Abi Tele2-st, tariifid, küsimused

Ainevahetus ja energia on füüsikaliste, keemiliste ja füsioloogiliste protsesside kogum, mille tulemusena muutuvad keerulised toitained suhteliselt lihtsateks keemilisteks ühenditeks, mida organism omastab energia tootmiseks.
Selle tulemusena moodustub 3 peamist energiatüüpi - soojuslik, mehaaniline, elektriline (mahu kahanevas järjekorras).
Kõigi metaboolsete protsesside intensiivsust väljendatakse soojusühikutes - kalorites.
Energiat on vaja:
- optimaalse kehatemperatuuri hoidmine;
- mehaaniliste tööde tegemine;
- rakustruktuuride taastootmise tagamine.

Ainevahetus tagab plasti- ja energiavajaduse.
Plastivajadused rahuldatakse struktuurielementide, tarbitavate toiduainete kasutamisega, mida kasutatakse uute bioloogiliste struktuuride ehitamiseks.
Energiavajadus kaetakse toitainete potentsiaalse keemilise energia muundamisel suure energiaga (ATP) ja redutseeritud (NADP) ühendite energiaks.
Nende ainete energia on vajalik:
- oma valkude, nukleiinhapete, lipiidide, rakumembraanide komponentide, organellide komponentide süntees;
- rakk kasutab energiat.

Seega on ainevahetus kahe omavahel tihedalt seotud, kuid erinevalt suunatud anabolismi ja katabolismi protsessi kombinatsioon.

Anabolism on orgaaniliste ainete, rakkude, elundite ja kudede komponentide biosünteesi kogu. Tagab kasvu, arengu, rakustruktuuride uuenemise ning makroergide pideva sünteesi ja nende kogunemise.

Katabolism on komplekssete molekulide, rakukomponentide lihtaineteks ja ainevahetuse lõpptoodeteks lagunemise protsesside kogum.

On kahte tüüpi katabolismi – hapnikuvaba (anaeroobne) ja hapnik.

Glükoosi või selle varusubstraadi (glükogeeni) anaeroobsel lagunemisel muundub 1 mool glükoosi 2 mooliks laktaadiks ja tekib 2 molekuli ATP-d. Selle vahetuse käigus tekkiv energia ei saa täielikult tagada keha funktsioone, vaid ainult keha lühiajalisi energiakulusid.

Tavaliselt on anabolismi ja katabolismi protsessid kehas dünaamilises tasakaalus, kusjuures üks neist domineerib vaid ajutiselt. See sõltub individuaalsetest omadustest, kliimast, vanusest.

Energiatootmise hulga määramiseks kasutatakse kalorimeetriat (otsene ja kaudne).
Otsene kalorimeetria põhineb kehas katabolismi käigus hajutatud soojuse otsesel arvestamisel. Selleks kasutatakse biokalorimeetreid (nt Atwater-Benedicti biokalorimeeter). Tegemist on soojusisolatsiooniga ruumiga, kus on elu toetav süsteem. Peamine element on soojusvaheti - ruumi ümbritsev torude süsteem, mille kaudu ringleb jahutusvedelik (vesi või õlid).
Q = Cm(t о 2 – t о 1), kus C on erisoojusmaht, m ​​on jahutusvedeliku mass.
See meetod on kõige täpsem, kuid tülikas ja seda kasutatakse ainult katsetes.

Kaudne kalorimeetria põhineb asjaolul, et ainevahetusprotsessi käigus kulub hapnikku ja eraldub süsihappegaasi. Peamine meetod on Douglas-Holden:
- bioloogiline objekt, millest teatud aja jooksul kogutakse õhku;
- määrata väljahingatavas õhus hapniku % ja süsihappegaasi %;
- määrata väljahingatava õhu kogumaht ajaühikus;
- arvutada hingamistegur;
- määrata hapniku kaloriekvivalenti hingamiskoefitsiendi alusel;

Respiratoorne jagatis (R.K.) on väljahingatava süsihappegaasi koguse ja tarbitud hapniku koguse suhe.

Väljahingatav õhk: CO 2 kontsentratsioon = 4%, O 2 = 17%.
D.K. näitab, millised ained on parasjagu organismis oksüdeerunud.
D.K.=1 – süsivesikute lagundamiseks
Erinevate ainete lagunemine nõuab erinevas koguses O 2 ja selle määrab eralduv soojus.
O2 kalorite (termiline) ekvivalent aine lagunemisel:
valgud = 4,1 kcal;
rasvad=9,3 kcal;
süsivesikud = 4,1 kcal.

O 2 kalorite (termiline) ekvivalent on soojushulk, mis tekib 1 liitri O 2 oksüdeerumisel kehas, sõltuvalt sellest, kui palju ainet oksüdeeritakse./
- tarbitud O 2 üldkoguse määramine;
- energiahulga arvutamine.

Baasainevahetus on minimaalne energiakulu, mis on vajalik keha elutähtsate funktsioonide säilitamiseks suhtelise füüsilise, vaimse ja emotsionaalse puhkuse tingimustes. Nendes tingimustes kulutatakse energiat närvisüsteemi funktsioonidele, ioonpumpadele, kehatemperatuuri hoidmisele, hingamislihastele, südamelihasele, siseorganite ja veresoonte silelihastele ning neerude tööle.

Baasainevahetuskiirus (BMR) määratakse hommikul, lamavas asendis, maksimaalse lihaste lõdvestusega, ärkvelolekus, temperatuuri mugavuse tingimustes, tühja kõhuga, 12-14 tundi pärast viimast söögikorda.

Täiskasvanutele BOO 1 kcal/kg/tunnis (4,19 kJ). 70 kg kaaluva täiskasvanud mehe puhul BOO = 1700 kcal/päevas. Naistele = 1500 kcal päevas.
BOO on väga tihedalt seotud keha pindalaga (soojusülekande hulk sõltub keha pindalast).

Erineva kehasuurusega soojaverelistel eraldub 1 m 2 kehapinnalt keskkonda suhteliselt võrdne kogus soojust.
Selle põhjal sõnastas Rubner seaduse: "Soojaverelise organismi energiakulu on võrdeline kehapinna suurusega."
Õige BOO arvutamisel kasutatakse tabeleid (kõige täpsemad on Harris-Benedicti tabelid), valemeid (Dreyeri vorm), võttes arvesse sugu, vanust, pikkust, kehakaalu.

Dreyeri valem:

Õige BOO = W/K * A * 0,13(3), kus W on inimese mass grammides, K on sookonstant (meestel = 0,1015; naistel = 0,1129), A on objekti vanus.

Brutoainevahetus – põhiainevahetus + töö suurenemine.
Töö juurdekasv on füüsilisest tööst tulenev täiendav energiakulu.

Toitainete spetsiifiline dünaamiline toime (SDEP) on ainevahetuse intensiivsuse suurenemine toidu tarbimise mõjul ja keha energiakulu suurenemine võrreldes ainevahetuse tasemega enne sööki.
SDDPV on tingitud:
- suurenenud seedimine;
- energiakulu toitainete imendumiseks verre ja lümfi;
- organismile omaste valgu- ja lipiidimolekulide resüntees;
- mõju bioloogiliselt aktiivsete ainete metabolismile toidus.

SDPV suureneb kolme tunni jooksul ja kestab 12-18 tundi.

Kolm peamist toitainete rühma on valgud, rasvad ja süsivesikud.
Valgud suurendavad ainevahetust 30%, segatoit - 6-15%

Valkude roll kehas:

Tervel inimesel on hävitatava valgu hulk võrdne uuesti sünteesitava valgu kogusega. Kõik elusolendid suudavad omastada lämmastikku ainult aminohapetest.
Asendamatuid aminohappeid kehas ei sünteesita, seetõttu peavad need tulema väljastpoolt. Asendamatute aminohapete hulka kuuluvad: valiin, leutsiin, isoleutsiin, lüsiin, metioniin, treoniin, trüptofaan, fenüülalaniin. Lastele on hädavajalikud ka histidiin ja arginiin.

Lagunemiskiirus ja valkude uuenemise kiirus on erinevad ning neid iseloomustab valgu poolestusaeg:
- peptiidsete hormoonide poolestusaeg on minutist mitme tunnini;
- plasmavalgud – 24 tundi;
- lihasvalgud – kuni 80 päeva.

Kõik valgud uuenevad täielikult 80 päeva jooksul. Lagunenud valgu koguhulka hinnatakse eraldunud lämmastiku koguse järgi. 100% valk sisaldab 16% lämmastikku. 1 g lämmastiku vabanemine vastab 6,25 g valgu lagunemisele. Tavaliselt eraldub 3,7 g lämmastikku (ligikaudu 23 g valku).
0,028 – 0,075 g lämmastikku/kg kehakaalu kohta/päevas – kulumiskoefitsient Rubneri järgi.
Lämmastiku bilanss: tasakaal, negatiivne, positiivne.
WHO soovitab valgu tarbimist vähemalt 0,75 g/kg kehakaalu kohta päevas.
Täiskasvanu jaoks on see ligikaudu 52,5 g kergesti seeditavat valku.

Need on rasvhapete neutraalsed estrid. Umbes 50% täiskasvanu energiavajadusest.
Triatsüülglütseriidide (TAG) varud - 10–20% kehakaalust (½ - nahaalune rasvkude, ½ - suurem omentum, suguelundite piirkonnas, kaenlaalused). Nad on kehas endogeense vee allikaks.
Kui 100g rasva oksüdeeritakse, tekib 107g vett.
Pruun rasv: on kehas seda värvi, sest... see sisaldab mitut sümpaatiliste närvikiudude ja mitokondrite lõppu. Tänu sellele saab ta kergesti mobiliseeruda. Inimestel asub see abaluudevahelises piirkonnas, piki rindkere piirkonna suuri veresooni ja kaelal. Moodustab 0,1% kehamassist.
Spetsiifilisus: pruunide rasvarakkude mitokondrites on pruun spetsiifiline polüpeptiid, mis suudab eraldada oksüdatsiooni ja ATP moodustumise protsesse.

