Промежуточная и долговременная регуляция потребления пищи. Терморегуляция и потребление пищи

Обновлено: 02.05.2024

Терморегуляция - это сложный физиологический процесс, который обеспечивает поддержание постоянной температуры тела 1 и внутренней среды организма на уровне, необходимом для нормальной жизнедеятельности 2 .

Механизмы терморегуляции

В процессе терморегуляции задействованы нервные и гуморальные (происходящие в жидких средах тела - крови, лимфе и т. д.) механизмы 2 . Колебания температуры окружающей среды распознают специальные терморецепторы 4 . Их существует два вида: тепловые и холодовые 4 . От терморецепторов сигнал по проводящим путям поступает в головной мозг и активирует в нем центр температурной регуляции, находящийся в области гипоталамуса 1,5 . Возбуждение разных отделов этого структурного образования приводит к изменению процессов теплообмена 1,5 . Центр терморегуляции в мозге можно «выключить» при помощи некоторых физических веществ. В этом случае тело человека утратит способность поддерживать постоянную температуру 1 .

За счет каких процессов осуществляется терморегуляция

Стабильность температуры тела и внутренней среды организма обеспечивается благодаря двум взаимно противоположным по своей сути процессам 2,5 .

Теплопродукция. Это процесс выработки тепла человеческим телом, который зависит от интенсивности процесса обмена веществ (метаболизма) 2 . Если теплопродукция происходит слишком активно, возможно перегревание организма 2,6 .
Теплоотдача. Тело человека может отдавать тепло в окружающую среду за счет трех механизмов: излучения (радиации), проведения (конвекции) и испарения пота 5 . При сильном повышении температуры окружающей среды охлаждение также осуществляется за счет испарения жидкости со слизистых оболочек верхних дыхательных путей (поэтому может ощущаться пересыхание в горле) 1,6, 7 . Незначительная часть тепла также выделяется из организма вместе с фекалиями и мочой 2 .

Информация в данной статье носит справочный характер и не заменяет профессиональной консультации врача. Для постановки диагноза и назначения лечения обратитесь к квалифицированному специалисту.

Регуляция питания

Поддержание массы тела и постоянства его состава в течение продолжительного времени определяется равновесием между поступающей и расходуемой энергией. Потребление пищи зависит от многих факторов: окружающей среды, наследственности, привычек, традиций, уровня культуры, экономического положения, состояния физиологических систем контроля.

Голод и насыщение

 Чувствоголода(потребность в приёме пищи) возникает в результате мотивации, направленной на устранение дискомфортных субъективных ощущений, возникших в результате недостатка питательных веществ в организме. К таким ощущениям относят «голодные боли в области желудка», связанные с ритмическими сокращениями желудка, тошнота, общая слабость и иногда головная боль.

 Насыщение. Приём пищи снимает чувство голода и приводит к состоянию насыщения. Субъективно насыщение проявляется чувством удовольствия, повышения настроения и ощущения приятного наполнения желудка. Различают насыщение первичное (сенсорное), вызываемое раздражением обонятельных, вкусовых рецепторов, механорецепторов полости рта, глотки, пищевода, желудка и двенадцатиперстной кишки. Вторичное (обменное, истинное) насыщение возникает после поступления продуктов расщепления пищевых веществ в кровь. Аппетит — эмоциональное ощущение, связанное со стремлением к потреблению пищи. Это ощущение может быть частью чувства голода, но может возникать и самостоятельно, независимо от физиологических потребностей. В последнем случае аппетит является проявлением врождённой или приобретённой индивидуальной склонности к определённому виду пищи и способствует выбору пищи необходимого качества.

 Гипоталамическиецентрыголодаинасыщения

 Латеральноеядрогипоталамусавыполняет функцию центра голода. Стимуляция этой области вызывает у подопытных животных неудержимое желание есть (гиперфагия). Разрушение ядер приводит к отказу от пищи.

 Вентромедиальноеядрогипоталамусаявляется центром насыщения. При электрическом раздражении ядра животные отказываются есть. Разрушение ядер порождает прожорливость, у животных развивается ожирение.

 Паравентрикулярное,дорсомедиальноеидугоообразноеядрагипоталамуса также принимают участие в регуляции пищевого поведения, регулируя секрецию гормонов, влияющих на баланс энергии и метаболизм (тироксин, глюкокортикоиды, инсулин).

