शरीर के बायोएनेरगेटिक्स। ऊर्जा चयापचय का निर्धारण करने के तरीके

बीएक्स- सापेक्ष शारीरिक और मानसिक आराम की स्थिति में सामान्य जीवन सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक ऊर्जा की न्यूनतम मात्रा। यह ऊर्जा सेलुलर चयापचय, रक्त परिसंचरण, श्वसन, उत्सर्जन, शरीर के तापमान को बनाए रखने, मस्तिष्क के महत्वपूर्ण तंत्रिका केंद्रों के कामकाज और अंतःस्रावी ग्रंथियों के निरंतर स्राव की प्रक्रियाओं पर खर्च की जाती है।

जिगर 27% बेसल चयापचय ऊर्जा की खपत करता है;

मस्तिष्क - 19%;

मांसपेशियां - 18%;

गुर्दे - 10%;

दिल - 7%;

अन्य अंग और ऊतक - 19%।

कोई भी काम- शारीरिक या मानसिक, साथ ही भोजन का सेवन, परिवेश के तापमान में उतार-चढ़ाव और अन्य बाहरी या आंतरिक कारक जो चयापचय प्रक्रियाओं के स्तर को बदलते हैं, ऊर्जा की लागत में वृद्धि करते हैं।

बेसल चयापचय निर्धारित होता हैकड़ाई से नियंत्रित, कृत्रिम रूप से निर्मित परिस्थितियों में:

सुबह खाली पेट (आखिरी भोजन के 12-14 घंटे बाद);

लापरवाह स्थिति में, मांसपेशियों की पूरी छूट के साथ, शांत जागने की स्थिति में;

थर्मल आराम की स्थितियों में (18-20 डिग्री सेल्सियस);

अध्ययन से 3 दिन पहले, प्रोटीन खाद्य पदार्थों को शरीर से बाहर रखा जाता है;

बेसल चयापचय को 1 किलो कैलोरी प्रति 1 किलो शरीर के वजन प्रति घंटे की दर से ऊर्जा खपत की मात्रा के रूप में व्यक्त किया जाता है

मुख्य विनिमय के मूल्य को प्रभावित करने वाले कारक:

· आयु;

· शरीर का द्रव्यमान;

व्यक्ति का लिंग।

बच्चों में सबसे तीव्र बेसल चयापचय मनाया जाता है (नवजात शिशुओं में - प्रति दिन 53 किलो कैलोरी / किग्रा, जीवन के पहले वर्ष के बच्चों में - प्रति दिन 42 किलो कैलोरी / किग्रा)।
वयस्क स्वस्थ पुरुषों में औसत बेसल चयापचय दर 1300-1600 किलो कैलोरी / दिन है, महिलाओं में ये मूल्य 10% कम हैं। यह इस तथ्य के कारण है कि महिलाओं का द्रव्यमान और शरीर की सतह कम होती है।
उम्र के साथ, बेसल चयापचय दर लगातार कम हो जाती है। एक स्वस्थ व्यक्ति में औसत बेसल चयापचय दर लगभग 1 किलो कैलोरी/(किलो × घंटा) होती है।

रुबनेर का सतही नियम।
एक गर्म रक्त वाले जीव की ऊर्जा लागत शरीर के सतह क्षेत्र के समानुपाती होती है।
शरीर के सतह क्षेत्र पर बेसल चयापचय की तीव्रता की निर्भरता जर्मन शरीर विज्ञानी रूबनेर द्वारा विभिन्न जानवरों के लिए दिखाया गया था। इस नियम के अनुसार, बेसल चयापचय की तीव्रता शरीर की सतह के आकार से निकटता से संबंधित है:

विभिन्न शरीर के आकार वाले गर्म रक्त वाले जीवों में, सतह के 1 मीटर 2 से समान मात्रा में गर्मी का प्रसार होता है।

तो चलिए इसे समेटते हैं। बेसल चयापचय शरीर की ऊर्जा खपत पूर्ण आराम की स्थिति में है, जो सभी अंगों और प्रणालियों के कार्यों को प्रदान करता है और शरीर के तापमान को बनाए रखता है। ऊर्जा के लिए एक व्यक्ति की दैनिक आवश्यकता दैनिक ऊर्जा व्यय पर निर्भर करती है, जिसमें निम्न के लिए ऊर्जा की खपत होती है: 1) बेसल चयापचय; 2) भोजन का पाचन; 3) शारीरिक (न्यूरोमस्कुलर) गतिविधि। अपने दैनिक ऊर्जा व्यय को जानना चाहते हैं? फिर विचार करें:

दैनिक ऊर्जा व्यय की गणना (हैरिस-बेनेडिक्ट समीकरण):

· महिलाओं के लिए = 655 + + –

· पुरुषों के लिए = 65 + + –

सकल विनिमय: मूल्यांकन के तरीके, सकल विनिमय को प्रभावित करने वाले कारक; नैदानिक ​​महत्व।

