Основен обмен: методи за оценка; фактори, влияещи върху основния метаболизъм; клинично значение. Фактори, влияещи върху основния метаболизъм и др

BX.

Основни понятия и определения от физиологията на метаболизма и енергията.

Енергийна стойност на хранителните вещества.

Енергийната стойност на хранителните вещества се оценява с помощта на специални устройства - оксикалориметри. Установено е, че при пълното окисляване на 1 g въглехидрати се отделят 4,1 kcal (1 kcal = 4187 J.), 1 g мазнини - 9,45 kcal, 1 g протеин - 5,65 kcal. Трябва да се добави, че част от хранителните вещества, постъпващи в тялото, не се усвояват. Например, средно около 2% от въглехидратите, 5% от мазнините и до 8% от протеините не се усвояват. Освен това не всички хранителни вещества в тялото се разграждат до крайни продукти - въглероден диоксид (въглероден диоксид) и вода. Например, част от продуктите на непълно разграждане на протеини под формата на урея се екскретира с урината.

С оглед на гореизложеното може да се отбележи, че реалната енергийна стойност на хранителните вещества е малко по-ниска от тази, установена при експериментални условия. Реалната енергийна стойност на 1 g въглехидрати е 4,0 kcal, 1 g мазнини - 9,0 kcal, 1 g протеин - 4,0 kcal.

Интегралната (обща) характеристика на енергийния метаболизъм на човешкото тяло е общият енергоразход или брутният енергоразход.

Брутни енергийни разходи на тялото- общият енергоразход на тялото през деня в условията на неговото нормално (естествено) съществуване. Брутният енергиен разход включва три компонента: основен метаболизъм, специфично динамично действие на храната и печалба от работа. Брутният разход на енергия се изчислява в kJ/kg/ден или kcal/kg/ден (1 kJ=0,239 kcal).

Изследването на основния метаболизъм започва с работата на Bidder и Schmidt, учени от университета в Тарту (Bidder and Schmidt, 1852).

BX- минималното ниво на енергийни разходи, необходими за поддържане на жизнената активност на тялото.

Концепцията за основен метаболизъм като минимално ниво на енергийни разходи на тялото също налага редица изисквания към условията, при които трябва да се оценява този показател.

Условия, при които трябва да се оцени основният метаболизъм:

1) състояние на пълна физическа и психическа почивка (за предпочитане в легнало положение);

2) комфортна температура на околната среда (18-20 градуса по Целзий);

3) 10 - 12 часа след последното хранене, за да се избегне увеличаването на енергийния метаболизъм, свързано с приема на храна.

Основният метаболизъм зависи от възрастта, височината, телесното тегло и пола.

Влияние възрастза основната борса.

Най-високият основен обмен по отношение на 1 кг. Телесно тегло при новородени (50-54 kcal / kg / ден), най-ниско при възрастните хора (след 70 години основният метаболизъм е средно 30 kcal / kg / ден). Основният метаболизъм достига постоянно ниво към момента на пубертета до 12-14-годишна възраст и остава стабилен до 30-35-годишна възраст (около 40 kcal / kg / ден).



Влияние височина и теглотяло за основен метаболизъм.

Съществува почти линейна, пряка връзка между телесното тегло и основния метаболизъм - колкото по-голямо е телесното тегло, толкова по-високо е нивото на основния метаболизъм. Тази зависимост обаче не е абсолютна. При увеличаване на телесното тегло поради мускулна тъкан тази зависимост е почти линейна, но ако увеличаването на телесното тегло е свързано с увеличаване на количеството мастна тъкан, тази зависимост става нелинейна.

Тъй като телесното тегло, ceteris paribus, зависи от растежа (колкото по-голям е растежът, толкова по-голямо е телесното тегло), има пряка връзка между растежа и основния метаболизъм - колкото по-голям е растежът, толкова по-голям е основният метаболизъм.

Предвид факта, че височината и телесното тегло влияят върху общата телесна площ, М. Рубнер формулира закона, според който основният метаболизъм зависи от телесната площ: колкото по-голяма е телесната площ, толкова по-голям е основният метаболизъм. Този закон обаче практически престава да работи в условия, когато температурата на околната среда е равна на температурата на тялото. В допълнение, неравномерното окосмяване на кожата значително променя топлообмена между тялото и околната среда и следователно законът на Rubner също има ограничения при тези условия.

Влияние полдо базалното ниво.

При мъжете основната скорост на метаболизма е с 5-6% по-висока, отколкото при жените. Това се дължи на различното съотношение на мастната и мускулната тъкан на 1 kg телесно тегло, както и на различни нива на метаболизъм, дължащи се на различията в химичната структура на половите хормони и техните физиологични ефекти.

В процеса на метаболизма енергията непрекъснато се преобразува: потенциалната енергия на сложните органични съединения, постъпващи с храната, се превръща в топлинна, механична и електрическа енергия. Топлината, отделяна директно от окисляването на хранителните вещества, се нарича първична топлина. Енергията, натрупана в ATP, се използва допълнително за механична работа, химични, транспортни, електрически процеси и в крайна сметка също се превръща в топлина, обозначена като вторична топлина. Цялата генерирана в тялото енергия може да се изрази в единици топлина – калории или джаули.

За определяне на производството на енергия в тялото се използват директна калориметрия, индиректна калориметрия и изследване на общия метаболизъм.

Методи за изследване на енергийния обмен

Директна калориметрия

Директната калориметрия се основава на директното записване на количеството топлина, отделена от тялото в биокалориметри. Биокалориметърът представлява запечатана камера, добре изолирана от външната среда. Водата циркулира през тръби в камерата. Топлината, генерирана от човек или животно в камерата, загрява циркулиращата вода. Количеството топлина, отделена от тялото, се изчислява от количеството течаща вода и изменението на нейната температура.

Методите на директната калориметрия са много тромави и сложни. Като се има предвид, че генерирането на топлина в тялото се основава на окислителни процеси, при които се изразходва O2 и се образува CO2, е възможно да се използва косвено, индиректно определяне на генерирането на топлина в тялото чрез неговия газообмен - като се вземе предвид количеството на консумирания O2 и освободения CO2, последвано от изчисляване на производството на топлина от тялото.

За дългосрочни изследвания на газообмена се използват специални дихателни камери (затворени методи на индиректна калориметрия). Краткосрочното определяне на газообмена в условията на лечебни заведения и производство се извършва чрез по-прости некамерни методи (методи на отворена калориметрия).

Най-разпространеният метод е методът на Дъглас-Халдейн, при който издишаният въздух се събира в продължение на 10-15 минути в торба от херметичен плат (чанта Дъглас), която се фиксира на гърба на пациента.

Количеството топлина, отделено след консумация на 1 литър O2 от тялото, се нарича калориен еквивалент на кислорода. Познавайки общото количество O2, използвано от тялото, е възможно да се изчислят енергийните разходи само ако е известно кои вещества - протеини, мазнини или въглехидрати - са били окислени. Като показател за това може да служи респираторният коефициент.

Дихателният коефициент (RC) е отношението на обема на освободения CO2 към обема на абсорбирания O2. DC е различен при окисляването на протеини, мазнини и въглехидрати.



Когато мазнините се окисляват, DC е 0,7

по време на окисление на протеини в тялото, DC е 0,8. При смесена храна при хора DC обикновено е 0,85-0,89. Определен DC съответства на определен калориен еквивалент на кислород.

Методът на непълен газов анализ поради своята простота стана широко разпространен.

BX

Интензивността на окислителните процеси и преобразуването на енергия зависи от индивидуалните характеристики на организма (пол, възраст, телесно тегло и ръст, условия и характер на хранене, мускулна работа, състояние на жлезите с вътрешна секреция, нервната система и вътрешните органи - черен дроб, бъбреци, храносмилателен тракт и др.), както и от условията на околната среда (температура, барометрично налягане, влажност и състав на въздуха, излагане на лъчиста енергия и др.).

За да се определи нивото на окислителните процеси и енергийните разходи, присъщи на даден организъм, се провежда изследване при определени стандартни условия. Енергийните разходи на тялото при такива стандартни условия се наричат ​​основен метаболизъм.

За определяне на основния метаболизъм субектът трябва да бъде: 1) в състояние на мускулна почивка (легнало положение с отпуснати мускули), да не е изложен на стимули, които причиняват емоционален стрес; 2) на празен стомах, т.е. 12-16 часа след хранене; 3) при външна температура на "комфорт" (18-20 ° C), която не предизвиква усещане за студ или топлина.

Основният метаболизъм се определя в будно състояние. Нормални стойности на основния обмен на човек. Базалната скорост на метаболизма обикновено се изразява като количеството топлина в килоджаули (килокалории) на 1 kg телесно тегло или на 1 m2 телесна повърхност за 1 час или 1 ден.



За мъж на средна възраст (приблизително 35 години), със среден ръст (приблизително 165 cm) и със средно телесно тегло (приблизително 70 kg), основният метаболизъм е 4,19 kJ (I kcal) на 1 kg телесно тегло на час, или 7117 kJ (1700 kcal) на ден. При жени със същото тегло то е с около 10% по-ниско.

Формулите и таблиците за основен метаболизъм представляват средни данни, получени от голям брой изследвания на здрави хора от различен пол, възраст, телесно тегло и височина.

клинично значение. Дефиницията на основния метаболизъм, според тези таблици, при здрави хора с нормално телосложение дава приблизително правилни (8% грешка) стойности на енергийния разход. При прекомерна функция на щитовидната жлеза се наблюдават непропорционално високи данни за определено телесно тегло, височина, възраст и телесна повърхност на основния метаболизъм. Намаляване на основния метаболизъм възниква при недостатъчност на щитовидната жлеза (микседем), хипофизната жлеза и половите жлези.

Нивото на окислителните процеси се определя не толкова от преноса на топлина от повърхността на тялото, а от производството на топлина, което зависи от биологичните характеристики на животинския вид и състоянието на тялото, което се дължи на активността на нервна, ендокринна и други системи.

Работен обмен, енергийни разходи на тялото по време на различни видове труд. Работна проверка. Конкретно – динамичното действие на храната. Разпределение на населението по групи в зависимост от потреблението на енергия.

Обмен на енергия по време на физически труд

Мускулната работа значително увеличава консумацията на енергия, така че дневната консумация на енергия на здрав човек, който прекарва част от деня в движение и физическа работа, значително надвишава стойността на основния метаболизъм. Това увеличение на енергийния разход представлява работно увеличение, което е толкова по-голямо, колкото по-интензивна е мускулната работа.

По време на мускулната работа се отделя топлинна и механична енергия. Съотношението на механичната енергия към цялата енергия, изразходвана за работа, изразено в проценти, се нарича коефициент на полезно действие. При физически труд на човек ефективността варира от 16 до 25% и е средно 20%, но в някои случаи може да бъде по-висока.

Коефициентът на ефективност варира в зависимост от редица условия. Така че, при нетренирани хора, той е по-нисък, отколкото при тренирани хора, и се увеличава с тренировка.

Колкото по-интензивна е мускулната работа, извършвана от тялото, толкова по-голям е разходът на енергия. Степента на разход на енергия по време на различни физически дейности се определя от коефициента на физическа активност (CFA), който е съотношението на общия разход на енергия за всички дейности на ден към стойността на основния метаболизъм.

Значителни разлики в енергийните нужди в групите зависят от пола (повече за мъжете), възрастта (намалява след 40 години), степента на развлекателна дейност и нивото на обществените услуги.

Ежедневният енергиен разход на деца и юноши зависи от възрастта (Таблица 9.5).

В напреднала възраст консумацията на енергия намалява и до 80-годишна възраст е 8373-9211 kJ (2000-2200 kcal).

Обмен на енергия по време на умствена работа

При умствения труд разходът на енергия е много по-малък, отколкото при физическия труд.

Трудните математически изчисления, работата с книга и други форми на умствена работа, ако не са придружени от движение, причиняват незначително (2-3%) увеличение на енергийните разходи в сравнение с пълната почивка. Но в повечето случаи различните видове умствен труд са придружени от мускулна дейност, особено когато работникът е емоционално възбуден (лектор, художник, писател, оратор и др.), Поради което разходът на енергия може да бъде сравнително голям. Преживяната емоционална възбуда може да предизвика повишаване на метаболизма с 11 - 19% през следващите няколко дни.

След хранене интензивността на метаболизма и енергийните разходи на тялото се увеличават в сравнение с нивото им при условия на основен метаболизъм. Увеличаването на метаболизма и енергията започва след 1 час, достига максимум 3 часа след приема и продължава няколко часа. Ефектът от приема на храна, който повишава метаболизма и енергийните разходи, се нарича специфично динамично действие на храната.

