Тема: Раціональне харчування – основа нормального обміну речовин. Негативний вплив на метаболізм токсичних речовин. Знешкодження токсичних сполук в організмі людини. Нейрогуморальна регуляція процесів метаболізму.  

Неправильне харчування призводить до появи багатьох захворювань внаслідок зниження захисних властивостей організму, порушує процеси обміну речовин, веде до передчасного старіння, зниження працездатності, може сприяти появі багатьох захворювань, в тому числі інфекційних, тому що ослаблений організм чутливий до негативних впливів. 

Раціональне харчування - це правильно організоване і своєчасне забезпечення організму смачно приготовленою і безпечною їжею, вміст в раціоні оптимальної кількості харчових речовин, необхідних для розвитку і життєдіяльності організму. Раціональне харчування забезпечує нормальну життєдіяльність організму, високий рівень працездатності і стійкості до несприятливих факторів навколишнього середовища, максимальну тривалість активного життя.

Для нормальної життєдіяльності людини необхідно не тільки забезпечення адекватної (відповідно потребам організму) кількості енергії і харчових речовин, але і дотримання відповідних співвідношень між чисельними факторами харчування.

Харчування          з        оптимальним       співвідношенням харчових    речовин вважають збалансованим.

В природі не існує ідеальних продуктів харчування, які містили б всі харчові речовини, необхідні людині (за винятком материнського молока).

Тільки різноманітні продукти харчування в раціоні забезпечують його харчову цінність, тому що різні продукти доповнюють один одного відсутніми компонентами. Крім того, різноманітне харчування сприяє кращому засвоєнню їжі. “Ratio” - в перекладі з грецької означає розум, наука, а також розрахунок. Таким чином, раціональне харчування - це розумне, точно розраховане забезпечення людини їжею. Воно передбачає:

•  відповідність харчування фізіологічним потребам та енерговитратам організму;

•  дотримання кількісної та якісної збалансованості за основними харчовими та біологічно активними речовинами в добовому раціоні;

•  дотримання правильного режиму харчування.

Раціональне харчування в сучасних умовах запобігає нагромадженню радіонуклідів, сприяє їх знешкодженню та швидкому виведенню з організму, має значення для нормалізації обміну речовин, вітамінного статусу та інших змін, що можуть виникнути в організмі під впливом іонізуючого випромінювання. Нестача білків, вітамінів, мікроелементів веде до значного накопичення в організмі радіонуклідів. Раціон з великим вмістом білків, переважно тваринних, підвищує виведення з організму цезію-137. Частка тваринних білків у раціоні дорослої людини повинна становити 55 % загальної кількості білка.

Їжа - це складна суміш харчових речовин ( біля 2000), з яких більше 60 відноситься до числа незамінних . Якість харчового раціону в значній мірі визначається вмістом білків, жирів, вуглеводів, мінеральних речовин, вітамінів. При цьому важлива не тільки кількість цих речовин, але і їх правильне співвідношення.

Так співвідношення білків, жирів і вуглеводів повинна складати 1:1,2:4.

Білки - основа всіх клітин, вони є будівельним матеріалом, а також беруть участь в обміні речовин, у формуванні імунітету, в утворенні деяких сполук, що виконують в організмі складні функції. Білки, на відміну від жирів та вуглеводів, не утворюються з інших речовин, тобто є незамінною частиною їжі. Біологічна цінність різних видів білків обумовлюється їх амінокислотним складом. Із відомих нині 20 амінокислот 8 - незамінні (лізин, триптофан, фенілаланін, лецитин, ізолатицин, валін, треонін, метіонін). Вони не синтезуються в організмі і тому повинні обов’язково надходити з їжею.

Багатими на незамінні амінокислоти є білки тваринного походження, що містяться в м’ясі, рибі, яйцях, молочних продуктах. Менш повноцінні білки рослинного походження - круп, бобових, хліба, овочів. Білки тваринного походження повинні складати 55% загальної кількості білка в раціоні, що становить в середньому для дорослої людини 86г на добу.

Як нестача, так і надмір білків у їжі негативно позначаються на здоров’ї.

Жири - мають найбільшу енергетичну цінність. Вони необхідні для нормальної діяльності центральної нервової системи, для кращого засвоєння білків, мінеральних речовин, жиророзчинних вітамінів А, D, Е. У середньому людині на добу необхідно 102г жирів. Добре засвоюються жири молочних продуктів, рослинні, риб’ячий , гірше свинячий, баранячий, яловичий жири. В раціоні людини рослинний жир повинен становити 30% від загального вмісту жирів. Джерелом рослинних жирів є в основному соняшникова, кукурудзяна, соєва та інші олії. Рослинні жири містять полінена-сичені жирні кислоти, добову потребу людини в них може задовольнити 10 -15 г будь - якої олії. Але при термічній обробці корисні властивості олії втрачаються. Жири синтезовані в організмі при надмірному надходженні вуглеводів і білків, з їжею, містять лише насичені жирні кислоти. Надмір насичених жирних кислот часто є причиною порушення обміну жирів і збільшення вмісту холестерину в крові. Холестерин - “винуватець” розвитку атеросклерозу, що в свою чергу призводить до виникнення стенокардії, ішемічної хвороби серця, атеросклеротичного кардіосклерозу, інфаркту міокарда, інсульту. Дослідження свідчить, що люди з вираженими формами атеросклерозу зловживають жирами, цукром, продуктами високої енергетичної цінності, часто переїдають, нерегулярно харчуються.

Дослідження показали, що харчування високоенергетичною їжею, підвищене вживання жирів, надходження в організм великої кількості холестерину сприяють онкологічним захворюванням, розвитку раку.

Вуглеводи - значне джерело енергії, вони задовольняють 50- 60% добової потреби організму в енергії. Головними постачальниками вуглеводів є продукти рослинного походження: хліб, крупи, макаронні вироби, картопля, овочі, фрукти. За хімічним складом вуглеводи поділяють на прості (глюкоза, фруктоза тощо) і складні (геміцелюлоза, крохмаль, пектини тощо). Слід пам’ятати, що 80% добової потреби людини у вуглеводах необхідно забезпечувати за рахунок складних вуглеводів, 20% - за рахунок простих легкозасвоюваних, надмір останніх в раціоні може сприяти виникненню ожиріння, цукрового діабету, атеросклерозу. Незасвоювані вуглеводи - грубі харчові волокна, які забезпечують нормальне травлення. Вони створюють відчуття ситості, запобігають запорам, стимулюють жовчовиділення, сприяють виведенню холестерину з організму, нормалізують діяльність корисної мікрофлори кишечника.

Мінеральні речовини

Кальцій - необхідний для побудови кісткової тканини. Кальцій - хімічний конкурент стронцію, що важливо знати при харчуванні у місцевостях з підвищеним вмістом радіостронцію в навколишньому середовищі. Джерелом легкозасвоюваного кальцію є молоко та молочні продукти. Добову потребу в кальції може задовольнити такий набір продуктів: 200г хліба, 100 г гречаної крупи, 100г сиру, 200г молока, 1 яйце, 200г овочів, 200г фруктів.

Калій - внутрішньоклітинний елемент, регулює кислотно-основну рівновагу крові, активізує роботу деяких ферментів, бере участь у багатьох процесах обміну речовин, у передачі нервових імпульсів. Калій нормалізує тиск крові. Добова потреба в калії 2500 - 5000 мг. Багато калію містить картопля, бобові, яблука, виноград.

Залізо - кровотворний елемент, входить до складу гемоглобіну, міоглобіну, деяких ферментів. За нестачі заліза спостерігається розвиток анемії. При цьому знижується стійкість організму, з’являється швидка стомлюваність, нудота, зменшується апетит, з’являється головний біль, серцебиття. Добова потреба - 15мг. Важливим джерелом заліза, яке добре засвоюється, є печінка, нирки, телятина, а також фрукти, ягоди, овочі. З рослинних продуктів його засвоюється 2 -7%.

Фтор - необхідний для розвитку зубів. Бере участь в утворенні кісткових тканин, нормалізує фосфорно-кальцієвий обмін. За недостатнього вмісту фтору у воді виникає карієс, за надмірного - флюороз. Добова потреба 0,5-1 мг. Добову потребу можуть задовольнити 100 г печінки, 100 г оселедців. Значно менше фтору (в 10 разів) у хлібі, м’ясі, овочах, фруктах.

Йод - виникнення та поширення ендемічного зобу пов’язані як з дефіцитом йоду в навколишньому середовищі таке і з неправильним харчуванням населення: одноманітна їжа, недостатність в раціоні тваринних білків, надлишок жирів тваринного походження, а також нестача вітаміну С , каротину, вітамінів А , Е, РР, групи В (В₁, В₂, В₆), нестача олій, рибних страв, овочів. Збалансоване харчування запобігає виникненню зобу, нормалізує функцію щитовидної     залози.

При ендемічному зобі порушується діяльність всього організму, знижується його стійкість до інфекційних захворювань та інших несприятливих чинників. За недостатності йоду в організмі порушується функція щитовидної залози, вона збільшується в розмірах (зоб), тисне на трахею, судини. При цьому жінки страждають безпліддям, під час пологів підвищується ризик народження фізично і психологічно неповноцінної людини, збільшується дитяча смертність у зв’язку зі зменшенням опору організму інфекціям, у дітей спостерігається низький коефіцієнт розвитку.

Добова потреба йоду 0,15- 0,20 мг, забезпечується раціональним харчуванням з використанням багатих на нього морських продуктів (риба, краби, морська капуста), тваринних білків, вітамінів, мінеральних елементів. В ендемічних щодо зобу районах обов’язковим є забезпечення населення йодованою сіллю та препаратами йоду (антиструмін тощо). Добову потребу в йоді можуть забезпечити такі продукти:

1     куряче    яйце,     100    г    морської     риби,     300г     овочів,     500мл    молока.

Для профілактики ендемічного зобу необхідно споживати йодовану кухонну сіль, яку потрібно зберігати у темному сухому місці, у закритому посуді.

Фосфор - входить до складу білків, кісткової тканини. Виконує важливу роль в обміні речовин, функції нервової тканини, м’язів, печінки, нирок. За нестачі його спостерігається розм’якшення кісток, за надмірного надходження - порушення засвоєння кальцію і виведення його з кісток. Добова потреба 1-1,5 г. Основна кількість фосфору надходить до організму з молоком і хлібом.

Магній - бере участь в обміні вуглеводів, входить до складу кісток, забезпечує нормальну діяльність м’язів серця і його кровопостачання, регулює діяльність нервової системи. Магній розширює судини, стимулює рухальну функцію кишок і жовчовиділення, сприяє виведенню холестерину з кишечника. Надмір магнію знижує засвоєння кальцію. Добова потреба 300-500 мг. При нестачі магнію в організмі вагітної підвищується ризик народження фізично і психологічно неповноцінної людини.

Вітаміни

Вітаміни - вкрай необхідні поживні речовини для організму людини. Вітаміни містяться в продуктах в незначній кількості, але їх вплив є значним для здоров’я та працездатності. Вони є незамінними компонентами харчування, забезпечують життєво необхідні процеси в організмі, беруть активну участь в обміні речовин. Достатня кількість вітамінів в організмі забезпечується лише надходженням їх з різноманітною їжею. Обмін вітамінів є взаємопов’язаним , нестача одного з них впливає на засвоєння інших .

Вітамін А (ретинол) - необхідний для нормального росту, функції зору, обміну речовин. Ретинол надходить до організму з продуктами тваринного походження, з рослинною їжею - у вигляді каротину, який у печінці перетворюється на вітамін. Потреба - 1 мг на добу. Багатим на цей вітамін є жовток яєць, печінка, вершкове масло, а на каротин - морква, томати, абрикоси, перець, гарбуз. Вітамін С (аскорбінова кислота) - бере участь в процесі кровотворення, сприяє засвоєнню в організмі інших вітамінів, білків, заліза, поліпшує роботу печінки, функцію нервової та ендокринної систем. Оптимальна потреба дорослої людини - 70мг на добу. Добову потребу можуть задовольнити 200г свіжих фруктів і ягід, 200г салату із свіжих овочів, зелені, 200г соку із свіжих овочів та фруктів.

Вітаміни групи В - В1, В2, В6 - (тіамін, рибофлавін, піридоксин) регулюють обмін речовин, функцію багатьох органів і систем. Потреба в них підвищується при м’язових навантаженнях, нервово - психічних напруженнях. За нестачі їх в організмі порушуються функції нервової, травної, серцево-судинної систем, уповільнюються процеси росту, кровотворення, знижується стійкість організму проти різних хвороб. Добову потребу в цих вітамінах можуть забезпечити такі продукти: 500мл молока, 100г сиру, 200г м’яса, ковбаси, 100 риби, 200г хліба, 25г круп.

Вітамін Е (токофероли) - сприяє засвоєнню жирів, вітамінів А, Д, бере участь в обміні білків, вуглеводів, впливає на функцію статевих та ендокринних залоз. Добова потреба дорослих 10 мг/добу, вагітних та жінок, які годують немовлят груддю - 15 мг. Багатими на токофероли є зернові та овочі, жирні молочні продукти, яйця, олія, горох, квасоля, гречана крупа, м’ясо, риба, шпинат, абрикоси.

БАД - біологічно активні добавки

Біологічно активні добавки до їжі - це концентрати натуральних або ідентичних натуральним біологічно активних речовин, які призначені для безпосереднього вживання або введення до складу харчових продуктів. БАД розроблені з метою корекції хімічного складу раціонів харчування, щоб задати їм певне біологічне направлення. БАД - не як фарм-препарати, а як композиції біологічно - активних речовин, одержаних із рослинної, тваринної і мінеральної сировини. Вони можуть збагачувати харчові продукти, напої незамінними і високоцінними білками, амінокислотами, жирними кислотами, мікроелементами. Самостійно БАД використовуються в різних настоях, бальзамах, екстрактах, порошках, сиропах, капсулах, таблетках. Використовуються БАД для корекції хімічного складу і раціонів лікувального харчування, щоб оптимізувати біологічну дію фактора харчування комплексної терапії.