पदार्थ और ऊर्जा का सकल (कुल) चयापचय। पदार्थ और ऊर्जा के संरक्षण के नियमों ने चयापचय और ऊर्जा के अध्ययन के लिए सबसे महत्वपूर्ण विधि के विकास के लिए सैद्धांतिक आधार के रूप में कार्य किया - संतुलन स्थापित करना, अर्थात्। शरीर में प्रवेश करने वाली ऊर्जा और पदार्थों की मात्रा को निर्धारित करना और इसे गर्मी और चयापचय के अंतिम उत्पादों के रूप में छोड़ना। पदार्थों के संतुलन को निर्धारित करने के लिए, पर्याप्त रूप से सटीक रासायनिक विधियों और उन तरीकों का ज्ञान आवश्यक है जिनसे शरीर से विभिन्न पदार्थ उत्सर्जित होते हैं। यह ज्ञात है कि मुख्य पोषक तत्व प्रोटीन, लिपिड और कार्बोहाइड्रेट हैं। एक नियम के रूप में, भोजन और क्षय उत्पादों में प्रोटीन की सामग्री का आकलन करने के लिए, नाइट्रोजन की मात्रा निर्धारित करने के लिए पर्याप्त है, क्योंकि। लगभग सभी खाद्य नाइट्रोजन प्रोटीन सहित पाए जाते हैं। न्यूक्लियोप्रोटीन में; नाइट्रोजन की एक नगण्य मात्रा, जो कुछ लिपिड और कार्बोहाइड्रेट का हिस्सा है, नाइट्रोजन संतुलन को निर्धारित करने के लिए प्रयोगों में उपेक्षित किया जा सकता है। खाद्य उत्पादों में लिपिड और कार्बोहाइड्रेट के निर्धारण के लिए विशिष्ट तरीकों की आवश्यकता होती है, लेकिन लिपिड और कार्बोहाइड्रेट चयापचय के अंतिम उत्पादों के लिए, यह लगभग विशेष रूप से CO2 और पानी है।

चयापचय के अंतिम उत्पादों का विश्लेषण करते समय, शरीर से उनके उत्सर्जन के तरीकों को ध्यान में रखना आवश्यक है। नाइट्रोजन मुख्य रूप से मूत्र में उत्सर्जित होता है, लेकिन मल में और त्वचा, बालों, नाखूनों के माध्यम से कम मात्रा में (नाइट्रोजन चयापचय देखें)। कार्बन लगभग विशेष रूप से CO2 के रूप में फेफड़ों के माध्यम से उत्सर्जित होता है, लेकिन कुछ मूत्र और मल में उत्सर्जित होता है। हाइड्रोजन मुख्य रूप से मूत्र में और फेफड़ों (जल वाष्प) के माध्यम से एच 2 ओ के रूप में उत्सर्जित होता है, लेकिन त्वचा और मल के माध्यम से भी।

ऊर्जा संतुलन इनपुट पोषक तत्वों की कैलोरी सामग्री और जारी गर्मी की मात्रा के आधार पर निर्धारित किया जाता है, जिसे मापा या गणना की जा सकती है। उसी समय, यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि कैलोरीमीटर बम में पदार्थों को जलाने से प्राप्त कैलोरी मान शारीरिक कैलोरी मान से भिन्न हो सकता है, क्योंकि शरीर में कुछ पदार्थ पूरी तरह से नहीं जलते हैं, लेकिन चयापचय के अंतिम उत्पाद बनाते हैं जो आगे ऑक्सीकरण करने में सक्षम होते हैं। सबसे पहले, यह प्रोटीन पर लागू होता है, जिसमें से नाइट्रोजन मुख्य रूप से यूरिया के रूप में शरीर से उत्सर्जित होता है, जो कैलोरी की एक निश्चित संभावित आपूर्ति को बरकरार रखता है। एक महत्वपूर्ण मूल्य जो व्यक्तिगत पदार्थों के चयापचय की विशेषताओं की विशेषता है, वह श्वसन गुणांक (आरसी) है, जो संख्यात्मक रूप से निकाले गए सीओ 2 की मात्रा के अनुपात में अवशोषित ओ 2 की मात्रा के अनुपात के बराबर है। कैलोरी मान, डीसी और प्रति 1 लीटर खपत ओ 2 की गणना की गई गर्मी उत्पादन की मात्रा अलग-अलग पदार्थों के लिए अलग-अलग होती है। कार्बोहाइड्रेट के लिए शारीरिक कैलोरी मान (केकेसी/जी में) 4.1 है; लिपिड - 9.3; प्रोटीन - 4.1; कार्बोहाइड्रेट के लिए गर्मी उत्पादन का मूल्य (प्रति लीटर खपत ओ 2 किलो कैलोरी में) - 5.05; लिपिड - 4.69; प्रोटीन - 4.49।

बीएक्स।

चयापचय और ऊर्जा के शरीर विज्ञान की बुनियादी अवधारणाएँ और परिभाषाएँ।

खाद्य पदार्थों का ऊर्जा मूल्य।

विशेष उपकरणों - ऑक्सीकोरिमीटर का उपयोग करके पोषक तत्वों के ऊर्जा मूल्य का अनुमान लगाया जाता है। यह स्थापित किया गया है कि 1 ग्राम कार्बोहाइड्रेट के पूर्ण ऑक्सीकरण के साथ, 4.1 किलो कैलोरी (1 किलो कैलोरी = 4187 जे।), 1 ग्राम वसा - 9.45 किलो कैलोरी, 1 ग्राम प्रोटीन - 5.65 किलो कैलोरी निकलती है। यह जोड़ा जाना चाहिए कि शरीर में प्रवेश करने वाले पोषक तत्वों का हिस्सा अवशोषित नहीं होता है। उदाहरण के लिए, औसतन लगभग 2% कार्बोहाइड्रेट, 5% वसा और 8% तक प्रोटीन पचता नहीं है। इसके अलावा, शरीर में सभी पोषक तत्व अंतिम उत्पादों - कार्बन डाइऑक्साइड (कार्बन डाइऑक्साइड) और पानी में टूट नहीं जाते हैं। उदाहरण के लिए, यूरिया के रूप में प्रोटीन के अधूरे टूटने के उत्पादों का हिस्सा मूत्र में उत्सर्जित होता है।

पूर्वगामी को देखते हुए, यह ध्यान दिया जा सकता है कि पोषक तत्वों का वास्तविक ऊर्जा मूल्य प्रायोगिक परिस्थितियों में स्थापित की तुलना में कुछ कम है। 1 ग्राम कार्बोहाइड्रेट का वास्तविक ऊर्जा मूल्य 4.0 किलो कैलोरी, 1 ग्राम वसा - 9.0 किलो कैलोरी, 1 ग्राम प्रोटीन - 4.0 किलो कैलोरी है।

