Людина як слсмснт системи «людина - життєве середовище»

Внутрішнє середовище (кров, лімфа, тканинна рідина, з якими контактує кожна клітина живого організму), незважаючи на всі зміни зовнішнього середовища, зберігає відносну сталість. «Сталість середовища припускає таку досконалість організму, щоб зовнішні зміни в кожну мить компенсувалися і врівноважувалися»,— писав К.Бернар. Американський фізіолог У.Кеннон (1871-1945) цю властивість назвав гомеостазом.

ft Отже, у сучасному розумінні гомеостаз — стан внутрішньої динамічної рівноваги природної системи, що підтримується регулярним поновленням основних її структур, матеріально-енергетичного складу і постійною функціональною саморегуляцією у всіх її ланках.

Слід зазначити, що це досить складне визначення свідчить про те, що дотепер ще не зрозумілі закономірності існування внутрішнього середовища і його мінливості.

Зовнішнє і внутрішнє середовища діалектично єдині. Коли на організм діють надзвичайні подразники, він сам активно формує таке внутрішнє середовище, яке дозволяє оптимізувати фізіологічні процеси в нових умовах існування.

Д/їя стабілізації внутрішнього середовища існує спеціальний регуляторний апарат, що вирівнює, компенсує всі зміни внутрішнього середовища. Однією із складових такого апарата є інтероцептивний аналізатор, що сприймає і передає в центральну нервову систему сигнали не тільки про стан внутрішнього середовища, але і про діяльність внутрішніх органів людини. Цей апарат координує діяльність внутрішніх органів і приводить їх у відповідність з потребами всього організму. В даний час відомо, що внутрішні органи мають величезну кількість різноманітних рецепторів. Вони знаходяться на внутрішній поверхні судин, у слизистих оболонках майже у всіх порожнинах внутрішніх органів, у товщині їхніх стінок і на їхній поверхні.

Необхідно відзначити, що механізм дії інтероцептивного аналізатора ще розкритий далеко не повністю і пояснюється складністю і непевністю відчуттів, проте це не зменшує значення аналізаторів внутрішніх органів для життєдіяльності всього організму людини.

2.3.3. Загальні уявлення про обмін речовин та енергію

Фізіологічні особливості організму людини необхідно розглядати з урахуванням його взаємодії з навколишнім середовищем. У цьому випадку можливе більш повне уявлення про джерела небезпекдля здоров'я та життя людини. Така взаємодія здійснюється шляхом обміну речовин і енергії.

Життєві процеси організму пов'язані з постійним поглинанням речовин з навколишнього середовища і виділенням кінцевих продуктів розпаду в це середовище. Сукупність цих двох процесів складає обмін речовин. Саме обмін

'■ ЛЮДИНА ЯК ЕЛЕМЕНТ СИСТЕМИ «ЛЮДИНА - ЖИТТЄВЕ СЕРЕДОВИЩЕ»

8 5

речовин створює те єднання, котре існує між живими організмами та навколишнім середовищем.

Обмін речовин властивий як живій, так і неживій природі. Однак між: ними існує принципова різниця. Внаслідок обміну речовин неживих тіл останні незворотно руйнуються, тоді як обмін речовин живих організмів з навколишнім середовищем є основною умовою його існування.

 

Обмін речовин складається з двох процесів: асиміляції, або анаболізму — пластичний обмін (засвоєння речовин та синтезу специфічних для кожної тканини сполук), і дисиміляції, або катаболізму — енергетичний обмін (ферментативного розщеплення органічних речовин та виведення з організму продуктів розпаду).

Внаслідок процесів дисиміляції харчових речовин утворюються продукти розпаду та енергія, які забезпечують хід процесів асиміляції. Взаємозв 'язок цих процесів забезпечує існування тваринного організму.

В основі обміну речовин лежить велика кількість хімічних реакцій, які відбуваються в певній послідовності і тісно пов 'язані одна з одною. Ці реакції каталізуються ферментами і знаходяться під контролем нервової системи.

Обмін речовин можна умовно розділити на зовнішній обмін, який включає надходження харчових речовин в організм та видалення кінцевих продуктів розпаду, і внутрішній, який охоплює всі перетворення харчових речовин у клітинах організму.

Харчові речовини, які потрапили в організм, витрачаються на енергетичні та будівельні процеси, які протікають одночасно. При розпаді харчових речовин виділяється енергія, яка витрачається на синтез специфічних для даного організму сполук, на підтримку постійної температури тіла, проведення нервових імпульсів та ін.

/ J

Основним методом дослідження обміну речовин є метод визначення балансу речовин, які потрапили в організм та видалились зовні, а також їх енергетичної цінності. Баланс енергії визначається на основі даних про калорійність харчових речовин, які вживаються, а також кінцевих продуктів, котрі виводяться з організму.

Потреба людини в енергії визначається дослідним шляхом і виражається в калоріях. Кількість калорій, які надходять в організм з будь-якими продуктами, називається калорійністю їжі. Енергозабезпеченість

2. ЛЮДИНА Ч', ЕЛЕМЕНТ СИСТЕМИ «ЛЮДИНА - ЖИТТЄВЕ СЕРЕДОВИЩЕ»

їжі повинна відповідати енерговитратам організму, тобто енергетичні потреби людини повинні повністю покриватися за рахунок енергетичної цінності харчових продуктів, які входять у раціон людини.

♦ Основні види харчових речовин

Для нормального функціонування організму щоденний раціон повинен включати шість основних складових: білки, жири, вуг.іеводи, вітаміни, мінеральні речовини та воду. Харчові речовини, які люди отримують разом з їжею, можна умовно розділити на дві групи: ті, котрі необхідні їм у великих кількостях, або макрокомпоненти (вода, білки, жири, вуглеводи), та ті, котрі необхідні в менших кіаькостях, або мікрокомпоненти (вітаміни та мінеральні компоненти).

* Білки. Білки належать до життєво необхідних речовин, без яких
неможливе життя, ріст і розвиток організму. Це пластичний матеріал
для формування клітин і міжклітинної речовини. Всі складові частини
людського організму складаються з білків (м 'язи, серце, мозок і навіть
кістки містять значну кількість білків). Білки входять до складу гормонів,
ферментів, антитіл, які забезпечують імунітет. Вони беруть участь в
обміні вітамінів, мінеральних речовин, в доставці кров 'ю кисню, жирів,
вуглеводів, вітамінів, гормонів. Значення білків визначається не тільки
різноманітністю їх функцій, але й незамінністю їх іншими речовинами.
Якщо жири і вуглеводи тією чи іншою мірою взаємозамінні, то білки
будь-чим компенсувати неможливо. Тому білки вважаються найбільш
цінними компонентами їжі.

Обмін органічних речовин

 

 

г. людина як елемент системи «людина - життєве середовище»

Білки — це органічні речовини, що складаються з амінокислот, які, поєднуючись між: собою в різних композиціях, надають білкам різноманітних властивостей. Харчова і біологічна цінність білків визначається збалансованістю амінокислот, що входять до їх складу. Певна частина амінокислот розщеплюється до органічних кислот, з яких в організмі знову синтезуються нові амінокислоти, а потім білки. Ці амінокислоти називаються замінними. Однак вісім амінокислот, а саме: ізолейцин, лейцин, лізин, метіонін, фенілаланін, триптофан, треонін і валін — не можуть утворюватись в організмі людини з інших амінокислот і повинні потрапляти з їжею. Ці амінокислоти називаються незамінними.

Основними джерелами тваринного білка в харчуванні є м 'ясо, яйця, молоко і молочні продукти. Основними джерелами рослинного білка є хліб і крупи. Найдоступнішим джерелом білка є бобові. Доповнюючи їх м 'ясом, молоком, яйцями та хлібом, можна задовольнити значну частку потреби організму в білку.

Поєднання білків тваринного та рослинного походження підвищує цінність білкового харчування. Тому в харчуванні людини доцільно поєднувати білки зернових культур з білками молока і м 'яса (хліб з молоком, гречану кашу з молоком, вареники з сиром, пиріжки з м 'ясом).

