энергоёмких питательных веществ. Энергетические потребности женщин на 15% ниже, чем у аналогичных групп мужчин. Это связанно с менее интенсивными обменными процессами в женском организме. При беременности и у кормящих матерей энергопотребление организма резко возрастает.

Энергетическая ценность пищевых продуктов выражается в килокалориях, образующихся в организме при «сгорании». Наибольшую калорийность имеют жиры и продукты из злаков, значительно меньшую – мясные и рыбные.

Состав пищевого рациона. В состав пищи входят белки, жиры, углеводы, минеральные соли, витамины.

Белки – сложные соединения, состоящие из аминокислот. Поступающие с пищей белки расщепляются до аминокислот, которые используются на построение белков, свойственных организму человека. Часть аминокислот может расщепляться, для получения энергии или построения организмом других аминокислот, не поступивших с пищей. Некоторые аминокислоты не синтезируются организмом и должны поступать с пищей. Эти аминокислоты называют незаменимыми. Количество белков в пищевом рационе различных групп населения колеблется от100 до 130 грамм в сутки. Недостаток белков в пище или незаменимых аминокислот отрицательно сказывается на ЦНС, печени, эндокринных железах, задерживается рост и развитие. При значительном недостатке белка развиваются отёки. Избыток белка в организме приводит к перегрузке организма продуктами их распада.

Жиры – органические соединения, структурными элементами которых являются глицерин и жирные кислоты. Они являются концентрированными источниками энергии. Однако физиологическое значение жиров не исчерпывается их энергетической ценностью. Часть из них находится в организме в виде соединений с белками, и входят в состав клеточных элементов. Полиненасыщенные жиры имеют важное значение в профилактике атеросклероза. Некоторые жиры являются носителями жирорастворимых витаминов – А,Д,Е,К. Здоровому человеку, не склонному к полноте необходимо в сутки 1,3-1,5 г жира на килограмм веса.

Углеводы – органические соединения, состоящие из углерода, кислорода и водорода. Их подразделяют на моносахариды (глюкоза), дисахариды (сахар) и полисахариды (крахмал). В организме всасываются только моносахариды. Другие углероды постепенно расщепляются, чем обеспечивается постепенное поступление моносахаридов в кровь. Они являются в основном источником энергии, но также входят в состав некоторых клеточных элементов.

Оптимальным соотношением количества белков, жиров и углеводов в рационе считается 1/1/4.

Минеральный состав пищи включает в себя свыше 60 различных химических элементов. Одни из них содержатся в относительно большом количестве, как например кальций, магний, фосфор. Другие в значительно меньших количествах – йод, фтор, медь. Если содержание какого-то элемента меньше 1 мг/кг, то он называется микроэлементом. Физиологическая роль микроэлементов многообразна. Они входят в состав костей, содержатся в ферментах и гормонах, являются катализаторами тканевого обмена и т.д. Недостаток микроэлементов проявляется различными заболеваниями. Например, при недостатке йода происходит разрастание щитовидной железы – эндемический зоб. Недостаток железа проявляется железодифицитной анемией.

Витамины. Это группа разнообразных по химическому составу органических физиологически активных соединений, поступающих с пищей и участвующих в обмене веществ. При отсутствии или недостатке того или иного витамина нарушается обмен веществ, что проявляется в задержке роста, понижении работоспособности, развитии ряда болезней, характерных для недостатка определённого витамина.

Витамин С (аскорбиновая кислота) участвует в окислительно-восстановительных процессах в тканях. Потребность взрослого человека в нём 70-110 мг в сутки. При недостатке витамина С повышается ломкость сосудов, появляется кровоточивость дёсен, затем выпадение зубов. Развивается тяжёлое заболевание – цинга.

Витамин В1 (тиамин) входит в состав многих ферментов, необходим для «сгорания» сахара в клетке. Его недостаток проявляется лёгкой утомляемостью, головными болями, сердцебиением. При авитаминозе В1 развивается болезнь бери-бери, которая проявляется слабостью в ногах, неуверенной походкой, а затем развитием парезов и параличей. Главный источник – продукты переработки злаковых и бобовые.

Витамины С и В1 являются представителями группы водорастворимых витаминов. Другая группа витаминов - жирорастворимые. Один из жирорастворимых витаминов – витамин А. Он выполняет ростовые функции и участвует в акте зрения. Ранним симптомом недостатка витамина А является нарушение сумеречного зрения. Большое количество витамина А содержится в рыбьем жире, молоке и молочных продуктах, желтке яиц. В оранжевых растениях содержится каротин, преобразующийся в организме в витамин А.