मानव शरीर के ऊर्जा चयापचय की अभिन्न (सामान्य) विशेषता कुल ऊर्जा व्यय या सकल ऊर्जा व्यय है।

शरीर का सकल ऊर्जा व्यय- अपने सामान्य (प्राकृतिक) अस्तित्व की स्थितियों में दिन के दौरान शरीर का कुल ऊर्जा व्यय। सकल ऊर्जा व्यय में तीन घटक शामिल हैं: बेसल चयापचय, भोजन की विशिष्ट गतिशील क्रिया, और कार्य लाभ। सकल ऊर्जा व्यय kJ/kg/दिन या kcal/kg/दिन (1 kJ=0.239 kcal) में अनुमानित है।

बेसल मेटाबॉलिज्म का अध्ययन टार्टू विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों बिडर और श्मिट के काम से शुरू हुआ (बोली लगाने वाला और श्मिट, 1852)।

बीएक्स- शरीर की महत्वपूर्ण गतिविधि को बनाए रखने के लिए आवश्यक ऊर्जा व्यय का न्यूनतम स्तर।

शरीर के ऊर्जा व्यय के न्यूनतम स्तर के रूप में बेसल चयापचय की अवधारणा भी उन शर्तों पर कई आवश्यकताओं को लागू करती है जिनके तहत इस सूचक का मूल्यांकन किया जाना चाहिए।

जिन शर्तों के तहत बेसल चयापचय का मूल्यांकन किया जाना चाहिए:

1) पूर्ण शारीरिक और मानसिक आराम की स्थिति (अधिमानतः एक प्रवण स्थिति में);

2) परिवेश आराम तापमान (18-20 डिग्री सेल्सियस);

3) अंतिम भोजन के 10-12 घंटे बाद, भोजन के सेवन से जुड़े ऊर्जा चयापचय में वृद्धि से बचने के लिए।

बेसल चयापचय उम्र, ऊंचाई, शरीर के वजन और लिंग पर निर्भर करता है।

प्रभाव आयुमुख्य विनिमय के लिए।

1 किलो के मामले में उच्चतम बुनियादी विनिमय। नवजात शिशुओं में शरीर का वजन (50-54 किलो कैलोरी / किग्रा / दिन), बुजुर्गों में सबसे कम (70 साल के बाद, मुख्य चयापचय औसत 30 किलो कैलोरी / किग्रा / दिन)। 12-14 वर्ष की आयु तक यौवन के समय तक बेसल चयापचय एक स्थिर स्तर तक पहुंच जाता है और 30-35 वर्ष (लगभग 40 किलो कैलोरी / किग्रा / दिन) तक स्थिर रहता है।

प्रभाव ऊंचाई और वजनबेसल चयापचय के लिए शरीर।

शरीर के वजन और बेसल चयापचय के बीच लगभग एक रैखिक, सीधा संबंध है - शरीर का वजन जितना अधिक होगा, बेसल चयापचय का स्तर उतना ही अधिक होगा। हालाँकि, यह निर्भरता पूर्ण नहीं है। मांसपेशियों के ऊतकों के कारण शरीर के वजन में वृद्धि के साथ, यह निर्भरता लगभग रैखिक होती है, हालांकि, यदि शरीर के वजन में वृद्धि वसा ऊतक की मात्रा में वृद्धि के साथ जुड़ी होती है, तो यह निर्भरता गैर-रैखिक हो जाती है।

चूंकि शरीर का वजन, ceteris paribus, वृद्धि पर निर्भर करता है (अधिक से अधिक वृद्धि, शरीर का वजन जितना अधिक होता है), विकास और बेसल चयापचय के बीच एक सीधा संबंध होता है - अधिक से अधिक वृद्धि, अधिक से अधिक बेसल चयापचय।

इस तथ्य को देखते हुए कि ऊंचाई और शरीर का वजन कुल शरीर क्षेत्र को प्रभावित करता है, एम। रूबनेर ने कानून तैयार किया जिसके अनुसार बेसल चयापचय शरीर के क्षेत्र पर निर्भर करता है: शरीर का क्षेत्र जितना बड़ा होगा, बेसल चयापचय उतना ही अधिक होगा। हालांकि, यह कानून व्यावहारिक रूप से उन परिस्थितियों में काम करना बंद कर देता है जब परिवेश का तापमान शरीर के तापमान के बराबर होता है। इसके अलावा, त्वचा के असमान बालों से शरीर और पर्यावरण के बीच गर्मी के आदान-प्रदान में काफी बदलाव आता है, और इसलिए इन स्थितियों के तहत रूबनर के नियम की भी सीमाएँ हैं।

प्रभाव लिंगबेसल स्तर तक।

पुरुषों में, बेसल चयापचय दर महिलाओं की तुलना में 5-6% अधिक होती है। यह शरीर के वजन के प्रति 1 किलो वसा और मांसपेशियों के ऊतकों के विभिन्न अनुपात के साथ-साथ सेक्स हार्मोन की रासायनिक संरचना और उनके शारीरिक प्रभावों में अंतर के कारण चयापचय के विभिन्न स्तरों के कारण है।

बीएक्स

बेसल चयापचय - सापेक्ष शारीरिक और मानसिक आराम की स्थिति में सामान्य जीवन सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक ऊर्जा की न्यूनतम मात्रा। यह ऊर्जा सेलुलर चयापचय, रक्त परिसंचरण, श्वसन, उत्सर्जन, शरीर के तापमान को बनाए रखने, मस्तिष्क के महत्वपूर्ण तंत्रिका केंद्रों के कामकाज और अंतःस्रावी ग्रंथियों के निरंतर स्राव की प्रक्रियाओं पर खर्च की जाती है।

जिगर 27% बेसल चयापचय ऊर्जा, मस्तिष्क - 19%, मांसपेशियों - 18%, गुर्दे - 10%, हृदय - 7%, अन्य सभी अंगों और ऊतकों - 19% की खपत करता है।

कोई भी काम - शारीरिक या मानसिक, साथ ही भोजन का सेवन, परिवेश के तापमान में उतार-चढ़ाव और अन्य बाहरी और आंतरिक कारक जो चयापचय प्रक्रियाओं के स्तर को बदलते हैं, ऊर्जा की लागत में वृद्धि करते हैं।

इसलिए, मुख्य चयापचय को कड़ाई से नियंत्रित, कृत्रिम रूप से निर्मित स्थितियों में निर्धारित किया जाता है: सुबह में, खाली पेट (आखिरी भोजन के 12-14 घंटे बाद), लापरवाह स्थिति में, पूरी मांसपेशियों में छूट के साथ, शांत जागने की स्थिति में , थर्मल आराम की स्थिति में (18- 20 डिग्री सेल्सियस)। अध्ययन से 3 दिन पहले, प्रोटीन खाद्य पदार्थों को आहार से बाहर रखा गया है। ऊर्जा खपत की मात्रा का मुख्य विनिमय 1 किलो कैलोरी प्रति 1 किलो शरीर के वजन प्रति घंटे की दर से व्यक्त किया जाता है।

बेसल चयापचय की मात्रा निर्धारित करने वाले कारक। मूल चयापचय व्यक्ति की उम्र, ऊंचाई, शरीर के वजन, लिंग पर निर्भर करता है। बच्चों में प्रति 1 किलो शरीर के वजन में सबसे तीव्र बेसल चयापचय मनाया जाता है (नवजात शिशुओं में - प्रति दिन 53 किलो कैलोरी / किग्रा, जीवन के पहले वर्ष के बच्चों में - 42 किलो कैलोरी / किग्रा)। वयस्क स्वस्थ पुरुषों में औसत बेसल चयापचय दर 1300-1600 किलो कैलोरी/दिन है; महिलाओं में, ये मान 10% कम हैं। यह इस तथ्य के कारण है कि महिलाओं का द्रव्यमान और शरीर की सतह कम होती है।

रूबनेर के शरीर की सतह का नियम। शरीर के सतह क्षेत्र पर मुख्य चयापचय की तीव्रता की निर्भरता जर्मन शरीर विज्ञानी रूबनेर द्वारा विभिन्न जानवरों (वक्र "माउस-हाथी"; चित्र 13.2) के लिए दिखाई गई थी। इस नियम के अनुसार, बेसल चयापचय की तीव्रता शरीर की सतह के आकार से निकटता से संबंधित है: विभिन्न शरीर के आकार वाले गर्म रक्त वाले जीवों में, सतह के 1 एम 2 से समान मात्रा में गर्मी समाप्त हो जाती है।

इस प्रकार, शरीर की सतह का नियम कहता है: एक गर्म रक्त वाले जीव की ऊर्जा लागत शरीर के सतह क्षेत्र के समानुपाती होती है।

उम्र के साथ, बेसल चयापचय दर लगातार कम हो जाती है। एक स्वस्थ व्यक्ति में औसत बेसल चयापचय दर लगभग 1 किलो कैलोरी/(किलो-घंटा) होती है।

मुख्य विनिमय का निर्धारण करने के तरीके

मुख्य एक्सचेंज की गणना लेकिन टेबल। विशेष तालिकाएं ऊंचाई, उम्र और शरीर के वजन से किसी व्यक्ति के बेसल चयापचय के औसत स्तर को निर्धारित करना संभव बनाती हैं। इन मूल्यों की तुलना उपकरणों की सहायता से कार्य विनिमय के अध्ययन में प्राप्त परिणामों से करके, कार्य करने के लिए ऊर्जा लागत के बराबर अंतर की गणना करना संभव है।

हेमोडायनामिक मापदंडों (रीड का सूत्र) द्वारा बेसल चयापचय की गणना। गणना रक्तचाप, नाड़ी दर और शरीर के ताप उत्पादन के बीच संबंध पर आधारित है। सूत्र आदर्श से बेसल चयापचय दर के प्रतिशत विचलन की गणना करना संभव बनाता है। ± 10% का विचलन स्वीकार्य माना जाता है,

चालू = 0.75 (एचआर + पीडी 0.74) - 72,

जहां पीओ विचलन का प्रतिशत है; एचआर - हृदय गति (नाड़ी); पीडी - नाड़ी दबाव।

हेमोडायनामिक मापदंडों पर मानक डेटा के साथ मुख्य विनिमय के अनुपालन का निर्धारण करने के लिए, विशेष नामांकित हैं।

शरीर के विभिन्न ऊतकों द्वारा आराम से ऊर्जा की खपत समान नहीं होती है। आंतरिक अंग अधिक सक्रिय रूप से ऊर्जा की खपत करते हैं, मांसपेशी ऊतक कम सक्रिय रूप से। वसा ऊतक में बेसल चयापचय की तीव्रता शरीर के बाकी कोशिका द्रव्यमान की तुलना में 3 गुना कम होती है। कम शरीर के वजन वाले लोग उच्च शरीर के वजन वाले लोगों की तुलना में प्रति 1 किलो शरीर के वजन से अधिक गर्मी पैदा करते हैं। यदि हम शरीर की सतह के प्रति 1 एम 2 ऊर्जा रिलीज की गणना करते हैं, तो यह अंतर लगभग गायब हो जाता है। रूबनेर के एक अन्य नियम के अनुसार, बेसल चयापचय जानवरों और मनुष्यों की विभिन्न प्रजातियों के शरीर की सतह के लगभग समानुपाती होता है।