 Сигналыкгипоталамусу. Гипоталамус получает сигналы от рецепторов желудка (сигнализация о его наполнении), регистрирует концентрацию находящихся в крови аминокислот, глюкозы и жирных кислот, а центры голода и насыщения содержат рецепторы для нейромедиаторов и гормонов, стимулирующих (нейропептид Y, меланин-концентрирующий гормон,эндорфины, галанин, глутамат,ГАМК, кортизол) или подавляющих (холецистокинин, инсулин,-меланоцитостимулирующий гормон, кортиколиберин, лептин,серотонин,норадреналин, глюкагоноподобный пептид) пищевое поведение.

 Другиенервныецентры. Аппетит контролируется не только гипоталамусом, но и структурами, тесно связанными с ним (например, миндалиной и лобным отделом коры больших полушарий). Так, двустороннее разрушение миндалины нарушает способность выбирать пищу в зависимости от её качества.

 Регуляцияколичествапищи, поступающей в организм, может быть подразделена на кратковременную и долговременную.

 Кратковременнаярегуляциязаключается в возникновении чувства насыщения при приёме пищи, создаваемого рядом быстрых сигналов обратной связи (холецистокинин, инсулин,глюкагон, растяжение стенки желудка, сигналы от рецепторов ротовой полости).

 Наполнение желудка и двенадцатиперстной кишки растягивает стенку этих органов и оказывает ингибирующее влияние на центр голода.

 Пищеварительный гормон холецистокининвыделяется при поступлении жиров в двенадцатиперстную кишку и оказывает прямой ингибирующий эффект на центр голода.

 Пища, находящаяся в желудке и двенадцатиперстной кишке, стимулирует секрецию поджелудочной железой инсулина и глюкагона, которые подавляют активность центра голода.

 Сигналы от рецепторов ротовой полости во время жевания, слюноотделения, глотания, ощущения вкуса пищи также оказывают ингибирующий эффект на центр голода, хотя и более слабый, чем наполнение желудка.

 Долговременнаярегуляция— механизм поддержания трофического уровня клеток и тканей. Уменьшение в крови концентрации глюкозы, аминокислот или жирных кислот автоматически увеличивает их потребление. Эти факты привели к созданию глюкостатической, аминоацидостатической и липостатической теорий насыщения. Например, повышение концентрации глюкозы в плазме крови стимулирует активность нейронов вентромедиальных (центр насыщения) и паравентрикулярных ядер гипоталамуса и одновременно уменьшает частоту разрядов глюкозочувствительных нейронов центра голода.

Лептин — регулятор потребления пищи

Основные запасы энергии находятся в жировых клетках. Эти же клетки секретируют пептидный гормон лептин, проникающий через гематоэнцефалический барьер путём облегченной диффузии и взаимодействующий со своими рецепторами в дугообразном и паравентрикулярном ядрах гипоталамуса. Стимуляция лептином рецепторов гипоталамуса порождает различные эффекты, уменьшающие запасы жира. Таким образом, лептин сигнализирует в гипоталамус о необходимости корректировать пищевое поведение (увеличивать или уменьшать количество потребляемой пищи). Уменьшение массы жировой ткани и (как следствие) выработки лептина приводит к компенсаторному повышению чувства голода и снижению расхода энергии. Прямым следствием гиполептинемии является ожирение.

Обмен веществ и энергии. Питание. Терморегуляция

Обмен белков, жиров и углеводов. Энергетическое и пластическое значение их.

Азотистый баланс и особенности его при различных физиологических состояниях (возраст, пол, питание, мышечная деятельность и т.д.).

Регуляция обмена белков, жиров и углеводов.

Обмен воды и минеральных веществ, их регуляция.

Витамины, их роль для нормального функционирования организма.

Методы исследования энергообмена.

Суточный расход энергии.

Основы рационального питания.

Температура тела и терморегуляция.

Обмен веществ (метаболизм) это характерный признак жизни, прекращение обменных процессов означает прекращение жизни (смерть). В результате обмена веществ непрерывно разрушаются и обновляются клеточные структуры, различные химические соединения. Процессы анаболизма (ассимиляции) и катаболизма (диссимиляции) в организме уравновешены. Процессы ассимиляции (анаболизма) обеспечивают рост, накопление массы тела, преобладание же диссимиляции (катаболизма) сопровождается частичным разрушением тканевых структур, уменьшается масса тела. При этом потенциальная энергия химических соединений при их расщеплении, переходит в кинетическую, в основном тепловую и механическую, частично в электрическую энергию.

