Как изменяется обмен веществ при высокой температуре и с чем это связано

Для жизнедеятельности организма необходима энергия. Она существует в нем в четырех основных формах: химической, механической, электрической и тепловой. Центральное место принадлежит химической энергии (АТФ), которая может необратимо превращаться во все другие виды энергии. Обмен энергии - это совокупность процессов превращения различных форм энергии между собрй, а также накопление и использование макроэргических соединений. Макроэргическими (высокоэнергетическими) соединениями называются биологически активные органические соединения, обладающие непрочной химической связью, при расщеплении которой выделяется достаточное количество свободной энергии для совершения полезной работы в клетке: синтеза химических соединений, транспорта веществ против градиента их концентрации, мышечного сокращения}.

Энергия расходуется на процессы синтеза клеток, на осуществление различных физиологических функций, на внешнюю работу, поддержание температуры тела. Продолжение жизни возможно лишь при постоянном пополнении запасов энергии, что и происходит благодаря приему пищи. При окислении 1 г жира в организме освобождается 9,3 ккал, 1 г белка и углеводов – соответственно по 4,1 ккал. Килокалория (ккал) - количество тепла (энергии), необходимое для повышения температуры 1 кг воды на 1°С. Большая часть освобождающейся в организме энергии переходит в тепловую, 20% - в механическую, незначительная часть превращается электрическую. В конечном итоге все виды энергии отдаются в окружающую среду в виде тепловой энергии.

Соотношение количества энергии, поступающей с пищей, и энергии, расходуемой организмом, называется энергетическим балансом. Он может быть положительным, равновесным и отрицательным. При избыточном питании, превышающем действительные расходы энергии, энергетический баланс положительный, происходит накопление энергетических запасов за счет увеличения массы жировой ткани. В условиях недостаточного питания энергетический баланс отрицательный, запасы энергобогатых веществ уменьшаются. Для представления о количестве расходуемой организмом энергии надо измерить количество тепла, которое выделяется во внешнюю среду.

Обмен энергии человека (общий обмен), складывается из основного обмена и рабочей прибавки. Основной обмен – минимальный уровень обмена веществ и энергетических затрат бодрствукшего человека в состоянии мышечного и психического покоя, натощак и при температуре окружающей среды 18-20°С. Рабочая прибавка – увеличение энергетических затрат организма при мышечной работе. Для мужчин среднего возраста (35 лет), среднего роста (170 см) и со средней массой тела (70 кг) основной обмен равен 1 ккал на 1 кг массы тела в час, или 1700 ккал в сутки. У женщин той же массы он на 5-10% ниже. У детей он выше, чем у взрослых, в пожилом возрасте основной обмен снижается. В условиях основного обмена энергия расходуется на поддержание жизнедеятельности организма, работу внутренних органов, поддержание температуры.

При лихорадочных заболеваниях (малярия, брюшной тиф, туберкулез}, гиперфункции щитовидной железы основной обмен может повышаться до 150%. При гипофункции гипофиза, щито-видной железы, половых желез основной обмен понижается, усиливается отложение жира.

После приема пищи интенсивность обмена веществ и энергетические затраты организма увеличиваются по сравнению с их уровнем в условиях основного обмена. При белковой пище обмен увеличивается в среднем на 30%, при питании жирами и углеводами - на 15%.

Общий расход энергии зависит от профессии человека и характера его отдыха, суточный расход энергии для людей умственного труда составляет 3000 ккал, а для лиц, занимающихся очень тяжелым  физическим трудом, около 5000 ккал/сутки.

Температура тела человека, несмотря на колебания температуры  окружающей среды, непрерывно поддерживается на относительно постоянном уровне. Постоянство температуры тела - изотермия (греч. isos - равный, одинаковый; therme - теплота). Стабильная температура тела - одна из важнейших биологических констант. Постоянная температура, значительно превышающая обычную температуру внешней среды, обеспечивает высокую скорость химических реакций внутри организма и высокую интенсивность всех процессов жизнедеятельности организма человека противостоять воздействию холода и тепла, сохраняя изотермию, не беспредельна. При чрезмерно низкой или высокой температуре окружающей среды защитные терморегуляторные механизмы оказываются уже недостаточными» температура организма соответственно начинает понижаться (состояние гипотермии) или повышаться.(состояние гипертермии).

Источник:http://biofile.ru/bio/20128.html