0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Хронический стресс меняет энергетический обмен организма

Нарушения энергетического обмена: что ВАЖНО знать

Экология здоровья: Пищевые вещества (белки, жиры, углеводы) содержат большое количество энергии, которая освобождается в процессе обмена веществ.

Пищевые вещества (белки, жиры, углеводы) содержат большое количество энергии, которая освобождается в процессе обмена веществ.

Выделяют три основных последовательно совершающихся этапа обмена веществ:

  • пищеварение и всасывание,
  • межуточный обмен,
  • образование конечных продуктов.

Энергия и жизнь

Расщепление белков, жиров и углеводов осуществляется специфическими гидролазами до аминокислот, глицерина и жирных кислот, гексоз (глюкозы, фруктозы, галактозы). На этом этапе обмена пищевые вещества теряют свою видовую специфичность. В энергетическом отношении гидролиз их малоэффективен, ибо при распаде белков и углеводов выделяется 0,6%, а при гидролизе жиров лишь 1 % всей энергии, содержащейся в пищевых веществах.

Межуточный обмен веществ включает биосинтез специфических для данного вида белков, липидов и углеводов и превращения аминокислот, гексоз, пентоз, жирных кислот и глицерина в ряд общих продуктов, подвергающихся трансформации в цикле трикарбоновых кислот.

Так, аминокислоты превращаются в ацетил-КоА, а-кетоглютарат, оксалоацетат, сукцинил-КоА; углеводы — в пировиноградную кислоту, а затем в ацетил-КоА; жирные кислоты также преобразуются в ацетил-КоА. Глюкоза и свободные жирные кислоты являются основными источниками энергии для любой клетки.

Таким образом, в процессе межуточного обмена аминокислот, гексоз, глицерина и жирных кислот образуется ряд общих веществ, подвергающихся превращению в цикле трикарбоновых кислот до конечных продуктов — С02 и Н20.

При межуточном обмене энергия пищевых веществ выделяется и аккумулируется в макроэргах только в результате гликолиза. Так, при гликолитическом распаде глюкозы до пировиноградной и молочной кислот образуются 4 молекулы АТФ, но, учитывая, что в процессе гликолиза используются 2 молекулы АТФ, в целом выход АТФ составляет всего лишь две молекулы.

Основная масса энергии освобождается в цикле трикарбоновых кислот. При этом 60-70% энергии пищевых веществ аккумулируется в виде химических связей АТФ.

Образование АТФ обусловлено сопряжением дыхания и окислительного фосфорилирования, в результате чего АТФ образуется путем присоединения к АДФ молекулы неорганического фосфора. Этот процесс связан с затратой энергии.

Тем не менее 30-40% энергии пищевых веществ превращается в теплоту, которая используется для поддержания температурного гомеостаза, но безвозвратно теряется организмом. Она получила название первичной теплоты.

В свою очередь, АТФ распадается на АДФ и неорганический фосфор с выделением 7,2 ккал тепла, получившего название вторичной теплоты.

В конечном итоге вся энергия пищевых веществ переходит в теплоту, поэтому основным средством изучения энергетического обмена является метод прямой или непрямой калориметрии.

Таким образом, АТФ синтезируется в процессе гликолиза, сопряжения дыхания и окислительного фосфорилирования в цикле Кребса и при фосфокиназной реакции: АДФ + КрФ ⇔ АТФ + Креатин. Последняя реакция резко активируется, если возрастает потребность в АТФ, что наиболее характерно для мышечной и нервной систем. АТФ используется для синтеза веществ, их утилизации, мышечной деятельности, процессов электрогенеза и рсмотической работы. Между первичной теплотой и аккумуляцией энергии в макроэргах существует подвижное равновесие, которое может смещаться в сторону увеличения количества первичной теплоты.

Читать еще:  В Англии переводят ясли на веганскую диету

Нарушения энергетического обмена наблюдаются при гипоксии, инфекционных процессах, обусловленных действием столбнячного, дифтерийного, стафилококкового токсинов, в условиях избыточного накопления тироксина, адреналина, прогестерона, а также в эксперименте при введении в организм 2,4-динитрофенола, антимицина, амитала и других веществ.