Сохранение массы тела, возмещение энергозатрат организма и удовлетворение потребностей роста требуют поступления из внешней среды белков, липидов, углеводов, витаминов, минеральных солей и воды.

Обмен белков

На долю белков приходится более 50% сухой массы клетки. Белки выполняют важнейшие биологические функции (принимают участие в образовании ферментов, гормонов, в формировании мышц, клеток и т.д.). Белок, поступая с пищей из внешней среды, выполняет пластические и энергетические функции. Пластическое значение белка заключается в восполнении и новообразовании различных структурных компонентов клетки. Энергетическое значение — в обеспечении организма энергией, образующейся при расщеплении белков.

В организме постоянно распадаются белки, с последующим выделением из организма неиспользованных продуктов белкового обмена и параллельно с этим происходит синтез белков. С наибольшей скоростью обновляются белки печени, слизистой оболочки кишечника, а также других внутренних органов и плазмы крови. Медленнее обновляются белки, входящие в состав клеток мозга, сердца, половых желез и еще медленнее — белки мышц, кожи и особенно опорных тканей (сухожилий, костей и хрящей).

Нормальный обмен белков возможен только при поступлении пищи, с содержанием различных аминокислот. Установлено, что из 20 аминокислот 12 синтезируются в организме (заменимые аминокислоты), а 8 не синтезируются (незаменимые аминокислоты).

Дефицит или отсутствие незаменимых аминокислот резко нарушает синтез белка, наступает отрицательный баланс азота, уменьшается масса тела, у детей останавливается рост. Для человека незаменимыми аминокислотами являются лейцин, изолейцин, валин, метионин, лизин, треонин, фенилаланин, триптофан. В связи с тем, что белки обладают неодинаковой ценностью, было введено понятие биологической ценности белков пищи. Белки, имеющие весь набор аминокислот в соотношениях, обеспечивающих нормальные процессы синтеза, являются белками биологически полноценными. Наоборот, белки, не содержащие тех или иных аминокислот или содержащие их в очень малых количествах, являются неполноценными. Так, неполноценными белками являются желатина, в которой имеются лишь следы цистина и отсутствуют триптофан и тирозин и некоторые другие продукты. Наибольшую биологическую ценность имеют белки мяса, яиц, рыбы, икры, молока.

В связи с этим пища человека должна не просто содержать достаточное количество белка, но обязательно иметь в своем составе не менее 30% белков с высокой биологической ценностью, т.е. животного происхождения.

У людей встречается форма белковой недостаточности, развивающаяся при однообразном питании продуктами растительного происхождения. При этом уменьшается масса тела. Для разных людей биологическая ценность одного и того же белка различна, может изменяться в зависимости от состояния организма, предварительного пищевого режима, интенсивности деятельности, возраста, индивидуальных особенностей обмена веществ и других факторов.

Практически важно, чтобы два неполноценных белка, один из которых не содержит одних аминокислот, а другой — других, в сумме могли обеспечить потребности организма.

Для оценки интенсивности метаболизма белков, количества поступившего и выделенного белка (в виде конечных продуктов) введено понятие азотистый баланс. Количество азота, поступившего с пищей, всегда больше количества усвоенного азота, так как часть его теряется с калом.

Усвоение азота вычисляют по разности содержания его в принятой пище и в кале. Зная количество усвоенного азота, легко вычислить общее количество усвоенного организмом белка, так как в белке содержится в среднем 16% азота, т.е. 1 г азота содержится в 6,25 г белка. Следовательно, умножив найденное количество азота на 6,25, можно определить количество усвоенного белка.

Для того чтобы установить количество разрушенного белка, необходимо знать общее количество азота, выведенного из организма. Азотсодержащие продукты белкового обмена (мочевина, мочевая кислота, креатинин и др.) выделяются преимущественно с мочой и частично с потом. В условиях обычного, неинтенсивного потоотделения количество азота в поте можно не учитывать, поэтому для определения количества распавшегося в организме белка обычно находят количество азота в моче и умножают на 6,25.

Увеличение поступления белка усиливает выделение азота из организма. У взрослого человека при адекватном питании, как правило, наблюдается азотистое равновесие, т.е. количество поступившего с пищей азота равно выведению. Если в условиях азотистого равновесия повысить количество белка в пище, то азотистое равновесие вскоре восстановится, но уже на более высоком уровне. Таким образом, азотистое равновесие может устанавливаться при значительных колебаниях содержания белка в пище.

Если поступление азота превышает его выделение, то говорят о положительном азотистом балансе. При этом синтез преобладает над его распадом. Устойчивый положительный баланс отмечается в период роста организма, во время беременности, в период выздоровления после тяжелых заболеваний. Белки в организме не откладываются в запас, поэтому при поступлении с пищей большого количества белка только часть его расходуется на пластические цели, значительная же часть тратится на энергетические цели. Если количество выведенного из организма азота превышает поступивший азот, говорят об отрицательном азотистом балансе. Отрицательный азотистый баланс бывает при белковом голодании, или в том случае, если отдельные необходимые для синтеза белков аминокислоты не содержатся в пище.

При белковом голодании даже в случаях достаточного поступления в организм жиров, углеводов и всех других компонентов пищи происходит постепенно нарастающая потеря массы тела, зависящая от того, что затраты тканевых белков (минимальные в этих условиях и равные коэффициенту изнашивания) не компенсируются поступлением белков с пищей, поэтому длительное белковое голодание в конечном счете, так же как и полное голодание, неизбежно приводит к смерти. Особенно тяжело переносит белковое голодание растущий организм, у которого в этом случае происходит не только потеря массы тела, но и остановка роста, обусловленная недостатком пластического материала, необходимого для построения клеточных структур.

Регуляция обмена белков. Нейрогуморальная регуляция обмена белков осуществляется рядом гормонов: соматотропный гормон в период роста организма стимулирует увеличение массы всех органов и тканей. У взрослого человека он обеспечивает синтез белка, повышая проницаемость клеточных мембран для аминокислот, усиливает синтез РНК в ядре клетки и угнетает синтез катепсинов — внутриклеточных протеолитических ферментов.

Большое влияние на белковый обмен оказывают гормоны щитовидной железы — тироксин и трийодтиронин, стимулируя синтез белка и благодаря этому активирует рост, развитие и дифференциацию тканей и органов. Гормоны коры надпочечников — глюкокортикоиды (гидрокортизон, кортикостерон) усиливают распад белков в тканях, особенно в мышечной и лимфоидной. В печени же глюкокортикоиды, наоборот, стимулируют синтез белка.

Влияние режима питания на здоровье людей

Ожирение и связанные с ним заболевания современного общества (диабет, сердечно-сосудистые / цереброваскулярные заболевания, рак и болезнь Альцгеймера) непреодолимы для системы здравоохранения. К сожалению, общеизвестная стратегия оптимизации массы тела за счёт уменьшения потребления энергии и систематических упражнений в большинстве случаев не приносит успеха. Некоторые рекомендации, предоставляемые пациентам врачами и диетологами, содержат последние научные данные о преимуществах овощей, фруктов, волокон, орехов и рыбы, а также о целесообразности уменьшить или исключить перекусы. Тем не менее, продолжает существовать множество мифов, касающихся питания и здоровья, включая важность трёх или более систематических приёмов пищи в день (1, 2). Несмотря на то, что многие аспекты питания и образа жизни оказывают влияние на метаболический статус и течение заболеваний на протяжении жизни, согласно новым данным частота и время приёмов пищи имеют большое значение, но их трудно охарактеризовать и обобщить.

Отдельные вопросы питания для спортсменов: согласованные рекомендации для врачей спортивных команд

Эксперты: Stanley A. Herring, M.D., W. Ben Kibler, M.D., Lexington, Y Margot Putukian, M.D., NJ Stephen O_Brien, M.D., Rebecca Jaffe, M.D., Lori Boyajian-O_Neill, D.O., Vincent Disabella, D.O., R. Robert Franks, D.O., Voorhees, NJ Michele LaBotz, M.D.

Консультант - Jacqueline Berning.

Перевод Сергея Струкова.

Спортивное питание - обеспечение необходимыми пищевыми веществами, включая жидкости, для получения энергии для тренировок, соревнований, восстановления, а также для здоровья и хорошего самочувствия. Потребление и расходование этих питательных веществ будет называться энергетическим балансом. Оптимальную работоспособность обеспечивает адекватное потребление энергии.

Цель данной информации - помочь врачам спортивных команд понять отдельные вопросы питания для консультирования спортсменов в отношении здоровья и оптимальной работоспособности.

Читайте также: