Академия  труда и социальных отношений

Курганский  филиал 

 Финансовый  факультет 
 
 
 
 
 

РЕФЕРАТ

по дисциплине: «Эргономика»

на тему: «Обмен веществ и энергии»

Студент  гр. ОБ-523                                                                     Е.С. Шаламова

Преподаватель                                                                                  Л.В. Прояева

Курган  – 2007

Обмен веществ и энергии 

     Обмен веществ представляет собой непрерывное поступление в организм из внешней среды различных органических и неорганических веществ, их изменение, частичное усвоение и выделение во внешнюю среду образовавшихся продуктов распада. Этот процесс свойственен любому живому организму, происходит в каждом его органе и каждой клетке.

     Выделяют  пять основных видов обменных процессов: водно-солевой, углеводный, жировой, белковый и энергетический.

     Вода  – основа всех жидких сред организма, содержащих органические вещества и  минеральные соли. Вода необходима для растворения большинства химических соединений, находящихся в организме, их переработки и выделения продуктов распада из организма. При участии воды и минеральных солей происходят важнейшие физико-химические процессы в клетках и тканях. Это обуславливает теснейшую связь водного обмена с обменом минеральных веществ.

     Минеральные соли входят в состав всех тканей организма. Кроме того, неорганические соединения необходимы для обмена веществ, связанного с выведением из клетки и поступлением в нее различных химических соединений.

     Клетки  всех тканей организма образованы главным  образом из органических веществ  – белков, жиров и углеводов. Органические вещества необходимы для обновления клеток и тканей. Кроме того, они служат важнейшим источником энергии.

     Белки участвуют в построении цитоплазмы и органоидов клетки, это основной строительный материал клетки. Растительные и животные белки состоят из аминокислот, комбинации которых образуют различные белковые молекулы, участвующие в построении клеток и тканей организма. Поступающие с пищей белки в процессе пищеварения расщепляются на отдельные аминокислоты, которые всасываются и с кровью поступают к клеткам. В клетках из этих аминокислот образуются новые, специфичные для человеческого организма белки, которые используются для построения цитоплазмы и органоидов клеток.

     Поскольку пища является основным источником поступления  белков в организм человека, то недостаток пищи как энергоносителя приведет к  истощению организма, быстрой утомляемости, снижению устойчивости к воздействиям внешней среды.

     Жиры участвуют в построении клеточных мембран. Большая часть поступающих в организм жиров служит источником энергии. Часть их откладывается в запас, который расходуется при недостатке питания. Поступающие с пищей жиры в прочесе пищеварения распадаются на глицерин и жирные кислоты. Попадая в кишечные ворсинки, они вновь соединяются, образуя новые жиры, свойственные только человеческому организму. Эти жиры попадают в лимфу и далее разносятся кровью ко всем органам и тканям.

     Углеводы  входят в состав цитоплазмы и ядра клеток и являются основным источником энергии. Поступая в организм с продуктами питания, углеводы (главным образом, крахмал и тростниковый сахар) под воздействием пищеварительных соков расщепляются до глюкозы, которая всасывается в кровь и достигает с ней печени, где превращается в животный крахмал – гликоген. В печени откладываются основные запасы углеводов в организме. При длительном голодании уровень глюкозы в крови снижается, что приводит к расщеплению хранящегося  в печени гликогена и выбрасыванию образовавшейся глюкозы в кровь. Таким путем, благодаря саморегуляции, поддерживается постоянный уровень глюкозы в крови.

     Механизм  саморегуляции включается и тогда, когда в пище не хватает каких-либо органических соединений. В этом случае происходит превращение одних органических веществ в другие. Например, белки при необходимости могут превращаться в жиры и углеводы. При обильном питании углеводной пищей часть углеводов превращается в жиры; при их недостаточном поступлении в организм происходит превращение жиров в углеводы.

     И лишь недостаток белков в пище невосполним, так как они образуются только из аминокислот. Поэтому белковое голодание наиболее опасно.

     Энергия, необходимая для полноценной  работы организма, выделяется в процессе окисления органических соединений. Конечными продуктами распада жиров и углеводов являются вода и углекислый газ. При распаде белков, кроме воды и углекислого газа, образуется еще аммиак (превращающийся в печени в мочевину) и другие соединения. Углекислый газ удаляется из организма через легкие, вода – через почки, легкие и кожу, мочевина – через почки.

     Обмен веществ и энергии (метаболизм) –  совокупность протекающих в живых организмах биохимических превращений веществ и энергии, а также обмен веществами и энергией с окружающей средой.

     Начальный этап обмена веществ начинается с того, что из внешней среды в органы пищеварения поступают вода и пищевые продукты, а в дыхательную систему – кислород. В пищеварительном тракте углеводы расщепляются до моносахаридов (глюкоза), белки –до аминокислот, жиры – до глицерина и жирных кислот и всасывается в кровь. Кислород в результате легочного газообмена также попадает в кровь. Кровь транспортирует кислород и питательные вещества, доставляя их тканевым жидкостям различных органов. Оттуда они поступают в клетки.

     Обмен веществ представляет собой совокупность двух взаимосвязанных и неотделимых друг от друга видов обмена – пластического и энергетического.

     Ассимиляция (пластический обмен) – совокупность процессов биологического синтеза, который сопровождается процессом накопления энергии (синтез собственных белков организма, синтез гликогена в печени, собственных жиров). Иными словами, ассимиляция представляет собой процесс усвоения организмом веществ, поступающих из внешней среды, и накопления содержащейся в них энергии для образования собственных веществ, необходимых для роста и обновления тканей.

     Диссимиляция (энергетический обмен) – совокупность реакций расщепления веществ в клетке, сопровождающихся выделением энергии (глюкоза расщепляется до углекислого газа и воды, аминокислоты – до углекислого газа, воды и аммиака). Иначе говоря, диссимиляция представляет собой процесс расщепления в организме органических соединений и образования продуктов распада при этом.

     Продукты  распада клетка выделяет в тканевую жидкость, затем в кровь. Жидкие продукты распада удаляются из организма во внешнюю среду через почки и кожу, углекислый газ – через легкие.

     Интенсивность обмена веществ в организме зависит  от физического и психического состояния  человека. Изменения уровня обмена веществ регулируются нервным и  гуморальным механизмами, тесно  связанными между собой. Нервные  центры регуляции обмена веществ расположены в промежуточном мозге. Уровень обмена веществ зависит также от деятельности желез внутренней секреции.

     Кроме белков, жиров, углеводов, воды и минеральных  солей, пища должна содержать особые органические соединения – витамины, активно участвующие во всех биохимических и физиологических процессах.

     Витамины  представляют собой биологически активные вещества, синтезирующиеся в организме  или поступающие с пищей.

     Витамины  оказывают сильное и специфическое  влияние на рост, развитие, обмен  веществ организма, так как являются ферментами или входят в их состав. При отсутствии в пище необходимых витаминов нарушается обмен веществ и возникают заболевания – авитаминозы.

     Основными витаминами являются: витамины A, B, C, D.

     Витамин А содержится в печени, молоке и молочных продуктах, яичном желтке, икре, рыбьем жире; в растительной пище (морковь, помидоры, тыква, абрикосы) содержится каротин, преобразующийся в организме в витамин А. При недостатке витамина А происходит резкое ухудшение зрения (особенно при пониженном освещении).

     Витамины  группы В содержаться в пивных дрожжах, оболочках семян ржи, риса, бобовых, а из животных продуктов  – в почках, печени, яичном желтке. Из этих витаминов образуются ферменты, осуществляющие многие важнейшие реакции обмена веществ. При отсутствии или недостатке в пище витамина В 1 развиваются поражения нервной системы, опасные для жизни человека. При недостатке витамина В 2 возникают болезни кожи и слизистых оболочек. Витамин В 6 участвует в превращениях аминокислот и в обмене углеводов. Витамин В 12 регулирует кроветворную функцию, рост нервной ткани.

     Витамин С содержится в плодах шиповника, черной смородины, капусте, помидорах, моркови, картофеле и других овощах и фруктах. Он стимулирует гормональную регуляцию, процессы развития организма, сопротивляемость к заболеваниям. При его недостатке отмечается быстрая утомляемость, воспаление слизистых оболочек, кровоточивость десен.

     Витамина D много в рыбьем жире, он может образовываться в коже человека под влиянием ультрафиолетовых лучей. Витамин D повышает всасывание кальция и фосфора из кишечника, компенсируя таким образом выведение этих веществ из костной ткани. При недостатке этого витамина происходит искривление костей конечностей, деформация грудной клетки.

     Таким образом, обмен веществ – основная функция организма, обеспечивающая возможность его жизнедеятельности и постоянного взаимодействия с окружающей средой.