При протеиновата храна той е най-голям: обменът се увеличава средно с 30%. При приемане на мазнини и въглехидрати метаболизмът при хората се увеличава с 14-15%.

Работно увеличение. Увеличаването на енергийния метаболизъм над основния се нарича работно увеличение. Факторите, които увеличават енергийния разход са: приема на храна, ниско или високо (над 30 С) външно t и мускулна работа.

Вземете разпределението на групите дейности от хигиената. Не мога да копирам етикета тук.

Лекция 14 Тема: Енергиен баланс на тялото Терморегулация. Общи понятия за обмен на енергия. Базален метаболизъм и фактори, влияещи върху неговата стойност. Температурата на човешкото тяло. Процеси на производство на топлина и пренос на топлина. Физическа и химична терморегулация.




Живият организъм се характеризира с постоянен метаболизъм, а именно прием, асимилация, промяна и екскреция. В този случай потенциалната енергия на хранителните вещества се превръща в кинетична енергия (механична, топлинна, електрическа).








Протеините в тялото изпълняват пластична и енергийна роля (4,1 kcal). Протеините не се отлагат (азотно равновесие), за 3 дни се отделят 30% от приетия протеин. Приетите и унищожените количества протеини се вземат предвид чрез определяне на азотния баланс. Протеинът съдържа 16% азот. Протеините са специфични за вида...


Липидите в тялото изпълняват енергийна (9,3 kcal) и пластична роля. В тялото липидите (10-20%) се намират в клетките, както и в мастната тъкан. Мазнините влизат в лимфата, имат видова специфичност и могат да се образуват от въглехидрати. Правете разлика между есенциални и неесенциални мазнини, които трябва да идват отвън.


Въглехидратите (4,1 kcal) изпълняват основната енергийна функция в тялото. В кръвта количеството глюкоза е постоянно ml gr. % и се поддържа на постоянно ниво от функционалната система за поддържане на постоянството на глюкозата. Има хипогликемия, хипергликемия (с глюкозурия).


Енергията за тялото идва от храната, тя се натрупва в сложни химични връзки на протеини, мазнини, въглехидрати. Освобождаването на тази енергия става на етапи чрез хидролиза, окисление. Хидролизата освобождава 0,5% енергия, анаеробното окисление освобождава 5% енергия, а по-голямата част от енергията 94% се освобождава чрез аеробно окисление в цикъла на Кребс.


В процеса на аеробно окисление, енергията се освобождава постепенно и по-голямата част от тази енергия (55%) се натрупва в макроергична (АТФ) енергия, която в крайна сметка се превръща в топлинна енергия. Така цялата свободна енергия, която се отделя при окисляването на хранителните вещества, се превръща в топлинна енергия.


ЕНЕРГИЕН ОБМЕН -1 ЕНЕРГИЕН БАЛАНС: Образование E. \u003d E. работа + E. загуба на топлина + E. резерв. НИВА НА ИНТЕНЗИТЕТ НА КЛЕТЪЧНИЯ ЕНЕРГИЕН ОБМЕН: 1) Ниво на поддържане на целостта на клетката - 15% 2) Ниво на функционална готовност на клетката - 50% 3) Ниво на функционална активност на клетката - 100%


ЕНЕРГИЕН ОБМЕН -2 1-ви закон на термодинамиката на Хелмхолц, Томсън и Класиус: „Ако топлината се преобразува в работа, тогава количеството работа, произведена от системата, е еквивалентно на количеството абсорбирана топлина“ Закон на Хес: „Топлинният ефект на процес преминавайки през редица последователни етапи, зависи от топлинното съдържание на първоначалните и крайните продукти на химичната реакция, но не зависи от пътищата на техните химични трансформации.


