Mavzu №1 Fiziologiya faniga kirish Reja: Fiziologiya fanining predmeti va vazifalari

Energiya almashinuvi. Energiyaning hosil bo’lishi va sarflanishi Yuqorida aytilganidek, moddalar almashinuvida, ya’ni oqsillar, yog’lar, karbonsuvlarning kislorod bilan oksidlanib parchalanishi natijasida energiya hosil bo’ladi. Bu energiya organizmda barcha fiziologik jarayonlarning to‘xtovsiz davom ptishi uchun sarflanadi. Energiya almashinuvida adenozintrifosfat kislotasi (ATF) markaziy o‘rin egallaydi. Turli makroergik birikmalardan hosil bo’lgan ATF o‘z navbatida ularning sintezida asosiy rol o‘ynaydi. Turli organik moddalarning parchalanishi natijasida hosil bo’lgan energiya ATF shaklida saqlanib, zaxira bo’lib turadi. ATF organizmning har bir hujayrasida bo’ladi. Uning eng ko‘p miqdori skelet mushaklarda uchraydi - 0,2-0,5% hujayraning har bir faoliyati to‘g‘ridan-to‘g ‘ri ATF ning parchalanish vaqtiga mos keladi. Ma’lum bir masofaga yugurish (masalan, 100 metrga) mushaklar faqat ulardagi zaxiraviy ATF energiyasi hisobidan ishlaydi. Parchalangan ATF molekulalari yana boshqatan qayta qisqarishni ta’minlash uchun qayta tiklanishi kerak. Bu jarayon karbonsuvlar va boshqa moddalar parchalanishi natijasida ajralib chiqqan energiya hisobidan amalga oshadi. Shunday qilib, organizm, to‘qimalar, a’zolar va hujayralarning funksional faoliyati uchun ATF yagona va universal energiya manbai bo‘lib xizmat qiladi.
Organizmning energiyasi moddalar almashinuvi, mushaklarning faoliyati va ovqatning o‘ziga xos ta’siri uchun sarflanadi. Organizm tomonidan sarf qilingan energiya miqdorini bilib turib, undan tashqariga chiqariladigan issiqlik miqdorini ham aniqlash mqipkin. Energiya sarfini o’lchash usullari (bilvosita va bevosita kalorimetriya):
Nafas koeffitsienti Organizmda ajralgan energiya qaysi ishga sarflanmasin, oxir-oqibat u issiqlik energiyaga aylanadi. Bu issiqlikni bilvosita va bevosita kalorimetriya usullari yordamida aniqlab, organizmdagi energiya almashinuvi to‘g‘risida tasavvur olish mumkin. Bevosita kalorimetriya usulida organizmdan ajralib chiqadigan issiqlikni sezuvchi maxsus germetik apparatlar - kalorimetrik kameralardan foydalaniladi. Bu usul organizm faoliyati natijasida hosil bo’ladigan va tashqariga chiqadigan issiqlikning miqdorini aniqlash uchun ishlatiladi. Odamni maxsus kalorimetrik kameraga joylashtirib, uning tanasidan muhitga beradigan issiqlik miqdorini oichaydi. Kamera ichining yuqori qismida bir nechta naycha o‘rnatilgan bo’lib, ularda suv aylanib turadi. Tajriba o’tkazilayotgan odam mo’tadil nafas olishi uchun maxsus naycha orqali kislorod ballonidan kameraga havo kiritib turiladi, Nafas orqali chiqarilgan havo maxsus naycha orqali kamera tashqarisida joylashtirilgan baklardagi kimyoviy moddalardan o‘tkazilib, undagi karbonat angidriddan tozalanadi. Kalorimetrik kamerasi naychalari orqali oqib o’tgan suvning miqdorini aniqlab, harorati oichanadi.