बेसल चयापचय के मूल्य में मौसमी उतार-चढ़ाव नोट किए गए - वसंत में इसकी वृद्धि और सर्दियों में कमी। बेसल चयापचय का परिमाण पिछले पेशी कार्य, अंतःस्रावी ग्रंथियों की स्थिति से प्रभावित होता है।

कार्य विनिमय वह ऊर्जा है जो शरीर दिन के दौरान शारीरिक और मानसिक गतिविधियों को करने पर खर्च करता है।

खाद्य राशन के मूल सिद्धांतों का औचित्य सिद्ध कीजिए। ऊर्जा और प्लास्टिक की जरूरतों को पूरा करने के आधार के रूप में पोषण का विश्लेषण करें। पोषक तत्वों के प्लास्टिक और ऊर्जा मूल्य का वर्णन करें।

खाद्य राशन के सिद्धांत

पोषण को प्लास्टिक पदार्थों और ऊर्जा, खनिज लवण, विटामिन और पानी में शरीर की जरूरतों को पूरा करना चाहिए, सामान्य जीवन, अच्छा स्वास्थ्य, उच्च प्रदर्शन, संक्रमण के प्रतिरोध, शरीर के विकास और विकास को सुनिश्चित करना चाहिए। आहार का संकलन करते समय (अर्थात, एक व्यक्ति को प्रतिदिन भोजन की मात्रा और संरचना की आवश्यकता होती है), कई सिद्धांतों का पालन किया जाना चाहिए।

1. आहार की कैलोरी सामग्री शरीर की ऊर्जा लागत के अनुरूप होनी चाहिए, जो कि श्रम गतिविधि के प्रकार से निर्धारित होती है।

2. पोषक तत्वों के कैलोरी मान को ध्यान में रखा जाता है, इसके लिए विशेष तालिकाओं का उपयोग किया जाता है, जो उत्पादों में प्रोटीन, वसा और कार्बोहाइड्रेट का प्रतिशत और उत्पाद के 100 ग्राम की कैलोरी सामग्री का संकेत देते हैं।

3. पोषक तत्वों के आइसोडायनामिक्स के नियम का उपयोग किया जाता है, अर्थात प्रोटीन, वसा और कार्बोहाइड्रेट की विनिमेयता, उनके ऊर्जा मूल्य के आधार पर। उदाहरण के लिए, 1 ग्राम वसा (9.3 किलो कैलोरी) को 2.3 ग्राम प्रोटीन या कार्बोहाइड्रेट से बदला जा सकता है। हालांकि, ऐसा प्रतिस्थापन केवल थोड़े समय के लिए संभव है, क्योंकि पोषक तत्व न केवल एक ऊर्जा, बल्कि एक प्लास्टिक कार्य भी करते हैं।

4. श्रमिकों के इस समूह के लिए आहार में प्रोटीन, वसा और कार्बोहाइड्रेट की इष्टतम मात्रा होनी चाहिए, उदाहरण के लिए, पहले समूह के श्रमिकों के लिए, दैनिक आहार में 80-120 ग्राम प्रोटीन, 80-100 ग्राम वसा होना चाहिए, 400-600 ग्राम कार्बोहाइड्रेट।

5. आहार में प्रोटीन, वसा और कार्बोहाइड्रेट का अनुपात 1:1,2:4 होना चाहिए।

6. आहार को शरीर की विटामिन, खनिज लवण और पानी की आवश्यकता को पूरी तरह से संतुष्ट करना चाहिए, और इसमें सभी आवश्यक अमीनो एसिड (पूर्ण प्रोटीन) भी शामिल होने चाहिए।

7. प्रोटीन और वसा के दैनिक सेवन का कम से कम एक तिहाई पशु उत्पादों के रूप में लिया जाना चाहिए।

8. व्यक्तिगत भोजन के लिए आहार की कैलोरी सामग्री के सही वितरण को ध्यान में रखना आवश्यक है। पहले नाश्ते में कुल दैनिक आहार का लगभग 25 - 30%, दूसरा नाश्ता - 10 -15%, दोपहर का भोजन 40 -45% और रात का खाना - 15 - 20% होना चाहिए।

जीवित ऊतक के निर्माण और इसके निरंतर नवीनीकरण के साथ-साथ मनुष्यों और जानवरों के लिए ऊर्जा का एकमात्र स्रोत भोजन है। इसलिए, मानव स्वास्थ्य को सुनिश्चित करने के लिए तर्कसंगत पोषण सबसे महत्वपूर्ण कारक है। पोषण शरीर में पोषक तत्वों (पोषक तत्वों) के सेवन, पाचन, अवशोषण और आत्मसात की प्रक्रिया है। महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं को बनाए रखने के लिए, पोषण को शरीर की सभी प्लास्टिक और ऊर्जा जरूरतों को पूरा करना चाहिए। भोजन के साथ, शरीर जैवसंश्लेषण, जैविक संरचनाओं के नवीकरण के लिए आवश्यक पदार्थ प्राप्त करता है। शरीर में प्रवेश करने वाले पोषक तत्वों की ऊर्जा को यांत्रिक, रासायनिक, आसमाटिक और विद्युत कार्य करने के लिए कोशिका झिल्ली और सेल ऑर्गेनेल के घटकों को संश्लेषित करने के लिए परिवर्तित और उपयोग किया जाता है। खाद्य उत्पादों का जैविक और ऊर्जा मूल्य उनमें पोषक तत्वों की सामग्री से निर्धारित होता है: प्रोटीन, वसा, कार्बोहाइड्रेट, विटामिन, खनिज लवण, कार्बनिक अम्ल, पानी, सुगंधित और सुगंधित पदार्थ। पोषक तत्वों के महत्वपूर्ण गुण, जैसे कि उनकी पाचनशक्ति और आत्मसात।

प्लास्टिक पदार्थों के लिए शरीर की आवश्यकता को भोजन के साथ उनके सेवन के न्यूनतम स्तर से संतुष्ट किया जा सकता है, जो ऊर्जा संतुलन बनाए रखते हुए संरचनात्मक प्रोटीन, लिपिड और कार्बोहाइड्रेट के नुकसान को संतुलित करेगा। ये जरूरतें व्यक्तिगत हैं और किसी व्यक्ति की उम्र, स्वास्थ्य की स्थिति, तीव्रता और काम के प्रकार जैसे कारकों पर निर्भर करती हैं।

प्रोटीन का उपयोग शरीर में मुख्य रूप से प्लास्टिक सामग्री के रूप में किया जाता है। प्रोटीन की आवश्यकता उस न्यूनतम मात्रा से निर्धारित होती है जो शरीर द्वारा इसके नुकसान को संतुलित करेगी। प्रोटीन निरंतर विनिमय और नवीकरण की स्थिति में हैं।

लिपिड शरीर में ऊर्जा और प्लास्टिक की भूमिका निभाते हैं। वसा के ऑक्सीकरण के कारण एक वयस्क जीव को लगभग 50% ऊर्जा की आवश्यकता होती है। वसा शरीर के लिए पोषण के भंडार के रूप में काम करते हैं, मनुष्यों में उनका भंडार शरीर के वजन का औसतन 10-20% होता है।

कार्बोहाइड्रेट ऊर्जा का मुख्य स्रोत हैं, और शरीर में प्लास्टिक के कार्य भी करते हैं, ग्लूकोज के ऑक्सीकरण के दौरान, मध्यवर्ती उत्पाद बनते हैं - पेंटोस, जो न्यूक्लियोटाइड और न्यूक्लिक एसिड का हिस्सा होते हैं।

शरीर के दैनिक ऊर्जा व्यय के घटक:

दैनिक मानव ऊर्जा व्यय में 3 घटक शामिल हैं: बेसल चयापचय, पोषक तत्वों की विशिष्ट गतिशील क्रिया (एसडीए) और विभिन्न गतिविधियों के लिए ऊर्जा व्यय।

बुनियादी चयापचय के लिए ऊर्जा की खपत और भोजन के विशिष्ट गतिशील प्रभाव को ऊर्जा व्यय के लिए जिम्मेदार ठहराया जाना चाहिए जो मानव इच्छा द्वारा विनियमित नहीं हैं, और काम, घरेलू और घरेलू व्यवहार, खेल और अन्य गतिविधियों की प्रक्रिया में ऊर्जा खपत को विनियमित के रूप में वर्गीकृत किया जाना चाहिए। ऊर्जा की खपत।
नीचे मुख्य विनिमयशारीरिक क्रियाओं (श्वसन की मांसपेशियों, हृदय, यकृत, गुर्दे, आदि) को बनाए रखने के लिए आवश्यक ऊर्जा विनिमय को समझना चाहिए जो शरीर की महत्वपूर्ण गतिविधि को पूर्ण पेशी और तंत्रिका आराम की स्थिति में समर्थन करते हैं, जिसमें सभी एंडो- और बहिर्जात प्रभाव (खाली पेट पर या भोजन के 12-16 घंटे बाद, 18-20 डिग्री सेल्सियस के आरामदायक हवा के तापमान पर)।

भोजन की विशिष्ट गतिशील क्रिया(थर्मोजेनिक प्रभाव) खाने के दौरान ऊर्जा चयापचय में वृद्धि कहा जाता है। यह ऊर्जा शरीर द्वारा पाचन, अवशोषण, परिवहन, चयापचय और पचे हुए भोजन के भंडारण की प्रक्रियाओं पर खर्च की जाती है। भोजन का एक कमजोर विशिष्ट गतिशील प्रभाव प्रतिष्ठित है (ऊर्जा चयापचय में 10% की वृद्धि), पर्याप्त (10% से 20% तक की वृद्धि) और अच्छी तरह से स्पष्ट (20% से अधिक)। प्रोटीन में उच्चतम डीडीएस (औसतन 26.8%), कार्बोहाइड्रेट में सबसे कम (2.8%), और वसा (8.9%) बीच में होते हैं। मिश्रित भोजन लेते समय, एसडीडी बेसल चयापचय का 10-15% होता है।

सकल विनिमय- प्रति दिन शरीर के ऊर्जा व्यय की कुल राशि।

सकल विनिमय = ओओ + आरपी + एसडीडीपी।

बुनियादी चयापचय, आरओ के मूल्य का निर्धारण करने वाले कारक:

ऊ- शारीरिक स्थिति में शरीर के ऊर्जा व्यय का न्यूनतम स्तर। और भावनात्मक शांति।

पैर की अंगुली राज्य:सुबह, खाली पेट, अपनी पीठ के बल लेटकर, शांत जागने की स्थिति, टी कमरे में 18-22।

कारक जो OO . निर्धारित करते हैंमुख्य शब्द: जीनोटाइप, आयु, लिंग, वजन, ऊंचाई, पोषण संबंधी विशेषताएं, स्वास्थ्य की स्थिति। और अंतःस्रावी तंत्र।

शरीर की सतह का नियम:ऊर्जा व्यय का स्तर सीधे शरीर के सतह क्षेत्र के समानुपाती होता है।

यह नियम OO की गणना के लिए मान्य है।

भोजन की विशिष्ट गतिशील क्रिया (एसपीडीए)6

भोजन की विशिष्ट गतिशील क्रिया- भोजन के सेवन के प्रभाव में चयापचय की तीव्रता में वृद्धि और भोजन से पहले हुई चयापचय और ऊर्जा लागत के स्तर के सापेक्ष शरीर की ऊर्जा लागत में वृद्धि।

भोजन का विशिष्ट-गतिशील प्रभाव ऊर्जा के व्यय के कारण होता है:

1. भोजन का पाचन,

2. जठरांत्र संबंधी मार्ग से रक्त और लसीका में पोषक तत्वों का अवशोषण,

3. प्रोटीन, जटिल लिपिड और अन्य अणुओं का पुनर्संश्लेषण;

4. भोजन के हिस्से के रूप में शरीर में प्रवेश करने वाले जैविक रूप से सक्रिय पदार्थों के चयापचय पर प्रभाव (विशेषकर प्रोटीन) और पाचन के दौरान इसमें बनता है

पांच मुख्य में सेलिचिन ऊर्जा चयापचय। लोगों के पेशेवर समूह:

कार्य विनिमय (आरओ)- ऊर्जा का मूल्य। एक विशेष प्रकार की कार्य गतिविधि के लिए लागत।

कार्य में वृद्धि। आरपी = आरओ-ओओ।

1) मानसिक कार्य - 2500-2800

2) पूरी तरह से यंत्रीकृत भौतिक। श्रम - 2800-3500

3) आंशिक रूप से यंत्रीकृत श्रम - 3500-4000

4) गैर-मशीनीकृत श्रम - 4000-5000

5) बहुत भारी। शारीरिक श्रम - 5000-7000।

मनुष्यों में ऊर्जा चयापचय का अध्ययन करने के तरीके:

2. अप्रत्यक्ष कैलोरीमेट्री: बंद (रेग्नॉल्ट-शतरनिकोव तंत्र में, क्रोग के अनुसार), खुला (डगलस-हल्दाने बैग)।

प्रत्यक्ष और अप्रत्यक्ष कैलोरीमीटर के मूल सिद्धांत:

प्रत्यक्ष कैलोरीमेट्री बायोकैलोरीमीटर में शरीर द्वारा जारी गर्मी की मात्रा को ध्यान में रखते हुए आधारित है। बायोकैलोरीमीटर: सीलबंद और थर्मली इंसुलेटेड चैंबर। चैम्बर में ट्यूबों के माध्यम से पानी का संचार होता है। एक व्यक्ति द्वारा उत्पन्न गर्मी पानी को गर्म करती है। शरीर द्वारा छोड़ी गई गर्मी की मात्रा की गणना बहते पानी की मात्रा और उसके तापमान में बदलाव से की जाती है।

अप्रत्यक्ष कैलोरीमेट्री: अपने गैस एक्सचेंज द्वारा शरीर में गर्मी उत्पादन का निर्धारण - खपत ओ 2 की मात्रा के लिए लेखांकन और सीओ 2 जारी किया जाता है, इसके बाद शरीर के गर्मी उत्पादन की गणना की जाती है।

गैस विनिमय के दीर्घकालिक अध्ययन के लिए, विशेष श्वसन कक्षों का उपयोग किया जाता है (अप्रत्यक्ष कैलोरीमीटर के बंद तरीके)। गैस विनिमय का अल्पकालिक निर्धारण सरल तरीकों (कैलोरीमेट्री के खुले तरीकों) द्वारा किया जाता है।

डगलस-हाल्डेन विधि सबसे आम है, जिसमें डगलस बैग में निकाली गई हवा एकत्र की जाती है। जब बैग भर दिया जाता है, तो साँस छोड़ने वाली हवा का आयतन मापा जाता है, जिसमें O2 और CO2 की मात्रा निर्धारित की जाती है।

ऑक्सीजन के कैलोरी समकक्ष शरीर द्वारा 1 लीटर O2 की खपत के बाद जारी गर्मी की मात्रा है।

श्वसन भागफल (आरसी) और चयापचय और ऊर्जा के अध्ययन में इसका महत्व:

श्वसन गुणांक (आरसी) - फेफड़ों के माध्यम से जारी कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा का अनुपात उसी समय के दौरान अवशोषित ऑक्सीजन की मात्रा में; डी. का मान शोधित अवस्था में रहने पर जीव में ऑक्सीकृत खाद्य पदार्थों के प्रकार पर निर्भर करता है।

कार्बोहाइड्रेट के लिए डीसी = 1, प्रोटीन के लिए = 0.8, वसा के लिए = 0.7।

डीसी माध्य = 0.85।

शरीर द्वारा खपत ऑक्सीजन की मात्रा विभिन्न स्पाइरोग्राफ का उपयोग करके निर्धारित की जाती है।

ऑपरेशन के दौरान डीसी बढ़ता है और ज्यादातर मामलों में एकता के करीब पहुंच जाता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि ज़ोरदार मांसपेशियों की गतिविधि के दौरान ऊर्जा का मुख्य स्रोत कार्बोहाइड्रेट का ऑक्सीकरण है।

ऊर्जा चयापचय का विनियमन:

ऊर्जा चयापचय का स्तर शारीरिक गतिविधि, भावनात्मक तनाव, पोषण की प्रकृति, थर्मोरेग्यूलेशन तीव्रता की डिग्री और कई अन्य कारकों पर निर्भर करता है।

O2 की खपत और ऊर्जा चयापचय वातानुकूलित पलटा बदल सकता है। मांसपेशियों की गतिविधि के साथ समय से जुड़ी कोई भी उत्तेजना चयापचय और ऊर्जा को बढ़ाने के लिए एक संकेत के रूप में काम कर सकती है (शुरुआत से पहले एक एथलीट में)

हाइपोथैलेमस ऊर्जा चयापचय के नियमन में एक विशेष भूमिका निभाता है। यहां नियामक प्रभाव बनते हैं, जो कई अंतःस्रावी ग्रंथियों के स्राव को बढ़ाकर स्वायत्त तंत्रिकाओं या हास्य लिंक द्वारा महसूस किए जाते हैं। थायराइड हार्मोन - थायरोक्सिन और ट्राईआयोडोथायरोनिन, और अधिवृक्क मज्जा एड्रेनालाईन का हार्मोन विशेष रूप से ऊर्जा विनिमय को बढ़ाता है।



बेसल मेटाबॉलिज्म (आरओ) कैलोरी की संख्या है जो शरीर को न्यूनतम जीवन गतिविधि बनाए रखने के लिए प्रतिदिन की आवश्यकता होती है - श्वास और दिल की धड़कन (शारीरिक और मानसिक तनाव को ध्यान में नहीं रखा जाता है)। दूसरे शब्दों में, यदि आप बिस्तर पर लेटते हैं और कुछ भी नहीं सोचते हैं तो शरीर कितनी ऊर्जा खर्च करेगा।

बुनियादी चयापचय सामान्य रूप से चयापचय की तीव्रता को निर्धारित करने वाले सबसे महत्वपूर्ण कारकों में से एक है। यह संकेतक हमें बताता है कि वजन बनाए रखने, इसे कम करने या इसे हासिल करने के लिए शरीर को कितनी कैलोरी की आवश्यकता होती है। बेसल चयापचय दर आनुवंशिक (आंतरिक) और बाहरी कारकों के संयोजन से निर्धारित होती है, जैसे:

आनुवंशिकी। कुछ लोग तेजी से चयापचय के साथ पैदा होते हैं, अन्य धीमे चयापचय के साथ।

फ़र्श। पुरुषों में मांसपेशियों का द्रव्यमान अधिक होता है और शरीर में वसा कम होती है। इसका मतलब है कि उनके पास उच्च बेसल चयापचय दर है।

आयु। जैसे-जैसे हमारी उम्र बढ़ती है, हमारा बेसल मेटाबॉलिज्म धीमा होता जाता है। 20 साल की उम्र के बाद हर दस साल में यह आंकड़ा औसतन 2% कम हो जाता है।

वज़न। किसी व्यक्ति का वजन जितना अधिक होगा, आरओ उतना ही अधिक होगा।

शरीर की ऊपरी सतह पर . यह आपकी ऊंचाई और वजन का अनुपात है। आपके शरीर का कुल सतह क्षेत्र जितना अधिक होगा, आपका RH उतना ही अधिक होगा। यदि हम एक ही वजन के लंबे और छोटे व्यक्ति की तुलना करें, जो वजन बनाए रखने के लिए समान कैलोरी का उपभोग करते हैं, तो हम देख सकते हैं कि एक वर्ष के बाद लम्बे व्यक्ति का वजन वही रहेगा, लेकिन कम वजन वाले व्यक्ति का वजन कम हो सकता है। लगभग 7 किलो की वृद्धि।

शरीर में वसा प्रतिशत। यह जितना छोटा होगा, ओपी उतना ही अधिक होगा। यह पुरुषों में शरीर में वसा का कम प्रतिशत है, यही कारण है कि उनके बेसल चयापचय की तीव्रता महिलाओं की तुलना में अधिक होती है।

खुराक। भुखमरी या खपत कैलोरी की संख्या में भारी कमी बेसल चयापचय दर को 30% तक कम कर सकती है। वजन घटाने के लिए कम कैलोरी वाला आहार आरओआई में 20% की कमी ला सकता है।

शरीर का तापमान . शरीर के आंतरिक तापमान में आधा डिग्री की वृद्धि के साथ, आरओ लगभग 7% बढ़ जाता है। शरीर का तापमान जितना अधिक होगा, शरीर में रासायनिक प्रतिक्रियाएं उतनी ही तेज होंगी। इसलिए, 42 डिग्री सेल्सियस के तापमान वाले रोगी का आरआर लगभग 50% बढ़ जाएगा।

बाहर का तापमान। परिवेश का तापमान भी बेसल चयापचय को प्रभावित करता है। ठंडे तापमान के संपर्क में आने से एचआर में वृद्धि होती है, क्योंकि शरीर के आवश्यक आंतरिक तापमान को बनाए रखने के लिए शरीर को अधिक गर्मी जारी करने की आवश्यकता होती है। उच्च तापमान के कम जोखिम का चयापचय पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है, जैसे तापमान में वृद्धि गर्मी हस्तांतरण द्वारा मुआवजा दिया जाता है। लेकिन लंबे समय तक गर्मी के संपर्क में रहने से आरओ भी बढ़ सकता है।

हार्मोन। थायरोक्सिन (थायरॉइड ग्रंथि में निर्मित) आरओ के प्रमुख नियामकों में से एक है। यह शरीर की चयापचय गतिविधि को तेज करता है। जितना अधिक थायरोक्सिन का उत्पादन होता है, आरओ उतना ही अधिक होता है। यदि शरीर इसका बहुत अधिक उत्पादन करता है (इस स्थिति को थायरोटॉक्सिकोसिस के रूप में जाना जाता है), तो आरओआई दोगुना हो सकता है। यदि यह बहुत छोटा है (myxedema), तो आरओ मानक की तुलना में 30-40% कम हो सकता है। थायरोक्सिन की तरह, एपिनेफ्रीन भी आरओ बढ़ाता है, लेकिन कुछ हद तक।

व्यायाम। व्यायाम न केवल कैलोरी बर्न करके वजन को प्रभावित करता है, बल्कि मांसपेशियों को बढ़ाकर बेसल चयापचय दर को बढ़ाने में भी मदद करता है।