* Жири. Роль жирів у харчуванні визначається їх високою калорій
ністю й участю в процесах обміну. Жири забезпечують у середньому
33% добової енергоцінності раціону. З жирами в організм надходять
необхідні для життєдіяльності речовини: вітаміни A, D, Е, К і біологіч
но важливі фосфоліпіди (лецитин, холін). Жири забезпечують всмокту
вання з кишечника низки мінеральних речовин та жиророзчинних вітамінів.
У вигляді сполук з білками жири входять до складу клітинних оболонок і
ядер, беруть участь у регулюванні обміну речовин у клітинах.

Дефіцит жирів в їжі послаблює імунітет, тобто знижує опір організму інфекціям. Вони поліпшують смак їжі і викликають відчуття ситості. При нестачі жирів в організмі потреба в енергії задовольняється в основному за рахунок вуглеводів і, частково, білків, що збільшує витрати білків та незамінних амінокислот.

Жири складаються з гліцерину та жирних кислот, які можуть бути насиченими та ненасиченими. Ненасичені жирні кислоти підвищують еластичність та зменшують проникливість судинної стінки, утворюють з холестерином легкорозчинні сполуки, які легко виводяться з організму, забезпечують нормальний ріст і розвиток організму.

Жири можуть бути рослинного та тваринного походження. Тваринні й рослинні жири мають різні фізичні властивості та склад. Тваринні жири — це тверді речовини, до складу яких входить значна кількість насичених жирних кислот. Рослинні жири, як правило, рідини, які містять ненасичені жирні кислоти. Джерелом рослинних жирів є олії (99,9%), горіхи (53- 65%), вівсяна (6,9%) та гречана крупи (3,3%). Джерела тваринних жирів — сало (90-92% жиру), вершкове масло (72-82%), жирна свинина (49%), ковбаси (20-40 %), сметана (30%), сири (15-30%).

* Вуглеводи. Вуглеводи є основною частиною харчового раціону. Фізіо
логічне значення вуглеводів переважно визначається їх енергетичними
властивостями. Вони — головне джерело енергії організму (становлять

88 2. ЛЮДИНА ЯК ЕЛЕМЕНТ СИСТЕМИ «ЛЮДИНА - ЖИТТЄВЕ СЕРЕДОВИЩЕ»

55% енергоцінності добового раціону). Тому в організмі їх міститься тільки близько 2%, хоча в їжі їхня частка становить 70% (400-500 г на добу). Частково вуглеводи дають початок жирам, органічним кислотам, білкам, використовуються в пластичних та інших процесах організму. Надмірне споживання вуглеводів — поширена причина порушення обміну речовин, що сприяє розвитку низки захворювань. При раціональному харчуванні до 30% вуглеводів їжі здатні переходити в жири. Уразі ж надмірної кількості вуглеводів цей відсоток вищий.

Вуглеводи поділяють на групи: моносахариди — глюкоза, фруктоза, галактоза; олігосахариди — сахароза; полісахариди — крохмаль, глікоген, клітковина, пектинові речовини. Основним джерелом вуглеводів у харчуванні людини є рослинна їжа, і тільки лактоза і глікоген містяться в продуктах тваринного походження. Моносахариди (прості вуглеводи) легкорозчинні у воді, швидко всмоктуються в канали травлення й легко засвоюються. Вони мають виражений солодкий смак.

* Вітаміни, важливе значення для організму людини мають вітаміни. Вони регулюють процеси обміну речовин, необхідні для аЬормування ферментів, гормонів та ін. Вітаміни беруть участь в окисних процесах, внаслідок яких з вугіїеводів і жирів утворюються численні речовини, які використовуються організмом як енергетичний та пластичний матеріал.