ЕНЕРГИЕН МЕТАБОЛИЗЪМ - 3 C 6 H 12 O 6 + 6O 2 6H 2 O + 6CO kcal Аеробно разпадане: използва 65% от енергията Гликолиза: използва 5% от енергията Аеробните организми или процеси консумират 13 пъти по-малко глюкоза от анаеробните, т.е. Животът е 13 пъти по-евтин


СЪХРАНЕНА ЕНЕРГИЯ 1 молекула глюкоза дава 38 молекули АТФ: - по време на гликолиза до PVC - 8 молекули АТФ - по време на окисление - 30 молекули АТФ 1 mol палмитинова киселина дава 140 молекули АТФ Около 70 kg АТФ се образува и разлага в тялото на възрастен човек на ден


Определянето на количеството топлинна енергия, отделена от тялото, отразява количеството енергия, изразходвано от тялото. Интензивността на метаболизма се отразява в консумацията на O 2 и освобождаването на CO 2, т.к. в резултат на окисляването на въглехидратите, протеините и мазнините се образуват CO 2 и H 2 O. По този начин количеството O 2, консумирано от тялото, и количеството отделен CO 2 отразяват количеството отделена топлина и енергия.


След като се определи обемът на консумирания O 2 и отделения CO 2 за 5 минути, е възможно да се определи, въз основа на изчислението на DC (CO 2 / O 2), какво се окислява (въглехидрати, протеини, мазнини) и по този начин да се определи калоричния еквивалент на O 2 и въз основа на него изчислете количеството освободена енергия. Тези методи се наричат ​​директни и индиректни методи на биокалориметрия.










Базален метаболизъм - минималното (базово) ниво на консумация на енергия, необходимо за поддържане на жизнената активност на тялото в условия на физическа и емоционална почивка. Условия за основен метаболизъм: сутрин, легнало положение, събуждане, мускулите са отпуснати, на празен стомах. температурата на околната среда е около Условни норми на базалния метаболизъм: мъже на средна възраст - 1 kcal / kg / час; жени на средна възраст - 0,9 kcal / kg / час; деца на 7 години - 1,8 kcal / kg / час; 12 години - 1,3 kcal / kg / h за възрастни хора - 0,7 kcal / kg / h


Енергийната стойност или калоричният коефициент на веществото е количеството топлина, генерирано при изгарянето на 1 g вещество в атмосфера на чист кислород: FAT - 9,3 kcal; БЕЛТЪЦИ и ВЪГЛЕХИДРАТИ - 4,1 kcal Калориен еквивалент на кислород - количеството топлина, отделена в тялото от изгарянето на 1 g вещество при изразходване на 1 литър кислород: МАЗНИНИ - 4,69; БЕЛТЪЦИ - 4,46; ВЪГЛЕХИДРАТИ - 5,05 kcal/l




В реалния живот разходите за енергия се състоят от различни компоненти. Консумацията на енергия при всички видове дейности надвишава основния метаболизъм с определен брой пъти и в резултат на това е 2500 kcal / ден (увеличение на работата - RP) - 30%, въглехидрати - 10%, мазнини - 15%). Консумацията на работна енергия може приблизително да се определи от честотата на импулса (HR) 0,2xCHP - 11,3 / 2.


Топлинната енергия, произведена в резултат на метаболизма, се използва за загряване на тялото. Специфичният топлинен капацитет на човек (количеството топлина за загряване на тялото с 1 ° C) е средно 0,83 kcal / kg. Средно 58,1 kcal (0,83x70) са необходими за загряване на 1 o от тялото. В покой тялото отделя 72 kcal топлина. Тази топлина се освобождава чрез пренос на топлина. Че. в тялото има баланс на производство на топлина и пренос на топлина.






Има пойкилотермни и хомеотермни животни. Бозайниците и хората са хомойотермни, при които изотермията е постоянна телесна температура и тя е относителна (2-2,5°C). Като цяло средната t около тялото е 37 около C, което се определя от процесите на производство на топлина и пренос на топлина. В условията на комфорт (27-32 ° C) има баланс между производството на топлина и преноса на топлина. При студени условия производството на топлина се увеличава, а при топлина преносът на топлина се увеличава, но t около тялото остава на постоянно ниво.









Постоянността на t около тялото се осъществява от специализирани механизми на терморегулация в режим на проследяване или несъответствие. Центърът за терморегулация получава информация от терморецепторите и генерира команди, поради което се променя активността на органите за производство на топлина и пренос на топлина, в резултат на което t около тялото остава на постоянно ниво.


ТЕРМОРЕГУЛАЦИЯ Горната граница на обхвата - границата на хипертермия - топлинна смърт C Долната граница на обхвата - граница на хипотермия - студова смърт: естествена C изкуствена C Термично неутрална зона - без осезаемо изпотяване и регулаторно производство на топлина C


термогенеза (произвеждане на топлина) LAG (ИЗПАРЕНИЕ) -- НЕОБХОДИМО -- НЕИЗМЕННО - СУХО -- ТОПЛИННО ИЗЛЪЧВАНЕ -- ТОПЛИННА КОНВЕНЦИЯ - КОНВЕКЦИЯ: а) естествена, б) принудителна


Терморецепторите са разположени във всички органи. Студено на дълбочина 0,17 mm общо и термично на дълбочина 0,3 mm общо Информацията от терморецепторите през гръбначния мозък постъпва в ядрата на таламуса, хипоталамуса, лимбичната система и кората. Основна роля в терморегулацията играят ядрата на хипоталамуса - център на топлообмен и производство на топлина (термична инжекция на C. Bernard). ГРУПИ РАБОТНИЦИ ПО РАЗХОД НА ЕНЕРГИЯ 1. Работници, предимно умствен труд: инженери, лекари (с изключение на хирурзи), работници в науката и изкуството, литература, мениджъри и др. kcal / ден 2. Работници с лек физически труд: инженерно-технически персонал, комуникационни работници, радиоелектронна промишленост, медицински сестри, медицински сестри и др. kcal/ден 3. Работници с умерен труд: стругари, шлосери, железничари, хирурзи, шофьори на моторни превозни средства, продавачи на храни, работници във вода kcal/ден 4. Работници с тежък труд физически труд: строителни работници, металурзи и леярни, машинни оператори, дърводелци, работници в нефт и газ, селскостопански работници kcal/ден

Поради факта, че HEO или ETP съставляват по-голямата част (60–75%) от енергийния разход на човек, всички фактори, влияещи върху HEO, в същата степен и посока, влияят върху общото енергийно търсене или общото енергийно потребление на дадено лице. SBI се характеризира с индивидуални характеристики. При хора с еднакво тегло и телесен състав коефициентът на вариабилност на BMR варира от 8 до 13%. Измерванията на SVR при едни и същи хора при различни физически натоварвания и при различни нива на потребление на енергия показват, че коефициентът на вариабилност на SVR не надвишава 5%, средно 2,5%. Факторите, влияещи върху SBI, са представени в таблица 5.2.

Консумация на енергия от органи и тъкани на възрастен Органи и тъкани Процент на разход на енергия в покой Черен дроб 29 Мозък 19 Сърце 10 Бъбреци 7 Скелетни мускули (в покой) 18 Други 17 Повишена телесна температура Натрупване на мазнини с намален мускул Повишена функция на щитовидната жлеза Намалена функция на щитовидната жлеза Повишена адреналин Недохранване и загуба

Размери на тялото.Както показва стойността на коефициента на променливост, BVR е доста постоянна стойност за конкретен човек и зависи основно от телесното тегло. Разлика в телесното тегло от 10 kg води до разлика в ETP от 120 kcal или до разлика в общия енергиен разход за заседнали индивиди от 200 kcal/ден.

Състав на тялото.Теглото на човешкото тяло е представено от два компонента - метаболитно активна чиста маса, включително мускули и вътрешни органи, както и метаболитно инертни мастни и костни тъкани. BMR се определя главно от количеството чиста метаболитно активна телесна маса. Нуждата от енергия на единица общо телесно тегло е по-голяма при човек с повече мускулна маса, отколкото при човек с преобладаване на мастна или костна тъкан. Колкото по-нисък е делът на телесните мазнини, толкова по-висок е основният метаболизъм за същото общо телесно тегло. Човек с по-добра физическа форма има по-висока базална скорост на метаболизма от неактивен човек със същото общо телесно тегло. Добре тренираните спортисти имат BVR с 5% по-висок от средния човек. Леките упражнения не причиняват значително увеличение на чистата телесна маса и BMR. Въпреки това, дългосрочната умерена и тежка физическа активност може да увеличи BMR с 8-14% поради увеличаване на чистата телесна маса.

Възраст. SVR се увеличава при деца от раждането до 2-годишна възраст. През неонаталния период 12-15% от енергията, консумирана с храната, се изразходва за образуването на нови тъкани, т.е. върху растежа на тялото. BMR при деца постепенно намалява с възрастта (което означава на единица телесно тегло) до пубертета. При деца на възраст над 2 години около 1% от енергията, консумирана с храната, се изразходва за процесите на растеж. В периода на фазата на активен растеж при подрастващите SVR се увеличава значително. Периодът на бърз растеж през юношеството се характеризира с максимална нужда от енергия. За разхода на енергия за наддаване на тегло през периода на растеж на деца и юноши е 5 kcal/g добавено тегло. При възрастни BMR остава сравнително постоянен в продължение на дни, месеци и дори години, но постепенно намалява с възрастта, което се дължи на намаляване на дела на чистата телесна маса с възрастта и относителното увеличение на масата на мастната тъкан. След 40-годишна възраст BMR намалява с около 2-3% на всеки 10 години. Намаляването на BMR с възрастта е причина за намаляване на енергийния разход и енергийните нужди, което води до увеличаване на телесното тегло и увеличаване на разпространението на наднорменото тегло и затлъстяването. Поддържането на чиста телесна маса и поддържането на висок BMR допринася за физическата активност - физическо възпитание и физически труд в средна и напреднала възраст.

Етаж.Стойността на чистата метаболитно активна телесна маса, дължаща се на мускулната тъкан, е по-висока при мъжете, отколкото при жените. Това се отразява в разликите в SVR, който е с 5–10% по-висок при мъжете, отколкото при жените със същия ръст и телесно тегло.

Хормони. Най-силен стимулиращ ефект върху SVR имат хормоните на щитовидната жлеза и надбъбречните жлези. Смята се, че разликите между изчисленото SVR и получените експериментално се дължат на различни нива на активност на щитовидната жлеза. BVR може да бъде намален при хипотиреоидизъм с 30%. Напротив, при тиреотоксикоза BVR може да се увеличи с 50--75%. Секрецията на адреналин при емоционален стрес предизвиква краткотрайно повишаване на BMR, който се нормализира след 2-3 ч. BMR при жените зависи от периода на менструалния цикъл. Минималният SVR се наблюдава седмица преди овулацията на 14-ия ден от цикъла, а максималният - непосредствено преди началото на менструацията. Разликата в BEO в тези точки е 360 kcal/ден. Средно енергийната консумация на HEO на 150 kcal/ден. по-високи през втората половина на цикъла.

Предишен хранителен статус. В резултат на продължително недохранване BMR може да бъде намален с 20% под изчислената стойност. Това се дължи на механизма на адаптация на организма към недохранване, изразяващ се в стремеж към пестене на енергия. Телесна температура. Известно е, че топлината е катализатор на биохимичните реакции. BVR се увеличава с телесната температура. Повишаването на телесната температура с 1°C се придружава от повишаване на BRO с 13–15%. Това означава, че пациентите с треска имат по-голяма нужда от енергия. Температура на околната среда. Минималните HEO и ETP се наблюдават при околна температура от 26°C. При по-ниски и по-високи температури HEO и ETP се увеличават. Краткотрайното понижаване на температурата на околната среда в условия, когато човек не е защитен с облекло, причинява мускулно треперене и временна студена термогенеза, т.е. производство на топлина, увеличаване на HEO и общите разходи за енергия. Поради наличието на така наречената кафява мастна тъкан, новороденото е в състояние да генерира топлина, за да поддържа телесната температура без мускулно треперене. Степента на увеличаване на BRO в студен климат зависи от изолационния ефект на мастната тъкан и облеклото. В условия на добра изолация с облекло, HRO се увеличава леко, но общият разход на енергия се увеличава поради необходимостта от носене на тежко облекло и затопляне на вдишания въздух. В горещ тропически климат ETP е с 5–20% по-висок, отколкото при комфортна температура на околната среда. Повишеното изпотяване е една от причините за повишаване на BMR в горещ климат. Ако HRO се измерва при стандартни температурни условия и влажност, тогава той не се променя значително при различни климатични условия. Въпреки това, за да се изчисли потреблението на енергия в покой и общото потребление на енергия, трябва да се вземе предвид влиянието на температурата и климатичните условия. Бременност

В ранните етапи на бременността BMR леко намалява. С увеличаване на продължителността на бременността BVR се увеличава поради увеличаване на телесното тегло на бременната жена поради растежа на плода, увеличаване на матката и плацентата. В III триместър на бременността BMR е с 20% по-висок от стойността преди бременността, дори на единица телесно тегло. Това се дължи на високото ниво на метаболитни процеси в тъканите на плода и плацентата, както и на повишаване на скоростта на метаболизма в тъканите на майката, например поради повишена работа на сърцето на майката. Енергийните разходи за основния метаболизъм се влияят както от вътрешни, така и от външни фактори. Въпреки това, за повечето хора, BMR или ETP, изчислени, като се вземе предвид телесното тегло, доста адекватно отразяват нуждата от енергия и са основните параметри за оценка на общия енергиен разход на тялото.

Ще разгледате по-подробно тези процеси на лекции и занятия, които ще водят с вас преподаватели от катедра Биохимия.

Енергийна стойност на хранителните вещества.

Енергийната стойност на хранителните вещества се оценява с помощта на специални устройства - оксикалориметри. Установено е, че при пълното окисляване на 1 g въглехидрати се отделят 4,1 kcal (1 kcal = 4187 J.), 1 g мазнини - 9,45 kcal, 1 g протеин - 5,65 kcal. Трябва да се добави, че част от хранителните вещества, постъпващи в тялото, не се усвояват. Например, средно около 2% от въглехидратите, 5% от мазнините и до 8% от протеините не се усвояват. Освен това не всички хранителни вещества в тялото се разграждат до крайни продукти - въглероден диоксид (въглероден диоксид) и вода. Например, част от продуктите на непълно разграждане на протеини под формата на урея се екскретира с урината.

С оглед на гореизложеното може да се отбележи, че реалната енергийна стойност на хранителните вещества е малко по-ниска от тази, установена при експериментални условия. Реалната енергийна стойност на 1 g въглехидрати е 4,0 kcal, 1 g мазнини - 9,0 kcal, 1 g протеин - 4,0 kcal.

2. Основни понятия и определения от физиологията на метаболизма и енергията.

Интегралната (обща) характеристика на енергийния метаболизъм на човешкото тяло е общият енергоразход или брутният енергоразход.

Брутен разход на енергия организъм- общият енергоразход на тялото през деня в условията на неговото нормално (естествено) съществуване. Брутният енергиен разход включва три компонента: основен метаболизъм, специфично динамично действие на храната и печалба от работа. Брутният разход на енергия се изчислява в kJ/kg/ден или kcal/kg/ден (1 kJ=0,239 kcal).

BX.

Изследването на основния метаболизъм започва с работата на Bidder и Schmidt, учени от университета в Тарту (Bidder and Schmidt, 1852).

BX- минималното ниво на енергийни разходи, необходими за поддържане на жизнената активност на тялото.

Концепцията за основен метаболизъм като минимално ниво на енергийни разходи на тялото също налага редица изисквания към условията, при които трябва да се оценява този показател.

Условия, при които трябва да се оцени основният метаболизъм:

1) състояние на пълна физическа и психическа почивка (за предпочитане в легнало положение);

2) комфортна температура на околната среда (18-20 градуса по Целзий);

3) 10 - 12 часа след последното хранене, за да се избегне увеличаването на енергийния метаболизъм, свързано с приема на храна.

Фактори, влияещи върху основния метаболизъм.

Основният метаболизъм зависи от възрастта, височината, телесното тегло и пола.

Влияние възрастза основната борса.

Най-високият основен обмен по отношение на 1 кг. Телесно тегло при новородени (50-54 kcal / kg / ден), най-ниско при възрастните хора (след 70 години основният метаболизъм е средно 30 kcal / kg / ден). Основният метаболизъм достига постоянно ниво към момента на пубертета до 12-14-годишна възраст и остава стабилен до 30-35-годишна възраст (около 40 kcal / kg / ден).

Влияние височина и теглотяло за основен метаболизъм.

Съществува почти линейна, пряка връзка между телесното тегло и основния метаболизъм - колкото по-голямо е телесното тегло, толкова по-високо е нивото на основния метаболизъм. Тази зависимост обаче не е абсолютна. При увеличаване на телесното тегло поради мускулна тъкан тази зависимост е почти линейна, но ако увеличаването на телесното тегло е свързано с увеличаване на количеството мастна тъкан, тази зависимост става нелинейна.

Тъй като телесното тегло, ceteris paribus, зависи от растежа (колкото по-голям е растежът, толкова по-голямо е телесното тегло), има пряка връзка между растежа и основния метаболизъм - колкото по-голям е растежът, толкова по-голям е основният метаболизъм.


Връх