Ќан жїйесі физиологиясы

Организмге энергия қоректік заттардың құрамында көмірсулар, белоктар, майлар түрінде түседі де, олардың диссимиляциясы нәтижесінде энергия босанып, ол тіршілік әрекеттерін сақтауға, түрлі өнімдерді (ет, жұмыртқа, қауырсын, мамық) синтездеуге, бұлшық ет жұмысына, ауаны, суды, азықты жылытуға жұмсалады. Энергияның игерілмеген мөлшерін организм сыртқы ортаға дененің беткейі арқылы, зәрмен және нәжіспен, өніммен (жұмыртқамен), тыныс алғанда бөледі.

Тірі организмде энергия алмасуының үш түрлі ерекшелігі болады:

1). Қоректік заттардың химиялық энергиясы жылу энергиясына айналмай-ақ бірден түрлі жұмыстар атқаруға пайдаланыла береді және энергияның басқа түріне ауыса алады. Демек, организм хемодинамикалық двигатель принципімен жұмыс істеп, энергия көзін өте тиімді пайдаланады.

2). Энергия саты-сатымен мысқалданып бөлінеді. Бұл организмді «энергиялық дүмпуден» сақтап, қуатты үнемдеп пайдалануға мүмкіндік береді.

3). Көмірсулар, белоктар, майлар ыдыраған кезде бөлінетін энергия мол қуатты заттар (макроэргиялық заттар-энергияның биологиялық аккумуляторлары) құрамына ену арқылы қорға жинақталып, сақталады.

Торшаларда энергия үшкарбон қышқылы айналымына қатысатын маңызды метаболиттердің түзіліп, тотығуы кезінде босанып, жинақталады. Бұл процесс үстінде сутегі молекуласы босанып, көмір қышқыл газы түзіледі. Босанған сутегі молекуласының негізгі бөлігі арнаулы тасымалдағыштар – дегидрогеназалар коферменттерінің (НАД, НАДТ, ФАД) көмегімен биологиялық тотығу тізбегіне, немесе тыныстық тізбекке қосылады. Бұл тізбекте сутегі электрондары біртіндеп жоғары энергетикалық тізбектен төменгі энергетикалық тізбекке өтеді де, ең соңғы акцепторға – оттегіге беріледі, демек ол тотығады. Бұл процесс барысында біртіндеп босанған энергияның аздау бөлігі (30-40 пайызы) жылу түрінде бөлінеді де, ал қалған бөлігі (60-70 пайызы) АТФ-тің макроэргиялық байланыстарында жинақталады. Тыныстық тізбектегі сутегінің тотығу энергиясының есебінен АТФ-тің осындай түзілу жолын тотықпалы фосфорилдену деп атайды. Сонымен, қоректік заттардан электрондардың бөлінуі нәтижесінде олардың құрамындағы қуат организмдегі химиялық реакцияларды қамтамасыз етіп, энергия түрленеді.

АТФ аз мөлшерде анаэробты гликолиз нәтижесінде де түзіледі (глюкоза пируватқа дейін тотыққанда бар болғаны АТФ-тің екі молекуласы түзілсе, ол көмір қышқыл газын бөле толық тотыққанда АТФ-тің 36 молекуласы түзіледі). АТФ-тің 1 молін көмірсулардан түзу үшін 74 кДж энергия жұмсалса, майлардан түзу үшін 75-84 кДж, белоктардан түзу үшін 92 кДж энергия қажет. Демек, АТФ-ті өндіру үшін белоктармен салыстырғанда көмірсулар тиімдірек пайдаланылады.

Энергия алмасу кезінде белок, көмірсу, майлар бірін-бірі алмастырып отырады. Бұл олардың энергиялық құндылығына байланысты изодинамия заңдылығына сәйкес жүретін процесс. Изодинамия заңдылығы бойынша 1 г майды 2,3 г көмірсу немесе белок алмастыра алады. Ал 1 г көмірсуды 1 г белокпен алмастыруға болады. Ескертер жайт, бұл заң қоректік заттардың тек энергиялық құндылығына ғана негізделген, олардың құрылымдық, биологиялық маңызын ескермейді. Мысалы, белокты ешбір органикалық зат шын мәнісінде алмастыра алмайды, себебі оның құрамына өзіндік ерекшеліктер тән.

Денедегі энергия алмасуын энергия балансын анықтау арқылы зерттейді. Ол үшін организм қабылдаған және бөлген энергия мөлшерін салыстырады. Организмнің азық құрамында қабылдаған энергиясын брутто (жалпы) энергия деп атайды. Организмге түскен жалпы энергия мен зәр, нәжіс, ас қорыту процесі барысында бөлінген газдар, қабылданған азық пен ішкен суды жылытуға жұмсалған энергия айырмасын нетто-энергия дейді. Демек, нетто- энергия организм тіршілігі үшін жұмсалатын энергия. Брутто-энергия мен нәжіс энергиясының айырмасын қорыту энергиясы дейді. Қорыту энергиясы мен зәр энергиясының айырмасын алмасу энергиясы деп атайды. Алмасу энергиясы организмнің тіршілік әрекетін атқару және өнімдер түзу үшін жұмсалатын рацион энергиясының бір бөлігі.

6-сурет. Калориметр (А) мен колориметриялық құты (Б)