Обмен веществ и пищеварение. Нутрициология

Обмен веществ.
Пищеварение.

Обмен веществ

Обмен веществ
Неотъемлемым свойством всех биологических систем является обмен веществ и энергии между организмом и средой (рис. 1). Обмен веществ – это процесс метаболизма веществ, поступивших в организм, в результате которого из этих веществ могут образовываться более сложные или, наоборот, более простые вещества. Другими словами – это совокупность физических, химических и физиологических процессов превращения веществ и энергии в организме человека и обмен между организмом и средой.

Схема обмена веществ и энергии
в организме
белки, жиры углеводы
Q1 АДФ+Ф
АТФ А СO2 + H2O
Q1 – первичная теплота; Q2 – вторичная теплота; А – работа
Химическая
Электроосмотическая
Механическая
Q2

Поступающие с пищей в организм вещества метаболизируются (подвергаются изменениям), частично они превращаются в вещества самого организма. В этом состоит процесс ассимиляции (или анаболизм), обеспечивающий пластические потребности организма, т. е. построение новых структур и обновление клеток. Потребность организма в пластических веществах может быть удовлетворена тем минимальным уровнем их поступления с пищей, который будет уравновешивать потери структурных белков, жиров, углеводов. Потребности в этих веществах строго индивидуальны

Организм человека не способен ассимилировать белки, жиры, углеводы и ряд других пищевых веществ без предварительной обработки. Эту функцию в организме осуществляет пищеварительная система.

Пищеварение – последовательное превращение еды в организме под действием механических и химических факторов
Пищеварительная система:
Желудочно-кишечный тракт
Печень
Желчный пузырь
Поджелудочная железа

Функции ЖКТ
Моторная – жевание, глотание, перистальтика
Секреторная – выработка железистыми клетками пищеварительных секретов (слюна, желчь, секрет поджелудочной железы, желудочный сок)
Инкреторная – образование в ЖКТ ряда гормонов, влияющих на моторную и секреторную функции (гастрин, секретин, холицистокинин и др.)
Экскреторная – удаление продуктов обмена из организма
Всасывательная – проникновение различных веществ через стенку ЖКТ в кровь и лимфу

Значение пищеварения

Как работает?
Движение и перемешивание
Расщепление
Поглощение
Выделение

Движение и перемешивание
Перистальтика – перемещение пищевого комка по желудочно-кишечному тракту
Большие полые органы вашего ЖКТ с помощью мышечного слоя осуществляют перистальтаку ( продвижение и перемешивание пищи)

Расщепление
Рот – слюнные железы вырабатывают слюну, которая увлажняет пищу, чтобы она легче перемещалась через пищевод с желудок. Слюна также содержит фермент, который начинает расщеплять углеводы.
Пищевод – после глотания перистальтика толкает пищу вниз по пищеводу в желудок.
Желудок – железы в слизистой оболочке желудка вырабатывают желудочный сок и ферменты, которые расщепляют пищу. Мышечный слой желудка смешивает пищу с пищеварительными соками.

Расщепление
Поджелудочная железа – вырабатывает ферменты, расщепляющие углеводы, жиры и белки. ПЖ доставляет пищеварительный сок в 12-типерстную кишку.
Печень – вырабатывает желчь, которая участвует в переваривании жиров и некоторых витаминов. Желчевыводящие протоки переносят желчь из печени в желчный пузырь для хранения.
Желчный пузырь – накапливает желчь между приемами пищи. Во время приема пищи ЖП выдавливает желчь через желчевыводящие протоки в 12-типерстную кишку.

Расщепление. Усвоение.
Тонкий кишечник (двенадцитиперстная и тощая кишки) – вырабатывает пищеварительный сок, который смешивается с желчью и секретом поджелудочной железы, чтобы завершить расщепление белков, жиров и углеводов. Бактерии в тонком кишечнике образуют микробиом и вырабатывают некоторые ферменты, необходимые для переваривания углеводов. Тонкий кишечник поглощает воду с питательными веществами.
Толстый кишечник – поглощает воду из пищевого комка. Бактерии в толстом кишечнике помогают расщеплять оставшиеся питательные вещества и участвуют в выработке витамина К. Отходы пищеварения, в т.ч. части пищи, становятся калом.

Усвоение
Поглощение нутриентов, всасывание через слизистую кишечника в капиллярную сеть и далее в воротную вену печени.
Печень «распределяет» нутриенты, фильтрует и обезвреживает.
Обогащенная аминокислотами, глюкозой, жирными кислотами кровь доставляет необходимое к клеткам, где и происходят биохимические реакции жизнедеятельности.
Большая часть еды уходит на производство энергии.

Энергия нужна нам:
Метаболизм (катаболизм и анаболизм) , пластический и энергетический обмен, клеточные процессы.
Нагревание тела
Движение тела и сокращения мышц

Выведение
Сложные химические единицы распадаются на более простые вещества и выделяются через кожу, почки, легкие и кишечник.

Упражнение
В игровой паре клиент-консультант в форме диалога рассказать о работе пищеварения

Регуляция метаболизма
Несколько гормонов регулируют обмен веществ
Тироксин (щитовидная железа) определяет насколько быстро или медленно протекают химические реакции метаболизма в организме человека.
Инсулин и глюкагон (поджелудочная железа) регулируют процесс анаболизма/катаболизма.

Инсулин
Утилизация глюкозы
Увеличивает проницаемость клеточных мембранн для глюкозы и других макронутриентов
Активирует ключевые ферменты гликолиза (без участия кислорода с выделением энергии)
Стимулирует образование гликогена из глюкозы в печени и мышцах
Усиливает синтез жиров и белков
Подавляет активность ферментов, расщепляющих гликоген и жиры.

Глюкагон
При снижении уровня глюкозы ПЖ выделяет глюкагон, который приводит к катаболизму гликогена в печени.
Приводит к синтезу глюкозы из других веществ (глюконеогенез)
Активирует липолиз
Активирует кетогенез в печени (образование кетонов)
Практически не оказывает действия на гликоген скелетных мышц
Увеличивает секрецию инсулина клетками ПЖ, тормозит активность инсулиназы (профилактика гипергликемии)
Снижает аппетит