Suaugęs žmogus normaliomis sąlygomis suvartoja apie 2,5 litro vandens per dieną. Be to, organizme susidaro apie 300 ml medžiagų apykaitos vandens, kaip vienas iš galutinių energijos mainų produktų. Žmogus pagal poreikius per dieną netenka apie 1,5 litro vandens su šlapimu, 0,9 litro išgaruodamas per plaučius ir odą (neprakaituodamas) ir apie 0,1 litro su išmatomis. Taigi vandens mainai normaliomis sąlygomis neviršija 5% kūno svorio per dieną. Didėjanti kūno temperatūra ir kaloringas maistas skatina vandens išsiskyrimą per odą ir plaučius bei padidina jo suvartojimą.
Vandens ir mineralinių druskų netekimas sukelia sunkų sutrikimą ir mirtį.
Normalų audinių funkcionavimą užtikrina ne tik tam tikrų druskų buvimas juose, bet ir griežtai apibrėžti jų kiekybiniai santykiai. Jei į organizmą patenka per daug mineralinių druskų, jos gali būti kaupiamos atsargų pavidalu. Natris ir chloras nusėda poodiniame audinyje, kalis – skeleto raumenyse, kalcis ir fosforas – kauluose.
Visi organizmui reikalingi mineraliniai elementai ateina su maistu ir vandeniu. Dauguma mineralinių druskų lengvai pasisavinamos į kraują; Iš organizmo jie pasišalina daugiausia su šlapimu ir prakaitu. Esant intensyviai raumenų veiklai, didėja tam tikrų mineralų poreikis.
Vandens apykaitos reguliavimą daugiausia kontroliuoja pagumburio, hipofizės ir antinksčių hormonai. Mineralinės druskos sukuria tam tikrą osmosinį slėgį, kuris taip reikalingas ląstelių gyvybei.
Maitindamasis mišria mityba, suaugęs žmogus pakankamais kiekiais gauna visų jam reikalingų mineralų.
Vitaminai vaidina katalizatorių vaidmenį medžiagų apykaitos procesuose. Tai cheminio pobūdžio medžiagos, reikalingos normaliai medžiagų apykaitai, augimui, organizmo vystymuisi, aukštam darbingumui ir sveikatai palaikyti.
Vitaminai skirstomi į tirpus vandenyje (B, C, R ir kt. grupė) Ir.
tirpūs riebaluose (A, D, E, K).
Pakankamas vitaminų patekimas į organizmą priklauso nuo tinkamos mitybos
ir normaliai virškinimo procesų funkcijai; kai kuriuos vitaminus (K, B) bakterijos sintetina žarnyne. Nepakankamas vitaminų patekimas į organizmą (hipovitaminozė) arba visiškas jų nebuvimas (avitaminozė) sukelia daugelio funkcijų sutrikimą.
Vitaminai- įvairios cheminės prigimties biologiškai aktyvios medžiagos. Jie reikalingi normaliai medžiagų apykaitai ir fiziologinių procesų eigai, organizmo vystymuisi ir augimui, didinant jo atsparumą įvairiems nepalankiems aplinkos veiksniams.
Vitaminas A- būtinas normaliam organizmo augimui ir vystymuisi.
Vitaminas B1– vaidina svarbų vaidmenį virškinimo organų ir centrinės nervų sistemos (CNS) veikloje
Vitaminas B2– atlieka svarbų vaidmenį angliavandenių, baltymų ir riebalų apykaitoje, audinių kvėpavimo procesuose, skatina energijos gamybą organizme.
Vitamino C(askorbo rūgštis) – didina organizmo atsparumą žalingiems aplinkos veiksniams, ypač infekcinėms medžiagoms.
Vitaminas D- reguliuoja kalcio ir fosfatų pernešimą, dalyvauja kaulinio audinio sintezėje, skatina jo augimą.
Bazinė medžiagų apykaita, jo vertę įtakojantys veiksniai. Apibrėžimo sąlygos. Kasdieninės energijos sąnaudos įvairioms veikloms.
Priklausomai nuo organizmo veiklos ir aplinkos veiksnių įtakos jam, išskiriami trys energijos apykaitos lygiai: bazinė medžiagų apykaita, energijos sąnaudos ramybės būsenoje ir energijos sąnaudos atliekant įvairius darbus.
BX- energijos suvartojimas yra susijęs su minimalaus oksidacinių procesų, reikalingų ląstelių gyvybei, palaikymu ir nuolat dirbančių organų bei sistemų - kvėpavimo raumenų, širdies, inkstų, kepenų - veikla. Kai kurios energijos sąnaudos bazinės medžiagų apykaitos sąlygomis yra susijusios su raumenų tonuso palaikymu. Šiluminės energijos išsiskyrimas visų šių procesų metu užtikrina šilumos gamybą, reikalingą palaikyti pastovią kūno temperatūrą, dažniausiai viršijančią išorinės aplinkos temperatūrą.
Apibrėžimo sąlygos bazinis metabolizmas: tiriamasis turi būti
1) raumenų ramybės būsenoje (gulimoje padėtyje su atpalaiduotais raumenimis), neveikiant dirginimų, sukeliančių emocinę įtampą;
2) nevalgius, t.y. 12-16 valandų po valgio;
3) esant išorinei „komforto“ temperatūrai (18-20 ° C), kuri nesukelia šalčio ar karščio pojūčio.