Bir kecha-kunduzda shu suvni isitishga sarflangan issiqlik energiyasining miqdori kamerada tajriba olib borilayotgan odamdan ajralganligi aniq bo’ladi. Bu energiya miqdori kilojoullar (kDj) da ifodalandi. Bu usul ancha murakkab bo’lib, undan maxsus ilmiy-tekshirish institutlarida foydalaniladi. Shuning oqibatida tibbiyot amaliyotida bilvosita kalorimetriya usuli qoilanib kelmoqda. Buning ma’nosi shundaki, dastlab o‘pka ventilatsiya hajmi aniqlanib, so‘ngra nafas bilan qabul qilingan kislorod va ajralib chiqqan karbonat angdrid miqdoriga qarab, organizmda qancha energiya hosil bo’lganligi va sarflanganligi aniqlanadi.
Nafasdan chiqqan karbonat angidrid hajmining yutilgan kislorod hajmiga nisbati, ya’ni COz nafas nisbati nafas koeffitsienti deyiladi. Nafas koeffitsientini aniqlab organizmda oksidlanadigan moddalar haqida ma’lumot olish mumkin. Nafas olish va chiqarish sarflangan kislorod va chiqarilgan karbonat angdrid miqdorini aniqlash uchun Duglas - Xolden niqob qopidan va M.N.Shaternikovning respirasion kamerasidan foydalaniladi. Odam organizmida 1 g oqsil oksidlanishi va parchalanishiga O,97 1 kislorod sarflanib, 4,1 kkal energiya hosil bo‘ladi; 1 g yog‘ oksidlanishiga 2,O3 kislorod sarflanib, 9,3 kkal energiya; 1 g uglerod oksidlanishiga O,81 kislorod sarflanib, 4,1 kkal energiya hosil bo’ladi. Demak, Duglas - Xolden niqob-qopi yordamida nafas olish orqali qabul qilingan kislorod miqdorini aniqlab, bu kislorod yordamida organizmda qancha energiya hosil bo‘lganligi va sarflanganligi hisoblab chiqariladi.
Karbonsuvlar oksidlanishida nafas koeffitsient 1 ga teng, chunki 1 molekula glukozaning angdrid gaz va suvgacha oksidlanishi uchun 6 molekula kislorod sarflanib, 6 molekula karbonat angidrid gazi chiqariladi: C₆H₁₂O₆+6O₂=6CO₂+6H₂O+kkal. Oqsil oksidlanishida nafas koeffitsienti 0,8 va yog‘lar oksidlanishida nafas koeffisenti 0,7 ga teng. YogMar va oqsillarda molekulalararo kislorod miqdori kam bo‘lgani sababli, ularning oksidlanishida ko‘p kislorod zarur bo‘ladi: 1 g oqsil - 0,97 1, 1 g yog‘ - 2,03 1.
Gazlar almashinuvi - organizm bioenergetikasining ko‘rsatkichi Organizmga yutilgan kislorod oqsil, yog‘ va karbonsuvlarning oksidlanishiga sarf bo‘ladi. Bu moddalardan 1 g oksidlanib parchalanganda har xil miqdorda kislorod sarflanadi va turli miqdorda issiqlik ajraladi. 1 g karbonsuv oksidlanganda organizmda 4,1 kkal issiqlik ajralib chiqadi va buning uchun O,83O 1 kislorod 1 g oqsil oksidlanganda ham 4,1 kkal issiqlik ajraladi, lekin bunda kislorod ko‘proq sarflanadi va h.z. Organizmda 1 I kislorod sarflanganda yuzaga chiqadigan issiqlik miqdori kislorodning kaloriya ekvivalentligi deb ataladi. Shunday qilib, organizmda qaysi moddalar - oqsil, yog‘ va karbonsuviar oksidlangani niaiuin bo‘lsa iste’mol qilingan jami kislorod miqdoriga qarab qancha energiya sarflanganini hisoblab chiqish mumkin. Gazlar almanishuvini tekshirish tajribalarida nafas koeffitsienti tanada qaysi oziq moddalar oksidlanganini ko‘rsatib bera oladi. Karbonsuvlarning oksidlanishida kislorodning kaloriya ekvivalenti 21,13 KDJ (5,05 kkal), oqsillar - 20,1 KDJ (4,8 kkal), yog‘lar - 19,62 (4,686 kkal)ga teng.
