Metabolizmus látok a energií PDF

Metabolizmus látok a energií  Metabolizmus Organizmus: – živá sústava, ktorá vykonáva všetky základné životné funkcie, je priestorovo ohraničená voči okoliu, obmedzená v čase – živé organizmy sú vysoko usporiadané štruktúry – otvorené systémy → neustále príjma...

Metabolizmus látok a energií  Metabolizmus Organizmus: – živá sústava, ktorá vykonáva všetky základné životné funkcie, je priestorovo ohraničená voči okoliu, obmedzená v čase – živé organizmy sú vysoko usporiadané štruktúry – otvorené systémy → neustále príjmajú nové látky, energie a informácie – súbor všetkých týchto zložitých reakcií = látková premena = metabolizmus – chemické reakcie sú doprovádzané energetickými zmenami: látkový a energetický metabolizmus  Metabolizmus – Anabolické reakcie: telo si syntetizuje látky telu vlastné stavebné látky potrebné pre rast tela, pre obnovovanie buniek biologicky významné látky: enzýmy, hormóny, NK, plazmatické bielkoviny - Katabolické reakce: část vstrebaných živin telo štiepi na látky jednoduchšie, uvoľňuje sa pri nich energia štiepenie zložitých látok prebieha za prítomnosti kyslíka v reťazovej reakcií, ktoré tvoria spoločnú metabolickú dráhu pri aerobnej oxidácii sacharidov, lipidov a proteinov = Krebsov cyklus = citrátový cyklus uvoľnená energia je vo forme ATP Porovnanie : anabolizmus x katabolizmus Anabolizmus Katabolizmus obnovenie živej hmoty udržanie telesných funkcií energetická zásoba štiepenie a využitie potravy (mechanická práca, transport) termoregulacia pohybová aktivita vytvářanie látok potrebných k riadeniu (hormony, enzymy) Oba deje sú riadené nervovou i hormonálnou sústavou. V zdravom v tele sú v rovnováhe. V období rastu sú zvýšené anabolické deje, v starobe sa metabolizmus znižuje.  Bazálny metabolizmus Bazálny metabolizmus (BMR): – energetickú spotrebu nevyhnutnú k udržaniu základných, životu nevyhnutných funkcí srdecová činnosť, dýchánie, práca mozgu – Minimálne množstvo energie potrebné k udržaniu homeostázy – závisí na: povrchu tela, veku, pohlaví Muži > Ženy  Energetický ekvivalent Sacharidy 21,1 kJ, tuky 19 kJ, proteíny 18 kJ Spalné teplo: množstvo energie viazenej v potravinách. Osud energie – Proteosyntéza – Teplo – Svalová kontrakcia – premena chem. Na mechanickú energiu – Elektrogenéza – pohyb elektric. nabitých častíc Čo musí obsahovať potrava? Potrava musí obsahovať: hlavné centrum = pečeň  Metabolizmus sacharidov Sacharidy = cukry: – Najjednoduchší zdroj energie – Podiel vstrave predstavuje 50% a viac Glukóza (množství v krvi = glykémia): prakticky jediným zdrojom energie pre nervovú sústavu hlavný zdroj energie pre kostrové svalstvo  Metabolizmus sacharidov – vstrebávajú sa rozštiepené na glukózu v tenkom čreve – vrátnicovým obehom sa dostávajú do pečene – tvorí sa z nich glykogén = živočišný škrob – Ako pohotový zdroj energie Glukóza: nejdôležitejší sacharid regulácia: inzulín, glukagón, adrenalín, glukokortikoidy – zásoba sacharidov pomerne malá: vytvára sa aj z bielkovin i tukov – z nadbytku sa tvorí tuk  Metabolizmus tukov Lipidy = tuky: – Sú to estery vyšších mastných kyselín s glycerolom stavebná súčásť všetkých buniek (biomembrán) zásobný tuk – podkožné väzivo, okolie orgánov, brušná dutina, kostná dreň steroidné látky, prostaglandíny (nenasyt. MK – kys atachydonová): modulačný efekt tepelná izolácia (hnedý tuk – iba u batoliat) kožný maz, mliečna žlaza tuky cirkulujúce v plazme (VLDL, LDL, HDL, nenasýt MK, chylomikróny – Rozpúšťajú sa v nich niektoré vitamíny – A, D, E a K – Obsahujú mastné kyseliny, ktoré si organizmus nie je schopný vytvoriť – Tuky: rastlinné x živočišné  Metabolizmus tukov – podľa potreby sa neustále vymieňa a v podobě kapôčok prichádza do krvi a potom do pečene pri trávení sú najskôr emulgované žlčou, potom sa štiepia pomocou lipáz na glycerol a mastné kyseliny glycerol – využivaný ako zdroj energie alebo premena na glykogen vyššie mastné kyseliny – oxidaciou sa využívajú ako zdroj energie – Riadený z medzimozgu (talamus), humorálne – Pri hladovaní sa môže až 90% zásob vyčerpať 11  Metabolizmus tukov Plaszmatické lipidy – necirkulujú volne – MK – väzba na albumin (zdroje energie pre kostrové a srdcové svalstvo) – Cholesterol, TAG, PL - Lipoproteinoch  Metabolizmus tukov Uskladnanie tukopv - v tukovom tkanive TAG Tvorba T zo sacharidov a proteinov Tvorba T z T – Absorpcia tukov a uloženie v tukovom tkanive, velmi nízká spotreba energie T ako zdroj energie – V kľude 60% zdroj energie – Hormon senzitivna (tkanivová) lipáza TAG a MK – nemôžu vytvoriť glukózu Glycerol → glu (nevýznamný zdroj)  Metabolizmus tukov Lipolýza (lipáza) Lipogenéza Lipáza  Metabolizmus bielkovín Peptidy = bielkoviny: – Najdôležitejšia súčasť živej hmoty, ich premena je podstatou všetkých životných prejavov – Sú zložené z aminokyselín: Neesenciálne (postradateľné): – organizmus si ich dokáže syntetizovať Esenciálne (nepostradateľné): – musí ich pravidelne organizmus dostávť v potrave – valin, leucin, lyzín a ďalšie (celkovo 8)  Metabolizmus bielkovín Metabolizmus bielkovín: – proteázy štiepia bielkoviny na aminokyseliny, vstrebávajú sa do krvi: aminoacidémia – množstvo aminokyselin v krvi – zdrojom aminokyselín sú bielkoviny z potravy, – Sú potrebné pre: syntézu bielkovín tkánív a krvi syntézu bielkovinových enzymov syntézu niektorých hormonov k prestavbe na sacharidy (glukoplastické) a tuky ako zdroj energie Termoregulacia  Termoregulacia Človek je tvor homoiotermný So stálou teplotou vnútorného prostredia Väčšie výkyvy teploty ovplyvňují enzymatické pochody Teplota tela je – závislá na tvorbe a výdaji tepla – závislá na vonkajších faktoroch: teplota, vlhkosť, prúdenie vzduchu, tepelne žiarenie  TVORBA TEPLA kľud zátaž 5% 22% 26% ❑ Vnútorné orgány ❑ Svaly 56% ❑ Ostatné 18% 73% hormony štítnej žlázy, rastový hormon, progesteron - tvorbu tepla  VÝDAJ TEPLA prostrednictvom KOŽE a SLIZNÍC transport jádro povrch tela krvný obeh - protiprudová výmena tepla medzi tepnami a žílami - žilový plexus a arteriovenózne anastomózy kapiláry tepna žíla žilný plexus arteriovenózn í anastomózy tepna  Termoregulácia RADIACIA (sálánie) – vyžarovánie infračervených vln KONDUKCIA (vedenie) – odovzdanie tepla priamym kontaktom s predmetom KONVEKCIA (prúdenie) – styk tela so vzduchom alebo vodou – vrstvička vzduchu sa ohreje a vymení za chladný EVAPORACIA (odparovanie) – odovzdávanie tepla odparováním tekutiny z povrchu tepla (potenie)  Termoregulacia POVRCHOVÁ TEPLOTA – teplota kože - ovplyvniteľná okolím CENTRÁLNA TEPLOTA (teplota jádra) – teplota mozku v oblasti termoregulačního centra, v hloubce těla - neovplyvňuje teplota okolia < 20 C - spomalenie biochemických a fyziologických procesov - smrt >42 C – porucha nervových funkcí, denaturace bílkovin - smrt  Termoregulacia CENTRÁLNE RECEPTORY PERIFERNE RECEPTORY (CNS) (kůže) HYPOTALAMUS Autonomny nervový Somatomotorický