Социально-биологические основы физической культуры

способствует выходу углеводов из депо. Гормон поджелудочной железы инсулин

обеспечивает их депонирование. Кроме этих гормонов в регуляции углеводного

обмена участвуют гормоны коркового слоя надпочечников, щитовидной железы и

передней доли гипофиза.

В сахаре содержится 95% углеводов, меде – 76, шоколаде – 49,.

картофеле – 18, молоке – 5, печени – 4, изюме – до 65%.

Обмен жиров Жиры (липиды) – важный источник энергии в организме,

необходимая составная часть клеток. Излишки жиров могут депонироваться в

организме. Откладываются они главным образом в подкожной жировой клетчатке,

сальнике, печени и других внутренних органах. Общее количество жира у

человека: может составлять 10 – 12% массы тела, а при ожирении – 40 – 50%.

В желудочно-кишечном тракте жир распадается на глицерин и жирные

кислоты, которые всасываются в тонких кишках. Затем он вновь синтезируется

в клетках слизистой кишечника. Образовавшийся жир качественно отличается от

пищевого и является специфическим для человеческого организма. В организме

жиры могут синтезироваться также из белков и углеводов.

Жиры, поступающие в ткани из кишечника и из жировых депо, путем

сложных превращений окисляются, являясь, таким образом, источником энергии.

При окислении 1 г жира освобождается 9,3 ккал энергии. В связи с тем, что в

молекуле жира содержится относительно мало кислорода, последнего требуется

для окисления жира больше, чем для окисления углеводов. Как энергетический

материал жир и пользуется, при состоянии покоя и выполнении длительной

малоинтенсивной физической работы. В начале напряженной мышечной

деятельности окисляются углеводы. Но через некоторое время, в связи с

уменьшением запасов гликогена, начинают окисляться жиры и продукты их

расщепления. Процесс замещения углеродов жирами может быть настолько

интенсивным, что 80% всей необходимой в этих условиях энергии освобождается

в результате расщепления жира.

Жир используется как пластический и энергетический материал, покрывает

различные органы, предохраняя их от механического воздействия. Скопление

жира в брюшной полости обеспечивает фиксацию внутренних органов. Подкожная

жировая клетчатка, являясь плохим проводником тепла, защищает тело от

излишних теплопотерь. Жир входит в состав секрета сальных желез,

предохраняет кожу от высыхания и излишнего смачивания при соприкосновении с

водой, является необходимым компонентом пищи. Пищевой жир содержит

некоторые жизненно важные витамины.

Обмен жира и липидов в организме сложен. Большую роль в этих процессах

играет печень, где осуществляется синтез жирных кислот из углеводов и

белков, образуются продукты расщепления жира – кетоновые тела, используемые

в качестве энергетического материала. Образование кетоновых тел в печени

идет особенно интенсивно при уменьшении в ней запасов гликогена.

Обмен липидов тесно связан с обменом белков и углеводов. При голодании

жировые запасы служат источником углеводов.

Регуляция жирового обмена. Обмен липидов в организме регулируется

центральной нервной системой. При повреждении некоторых ядер гипоталамуса

жировой обмен нарушается и происходит ожирение организма или его истощение.

Нервная регуляция жирового обмена осуществляется путем прямых воздействий

на ткани (трофическая иннервация) или через железы внутренней секреции. В

этом процессе участвуют гормоны гипофиза, щитовидной, поджелудочной и

половых желез. При недостаточной функции гипофиза, щитовидной и половых

желез происходит ожирение. Гормон поджелудочной железы – инсулин, наоборот,

усиливает образование жира из углеводов, сжигая его.

В 100 г топленого или растительного масла содержится 95 г жира,

сметаны – 24, молока – 4, свинины жирной – 37, баранины – 29, печени, почек

– 5, гороха – 3, овощей – 0,1 – 0,3 г.

Обмен воды и минеральных веществ Человеческий организм на 60% состоит

из воды. Жировая ткань содержит 20% воды (от ее массы), кости – 25, печень

– 70, скелетные мышцы – 75, кровь – 80, мозг – 85%. Для нормальной

жизнедеятельности организма, который живет в условиях меняющейся среды,

очень важно постоянство внутренней, среды организма. Ее создают плазма

крови, тканевая жидкость, лимфа, основная часть которых это вода, белки и

минеральные соли. Вода и минеральные соли не служат питательными веществами

или источниками энергии. Но без воды не могут протекать обменные процессы.

Вода – хороший растворитель. Только в жидкой среде протекают окислительно-

восстановительные процессы и другие реакции обмена, Жидкость участвует в

транспортировке некоторых газов; перенося их либо в растворенном состоянии,

либо в виде солей. Вода входит в состав пищеварительных соков, участвует в

удалении из организма продуктов обмена, среди которых содержатся и

токсические вещества, а также в терморегуляции.

