- •Ольга Александровна Антонова Возрастная анатомия и физиология
- •Аннотация
- •Ольга Александровна Антонова Возрастная анатомия и физиология Принятые сокращения
- •Тема 1. Закономерности роста и развития детского организма
- •1.1. Основные закономерности роста и развития
- •1.2. Возрастная периодизация
- •1.3. Акселерация роста и развития
- •1.4. Возрастные анатомо-физиологические особенности
- •1.5. Гигиена учебно-воспитательного процесса в школе
- •1.6. Гигиенические основы режима дня учащихся
- •Тема 2. Влияние наследственности и среды на развитие детского организма
- •2.1. Наследственность и ее роль в процессах роста и развития
- •2.2. Человек и растения
- •2.3. Человек и животные
- •2.4. Влияние вирусов на организм человека
- •2.5. Гигиена одежды и обуви
- •Тема 3. Закономерности онтогенетического развития опорно-двигательного аппарата
- •3.1. Особенности функций и строения опорно-двигательного аппарата
- •3.2. Виды и функциональные особенности мышечной ткани детей и подростков
- •3.3. Рост и работа мышц
- •3.4. Роль мышечных движений в развитии организма
- •3.5. Особенности роста костей черепа
- •3.6. Рост позвоночника. Позвоночник взрослого и ребенка
- •3.7. Развитие грудной клетки
- •3.8. Особенности развития таза и нижних конечностей. Скелет нижних конечностей
- •3.9. Развитие костей верхних конечностей
- •3.10. Влияние мебели на осанку. Гигиенические требования к оборудованию школы
- •Тема 4. Развитие регуляторных систем организма
- •4.1. Значение и функциональная деятельность элементов нервной системы
- •4.2. Возрастные изменения морфофункциональной организации нейрона
- •4.3. Свойства импульсов возбуждения в центральной нервной системе. Биоэлектрические явления
- •4.4. Процессы возбуждения и торможения в центральной нервной системе
- •4.5. Строение и функционирование спинного мозга
- •4.6. Строение и функционирование головного мозга
- •4.7. Функции вегетативного отдела нервной системы
- •4.8. Эндокринные железы. Их взаимосвязь и функции
- •4.9. Развитие половых органов ребенка. Период полового созревания
- •Тема 5. Анализаторы. Гигиена органов зрения и слуха
- •5.1. Понятие об анализаторах
- •5.2. Органы зрения. Строение глаза
- •5.3. Световая и цветовая чувствительность. Световоспринимающая функция
- •5.4. Световой режим в учебных заведениях
- •5.5. Слуховой анализатор
- •5.6. Вестибулярный аппарат
- •Тема 6. Анатомо-физиологические особенности созревания мозга
- •6.1. Развитие больших полушарий и локализация функций в коре головного мозга
- •6.2. Условные и безусловные рефлексы. И.П. Павлов
- •6.3. Торможение условных рефлексов
- •6.4. Аналитико-синтетическая деятельность коры больших полушарий
- •6.5. Первая и вторая сигнальные системы
- •6.6. Типы высшей нервной деятельности
- •Тема 7. Возрастные особенности крови и кровообращения
- •7.1. Общая характеристика крови
- •7.2. Форменные элементы крови
- •7.3. Кровообращение
- •7.4. Сердце: строение и возрастные изменения
- •Тема 8. Возрастные особенности органов дыхания
- •8.1. Строение органов дыхания и голосового аппарата
- •8.2. Дыхательные движения. Акты вдоха и выдоха
- •8.3. Газообмен в легких
- •8.4. Гигиенические требования к воздушной среде учебных заведений
- •Тема 9. Возрастные особенности пищеварения
- •9.1. Строение пищеварительного канала
- •9.2. Процесс пищеварения
- •Тема 10. Возрастные особенности обмена веществ и энергии
- •10.1. Характеристика обменных процессов
- •10.2. Основные формы обмена веществ в организме
- •10.3. Возрастные особенности энергетического обмена
- •Тема 11. Гигиена трудового обучения и производительного труда учащихся
- •Список использованной литературы
Тема 10. Возрастные особенности обмена веществ и энергии
10.1. Характеристика обменных процессов
Обмен веществ и энергии – основа процессов жизнедеятельности организма. В организме человека, в его органах, тканях, клетках идет непрерывный процесс синтеза, т. е. образования сложных веществ из более простых. Одновременно с этим происходит распад, окисление сложных органических веществ, входящих в состав клеток организма.