Режим питания. Под режимом питания понимают регулярный приём пищи в установленное время и целесообразное распределение суточного рациона питания по отдельным приёмам пищи в течении дня. Интервалы между приёмами пищи у больных, детей и лиц с тяжёлой физической работой не должен превышать 4 часа, у остальных – 6 часов. Завтрак должен создавать запас веществ для предстоящей трудовой деятельности. На него приходится 20-35% суточного калоража. Обед может содержать 30-40% суточного рациона. Продукты, богатые белком и жиром должны входить в дневной рацион. На ужин выделяют 20-25% суточного калоража. Он должен состоять из легко перевариваемой и не возбуждающей нервную систему пищи, которую следует принимать не менее чем за 2 часа до сна. Режим питания тесно связан с насыщаемостью пищей. Малообъёмистая и быстро эвакуируемая из желудка пища даёт лишь кратковременное чувство сытости. Наиболее продолжительное чувство сытости после приёма белковой пищи с жиром, которая задерживается в желудке до 5 часов.

Ответ 21: Обмен веществ в организме человека

Обмен веществ - это набор химических соединений, обеспечивающий жизнедеятельность и рост клетки. Обмен веществ – это то, что является основой живого организма, это обмен между химическим составом человека и окружающей среды.

В обменных процессах нашего организма участвуют все химические и природные элементы – белки, жиры и углеводы. Выполняя каждый свою роль - белки, создавая строительный материал, а жиры с углеводами, регулируя баланс энергетических затрат – четко и слаженно взаимодействуют друг с другом. К ним в помощь приходят минеральные вещества и витамины, которые улучшают клеточную среду.

Обмен веществ состоит из двух сторон:

1. ассимиляция – синтез, создание и усвоение организмом новых веществ

2. диссимиляция – разложение, распад питательных веществ.

Эти процессы идут параллельно и всю жизнь. Различают следующие этапы:

1. Поступление питательных веществ в организм

2. Всасывание их из пищеварительного тракта

3. Перераспределение и усвоение питательных веществ (тканевый этап)

4. Выделение остатков продуктов распада, которые не могут усвоиться в организме

Процессы обмена веществ идут в организме быстро и интенсивно, хотя в организме нет высокого давления и температуры. Эта быстрота обеспечивается участием ферментов и других веществ

Роль обмена веществ

Обмен веществ заслуживает того, чтобы уделить ему самое пристальное внимание. Ведь от его налаженной работы зависит снабжение наших клеток полезными веществами. Основу обмена веществ составляют химические реакции, происходящие в организме человека. Вещества, необходимые для жизнедеятельности организма мы получаем с пищей.

Дополнительно нам нужен еще кислород, который мы вдыхаем вместе с воздухом. В идеале должно наблюдаться равновесие между процессами строительства и распада. Однако это равновесие часто может быть нарушено и причин этому есть масса.

Причины нарушения обмена веществ

Среди первых причин нарушения обмена веществ можно выделить наследственный фактор. Хотя он и не исправим, с ним можно и нужно бороться! Также нарушения обмена веществ могут быть вызваны органическими заболеваниями. Однако зачастую эти нарушения являются следствием нашего неправильного питания.

Как переизбыток полезных веществ, так и их недостаток очень вредит нашему организму. И последствия могут быть необратимыми. Избыток некоторых питательных элементов возникает в результате чрезмерного употребления жирной пищи, а недостаток - при строгом соблюдении различных диет для похудания. Основной диетой чаще всего является однообразное питание, что и ведет к недополучению необходимых питательных веществ, в свою очередь, это неизбежно приведёт к развитию различных болезней. Возможно возникновение аллергии на большую часть продуктов питания.

Болезни обмена веществ

Даже сбалансировав все обменные процессы, снабдив организм недостающими витаминами, мы рискуем получить ряд серьёзных заболеваний, вызванных продуктами распада наших клеток. Продукты распада имеют всё живое и растущее, а это и есть пожалуй самый опасный враг для нашего здоровья. Иначе говоря, организм должен вовремя очищаться от шлаков, либо они просто начнут отравлять его. Оставаясь в избытке, продукты распада вызывают хронические болезни и замедляют работу всего организма.

При нарушениях углеводного обмена возникает тяжелое заболевание сахарный диабет, при неправильном жировом обмене накапливается холестерин, вызывающий болезни сердца и сосудов. Свободные радикалы, которых становится в избытке, способствуют возникновению злокачественных образований.

Частым проявлением проблем с обменом веществ также является ожирение. К этой же группе также можно отнести подагру, нарушения пищеварения, некоторые формы сахарного диабета и т.п. Нарушение баланса минеральных веществ и витаминов ведет к поражению мышц, костей, тяжелым нарушениям сердечно-сосудистой системы. У детей это может привести к очень серьезным последствиям в виде задержки роста и развития. Стоит заметить, что не всегда рекомендуется дополнительное употребление витаминов, ведь их переизбыток также может иметь негативные последствия.

Профилактика

Чтобы урегулировать обменные процессы в своем организме, мы должны знать, что есть некоторые вещества, препятствующие образованию шлаков и улучшающие качество обмена.

Во-первых, это кислород. Оптимальное количество кислорода в тканях значительно активизирует обменные процессы.

Во-вторых, витамины и минералы. С возрастом все процессы замедляются, происходит частичная закупорка сосудов, поэтому важно контролировать получение достаточного количества минеральных веществ, углеводов и кислорода. Это обеспечит хорошую работу водно-солевого обмена клетки, так как по прошествии времени клетка высыхая, больше не получает все необходимые элементы для своей жизнедеятельности. Зная это, нам важно искусственно питать стареющие клетки.

Существует масса рекомендаций и препаратов, регулирующих обмен веществ. В народной медицине широкую популярность завоевала водоросль Белого моря - стевия, она содержит ценный набор минеральных веществ и полезных витаминов, необходимых для улучшения обмена веществ. Правильное питание, исключение из рациона продуктов, содержащих холестерин и другие вредные вещества - еще один путь к безупречной работе организма.

Ответ22: ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ

10.1. Характеристика обменных процессов

Обмен веществ и энергии – основа процессов жизнедеятельности организма. В организме человека, в его органах, тканях, клетках идет непрерывный процесс синтеза, т. е. образования сложных веществ из более простых. Одновременно с этим происходит распад, окисление сложных органических веществ, входящих в состав клеток организма.

Работа организма сопровождается непрерывным его обновлением: одни клетки погибают, другие их заменяют. У взрослого человека в течение суток гибнет и заменяется 1/20 часть клеток кожного эпителия, половина всех клеток эпителия пищеварительного тракта, около 25 г крови и т. д. Рост и обновление клеток организма возможны только случае непрерывного поступления в организм кислорода и питательных веществ. Питательные вещества являются именно тем строительным и пластическим материалом, из которого строится организм.

Для непрерывного обновления, построения новых клеток организма, работы его органов и систем – сердца, желудочно-кишечного тракта, дыхательного аппарата, почек и другого, для совершения человеком работы нужна энергия. Эту энергию человек получает при распаде и окислении в процессе обмена веществ. Следовательно, питательные вещества, поступающие в организм, служат не только пластическим строительным материалом, но и источником энергии, необходимой для нормальной жизнедеятельности организма.

Таким образом, под обменом веществ понимают совокупность изменений, которые претерпевают вещества от момента их поступления в пищеварительный тракт и до образования конечных продуктов распада, выделяемых из организма.

Анаболизм и катаболизм. Обмен веществ, или метаболизм, является тонко согласованным процессом взаимодействия двух взаимно противоположных процессов, протекающих в определенной последовательности. Анаболизмом называют совокупность реакций биологического синтеза, требующих затрат энергии. К анаболическим процессам относятся биологический синтез белков, жиров, липоидов, нуклеиновых кислот. За счет этих реакций простые вещества, поступая в клетки, с участием ферментов вступают в реакции обмена веществ и становятся веществами самого организма. Анаболизм создает основу для непрерывного обновления износившихся структур.

Энергия для анаболических процессов поставляется реакциями катаболизма, при которых происходит расщепление молекул сложных органических веществ с освобождением энергии. Конечными продуктами катаболизма являются вода, углекислый газ, аммиак, мочевина, мочевая кислота и др. Эти вещества недоступны для дальнейшего биологического окисления в клетке и удаляются из организма.

Процессы анаболизма и катаболизма неразрывно связаны. Катаболические процессы поставляют для анаболизма энергию и исходные вещества. Анаболические процессы обеспечивают построение структур, идущих на восстановление отмирающих клеток, формирование новых тканей в связи с процессами роста организма; обеспечивают синтез гормонов, ферментов и других соединений, необходимых для жизнедеятельности клетки; поставляют для реакций катаболизма подлежащие расщеплению макромолекулы.

Все процессы метаболизма катализируются и регулируются ферментами. Ферменты являются биологическими катализаторами, которые «запускают» реакции в клетках организма.

Превращение веществ. Химические превращения пищевых веществ начинаются в пищеварительном тракте, где сложные вещества пищи расщепляются до более простых (чаще всего мономеров), способных всосаться в кровь или лимфу. Вещества, поступившие в результате всасывания в кровь или лимфу, приносятся в клетки, где и претерпевают главные изменения. Образовавшиеся из поступивших простых веществ сложные органические соединения входят в состав клеток и принимают участие в осуществлении их функций. Превращения веществ, происходящие внутри клеток, составляют существо внутриклеточного обмена. Решающая роль во внутриклеточном обмене принадлежит многочисленным ферментам клетки, которые разрывают внутримолекулярные химические связи с высвобождением энергии.

Главное значение в энергетическом обмене имеют реакции окисления и восстановления. При участии специальных ферментов осуществляются также и другие типы химических реакций, например реакции переноса остатка фосфорной кислоты (фосфорилирование), аминогруппы NH2 (переаминирование), группы метила СН3 (трансметилирование) и др. Освобождающаяся при этих реакциях энергия используется для построения новых веществ в клетке, на поддержание жизнедеятельности организма.

Конечные продукты внутриклеточного обмена частично идут на построение новых веществ клетки, неиспользуемые клеткой вещества удаляются из организма в результате деятельности органов выделения.

АТФ. Основным аккумулирующим и переносящим энергию веществом, используемым при синтетических процессах как клетки, так и всего организма, является аденозинтрифосфорная кислота, или аденозинтрифосфат (АТФ). В состав молекулы АТФ входят азотистое основание (аденин), сахар (рибоза) и фосфорная кислота (три остатка фосфорной кислоты). Под влиянием фермента АТФазы в молекуле АТФ разрываются связи между фосфором и кислородом и присоединяется молекула воды. Это сопровождается отщеплением молекулы фосфорной кислоты. Отщепление каждой из двух концевых фосфатных групп в молекуле АТФ протекает с выделением больших количеств энергии. Вследствие этого две концевые фосфатные связи в молекуле АТФ получили название богатых энергией связей, или макроэргических.

Ответ 23: Возрастные особенности терморегуляции

Терморегуляция, т.е. поддержание постоянной температуры ядра тела, определяется двумя основными процессами: продукцией тепла и теплоотдачей. В младенческом возрасте формируются основные терморегуляторные реакции организма. С одной стороны, жировая ткань, расположенная в подкожной клетчатке, служит хорошим теплоизолятором, предотвращая избыточную отдачу тепла с относительно большой поверхности тела ребенка. С другой стороны, активация химической терморегуляции требует дополнительного количества жира в качестве субстрата окисления.

По мере увеличения массы и абсолютных размеров тела вклад химической терморегуляции снижается. Так, у новорожденных детей величина терморегуляторной теплопродукции составляет примерно 0,5 ккал/кг∙ч∙град, а у взрослого человека – 0,15 ккал/кг∙ч∙град.

Новорожденный ребенок при понижении температуры среды может увеличить теплопродукцию почти до тех же величин, что и взрослый человек, - до 4 ккал/кг∙ч. Однако ввиду малой теплоизоляции (0,15 град∙м²∙ч/ккал) диапазон химической терморегуляции у новорожденного ребенка – не более 5º. При этом следует учесть, что критическая температура (Τh), при которой включается термогенез, составляет для доношенного ребенка +33º С, к взрослому состоянию она снижается до +27… +23ºС. Однако в одежде, теплоизоляция которой обычно составляет 2,5 КЛО, или 0,45 град∙м²∙ч/ккал, величина критической температуры Τh снижается до +20˚С, поэтому ребенок в обычной даже для него одежде при комнатной температуре находится в термонейтральной среде, т.е. в условиях, не требующих дополнительных затрат на поддержание температуры тела.

В течение первого года жизни активность химической терморегуляции снижается. У ребенка 5-6 месяцев роль физической терморегуляции заметно возрастает. С возрастом основная масса бурого жира исчезает, но еще до 3-летнего возраста сохраняется реакция самой крупной части бурого жира – межлопаточной.

В обычных условиях у ребенка старше 3 лет активность несократительного термогенеза ограничена, а главенствующую роль в повышении теплопродукции начинает играть специфическая сократительная активность скелетных мышц – мышечный тонус и мышечная дрожь. Усиление ростовых процессов в период полуростового скачка (5-6 лет) приводит к увеличению длины и площади поверхности конечностей, что обеспечивает регулируемый теплообмен организма с окружающей средой. Это в свою очередь приводит к тому, что, начиная с 5,5 - 6 лет происходят значительные изменения терморегуляторной функции. Теплоизоляция тела возрастает, а активность химической терморегуляции существенно снижается. С началом полового созревания наступает следующий этап развития терморегуляции, проявляющийся в расстройстве складывавшейся функциональной системы. У 11 -12 летних девочек и 13-летних мальчиков, несмотря на продолжающееся снижение интенсивности обмена покоя, соответствующей подстройки сосудистой регуляции не происходит. Лишь в юношеском возрасте после завершения полового созревания возможности терморегуляции достигают дефинитивного уровня развития. Повышение теплоизоляции тканей собственного тепла позволяет обходиться без включения химической терморегуляции (т.е. добавочной теплопродукции) даже при снижении температуры среды на 10 -15˚ С. Такая реакция организма, естественно, более экономична и эффективна.

Ответ 24: Гигиена учебно-воспитательного процесса в школе

Школьное обучение представляет собой результат совместной деятельности учителя и ученика. В связи с этим необходимо различать гигиенические требования, предъявляемые и к педагогу, и к ученику. Это помогает, с одной стороны, выработать систему индивидуальных действий ученика, которая включает в себя планирование всех этапов учебной деятельности, подготовку и содержание в порядке рабочего места, выполнение заданий в соответствии с принципом от легкого к трудному, от простого к сложному и др. С другой стороны, рациональное распределение рабочей нагрузки учителя в течение дня, устранение перерывов между уроками, учет трудности учебного предмета при составлении расписания, предоставление максимальной возможности для расширения знаний входят в понятие научной организации труда учителя. К гигиене педагогического труда также относятся нормирование деятельности каждого учителя (при этом учитывается нарастание утомления на протяжении рабочего дня), возможность ежедневного отдыха, отдыха в выходные дни, смена деятельности во время каникул, полноценный отдых летом.

Научно-гигиенические основы труда детей. Умственная работа является продуктом деятельности клеток коры головного мозга, которая у детей обычно сопровождается двигательной активностью – работой мышц. Мышечная работа, в свою очередь, связана с деятельностью центральной и периферической нервной системы. Таким образом, труд ученика представляет собой продукт обязательного сочетания умственного и физического труда.

Научно-гигиеническая организация труда школьника включает в себя организацию учебного и воспитательного процесса, а также отдыха с учетом физиологических возможностей ребенка. Сюда входит создание оптимальных условий, которые способствуют сохранению работоспособности ребенка, его нормальному росту и развитию, укреплению его здоровья. Следовательно, все стороны учебы и воспитания детей (соблюдение режима дня, возрастное нормирование нагрузки на нервную систему и мышечный аппарат, правильная организация быта, полноценный отдых) должны быть тесно взаимосвязаны. Недостаточное удовлетворение физиологических потребностей ребенка ведет к угнетению нормальных жизненных функций, снижению устойчивости к неблагоприятным факторам, повышению восприимчивости к инфекционным болезням, нарушению взаимосвязи между системами организма, отрицательно сказывается на высшей нервной деятельности.

В гигиене значительное внимание уделяется соблюдению физиологических норм, влияющих на способности ребенка. Основными ограничительными факторами являются утомление и переутомление.

Утомление и переутомление. Результатом любой достаточно длительной работы является утомление организма в связи с тем, что в процессе деятельности запасы энергии, накопленные в клетках и необходимые для работы, постепенно истощаются. Постепенное нарастание умственного утомления выражается в снижении работоспособности: уменьшается количество и ухудшается качество сделанного, снижается интерес к работе, нарушается координация отдельных операций, рассеивается внимание, ослабляется память, появляется неуверенность. Временное снижение работоспособности клеток мозговой ткани и всего организма в целом называется утомлением. Это естественное физиологическое явление.

Физиологическую природу и нервные механизмы умственного утомления объясняет классическая рефлекторная теория Сеченова – Павлова, в соответствии с которой источник ощущения усталости находится «исключительно в центральной нервной системе», а не в мышцах, как считалось ранее. Утомление корковых клеток И.П. Павлов рассматривал как их «функциональное разрушение», а наступающее в них торможение – как процесс, предотвращающий дальнейшее разрушение и дающий возможность клеткам восстановить свое нормальное с