Без воды человек может прожить не более 7 – 10 дней, тогда как без

пищи – 30 – 40 дней. Удаляется вода вместе с мочой через почки (1700 мл),

потом через кожу (500 мл) и с воздухом, выдыхаемым через легкие (300 мл).

Отношение общего количества потребляемой жидкости к общему количеству

выделяемой жидкости называется водным 6алансом. Если количество

потребляемой воды меньше количества выделяемой, то в организме человека

могут наблюдаться различного рода расстройства его функционального

состояния, так как, входя в состав тканей, вода является одним из

структурных компонентов тела, находится в виде солевых растворов и

обусловливает тесную связь водного обмена с обменом минеральных веществ.

Обмен воды и электролитов, по существу, представляет собой единое

целое, поскольку биохимические реакции протекают в водных средах, а многие

коллоиды являются сильно гидратированными, т.е. соединенными физико-

химическими связями с молекулами воды.

Вода поступает в организм человека в «чистом виде» и в состав

различных продуктов, с которыми он тоже получает необходимые элементы.

Суточная потребность человека в воде составляет 2,0 – 2,5 Суточная

потребность человеческого организма в некоторых микроэлементах следующая:

калия 2,7 – 5,9 г, натрия – 4 – 5 г, кальция 0,5 г, магния – 70 – 80 мг,

железа – 10 – 15 мг, марганца – до 100 м хлора – 2 – 4 г, йода – 100 – 150

мг.

Обмен воды и электролитов в организме имеет сложную нервно-гуморальную

регуляцию. Наиболее подвержены регуляторным воздейсвиям вода и тесно

связанный с нею в метаболизме натрий. Сложнрефлекторная цепь регуляции

водно-электролитного обмена начинается с четырех рецепторов, которые

сигнализируют об изменении количества воды в организме. Во-первых, это

рецепторы слизистой рта подсыхание которой вызывает чувство жажды. Однако

это ощущение проходит при смачивании слизистой, хотя вода в организм при

этом не поступает. Поэтому данный вид жажды называется ложной жаждой. Во-

вторых, сигналы о необходимости восполнить запасы воды в организме или

прекратить ее потребление идут от барорецепторов слизистой желудка.

Раздувание желудка ведет к исчезновению чувства жажды, а спадение его

стенок – наоборот, к возникновению. Поскольку жажда, возникающая в этом

случае, связана не с изменением содержания воды в организме, а с изменением

тонуса желудочной стенки, она также ложная. Третью группу нервных

окончаний, принимающих участие в регуляции водно-электролитного обмена,

составляют осморецепторы тканей, которые сигнализируют об изменениях

осмотичесого давления в тканях. Чувство жажды при раздражении осморецепоров

– это вид жажды истинный. И наконец, четвертая группа рецепоров – волюм-

рецепторы сосудистого русла, реагирующие на изменение объема циркулирующей

в сосудистой системе крови.

В регуляции водно-солевого обмена принимают участие и дистантные

рецепторы (зрительный, слуховой), обеспечивающие условнорефлекторный

компонент регуляции. Импульсы со всех указанных групп рецепторов идут в

гипоталамус, где расположен центр водорегуляции. Отсюда поступают «команды»

на эффекторы, выводящие воду из организма.

Регулятором водно-солевого обмена являются гормоны коры надпочечников

(альдостерон) и задней доли гипофиза (антидиуретический).

В регуляции электролитного обмена играют роль и другие гормоны ' еры

надпочечников, объединяемые одним названием минералокоршикоиды. При их

недостатке нарушается обмен калия, развивается гипокалиемия (т.е. понижение

содержания калия и в организме в целом), вследствие чего возникает мышечная

адинамия и ряд других, серьезных нарушений. Обмен кальция и фосфора

регулируется паратгормоном – секретом паращитовидных желез, который

стабилиирует уровень этих элементов в организме благодаря тому, что под

воздействием кальций связывается с белками и его выведение из организма

резко тормозится. Наконец, на водно-электролитный обмен оказывает влияние и

адреналин, который, спазмируя клубочковые сосуды почек, снижает величину

фильтрационного давления и ведет к уменьшению диуреза, т.е. к уменьшению

выведения воды из организма, важна роль и вегетативных нервов, регулирующих

интенсивность потоотделения.

Минеральные вещества входят в состав скелета, в структуры белков,

гормонов, ферментов. Общее количество всех минеральных веществ в организме

составляет приблизительно 4 – 5% массы тела. Нормальная деятельность

центральной нервной системы, сердца и других органов протекает при условии

строго определенного содержания ионов минеральных веществ, за счет которых

поддерживается постоянство осмотического давления, реакция крови и тканевой

жидкости; они участвуют в процессах секреции, всасывания, выделения и т.д.

