Bədəndəki əsas enerji mənbəyi. Disakaridlərin fərqli xüsusiyyətləri
Yerdəki bütün enerji Günəşdən gəlir. Bitkilər günəş enerjisini kimyəvi enerjiyə (fotosintez) çevirə bilirlər.
İnsanlar günəşin enerjisindən birbaşa istifadə edə bilməzlər, lakin biz enerjini bitkilərdən əldə edə bilərik. Biz ya bitkilərin özlərini, ya da bitkiləri yeyən heyvanların ətini yeyirik. İnsan bütün enerjisini yeməkdən və içkidən alır.
Qida enerji mənbələri
İnsan həyat üçün lazım olan bütün enerjini qida ilə alır. Enerji ölçü vahidi kaloridir. Bir kalori 1 kq suyu 1°C qızdırmaq üçün tələb olunan istilik miqdarıdır. Enerjimizin çoxunu aşağıdakılardan alırıq qida maddələri:
- - Karbohidratlar - 1 g üçün 4kkal (17kJ).
- - Zülallar (protein) - 1 qr üçün 4 kkal (17 kJ).
- - Yağlar - 1 q-da 9kkal (37kJ).
Karbohidratlar (şəkər və nişasta) ən vacib enerji mənbəyidir, onların əksəriyyəti çörək, düyü və makaronda olur. Yaxşı mənbələrƏt, balıq və yumurta protein rolunu oynayır. Kremli və bitki yağı, həmçinin marqarin demək olar ki, tamamilə yağ turşularından ibarətdir. Lifli qidalar, eləcə də spirtli içkilər bədəni enerji ilə təmin edir, lakin istehlak səviyyəsi insandan insana çox dəyişir.
Vitaminlər və minerallar özləri bədəni enerji ilə təmin etmirlər, lakin onlar iştirak edirlər ən mühüm proseslərdir bədəndə enerji mübadiləsi.
Müxtəlif qidaların enerji dəyəri çox dəyişir. Sağlam insanlar geniş çeşiddə qidalar qəbul edərək balanslı bir pəhriz əldə edirlər. Aydındır ki, daha çox aktiv şəkilİnsan nə qədər həyat sürürsə, bir o qədər çox qidaya ehtiyacı var və ya daha çox enerji tələb etməlidir.
Ən çox mühüm mənbə insanlar üçün enerji karbohidratlardır. Balanslaşdırılmış pəhriz bədəni təmin edir fərqli növlər karbohidratlar, lakin enerjinin çoxu nişastadan gəlməlidir. IN son illərİnsan qidasının komponentləri ilə əlaqənin öyrənilməsinə çox diqqət yetirilmişdir müxtəlif xəstəliklər. Tədqiqatçılar insanların qəbulunu azaltmalı olduqları ilə razılaşırlar yağlı qidalar karbohidratların lehinə.
Enerjini qidadan necə alırıq?
Yemək udulduqdan sonra bir müddət mədədə qalır. Orada həzm şirələrinin təsiri altında onun həzmi başlayır. Bu proses də davam edir nazik bağırsaq, nəticədə qida komponentləri daha kiçik hissələrə parçalanır və onların bağırsaq divarları vasitəsilə qana sorulması mümkün olur. Bədən daha sonra adenozin trifosfat (ATP) şəklində istehsal olunan və saxlanılan enerji istehsal etmək üçün qida maddələrindən istifadə edə bilər.
ATP molekulu adenozin və üç fosfat qrupundan ibarətdir. Enerji ehtiyatları fosfat qrupları arasındakı kimyəvi bağlarda "konsentrasiya olunur". Bu potensial enerjini sərbəst buraxmaq üçün bir fosfat qrupu ayrılmalıdır, yəni. ATP ADP-yə (adenozin difosfata) parçalanır və enerji buraxır.
Adenozin trifosfat (abbr. ATP, ingilis ATP) yalnız oynayan bir nukleotiddir. mühüm rol orqanizmlərdə enerji və maddələr mübadiləsində; Əvvəla, birləşmə canlı sistemlərdə baş verən bütün biokimyəvi proseslər üçün universal enerji mənbəyi kimi tanınır. ATP hüceyrədə enerjinin əsas daşıyıcısıdır.
Hər bir hüceyrə çox ehtiva edir məhdud miqdar Adətən bir neçə saniyə ərzində tükənən ATP. ADP-nin ATP-yə qədər azaldılması hüceyrələrdə karbohidratların, zülalların və yağ turşularının oksidləşməsi nəticəsində əldə edilən enerji tələb edir.
Bədəndəki enerji ehtiyatları.
Qida maddələri orqanizmə daxil olduqdan sonra onların bəziləri ehtiyat yanacaq kimi qlikogen və ya yağ şəklində saxlanılır.
Glikogen də karbohidratlar sinfinə aiddir. Bədəndəki ehtiyatları məhduddur və qaraciyərdə saxlanılır və əzələ toxuması. Fiziki fəaliyyət zamanı qlikogen qlükozaya parçalanır və qanda dolaşan yağ və qlükoza ilə birlikdə işləyən əzələləri enerji ilə təmin edir. İstehlak olunan qidaların nisbətləri fiziki məşqlərin növündən və müddətindən asılıdır.
Glikogen uzun zəncirlərdə birləşən qlükoza molekullarından ibarətdir. Bədəndəki qlikogen ehtiyatları normaldırsa, bədənə daxil olan artıq karbohidratlar yağa çevriləcəkdir.
Protein və amin turşuları adətən orqanizm tərəfindən enerji mənbəyi kimi istifadə edilmir. Bununla birlikdə, artan enerji xərcləri ilə birləşən qida çatışmazlığı ilə əzələ toxumasında olan amin turşuları da enerji üçün istifadə edilə bilər. Qidadan alınan zülal enerji mənbəyi kimi xidmət edə bilər və lazım olduqda yağa çevrilə bilər tikinti materialı, tam razı.
Məşq zamanı enerji necə istifadə olunur?
Təlimin başlanğıcı
Təlimin ən əvvəlində və ya enerji məsrəfləri kəskin artdıqda (sprinting), enerji tələbatı ATP-nin karbohidrat oksidləşməsi ilə sintez olunduğu sürətdən daha yüksək olur. Birincisi, karbohidratlar anaerob olaraq (oksigenin iştirakı olmadan) "yandırılır", bu proses laktik turşunun (laktat) sərbəst buraxılması ilə müşayiət olunur. Nəticədə, müəyyən miqdarda ATP sərbəst buraxılır - aerob reaksiya zamanı (oksigenin iştirakı ilə) daha az, lakin daha sürətli.
ATP sintezi üçün istifadə edilən digər “sürətli” enerji mənbəyi kreatin fosfatdır. Bu maddənin az miqdarda əzələ toxumasında olur. Kreatin fosfatın parçalanması ADP-ni ATP-yə endirmək üçün lazım olan enerjini buraxır. Bu proses çox sürətlə gedir və bədəndəki kreatin fosfat ehtiyatları yalnız 10-15 saniyəlik "partlayıcı" iş üçün kifayətdir, yəni. Kreatin fosfat qısamüddətli ATP çatışmazlığını əhatə edən bir növ tampondur.
İlkin təlim müddəti
Bu zaman orqanizmdə karbohidratların aerob metabolizmi işə başlayır, kreatin fosfatın istifadəsi və laktat (laktik turşu) əmələ gəlməsi dayanır. Yağ turşusu ehtiyatları səfərbər edilir və işləyən əzələlər üçün enerji mənbəyi kimi istifadəyə verilir, eyni zamanda yağ oksidləşməsi nəticəsində ADP-nin ATP-yə qədər azalma səviyyəsi yüksəlir.
Əsas təlim dövrü
Bədəndə məşq başladıqdan sonra beşinci ilə on beş dəqiqə arasında artan ehtiyac ATP-də sabitləşir. Uzun, nisbətən bərabər intensivlikli məşq zamanı ATP sintezi karbohidratların (qlikogen və qlükoza) və yağ turşularının oksidləşməsi ilə dəstəklənir. Bu zaman kreatin fosfat ehtiyatları tədricən bərpa olunur.
Kreatin qaraciyərdə arginin və qlisindən sintez olunan bir amin turşusudur. İdmançılara ən yüksək yüklərə daha rahatlıqla tab gətirməyə imkan verən kreatindir. Fəaliyyəti sayəsində insan əzələlərində laktik turşunun sərbəst buraxılması ləngiyir, bu da çoxsaylı səbəblərə səbəb olur. əzələ ağrısı. Digər tərəfdən, kreatin sərbəst buraxılması səbəbindən güclü fiziki fəaliyyətlər həyata keçirməyə imkan verir böyük miqdar bədəndə enerji.
Yük artdıqca (məsələn, yuxarı qalxarkən) ATP istehlakı artır və bu artım əhəmiyyətli olarsa, bədən yenidən laktat əmələ gəlməsi və kreatin fosfatın istifadəsi ilə karbohidratların anaerob oksidləşməsinə keçir. Bədənin ATP səviyyəsini bərpa etməyə vaxtı yoxdursa, tez bir yorğunluq vəziyyəti yarana bilər.
Təlim zamanı hansı enerji mənbələrindən istifadə olunur?
Karbohidratlar işləyən əzələlər üçün ən vacib və az enerji mənbəyidir. Onlar istənilən növ üçün lazımdır fiziki fəaliyyət. İnsan orqanizmində karbohidratlar yığılır az miqdarda qaraciyər və əzələlərdə glikogen şəklində. Məşq zamanı glikogen istehlak edilir və qanda dolaşan yağ turşuları və qlükoza ilə birlikdə əzələ enerjisi mənbəyi kimi istifadə olunur. İstifadə olunan müxtəlif enerji mənbələrinin nisbəti məşqin növü və müddətindən asılıdır.
Yağda daha çox enerji olsa da, onun istifadəsi daha yavaş baş verir və yağ turşularının oksidləşməsi ilə ATP sintezi karbohidratlar və kreatin fosfatın istifadəsi ilə dəstəklənir. Karbohidrat ehtiyatları tükəndikdə, orqanizm dözə bilmir yüksək yüklər. Beləliklə, karbohidratlar məşq zamanı yük səviyyəsini məhdudlaşdıran enerji mənbəyidir.
Məşq zamanı bədənin enerji ehtiyatlarını məhdudlaşdıran amillər
Bugünkü materialın mövzusu enerji əmələ gəlməsinin əsas mexanizmləri, məşq zamanı və sonra bədən daxilində baş verir. Biz sizə fiziologiya və biokimyanın bu əsas prinsiplərini verməyi məqsədəuyğun hesab edirik ki, siz öz məşq prosesinizdə sərbəst hərəkət edə biləsiniz və fiziki fəaliyyətin ona təsiri nəticəsində orqanizminizdə baş verən bütün dəyişikliklərdən xəbərdar olasınız.Beləliklə, əsas və yeganə Bədəndəki enerji mənbəyi ATP molekuludur(adenozin trifosfor turşusu). Bu olmadan, əzələ liflərinin nə daralması, nə də rahatlaması mümkün deyil. Çox vaxt ATP haqlı olaraq adlanır bədənin enerji valyutası!
ATP-dən enerjinin ayrılması prosesini izah edən kimyəvi reaksiya aşağıdakı kimidir:
ATP + su -> ADP + P + 10 kkal,
burada ADP adenozin difosfor turşusudur, P fosfor turşusudur.
Suyun təsiri altında (hidroliz) fosfor turşusunun molekulu ATP molekulundan ayrılır, nəticədə ADP əmələ gəlir və enerji ayrılır.
Bununla belə, əzələlərdə ATP tədarükü olduqca azdır. Maksimum 1-2 saniyə davam edir. Bəs biz saatlarla fiziki fəaliyyətlə necə məşğul ola bilərik?
Bu, aşağıdakı reaksiyanı izah edir:
ADP + P + enerji (kreatin fosfat, glikogen, yağ turşusu, amin turşuları) –> ATP
sayəsində son reaksiya ATP resintezi baş verir. Bu reaksiya yalnız mövcud olduqda baş verə bilər bədəndə karbohidratlar, yağlar və zülalların ehtiyatı. Onlar, mahiyyətcə, həqiqi mənbələr enerji və yükün müddətini təyin edin!
Birinci və ikinci reaksiyaların sürətinin fərqli olması çox vacibdir. Məşqin intensivliyi artdıqca ATP-nin enerjiyə çevrilmə sürəti də artır. İkinci reaksiya açıq şəkildə daha aşağı sürətlə baş verir. Müəyyən bir intensivlik səviyyəsində ikinci reaksiya artıq ATP istehlakını kompensasiya edə bilməz. Bu vəziyyətdə əzələ çatışmazlığı meydana gəlir. İdmançı nə qədər çox məşq etsə, bu uğursuzluğun baş verdiyi intensivlik səviyyəsi bir o qədər yüksək olar.
Vurğulayın iki növ fiziki fəaliyyət : aerob və anaerob. Birinci halda, ATP resintezi prosesi (yuxarıda göstərilən ikinci reaksiya) yalnız mövcud olduqda mümkündür. kifayət qədər miqdar oksigen. Məhz bu yük rejimində və bu, orta güc yüküdür ki, bütün glikogen ehtiyatları başa çatdıqdan sonra bədən həvəslə yanacaq kimi yağdan istifadə edin ATP əmələ gəlməsi üçün. Bu rejim əsasən belə bir göstəricini müəyyənləşdirir IPC(maksimum oksigen istehlakı). Hamıya sülh olsa sağlam insanlar MPC = 0,2-0,3 l/dəq, sonra yük altında bu rəqəm çox artır və 3-7 l/dəq təşkil edir. Bədən nə qədər çox məşq edərsə (bu, əsasən tənəffüs orqanları tərəfindən müəyyən edilir və ürək-damar sistemləri), istehlak edilən oksigenin həcmi vahid vaxtda ondan nə qədər çox keçə bilər (MİK yüksəkdir) və ATP resintezi reaksiyaları bir o qədər sürətlə gedir. Və bu, öz növbəsində, oksidləşmə sürətinin artması ilə birbaşa bağlıdır subkutan yağ.
Nəticə: Bədən yağını azaltmaq üçün məşqdə Xüsusi diqqət yükün intensivliyinə diqqət yetirməlidir. O olmalıdır orta güclü. İstehlak olunan oksigenin həcmi MİK-in 70%-dən çox olmamalıdır. MPC-nin müəyyən edilməsi çox mürəkkəb bir prosedurdur, ona görə də diqqətinizi cəmləyə bilərsiniz öz hissləri: sadəcə daxil olan oksigen çatışmazlığına yol verməməyə çalışın; Məşq edərkən hava çatışmazlığı hissi olmamalıdır. Siz həmçinin ürək-damar və xüsusi diqqət yetirməlisiniz tənəffüs sistemləri, bu, əsasən vaxt vahidinə sərf olunan oksigen tutumunu təyin edir. Bu iki sistemin uyğunluğunu inkişaf etdirərək, bununla da yağların parçalanma sürətini artırırsınız.
Beləliklə, ATP resintezi üçün aerob yola baxdıq. Növbəti buraxılışda biz kreatin fosfat və qlikogendən istifadə etməklə baş verən ATP resintezinin (anaerob) digər iki mexanizminə diqqət yetirəcəyik.
39. Orqanizmdə əsas enerji mənbəyi hansıdır?
Bədəndə karbohidratlar əsas mənbə enerji. Onlar qana əsasən qlükoza şəklində sorulur. Bu maddə bədənin bütün toxumalarında və hüceyrələrində paylanır. Hüceyrələrdə qlükoza bir sıra amillərin iştirakı ilə suya və karbon qazına oksidləşir. Eyni zamanda, sintez reaksiyaları zamanı və ya əzələ işi zamanı orqanizm tərəfindən istifadə olunan enerji (4,1 kkal) ayrılır.
40. Fiziki fəaliyyət zamanı yağlar ilk növbədə enerji mənbəyi kimi nə vaxt istifadə olunur?Enerji materialı olaraq, yağ istirahətdə və uzunmüddətli aşağı intensivlikli fiziki iş zamanı istifadə olunur.
41. Vitaminlərin orqanizm üçün əsas əhəmiyyəti nədir?
Vitaminlərin əhəmiyyəti ondadır ki, orqanizmdə az miqdarda olur və metabolik reaksiyaları tənzimləyir.
42. Əqli və fiziki əməklə məşğul olan kişi iş günü ərzində (8-10 saat) neçə kalori istehlak etməlidir?
Orta yaşlı kişi həm əqli, həm də fiziki əmək 8-10 saat ərzində gündə 118 q protein, 56 q yağ, 500 q karbohidrat istehlak etməlisiniz. Bu baxımdan, bu, təxminən 3000 kkal təşkil edir.
43. Normal həyat üçün gündəlik nə qədər enerji sərf edilməlidir? Fərqli peşə sahibləri öz fəaliyyətlərində müxtəlif miqdarda enerji sərf edirlər. Məsələn, intellektual işlə məşğul olan bir insan gündə 3000-dən az böyük kalori sərf edir. Ağır fiziki əməklə məşğul olan insan gündə 2 dəfə çox enerji sərf edir.
44. “Qravitasiya şokunun” səbəbi nədir?
Gqravitasiya şoku uzunmüddətli, kifayət qədər gərgin dövri işin qəfil dayandırılmasından sonra baş verə bilər ( yarış gəzintisi, qaçış).
Alt ekstremitələrin əzələlərinin ritmik işinin dayandırılması qan dövranı sistemini dərhal köməkdən məhrum edir: ağırlıq qüvvəsinin təsiri altında olan qan ayaqların böyük venoz damarlarında qalır, onun hərəkəti yavaşlayır, qan kəskin şəkildə ürəyə qayıdır. azalır və ondan arterial damar yatağına, arterial qan təzyiqi düşür, beyin qan tədarükü və hipoksiyasının azalması şəraitində özünü tapır.