BX nustatytas budrumo būsenoje. Miego metu oksidacinių procesų lygis, taigi ir organizmo energijos sąnaudos yra 8-10% mažesnės nei ramybės būsenoje pabudus. Pagrindinis metabolizmas daugeliui sveikų suaugusiųjų vidutiniškai apie 1800-2100 kalorijų. Esant aktyviam raumenų aktyvumui, energijos sąnaudos didėja labai greitai: kuo sunkesnis toks raumenų darbas, atitinkamai, tuo daugiau energijos žmogus išleidžia.
Vanduo suaugusiam žmogui jis yra 60%, o naujagimiui - 75% kūno svorio. Tai aplinka, kurioje ląstelėse, organuose ir audiniuose vyksta medžiagų apykaitos procesai. Nuolatinis vandens tiekimas organizmui yra viena iš pagrindinių sąlygų palaikyti jo gyvybines funkcijas. Apie 70% viso kūno vandens yra ląstelių protoplazmos dalis, sudaranti vadinamąją tarpląstelinis vanduo. Ekstraląstelinis vanduoįtrauktas į medžiaga arba intersticinis skystis(apie 25 proc.) ir kraujo plazmos vanduo(apie 5 proc.). Vandens balansą sudaro jo suvartojimas ir išskyrimas. Žmogus per dieną su maistu gauna apie 750 ml vandens, o gėrimų ir švaraus vandens – apie 630 ml. Apykaitos procese vykstant baltymų, angliavandenių ir riebalų oksidacijai, susidaro apie 320 ml vandens. Išgaruojant nuo odos paviršiaus ir plaučių alveolių per parą išsiskiria apie 800 ml vandens. Tiek pat reikia ištirpinti osmosiškai aktyvias medžiagas, išsiskiriančias per inkstus esant maksimaliam šlapimo osmoliarumui. 100 ml vandens išsiskiria su išmatomis. Todėl minimalus dienos poreikis yra apie 1700 ml vandens.
Vandens tiekimą reguliuoja jo poreikis, pasireiškiantis troškulio jausmu, kuris priklauso nuo medžiagų osmosinės koncentracijos skysčiuose ir jų tūrio. Šis jausmas atsiranda, kai stimuliuojamas pagumburio gėrimo centras.
Organizmą reikia nuolat aprūpinti ne tik vandeniu, bet ir mineralinėmis druskomis (vandens-druskų apykaitos reguliavimas aprašytas 8 skyriuje).
Mineralinės druskos.Natrio(Na+) yra pagrindinis tarpląstelinių skysčių katijonas. Jo kiekis tarpląstelinėje aplinkoje yra 6-12 kartų didesnis nei ląstelėse. 3-6 g natrio per dieną patenka į organizmą valgomosios druskos pavidalu ir daugiausia absorbuojamas plonojoje žarnoje. Natrio vaidmuo organizme yra įvairus. Dalyvauja palaikant rūgščių-šarmų būseną, tarpląstelinių ir tarpląstelinių skysčių osmosinį slėgį, dalyvauja formuojant veikimo potencialą, turi įtakos beveik visų organizmo sistemų veiklai; ji turi didelę reikšmę daugelio ligų vystymuisi. Visų pirma manoma, kad natris tarpininkauja arterinės hipertenzijos vystymuisi didindamas tarpląstelinio skysčio tūrį ir didindamas mikrovaskulinį atsparumą. Natrio balansą organizme daugiausia palaiko inkstų veikla (žr. 8 skyrių).
Svarbiausi natrio šaltiniai yra valgomoji druska, mėsos konservai, fetos sūris, sūris, marinuoti agurkai, pomidorai, rauginti kopūstai, sūdyta žuvis. Trūkstant valgomosios druskos, atsiranda dehidratacija, apetito praradimas, vėmimas ir raumenų mėšlungis; perdozavus – troškulys, depresija, vėmimas. Nuolatinis natrio perteklius padidina kraujospūdį.
Kalis(K+) yra pagrindinis tarpląstelinio skysčio katijonas. Ląstelėse yra 98% kalio. Kalis absorbuojamas plonojoje ir storojoje žarnoje. Kalis yra ypač svarbus dėl jo potencialą formuojančio vaidmens palaikant ramybės membranos potencialą. Kalis taip pat aktyviai dalyvauja reguliuojant ląstelių rūgščių ir šarmų pusiausvyrą. Tai yra veiksnys, palaikantis osmosinį slėgį ląstelėse. Jo išsiskyrimą daugiausia reguliuoja inkstai (žr. 8 skyrių).
Bulvės su oda, česnakai, petražolės, moliūgai, cukinijos, džiovinti abrikosai, abrikosai, razinos, džiovintos slyvos, bananai, abrikosai, ankštiniai augalai, mėsa, žuvis yra turtingiausios kalio.
Esant kalio trūkumui, pastebimas apetito praradimas, aritmija ir sumažėjęs kraujospūdis; perdozavus - raumenų silpnumas, širdies ritmo ir inkstų veiklos sutrikimai.
Kalcis(Ca 2+) pasižymi dideliu biologiniu aktyvumu. Tai pagrindinis skeleto kaulų ir dantų struktūrinis komponentas, kuriame yra apie 99% viso Ca 2+. Dėl greito kaulų augimo vaikams reikia daug kalcio. Kalcis daugiausia absorbuojamas į dvylikapirštę žarną monobazinių fosforo rūgšties druskų pavidalu. Maždaug 3/4 kalcio išsiskiria per virškinamąjį traktą, kur endogeninis kalcis patenka su virškinimo liaukų sekretais, o */4 – per inkstus. Kalcio vaidmuo organizmo veikloje yra didelis. Kalcis dalyvauja formuojant veikimo potencialą, inicijuojant raumenų susitraukimą, yra būtinas kraujo krešėjimo sistemos komponentas, didina nugaros smegenų refleksinį jaudrumą, turi simpatikotropinį poveikį.
Pagrindiniai kalcio tiekėjai yra pienas ir pieno produktai, sūris, kepenys, žuvis, kiaušinio trynys, razinos, grūdai, datulės.
Trūkstant kalcio, atsiranda raumenų mėšlungis, skausmas, spazmai, rigidiškumas, vaikams – kaulų deformacija, suaugusiems – osteoporozė, sportininkams – mėšlungis, spengimas ausyse, hipotenzija. Perdozavus pastebimas apetito praradimas, svoris, silpnumas, karščiavimas ir vidurių užkietėjimas. Reguliavimą daugiausia atlieka hormonai – tirokalcitoninas, parathormonas ir vitaminas Z) 3 (žr. 10 skyrių).
Magnis(Mg 2+) jonizuotoje būsenoje yra kraujo plazmoje, raudonuosiuose kraujo kūneliuose ir kauliniame audinyje fosfatų ir bikarbonatų pavidalu. Magnis turi antispazminį ir kraujagysles plečiantį poveikį, skatina žarnyno peristaltiką ir didina tulžies išsiskyrimą. Tai dalis daugelio fermentų, kurie išskiria energiją iš gliukozės, stimuliuoja fermentų veiklą, ramina širdį ir nervų sistemą.
Magnio yra rupių miltų duonoje, grūduose (grikiuose, pilno grūdo ryžiuose, avižiniuose dribsniuose), vištienos kiaušiniuose, pupelėse, žirniuose, bananuose, špinatuose. Piene ir pieno produktuose magnio yra nedaug, tačiau jie gerai pasisavinami.
Esant magnio trūkumui, pastebimi mėšlungis, raumenų skausmas, galvos svaigimas, apatija ir depresija. Magnio trūkumas padidina kalcio kiekį širdyje ir griaučių raumenyse, o tai sukelia širdies ritmo sutrikimus ir kitas ligas. Perdozavus, slopinamos kvėpavimo ir centrinės nervų sistemos funkcijos.
Chloras(SG) dalyvauja skrandžio sulčių susidaryme, patenka į žmogaus organizmą kaip valgomosios druskos dalis ir kartu su natriu ir kaliu dalyvauja kuriant membranos potencialą ir nervinių impulsų laidumą, palaiko rūgščių ir šarmų pusiausvyrą, skatina anglies dioksido pernešimas raudonaisiais kraujo kūneliais. Chloras gali nusėsti odoje ir išlikti organizme, jei jo vartojama per daug.
Chloro daugiausia yra valgomojoje druskoje, mėsos konservuose, sūryje ir fetos sūryje.
Trūkstant chloro, pastebimas prakaitavimas, viduriavimas, nepakankama skrandžio sulčių sekrecija, atsiranda edema. Chloro kiekis padidėja, kai organizmas yra dehidratuotas ir kai sutrinka inkstų šalinimo funkcija.
Fosforas(P) yra gyvybiškai svarbi medžiaga, kaulinio audinio dalis ir yra pagrindinė nervų sistemos, ypač smegenų, ląstelių branduolių dalis. Jis aktyviai dalyvauja baltymų, riebalų ir angliavandenių apykaitoje; būtinas kaulams ir dantims formuotis, normaliai nervų sistemos ir širdies raumens veiklai; dalyvauja fermentų, baltymų ir nukleorūgščių (DNR ir RNR) sintezėje. Fosforas randamas kūno audiniuose ir maisto produktuose fosforo rūgšties ir organinių junginių (fosfatų) pavidalu.
Fosforo yra gyvūninės kilmės produktuose: piene, varškėje, sūryje, kepenyse, mėsoje, kiaušiniuose; kviečių sėlenose, rupių miltų duonoje, daigintuose kviečiuose; Fosforo gausu įvairiuose grūduose, bulvėse, ankštiniuose augaluose, džiovintuose vaisiuose, riešutuose, saulėgrąžose, jūros gėrybėse ir ypač žuvyje.
Fosforo trūkumas atsiranda ilgai nevalgius (organizmas išnaudoja audiniuose esantį fosforą). Simptomai: silpnumas, vėlesnis apetito praradimas, kaulų skausmas, medžiagų apykaitos sutrikimai miokarde. Esant fosforo pertekliui, sumažėja kalcio kiekis kraujyje, galimi širdies ritmo sutrikimai. Fosforo perteklius gali susidaryti vaikams, maitinamiems iš buteliuko. Prieskydinės liaukos hormonas ir tirokalcitoninas dalyvauja reguliavime (žr. 10 skyrių).
Siera(S) yra baltymų, kremzlės audinio, plaukų, nagų dalis ir dalyvauja kolageno sintezėje. Tai būtina, kad kepenyse būtų neutralizuojamos toksinės medžiagos, patenkančios iš storosios žarnos dėl puvimo.
Svarbiausi sieros šaltiniai yra baltyminiai produktai: mėsa, žuvis, pieno produktai, kiaušiniai, ankštiniai augalai.
Kasdienis poreikis, trūkumas ir perdozavimas nebuvo patikimai nustatyti. Manoma, kad dienos poreikį kompensuoja įprasta mityba.
Geležis(Fe) yra pagrindinė daugelio kūno audinių ir kai kurių fermentų sudedamoji dalis. Nemažai geležies yra raudonuosiuose kraujo kūneliuose, apie 70% – hemoglobine. Pagrindinė fiziologinė geležies reikšmė yra dalyvavimas kraujodaros procese, deguonies ir anglies dioksido pernešimas, ląstelių kvėpavimo užtikrinimas. Geležis gali nusėsti organizme. Tokie jo „sandėliai“ yra blužnis, kepenys ir kaulų čiulpai.