Основную часть минеральных веществ человек получает с пищей и водой.

Однако не всегда их содержание в пище достаточно. Большинству людей

приходится добавлять, например, хлористый натрий (NaCl – поваренная соль) в

пищу по 10 – 12 г в день. Хронический недостаток в пище минеральных веществ

может приводить к расстройству функций организма. Особенно чувствительны к

недостатку тех или иных солей дети и беременные женщины. Соли кальция и

фосфора необходимы для построения костей и зубов, в которых находится 70%

всего фосфора и 99% кальция, имеющихся в организме.

Нормальный рост и развитие организма зависят от поступления

достаточного количества Nа. Ионы Сl идут на образование соляной кислоты в

желудке, играющей большую роль в пищеварении. Ионы Nа и Сl участвуют в

механизмах возникновения и распространения возбуждения. В состав

гемоглобина – переносчика О2 и СО2 – входит двухвалентное железо.

Недостаток железа ведет к тяжелому заболеванию – малокровию. Йод является

важной составной частью гормон щитовидной железы – тироксина, который

принимает участие в регуляции обмена веществ, а калий имеет определяющее

значение в механизмах возникновения и распространения возбуждения, связан с

процессом костных образований. Важную физиологическую роль в организме

играют также кальций (Са), магний (Мg), медь (Сu), сера (S) цинк (Zn), бром

(Вr), фтор (Р).

Витамины и их роль в обмене веществ Эксперименты показывают, что даже

при достаточном содержании в пище белке жиров и углеводов, при оптимальном

потреблении воды и минеральных солей в организме могут развиваться

тяжелейшие расстройства и заболевания так как для нормального протекания

физиологических процессов н обходимы еще и витамины (лат. vita – жизнь).

Значение витаминов состоит в том, что, присутствуя в организме в ничтожных

количеств они регулируют реакции обмена веществ. Роль витаминов сходна

ролью ферментов и гормонов. Целый ряд витаминов входит в состав - различных

ферментов. При недостатке в организме витаминов развивается состояние,

называемое гиповиталинозом. Заболевание, возникающее при отсутствии того

или иного витамина, называется авитаминозом.

К настоящему времени открыто более 20 веществ, которые относят к

витаминам. Обычно их обозначают буквами латинского алфавита А, В, С, Р, Е,

К и др. К водорастворимым относятся витамины группы В, С, РР и др. Ряд

витаминов являются жирорастворимыми.

Витамин А. При авитаминозе А задерживаются процессы роста организма,

нарушается обмен веществ. Наблюдается также особое заболевание глаз,

называемое ксерофтальмией (куриная слепота).

Витамин D называют противорахитическим витамином. Недостаток его

приводит к расстройству фосфорного и кальциевого обмена. Эти минеральные

вещества теряют способность откладываться в костях и в больших количествах

удаляются из организма. Кости при этом размягчаются и искривляются.

Нарушается развитие зубов, страдает нервная система. Весь этот комплекс

расстройств характеризует на6людаемое у детей заболевание – рахит.

Витамины группы В. Недостаток или отсутствие витаминов группы В

вызывает нарушение обмена веществ, расстройство функций центральной нервной

системы. При этом наблюдается снижение сопротивляемости организма к

инфекционным болезням. Витаминами бодрости, повышенной работоспособности и

крепких нервов называют витамины группы В. Суточная норма витамина В для

взрослого 2 – ; 6 мг, при систематической спортивной деятельности эта норма

должна ' увеличиваться в 3 – 5 раз.

Витамин С называют противоцинготным. При недостатке его в пище (а

больше всего его содержится в свежих фруктах и овощах) развивается

специфическое заболевание – цинга, при которой кровоточит десны, а зубы

расшатываются и выпадают, Развиваются физическая слабость, быстрая

утомляемость, нервозность. Появляются одышка, различные кровоизлияния,

наступает резкое похудание. В тяжелых случаях может наступить смерть.

Витамины влияют на обмен веществ, свертываемость крови, рост и

развитие организма, сопротивляемость инфекционным заболеваниям. Особенно

важна их роль в питании молодого организма и тех взрослых, чья деятельность

связана с большими физическими нагрузками не производстве, в спорте.

Повышенная потребность в витаминах может быть связана с особыми условиями

среды обитания (высокая или низкая температура, разреженный воздух).

Например, суточная потребность витамина С для взрослых составляет в

среднем 50 – 100 мг, для детей 35 – 50 мг, для тренирующихся спортсменов до

200 мг и более (им в целях повышения работоспособности даже рекомендуется

принимать этот витамин на старте, а марафонцам – на дистанции). Витаминная

недостаточность, как правило, сказывается в ранний весенний период, когда

сразу после зимы организм ослаблен, а в пище мало витаминов и других

биологически активных компонентов в связи с ограничением в рационе свежих

овощей и фруктов.

Кроме описанных здесь витаминов большое значение для жизнедеятельности

организма имеют фолиевая кислота, биотин, холин, витамин Е (фактор

размножения) и витамин К. Все они достаточно широко распространены в

природе и при нормальном питании потребность в них полностью

удовлетворяется.

Если еще учесть, что многие витамины организм использует для

построения ферментов, участвующих в обмене веществ, то переоценить роль

витаминизации в обеспечении жизнедеятельности организма невозможно, тем

более при активной мышечной деятельности.

Обмен энергии Обмен веществ и энергии – это взаимосвязанные процессы,

разделение которых связано лишь с удобством изучения. Ни один из этих

процессов в отдельности не существует. При окислении энергия химических

связей, содержащаяся в питательных веществах, освобождается и используется

организмом. 3и счет перехода одних видов энергии в другие и поддерживаются

все жизненные функции организма. При этом общее количество энергии не

изменяется. Соотношение между количеством энергии, поступающей с пищей, и

величиной энергетических затрат называется энергетическим балансом.

Сказанное можно проиллюстрировать на примере деятельности сердца.

Сердце совершает огромную работу. Каждый час оно выбрасывает в аорту около

300 л крови. Эта работа совершается за счет сокращения сердечной мышцы, в

которой при этом протекают интенсивные окислительные процессы. Благодаря

освобождающейся энергии обеспечивается механическое сокращение мышц, и в

конечном счете вся энергия переходит в тепловую, которая рассеивается в

организме и от дается им в окружающее пространство. Аналогичные процессы

идут в каждом органе человеческого тела. И в каждом случае в конечном

итоге химическая, электрическая, механическая и другие виды энергии

трансформируются в тепловую и рассеиваются во внешнюю среду: Количество

энергии, расходуемое на выполнение физической работы определяют как

коэффициент полезного действия (кпд). Его средняя величина – 20 – 25%, у

спортсменов КПД выше. Установлено, что 1 белка при окислении выделяет 4,1

ккал, 1 г жира – 9,3, а 1 г углеводов – 4,1 ккал. Зная содержание белков,

жиров и углеводов в пищевых продуктах, можно установить их калорийность,

или энергетическую стоимость.

Мышечная деятельность, активный двигательный режим, физические

упражнения и спорт связаны со значительным расходом энергии. В некоторых

случаях он может достигать 5 000 ккал, а в дни интенсивных и объемных

тренировок у спортсменов и того более. Такое увеличение энергозатрат

необходимо учитывать при составлении пищевого рациона. Когда в пище

присутствует большое количество белка, значительно удлиняется процесс ее,

переваривания (от двух до четырех часов). За один раз целесообразно

принимать до 70 г белка, так как излишки его начинают преобразовываться в

жир. А представители некоторых видов спорта (например, гимнасты,

бодибилдеры и др.) всячески избегают накопления лишнего жира и предпочитают

энергию получать из растительной пищи (например, фруктовая пища связана с

образованием быстрых углеводов).

Питательные вещества можно замещать, учитывая их калорическую

ценность. Действительно, с энергетической точки зрения 1 г углевода

эквивалентен

(изодинамичен) 1 г белка, так как у них одинаковый калорический

коэффициент (4,,1 ккал), а 1 г белка или углевода эквивалентен 0,44 г жира

(калорический коэффициент жира 9,3 ккал). Отсюда следует, что человек,

суточный расход энергии которого 3 000 ккал, может полностью удовлетворить

энергетические нужды организма, потребляя в сутки 732 г углеводов. Но для

организма важна не только общая калорийность пищи. Если человек достаточно

долго потребляет только жиры или белки, или углеводы, в его организме

возникают глубокие изменения в обмене веществ. При этом нарушаются

пластические процессы в протоплазме клеток, наблюдается сдвиг азотистого

равновесия, образуются и накапливаются токсические продукты.

Для нормальной жизнедеятельности организма получать оптимальное

количество полноценных белков, жиров, минеральных солей и витаминов,

которые содержатся в различных пищевых продуктах. Качество пищевых

продуктов определяется и их физиологической ценностью. Наиболее ценными

продуктами являются молоко, масло, творог, яйца, мясо, рыба, зерновые,

фрукты, овощи, сахар.

Люди разных профессий затрачивают при своей деятельности разное

количество энергии. Например, занимающийся ителлектуальным трудом в день

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5