Все вышеназванные воздействия вызывают набухание митохондрий, разобщение дыхания и окислительного фосфорилирования.

Количество энергии, заключаемой в АТФ, уменьшается, а доля первичной теплоты резко возрастает. Так, при введении 2,4-динитрофенола или антимицина объем первичной теплоты увеличивается на 40-90%. В этих условиях механизмы физической терморегуляции могут быть недостаточными, вследствие чего возможно развитие эндогенного перегревания.

Изменение энергетического обмена может происходить в результате усиления окислительно-восстановительных процессов при лихорадке, гипотермии и перегревании или же снижения их при гипоксии, кастрации, отравлении цианидами.

Расстройства энергетического обмена имеют серьезные последствия для организма из-за дефицита макроэргов, нарушений вследствие этого синтеза веществ и возникновения дистрофических процессов.

Важным источником получения энергетического материала являются гликогенолиз, липолиз и глюконеогенез. Эти процессы в условиях расстройства энергетического обмена резко активируются за счет усиления образования контринсулярных гормонов (катехоламинов, глюкокортикоидов, тироксина, соматотропина, глюкагона).

Энергетической ценности углеводных запасов человека весом 70 кг (800 ккал) достаточно для обеспечения энергией только на 24 часа.

Энергетические ресурсы триглицеридов жировой ткани оставляют 141000 ккал (Allisson, 1974).

Причины, механизмы и последствия нарушений энергетического обмена представлены на схеме 3.

Изменения энергетического обмена у здоровых лиц при психоэмоциональном стрессе

Дата публикации: 19.02.2015 2015-02-19

Статья просмотрена: 273 раза

Библиографическое описание:

Черныш П. П., Фазылджанова А. С., Фархадова Х. Ф. Изменения энергетического обмена у здоровых лиц при психоэмоциональном стрессе // Молодой ученый. — 2015. — №4. — С. 114-117. — URL https://moluch.ru/archive/84/15620/ (дата обращения: 12.03.2020).

Интенсификация процесса обучения в высших учебных заведениях, увеличение объёма получаемой информации требует больших затрат времени на учебную подготовку, а также сопровождается повышением уровня стрессогенной психоэмоциональной нагрузки, что можно рассматривать как факторы, существенно снижающие устойчивость организма студентов к неблагоприятным влияниям внешней среды, а также как факторы, способствующие раннему развитию многих хронических заболеваний (гипертоническая болезнь, ожирение, сахарный диабет тучных и т. д.).

Устойчивость человека к стрессам определяет его способность адекватно ассимилироваться в социальной среде и противодействовать различным жизненным ситуациям. Оценка адаптационных возможностей организма рассматривается как один из важных критериев здоровья. Чем выше адаптационные возможности организма, тем меньше риск болезни, поскольку более надёжна защита от неё [1].

В этом отношении различного рода нарушения энергетического обмена могут служить показателем адаптационных возможностей организма, в связи с чем его изучение представляет интерес в плане оценки устойчивости человека к стрессогенным ситуациям.

Целью исследования явилось изучение изменения энергетического обмена у молодых лиц при психоэмоциональном стрессе.

Материал и методы

В исследовании приняли участие 45 студентов медицинского института (мужчин ‒ 19 человек, женщин ‒ 26) в возрасте от 18 до 23 лет (средний возраст 20,3±1,1 лет). По результатам диспансеризации хронических заболеваний у них не выявлено.