45. Hansı növ fiziki məşq ürək-damar sisteminə ən təsirli təsir göstərir?
Bədən tərbiyəsi və idman vasitəsilə sistemli məşq təkcə ürək-damar və tənəffüs sistemlərinin inkişafına təkan vermir, həm də bütövlükdə orqanizm tərəfindən oksigen istehlakı səviyyəsinin əhəmiyyətli dərəcədə artmasına kömək edir. Nəfəs alma, qan və dövran arasındakı əlaqənin birgə funksiyası təmiz havada həyata keçirilən tsiklik məşqlərlə ən effektiv şəkildə inkişaf etdirilir.
46. “Ölü nöqtə” deyilən şeyin səbəbi nədir?
Bu, motor sisteminin intensiv fəaliyyəti ilə bu fəaliyyəti təmin etmək üçün nəzərdə tutulmuş avtonom sistemlərin funksional imkanları arasındakı uyğunsuzluqla əlaqədardır.
47. “Ölü nöqtə”nin təzahürünü necə zəiflətmək olar?
"Ölü nöqtə" nin təzahürünü zəiflətmək üçün vasitələrdən biri "ikinci küləyin" daha sürətli başlamasına kömək edən istiləşmədir.
48. Şagirdlərin fəal təlimə yüksək keyfiyyətli hazır olmasına hansı tədbirlər kömək edir?
Xarici mühitdə və bədən daxilində ritmlərin sinxronluğu, düzgün tərtib edilmiş gündəlik iş rejimi, iş və istirahətin bioloji ritmlərdəki dalğalanmalar nəzərə alınmaqla ən yüksək yük bədənin ən böyük imkanlarına uyğun olduğu şəkildə bölüşdürülməsi - bütün bunlar yüksək əmək məhsuldarlığının və sağlamlığın qorunmasının açarı kimi xidmət edir.
49. Sağlamlıq dedikdə nə başa düşülür?
Sağlamlıq - bu, insanın tam fiziki, əqli və sosial rifahını əks etdirən və ətrafdakı şəraitə fərdin davranış və fəaliyyətinin adekvat tənzimlənməsini təmin edən normal psixosomatik vəziyyətdir.
Ümumdünya Səhiyyə Təşkilatı (ÜST) tərəfindən qəbul edilmiş bir tərif də var, ona görə sağlamlıq tam fiziki, əqli və sosial rifah vəziyyətidir və təkcə xəstəliyin və ya zəifliyin olmaması deyil.
50. Hazırda sağlamlığın hansı komponentləri fərqləndirilir?
Somatik - Hazırki vəziyyət insan orqanının orqanları və sistemləri.
Fiziki - orqanizmin orqan və sistemlərinin inkişaf səviyyəsi və funksional imkanları. Əsas fiziki sağlamlıq- bunlar orqanizmin müxtəlif amillərin təsirinə uyğunlaşmasını təmin edən hüceyrələrin, toxumaların, orqan və orqan sistemlərinin morfoloji və funksional ehtiyatlarıdır.
Mental - dövlət psixi sferaşəxs. Əsas ruhi Sağlamlıq davranışın adekvat tənzimlənməsini təmin edən ümumi psixi rahatlıq vəziyyətini təşkil edir.
Cinsi - somatik, emosional, intellektual və sosial aspektləri insanın cinsi mövcudluğu, şəxsiyyətini müsbət mənada zənginləşdirir, insanın ünsiyyətcilliyini və sevmə qabiliyyətini artırır.
Mənəvi - insan həyatının motivasiya və ehtiyac-informasiya əsasının xüsusiyyətləri toplusu. İnsan sağlamlığının mənəvi komponentinin əsasları ilə müəyyən edilir dəyərlər sistemi, sosial mühitdə fərdi davranışın münasibəti və motivləri.
MADDƏLƏRİN VƏ ENERJİYA FİZİOLOGİYASI. BALANSLI PİXRA.
Mühazirə planı.
Heyvanların və insanların orqanizmində maddələr mübadiləsi anlayışı. Bədəndəki enerji mənbələri.
Maddələr mübadiləsi və enerji fiziologiyasının əsas anlayışları və tərifləri.
Öyrənmə üsulları enerji mübadiləsi insanlarda.
anlayışı rasional qidalanma. Qida rasionunun hazırlanması qaydaları.
Heyvanların və insanların orqanizmində maddələr mübadiləsi anlayışı. Bədəndəki enerji mənbələri.
İnsan bədəni maddələr mübadiləsi və enerjinin olması ilə xarakterizə olunan açıq termodinamik sistemdir.
Maddələr mübadiləsi və enerji fiziki, biokimyəvi və birləşməsidir fizioloji proseslər insan orqanizmində maddələrin və enerjinin çevrilməsi və orqanizmlə ətraf mühit arasında maddələr və enerji mübadiləsi. İnsan orqanizmində baş verən bu proseslər bir çox elmlər tərəfindən öyrənilir: biofizika, biokimya, molekulyar biologiya, endokrinologiya və əlbəttə ki, fiziologiya.
Metabolizm və enerji mübadiləsi bir-biri ilə sıx bağlıdır, lakin anlayışları sadələşdirmək üçün onlar ayrıca nəzərdən keçirilir.
Metabolizm (metabolizm)- orqanizmdə baş verən və onun həyat fəaliyyətini xarici mühitlə birlikdə təmin edən kimyəvi və fiziki çevrilmələrin məcmusu.
Maddələr mübadiləsində orqanizmin strukturları ilə bağlı proseslərin iki istiqaməti var: assimilyasiya və ya anabolizm və dissimilyasiya və ya katabolizm.
Assimilyasiya(anabolizm) - canlı maddə yaratmaq üçün proseslər toplusu. Bu proseslər enerji sərf edir.
Dissimilyasiya(katabolizm) - canlı maddənin parçalanması proseslərinin məcmusu. Dissimilyasiya nəticəsində enerji çoxalır.
Heyvanların və insanların həyatı assimilyasiya və dissimilyasiya proseslərinin vəhdətidir. Bu prosesləri birləşdirən amillər iki sistemdir:
ATP - ADP (ATP - adenozin trifosfat, ADP - adenozin difosfat;
NADP (oksidləşmiş) – NADP (azaldılmış), burada NADP nikotin amid difosfatdır.
Assimilyasiya və dissimilyasiya prosesləri arasında bu əlaqələrin vasitəçiliyi ATP və NADP molekullarının universal bioloji enerji akkumulyatoru, onun daşıyıcısı, bədənin bir növ "enerji valyutası" kimi çıxış etməsi ilə təmin edilir. Ancaq ATP və NADP molekullarında enerji yığılmazdan əvvəl, qida ilə bədənə daxil olan qida maddələrindən çıxarılmalıdır. Bu qidalar bildiyiniz zülallar, yağlar və karbohidratlardır. Onu da əlavə etmək lazımdır ki, qida maddələri təkcə enerji tədarükçüləri funksiyasını deyil, həm də hüceyrələr, toxumalar və orqanlar üçün tikinti materialı (plastik funksiya) təchizatçıları funksiyasını yerinə yetirir. Bədənin plastik və enerji ehtiyaclarının ödənilməsində müxtəlif qida maddələrinin rolu eyni deyil. Karbohidratlar ilk növbədə enerji funksiyasını yerinə yetirir, karbohidratların plastik funksiyası əhəmiyyətsizdir. Yağlar eyni dərəcədə enerji və plastik funksiyaları yerinə yetirir. Zülallar orqanizm üçün əsas tikinti materialıdır, lakin nə vaxt müəyyən şərtlər enerji mənbələri də ola bilər.
Bədəndəki enerji mənbələri.
Yuxarıda qeyd edildiyi kimi, orqanizmdə əsas enerji mənbələri qida maddələridir: karbohidratlar, yağlar və zülallar. İçindəki enerjini buraxın qida maddələri ah, insan bədənində üç mərhələdə baş verir:
Mərhələ 1. Zülallar amin turşularına, karbohidratlar heksozalara, məsələn, qlükoza və ya fruktozaya, yağlar qliserinə və yağ turşularına parçalanır. Bu mərhələdə orqanizm enerjini əsasən maddələrin parçalanmasına sərf edir.
Mərhələ 2. Bio zamanı amin turşuları, heksozlar və yağ turşuları kimyəvi reaksiyalar laktik və piruvik turşulara, həmçinin asetil koenzim A çevrilir. Bu mərhələdə qida maddələrindən potensial enerjinin 30%-ə qədəri ayrılır.
Mərhələ 3. Tam oksidləşmə ilə bütün maddələr CO 2 və H 2 O-a parçalanır. Bu mərhələdə Krebs metabolik qazanında, qalan enerji, təxminən 70% buraxılır. Bununla belə, ayrılan enerjinin hamısı ATP-nin kimyəvi enerjisinə yığılmır. Enerjinin bir hissəsi ətraf mühitə səpələnir. Bu istilik ilkin istilik adlanır (Q 1). ATP tərəfindən yığılan enerji sonradan xərclənir müxtəlif növlər bədəndə iş: mexaniki, elektrik, kimyəvi və aktiv nəqliyyat. Bu vəziyyətdə enerjinin bir hissəsi ikinci dərəcəli istilik Q 2 şəklində itirilir. Diaqram 1-ə baxın.
Karbohidratlar
Bioloji oksidləşmə
N 2 O + CO 2 + Q 1 + ATP
Mexanik iş
+ Q 2
Kimya işi
+ Q 2
Elektrik işləri
+ Q 2
Aktiv nəqliyyat
+ Q 2
Sxem 1. Orqanizmdə enerji mənbələri, qida maddələrinin tam oksidləşməsinin nəticələri və orqanizmdə əmələ gələn istilik növləri.
Əlavə etmək lazımdır ki, oksidləşmə zamanı ayrılan qida maddələrinin miqdarı aralıq reaksiyaların sayından asılı deyil, kimyəvi sistemin ilkin və son vəziyyətindən asılıdır. Bu mövqe ilk dəfə Hess (Hess qanunu) tərəfindən tərtib edilmişdir.
Biokimya kafedrasının müəllimləri tərəfindən sizə tədris olunacaq mühazirə və dərslər zamanı bu prosesləri daha ətraflı nəzərdən keçirəcəksiniz.
Qida maddələrinin enerji dəyəri.
Qida maddələrinin enerji dəyəri xüsusi cihazlardan - oksikalorimetrlərdən istifadə etməklə qiymətləndirilir. Müəyyən edilmişdir ki, 1 q karbohidratın tam oksidləşməsi ilə 4,1 kkal (1 kkal = 4187 J), 1 q yağ - 9,45 kkal, 1 q protein - 5,65 kkal ayrılır. Əlavə etmək lazımdır ki, bədənə daxil olan qida maddələrinin bir hissəsi udulmur. Məsələn, orta hesabla karbohidratların təxminən 2%-i, yağların 5%-i və zülalların 8%-ə qədəri həzm olunmur. Bundan əlavə, bədəndəki bütün qidalar son məhsullara - karbon qazına (karbon dioksid) və suya parçalanmır. Məsələn, karbamid şəklində zülalların natamam parçalanması məhsullarının bir hissəsi sidiklə atılır.
Yuxarıda göstərilənləri nəzərə alaraq qeyd etmək olar ki, qida maddələrinin real enerji dəyəri eksperimental şəraitdə müəyyən ediləndən bir qədər aşağıdır. 1 q karbohidratın real enerji dəyəri 4,0 kkal, 1 q yağın 9,0 kkal, 1 q zülalın 4,0 kkal təşkil edir.
Maddələr mübadiləsi və enerji fiziologiyasının əsas anlayışları və tərifləri.
İnsan orqanizminin enerji mübadiləsinin ayrılmaz (ümumi) xarakteristikası ümumi enerji xərcləri və ya ümumi enerji xərcləridir.
Ümumi enerji xərcləri bədən- bədənin normal (təbii) mövcudluğu şəraitində gün ərzində enerji sərfiyyatının məcmusu. Ümumi enerji xərclərinə üç komponent daxildir: bazal metabolizm, qidanın spesifik dinamik təsiri və iş gəliri. Ümumi enerji xərcləri kJ/kq/gün və ya kkal/kq/gün (1 kJ=0,239 kkal) ilə qiymətləndirilir.
BX.
Əsas maddələr mübadiləsinin öyrənilməsi Tartu Universitetinin alimləri Bidder və Şmidtin (1852) işi ilə başladı.
BX– orqanizmin həyati funksiyalarını qorumaq üçün lazım olan minimum enerji xərcləri.
Bədənin enerji xərclərinin minimum səviyyəsi kimi bazal metabolizm fikri də bu göstəricinin qiymətləndirilməli olduğu şərtlərə bir sıra tələblər qoyur.
Bazal metabolizmin qiymətləndirilməli olduğu şərtlər:
tam fiziki və zehni istirahət vəziyyəti (tercihen yalançı vəziyyətdə);
ətraf mühitin rahat temperaturu (18-20 dərəcə Selsi);
Qida qəbulu ilə əlaqədar enerji mübadiləsində artımın qarşısını almaq üçün son yeməkdən 10-12 saat sonra.
Bazal maddələr mübadiləsinə təsir edən amillər.
Bazal metabolizm yaşdan, boydan, bədən çəkisindən və cinsindən asılıdır.
Təsir yaşəsas birjaya.
1 kq üçün ən yüksək bazal metabolizm dərəcəsi. Yenidoğulmuşlarda bədən çəkisi (50-54 kkal/kq/gün), ən aşağısı yaşlı insanlarda (70 yaşdan sonra bazal metabolizm orta hesabla 30 kkal/kq/gün təşkil edir). Bazal metabolizm yetkinlik dövründə 12-14 yaşlarında sabit səviyyəyə çatır və 30-35 yaşa qədər sabit qalır (təxminən 40 kkal/kq/gün).
Təsir boy və çəki bazal metabolizm üçün bədən.
Bədən çəkisi ilə bazal metabolizm arasında demək olar ki, xətti, birbaşa əlaqə var - daha daha çox kütlə bədən, bazal metabolizm dərəcəsi daha yüksəkdir. Lakin bu asılılıq mütləq deyil. Əzələ toxuması səbəbindən bədən çəkisinin artması ilə bu əlaqə demək olar ki, xətti olur, lakin bədən çəkisinin artması yağ toxumasının miqdarının artması ilə əlaqələndirilirsə, bu əlaqə qeyri-xətti olur.
Bədən çəkisi, digər şeylər bərabər olduqda, boydan asılı olduğundan (boyu nə qədər böyükdürsə, bədən çəkisi də o qədər böyükdür), boy və bazal metabolizm arasında birbaşa əlaqə var - boy nə qədər böyükdürsə, bazal metabolizm də bir o qədər çox olur.
Boyun və bədən çəkisinin ümumi bədən sahəsinə təsir etdiyini nəzərə alaraq, M. Rubner əsas maddələr mübadiləsinin bədən sahəsindən asılı olduğu qanunu tərtib etdi: daha daha böyük sahə bədən, bazal metabolizm dərəcəsi daha yüksəkdir. Bununla belə, bu qanun ətraf mühitin temperaturu bədən istiliyinə bərabər olan şəraitdə praktiki olaraq fəaliyyətini dayandırır. Bundan əlavə, qeyri-bərabər dəri tüklülüyü bədən və ətraf mühit arasında istilik mübadiləsini əhəmiyyətli dərəcədə dəyişdirir və buna görə də Rubner qanunu da bu şərtlərdə məhdudiyyətlərə malikdir.
Təsir cins bazal metabolizm səviyyəsinə qədər.
Kişilərdə bazal maddələr mübadiləsinin səviyyəsi qadınlara nisbətən 5-6% yüksəkdir. Bu, 1 kq bədən çəkisi üçün yağ və əzələ toxumasının fərqli nisbəti, həmçinin cinsi hormonların kimyəvi strukturunda və onların fizioloji təsirlərində fərqliliklər səbəbindən maddələr mübadiləsinin müxtəlif səviyyələri ilə izah olunur.
Yeməyin spesifik dinamik hərəkəti.
Qidanın xüsusi dinamik hərəkəti termini ilk dəfə 1902-ci ildə M. Rubner tərəfindən elmi istifadəyə daxil edilmişdir.
Qidanın spesifik dinamik təsiri qida qəbulu ilə bağlı insan orqanizmində enerji mübadiləsinin artmasıdır. Qidanın spesifik dinamik təsiri orqanizmin qəbul edilən qidadan istifadə mexanizmlərinə enerji xərcləməsidir. Dəyişən enerji mübadiləsində bu təsir yeməyə hazırlıq anından, yemək zamanı müşahidə olunur və yeməkdən sonra 10-12 saat davam edir. Yeməkdən sonra enerji mübadiləsində maksimum artım 3-3,5 saatdan sonra müşahidə olunur. Xüsusi tədqiqatlar göstərdi ki, onun enerji dəyərinin 6-10%-i qidanın utilizasiyasına sərf olunur.
İş artımı.
İş qazancı bədənin ümumi enerji xərclərinin üçüncü komponentidir. İş qazancı bədənin əzələ fəaliyyətinə sərf etdiyi enerjinin bir hissəsidir mühit. Ağır fiziki iş zamanı bədənin enerji xərcləri bazal metabolizm səviyyəsi ilə müqayisədə 2 dəfə arta bilər.
İnsanlarda enerji mübadiləsinin öyrənilməsi üsulları.
İnsanlarda enerji mübadiləsini öyrənmək üçün kalorimetriya ümumi adı altında bir sıra üsullar işlənib hazırlanmışdır.
Karbohidratlar insan orqanizmində əsas enerji mənbəyidir.
Karbohidratların ümumi formulu Сn(H2O)m
Karbohidratlar C m H 2p Op tərkibli maddələrdir ki, onlar mühüm biokimyəvi əhəmiyyətə malikdirlər, canlı təbiətdə geniş yayılmışlar və insan həyatında mühüm rol oynayırlar. Karbohidratlar bütün bitki və heyvan orqanizmlərinin hüceyrə və toxumalarının bir hissəsidir və çəkisi ilə onların əsas hissəsini təşkil edir. üzvi maddələr yerdə. Karbohidratlar bitkilərdəki quru maddələrin təxminən 80%-ni, heyvanlarda isə təxminən 20%-ni təşkil edir. Bitkilər karbohidratları qeyri-üzvi birləşmələrdən - karbon qazından və sudan (CO 2 və H 2 O) sintez edir.