Вітаміни та їх функції

 

 

Назви вітамінів	Харчові продукти, які містять вітамін	Вплив на організм при їх відсутності	Прояви при авітамінозі
А (ретинол)	Тваринна їжа: масло, молоко, яйця, печінка Рослинна їжа: морква, помідори, абрикоси	Зміни в шкирі і слизових оболонках: сухість, запалення слизової і рогівки ока	Сутінкова сліпота (куряча сліпота)
С (аскорбінова кислота)	Рослинна їжа: горобина, смородина, суниця, цитрусові, капуста, шипшина	Руйнування кровоносних судин, ламкість кісток, нервово-психічні рояіади, зниження імунітету	Цинга
Д (кальциферол)	Тваринна їжа: печінка, яйця, риб'ячий жир. Утворюється в шкірі під впливом ультрафіолетового проміння	Порушення утворення кісткової тканини	Рахіт
В В y — тіамін В|2~ иІано- кобаламін	Неочищений рис, горох, дріжджі, печінка, нирки	Розпад нервової системи, роботи серця, травного апарату	Параліч (бері-бері)
Печінка, синтезується бактеріями кишок людини	Порушення складу крові	Анемія (недокрів я)

Вітаміни майже не синтезуються в організмі і повинні надходити з їжею. Відсутність вітамінів у раціоні протягом тривалого часу може спричинити різні захворювання. У нашому кліматичному поясі наприкінці зими та на початку весни найчастіше зустрічається дефіцит вітамінів А, С, В_;, В₂ і PP.

* Мінеральні речовини. Мінеральні речовини не мають енергетичної цінності, але необхідні для життєдіяльності організму. Потрапляють

2. ЛЮДИНА ЯК ЕЛІМІНТ СИСТЕМИ «ЛЮДИНА - ЖИТТЄВЕ СЕРЕДОВИЩЕ» 89

вони в організм з продуктами харчування у вигляді мінеральних солей. Мінеральні речовини, які містяться в харчових продуктах і тканинах організму в значній кількості, відносять до макроелементів. Макроелементи бувають основного та кислотного характеру. До основних належать кальцій, магній, калій, натрій, до кислих — фосфор, сірка, хлор. Продуктами харчування, які містять макроелементи кислотного характеру, є м 'ясо, птиця, яйця, сичужний сир, хліб, бобові, журавлина тощо. В молоці, кефірі, овочах, багатьох ягодах, фруктах містяться макроелементи основного характеру. Основні властивості макроелементів наведені в табл. 2.З.

Таблиця 2.3 Значення макроелементів для організму людини

 

Макроелементи	Функції макроелемента в організмі	Продукти харчування, які містять макроелементи
Кальцій	Основна складова частина кісткової тканини, компонент системи зсідання крові, активатор ряду ферментів, гормонів.	Молоко та молочні продукти
Магній	Нормаїізує ста» нервової системи, регулює кальцієвий і холестериновий обмін, має властивість розширювати судини, сприяє зниженню артеріального тиску.	Різні крупи, горох, квасоля, хліб з грубо змеленого борошна, рибні продукти (шпроти, горбуша та ін.).
Фосфор	Регулює функції центральної нервової системи, енергетичне забезпечення процесів життєдіяльності організму.	Молоко і молочні продукти, м 'ясо, риба, зернові та бобові.
Калій	Забезпечує нормальну життєдіяльність органів кровообігу, процесів нервового збудження в м 'язах, внутрішньоклітинного обміну.	Соя, квасоля, горох, картопля, морська капуста, сухофрукти (урюк, родзинки, груші, яблука), молоко.
Натрій	Бере участь у процесах внутрішньоклітинного та міжклітинного обміну, в підтримці осмотичного тиску протоплазми і біологічних рідин організму, в водному обміні.	Потрапляє в організм в переважно у вигляді хлориду натрію (кухонної солі).
Хлор	Регулює осмотичний тиск в клітинах та тканинах, нормалізує водний обмін, бере участь в утворенні соляної кислоти в шлунку.	Потреба в хлорі задовольняється за рахунок хлориду натрію (кухонної солі).
Сірка	Необхідний структурний елемент деяких амінокислот, входить до складу інсуліну, бере участь в його утворенні.	Яловичина, свинина, морський окунь, тріска, ставрида, яйця, молоко, сир

90 2. ЛЮДИНА ЯК ЕЛЕМЕНТ СИСТЕМИ «ЛЮДИНА - ЖИТТЄВЕ СЕРЕДОВИЩЕ»

* Мікроелементи — це група хімічних елементів, присутніх в організмі людини і тварин у малих концентраціях. Добова потреба в них виражається в міліграмах або частках міліграма. Мікроелементи мають високу біологічну активність та необхідні для життєдіяльності організму. До таких мікроелементів належать залізо, мідь, кобальт, нікель, марганець, стронцій, цинк, хром, йод, фтор. Нестача цих речовин у харчуванні може призвести до структурних та функціональних змін в організмі, а їх надлишок має токсичну дію. Найбільш дефіцитні мінеральні елементи в їжі людини — кальцій та залізо. Основні властивості мікроелементів наведені в табл. 2.4.