Энергетический обмен оценивался в состоянии покоя и после индуцированного стресса. Вначале испытуемые в течение 15 мин находились в спокойной обстановке, затем в течение 10 мин в положении лёжа им проводилась непрямая калориметрия с помощью метаболографа Turbofit 5.12 VistaFM фирмы Vacumed (США). После этого провоцировался ментальный стресс. Провокация стресса осуществлялась при помощи теста Струпа. Для усиления эффекта тест проводился на фоне прослушивания музыки в стиле тяжёлого рока. Определялись уровень основного обмена в ккал/сут., дыхательный коэффициент (ДК). ДК определялся как отношение объёма выделяемого из организма углекислого газа к объёму поглощаемого за то же время кислорода. К нормальному ДК принимались его значения от 0,7 до 1,0. Рассчитывались также процент окисления углеводов и жиров, уровень энергопродукции за время исследования в ккал/мин.

Читать еще:  Высококалорийные десерты иногда способствуют похудению

Математическая обработка полученных результатов осуществлялась с помощью статистической программы Statistica 6.1 for Windows.

Результаты и обсуждение

В ходе исследования было замечено, что испытуемые по-разному отвечают изменением энергетического обмена на стандартную психоэмоциональную нагрузку: повышением уровня метаболизма, отсутствием его изменений (ригидность метаболизма) и его снижением. Увеличением метаболизма мы считали его 10-ти процентное и более повышение в ответ на стресс по сравнению с покоем, а его снижением ‒ уменьшением на 10 % и более по сравнению с покоем. Соответственно ригидный метаболизм расценивался как изменение основного обмена в пределах ± 10 % от исходных показателей.

Так как повышение уровня метаболизма в ответ на стресс является нормальной физиологической реакцией, а ригидность метаболизма указывает на повышенную стрессоустойчивость, в дальнейшем все испытуемые с подобными типами реакции были объединены в одну группу и рассматривались как группа с нормальным метаболическим ответом.Лица с наблюдаемым снижением энергетического обмена в ответ на стресс составили вторую группу с низким метаболическим ответом. Характеристика групп представлена в таблице 1.

Характеристика групп обследованных в зависимости от метаболического ответа на индуцированный стресс (n=45)

Стресс нарушает обмен веществ и вредит сердцу

Проблемы нарушения метаболизма

Группа исследователей из Университета Любека в Германии обнаружила, что стресс в сочетании с нарушением внутренних биологических часов тела повышает риск метаболических нарушений, в том числе более часто возникает диабет 2-го типа и ожирение. В исследовании, которое было представлено на ежегодной конференции Общества эндокринологии в Брайтоне, освещается влияние стресса на организм и провокация нарушений здоровья.

Исследователи изучили влияние стресса и циркадных ритмов в лаборатории на мышах. У животных были выявлены повышенные реакции на стресс в зависимости от времени, когда они подвергались воздействию.

Команда также обнаружила, что реакции на стресс зависели от внутренних часов тела, а масса и потребление пищи менялись, если стрессовые реакции возникали в период, когда тело должно отдыхать. Таким образом, они обнаружили, что многократное воздействие стресса негативно влияет на обмен веществ и может вести к перееданию и ожирению. Мы также писали о том, как взаимосвязаны диета, гормоны и биологические часы, в материале по ссылке.

Зачем это нужно?

Эксперименты показывают, что работа в ночную смену, хронический стресс, нарушение режима дня и отсутствие хорошего сна могут привести к расстройству обмена веществ. Сегодня многие люди сталкиваются с нарушениями обмена веществ, в том числе с ожирением, и зачастую это связано именно с проблемами биоритмов и стрессом.

Циркадный ритм или внутренние биологические часы важны в регуляции процессов, связанных с гормонами, крепким здоровьем, сном и приемом пищи. Когда люди подвергаются стрессу, организм вырабатывает кортизол – стрессорный гормон для адаптации организма к энергетическому обмену в условиях «борьба или бегство». Связь реакции на стресс и циркадного ритма еще не до конца понятна, но может негативно влиять на здоровье.

Ученые показали, что стрессовые реакции зависят от времени суток, внутренних часов организма и могут негативно влиять на потребление пищи и массу тела, предрасполагая к нарушениям обмена веществ. Соответственно, люди с ненормированным графиком и постоянными перелетами могут рисковать своим здоровьем – чаще возникают болезни сердца, лишний вес и диабет.