İnsan orqanizmində qlikogen şəklində karbohidratların ehtiyatı təqribən 500 qr.Onun əsas hissəsi (2/3) əzələlərdə, 1/3 hissəsi qaraciyərdə yerləşir. Yeməklər arasında glikogen qlükoza molekullarına parçalanır, bu da qan şəkəri səviyyələrindəki dalğalanmaları azaldır. Karbohidratlar olmadan, glikogen ehtiyatları təxminən 12-18 saat ərzində tükənir. Bu zaman zülal mübadiləsinin aralıq məhsullarından karbohidratların əmələ gəlməsi mexanizmi işə düşür. Bu, karbohidratların toxumalarda, xüsusən də beyində enerji əmələ gəlməsi üçün həyati əhəmiyyət daşıması ilə bağlıdır. Beyin hüceyrələri enerjini ilk növbədə qlükoza oksidləşməsi ilə əldə edir.
Karbohidratların növləri
Karbohidratlar öz yolu ilə kimyəvi quruluş bölmək olar sadə karbohidratlar(monosaxaridlər və disaxaridlər) və kompleks karbohidratlar(polisaxaridlər).
Sadə karbohidratlar (şəkərlər)
Qlükoza bütün monosaxaridlərin ən vacibidir, çünki odur struktur vahidiən çox qida di- və polisaxaridləri. Metabolik proses zamanı onlar monosaxaridlərin fərdi molekullarına parçalanır, çoxmərhələli kimyəvi reaksiyalar nəticəsində digər maddələrə çevrilir və nəticədə karbon dioksid və suya oksidləşir - hüceyrələr üçün "yanacaq" kimi istifadə olunur. qlükoza - zəruri komponent karbohidrat mübadiləsi. Əgər qanda onun səviyyəsi azalırsa və ya yüksək konsentrasiya və istifadə edə bilməmək, diabetdə olduğu kimi, yuxululuq baş verir və şüur itkisi baş verə bilər (hipoqlikemik koma).
Qlükoza daxil təmiz forma", monosaxarid kimi tərəvəz və meyvələrdə olur. Xüsusilə üzüm qlükoza ilə zəngindir - 7,8%, albalı, albalı - 5,5%, moruq - 3,9%, çiyələk - 2,7%, gavalı - 2,5% , qarpız - 2,4%. Tərəvəzlərdən balqabaqda ən çox qlükoza var - 2,6%, ağ kələm– 2,6%, yerköküdə – 2,5%.
Qlükoza ən məşhur disakarid olan saxarozadan daha az şirindir. Saxarozanın şirinliyini 100 vahid götürsək, qlükozanın şirinliyi 74 vahiddir.
Fruktoza meyvələrdə ən bol karbohidratlardan biridir. Qlükozadan fərqli olaraq, insulinin iştirakı olmadan qandan toxuma hüceyrələrinə nüfuz edə bilər. Bu səbəblə ən çox fruktoza tövsiyə edilir təhlükəsiz mənbə diabet xəstələri üçün karbohidratlar. Fruktozanın bir hissəsi qaraciyər hüceyrələrinə daxil olur və onu daha universal bir "yanacaq"a - qlükozaya çevirir, buna görə də fruktoza digərlərindən daha az dərəcədə olsa da qan şəkərini artıra bilər. sadə şəkərlər. Fruktoza qlükozadan daha asan yağa çevrilir. Fruktozanın əsas üstünlüyü onun qlükozadan 2,5 dəfə, saxarozadan isə 1,7 dəfə şirin olmasıdır. Onun şəkər əvəzinə istifadəsi ümumi karbohidrat qəbulunu azaltmağa imkan verir.
Qidada fruktozanın əsas mənbələri üzüm - 7,7%, alma - 5,5%, armud - 5,2%, albalı - 4,5%, qarpız - 4,3%, qara qarağat - 4,2%, moruq - 3,9%, çiyələk - 2,4%, qovundur. – 2,0%. Tərəvəzlərdə fruktoza azdır - çuğundurda 0,1%-dən ağ kələmdə 1,6%-ə qədər. Fruktoza balda var - təxminən 3,7%. Saxarozadan əhəmiyyətli dərəcədə yüksək şirinliyə malik olan fruktozanın şəkər istehlakı ilə təşviq edilən diş çürüməsinə səbəb olmadığı etibarlı şəkildə sübut edilmişdir.
Qalaktoza məhsullarda sərbəst formada tapılmır. Süd və süd məhsullarının əsas karbohidratı olan qlükoza - laktoza (süd şəkəri) ilə disakarid əmələ gətirir.
Laktoza parçalanır mədə-bağırsaq traktının laktaza fermentinin təsiri altında qlükoza və qalaktoza. Bu fermentin çatışmazlığı bəzi insanlarda süd dözümsüzlüyünə səbəb olur. Həzm olunmamış laktoza yaxşı qidadır bağırsaq mikroflorası. Bu vəziyyətdə bol qaz meydana gəlməsi mümkündür, mədə "şişir". IN fermentləşdirilmiş süd məhsullarıƏksər laktoza laktik turşuya qədər fermentləşir, buna görə də laktaza dözümsüzlüyü olan insanlar fermentləşdirilmiş süd məhsulları olmadan dözə bilərlər. xoşagəlməz nəticələr. Bundan əlavə, fermentləşdirilmiş süd məhsullarının tərkibindəki laktik turşu bakteriyaları bağırsaq mikroflorasının fəaliyyətini boğur və laktozanın mənfi təsirlərini azaldır.
Laktozanın parçalanması zamanı əmələ gələn qalaktoza qaraciyərdə qlükoza çevrilir. Anadangəlmə irsi çatışmazlıq və ya qalaktozanı qlükozaya çevirən fermentin olmaması ilə inkişaf edir. ciddi xəstəlik- zehni geriliyə səbəb olan qalaktozemiya.
Saxaroza qlükoza və fruktoza molekullarından əmələ gələn disakariddir. Şəkərdə saxaroza miqdarı 99,5% təşkil edir. şəkər nədir " Ağ ölüm“, şirniyyat sevənlər də siqaret çəkənlər kimi bilirlər ki, bir damla nikotin atı öldürür.Təəssüflər olsun ki, bu həqiqətlərin hər ikisi ciddi düşünmək və praktiki nəticələr çıxarmaqdan daha çox zarafatlara səbəb olur.
Şəkər mədə-bağırsaq traktında sürətlə parçalanır, qlükoza və fruktoza qana sorulur və enerji mənbəyi və qlikogen və yağların ən vacib xəbərçisi kimi xidmət edir. Onu çox vaxt "boş kalori daşıyıcısı" adlandırırlar, çünki şəkər təmiz karbohidratdır və tərkibində vitaminlər kimi digər qida maddələri yoxdur. mineral duzlar. Bitki mənşəli məhsullardan ən çox saxaroza çuğundurda - 8,6%, şaftalıda - 6,0%, bostanda - 5,9%, gavalıda - 4,8%, naringidə - 4,5% təşkil edir. Tərəvəzlərdə, çuğundurdan başqa, yerköküdə əhəmiyyətli bir saxaroza miqdarı qeyd olunur - 3,5%. Digər tərəvəzlərdə saxaroza miqdarı 0,4-0,7% arasında dəyişir. Qidada şəkərin özündən əlavə saxaroza əsas mənbələri mürəbbə, bal, qənnadı məmulatları, şirin içkilər, dondurma.
İki qlükoza molekulu birləşdikdə maltoza əmələ gəlir - səməni şəkəri. Tərkibində bal, səməni, pivə, bəkməz və bəkməzin əlavə edilməsi ilə hazırlanmış çörək və qənnadı məmulatları var.
Kompleks karbohidratlar
İnsan qidasında olan bütün polisaxaridlər, nadir istisnalarla, qlükoza polimerləridir.
Nişasta əsas həzm olunan polisaxariddir. Qidada istehlak edilən karbohidratların 80%-ə qədərini təşkil edir.
Nişastanın mənbəyidir bitki mənşəli məhsullar, əsasən dənli bitkilər: dənli bitkilər, un, çörək və kartof. Taxıllarda ən çox nişasta var: qarabaşaqda 60%-dən (ləpə) düyüdə 70%-ə qədər. Taxılların ən az miqdarı nişastada olur yulaf ezmesi və onun emalı məhsulları: yulaf ezmesi, yulaf ezmesi"Hercules" - 49%. Makaron 62-68% nişasta, çörəkdən hazırlanır çovdar unuçeşiddən asılı olaraq - 33% -dən 49% -ə qədər, buğda çörəyi və buğda unundan hazırlanmış digər məhsullar - 35-dən 51%-ə qədər nişasta, un - 56-dan (çovdar) 68%-ə qədər (premium buğda). İçində çoxlu nişasta var paxlalı məhsullar– mərciməkdə 40%-dən noxudda 44%-ə qədər. Bu səbəbdən quru noxud, lobya, mərcimək və noxud paxlalılar kimi təsnif edilir. Yalnız 3,5% nişasta olan soya paxlası və soya unu (10-15,5%) ayrı dayanır. Kartofda yüksək nişasta miqdarına görə (15-18%), dietetikada əsas karbohidratların monosaxaridlər və disaxaridlərlə təmsil olunduğu tərəvəz kimi təsnif edilir. nişastalı qidalar dənli və paxlalılar ilə bərabərdir.
Qüds artishokunda və bəzi digər bitkilərdə karbohidratlar fruktoza polimeri - inulin şəklində saxlanılır. Qida məhsulları inulinin əlavə edilməsi ilə şəkərli diabet və xüsusilə onun qarşısının alınması üçün tövsiyə olunur (yadda saxlayın ki, fruktoza mədəaltı vəziyə digər şəkərlərə nisbətən daha az yük verir).
Qlikogen - "heyvan nişastası" - qlükoza molekullarının yüksək şaxələnmiş zəncirlərindən ibarətdir. Heyvan mənşəli məhsullarda az miqdarda olur (qaraciyərdə 2-10%, əzələ toxumasında - 0,3-1%).
ilə məhsullar yüksək məzmun karbohidratlar
Ən çox yayılmış karbohidratlar tərəvəz, meyvə və balda olan qlükoza, fruktoza və saxarozadır. Laktoza südün bir hissəsidir. Rafine şəkər fruktoza və qlükoza birləşməsidir.
Qlükoza oynayır mərkəzi rol maddələr mübadiləsi prosesində. Beyin, böyrəklər kimi orqanlara enerji verir və qırmızı qan hüceyrələrinin istehsalını təşviq edir.
İnsan bədəni çox miqdarda qlükoza saxlaya bilmir və buna görə də mütəmadi olaraq doldurulmalıdır. Amma bu o demək deyil ki, qlükozanı saf formada yemək lazımdır. Onu daha mürəkkəb karbohidrat birləşmələrinin, məsələn, tərəvəzlərdə, meyvələrdə və taxıllarda olan nişastanın bir hissəsi kimi istehlak etmək daha sağlamdır. Bütün bu məhsullar, əlavə olaraq, vitaminlərin, liflərin, mikroelementlərin və digərlərinin əsl anbarıdır faydalı maddələr, bədənin bir çox xəstəliklərlə mübarizə aparmasına kömək edir. Polisaxaridlər bədənimizə daxil olan bütün karbohidratların əksəriyyətini təşkil etməlidir.
Karbohidratların vacib mənbələri
Qidadan karbohidratların əsas mənbələri bunlardır: çörək, kartof, makaron, taxıl və şirniyyat. Şəkər təmiz karbohidratdır. Bal, mənşəyindən asılı olaraq, 70-80% qlükoza və fruktoza ehtiva edir.
Yeməkdə olan karbohidratların miqdarını göstərmək üçün xüsusi çörək vahidindən istifadə olunur.
Bundan əlavə, karbohidratlar qrupuna zəif həzm olunanlar da daxildir insan bədəni lif və pektinlər.
Karbohidratlar aşağıdakı kimi istifadə olunur:
Dərmanlar,
Tüstüsüz toz (piroksilin) istehsalı üçün
partlayıcı maddələr,
Süni liflər (viskon).
Sellüloza etil spirtinin istehsalı üçün mənbə kimi böyük əhəmiyyət kəsb edir.