Odamda energiya sarflanishi quyidagicha aniqlanadi. Odam og‘izga qo‘yilgan mushtuk orqali 5 daqiqa davomida nafas oladi. Mushtuk rezindi to‘qimadan yasagan bo‘lib, xalta bilan ulangan, uning klapanlari orqali odam erkin nafas olib nafas chiqaradi. Soatga qarab, odamning nafas chiqarish hajmini aniqlab, gazoanaliztorning shkalasiga qarab nafas olish va nafas chiqarish havosi tarkibidagi kislorod va angidrid gazjning miqdori aniqlanadi. So‘ngra qabul qilingan kislorod va tashqariga chiqarilgan karbonat angidrid gazining hajmlarini hisoblab, nafas koeffitsientini topadi. Yuqorida ko‘rsatilgan jadval orqali, nafas koeffitsienti ko‘rsatkichiga kislorodning kaloriya ekvivalentf va energiyaning sarflanishini tekshiriladi.
Asosiy almashinuv va uning ahamiyati Organizm tamomila tinch turganda, nahorda, ya’ni ovqatlanishdan 12- 16 soat keyin va 18-20° haroratda sarf qiladigan energiyafling,. miqdori asosiy almashinuv deb ataladi. Asosiy almashinuvni aniqlash uchun tekshiriladigan odam:
1) mushaklari tinch turadigan holatda bo‘ljshi (mushaklarini bo‘sh qo‘yib yotishi), hayajonlantiruvchi omillar ta’sir etmasligi;
2) och bo‘lishi, ya’ni ovqat yegandan 12-16 soat keyin tekshirilishi;
3) komfort harorat -18-20° S, ya’ni sovuq sezilmaydigan, titratmaydigan va organizmni qizitib yubormaydigan sharoitda bo‘lishi kerak.
Asosiy almanishuvni aniqlash uchun bilvosita kalorimetriya usuli qo‘llaniladi, ya’ni gazlar almashinuvi tekshiriladi. Katta yoshli soglom kishining asosiy almashinuvi har bir kilogramm og‘irligiga o’rta hisob bilan 1 soatga 1 kaloriyadan to‘g‘ri keladi. Masalan, 70 kg og‘irlikdagi odamning asosiy almashinuvi 70x24=1680 katta kaloriyaga teng bo‘ladi. Bu organizmning hayot faoliyati uchun sarf bo‘ladigan energiya miqdoridir.
Asosiy almashinuv odamning jinsiga, yoshiga, bo’yiga va ogkirligiga bog‘liq. Erkaklarda asosiy almashinuv bir xil og‘irlikdagi xotinlardagiga nisbatan orliqroq bo‘ladi. Bolalarda tananing 1 kg vazniga to‘g ‘ri keladigan asosiy almashinuv miqdori katta yoshli kishilardagiga nisbatan ortiqroq, lekin yosh ulg‘aygan sayin issiqlik kamroq hosil bo‘la boshlaydi. Bu hol 20 yoshgacha davom etadi. 20 yoshdan 40 yoshgacha issiqlik hosil bo‘lishi o’zgarmaydi, 40 yoshdan keyin esa issiqlik yana kamroq hosil bo‘la boshlaydi. Emizadigan bolalarda 1 kg vazniga to’g’ri keladigan asosiy almashinuv bir kecha-kunduzda 209-222 KDJ (50-53 kkal/kg)ga teng. Ularning vazn og‘irligiga qarab asosiy almashinuv kuchayadi.
Sog‘lom odamlar asosiy almashinuvining ko‘rsatkichi 4,2 KDJ (1 kkal/soat)ni tashkil etadi. Uyqu vaqtida energiya almashinuv tezligi siyraklik davriga nisbatan 8- 10% kamayadi, chunki uyqu vaqtida mushaklar maksimal darajada bo’shashadi. Tana haroratining ko‘tarilishi energiya almashinuviga ancha katta ta'sir ko’rsatadi. Masalan, odamning, tana harorati 1°S ko’tarilsa, energiya sarfi o’rta hisob bilan 10-11% ortadi. Iqlimiy sharoit ta’sirida ham asosiy almashinuv miqdori o’zgaradi: Tropiklarda o‘rta geografik kengliklardagiga nisbatan 10-20% kam va shimolda sovuq vaqtida ortiq bo‘ladi.