Geležis ypač reikalinga mergaitėms, pradedančioms brendimą, ir mažiems vaikams. Geležies trūkumas organizme gali sukelti anemijos vystymąsi ir organizmo apsaugos slopinimą. Geležies yra mėsoje, kepenyse (ypač kiaulienos), širdyje, smegenyse, kiaušinio trynyje, kiaulienos grybuose, pupelėse, žirniuose, česnakuose, krienuose, burokėliuose, morkose, pomidoruose, moliūguose, baltagūžiuose kopūstuose, salotose, špinatuose.
Dėl geležies trūkumo sumažėja kvėpavimo fermentų aktyvumas, todėl gali sutrikti audinių kvėpavimas ir išsivystyti geležies stokos anemija (mažakraujystė). Daugelis madingų dietų, kuriomis siekiama greitai numesti svorio, sukelia geležies trūkumą. Geležies perteklius gali sutrikdyti kepenų ir virškinimo sistemos funkcijas.
Jodas(I -) dalyvauja formuojant tiroksiną – skydliaukės hormoną, padeda sumažinti cholesterolio kiekį kraujyje, didina kalcio ir fosforo pasisavinimą organizme.
Didžiausias jodo kiekis yra jūros dumbliuose (jūros dumbliai), jūros žuvyse, kiaušiniuose, mėsoje, piene, daržovėse (burokėliai, morkos, salotos, kopūstai, bulvės, svogūnai, salierai, pomidorai), vaisiuose (obuoliai, slyvos, vynuogės). Reikia atsiminti, kad ilgai laikant jodo turinčius maisto produktus ir juos termiškai apdorojant, jodo netenkama iki 60 proc.
Jodo trūkumas organizme sukelia hipotirozę, skydliaukės padidėjimą (gūžį), o vaikystėje – kretinizmą (stabdantį augimą ir sumažėjusį intelektą). Jodo perteklius sukelia hipertiroidizmą (toksinį gūžį). Profilaktikai vartokite joduotą druską (žr. 10 skyrių).
Varis(Ci) dalyvauja formuojant daugybę fermentų ir hemoglobino, skatina geležies pasisavinimą žarnyne, energijos išsiskyrimą iš riebalų ir angliavandenių; Vario jonai dalyvauja medžiagų oksidacijos reakcijose organizme. Vario kiekis žmogaus organizme yra susijęs su lytimi, amžiumi, paros ir sezoniniais temperatūros svyravimais, uždegiminėmis ligomis.
Vario yra mėsoje, kepenyse, jūros gėrybėse (kalmaruose, krabuose, krevetėse), visose daržovėse, melionuose ir ankštiniuose augaluose, riešutuose, grūduose (avižiniuose dribsniuose, grikiuose, sorose ir kt.), grybuose, vaisiuose (obuoliai, kriaušės, abrikosai, slyvos) , uogos (braškės, braškės, spanguolės, agrastai, avietės ir kt.).
Vario trūkumas sergant skarlatina, difterija, Botkino liga ir plaučių tuberkulioze apsunkina jų eigą. Nėščioms moterims, kurioms trūksta vario, dažniau pasireiškia toksikozė. Trūkstant vario maiste, sumažėja oksidacinių fermentų aktyvumas ir atsiranda įvairių formų mažakraujystė (mažakraujystė). Vario perdozavimas sukelia apsinuodijimą.
Fluoras(F -) nedideliais kiekiais randama visuose organizmo audiniuose, tačiau pagrindinis jo vaidmuo yra dalyvavimas formuojant dentiną, dantų emalį ir kaulinį audinį. Pagrindinis fluoro šaltinis yra geriamasis vanduo. Fluoro pakankamai daug maisto produktuose – žuvyje, kepenyse, ėrienoje, riešutuose, avižiniuose dribsniuose, arbatoje ir vaisiuose. Daržovės, kuriose gausu fluoro, yra salotos, petražolės, salierai, bulvės, baltieji kopūstai, morkos ir burokėliai.
Staigus fluoro kiekio sumažėjimas geriamajame vandenyje sukelia ėduonies ir dantų ėduonies atsiradimą, o padidėjęs jo kiekis slopina skydliaukės veiklą ir sukelia fluorozę (dėmėtus dantų pažeidimus).
Cinkas(Zn 2+) dalyvauja baltymų, RNR sintezėje, daugumos fermentų susidaryme ir kraujodaroje, randamas skeleto sistemoje, odoje ir plaukuose, yra neatsiejama vyriško lytinio hormono – testosterono dalis, skatina žaizdų gijimą. , didina imunitetą, dalyvauja ląstelių dalijimosi mechanizme, normalizuoja angliavandenių apykaitą. Lėtinis psichoemocinis stresas, alkoholis ir rūkymas pablogina cinko pasisavinimą. Cinko trūkumas maiste gali sukelti nevaisingumą, anemiją, odos ligas, lėtesnį nagų augimą ir plaukų slinkimą, padidėjusį navikų augimą, sulėtėjusį lytinį vystymąsi, lėtesnį augimą brendimo metu.
Trūkstant cinko, blogai gyja žaizdos, dingsta apetitas, silpsta skonis, uoslės jautrumas, atsiranda opų burnoje, liežuvyje, odoje susidaro pūlinukai. Perdozavus padidėja apsinuodijimo rizika. Dideliais kiekiais cinkas turi kancerogeninį poveikį, todėl vandens ir maisto produktų nerekomenduojama laikyti cinkuotose talpose.