Süsivesikud:

Peamiselt tärklis + glükogeen.
Seedetrakt lagundab süsivesikud glükoosiks, fruktoosiks, laktoosiks ja galaktoosiks. Glükogeeni koguhulk süsivesikutepoona on 150-200g. Süsivesikud (glükoos) on kesknärvisüsteemi rakkude peamine energiaallikas. Neil on ka plastiline roll, olles nukleotiidide ja nukleiinhapete lahutamatu osa.

Mineraalid:

Kõik on lahustunud keha sisekeskkonna vedelikus. Nendest moodustuv polüelektrolüüt on vajalik keemiliste reaktsioonide jaoks.
- on kõigi ensümaatiliste reaktsioonide kaastegurid;
- luua vajalik osmootse rõhu tase;
- tagama happe-aluse tasakaalu (ABC);
- osaleda vere hüübimise protsessis;
- osaleda erutuvate kudede membraanipotentsiaali loomisel;
- tagada PD esinemine erutuvates kudedes.

Mikroelemendid: jood, raud, vask, mangaan, tsink, fluor, kroom, koobalt sisalduvad toidus väga väikestes kogustes.

Vitamiinid:

Rühm keemiliselt heterogeenseid aineid, mida organismis ei sünteesita või sünteesitakse väga väikestes kogustes. Vajalik rakustruktuuride kasvuks ja arenguks. Nad ei ole energiatarnijad ega täida plastilisi funktsioone, vaid on ensüümsüsteemide komponendid.

Ainevahetuse ja energia reguleerimine:
Ainevahetuse ja energia reguleerimine on mitmeparameetriline protsess, mis hõlmab paljude kehasüsteemide reguleerimist.
Keskuse rolli selles regulatsioonis mängivad hüpotalamuse tuumad: nälja- ja küllastustunde tekitamine, keha üldine seisund.
Hüpotalamus sisaldab polüsensoorseid neuroneid, mis reageerivad keha olulisemate homöostaatiliste konstantide kontsentratsiooni muutustele: glükoos, vesinikioonid, veretemperatuur, osmootne rõhk.
Metaboolse reguleerimise täitevosakond on ANS. ANS-i vahendajatel on kudede metabolismile nii otsene kui ka kaudne mõju.
Hüpotalamuse kontrolli all on teine ​​täitevosakond - endokriinne. Endokriinsüsteemi hormoonid mõjutavad rakustruktuuride kasvu, paljunemist, diferentseerumist ja arengut.
Kõik ajutüve keskused on limbilise süsteemi ja ajukoore kontrolli all.

Toitumine on kasvuks, elutegevuseks ja paljunemiseks vajalike ainete sissevõtmine ja omastamine organismi.
Töövõime, tervis ja oodatav eluiga sõltuvad toidu ja toitumise kvaliteedist. Toiduratsioonide valmistamisel peate:
- dieedi järgimine;
- vastuvõtu sagedus ja perioodilisus;
- toiduainete koostis.
Füüsilise töö tegemisel on valkude, rasvade ja süsivesikute suhe järgmine: B:F:U = 1:1,3:5,1
Toit peaks sisaldama mitmesuguseid kalorsusega toite: valgud - 55% päevasest väärtusest, taimset päritolu rasvad - 33%
Päevase dieedi kalorite kogusisaldus:
1) 1 hommikusöök – 25%, 2 hommikusöök – 15%, lõunasöök – 35%, õhtusöök – 25%;
või
2) hommikusöök – 35%, lõunasöök – 40%, õhtusöök – 25%.

Ratsionaalse toitumise põhimõtted:
- kalorisisaldus peab vastama energiakuludele;
- toidu keemiline koostis peab rahuldama valkude, rasvade, süsivesikute, mineraalide, mikroelementide, vitamiinide, kiudainete vajaduse;
- erinevaid toiduaineid;
- päevane toidutarbimine peab alluma kindlale režiimile nii energiakulu kui ka mahu osas.

Kaalu standardiseeritud hindamiseks kasutatakse BMI-d:
KMI = kaal (kg)/pikkus 2 (m).
Kui KMI > 25, siis kehakaal suureneb.



Ainevahetus organismis. Toitainete plastiline ja energeetiline roll

Pidev ainete ja energia vahetus keha ja keskkonna vahel on selle vajalik tingimus

olemasolu ja peegeldab nende ühtsust. Selle vahetuse olemus seisneb selles, et pärast seedimise muutusi kehasse sisenevaid toitaineid kasutatakse plastmaterjalina. Nende transformatsioonide käigus tekkiv energia täiendab keha energiakulusid. Keha keerukate spetsiifiliste ainete süntees alates

seedekanalist verre imenduvaid lihtühendeid nimetatakse assimilatsiooniks ehk anabolismiks. Keha ainete lagunemist lõpptoodeteks, millega kaasneb energia vabanemine, nimetatakse dissimilatsiooniks ehk katabolismiks. Need kaks protsessi on lahutamatult seotud. „Assimilatsioon tagab energia akumuleerumise ning dissimilatsiooni käigus vabanev energia on vajalik ainete sünteesiks Anabolism ja katabolism ühendatakse ATP ja NADP abil nende tulemusena tekkiv energia Dissimilatsioon viiakse läbi assimilatsiooniprotsesside jaoks organismis Valkude lagunemise lõppproduktideks on lämmastikku sisaldavad ühendid nagu uurea, kusihape, kreatiniin Valkude metabolismi seisukorda hinnatakse lämmastiku tasakaalu järgi organismist lämmastikku sisaldavate ainevahetusproduktidega Valk sisaldab ligikaudu 16 g lämmastikku. Kui eralduva lämmastiku kogus on võrdne kehas omastatava kogusega, tekib lämmastiku tasakaal. Kui lämmastikku siseneb rohkem kui lämmastikku väljub, nimetatakse seda positiivseks lämmastiku tasakaaluks. Kehas toimub lämmastikupeetus. Positiivne lämmastikubilanss on täheldatav keha kasvu ajal, raskest haigusest taastumisel, millega kaasneb kaalulangus, ja pärast pikaajalist paastumist. Kui organismist väljutatava lämmastiku kogus on suurem kui sissevõetud, tekib negatiivne lämmastiku bilanss. Selle tekkimist seletatakse organismi enda valkude lagunemisega. Tekib paastumise, asendamatute aminohapete puudumisel toidus, seedimise ja valkude omastamise halvenemise ning tõsiste haiguste korral. Valgu kogust, mis vastab täielikult keha vajadustele, nimetatakse valgu optimumiks. Miinimum, mis tagab ainult lämmastiku tasakaalu säilimise – valgumiinimum. WHO soovitab tarbida valku vähemalt 0,75 g 1 kg kehakaalu kohta päevas. Valkude energeetiline roll on suhteliselt väike.

Keha rasvad on triglütseriidid, fosfolipiidid ja steroolid. Neil on ka teatud plastiline roll, kuna fosfolipiidid, kolesterool ja rasvhapped on osa rakumembraanidest ja organellidest. Nende peamine roll on energiline. Lipiidide oksüdeerumisel vabaneb kõige rohkem energiat, seega annavad umbes poole keha energiakulust lipiidid. Lisaks on need kehas energia akumulaatoriks, sest ladestuvad rasvaladudesse ja kasutatakse vastavalt vajadusele. Rasvaladud moodustavad umbes 15% kehamassist. Siseorganeid kattev rasvkude täidab ka plastilist funktsiooni. Näiteks perinefriline rasv aitab kinnitada neere ja kaitsta neid mehaanilise stressi eest. Lipiidid on veeallikad, sest 100 g rasva oksüdeerumisel tekib umbes 100 g vett. Erifunktsiooni täidab pruun rasv, mis paikneb suurte anumate ääres. Selle rasvarakkudes sisalduv polüpeptiid pärsib ATP taassünteesi lipiidide arvelt. Selle tulemusena suureneb soojuse tootmine järsult. Asendamatutel rasvhapetel – linool-, linoleen- ja arahhidoonhapetel – on suur tähtsus. Need ei moodustu kehas. Ilma nendeta on võimatu rakufosfolipiidide süntees, prostaglandiinide moodustumine jne. Nende puudumisel viibib keha kasv ja areng.

Süsivesikud mängivad peamiselt energiat, kuna need on rakkude peamine energiaallikas.

Neuronite vajadused rahuldatakse eranditult glükoosi abil. Süsivesikuid säilitatakse maksas glükogeenina

ja lihaseid. Süsivesikutel on teatud plastiline tähtsus. Glükoos on vajalik nukleotiidide moodustamiseks

ja mõnede aminohapete süntees.

Meetodid keha energiatasakaalu mõõtmiseks

Seos toiduga kehasse siseneva energia hulga ja keha poolt ajal vabaneva energia vahel

väliskeskkonda nimetatakse organismi energiabilansiks. Eraldatud summa määramiseks on 2 meetodit

energia keha.

1. Otsene kalorimeetria. Otsese kalorimeetria põhimõte põhineb asjaolul, et kõik energialiigid muundatakse lõpuks soojuseks. Seetõttu määratakse otsese kalorimeetria abil keha poolt keskkonda eralduv soojushulk ajaühikus. Selleks kasutatakse spetsiaalseid hea soojusisolatsiooniga kambreid ja soojusvahetustorude süsteemi, milles vesi ringleb ja soojendatakse.

2. Kaudne kalorimeetria. See seisneb eralduva süsinikdioksiidi ja neeldunud hapniku suhte määramises ajaühikus. Need. täielik gaasianalüüs. Seda suhet nimetatakse hingamisteguriks (RQ). US02 DK=-U02

Hingamiskoefitsiendi väärtuse määrab see, milline aine keharakkudes oksüdeerub. Näiteks süsivesikute molekulis on palju hapnikuaatomeid, mistõttu nende oksüdatsiooni läheb vähem hapnikku ja nende hingamistegur on 1. Lipiidimolekulis on palju vähem hapnikku, seega on hingamistegur nende oksüdatsiooni ajal 0,7. Valkude hingamistegur on 0,8. Segatoidu korral on selle väärtus 0,85-0,9. Hingamiskoefitsient muutub suuremaks kui 1 raske füüsilise töö, atsidoosi, hüperventilatsiooni ja keha süsivesikute rasvadeks muutmise ajal. See juhtub olema alla 0,7, kui rasvad muutuvad süsivesikuteks. Hingamiskoefitsiendi alusel arvutatakse hapniku kaloriekvivalent, s.o. energia hulk, mis vabaneb keha 1 liitri hapniku tarbimisel. Selle väärtus sõltub ka oksüdeeritud ainete olemusest. Süsivesikute puhul on see 5 kcal, valkude puhul 4,5 kcal, rasvade puhul 4,7 kcal. Kaudne kalorimeetria kliinikus toimub "Metatest-2" ja "Spirolite" aparaatidega.

Organismi siseneva energia hulga määrab toitainete hulk ja energeetiline väärtus. Nende energiaväärtus määratakse nende põletamisel Bertheloti pommis puhta hapniku atmosfääris. Sel viisil saadakse füüsiline kaloritegur. Valkude puhul on see 5,8 kcal/g, süsivesikutel 4,1 kcal/g, rasvadel 9,3 kcal/g. Arvutamiseks kasutatakse füsioloogilist kalorite koefitsienti. Süsivesikute ja rasvade puhul vastab see füüsilisele väärtusele ning valkude puhul 4,1 kcal/g. Selle madalam väärtus valkude jaoks on seletatav asjaoluga, et kehas ei lagune need süsinikdioksiidiks ja veeks, vaid lämmastikku sisaldavateks toodeteks. BX

Energiahulka, mida keha kulutab elutähtsate funktsioonide täitmiseks, nimetatakse põhiainevahetuseks. See on energiakulu püsiva kehatemperatuuri säilitamiseks, siseorganite, närvisüsteemi ja näärmete toimimiseks. Põhiainevahetust mõõdetakse otsese ja kaudse kalorimeetria meetoditega põhitingimustel, s.o. lamades lõdvestunud lihastega, mugaval temperatuuril, tühja kõhuga. Rubneri ja Richet 19. sajandil sõnastatud pinnaseaduse kohaselt on fundamentaalväärtuse suurus otseselt võrdeline keha pindalaga. See on tingitud asjaolust, et kõige rohkem energiat kulutatakse püsiva kehatemperatuuri hoidmiseks. Lisaks mõjutavad põhiainevahetuse mahtu sugu, vanus, keskkonnatingimused, toitumine, endokriinsete näärmete seisund ja närvisüsteem. Meeste põhiainevahetus on 10% kõrgem kui naistel. Lastel on selle väärtus kehakaalu suhtes suurem kui täiskasvanueas, kuid eakatel on see vastupidi väiksem. Külmas kliimas või talvel suureneb ja väheneb suvel. Kilpnäärme ületalitluse korral suureneb see oluliselt ja hüpotüreoidismi korral väheneb. Keskmiselt on põhiainevahetuse kiirus meestel 1700 kcal/päevas ja naistel 1550 kcal.

Üldine energiavahetus

Üldine energiavahetus on põhiainevahetuse, töövõitu ja toidu spetsiifiliselt dünaamilise toime energia summa. Töövõit on energiakulu füüsiliseks ja vaimseks tööks. Sõltuvalt tootmistegevuse iseloomust ja energiatarbimisest eristatakse järgmisi töötajate rühmi:

1. Vaimse töö isikud (õpetajad, õpilased, arstid jne). Nende energiakulu on 2200-3300 kcal/päevas.

2. Mehhaniseeritud tööga tegelevad töötajad (monteerijad konveieril). 2350-3500 kcal/päev.

3. Osaliselt mehhaniseeritud tööga tegelevad isikud (autojuhid). 2500-3700 kcal päevas. .

Need, kes tegelevad raske mehhaniseerimata tööjõuga (laadurid). 2900-4200 kcal päevas. Toidu spetsiifiliselt dünaamiline mõju on energiakulu toitainete omastamiseks. See toime avaldub kõige enam valkudes, vähem rasvades ja süsivesikutes. Eelkõige suurendavad valgud energia metabolismi 30% ning rasvad ja süsivesikud 15%. Toitumise füsioloogiline alus.

Toiterežiimid. IN Sõltuvalt vanusest, soost, elukutsest peaks valkude, rasvade ja süsivesikute tarbimine olema:

Eelmisel sajandil sõnastas Rubner isodünaamika seaduse, mille kohaselt saab toiduaineid oma energeetiliselt vahetada. See on aga suhtelise tähtsusega, kuna plastilist rolli täitvaid valke ei saa teistest ainetest sünteesida. Sama kehtib ka asendamatute rasvhapete kohta. Seetõttu on vajalik tasakaalustatud toit, mis sisaldab kõiki toitaineid. Lisaks on vaja arvestada toidu seeduvusega. See on roojaga imendunud ja eritunud toitainete suhe. Loomsed saadused on kõige kergemini seeditavad. Seetõttu peaksid loomsed valgud moodustama vähemalt 50% päevasest valgutoidust ja rasvad ei tohiks ületada 70% rasvast.

Dieedi all peame silmas toidu tarbimise sagedust ja selle kalorisisalduse jaotust iga toidukorra kohta. Kolme toidukorra puhul päevas peaks hommikusöök moodustama 30% päevasest kaloraažist, lõunasöök 50%, õhtusöök 20%. Füsioloogilisema nelja toidukorraga päevas, hommikusöögiks 30%, lõunaks 40%, pärastlõunaseks vahepalaks 10%, õhtusöögiks 20%. Hommiku- ja lõunasöögi vaheline intervall ei ületa 5 tundi ja õhtusöök peaks olema vähemalt 3 tundi enne magamaminekut. Söögiaeg peaks olema konstantne.

Vee ja mineraalide vahetus

Veesisaldus kehas on keskmiselt 73%. Organismi veetasakaalu säilib tarbitava ja erituva vee võrdsustamine. Päevane veevajadus on 20-40 ml/kg kehakaalu kohta. Umbes 1200 ml vett tuleb vedelikega, 900 ml toiduga ja 300 ml tekib toitainete oksüdeerumisel. Minimaalne veevajadus on 1700 ml. Veepuuduse korral tekib dehüdratsioon ja kui selle kogus organismis väheneb 20%, tekib surm. Liigse veega kaasneb veemürgitus koos kesknärvisüsteemi stimulatsiooni ja krambihoogudega.

Naatrium, kaalium, kaltsium, kloor on vajalikud kõigi rakkude normaalseks funktsioneerimiseks, eelkõige luues mehhanisme membraanipotentsiaali ja toimepotentsiaalide tekkeks. Naatriumi ja kaaliumi päevane vajadus on 2-3 g, kaltsiumi 0,8 g, kloori 3-5 g Luudes leidub palju kaltsiumi. Lisaks on see vajalik vere hüübimiseks ja rakkude ainevahetuse reguleerimiseks. Ka suurem osa fosforist on koondunud luudesse. Samal ajal on see osa membraani fosfolipiididest ja osaleb ainevahetusprotsessides. Selle päevane vajadus on 0,8 g Suurem osa rauast sisaldub hemoglobiinis ja müoglobiinis. See tagab hapniku sidumise. Fluoriid on osa hambaemailist. Väävel valkudes ja vitamiinides. Tsink on paljude ensüümide komponent. Koobalt ja vask on erütropoeesi jaoks hädavajalikud. Kõigi nende mikroelementide vajadus ulatub kümnetest kuni sadade mg-deni päevas.

Ainevahetuse ja energia reguleerimine

Hüpotalamuses asuvad kõrgeimad energia- ja ainevahetuse reguleerimise närvikeskused. Nad mõjutavad neid protsesse autonoomse närvisüsteemi ja hüpotalamuse-hüpofüüsi süsteemi kaudu. ANS-i sümpaatiline osakond stimuleerib dissimilatsiooni, parasümpaatilise assimilatsiooni protsesse. See sisaldab ka vee-soola ainevahetust reguleerivaid keskusi. Kuid peamine roll nende põhiprotsesside reguleerimisel kuulub sisesekretsiooninäärmetele. Eelkõige reguleerivad insuliin ja glükagoon süsivesikute ja rasvade ainevahetust. Lisaks pärsib insuliin rasva vabanemist depoost. Neerupealiste glükokortikoidid stimuleerivad valkude lagunemist. Somatotropiin, vastupidi, suurendab valkude sünteesi. Mineralokortikoidid naatriumkaalium. Peamine roll energia metabolismi reguleerimisel on kilpnäärmehormoonidel. Nad intensiivistavad seda järsult. Nad on ka peamised valkude metabolismi regulaatorid. Suurendab oluliselt energia ainevahetust ja adrenaliini. Suur kogus sellest vabaneb paastu ajal.

TERMOREGULATSIOON

Fülogeneetiliselt on tekkinud kahte tüüpi kehatemperatuuri reguleerimist. Külmaverelistes ehk poikilotermilistes organismides on ainevahetuse kiirus madal ja seetõttu ka soojuse tootmine madal. Nad ei suuda hoida püsivat kehatemperatuuri ja see sõltub ümbritsevast temperatuurist. Kahjulikud temperatuurimuutused kompenseeritakse käitumise muutustega (talveunerežiim). Soojaverelistel loomadel on ainevahetusprotsesside intensiivsus väga kõrge ja termoregulatsiooniks on spetsiaalsed mehhanismid. Seetõttu on nende aktiivsuse tase, mis ei sõltu ümbritseva õhu temperatuurist. Isotermia tagab soojaverelistele loomadele kõrge kohanemisvõime. Inimestel on ööpäevased temperatuurikõikumised 36,5-36,9°C. Inimese kõrgeim kehatemperatuur on kell 16.00. Madalaim kell 4. tema keha on väga tundlik kehatemperatuuri muutuste suhtes. Kui see langeb 27-3 0°C-ni, on raske

kõigi funktsioonide kahjustus ja 25° külmal tekib surm (on teateid elujõulisuse säilimise kohta 18°C ​​juures). Rottidele on surmav temperatuur 12°C (erimeetodid 1°C). Kui kehatemperatuur tõuseb 40°-ni, tekivad ka tõsised häired. 42° kuumuse juures võib tekkida surm. Inimese jaoks on temperatuuri mugavustsoon 18-20°. On ka heterotermilisi elusolendeid, kes võivad ajutiselt oma kehatemperatuuri alandada (talveunes loomad).

Termoregulatsioon on soojuse tekke ja soojusülekande füsioloogiliste protsesside kogum, mis tagab normaalse kehatemperatuuri säilimise. Termoregulatsioon põhineb nende protsesside tasakaalul. Kehatemperatuuri reguleerimist ainevahetuse kiiruse muutmise kaudu nimetatakse keemiliseks termoregulatsiooniks. Termogenees suurendab tahtmatut lihaste aktiivsust värisemise ja vabatahtliku motoorse aktiivsuse näol. Kõige aktiivsem soojuse teke toimub töötavates lihastes. Raske füüsilise töö korral suureneb see 500%. Soojuse moodustumine suureneb koos ainevahetusprotsesside intensiivistumisega, seda nimetatakse mittevärisevaks termogeneesiks ja selle tagab pruun rasv. Selle rakud sisaldavad palju mitokondreid ja spetsiaalset peptiidi, mis stimuleerib lipiidide lagunemist koos soojuse vabanemisega. Need. oksüdatsiooni ja fosforüülimise protsessid on eraldatud.

Soojusülekanne on loodud liigse soojuse vabastamiseks ja seda nimetatakse füüsiliseks termoregulatsiooniks. >"0na toimub soojuskiirguse kaudu, mille kaudu eraldub 60% soojusest, konvektsiooni (15%),

soojusjuhtivus (3 °/o), vee aurustumine kehapinnalt ja kopsudest (20%). Soojuse tekke ja soojusülekande protsesside tasakaalu tagavad närvi- ja humoraalsed mehhanismid. Kui kehatemperatuur erineb normaalväärtustest, erutuvad termoretseptorid nahas, veresoontes, siseorganites ja ülemistes hingamisteedes. Need retseptorid on sensoorsete neuronite protsessid, samuti õhukesed C-tüüpi kiud. Külma retseptoreid on nahas rohkem kui termilisi ja need paiknevad pinnapealsemalt. Nende neuronite närviimpulsid liiguvad spinotalamuse traktide kaudu hüpotaalamusesse ja ajukooresse. Tekib külma- või soojatunne. Termoregulatsiooni keskus asub tagumises hüpotalamuses ja eesmise hüpotalamuse prepoptilises piirkonnas. Tagumised neuronid tagavad peamiselt keemilise termoregulatsiooni. Eesmine füüsiline. Selles keskuses on kolme tüüpi neuroneid. Esimesed on temperatuuritundlikud neuronid. Need asuvad prepoptilises piirkonnas ja reageerivad aju läbiva vere temperatuuri muutustele. Samad neuronid esinevad ka seljaajus ja piklikus medullas. Teine rühm on interneuronid ja saavad teavet temperatuuriretseptoritelt ja termoretseptori neuronitelt. Need neuronid aitavad säilitada sättepunkti, st. teatud kehatemperatuur. Üks osa neist neuronitest saab teavet külmadelt, teine ​​perifeersetest termilistelt retseptoritelt ja termoretseptori neuronitelt. Kolmas tüüpi neuronid on eferentsed. Need asuvad tagumises hüpotalamuses ja reguleerivad soojuse tekitamise mehhanisme. Termoregulatsioonikeskus avaldab mõju efektormehhanismidele sümpaatilise ja somaatilise närvisüsteemi ning endokriinsete näärmete kaudu. Kehatemperatuuri tõustes erutuvad naha termilised retseptorid, siseorganid, veresooned ja hüpotalamuse termoretseptori neuronid. Nende impulsid liiguvad interneuronitesse ja seejärel efektorneuronitesse. Efektorneuronid on hüpotalamuse sümpaatiliste keskuste neuronid. Nende ergutamise tulemusena aktiveeruvad sümpaatilised närvid, mis laiendavad naha veresooni ja ergutavad higistamist. Kui külmaretseptorid on erutatud, täheldatakse vastupidist pilti. Nahaveresoontesse ja higinäärmetesse minevate närviimpulsside sagedus väheneb, veresooned ahenevad ja higistamine pärsib. Samal ajal laienevad siseorganite veresooned. Kui see ei vii temperatuuri homöostaasi taastumiseni, aktiveeritakse muud mehhanismid. Esiteks suurendab sümpaatiline närvisüsteem kataboolseid protsesse ja seega ka soojuse tootmist. Sümpaatiliste närvide otstest vabanev norepinefriin stimuleerib lipolüüsi protsesse. Pruun rasv mängib selles erilist rolli. Seda nähtust nimetatakse mittevärisevaks termogeneesiks. Teiseks hakkavad närviimpulsid liikuma tagumise hüpotalamuse neuronitest keskaju ja pikliku medulla motoorsetes keskustes. Nad on põnevil ja aktiveerivad seljaaju a-motoneuroneid. Tahtmatu lihaste aktiivsus ilmneb külmavärinate kujul. Kolmas võimalus on tugevdada vabatahtlikku motoorset aktiivsust. Vastav käitumise muutus, mille tagab ajukoor, omab suurt tähtsust. Humoraalsetest teguritest on suurima tähtsusega adrenaliin, norepinefriin ja kilpnäärmehormoonid. Esimesed kaks hormooni põhjustavad kiirenenud lipolüüsi ja glükolüüsi tõttu lühiajalist soojuse tootmise suurenemist. Pikaajalise jahutamisega kohanemisel suureneb türoksiini ja trijodotüroniini süntees. Nad suurendavad oluliselt energia metabolismi ja soojuse tootmist, suurendades ensüümide arvu mitokondrites.

Kehatemperatuuri langust nimetatakse hüpotermiaks, tõusu nimetatakse hüpertermiaks. Hüpotermia tekib siis, kui oled ülejahtunud. Keha või aju hüpotermiat kasutatakse kliiniliselt inimese keha või aju elujõulisuse pikendamiseks elustamismeetmete ajal. Hüpertermia tekib kuumarabanduse ajal, kui temperatuur tõuseb 40-41°-ni. Üks termoregulatsioonimehhanismide rikkumisi on palavik. See areneb suurenenud soojuse tekke ja vähenenud soojusülekande tulemusena. Soojusülekanne väheneb perifeersete veresoonte ahenemise ja higistamise vähenemise tõttu. Soojuse teke suureneb tänu bakteriaalsete ja leukotsüütide pürogeenide, mis on lipopolüsahhariidid, mõju hüpotalamuse termoregulatsioonikeskusele. Selle mõjuga kaasneb palavikuline värisemine. Taastumisperioodil taastub normaalne temperatuur naha veresoonte laienemise ja tugeva higistamise tõttu.

ERIMISPROTSESSIDE FÜSIOLOOGIA

Neerude funktsioonid. Uriini moodustumise mehhanismid Neeru parenhüüm sekreteerib ajukoore ja medulla. Neeru struktuuriüksus on nefron. Igas neerus on umbes miljon nefronit. Iga nefron koosneb Shumlyansky-Bowmani kapslis paiknevast vaskulaarsest glomerulist ja neerutuubulist. Aferentne arteriool läheneb glomeruli kapillaaridele ja eferentne arteriool väljub sellest Kortikaalses kihis paiknevad glomerulid on klassifitseeritud kortikaalseteks ja sügavates neerudes paiknevateks Shumlyansky-Bowmani kapslitest kulgevad proksimaalsed keerdunud kanadad omakorda Henle ahelasse distaalne keerdunud uriinikanad, mis avaneb kogumiskanalisse Uriini moodustumine toimub mitme mehhanismi kaudu.

1. Glomerulaarne ultrafiltratsioon. Kapsli õõnsuses paiknev kapillaarglomerulus koosneb 20-40 kapillaarsilmust. Filtreerimine toimub läbi kapillaaride endoteeli kihi, basaalmembraani ja kapsli epiteeli sisemise kihi. Peamine roll kuulub basaalmembraanile. See on võrgustik, mille moodustavad õhukesed kollageenkiud, mis toimivad molekulaarsõelana. Ultrafiltratsioon viiakse läbi kõrge vererõhu tõttu glomeruli kapillaarides - 70–80 mmHg. Selle suur väärtus tuleneb aferentsete ja efferentsete arterioolide läbimõõdu erinevusest. Vereplasma kõigi selles lahustunud madala molekulmassiga ainetega, sealhulgas madala molekulmassiga valgud, filtreeritakse kapsliõõnde. Füsioloogilistes tingimustes suuri valke ja muid suuri kolloidseid plasmaosakesi ei filtreerita. Plasma jäänud valgud tekitavad onkootilise rõhu 25-30 mmHg, mis hoiab ära osa vee filtreerimise kapsliõõnde. Lisaks pärsib seda kapslis paikneva filtraadi hüdrostaatiline rõhk 10-20 mmHg. Seetõttu määrab filtreerimiskiiruse efektiivne filtreerimisrõhk. Tavaliselt on see: Reff.=Rdk. -(Roem.- Rhüdr.) = 70 - (25 + 10) = 35 mmHg. Glomerulaarfiltratsiooni kiirus on 110-120 ml/min. Seetõttu moodustub päevas 180 liitrit filtraati ehk primaarset uriini. 2. Torukujuline reabsorptsioon. Kogu tekkiv primaarne uriin siseneb Henle tuubulitesse ja ahelasse, kus imendub tagasi 178 liitrit vett ja selles lahustunud aineid. Mitte kõik neist ei naase koos veega verre. Kõik primaarses uriinis sisalduvad ained jagunevad nende reabsorbeerimisvõime põhjal kolme rühma:

1. Lävi. Tavaliselt imenduvad need täielikult tagasi. Need on glükoos ja aminohapped.

2. Madal lävi. Osaliselt uuesti imendunud. Näiteks uurea.

3. Mitteläve. Neid ei imendu uuesti. Kreatiniin, sulfaadid. Viimased 2 rühma loovad osmootse rõhu ja tagavad tubulaarse diureesi, st. teatud koguse uriini peetus tuubulites Glükoosi ja aminohapete reabsorptsioon toimub proksimaalses keerdunud tuubulis ja see toimub naatriumi transpordisüsteemi abil. Neid transporditakse kontsentratsiooni gradiendi vastu. Suhkurtõve korral tõuseb veresuhkru tase üle eritusläve ja glükoos ilmub uriini. Neerudiabeedi korral on glükoosi transpordisüsteem tubulaarses epiteelis häiritud ja see eritub uriiniga, hoolimata normaalsest tasemest veres. Teiste lävi- ja mitteläveainete reabsorptsioon toimub difusiooni teel. Oluliste ioonide ja vee kohustuslik reabsorptsioon toimub proksimaalses tuubulis, Henle ahelas. Valikuline distaalses tuubulis. Need moodustavad pöörleva vastuvoolu süsteemi, kuna neis toimub vastastikune ioonide vahetus. Henle ahela proksimaalses tuubulis ja laskuvas harus toimub suurte naatriumiioonide aktiivne transport. Seda teostab naatrium-kaalium ATPaas. Pärast naatriumi imendub suur hulk vett passiivselt tagasi rakkudevahelisse ruumi. See vesi omakorda soodustab naatriumi täiendavat passiivset reabsorptsiooni verre. Samal ajal imenduvad tagasi ka vesinikkarbonaadi anioonid. Silmuse laskuvas jäsemes ja distaalses tuubulis reabsorbeerub suhteliselt väike kogus naatriumi, millele järgneb vesi. Selles nefroni osas reabsorbeeritakse naatriumioonid naatrium-prootoni ja naatrium-kaalium vahetuse kaudu. Klooriioonid kantakse siin aktiivse kloori transpordi abil uriinist koevedelikku. Madala molekulmassiga valgud reabsorbeeritakse proksimaalses keerdunud tuubulis.

3. Tubulaarne sekretsioon ja eritumine. Need esinevad tuubulite proksimaalses osas. See on ainete transportimine uriini verest ja torukujulistest epiteelirakkudest, mida ei saa filtreerida. Aktiivset sekretsiooni viivad läbi kolm transpordisüsteemi. Esimene transpordib orgaanilisi happeid, näiteks para-aminohippurhapet. Teine on mahepõllundus. Kolmas on etüleendiamiintetraatsetaat (EDTA). Nõrkade hapete ja aluste eritumine toimub mitteioonse difusiooni teel. See on nende ülekandmine lahutamata olekus. Nõrkade hapete eritumiseks on vajalik, et torukujulise uriini reaktsioon oleks aluseline ja leeliste eritumine happeline. Nendes tingimustes on nad dissotsieerumata olekus ja nende vabanemise kiirus suureneb. Sel viisil erituvad ka prootonid ja ammooniumi katioonid. Päevane diurees on 1,5-2 liitrit. Lõplik uriin reageerib kergelt happelise pH väärtusega 5,0–7,0. Erikaal vähemalt 1,018. Valk mitte rohkem kui 0,033 g/l. Suhkur, ketoonkehad, urobiliin, bilirubiin puuduvad. Punased verelibled, leukotsüüdid, epiteel on vaateväljas üksikud rakud. Kolonnepiteel 1. Baktereid mitte rohkem kui 50 000 ml kohta. Uriini moodustumise reguleerimine.

Neerudel on kõrge eneseregulatsioonivõime. Mida madalam on vere osmootne rõhk, seda rohkem väljenduvad filtreerimisprotsessid ja nõrgem on tagasiimendumine ja vastupidi. Närviregulatsioon toimub sümpaatiliste närvide kaudu, mis innerveerivad neeruarterioole. Nende erutumisel eferentsed arterioolid ahenevad, vererõhk glomerulaarkapillaarides ja selle tulemusena tõuseb efektiivne filtreerimisrõhk ning kiireneb glomerulaarfiltratsioon. Samuti suurendavad sümpaatilised närvid glükoosi, naatriumi ja vee reabsorptsiooni. Humoraalset reguleerimist teostab tegurite rühm.

1. Antidiureetiline hormoon (ADH). See hakkab vabanema hüpofüüsi tagumisest sagarast, kui vere osmootne rõhk tõuseb ja hüpotalamuse osmoretseptori neuronid on erutunud. ADH interakteerub kogumiskanalite epiteeli retseptoritega, mis suurendavad neis tsüklilise adenosiinmonofosfaadi sisaldust cAMP aktiveerib proteiinkinaase, mis suurendavad distaalsete tuubulite ja kogumiskanalite epiteeli läbilaskvust. Selle tulemusena suureneb vee reabsorptsioon ja see salvestub veresoonte voodisse.

2. Aldosteroon. Stimuleerib naatrium-kaalium-ATPaasi aktiivsust ja suurendab seetõttu naatriumi reabsorptsiooni, kuid samal ajal kaaliumi ja prootonite eritumist torukestes. Selle tulemusena suureneb kaaliumi ja prootonite sisaldus uriinis. Adosterooni puudumisega kaotab keha naatriumi ja vett.

3. Natriureetiline hormoon ehk atriopeptiid. See moodustub venitamisel peamiselt vasakpoolses aatriumis, samuti hüpofüüsi eesmises lobus ja neerupealiste kromafiinirakkudes. See parandab filtreerimist ja vähendab naatriumi reabsorptsiooni. Selle tulemusena suureneb naatriumi ja kloori eritumine neerude kaudu ning suureneb igapäevane diurees.

4. Paratüroidhormoon ja kaltsitoniin. Paratüroidhormoon suurendab kaltsiumi ja magneesiumi reabsorptsiooni ning vähendab fosfaadi tagasiimendumist. Kaltsitoniin vähendab nende ioonide reabsorptsiooni.

5. Reniin-angiotensiin-aldosterooni süsteem. Reniin on proteaas, mida toodavad neerude arterioolide jukstaglomerulaarsed rakud. Reniini mõjul lõhustatakse angiotensiin I vereplasma valgust a2-globuliin-angiotensiin Angiotensiin I muutub seejärel reniini toimel angiotensiin II-ks. See on kõige võimsam vasokonstriktor. Reniini moodustumist ja vabanemist neerude kaudu põhjustavad järgmised tegurid:

a) vererõhu langus.

b) Tsirkuleeriva vere mahu vähenemine.

c) neerude veresooni innerveerivate sümpaatiliste närvide stimuleerimisel. Reniini mõjul ahenevad neerude arterioolid ja väheneb glomerulaarkapillaari seina läbilaskvus. Selle tulemusena väheneb filtreerimiskiirus. Samal ajal stimuleerib angiotensiin II aldosterooni vabanemist neerupealiste poolt. Aldosteroon suurendab naatriumi torukujulist reabsorptsiooni ja vee reabsorptsiooni. Kehas tekib vee ja naatriumi peetus. Angiotensiini toimega kaasneb hüpofüüsi antidiureetilise hormooni süntees. Vee ja naatriumkloriidi sisalduse suurenemine veresoonkonnas sama plasmavalkude sisaldusega viib vee vabanemiseni kudedesse. Tekib neeruturse. See ilmneb kõrge vererõhu taustal.

6. Kallikrein-kinin süsteem. See on reniin-angiotensiini antagonist. Neerude verevoolu vähenemisega hakkab distaalsete tuubulite epiteelis tootma ensüümi kallikreiin. See muudab inaktiivsed plasmavalgud kininogeenid aktiivseteks kiniinideks. Eelkõige bradükiniin. Kiniinid laiendavad neerude veresooni, suurendavad glomerulaarse ultrafiltratsiooni kiirust ja vähendavad reabsorptsiooniprotsesside intensiivsust. Diurees suureneb.

7. Prostaglandiinid. Neid sünteesitakse neeru medullas prostaglandiinide süntetaaside toimel ning need stimuleerivad naatriumi ja vee eritumist. Ägeda või kroonilise neerupuudulikkuse korral esineb neerude eritusfunktsiooni rikkumine. Verre kogunevad lämmastikku sisaldavad ainevahetusproduktid - kusihape, uurea, kreatiniin. Selle sisaldus suureneb

kaaliumi ja naatriumi sisaldus väheneb. Tekib atsidoos. See ilmneb vererõhu tõusu, turse ja igapäevase diureesi vähenemise taustal. Neerupuudulikkuse lõpptulemus on ureemia. Üks selle ilmingutest on uriini moodustumise lakkamine anuuria. Neerude mitteeritavad funktsioonid:

1. Keha rakkudevahelise vedeliku ioonse koostise ja mahu püsivuse reguleerimine. Vere mahu ja rakkudevahelise vedeliku reguleerimise põhimehhanismiks on naatriumisisalduse muutus. Kui selle kogus veres suureneb, suureneb vee tarbimine ja kehas tekib veepeetus. Need. täheldatakse positiivset naatriumi ja vee tasakaalu. Sel juhul säilib kehavedelike isotoonilisus. Madala naatriumkloriidi sisaldusega toidus domineerib naatriumi eritumine organismist, s.t. on negatiivne naatriumibilanss. Kuid tänu neerudele tekib negatiivne veebilanss ja/vee eritumine hakkab ületama tarbimist. Nendel juhtudel tekib 2-3 nädala pärast uus naatriumi-vee tasakaal. Kuid naatriumi ja vee eritumine neerude kaudu on kas rohkem või vähem kui algne. Tsirkuleeriva vere mahu (CBV) või hüpervoleemia suurenemisega suureneb arteriaalne ja efektiivne filtreerimisrõhk. Samal ajal hakkab kodades eralduma natriureetiline hormoon. Selle tulemusena suureneb naatriumi ja vee eritumine neerude kaudu. Tsirkuleeriva vere mahu vähenemise või hüpovoleemia korral langeb vererõhk, väheneb efektiivne filtreerimisrõhk ning aktiveeritakse mitmeid lisamehhanisme, mis tagavad naatriumi ja vee säilimise organismis. Maksa, neerude, südame ja unearteri siinuste veresoontes on perifeersed osmoretseptorid ning hüpotalamuses osmoretseptori neuronid. Nad reageerivad vere osmootse rõhu muutustele. Nende impulsid lähevad osmoregulatsiooni keskusesse, mis asub supraoptiliste ja paraventrikulaarsete tuumade piirkonnas. Sümpaatiline närvisüsteem aktiveerub. Veresooned, sealhulgas neerude veresooned, ahenevad. Samal ajal algab antidiureetilise hormooni moodustumine ja vabanemine hüpofüüsi poolt. Neerupealiste poolt vabanev adrenaliin ja norepinefriin ahendavad ka aferentseid arterioole. Selle tulemusena väheneb filtreerimine neerudes ja reabsorptsioon suureneb. Samal ajal aktiveerub reniin-angiotensiini süsteem. Samal perioodil tekib janutunne. Naatriumi- ja kaaliumiioonide vahekorda reguleerivad mineralokortikoidid, kaltsiumi ja fosfori vahekorda parhormoon ja kaltsitoniin.

2. Osalemine süsteemse vererõhu reguleerimises. Nad täidavad seda funktsiooni, säilitades tsirkuleeriva vere konstantse mahu, samuti reniin-angiotensiini ja kallikreiin-kiniini süsteemid.

3. Happe-aluse tasakaalu säilitamine. Kui verereaktsioon nihkub happelisele poolele, erituvad tuubulites happeanioonid ja prootonid, kuid samaaegselt imenduvad tagasi naatriumioonid ja vesinikkarbonaadi anioonid. Alkaloosiga erituvad leeliselised katioonid ja vesinikkarbonaadi anioonid.

Hematopoeesi reguleerimine. Nad toodavad erütropoetiini. See on happeline glükoproteiin, mis koosneb valgust ja heterosahhariidist. Erütropoetiini tootmist stimuleerib madal hapnikusisaldus veres.

Uriini eritumine

Uriini toodetakse pidevalt neerudes ja see voolab kogumiskanalite kaudu vaagnasse ja seejärel kusejuhade kaudu põide. Kusepõie täitumiskiirus on umbes 50 ml/tunnis. Selle aja jooksul, mida nimetatakse täitmisperioodiks, on urineerimine kas raskendatud või võimatu. Kui põide koguneb 200-300 ml uriini, tekib urineerimisrefleks. Kusepõie seinas on venitusretseptorid. Nad on erutatud ja nende impulsid liiguvad vaagna parasümpaatiliste närvide aferentsete kiudude kaudu urineerimiskeskusesse. See asub seljaaju 2-4 sakraalses segmendis. Impulsid liiguvad taalamusesse ja seejärel ajukooresse. Tekib tung urineerida ja algab põie tühjendamise periood. Urineerimiskeskusest, mööda efferentseid parasümpaatilisi vaagnanärve, hakkavad impulsid voolama põie seina silelihastesse. Need tõmbuvad kokku ja rõhk põies suureneb. Kusepõie põhjas moodustavad need lihased sisemise sulgurlihase. Tänu selles olevate silelihaskiudude erilisele suunale viib nende kokkutõmbumine sulgurlihase passiivse avanemiseni. Samal ajal avaneb väline kuseteede sulgurlihas, mille moodustavad kõhukelme vöötlihased. Neid innerveerivad pudendaalnärvi oksad. Põis tühjeneb. Koore abil reguleeritakse urineerimisprotsessi algust ja kulgu. Samas võib seda jälgida

psühhogeenne uriinipidamatus. Kui põide koguneb üle 500 ml uriini, võib tekkida tahtmatu urineerimise kaitsereaktsioon. Häired, põiepõletik, uriinipeetus.

Seal on plastiline ja energia metabolism. Õpilased hakkavad õppima plastivahetust omapäi, võttes arvesse selle kõiki omadusi läbitud biokeemia kursusel.

Energiavahetus.

Päike on kõigi elusolendite tasuta energia allikas. Rohelised taimed (autotroofid) toodavad fotosünteesi teel aasta jooksul ligikaudu 10 10 tonni toitaineid. Heterotroofid ise ei saa "toituda" valgusest. Nad saavad tasuta energiat, kui tarbivad toiduna taimi või teiste loomade kehaosi. Seedimine tagab päikesevalguse vaba energiat sisaldavate süsivesikute, valkude ja rasvade hüdrolüüsi saaduste rakkudesse sisenemise.

Vastavalt õpiku andmetele V.O. Samoilov, peamine viis, kuidas organism kasutab toitainete vaba energiat, on nende bioloogiline oksüdatsioon. See esineb mitokondrite sisemembraanil, kuhu koonduvad ensüümid, mis katalüüsivad fosforüülimisega (ATP moodustumine ADP-st) seotud bioloogilist oksüdatsiooni – rakuhingamist. ATP sünteesiga kaasnevad märkimisväärsed soojuskaod, mis moodustavad poole kogu organismi poolt tingimustes vabanevast soojusenergiast baasainevahetuse kiirus. ATP sünteesi käigus talletatud energiat kasutab organism erinevat tüüpi (vormide) kasuliku töö tegemiseks. See vabaneb ATP hüdrolüüsi käigus ja kandub nende fosforüülimise teel raku erinevatesse komponentidesse ning lihaste töö pole sugugi kõige energiamahukam inimese elus. Tohutu tasuta energiakulu komplekssete biomolekulide süntees. Seega vajab ühe mooli valgu süntees 12 000 kuni 200 000 kJ vaba energiat. Järelikult osaleb ühe valgumolekuli "kokkupanemises" 1000 kuni 16 000 ATP molekuli (võttes arvesse protsessi efektiivsust, mis on umbes 40%). Seega on ühe 60 kDa molekulmassiga valgumolekuli moodustamiseks vaja poolteist tuhat ATP molekuli hüdrolüütiliselt lõhustada. RNA molekuli sünteesimiseks on vaja umbes 6000 ATP molekuli. DNA moodustamiseks kulub veelgi rohkem energiat – 1 DNA molekuli loomisele kulub 120 000 000 ATP molekuli. Sünteesitud valgumolekulide arv on aga palju suurem kui nukleiinhapete oma funktsioonide mitmekesisuse ja pideva kiire uuenemise tõttu. Seetõttu on just valkude süntees organismis teiste biosünteesiprotsessidega võrreldes kõige energiamahukam (erandiks on ATP süntees). Täiskasvanu poolt ühe päeva jooksul sünteesitud ATP mass on ligikaudu võrdne tema keha massiga. Kasulik on meeles pidada, et imetajatel uueneb iga elutunni jooksul raku stroomavalk keskmiselt 1% ja ensüümvalgud 10%. 70 kg kaaluval inimesel uueneb iga tund umbes 100 g valku.

Seega on bioloogilise süsteemi kasuliku töö esimene vorm keemiline, mis tagab biosünteesi. Veel üks oluline tasuta energiatarbimise "element" kehas on füüsikalis-keemiliste gradientide säilitamine rakumembraanidel, st osmootne töö. Elusrakus on ioonide ja orgaaniliste ainete kontsentratsioon erinev kui rakkudevahelises keskkonnas, st rakumembraanil eksisteerivad kontsentratsioonigradiendid. Ioonide ja molekulide kontsentratsiooni erinevus toob kaasa teiste gradientide ilmnemise: osmootsed, elektrilised, filtreerivad jne.

Gradientide rohkus on iseloomulik bioloogilistele süsteemidele, kui need surevad, langevad ja elimineeritakse. Ainult elusorganismid on võimelised säilitama oma keskkonnas ebatasakaalu, mida väljendavad gradientid. Need on potentsiaalne ressurss, mis tagab, et rakk täidab õigel hetkel talle iseloomulikku tööd: närviimpulsi genereerimine neuronite poolt, lihaskiudude kokkutõmbed liikumise tagamiseks, ainete transport läbi rakumembraanide imendumise, sekretsiooni, eritumise protsessides. jm. Füüsikalis-keemilised gradiendid keha on selle tegevuse aluseks. Ta kulutab nende loomisele ja hooldamisele palju energiat.

Oluline on mõista, et see on gradient, mitte ainult antud füüsikalis-keemilise parameetri väärtuste erinevus, mis toimib paljude eluprotsesside, näiteks ainete transportimise tõukejõuna kehas. Kõikides võrrandites, mis väljendavad ainete ja energia ülekandeprotsesside seaduspärasusi, on argumendid gradiendid.

Gradientide olemasolu põhjustab ainete pidevat transporti läbi rakumembraanide (passiivne transport). See peaks vähendama gradientide suurust (kontsentratsioonide ja muude füüsikalis-keemiliste parameetrite ühtlustamiseks). Normaalselt funktsioneerivas rakus aga püsivad gradiendid membraanil stabiilselt teatud tasemel tänu aktiivsele transpordile, mille annab kõrge energiaga ühendite energia. Selle protsessi efektiivsus on umbes 20-25%. Sama kasutegur on tüüpiline makroergenergia muundamiseks elektritööd, sest bioelektrogenees tagatakse ioonide transpordiga läbi bioloogilise membraani ehk osmootsete protsesside kaudu.

Lõpuks teeb keha mehaaniline töö, mis nõuab ka ATP hüdrolüüsi. Lihaste kokkutõmbumise ja mittelihaseliste motoorse aktiivsuse vormide efektiivsus ei ületa tavaliselt 20%.

Paralleelselt tööga muudab keha toitainete vaba energia soojuseks. Lõppkokkuvõttes muundatakse kogu keha toiduga saadud energia soojuseks ja antakse sellisel kujul keskkonda. Selles soojuse tootmises on tavaks eristada mitut etappi. Esiteks on soojuskaod omased toitainete bioloogilisele oksüdatsioonile, mille käigus sünteesitakse ATP. Sel juhul vabanevat soojusenergiat nimetatakse esmane soojus. Kogu muu soojuse teke (makromolekulide sünteesil, ainete aktiivsest transpordist tingitud gradientide säilitamisel, bioelektrogeneesil, lihaskontraktsioonidel, muudel motoorse aktiivsuse vormidel, aga ka hõõrdumisel lihastes, veresoontes, liigestes jne. valgud ja muud makromolekulid ainete passiivse transpordi käigus) nimetatakse sekundaarne, soojus.

Organismi energiatarbimine (energiakulu) jaguneb põhiainevahetuseks ja töö(lisa)ainevahetuseks.

Põhiline ainevahetus vastab minimaalsele energiakulule, mis tagab organismi homöostaasi standardtingimustes. Seda mõõdetakse ärkvel inimesel, hommikul, täieliku emotsionaalse ja füüsilise puhkuse tingimustes, mugaval temperatuuril, tühja kõhuga, keha horisontaalasendis.

Põhiainevahetuse energia kulub rakuliste struktuuride sünteesile, püsiva kehatemperatuuri hoidmisele, siseorganite aktiivsusele, skeletilihaste toonusele ja hingamislihaste kokkutõmbumisele.

Põhiainevahetuse kiiruse intensiivsus sõltub vanusest, soost, keha pikkusest ja kaalust. Kõrgeim baasainevahetus 1 kg kehakaalu kohta on tüüpiline 6 kuu vanustele lastele, seejärel langeb see järk-järgult ja pärast puberteeti läheneb täiskasvanute tasemele. 40 aasta pärast hakkab inimese põhiainevahetus järk-järgult langema.

Pool kogu põhiainevahetuse energiakulust toimub maksas ja skeletilihastes. Naistel on lihaskoe väiksema suhtelise hulga tõttu kehas põhiainevahetus madalam kui meestel. Meessuguhormoonid suurendavad põhiainevahetust 10-15% naissuguhormoonidel seda mõju ei ole.

Täiskasvanu baasainevahetuse kiiruse ligikaudne norm oleks 4,2 kJ (1 kcal) 1 kg kehakaalu kohta tunnis. 70 kg kaaluva mehe põhiainevahetuse kiirus päevas on 7100 kJ ehk 1700 kcal. .

Töövahetus - See on keha põhiainevahetuse ja energiakulu kogum, mis tagab selle elutähtsa aktiivsuse termoregulatsiooni, emotsionaalse, toitumis- ja tööstressi tingimustes.

Ainevahetuse ja energia intensiivsuse termoregulatsiooni tõus areneb jahtumise tingimustes ja inimesel võib ulatuda 300%-ni.

Emotsioonide ajal on energiakulu suurenemine täiskasvanul tavaliselt 40-90% põhiainevahetuse tasemest ja on seotud peamiselt lihasreaktsioonide - faasiliste ja tooniliste - kaasamisega. Emotsionaalseid reaktsioone tekitavate raadiosaadete kuulamine võib lastel energiakulu suurendada 50%, karjumine kolmekordistada;

Une ajal on ainevahetuse kiirus 10-15% madalam kui ärkveloleku ajal, mis on tingitud lihaste lõdvestumisest, samuti sümpaatilise närvisüsteemi aktiivsuse vähenemisest, neerupealiste ja kilpnäärme hormoonide tootmise vähenemisest, mis suurendavad katabolism.

Toidu spetsiifiline dünaamiline toime kujutab endast energiakulu suurenemist, mis on seotud toitainete muundumisega kehas, peamiselt pärast nende imendumist seedetraktist. Segatoidu tarbimisel kiireneb ainevahetus 5-10%; süsivesikud ja rasvased toidud suurendavad seda veidi - umbes 4%. Valgurikkad toidud võivad suurendada energiakulu 30%, toime kestab tavaliselt 12-18 tundi See on tingitud asjaolust, et valkude ainevahetuse transformatsioonid on kehas keerulised ja nõuavad suuremat energiakulu võrreldes rasvade ja süsivesikute omaga. . See võib olla põhjus, miks süsivesikud ja rasvad, kui neid võetakse liigselt, suurendavad kehakaalu, samas kui valgud seda mõju ei avalda.

Toidu spetsiifiline dünaamiline toime on üks inimese kehamassi iseregulatsiooni mehhanisme. Seega, liigse, eriti valgurikka toidu tarbimisega kaasneb toidutarbimise piiramine energiatarbimise vähenemisega. Seetõttu vajavad ülekaalulised inimesed kehakaalu korrigeerimiseks mitte ainult kaloritarbimise piiramist, vaid ka energiakulu suurendamist, näiteks lihastreeningu või jahutusprotseduuride kaudu.

Töötav ainevahetus ületab põhiainevahetuse, seda peamiselt skeletilihaste funktsioonide tõttu. Nende intensiivse kontraktsiooni korral võib energiakulu lihastes suureneda 100 korda, kui sellises reaktsioonis osaleb rohkem kui 1/3 skeletilihaseid, võib see mõne sekundiga suureneda 50 korda.

Energia metabolismi parameetreid saab arvutada või otse mõõta.

Tulemas energia määratakse toiduainete proovi põletamisel (füüsikaline kalorimeetria) või valkude, rasvade ja süsivesikute sisalduse arvutamine toiduainetes.

Füüsikaline kalorimeetria põletamisel Berthelot'i kalorimeetris (“kalorimeetriline pomm”). Kalorimeetri seinte vahel asuva vee soojendamisel määratakse aine põletamisel eralduv soojushulk. Vastavalt Hessi seadusele sõltub keemilise reaktsiooni soojuslik summaarne efekt selle alg- ja lõppproduktidest ega sõltu reaktsiooni vaheetappidest.

Seetõttu peab aine põletamisel väljaspool keha ja selle bioloogilise oksüdatsiooni käigus eralduv soojushulk olema sama.

Energiatarbimise määramine toidu tarbimise kalorisisalduse alusel . 1 g aine oksüdatsioonisoojus organismis ehk toitainete kaloritegur süsivesikute ja rasvade puhul on võrdne nende füüsilise kalorisisaldusega. Süsivesikute puhul on see näitaja 4,1 kcal ehk 17,17 kJ, rasvade puhul 9,3 kcal ehk 38,94 kJ. Osa valkude keemilisest energiast läheb kaotsi koos ainevahetuse lõppproduktidega (uurea, kusihape, kreatiniin), millel on kütteväärtus. Seetõttu on 1 g valgu (5,60-5,92 kcal) füüsiline kalorisisaldus suurem kui füsioloogiline, mis on 4,1 kcal ehk 17,17 kJ.

Pärast tabelite abil valkude (B), rasvade (F) ja süsivesikute (U) sisalduse määramist võetud toidus (grammides) arvutatakse neis sisalduv keemiline energia (Q) (kilokalorites): Q = 4,1 x B + 9 ,3 x F + 4,1 x U. Saadud tulemust tuleks hinnata assimilatsiooniga korrigeerituna, keskmiselt 90%.

Energiakulu määramine (ainevahetuse kiirus). Energiakulu määramiseks on olemas otsesed ja kaudsed meetodid, mida peetakse füsioloogilise kalorimeetria tüüpideks.

Otsene kalorimeetria esmakordselt töötas välja A. Lavoisier ja kasutati 1780. aastal loomorganismi tekitatud soojuse pidevaks mõõtmiseks biokaloromeetriga. Seade oli suletud ja soojusisolatsiooniga kamber, millesse toodi hapnikku; süsihappegaasi ja veeauru neeldusid pidevalt. Looma tekitatud soojus kambris soojendas torude kaudu ringlevat vett. Sõltuvalt vee kuumenemisastmest ja selle massist hinnati keha poolt ajaühikus vabanevat soojushulka.

Kaudne kalorimeetria. Lihtsaim variant põhineb keha tarbitava hapniku hulga määramisel (mittetäielik gaasianalüüs). Mõnel juhul määratakse ainevahetuse intensiivsuse hindamiseks eralduva süsihappegaasi maht ja organismi poolt tarbitud hapniku hulk (täielik gaasianalüüs).

Teades tarbitud hapniku ja eraldunud süsinikdioksiidi kogust, on energiatarbimist lihtne arvutada, kuna hingamistegur (RQ) on kehas oksüdeerunud ainete olemuse näitaja.

