Физиология пищеварения. Всасывание, его механизмы. Обмен энергии, основной и рабочий обмен

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

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

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

Общее понятие об обмене веществ и энергии
Обмен веществ и энергии – это совокупность физических, химических и физиологических процессов превращения веществ и энергии в организме человека.
Различают 4 этапа обмена веществ:
Гидролиз пищевых веществ в пищеварительном тракте – ферментативное расщепление питательных веществ.
Всасывание конечных продуктов гидролиза в кровь и лимфу.
Транспорт питательных и О2 в клетку – внутриклеточный обмен веществ и энергии.
Выделение конечных продуктов обмена веществ.

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

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

Основной обмен. Энергетический «рабочий обмен»
Основной обмен – минимальный уровень энергозатрат для поддержания жизнедеятельности организма в условиях относительно полного физического и эмоционального покоя. Определение основного обмена проводят в стандартных условиях:
утром – натощак через 12-14 часов после приема пищи.
в положении лежа – при максимальном расслаблении мышц.
в условиях температурного комфорта – 18-22оС
Для взрослого человека среднее значение основного обмена равно
1 ккал/кг/час
Для взрослого мужчины массой 70 кг, рост 165-170, возраст 35-16 величина основного обмена = 1700 ккал/сут
Для женщин = 1500 ккал/сут

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

Энергетические затраты организма при различной интенсивности физической работы

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

Для определения этих параметров вычисляют
Дыхательный коэффициент – ДК=СО2 (объем выделенного)
О2 (обем поглощенного)
Зависит от характера пищи
ДКдля белков =0,8
ДКдля углеводов =1,0
ДКдля жиров =0,7
ДКпри смешанной пище=0,85
2) КЭК – калорический эквивалент О2 – это количество энергии, которое выделяется при употреблении 1 л О2. При смешанной пище = 4,865 ккал.
3) Калорический коэффициент питательных веществ.
Калорический или тепловой коэффициент – количество тепла, освобождающееся при сгорании 1 г вещества