Работа организма сопровождается непрерывным его обновлением: одни клетки погибают, другие их заменяют. У взрослого человека в течение суток гибнет и заменяется 1/20 часть клеток кожного эпителия, половина всех клеток эпителия пищеварительного тракта, около 25 г крови и т. д. Рост и обновление клеток организма возможны только случае непрерывного поступления в организм кислорода и питательных веществ. Питательные вещества являются именно тем строительным и пластическим материалом, из которого строится организм.
Для непрерывного обновления, построения новых клеток организма, работы его органов и систем – сердца, желудочно-кишечного тракта, дыхательного аппарата, почек и другого, для совершения человеком работы нужна энергия. Эту энергию человек получает при распаде и окислении в процессе обмена веществ. Следовательно, питательные вещества, поступающие в организм, служат не только пластическим строительным материалом, но и источником энергии, необходимой для нормальной жизнедеятельности организма.
Таким образом, под обменом веществ понимают совокупность изменений, которые претерпевают вещества от момента их поступления в пищеварительный тракт и до образования конечных продуктов распада, выделяемых из организма.
Анаболизм и катаболизм. Обмен веществ, или метаболизм, является тонко согласованным процессом взаимодействия двух взаимно противоположных процессов, протекающих в определенной последовательности. Анаболизмом называют совокупность реакций биологического синтеза, требующих затрат энергии. К анаболическим процессам относятся биологический синтез белков, жиров, липоидов, нуклеиновых кислот. За счет этих реакций простые вещества, поступая в клетки, с участием ферментов вступают в реакции обмена веществ и становятся веществами самого организма. Анаболизм создает основу для непрерывного обновления износившихся структур.
Энергия для анаболических процессов поставляется реакциями катаболизма, при которых происходит расщепление молекул сложных органических веществ с освобождением энергии. Конечными продуктами катаболизма являются вода, углекислый газ, аммиак, мочевина, мочевая кислота и др. Эти вещества недоступны для дальнейшего биологического окисления в клетке и удаляются из организма.
Процессы анаболизма и катаболизма неразрывно связаны. Катаболические процессы поставляют для анаболизма энергию и исходные вещества. Анаболические процессы обеспечивают построение структур, идущих на восстановление отмирающих клеток, формирование новых тканей в связи с процессами роста организма; обеспечивают синтез гормонов, ферментов и других соединений, необходимых для жизнедеятельности клетки; поставляют для реакций катаболизма подлежащие расщеплению макромолекулы.
Все процессы метаболизма катализируются и регулируются ферментами. Ферменты являются биологическими катализаторами, которые «запускают» реакции в клетках организма.
Превращение веществ. Химические превращения пищевых веществ начинаются в пищеварительном тракте, где сложные вещества пищи расщепляются до более простых (чаще всего мономеров), способных всосаться в кровь или лимфу. Вещества, поступившие в результате всасывания в кровь или лимфу, приносятся в клетки, где и претерпевают главные изменения. Образовавшиеся из поступивших простых веществ сложные органические соединения входят в состав клеток и принимают участие в осуществлении их функций. Превращения веществ, происходящие внутри клеток, составляют существо внутриклеточного обмена. Решающая роль во внутриклеточном обмене принадлежит многочисленным ферментам клетки, которые разрывают внутримолекулярные химические связи с высвобождением энергии.
Главное значение в энергетическом обмене имеют реакции окисления и восстановления. При участии специальных ферментов осуществляются также и другие типы химических реакций, например реакции переноса остатка фосфорной кислоты (фосфорилирование), аминогруппы NH2 (переаминирование), группы метила СН3 (трансметилирование) и др. Освобождающаяся при этих реакциях энергия используется для построения новых веществ в клетке, на поддержание жизнедеятельности организма.
Конечные продукты внутриклеточного обмена частично идут на построение новых веществ клетки, неиспользуемые клеткой вещества удаляются из организма в результате деятельности органов выделения.
АТФ. Основным аккумулирующим и переносящим энергию веществом, используемым при синтетических процессах как клетки, так и всего организма, является аденозинтрифосфорная кислота, или аденозинтрифосфат (АТФ). В состав молекулы АТФ входят азотистое основание (аденин), сахар (рибоза) и фосфорная кислота (три остатка фосфорной кислоты). Под влиянием фермента АТФазы в молекуле АТФ разрываются связи между фосфором и кислородом и присоединяется молекула воды. Это сопровождается отщеплением молекулы фосфорной кислоты. Отщепление каждой из двух концевых фосфатных групп в молекуле АТФ протекает с выделением больших количеств энергии. Вследствие этого две концевые фосфатные связи в молекуле АТФ получили название богатых энергией связей, или макроэргических.