Таблиця 2.4 Значення мікроелементів для організму людини

 

Мікроелементи	Функції мікроелемента в організмі	Продукти харчування, які містять мікроелементи
Залізо	Міститься в гемогіїобіні крові, бере участь в окисно-відновних процесах, входить до складу ферментів, стимулює внутрішньоклітинні процеси обміну.	Печінка, нирки, м 'ясо кролів, яйця, гречана крупа, пшоно, бобові, яблука, персики.
Мідь	Необхідна для синтезу гемоглобіну, ферментів, білків, сприяє нормальному функціонуванню залоз внутрішньої секреції, виробленню інсуліну, адреналіну.	Печінка, морські продукти, зернові, гречана та вівсяна крупи, горіхи.
Кобальт	Активізує процеси утворення еритроцитів і гемоглобіну, впливає на активність деяких ферментів, бере участь у виробленні інсу-ліну, необхідний для синтезу вітаміну В/Т	Морські рослини, горох, буряк, червона смородина, полуниці.
Нікель	Стимулює процеси кровотворення.	Морські продукти.
Марганець	Бере участь у процесах утворення кісток, кровотворенні, функціях ендокринної системи, обміні вітамінів, стимулює процеси росту.	Злакові, бобові, горіхи, чай, кава.
Иод	Бере участь в утворенні гормону щитовидної залози — тироксину, який контролює стан енергетичного обміну, активно вмиває на фізичний і психічний розвиток, обмін білків, жирів, вуглеводів, водно-сольовий обмін.	Морська вода, морські риби (тріска), креветки, морська капуста.
Фтор	Бере участь у розвитку зубів, утворенні кісток, нормалізує фосфорно-кальцієвий обмін.	Риба, баранина, телятина, вівсяна крупа, горіхи.
Цинк	Входить до складу багатьох ферментів, інсуліну, бере участь у кровотворенні, синтезі амінокислот, необхідний для нормаїьної діяльності ендокринних залоз, нормалізує жировий обмін.	Печінка, м 'ясо, жовток яйця, гриби, злакові, бобові, часник, картопля, буряк, горіхи.
Хром	Бере участь у регуляції вуглеводного і мінерального обміну, метаболізмі холестерину, активізує ряд ферментів.	Волова печінка, м 'ясо, птиця, зернові, бобові, перлова крупа, житнє борошно.

2. ЛЮДИНА ЯК ЕЛЕМЕНТ СИСТЕМИ «ЛЮДИНА - ЖИТТЄВЕ СЕРЕДОВИЩЕ» 91

Неправильне харчування суттєво знижує захисні сили організму і працездатність, порушує процеси обміну речовин, призводить до передчасного старіння і може спричиняти виникнення багатьох захворювань, зокре-ма інфекційного характеру.

Надмірне харчування, особливо в сполученні з нервово-психічною напругою, малорухливим способом життя, вживанням алкогольних напоїв і курінням, може призвести до виникнення багатьох захворювань. Всесвітньою організацією охорони здоров'я (ВООЗ) до захворювань, пов'язаних з надмірною вагою, віднесені * атеросклероз, * серцево-судинні порушення, * гіпертонія, * ожиріння, * жовчнокам'яна хвороба, * цукровий діабет та інші. Переїдання досить часто буває причиною захворювань органів кровообігу.

Раціональним вважається таке харчування, яке забезпечує нормальну життєдіяльність організму, високий рівень працездатності і опору впливу несприятливих факторів навколишнього середовища, максимальну тривалість активного життя.