Cinko yra graikiniuose riešutuose, jūros gėrybėse, mėsoje, paukštienoje, visose daržovėse, ypač česnakuose ir svogūnuose, ankštinėse daržovėse ir grūduose (ypač avižiniuose dribsniuose). Cinko virškinamumas iš gyvūninės kilmės produktų yra daugiau nei 40%, o iš augalinių produktų - iki 10%.
Daugumos mikroelementų reguliavimas praktiškai neištirtas.
Visi medžiagų virsmai organizme vyksta vandens aplinkoje. Vanduo ištirpdo maistines medžiagas, kurios patenka į organizmą. Kartu su mineralais jis dalyvauja ląstelių statyboje ir daugelyje medžiagų apykaitos reakcijų.
Vanduo dalyvauja reguliuojant kūno temperatūrą; išgaruoja, vėsina kūną, saugo jį nuo perkaitimo; perneša tirpias medžiagas.
Vanduo ir mineralinės druskos daugiausia sukuria vidinę organizmo aplinką, o tai yra pagrindinis kraujo plazmos, limfos ir audinių skysčio komponentas. Jie dalyvauja palaikant osmosinį slėgį ir kraujo plazmos bei audinių skysčio reakciją. Kai kurios druskos, ištirpusios skystojoje kraujo dalyje, dalyvauja pernešant dujas kraujyje.
Vanduo ir mineralinės druskos yra virškinimo sulčių dalis, o tai daugiausia lemia jų svarbą virškinimo procesams. Ir nors nei vanduo, nei mineralinės druskos nėra energijos šaltiniai organizme, jų patekimas į organizmą ir pašalinimas iš jo yra būtina sąlyga normaliam jo funkcionavimui.
Vandens praradimas organizme sukelia labai rimtus sutrikimus. Pavyzdžiui, sutrikus virškinimui kūdikiams, pavojingiausias dalykas yra organizmo dehidratacija, dėl kurios atsiranda traukuliai, sąmonės netekimas ir pan. Būtent staigus organizmo dehidratavimas dėl skysčių netekimo sukelia tokią sunkią dehidrataciją. infekcinė liga, tokia kaip cholera. Vandens trūkumas kelias dienas yra mirtinas žmonėms.
Vandens mainai
Kūnas nuolat pasipildo vandeniu, pasisavindamas jį iš virškinamojo trakto. Normalios mitybos ir normalios aplinkos temperatūros žmogui per dieną reikia 2-2,5 litro vandens. Toks vandens kiekis gaunamas iš šių šaltinių: a) geriant suvartojamo vandens (apie 1 l); b) maiste esantis vanduo (apie 1 l); c) vandens, kuris susidaro organizme vykstant baltymų, riebalų ir angliavandenių apykaitai (300-350 ml).
Pagrindiniai organai, šalinantys vandenį iš organizmo, yra inkstai, prakaito liaukos, plaučiai ir žarnos. Inkstai per dieną su šlapimu iš organizmo pašalina 1,2-1,5 litro vandens. Prakaito liaukos per dieną per odą prakaito pavidalu pašalina 500-700 ml vandens. Esant normaliai temperatūrai ir oro drėgmei, 1 cm2 odos kas 10 minučių išsiskiria apie 1 mg vandens. Tačiau Arabijos pusiasalio dykumose žmogus kasdien per prakaitą netenka apie 10 litrų vandens. Intensyvaus darbo metu daug skysčių išsiskiria ir prakaito pavidalu: pavyzdžiui, per du įtemptų futbolo rungtynių kėlinius futbolininkas netenka apie 4 litrus vandens.
Plaučiai vandens garų pavidalu pašalina 350 ml vandens. Šis kiekis staigiai didėja gilėjant ir greitėjant kvėpavimui, tada per dieną gali išsiskirti 700-800 ml vandens.
Per žarnas su išmatomis išsiskiria 100-150 ml vandens. Sutrikus žarnyno veiklai, su išmatomis gali išsiskirti didelis vandens kiekis (viduriavimas), dėl to organizme gali išsekti vanduo. Normaliam organizmo funkcionavimui svarbu, kad vandens tiekimas visiškai padengtų jo suvartojimą.
Suvartoto vandens kiekio ir išleisto vandens kiekio santykis yra vandens balansas.
Jei iš organizmo pasišalina daugiau vandens nei patenka į jį, atsiranda jausmas. troškulys. Dėl troškulio žmogus geria vandenį, kol atsistato normalus vandens balansas.
Druskos mainai
Kai mineralai neįtraukiami į gyvūnų racioną, atsiranda sunkūs organizmo sutrikimai ir net mirtis. Mineralinių medžiagų buvimas yra susijęs su jaudrumo reiškiniu – viena iš pagrindinių gyvų būtybių savybių. Kaulų, nervų elementų ir raumenų augimas ir vystymasis priklauso nuo mineralinių medžiagų kiekio; jos lemia kraujo reakciją (pH), prisideda prie normalios širdies ir nervų sistemos veiklos, naudojamos hemoglobino (geležies), skrandžio sulčių druskos rūgšties (chloro) susidarymui.
Mineralinės druskos sukuria tam tikrą osmosinį slėgį, kuris taip reikalingas ląstelių gyvybei.
Maitindamasis mišriu maistu, suaugęs žmogus pakankamais kiekiais gauna visų jam reikalingų mineralų. Kulinarinio apdorojimo metu į žmonių maistą dedama tik valgomoji druska. Augančio vaiko organizmui ypač reikalingas papildomas daugelio mineralų kiekis.
Kūnas nuolat praranda tam tikrą mineralinių druskų kiekį šlapime, prakaitu ir išmatomis. Todėl mineralinėmis druskomis, kaip ir vandeniu, organizmas turi būti nuolat tiekiamas. Atskirų elementų kiekis žmogaus organizme nėra vienodas (13 lentelė).
Vandens-druskos apykaitos reguliavimas
Vidinės kūno aplinkos osmosinio slėgio pastovumą, nulemtą vandens ir druskų kiekio, reguliuoja organizmas.
Trūkstant vandens organizme, padidėja audinių skysčio osmosinis slėgis. Tai sukelia specialių receptorių, esančių audiniuose, sudirginimą - osmoreceptoriai. Impulsai iš jų per specialius nervus siunčiami į smegenis į vandens ir druskos apykaitos reguliavimo centrą. Iš ten sužadinimas nukreipiamas į endokrininę liauką – hipofizę, kuri į kraują išskiria specialų hormoną, sukeliantį šlapimo susilaikymą. Sumažėjęs vandens išsiskyrimas su šlapimu atstato sutrikusią pusiausvyrą.
Šis pavyzdys aiškiai parodo nervinių ir humoralinių mechanizmų, reguliuojančių fiziologines funkcijas, sąveiką. Refleksas prasideda per nervų sistemą nuo osmoreceptorių, o tada įsijungia humoralinis mechanizmas – specialaus hormono patekimas į kraują.
Vandens-druskų apykaitos reguliavimo centras kontroliuoja visus vandens transportavimo organizme kelius: jo išsiskyrimą su šlapimu, prakaitu ir per plaučius, persiskirstymą tarp kūno organų, pasisavinimą iš virškinamojo trakto, sekreciją, vandens suvartojimą. Šiuo atžvilgiu ypač svarbios kai kurios tarpvietės sritys. Jei į šias gyvūno vietas įvedami elektrodai, o vėliau per juos elektros srove dirginamos smegenys, gyvūnai pradeda godžiai gerti vandenį. Tokiu atveju išgerto vandens kiekis gali viršyti 40% kūno svorio. Dėl to atsiranda apsinuodijimo vandeniu požymių, susijusių su kraujo plazmos ir audinių skysčio osmosinio slėgio sumažėjimu. Natūraliomis sąlygomis šie vidurio centrai yra kontroliuojami smegenų žievės.
Vandens balanso reguliavimo mechanizmas yra labai svarbus praktiniame gyvenime. Tais atvejais, kai tenka taupyti vandenį, jokiu būdu negerkite jo vienu gurkšniu, o visada labai mažais gurkšneliais. Jausitės tarsi girtas, nors išgėrėte nedaug vandens. Vandens-druskos apykaitos reguliavimo ypatybių išmanymas svarbus dar vienu atveju. Karštu oru dažniausiai būna labai ištroškęs, ir kad ir kiek vandens išgertum, vis tiek norisi. Bet jūs turite sąmoningai šiek tiek ištverti, nepaisant troškulio jausmo, ir jis praeina. Štai kodėl nereikėtų daug gerti karštyje, žygiuose ir pan. Teisinga taktika yra tokia: žinant, kad laukia sunkus žygis arba ilgas buvimas saulėje, geriau išgerti vandens iš anksto. „atsargoje“, tuo metu, kai dar nesinori gerti. Tokiu atveju tada nėra tokio stipraus troškulio jausmo, lyg pradėtum gerti per karštį.
Dar du praktiniai patarimai. Prieš einant į žygį, reikėtų atsigerti mineralinio arba pasūdyto vandens arba suvalgyti vidutinio sūrumo – fetos sūrio, sūdyto sūrio ir pan. – ir gerai nuplauti vandeniu. Faktas yra tas, kad su prakaitu netenkama daug druskų, o tai padidina nuovargį, raumenų silpnumą ir pan. Taip pat reikia žinoti, kad per karščius dažnai kyla „netikras troškulys“: gerti norisi ne todėl, kad organizme mažai skysčių, bet dėl burnos gleivinės išsausėjimo. Tokiu atveju tiesiog praskalaukite burną vandeniu.
Vanduo suaugusiam žmogui jis sudaro 60% kūno svorio, o naujagimiui - 75%. Tai aplinka, kurioje ląstelėse, organuose ir audiniuose vyksta medžiagų apykaitos procesai. Nuolatinis vandens tiekimas organizmui yra viena iš pagrindinių sąlygų palaikyti jo gyvybines funkcijas. Didžioji dalis (apie 71%) viso organizme esančio vandens yra ląstelių protoplazmos dalis, sudaranti vadinamąjį tarpląstelinį vandenį. Ekstraląstelinis vanduo yra audinių arba intersticinio skysčio (apie 21%) ir kraujo plazmos vandens (apie 8%) dalis. Vandens balansą sudaro jo suvartojimas ir išskyrimas. Žmogus per dieną su maistu gauna apie 750 ml vandens, o gėrimų ir švaraus vandens – apie 630 ml. Apykaitos procese vykstant baltymų, angliavandenių ir riebalų oksidacijai, susidaro apie 320 ml vandens. Išgaruojant nuo odos paviršiaus ir plaučių alveolių per parą išsiskiria apie 800 ml vandens. Tiek pat reikia ištirpinti osmosiškai aktyvias medžiagas, išsiskiriančias per inkstus esant maksimaliam šlapimo osmoliarumui. 100 ml vandens išsiskiria su išmatomis. Todėl minimalus dienos poreikis yra apie 1700 ml vandens.
Vandens tiekimą reguliuoja jo poreikis, pasireiškiantis troškulio jausmu. Šis jausmas atsiranda, kai stimuliuojamas pagumburio gėrimo centras.