Культура харчування

Вважають, що людина помирає не від певної хвороби, а від свого способу життя. “Наше здоров’я в наших руках” проста істина, основа здорового способу життя. Здоровий спосіб життя - це фізична активність, правильне харчування без переїдання і порушення режиму, відмова від шкідливих звичок (пияцтво, куріння), зловживання окремими продуктами. Почуття міри треба виховувати з молоду. При курінні значно страждає обмін речовин. Підраховано, що одна випалена цигарка нейтралізує половину добової потреби організму у вітаміні С. В наш час багато осіб (особливо дівчата) окремі приймання їжі замінюють палінням, щоб зменшити масу тіла. Але це ж досягається за рахунок отрут тютюнового диму, тобто за рахунок здоров’я.

Харчування відноситься до тих факторів навколишнього середовища, вплив яких на організм відбувається не зразу, а поступово. У зв’язку з цим шкода неправильного харчування також виявляється не зразу, а люди часто відносяться до питань харчування з недостатньою увагою і серйозністю.

Якщо ж з’явилися зайві кілограми - підвищіть рухому активність, скоротіть калорійність раціону за рахунок цукру, борошняних і кондитерських виробів, білого хліба, картоплі. Більше використовуйте в раціоні сирі овочі, з них салати з олією. Відмовтесь від гострих закусок, приправ, які збуджують апетит.

Орієнтовний простий спосіб визначення нормальної ваги - це віднімання від зросту в сантиметрах цифри 100. Наприклад, при зрості 180 см нормальною буде вага 80кг (180 -100 = 80).

Ожиріння з’являється тоді, коли харчування постачає більше енергії, ніж організм може витратити. Так, 1г жиру дає 9 ккал, вуглеводів - 4ккал, білків - 4ккал, алкоголю - 7ккал. Отож і в наш непростий час не забувайте, що правильно організоване харчування допоможе зберегти здоров’я, енергію високу працездатність.

Токсичні речовини. Ці речовини порушують обмін речовин, знижують імунітет, можуть викликати патологічні зміни певних органів, наприклад нирок, печінки.

Токсичні речовини - це речовини, які викликають отруєння всього організму людини або впливають на окремі системи організму людини. Вони можуть бути екзогенного походження, зокрема токсини тварин, рослин, грибів, хімічні речовини антропогенного походження - солі важких металів, нафтопродукти, фреони, пестициди, складники миючих засобів, парфумерні вироби, лікарські препарати, харчові добавки тощо (рис. 115). Також на організм можуть діяти токсичні речовини ендогенного походження, які утворюються внаслідок метаболічних процесів в організмі людини, зокрема аміак. Токсичність речовини визначається низкою факторів: здатністю та шляхами проникнення до організму людини, характером впливу на різні органи, дозою, необхідною для викликання її ефекту тощо. На ураження токсичною речовиною впливають вік людини, її стать, маса тіла, а також харчовий режим і наявність захворювань.

Приклади тварин і рослин, токсини яких небезпечні для людини

 

Скорпіон

 

Дурман звичайний

 

Стандартизований символ токсичної речовини в ЄС

 

Класифікація отруйних речовин

До найбільш небезпечних (надзвичайно і високо токсичних) речовин відносяться:

•      деякі сполуки металів (органічні і неорганічні похідні миш’яку, ртуті, кадмію, свинцю, талію, цинку та інших);

•      карбоніли металів (тетракарбоніл нікелю, пентакарбоніл заліза та інші);

•      речовини, що мають ціанисту групу (синильна кислота та її солі,

бензальдегідціангідрон, нітрили, органічні ізоціанати);

•      сполуки фосфору (фосфорорганічні сполуки, хлорид фосфору, фосфін, фосфідин);

•      фторорганічні сполуки (фторооцтова кислота і її ефіри, фторетанол та інші);

•      хлоргідрони (етиленхлоргідрон, епіхлоргідрон);

•      галогени (хлор, бром);

•      інші сполуки (етиленоксид, аліловий спирт, метил бромід, фосген, інші).

До сильно токсичних хімічних речовин відносяться:

•      мінеральні і органічні кислоти (сірчана, азотна, фосфорна, оцтова, інші);

•      луги (аміак, натронне вапно, їдкий калій та інші);

•      сполуки сірки (діметилсульфат, розчинні сульфіди, сірковуглець, розчинні тіоціанати, хлорид і фторид сірки);

•      хлор і бромзаміщені похідні вуглеводню (хлористий і бромистий метил);  деякі спирти і альдегіди кислот;

•      органічні і неорганічні нітро і аміносполуки (гідроксиламін, гідрозин, анілін, толуїдин, нітробензол, динітрофенол);

•      феноли, крезоли та їх похідні; гетероциклічні сполуки.

До помірно токсичних, мало токсичних і практично не токсичних хімічних речовин, які не представляють собою хімічної небезпеки, відноситься вся основна маса хімічних сполук.

Необхідно відмітити, що особу групу хімічно небезпечних речовин складають пестициди - препарати, які призначені для боротьби з шкідниками сільськогосподарського виробництва, бур’янами і т. д. Більшість з них дуже токсична для людини.

Більшість із хімічних речовин, у тому числі і слабко токсичні (помірно, слабко токсичні і практично не токсичні), можуть стати причиною тяжкого ураження людини. Водночас привести до масових санітарних втрат в наслідок аварій (катастроф), що супроводжуються викидами (виливами) хімічних речовин, можуть не всі хімічні сполуки, включаючи навіть надзвичайно, високо і сильно токсичні.

Тільки частина хімічних сполук при поєднанні визначених токсичних і фізикохімічних властивостей, таких, як висока токсичність при дії через органи дихання, шкіряні покрови, велика тоннажність виробництва, використання, зберігання і перевезення, а також можливість легко переходити в аварійних ситуаціях в головний фактор ураження (пар або тонко дисперсний аерозоль), який може стати причиною ураження людей. Ці хімічні сполуки відносяться до групи сильнодіючих отруйних речовин (СДОР).

Хімічні речовини, які можуть викликати масові ураження населення, при аваріях з викидом (виливом) в повітря, можна розділити на групи:

1. Речовини з переважною дією удушення:

•            з вираженою дією припікання (хлор, трьох хлористий фосфор, оксихлорид фосфору);

•            з слабкою дією припікання (фосген, хлорпікрин, хлорид сірки).

2.             Речовини переважно загальної отруйної дії (окисел вуглецю, синильна кислота, динітрофенол, динітроортокрезол, етиленхлоргідрин, етиленфторгідрин).

3.             Речовини, які мають дією удушення та загальну отруйну дію:

•  з вираженою дією припікання (акрилонітрил);

•  з слабкою дією припікання (сірчаний ангідрид, сірководень, окисли азоту).

4.             Нейротропні отрути, речовини, що діють на генерацію, проведення і передачу нервового імпульсу (сірковуглець, фосфорорганічні сполуки).

5.             Речовини, що мають дію удушення і нейротропну дію (аміак).

6.             Метаболічні отрути (етиленоксид, метилбромид, метилхлорид, діметилсульфат).

7.             Речовини, що порушують обмін речовин (діоксан).

До речовин з переважною дією удушення відносяться токсичні сполуки, для яких головним об’єктом дії на організм є дихальні шляхи. Ураження організму при дії речовин удушення умовно розділяють на чотири періоди: період контакту з речовиною, період скритої дії, період токсичного набряку легенів і період ускладнень. Тривалість кожного періоду визначається токсичними властивостями кожної речовини і величиною експозиційної дози. При дії пару ряду речовин в високих концентраціях можливий швидкий літальний кінець від шокового стану, що викликається хімічним опаленням відкритих часток шкіри, слизистих верхніх дихальних шляхів і легенів.

До речовин переважно загальної отруйної дії відносяться сполуки, що можуть викликати гостре порушення енергетичного обміну, яке і є у важких випадках причиною гибелі ураженого. Ці речовини можна розділити на отрути крові і тканинні отрути.

Отрути крові розділяються на гемолітичні отрути і отрути гемоглобіну.

Тканинні отрути діляться на інгібітори ферментів дихальної цепі (ціаніди, сірковуглець, акрилонітрил), роз’єднувачі окислення і фосфорилювання (динітрофенол, динітроортокрезол,) і речовини, що виснажують запаси субстратів для процесів біологічного окислення (етиленхлоргідрин, етиленфторгідрин).

До речовин з дією удушення і загально отруйною дією відноситься значна кількість СДОР, що здібні при інгаляційній дії визвати токсичний набряк легенів, а при резорбції порушити енергетичний обмін. Більшість сполук цієї групи володіє сильною дією припікання, що значно утруднює надання допомоги потерпілим.

До речовин, що діють на генерацію, проведення і передачу нервового імпульсу (нейротропні отрути), відносяться речовини, які порушують механізми периферичної нервової регуляції, а також модулюючи стан самої нервової системи. В основі їх дії:

•      можливість вмішуватися в процес синтезу, зберігання, викиду, інактивації в синаптичній щілині нейромедіаторів;

•      взаємодіяти з рецепторами нейромедіаторів;

•      змінювати проникності іонних каналів збуджувальних мембран.

До речовин, що мають дію удушення і нейротропну дію, відносяться токсичні сполуки, які викликають при інгаляційному ураженні токсичний набряк легенів, на фоні якого формується важке ураження нервової системи.

В основі дії на мозок лежить порушення генерації, проведення і передачі нервового імпульсу, який усугубляється станом важкої гіпоксії, що викликано порушенням зовнішнього дихання.

До метаболічних отрут відносяться токсичні сполуки, що вмішуються в інтимні процеси метаболізму речовин в організмі. Отруєння цими речовинами характеризується відсутністю реакції на отруту. Ураження організму розвивається, як правило, поступово і в важких випадках закінчується смертю на протязі декількох діб.

В патологічний процес ураження цими речовинами залучаються багато органів, але головними є порушення з сторони центральної нервової системи, паренхіматозних органів і іноді системи крові.

За своєю побудовою ці речовини відносяться до різних класів сполук, однак всі вони володіють загальною властивістю: в організмі людини вони руйнуються з виникненням високо реакційно-дійсних вуглеводневих радикалів.

До речовин, що порушують обмін речовин, відносяться токсичні сполуки групи галогенірованих ароматичних вуглеводів. При цьому особою біологічною активністю відзначається дібензодіоксани і поліхлоровані бензофурани.

Дані речовини здібні, діючи через легені, травний тракт і неушкоджену шкіру, викликати захворювання з надзвичайно в’ялим проходженням. При цьому практично в процес залучаються всі органи і системи організму людини. Характерною особливістю дії цих речовин є порушення обміну речовин, що в підсумку може іноді привести до літального кінця.

Позначення небезпечних місць із токсичними речовинами антропогенного походження

Спектр сполук, які можуть бути токсичними, надзвичайно широкий. Йони та солі важких металів (Плюмбуму, Хрому тощо), зв’язуючись із білками, порушують їхні функції. Унаслідок діяльності людини в довкілля можуть потрапляти радіоактивні ізотопи, деякі з яких здатні накопичуватися в організмі. Наприклад, Йод входить до складу тиреоїдних гормонів, а подібний до Кальцію Стронцій відкладається в кістковій тканині. Через це збільшується доза поглинутого іонізувального випромінювання.

Велика кількість токсинів є поміж органічних сполук. Наприклад, рослинний алкалоїд колхіцин блокує утворення мікротрубочок і зупиняє клітинний поділ. Тетродотоксин, що міститься у відомій рибі фугу, блокує збудження нервових і м’язових клітин. Деякі органічні сполуки здатні викликати психологічну, а потім і фізіологічну залежність, яку називають наркоманією. Частина токсичних сполук є онкогенними.

Токсичні хімічні речовини — це речовини, які викликають отруєння всього організму або впливають на окремі системи (кровотворення, центральну нервову систему, травлення тощо). ці речовини можуть спричиняти патологічні зміни певних органів: мозку, нирок, печінки та ін. До таких речовин належать:

1)            Промислові отруйні речовини, що використовуються на виробництві.

2)            Отрутохімікати (пестициди), що застосовуються для боротьби з бур’янами та шкідниками сільськогосподарських культур.

3)            Лікарські засоби, що за певної дози мають токсичну дію.

4)            Побутові хімічні засоби: харчові добавки (оцтова кислота та ін.); засоби санітарії, особистої гігієни та косметики; засоби догляду за одягом, меблями, автомобілем і т. д.

5)            Рослинні й тваринні отрути, які містяться в різних живих організмах.

6)            Бойові отруйні речовини, які застосовуються в якості хімічної зброї для масового знищення людей (зарин, зоман, іприт та ін.).

За фізіологічним впливом на організм людини токсичні речовини поділяються на групи:

•  подразнюючі: уражають шляхи дихання, очі, шкіру, слизові оболонки (амоніак, кислоти, сірчисті сполуки);

•  задушливі: викликають токсичний набряк легень (сірководень, вуглекислий газ, метан, інертні гази, азот);

•  наркотичні: спричиняють наркотичний вплив і впливають на центральну нервову систему (ацетон, бензин, леткі вуглеводні сполуки);

•  загальної дії: соматичні захворювання основних систем органів людини (арсен, ртуть, свинець);

•  канцерогенні речовини: впливають на виникнення злоякісних новоутворень (аміни, азбест, нікель, хром).

2. Основні шляхи потрапляння токсичних речовин до організму людини

Токсичні речовини здатні проникати в організм людини через органи дихання, органи травлення, а також шкіру та слизові оболонки, спричиняючи негативну дію на імунну систему та окремі органи людського організму. З часом вплив токсичних речовин призводить до виникнення найрізноманітніших захворювань.

Якщо через дихальні шляхи в організм людини потрапляють шкідливі пари, газо- та пилоподібні токсичні хімічні речовини, вони не тільки уражають дихальні шляхи, але й викликають токсичний набряк легеневої тканини, спричиняють негативний вплив на центральну нервову систему.

Якщо рідкі шкідливі токсичні хімічні речовини потрапляють на шкіру людини, вони можуть викликати подразнення, виразки, опіки тощо.

Часто рідкі шкідливі хімічні токсичні речовини потрапляють в організм безпосередньо через ротову порожнину. це викликає серйозну загрозу для здоров’я, а нерідко навіть життя людини.

Основним шляхом потрапляння шкідливих токсичних хімічних речовин в організм людини є їх надходження через дихальні шляхи.

Місце токсичного ураження	Токсичні речовини
Серцево-судинна система	Рослинні отрути (аконіт, чемериця, заманиха і т. д.); тварини отрути (тетродотоксин); солі Барію, солі Калію
Нервова система	Психофармакологічні засоби (наркотичні анальгетики, транквілізатори, снодійні засоби); сполуки Арсену, манган, чадний газ; сірковуглець, тетраетилсвинець; пестициди; алкоголь і його сурогати, вуглеводні
Печінка	Хлоровані       вуглеводні       (дихлоретан,       метилхлорид,       хлороформ, тетрахлорметан та ін.); отруйні гриби (бліда поганка); феноли й альдегіди
Сечовидільна система	Сполуки важких металів і Арсену; пестициди; органічні розчинники, щавлева кислота, етиленгліколь
Кровотворна система	Анілін та його похідні; нітрити; миш’яковистий водень; бензен і його хлорпохідні, толуен
Органи дихання, слизові оболонки і шкірні покриви	Пари концентрованих кислот і лугів, сполуки важких металів і Арсену

3. Поняття «токсичність» та основні характеристики токсичних речовин

Токсичність речовини визначається:

•  фізичними і хімічними властивостями токсичної речовини;

•  дозою;

•  концентрацією;

•  шляхом та швидкістю проникнення токсичної речовини в організм;

•  віком, статтю, масою тіла, реактивністю організму;

•  харчовим режимом;

•  наявністю захворювань.

Ступінь токсичності хімічних речовин та спричинені ними патологічні відхилення в організмі людини залежать від таких факторів:

1)                      хімічної структури речовини (чим вища дисперсність, тим глибше і швидше вони проникають у дихальні шляхи);

2)                      розчинності в організмі людини (чим вища розчинність, тим більша токсичність хімічної речовини);

3)                      концентрації в повітрі (чим вища концентрація хімічних речовин, тим швидше настає отруєння); 4) тривалості дії хімічних речовин.

 

4.   Дія токсичних речовин на організм людини

5.   Знешкодження та виведення токсичних сполук

Знешкодження через метаболізм відбувається двома шляхами:

•                 реакції розпаду (окиснення, відновлення, гідроліз);

•                 реакції синтезу (сполучення з білками, амінокислотами, глюкуроновою та сульфатною кислотою).

У результаті цих реакцій виникають нетоксичні водорозчинні сполуки, які краще, ніж початкова речовина, можуть виводитися з організму i застосовуватися в інших метаболічних перетвореннях з наступним виведенням з організму.

Метаболізм токсинів відбувається в шлунково-кишковому тракті, легенях, нирках, але головним чином у клітинах печінки на мембранах ендоплазматичної сітки з наступним виведенням.

Під час виведення токсичних речовин у навколишнє середовище організм використовує ті самі механізми, що й під час поглинання.

через легені з повітрям, що видихається, виділяються леткі токсичні речовини і

леткі продукти перетворення нелетких токсичних речовин — шляхом дифузії через альвеоли.

Найважливіший орган виведення токсичних речовин з організму — нирки. це здійснюється двома механізмами: пасивною фільтрацією й активним транспортом.

Печінка одночасно є і органом виведення токсинів, що потрапили в кров (шляхом простої дифузії та активного транспорту), і органом їх метаболізму. Печінка виділяє токсичні хімічні речовини в жовч.

Виділення токсинів та їх метаболітів через шлунково-кишковий тракт відбувається в результаті:

•  неповного всмоктування;

•  виділення слизовою оболонкою.

Леткі неелектроліти (вуглеводні, спирти, ефіри тощо) практично не виводяться через травний тракт. Натомість виводяться погано розчинні або нерозчинні у воді токсичні речовини, які після надходження через ротову порожнину не всмоктуються в кров, а також речовини, що виділяються з печінки разом із жовчу та ті, що надійшли в кишечник через його стінку (солі важких металів).

Знешкодження токсичних сполук в організмі людини. Велике значення для збереження життєдіяльності організму має детоксикаційна функція печінки. Механізми цього процесу полягають у перетворенні токсичних хімічних сполук на менш токсичні або взагалі не токсичні речовини. Прикладом цього є знешкодження аміаку, який утворюється під час дезамінування амінокислот та інших нітрогеновмісних сполук, за якого він перетворюється на менш шкідливу сечовину, яка виділяється в кров, а потім виводиться нирками в складі сечі. Ви пам’ятаєте, що внаслідок особливостей кровопостачання вся кров від травного тракту одразу прямує до печінки. Детоксикаційна функція цього органа робить його вкрай важливим «біологічним фільтром» нашого організму. Проте, значна частина токсичних сполук нейтралізується у печінці повільно або не змінюється зовсім. Через це слід уникати потрапляння таких сполук до організму.

Небезпека наркоманії

Наркотичні сполуки порушують роботу систем задоволення головного мозку. Ці системи активуються природними чинниками меншою мірою, внаслідок чого в людини формується наркотична залежність - вона не може добре почуватися, не приймаючи наркотики. Нервові клітини також стають менш чутливими до наркотичних сполук, тому для досягнення бажаного ефекту доза має збільшуватися, часто в десятки разів. Водночас наркотичні речовини негативно впливають й на інші фізіологічні системи, чинячи переважно негативний, токсичний ефект.

Нейрогуморальна регуляція процесів метаболізму. Обмін речовин і перетворення енергії в організмі людини регулюють нервова система та біологічно активні речовини, насамперед гормони і нейрогормони. З курсу біології 8 класу ви пам’ятаєте, що під впливом нервових імпульсів, які надходять до окремих тканин та органів, інтенсивність обміну речовин може зростати або, навпаки, знижуватись.

 

Розташування центрів автономної (вегетативної) нервової системи людини: 1 — симпатичної; 2 — парасимпатичної. Завдання: пригадайте їхній вплив на життєві функції організму людини

Існує тісний зв’язок між діяльністю кори великих півкуль кінцевого мозку та інтенсивністю процесів обміну речовин і перетворення енергії в організмі людини. Встановлено, що вищі центри автономної нервової системи, які регулюють обмін речовин і перетворення енергії (від чого залежить температура тіла), розташовані в лобових частках великих півкуль кінцевого мозку, гіпоталамусі, стовбуровій частині головного мозку, проміжному мозку та у спинному мозку.

На інтенсивність обміну речовин впливають й умови навколишнього середовища. Так, у людей, які здійснюють важку фізичну працю або займаються спортом, інтенсивність обміну речовин зростає. і, навпаки, у стані спокою в людей інтенсивність обміну речовин знижується.

Нервова регуляція обміну речовин здійснюється не лише безпосереднім надходженням нервових імпульсів до певних тканин та органів, а й впливом на залози внутрішньої секреції, які виробляють певні гормони. Є тісний зв’язок між нервовою та гуморальною регуляцією обміну речовин. Імпульси від кори великих півкуль надходять до підкіркових центрів, зокрема до гіпоталамуса, який функціонально пов’язаний із залозою внутрішньої секреції — гіпофізом. 

Зв’язки між гіпоталамусом (1) — структурою проміжного мозку та гіпофізом (2) — провідною ендокринною залозою: під впливом сигналів гіпоталамусу передня частка гіпофіза (а) виробляє тропні гормони, які впливають на діяльність інших ендокринних залоз: щитоподібної (б), надниркових (в), статевих (г)

 

Основне біологічне значення гіпоталамогіпофізарної системи полягає в здійсненні досконалої регуляції вегетативних функцій організму та процесів розмноження. Завдяки цій системі робота системи залоз внутрішньої секреції може швидко змінюватись під впливом подразників довкілля, які сприймають органи чуття та які обробляються в нервових центрах.

Гормони гіпофіза здатні також регулювати водно-сольовий, білковий, жировий і вуглеводний обміни. Так, у дорослому організмі в разі

утворення недостатньої кількості цих гормонів спостерігають важкі порушення обміну речовин, які супроводжуються або значним виснаженням, або, навпаки, — ожирінням.

Такий само важливий вплив на обмін речовин гормону щитоподібної залози тироксину, за недостатньої кількості цього гормону в дітей і дорослих уповільнюються процеси обміну речовин, знижується температура тіла, у шкірі нагромаджується певні речовини, через що вона виглядає грубою (захворювання мікседема). Підвищене виділення тироксину прискорює процеси обміну речовин. Так виникає базедова хвороба: із цією хворобою люди худнуть, у них підвищується збудливість нервової системи, частота скорочень серця тощо.

Вуглеводний, жировий і білковий обміни регулюють гормони надниркових залоз — глюкокортикоїди. Інший гормон цих залоз — адреналін — регулює обмін вуглеводів. Під дією цього гормону посилюється розщеплення глікогену в печінці та м’язах, підвищується концентрація глюкози у крові.

Обмін вуглеводів в організмі людини регулюють також гормони підшлункової залози — інсулін і глюкагон (перший забезпечує зниження концентрації глюкози у крові, а другий — діє протилежно: під його впливом глікоген розщеплюється до глюкози і її концентрація у крові зростає). Нестача гормону інсуліну або порушення його засвоювання в організмі спричиняє важке захворювання — цукровий діабет. У людей із цукровим діабетом різко підвищується вміст глюкози у плазмі крові, порушується обмін білків, жирів тощо.

Обмін мінеральних речовин в організмі регулюють гормони паращитоподібних і надниркових залоз. Так, гормони паращитоподібних залоз контролюють всмоктування Кальцію в кишечнику, вивільнення його з кісток тощо. Порушення діяльності паращитоподібних залоз призводить до порушення обміну Кальцію в організмі, спричиняє спазми м’язів, сильні судоми. Гормони надниркових залоз — мінералокортикоїди — насамперед регулюють обмін солей Натрію та Калію, зокрема, контролюють їх концентрацію у плазмі крові.

Вітаміни, їхня роль в обміні речовин. Для нормального обміну речовин в організмі людини потрібні й біологічно активні речовини, зокрема вітаміни. Це органічні речовини різної хімічної природи. Вони майже не синтезуються в організмі людини (чи синтезуються в недостатніх кількостях) і мають надходити в організм із продуктами рослинного й тваринного походження. Вітаміни можуть синтезуватися з біохімічних попередників, які називають провітамінами (наприклад, попередником вітаміну А є пігмент каротин, що міститься в рослинній їжі).

Вітаміни не мають енергетичної цінності й не є матеріалом для побудови структурних молекул організму, але вони беруть участь майже в усіх біохімічних і фізіологічних процесах. Залежно від здатності розчинятись у воді або жирах вітаміни традиційно поділяють на жиророзчинні (A, D, E, K) та водорозчинні (В₁, В₂, В₆, В₁₂, С та ін.). Більшість водорозчинних вітамінів є складовою частиною ферментів, здатних впливати на обмін речовин, ріст і багато інших фізіологічних процесів в організмі. Активними метаболітами жиророзчинних вітамінів є гормони.

За характером специфічних функцій у процесі життєдіяльності вітаміни поділяють на три групи:

1)   вітаміни-коферменти (В₁, В₂, В₃, В₅, В₆, В₇, В_C (В₉), В₁₂, K);

2)   вітаміни-антиоксиданти (С, Е, b-каротин);

3)   вітаміни-прогормони (А, D) (прогормони — речовини, які є попередниками гормонів).

Антиоксиданти (антиокиснювачі) — природні або синтетичні речовини, які уповільнюють чи припиняють окиснення сполук, переважно органічних. Вони нейтралізують активні молекули — вільні радикали, які або утворюються в організмі, або потрапляють у нього із зовні. Крім вітамінів, до антиоксидантів належать лікопен (міститься в помідорах), флавін і флавоноїди (ці поліфеноли часто трапляються в різних овочах), таніни (містяться в таких напоях, як чай, насамперед зелений, кава, какао), антоціани (надають ягодам червоного кольору).

У великих кількостях антиоксиданти містяться в чорносливі, свіжих ягодах і фруктах (гранат, обліпиха, чорниці, виноград, горобина чорноплідна, смородина тощо), а також у щойно віджатих з них соках, у волоських горіхах, овочах (як-от, квасолі).

Антиоксиданти широко застосовують у медицині, харчовій промисловості, косметології. Вони відіграють важливу роль у процесах оновлення хімічного складу та підтриманні функціональної активності клітинних мембран, захисту від руйнівного впливу вільно-радикальних окиснювачів, процесах внутрішньоклітинної сигналізації (насамперед, вітамін Е). Водорозчинний вітамін С виконує антиоксидантну функцію на зовнішній поверхні мембран. Регулярне надходження антиоксидантів в організм людини знижує ризик виникнення серцево-судинних захворювань і захворювань нервової системи.

У харчовій промисловості антиоксиданти застосовують як консерванти для запобігання швидкому псуванню продуктів харчування. У косметології антиоксиданти додають у косметичні засоби, що містять жири. Їх додають і в паливо, що запобігає зниженню його якості.

Поділ вітамінів на згадані групи є умовним, оскільки поліфункціональний характер дії деяких вітамінів дає змогу віднести їх до двох класів одночасно. Наприклад, вітамін С (аскорбінова кислота) є не тільки антиоксидантом, він також може брати участь у метаболічних реакціях як кофактор.

Загальна кількість вітамінів, які потрібні організму людини, незначна і вимірюється в міліграмах (навіть у мікрограмах) на добу. Це пов’язано з тим, що вітаміни — речовини з високою біологічною активністю. Запас вітамінів, за винятком деяких (вітамін D), обмежений і має постійно поповнюватися з їжею. Відсутність у їжі хоча б одного з вітамінів або порушення процесів засвоєння і використання вітамінів можуть бути причиною різноманітних форм вітамінної недостатності: авітамінозу (у разі повної відсутності вітаміну в їжі або за порушення його засвоєння) та гіповітамінозу (у разі неповного, обмеженого надходження вітамінів в організм). Гіповітамінози можуть розвиватися і в разі захворювань шлунково-кишкового тракту, коли порушено всмоктуваність вітамінів. Продуцентами деяких вітамінів є мутуалістичні бактерії кишечнику. Тому причиною гіповітамінозів можуть бути зміни нормального видового складу бактерій кишечнику або шкіри.

Надлишкове надходження вітамінів, що буває за безконтрольного споживання синтетичних вітамінних препаратів, також може призвести до серйозних порушень багатьох фізіологічних функцій в організмі — гіпервітамінозу.

Нині відомо також чимало вроджених порушень обміну вітамінів — так звані вітамінозалежні та вітамінорезистентні стани, клінічна картина яких нагадує типові авітамінози. Причиною є генетичні дефекти в білках, які відповідають за всмоктування, транспортування та перетворення вітамінів у активні форми.

Чинники регуляції метаболізму, що не піддаються корекції з боку людини, називаються статичними. Це спадковість, стать, тип статури тіла, вік, нервові й ендокринні впливи регуляторних систем. Так, з віком інтенсивність обміну знижується на 7—10 % кожні десять років, досягаючи в старості свого мінімуму, а простуда чи травми активізують обмінні процеси. Обмін речовин у чоловіків у середньому на 10—20 % вищий, ніж у жінок, оскільки у них відсоткова частка м'язів є більшою відносно маси тіла. Високий рівень обміну речовин у дитячому віці пояснюється високою активністю процесів, посиленим ростом тканин. У похилому віці поряд із зниженням вмісту води, кількості й активності клітин знижується й м'язова активність.

В іншу групу об'єднують чинники, вплив яких людина може змінювати. Їх назвали динамічними. Це раціон і режим харчування, маса тіла, психоемоційний стан, сон, фізична активність, хронічні хвороби. Важливим є вплив на обмін речовин загальної кількості й складу їжі. Разом із генетичними чинниками та способом життя саме їжа визначає стан здоров’я кожної конкретної людини. Недарма існують приказки «Ми є те, що ми їмо», «Свою хворобу шукай на дні своєї тарілки». Приймання їжі підвищує інтенсивність обміну речовин, що триває протягом 5—6 год. Такий вплив їжі на рівень обміну речовин та енергії називається специфічною динамічною дією їжі. Механізм такої дії їжі більшість дослідників пояснюють впливом на клітини продуктів розпаду й проміжного обміну, активізацією перистальтики кишечнику і посиленням роботи травних залоз.

На метаболізм впливають зовнішні й внутрішні чинники. Так, тривалий вплив на організм людини низької температури підвищує обмін речовин (зі зниженням температури повітря на 10 °С рівень обміну підвищується на 2,5 %). Добові та сезонні зміни в природі визначають спадкову ритмічність процесів обміну речовин. Так, підвищення інтенсивності обміну речовин спостерігається навесні та раннім літом, а зниження — пізньої осені й узимку. Під час відпочинку обмін речовин знижується на 13 % (за рахунок розслаблення скелетних м'язів). На рівень обміну впливають й такі внутрішні чинники, як гормони та участь енергетичних систем у забезпеченні клітин енергією. Це фосфатна система АТФ (забезпечення енергією на час, менший за 30 с), гліколізна (анаеробна) (від 30 с до 3 хв) та аеробна (на час, більший за 3 хв) системи.

Отже, на метаболізм впливають статичні й динамічні, зовнішні та внутрішні чинники; їхня взаємодія визначає особливості обміну речовин у кожної людини.

Регуляція обміну речовин та енергії — сукупність організованих біохімічних й фізіологічних процесів, що здійснюють пристосування обміну речовин й енергії до потреб організму. На молекулярному рівні організації організму людини відбувається генетична регуляція, що визначає синтез ферментів. Регуляція на рівні генів веде до збільшення чи зменшення концентрації тих чи інших ферментів шляхом впливу на активність ферментних генів регуляторних білків-індукторів чи репресорів. Цей тип регуляції обміну речовин вирізняється високою специфічністю, але сам процес відбувається повільно (зазвичай годинами).

Клітинна регуляція ґрунтується на особливостях взаємодії ферменту і субстрату. За наявності субстрату клітина синтезує фермент, за відсутності — припиняє синтез. Окрім того, активність ферментів у клітинах залежить від умов, в яких діє фермент, а саме від рН середовища, температури, концентрації як ферменту, так і субстрату. Наприклад, накопичення кислих продуктів реакції може сповільнити швидкість біокаталітичної реакції.

Гуморальна регуляція обміну речовин на рівні організму полягає в дії гормонів на активність ферменту або на діяльність тканин та органів. Наприклад, тиреотропний гормон гіпофіза впливає на щитоподібну залозу, яка може секретувати більше чи менше тироксину, що веде до прискорення чи сповільнення обміну речовин. Гуморальна регуляція обміну речовин має повільну регулювальну дію, і її прояви підпорядковані нервовій системі. Регулювальна дія гормонів є різнобічною і може бути реалізована через активацію й пригнічення ферментів, біосинтезу білків, зміну проникності клітинних мембран тощо. Гормони беруть важливу участь як у терміновій регуляції, так і у тривалій регуляції (адаптації) обміну речовин до умов середовища, кількості та якості вживаної їжі, регуляції надходження і засвоєння кількості рідини та електролітів в організмі. Після реалізації своїх функцій відбувається руйнування гормонів. Невелика частина залишків гормональних продуктів може знову ресинтезуватись у гормони, але більша їх частина піддається незворотному катаболізму. Видалення гормонів та їхніх метаболітів здійснюється переважно із сечею й жовчу.

Найвищим рівнем регуляції обміну речовин в організмі людини є нервова регуляція. Контроль за обміном речовин й перетворенням енергії належить до інтегративних процесів, що регулюються гіпоталамусом. Крім центрів голоду, ситості й спраги, центрів, що регулюють обмін білків, вуглеводів, ліпідів, водносольовий обмін, у гіпоталамусі розміщений і центр терморегуляції. Вони поєднані в один інтегративний центр, який регулює усі ці процеси. Найчастіше нервова система свою регуляторну функцію здійснює через ендокринну систему. Яскравим прикладом цього зв'язку є вплив емоцій на обмін речовин. Нервова регуляція обміну речовин перебуває також під контролем кори великого мозку, тому людина може свідомо й швидко впливати на процеси харчування й чинники, від яких залежить обмін речовин. Така регулювальна дія кори головного мозку називається кортикальною регуляцією.