Hingamistegur - eralduva CO 2 mahu ja tarbitud hapniku mahu suhe (DK == Vco 2 /Vo 2,). Alalisvoolu väärtus sõltub oksüdeeritavate ainete tüübist. Glükoosi oksüdatsiooni ajal on see 1,0, rasv - 0,7, valk - 0,81. Need erinevused on seletatavad asjaoluga, et valkude ja rasvade molekulid sisaldavad vähem hapnikku ja vajavad nende põlemiseks rohkem hapnikku. Samal põhjusel, kui süsivesikute osakaal toidus suureneb ja need muudetakse rasvadeks, muutub DC üle 1,0 ja hapnikutarbimine väheneb, kuna osa glükoosi hapnikust ei kasutata rasvade sünteesiks. Normaalse (segatud) toitumise korral läheneb DC 0,82-le. Paastumise ajal suureneb glükoosi metabolismi vähenemise tõttu rasvade ja valkude oksüdatsioon ning hingamistegur võib langeda 0,7-ni.

Toiduga võetud valkude, rasvade ja süsivesikute kvantitatiivne suhe määrab loomulikult mitte ainult hingamiskoefitsiendi väärtuse, vaid ka hapniku kaloriekvivalendi.

Hapniku kalorite ekvivalent - energia hulk, mida organism toodab 1 liitri hapniku tarbimisel.

Ainevahetuse reguleerimine on hormoonide ja närvikeskuste kontrolli all.

Üheks veenvaks eksperimentaalseks tõestuseks kesknärvisüsteemi osalemise võimalikkusest ainevahetuse ja energia reguleerimises oli C. Bernardi (1849) eksperiment nn. "suhkru shot": nõela sisestamine koera piklikajusesse neljanda vatsakese põhja tasemel viis glükoosi kontsentratsiooni suurenemiseni vereplasmas. 1925. aastal tõestas G. Hess hüpotalamuse “ergotroopsete” ja “trofotroopsete” tsoonide osalemist keha keerulistes motoorsetes ja autonoomsetes reaktsioonides, mille ärritus võib viia vastavalt kataboolsete või anaboolsete metaboolsete reaktsioonide olulise ülekaaluni. Samast ajuosast leiti hiljem nälja-, janu-, aga ka toidu- ja joogiküllastuse keskused.

Ajupoolkerade limbiline ajukoor aitab kaasa emotsionaalsete reaktsioonide vegetatiivsele, sealhulgas metaboolsele toetamisele. Uus ajukoor võib olla substraadiks kõige peenemate, individuaalsete reguleerimismehhanismide - konditsioneeritud reflekside - arendamiseks. I. P. Pavlovi õpilased täheldasid eelkõige energiakulu suurenemist ainult jahutamise, söömise või kehalise aktiivsuse signaalide mõjul.

Elusaine aluseks on valk. Seetõttu vajab meie keha pidevat väliskeskkonnast saadavat valku, et asendada dissimilatsiooni käigus lagunev valk. Erinevalt taimedest ei suuda me, nagu juba mainitud, mitte ainult aminohappeid luua, vaid isegi neid piisavalt üksteiseks muuta. Vajame valmistooteid, millest need moodustuvad, mis on seotud meie kudede valkudega. Peamised valku sisaldavad toiduliigid on liha, piim, munad. Oma "ehitusplokkide", st aminohapete koostise olemuse tõttu on need valgud meie omadega sarnased ja erinevad ainult aminohapete kombinatsioonide erinevas järjekorras.

Samad valgud, mis kuuluvad meie jaoks täisväärtuslike valkude rühma, on mõnede taimede valgud: kartul, sojaoad. Teraviljad sisaldavad valke, mis ei sisalda kõiki meile vajalikke aminohappeid. Kui aga oma dieeti mitmekesistada, annavad mitmed mittetäielike valkude rühma kuuluvad valgud koos meile vajalike aminohapete komplekti.

Valkude kõige olulisem omadus on see, et neid ei saa organismis varuks säilitada. Iga päev peaksime saama nii palju valku, kui on ainevahetuseks vajalik. Sellele lisanduv valk hävib endiselt ja see ainult õhutab ainevahetust. Selle tulemusena võib keha kiirendada. Täiskasvanu vajab päevas umbes 100 g valku, raske füüsilise töö ja sporditreeningu korral - kuni 130-140 g.

Me rääkisime K-vitamiinist juba siis, kui me mehhanismi lahti võtsime. PP-vitamiin on seotud B-vitamiini rühmaga ja on vajalik närvisüsteemi, naha ja soolte nõuetekohaseks toimimiseks.

Kuna meie ja loomade keha keskseks laboriks on maks, sisaldab see organ suurimaid vitamiinide varusid. Maksa söömine on vahend igasuguse vitamiinipuuduse korral. On uudishimulik, et iidsetel aegadel olid mõned primitiivsed hõimud, kes polnud veel kannibalismist murdnud, oma arvamust maksa erilise väärtuse kohta. Usuti, et vapra ja tugeva inimese maksa söömine võidetud vaenlastelt on parim viis tugevaks ja julgeks saada.

Ainevahetus organismis. Plastikust RF-energia roll

Toitained

Pidev ainete ja energia vahetus organismi ja keskkonna vahel on selle eksisteerimise vajalik tingimus ja peegeldab neid

Ühtsus. Selle vahetuse olemus seisneb selles, et pärast seedimise muutusi kehasse sisenevaid toitaineid kasutatakse plastmaterjalina. Sel juhul tekkiv energia täiendab keha energiakulusid. Keeruliste kehaspetsiifiliste ainete sünteesi verre imenduvatest lihtühenditest nimetatakse assimilatsiooniks või anabolismiks. Keha ainete lagunemist lõpptoodeteks, millega kaasneb energia vabanemine, nimetatakse dissimilatsiooniks või katabolismiks. Need protsessid on lahutamatult seotud. Assimilatsioon tagab energia akumuleerumise ning dissimilatsiooni käigus vabanev energia on vajalik ainete sünteesiks. Anabolism ja katabolism ühendatakse ATP ja NADP abil üheks protsessiks. Nende kaudu kandub dissimilatsiooni tulemusena tekkiv energia assimilatsiooniprotsessidele.

Valgud on põhimõtteliselt plastmaterjal. Need on osa rakumembraanidest ja organellidest. Valgu molekulid uuenevad pidevalt. Kuid see uuenemine ei toimu mitte ainult toiduvalkude, vaid ka oma valkude taaskasutamise kaudu. 20 aminohappest, mis moodustavad valke, on aga 10 asendamatud. Need. neid ei saa kehas tekkida. Valkude lagunemise lõppsaadused on lämmastikku sisaldavad ühendid nagu uurea, kusihape ja kreatiniin. Seetõttu saab valkude metabolismi seisundit määrata lämmastiku tasakaalu järgi. See on toiduvalkudega tarnitava ja lämmastikku sisaldavate ainevahetusproduktidega organismist väljutatava lämmastiku koguse suhe. 100 g valku sisaldab umbes 16 g lämmastikku. Seetõttu näitab 1 g lämmastiku vabanemine 6,25 g valgu lagunemist organismis. Kui eralduva lämmastiku kogus on võrdne kehas omastatava kogusega, tekib lämmastiku tasakaal. Kui lämmastikku on rohkem kui lämmastikku väljas, nimetatakse seda positiivseks lämmastiku tasakaaluks. Kehas toimub lämmastikupeetus. Positiivne lämmastikubilanss on täheldatav keha kasvamise ajal, raskest haigusest taastumisel ja pärast pikemat paastumist. Kui organismist väljutatava lämmastiku kogus on suurem kui sissevõetud, tekib negatiivne lämmastiku bilanss. Selle esinemist seletatakse organismi enda valkude valdava lagunemisega. Tekib paastumise, asendamatute aminohapete puudumisel toidus, seedimise ja valkude omastamise halvenemise ning tõsiste haiguste korral. Valgu kogust, mis vastab täielikult keha vajadustele, nimetatakse valgu optimumiks. Miinimum, mis tagab ainult lämmastiku tasakaalu säilimise – valgumiinimum. WHO soovitab tarbida valku vähemalt 0,75 g 1 kg kehakaalu kohta päevas. Valkude energeetiline roll on suhteliselt väike.

Keha rasvad on triglütseriidid ja fosfolipiidid. ja steroolid. Nende peamine roll on energiline. Lipiidide oksüdeerumisel vabaneb kõige rohkem energiat, seega annavad umbes poole keha energiakulust lipiidid. Nad on ka kehas energia akumulaatoriks, sest ladestuvad rasvaladudesse ja neid kasutatakse vastavalt vajadusele. Rasvaladud moodustavad umbes 15% kehamassist. Rasvadel on teatud plastiline roll, kuna fosfolipiidid, kolesterool ja rasvhapped on osa rakumembraanidest ja organellidest. Lisaks katavad need siseorganeid. Näiteks perinefriline rasv aitab kinnitada neere ja kaitsta neid mehaanilise stressi eest. Lipiidid on ka endogeense vee allikad. Kui 100 g rasva oksüdeeritakse, tekib umbes 100 g vett. Erifunktsiooni täidab pruun rasv, mis paikneb piki suuri anumaid ja abaluude vahel. Selle rasvarakkudes sisalduv polüpeptiid pärsib keha jahtumisel lipiidide toimel ATP resünteesi. Selle tulemusena suureneb soojuse tootmine järsult. Asendamatutel rasvhapetel – linool-, linoleen- ja arahhidoonhapetel – on suur tähtsus. Ilma nendeta on võimatu rakufosfolipiidide süntees, prostaglandiinide moodustumine jne. Nende puudumisel viibib keha kasv ja areng.

Süsivesikud mängivad peamiselt energiat, kuna need on rakkude peamine energiaallikas. Näiteks neuronite energiavajadusi katab eranditult glükoos. Need kogunevad glükogeenina maksas ja lihastes. Süsivesikutel on teatud plastiline tähtsus, kuna glükoos on vajalik nukleotiidide moodustamiseks ja teatud aminohapete sünteesiks.