Organizmui nuolat reikia tiekti ne tik vandenį, bet ir mineralines druskas. Svarbiausi yra natris, kalis, kalcis.
Natrio yra pagrindinis ekstraląstelinių skysčių katijonas. Jo kiekis tarpląstelinėje aplinkoje yra 6-12 kartų didesnis nei ląstelėse. 3-6 g natrio per dieną patenka į organizmą NaCl pavidalu ir daugiausia absorbuojamas plonojoje žarnoje. Natrio vaidmuo organizme yra įvairus. Dalyvauja palaikant rūgščių-šarmų būsenos pusiausvyrą, tarpląstelinių ir tarpląstelinių skysčių osmosinį slėgį, dalyvauja formuojant veikimo potencialą, turi įtakos beveik visų organizmo sistemų veiklai. Tai turi didelę reikšmę daugelio ligų vystymuisi. Visų pirma manoma, kad natris tarpininkauja arterinės hipertenzijos vystymuisi didindamas tarpląstelinio skysčio tūrį ir didindamas mikrovaskulinį atsparumą. Natrio balansą organizme daugiausia palaiko inkstų veikla.
Kalis yra pagrindinis tarpląstelinio skysčio katijonas. Ląstelėse yra 98% kalio. Žmogaus DV kalyje yra 2-3 g Pagrindinis kalio šaltinis maiste yra augalinės kilmės produktai. Kalis absorbuojamas žarnyne. Kalis yra ypač svarbus dėl jo potencialą formuojančio vaidmens tiek palaikant membranos potencialą, tiek sukuriant veikimo potencialą. Kalis taip pat aktyviai dalyvauja reguliuojant rūgščių ir šarmų pusiausvyrą. Tai yra veiksnys, palaikantis osmosinį slėgį ląstelėse. Jo išsiskyrimą daugiausia reguliuoja inkstai.
Kalcis turi didelį biologinį aktyvumą. Tai pagrindinis skeleto kaulų ir dantų struktūrinis komponentas, kuriame yra apie 99% viso Ca 2+. Suaugęs žmogus per dieną su maistu turėtų gauti 800-1000 mg kalcio. Vaikams kalcio reikia daugiau dėl greito kaulų augimo. Kalcis daugiausia absorbuojamas dvylikapirštėje žarnoje monobazinių fosforo rūgšties druskų pavidalu. Maždaug 3/4 kalcio pašalinama per virškinamąjį traktą, kur endogeninis kalcis patenka su virškinimo liaukų sekretais, 1/4 – per inkstus. Kalcio vaidmuo organizmo veikloje yra didelis. Kalcis dalyvauja formuojant veikimo potencialą, vaidina tam tikrą vaidmenį inicijuojant raumenų susitraukimą, yra būtinas kraujo krešėjimo sistemos komponentas, didina nugaros smegenų refleksinį jaudrumą ir turi simpatikotropinį poveikį.
Didžiąją gyvosios medžiagos dalį sudaro deguonis, anglis, vandenilis, azotas, kalcis ir fosforas.
Kūne esantys elementai, esantys nedideliais kiekiais, taip pat vaidina svarbų vaidmenį įgyvendinant gyvenimo veiklą. Jie vadinami mikroelementai. Didelio biologinio aktyvumo mikroelementai yra geležis, varis, cinkas, kobaltas, molibdenas, selenas, chromas, nikelis, alavas, silicis, fluoras, vanadis. Be to, organizme nedideliais kiekiais randama daug kitų elementų, kurių biologinis vaidmuo nenustatytas. Iš viso gyvūnų ir žmonių organizme rasta apie 70 elementų.
Daugumą biologiškai reikšmingų mikroelementų sudaro fermentai, vitaminai, hormonai, kvėpavimo pigmentai.
Vitaminai neturi didelės plastinės ir energetinės reikšmės ir nepasižymi bendra chemine prigimtimi. Maisto produktuose jų randama nedideliais kiekiais, tačiau jie turi ryškų poveikį fiziologinei organizmo būklei, dažnai būna fermentų molekulių sudedamoji dalis. Vitaminų šaltiniai žmonėms yra augalinės ir gyvūninės kilmės maisto produktai – jie randami arba gatavų pavidalų, arba provitaminų pavidalu, iš kurių organizme susidaro vitaminai. Kai kuriuos vitaminus sintetina žarnyno mikroflora. Trūkstant vitamino ar jo pirmtako, atsiranda patologinė būklė, vadinama ne tokia ryškia forma, kai trūksta vitamino – hipovitaminozė. Tam tikro vitamino trūkumas ar trūkumas sukelia ligą, būdingą tik šio vitamino trūkumui. Avitaminozė ir hipovitaminozė gali pasireikšti ne tik maiste trūkstant vitaminų, bet ir sutrikus jų pasisavinimui dėl virškinamojo trakto ligų. Hipovitaminozės būklė taip pat gali pasireikšti įprastu vitaminų suvartojimu su maistu, tačiau vartojant daugiau (nėštumo metu, intensyvaus augimo metu), taip pat esant žarnyno mikrofloros slopinimui antibiotikais.
Pagal tirpumą visi vitaminai skirstomi į dvi grupes: vandenyje tirpius (B vitaminai, vitaminas C ir vitaminas P) ir riebaluose tirpius (vitaminai A, D, E ir K).
Organizmui reikia nuolatinio aprūpinimo ne tik vandeniu, bet ir mineralinės druskos. Į organizmą jie patenka su maistu ir vandeniu, išskyrus valgomąją druską, kuri specialiai dedama į maistą. Iš viso gyvūnų ir žmonių organizme rasta apie 70 cheminių elementų, iš kurių 43 laikomi esminiais (esminiai; lot. essentia – esmė).
Įvairių mineralų organizmo poreikis skiriasi. Kai kurie elementai, vadinami makroelementų, patenka į organizmą dideliais kiekiais (gramais ir dešimtosiomis gramo per dieną). Makroelementai yra natris, magnis, kalis, kalcis, fosforas ir chloras. Kiti elementai - mikroelementai(geležies, mangano, kobalto, cinko, fluoro, jodo ir kt.) organizmui reikia itin mažais kiekiais (mikrogramais – tūkstantosiomis miligramo dalimis).
Mineralinių druskų funkcijos:
1) yra biologinės homeostazės konstantos;
2) sukurti ir palaikyti osmosinį slėgį kraujyje ir audiniuose (osmosinį balansą);
3) palaikyti aktyvios kraujo reakcijos pastovumą
(pH=7,36 – 7,42);
4) dalyvauti fermentinėse reakcijose;
5) dalyvauti vandens-druskos apykaitoje;
6) natrio, kalio, kalcio, chloro jonai vaidina svarbų vaidmenį sužadinimo ir slopinimo, raumenų susitraukimo, kraujo krešėjimo procesuose;
7) yra neatsiejama kaulų dalis (fosforas, kalcis), hemoglobinas (geležis), hormonas tiroksinas (jodas), skrandžio sultys (druskos rūgštis) ir kt.;
8) yra neatskiriamos visų virškinimo sulčių sudedamosios dalys, kurios išsiskiria dideliais kiekiais.
Trumpai panagrinėkime natrio, kalio, chloro, kalcio, fosforo, geležies ir jodo apykaitą.
1) Natrio patenka į organizmą daugiausia valgomosios druskos pavidalu. Tai vienintelė mineralinė druska, dedama į maistą. Augaliniame maiste yra mažai valgomosios druskos. Valgomosios druskos dienos poreikis suaugusiam žmogui yra 10-15 g Natris aktyviai dalyvauja palaikant osmosinę pusiausvyrą ir skysčių tūrį organizme bei turi įtakos organizmo augimui. Kartu su kaliu natris reguliuoja širdies raumens veiklą, žymiai pakeisdamas jo jaudrumą. Natrio trūkumo simptomai: silpnumas, apatija, raumenų trūkčiojimas, raumenų audinio susitraukiamumo praradimas.
2) Kalisį organizmą patenka su daržovėmis, mėsa ir vaisiais. Jo paros norma – 1 g. Kartu su natriu dalyvauja kuriant bioelektrinį membraninį potencialą (kalio-natrio pompą), palaiko ląstelinio skysčio osmosinį slėgį, skatina acetilcholino susidarymą. Trūkstant kalio, stebimas asimiliacijos procesų slopinimas (anabolizmas), silpnumas, mieguistumas, hiporefleksija (refleksų sumažėjimas).
3) Chloras patenka į organizmą valgomosios druskos pavidalu. Chloro anijonai kartu su natrio katijonais dalyvauja kuriant kraujo plazmos ir kitų kūno skysčių osmosinį slėgį. Chloras taip pat yra įtrauktas į skrandžio sulčių druskos rūgštį. Žmonėms chloro trūkumo simptomų nenustatyta.
4) Kalcisį organizmą patenka su pieno produktais, daržovėmis (žaliais lapeliais). Esama kauluose kartu su fosforu ir yra viena iš svarbiausių biologinių kraujo konstantų. Normalus kalcio kiekis žmogaus kraujyje yra 2,25-2,75 mmol/l (9-11 mg%). Sumažėjęs kalcio kiekis sukelia nevalingus raumenų susitraukimus (kalcio tetaniją) ir mirtį dėl kvėpavimo sustojimo. Kalcis būtinas kraujo krešėjimui. Dienos kalcio poreikis yra 0,8 g.
5) Fosforasį organizmą patenka su pieno produktais, mėsa, grūdais. Jo paros poreikis yra 1,5 g. Kartu su kalciu jis yra kauluose ir dantyse, yra daug energijos turinčių junginių (ATP, kreatino fosfato ir kt.) dalis. Fosforo nusėdimas kauluose galimas tik esant vitaminui D. Trūkstant fosforo organizme, stebima kaulų demineralizacija.
6) Geležisį organizmą patenka su mėsa, kepenimis, pupelėmis, džiovintais vaisiais. Dienos poreikis yra 12-15 mg. Tai yra kraujo hemoglobino ir kvėpavimo fermentų sudedamoji dalis. Žmogaus organizme yra 3 g geležies, iš kurios 2,5 g yra raudonuosiuose kraujo kūneliuose kaip hemoglobino komponentas, likę 0,5 g yra kūno ląstelių dalis. Trūkstant geležies, sutrinka hemoglobino sintezė ir dėl to atsiranda anemija.
7) Jodas yra su juo praturtintu geriamuoju vandeniu, kai teka per akmenis, arba su valgomąja druska, pridedant jodo. Dienos poreikis yra 0,03 mg. Dalyvauja skydliaukės hormonų sintezėje. Jodo trūkumas organizme sukelia endeminį gūžį – skydliaukės padidėjimą (kai kuriose Uralo, Kaukazo, Pamyro ir kt. srityse).
Mineralų apykaitos pažeidimas gali sukelti ligą, kai inkstų taurelėse, dubenyje ir šlapimtakiuose susidaro įvairaus dydžio, struktūros ir cheminės sudėties akmenys (nefrolitiazė). Tai taip pat gali prisidėti prie akmenų susidarymo tulžies pūslėje ir tulžies latakuose (tulžies akmenligė).