Endokrinny systém (sympatikus) systém systém Vazomotorický Hnědá Potné Kostrové Regulacia systém tuková žľazy svalstvo metbolizmu tkáň regulacia netrasová potenie trasová volné výdaja termogeneza termogeneza účelové tepla chovanie  Termoregulacia teploty pri záťaži =>  aktivity enzymov =>  rychlosť uvolňovanía energie teplota stúpa najskôr vo svaloch, potom prostredníctvom krvi i jadro => termoregulacia  Zvýšená teplota vonkajšieho prostredia Zníženie tvorby tepla: - sekrecie tyroxinu, tonusu kosterních svalů Zvýšenie výdaju tepla: - dilatacia kožného riečiska - straty tepla žiarením a vedením, potom pristupuje potenie: *môže dosahovat až 10-12 l/deń  Znížená teplota vonkajšieho prostredia Zvýšenie tvorby tepla: - sekrecia tyroxinu, tonusu kostrových svalov, trasová termogeneza, lipolytická termogeneza v hnedom tuku Zníženie výdaja tepla: - vazokonstrikcia kožného riečiska (sympatikus; noradrenalin, vazopresin, angiotenzin) - centrálna vazokonstrikcia (napr. obličky) - zníženie strát tepla žiarením a vedením TF, TO a SV, tým taktiež spotreba O2  Hypotermia = pokles teploty jadra pod 35 °C tras a pocit euforie, neskôr letargia, halucinacie, dezorientacie pod 25 °C – oslabenie dýchánia pod 20 °C – smrt zlyhaním obehu  Adaptácia na chlad - kožnej teploty →  tepelných strat -  vedenia tepla tkanivami - trasu - produkcia tepla  Choroby a poruchy Poruchy príjmu potravy: – mentálna anorexia, bulimia Obezita Dna Diabetes melitus – cukrovka Celiakia: – „bezlepková dieta“ Fenylketonurie: – dedičné metabolické ochorenie, porucha premeny aminokyseliny fenylalaninu na tyrozin – prísna dieta Osteoporóza: – riadnutie kostného tkaniva Pyramida zdravej výživy  Vyváženosť príjmu makroživín, mikroživín ❖ Denný príjem energie od 9000-9500 kJ u žien 11000-12000 kJ u mužov ❖ Energetický príjem by mal byť prijímaný správnym pomerom živín: makroživín (tuky, cukry, bielkoviny mikroživín (vitamíny, minerály) Sacharidy 55% (z toho maximálne 10% jednoduché sacharidy) Lipidy 30% (z toho 40 až 45% môže byť živočíšneho pôvodu) Proteíny 15%  Správny počet jedál a ich čas podávania ❖ Zdravá výživa obsahuje 4-5 jedál denne ❖ Príklad ich správneho rozloženia: Čas % denného energetického príjmu Raňajky 07:00 cca 25% Desiata 10:00 cca 10% Obed 13:00 cca 35% Olovrant 16:00 cca 10% Večera 19:00 cca 20%  Racionálna životospráva predstavuje systém, ktorý kvalitou a kvantitou živín a ostatných biogénnych látok, úpravou pokrmov, spôsobom a rytmom podávania denných jedál zodpovedá odporúčaniam podľa najnovších vedeckých poznatkov.  Regulácia príjmu potravy Hla Sýtosť d „Hormón sýtosti“ Ak hladuje – znížuje sa tvorba leptínu adiponektín  Definícia pojmov Hladovanie – vedomé alebo nútené potlačenie až kompletné zastavenie prívodu potravy u inak zdravého človeka Podvýživa – dôsledok nižšieho prívodu hlavne makronutrientov – BMI < 18 Anorexia – nechuť k jedlu, strata apetítu ƒ Kachexia – strata hmotnosti (tukoveho aj svaloveho tkaniva) a chuti k jedlu u človeka, ktorý sa nesnaží redukovať hmotnosť Karencia (deficit) – selektívny nedostatok určitej živiny alebo látky v potrave poškodzujúce zdravie Malnutrícia – dôsledok dlhodobého nedostatku prísunu makro- a mikronutrientov s výraznými orgánovými zmenami (často ireverzibilními)  Marazmus a kwashiorkor Marasmus – v dôsledku proteínovej malnutrície pri nesprávne vyvážených živinách v strave ƒKwashiorkor – extrémne závažným nedostatkom bielkovin v potrave