Нервова регуляція обміну речовин здійснюється трьома шляхами: 1) виділенням нейромедіаторів — біологічно активних речовини, за допомогою яких передаються імпульси з нейронів через синапси (наприклад, серотонін, адреналін, гістамін, ацетилхолін); 2) зміною концентрації йонів, що активують або сповільнюють дію ферментів; 3) за допомогою впливів на ендокринні залози (наприклад, дія гіпоталамаса через гіпофіз на ендокринні залози).

 

 

Гіпоталамо-гіпофізарна система регуляції

Умовні позначки гормонів гіпофіза:

АКТГ — адренокортикотропний гормон

ТТГ — тиреотропний гормон

АДГ — антидіуретичний гормон

ЛГ — лютеїнізуючий гормон ФСГ — фолікостимулюючий гормон

 

 

 

 

 

 

Отже, регуляція обміну речовин в організмі людини здійснюється на різних рівнях його організації.

У нашому організмі для постійної регуляції фізіологічних процесів використовуються два механізми: нервовий і гуморальний.

Гуморальна регуляція — найдавніша форма взаємодії між клітинами багатоклітинного організму. Для передачі інформації застосовуються рідкі середовища організму (кров, лімфа, рідина спинного мозку та ін.). Сигнали передаються за допомогою хімічних речовин: гормонів, медіаторів, біологічно активних речовин, електролітів та ін.

Гуморальна регуляція має такі особливості:

•  немає точного адресата — з током біологічних рідин речовини можуть потрапляти до будь-яких клітин організму;

•  швидкість доставки інформації невелика — визначається швидкістю току біологічних рідин (0,5-5 м/с);

•  тривалість дії.

 

2. Особливості нервової регуляції

Нервова регуляція здійснюється за допомогою центральної та периферичної нервової системи. Сигнали передаються за допомогою імпульсів.

Особливості нервової регуляції:

•  має точного адресата — сигнали доставляються до цілком визначених органів та тканин;

•  висока швидкість доставки інформації — швидкість передачі нервового імпульсу до 120 м/с;

•  короткочасність дії.

Для нормальної регуляції організму потрібна взаємодія нервової та гуморальної регуляції. Нейрогуморальна регуляція об’єднує всі функції організму для досягнення мети, при цьому організм функціонує як єдине ціле

 

Дія деяких гормонів на організм

 

          Залоза                  Гормон                                                              Дія

Тропні гормони       Регулюють діяльність щитовидної, надниркових та статевих залоз

                                   Гормони росту        Стимулюють ріст молодого організму

Гіпофіз                                                          Звужує судини, у нирках збільшує зворотне всмоктування

Вазопресин

води у кров з первинної сечі

Окситоцин Стимулює скорочення матки, сприяє виділенню молока з молочної залози

Епіфіз               Мелатонін                Пригнічує статеве дозрівання

                                   Тироксин                         Посилення інтенсивності енергетичного обміну, впливає на

Щитовидна                                        ділення клітин

залоза                                                    Відкладання фосфорно-кальцієвих солей у кістках, зменшення

Кальцитонін вмісту кальцію в крові

                                  Паратгормон                       Вимивання кальцію з кісток, збільшення вмісту кальцію в

Прищитовидні                                   крові

залози                                                    Відкладання фосфорно-кальцієвих солей у кістках, зменшення

Кальцитонін

вмісту кальцію в крові

Тимус               Тимозин                   Впливає на дозрівання лімфоцитів

                                  Інсулін                                Біосинтез глікогену в печінці та м’язах, зменшення вмісту

Підшлункова глюкози в крові залоза         Розщеплення глікогену до глюкози, підвищення вмісту

Глюкагон глюкози в крові

Мінералкортикоїди Збільшення концентрації NaCl у крові, затримка води в організмі

Надниркові    Збільшення концентрації глюкози в крові, мобілізація жиру з залози   Глюкокортикоїди депо

Адреналін, Посилення розщеплення глікогену, підвищення вмісту норадреналін глюкози у крові, посилення процесів окиснення

Яєчка Андрогени Формування вторинних статевих ознак, регуляція функцій статевих органів

Яєчники Естрогени Формування вторинних статевих ознак, регуляція функцій статевих органів

 

3. Взаємодія нервової та гуморальної регуляції

Як приклад давайте згадаємо регуляцію рівня глюкози в крові. За надлишку цукру в крові нервова система стимулює функцію внутрішньосекреторної частини підшлункової залози. Внаслідок цього в кров надходить більше гормону інсуліну, і зайва глюкоза під його впливом відкладається в печінці та м’язах у вигляді глікогену. За посиленої м’язової роботи, коли підвищується споживання глюкози і в крові її стає недостатньо, посилюється діяльність надниркових залоз.

Так нервова система, впливаючи на залози внутрішньої секреції, стимулює або гальмує відділення ними біологічно активних речовин.

Вплив нервової системи здійснюється через секреторні нерви. Нерви підходять до кровоносних судин ендокринних залоз. Змінюючи просвіт судин, вони впливають на діяльність цих залоз.

В ендокринних залозах розташовуються чутливі закінчення доцентрових нервів, які сигналізують у центральну нервову систему про стан ендокринних залоз. Головними центрами координації та інтеграції функцій двох регуляторних систем є гіпоталамус і гіпофіз.

4. Прямий та зворотний зв'язок

Між гіпоталамусом, гіпофізом і периферичними ендокринними залозами існує прямий і зворотний зв’язок. Наприклад, гіпофіз виробляє тиреотропний гормон, який стимулює діяльність щитовидної залози. Під впливом дії тиреотропного гормону гіпофіза щитовидна залоза виробляє свій гормон — тироксин, який впливає на органи і тканини організму.

Отже, кожен з двох основних механізмів в організмі — нервовий і гуморальний — тісно взаємодіють. Обидва разом, доповнюючи один одного, забезпечують найважливішу особливість нашого організму — саморегуляцію.

 

Перевірте здобуті знання

1.                       Дайте означення поняття токсичні речовини.

2.                       Який вплив токсичних речовин на організм людини?

3.                       Яка роль печінки у знешкодженні токсичних речовин в організмі людини?

4.                       Як регулюються процеси метаболізму в організмі людини? 

5.                       Який є зв'язок між нервовою та гуморальною регуляцією процесів метаболізму? 

6.                       Які групи біологічно активних речовин мають регуляторний вплив на організм людини? 

7.                       Чому за нестачі чи відсутності певних вітамінів в організмі людини спостерігають порушення обміну речовин?

8.                       Які можливі зміни у функціонуванні організму людини унаслідок порушення взаємозв’язків між нервовою системою та системою залоз внутрішньої секреції? 

9.                       Як можна визначити, чи впливає на організм людини або тварини нестача певного вітаміну?

10.                  Які особливості гуморальної регуляції? Наведіть назви та дію гормонів.

11.                  Як відбувається взаємодія нервової та гуморальної регуляції в організмі людини? Який це має біологічний сенс?

12.                  Створіть просвітницький проект «Ні - вживанню наркотичних речовин!», використовуючи наукову літературу та інтернет-джерела.