Команда хочет провести больше экспериментов, чтобы изучить молекулярные цели взаимодействия тела и стресса. Они направлены на выявление различных механизмов, которые могут повлиять на обмен веществ. Кроме того, они планируют найти способы, как обуздать негативные последствия стресса и нарушения работы организма. Это поможет разработать рекомендации по коррекции рабочего времени и режима отдыха. Благодаря этому повысится производительность, улучшится качество жизни и станет возможным избежать тяжелых сердечных заболеваний и обменных патологий.
Читайте также наш материал о неочевидных причинах, по которым вам не удается похудеть: он доступен по ссылке.

Читать еще:  Выявлен ключевой белок долгожителей

14.2.1. Стресс и метаболизм

14.2.1. Стресс и метаболизм

Стресс как неспецифическая реакция организма на воздействие неблагоприятных факторов так же неспецифично влияет на обмен веществ в организме, на его энергетические процессы. Первичная реакция на стресс проявляется в увеличении в крови сахара, свободных жирных кислот и молочной кислоты. Участие гипофиза в процессе развития стресса отражается на изменении водно-солевого баланса, подавлении иммунной системы, ускорении углеводного и белкового метаболизма. Развитие стресса ведет к большому расходу энергии организма.

При стрессе может измениться и режим питания – некоторые под влиянием стресса (тревоги, депрессии, напряженности) пытаются его подавить путем более частого и объемного приема пищи, другие в этих условиях теряют аппетит. В частности, имеются наблюдения, что интерналы при стрессе едят меньше, а экстреналы – более обильно и часто [233]. Нарушение режима питания и полноценного баланса пищевых продуктов (их компонентов) в условиях пролонгированного воздействия стресс-факторов приводит не только к ситуационному нарушению обмена веществ в организме, но также к изменению пищевого статуса, то есть к такому состоянию человека, которое отражает нарушение метаболических процессов, функциональные расстройства, в ряде случаев стойкие клинические признаки различных заболеваний, а также снижение работоспособности и толерантности к экстремальным воздействиям. Многие исследователи отмечают, что любое резкое изменение режима питания скорее всего имеет своей причиной стресс в семье, школе, на работе.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Читать книгу целиком

Похожие главы из других книг:

2.1 СТРЕСС, ТРАВМАТИЧЕСКИЙ СТРЕСС

2.1 СТРЕСС, ТРАВМАТИЧЕСКИЙ СТРЕСС Исследования в области посттравматического стресса развивались независимо от исследований стресса, и до настоящего времени эти две области имеют мало общего. Центральными положениями в концепции стресса, предложенной в 1936 г. Гансом

Стресс

Стресс В современной жизни стресс – явление обычное, часто встречающееся. Стрессом называется эмоциональная и операциональная напряженность, возникающая в результате негативных переживаний. Незначительные стрессы неизбежны и безвредны, некоторые авторы считают их

28. Стресс. Кризис

28. Стресс. Кризис Понятие стресса было введено канадским патофизиологом и эндокринологом Г. Селье. Стрессом является стандартный ответ организма на любой фактор, который воздействует на него извне. Характеризуется аффектами – выраженными эмоциональными

4.3. Метаболизм и рост

4.3. Метаболизм и рост Не следует забывать, что в основе любого жизненного опыта человека лежит биологическая реальность его пребывания в качестве «зародыша» в другом организме, который его питал. Взаимообмен является одной из констант существования. Любовь и

Стресс и давление

Стресс и давление Твердая и неуступчивая позиция рационалов вызывает стресс как у них самих, так и у окружающих, особенно если рационалы настаивают на чрезмерном структурировании и планировании, проведении ненужных совещаний, составлении перечней и разработке

Не всякий стресс – стресс. И несчастье может быть благословением

Не всякий стресс – стресс. И несчастье может быть благословением Не делайте из травм культа! Возвращаться к ним в мыслях и проклинать – это путь к неврозу и самоистязанию.Даже катастрофы можно превратить в интересные события.Когда висишь на волоске, радуйся совершенно

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector