Bioenergetyka organizmu. Metody określania metabolizmu energetycznego

BX- minimalna ilość energii niezbędna do normalnego życia w warunkach względnego odpoczynku fizycznego i psychicznego. Energia ta jest zużywana na procesy metabolizmu komórkowego, krążenia krwi, oddychania, wydalania, utrzymywania temperatury ciała, funkcjonowania ważnych ośrodków nerwowych mózgu i ciągłego wydzielania gruczołów dokrewnych.

Wątroba zużywa 27% podstawowej energii metabolicznej;

Mózg - 19%;

Mięśnie - 18%;

Nerki - 10%;

Serce - 7%;

Inne narządy i tkanki - 19%.

Jakakolwiek praca- fizyczne lub psychiczne, a także przyjmowanie pokarmu, wahania temperatury otoczenia i inne zewnętrzne lub wewnętrzne czynniki zmieniające poziom procesów metabolicznych pociągają za sobą wzrost kosztów energii.

Określa się podstawowy metabolizm w ściśle kontrolowanych, sztucznie stworzonych warunkach:

rano, na czczo (12-14 godzin po ostatnim posiłku);

w pozycji leżącej, z całkowitym rozluźnieniem mięśni, w stanie spokojnego czuwania;

w warunkach komfortu cieplnego (18–20°С);

3 dni przed badaniem pokarmy białkowe są wykluczone z organizmu;

Podstawowa przemiana materii wyrażana jest jako wielkość zużycia energii w tempie 1 kcal na 1 kg masy ciała na godzinę

Czynniki wpływające na wartość giełdy głównej:

· wiek;

· masa ciała;

płeć osoby.

Najbardziej intensywny podstawowy metabolizm obserwuje się u dzieci (u noworodków - 53 kcal / kg dziennie, u dzieci pierwszego roku życia - 42 kcal / kg dziennie).
Średnia podstawowa przemiana materii u dorosłych zdrowych mężczyzn wynosi 1300-1600 kcal/dobę, u kobiet wartości te są o 10% niższe. Wynika to z faktu, że kobiety mają mniejszą masę i mniejszą powierzchnię ciała.
Z wiekiem podstawowa przemiana materii systematycznie spada. Średnia podstawowa przemiana materii u zdrowej osoby wynosi około 1 kcal/(kg×h).

Prawo powierzchniowe Rubnera.
Koszty energetyczne organizmu ciepłokrwistego są proporcjonalne do powierzchni ciała.
Zależność intensywności podstawowej przemiany materii od powierzchni ciała wykazał dla różnych zwierząt niemiecki fizjolog Rubner. Zgodnie z tą zasadą intensywność podstawowej przemiany materii jest ściśle związana z wielkością powierzchni ciała:

W organizmach stałocieplnych o różnej wielkości ciała taka sama ilość ciepła jest odprowadzana z 1 m2 powierzchni.

Więc podsumujmy to. Podstawowa przemiana materii to zużycie energii przez organizm w stanie pełnego spoczynku, zapewniającym funkcjonowanie wszystkich narządów i układów oraz utrzymanie temperatury ciała. Dzienne zapotrzebowanie człowieka na energię zależy od dziennego wydatku energetycznego, na który składa się zużycie energii na: 1) podstawową przemianę materii; 2) trawienie pokarmu; 3) aktywność fizyczna (nerwowo-mięśniowa). Chcesz poznać swój dzienny wydatek energetyczny? Następnie rozważ:

Obliczenie dziennego wydatku energetycznego (równanie Harrisa-Benedicta):

· Dla kobiet = 655 + + –

· Dla mężczyzn = 65 + + –

Wymiana brutto: metody oceny, czynniki wpływające na wymianę brutto; znaczenie kliniczne.

Brutto (całkowity) metabolizm materii i energii. Prawa zachowania materii i energii posłużyły jako podstawa teoretyczna do opracowania najważniejszej metody badania metabolizmu i energii – ustalania bilansów, tj. określenie ilości energii i substancji wchodzących do organizmu i wychodzących z niego w postaci ciepła i końcowych produktów przemiany materii. Do ustalenia bilansu substancji niezbędne są odpowiednio dokładne metody chemiczne oraz znajomość sposobów wydalania różnych substancji z organizmu. Wiadomo, że głównymi składnikami odżywczymi są białka, lipidy i węglowodany. Z reguły, aby ocenić zawartość białka w żywności i produktach rozpadu, wystarczy określić ilość azotu, ponieważ. prawie cały azot spożywczy znajduje się w białkach, m.in. w nukleoproteinach; niewielka ilość azotu, który jest częścią niektórych lipidów i węglowodanów, może zostać pominięta w eksperymentach mających na celu określenie bilansu azotowego. Oznaczanie lipidów i węglowodanów w produktach spożywczych wymaga specyficznych metod, ale jeśli chodzi o końcowe produkty metabolizmu lipidów i węglowodanów, to prawie wyłącznie CO2 i woda.

Analizując końcowe produkty przemiany materii, należy wziąć pod uwagę sposoby ich wydalania z organizmu. Azot jest wydalany głównie z moczem, ale także z kałem oraz w niewielkich ilościach przez skórę, włosy, paznokcie (patrz Metabolizm azotu). Węgiel jest wydalany prawie wyłącznie w postaci CO2 przez płuca, ale część jest wydalana z moczem i kałem. Wodór jest wydalany jako H2O głównie z moczem i przez płuca (para wodna), ale także przez skórę i kał.

Bilans energetyczny jest określany na podstawie zawartości kalorii w wejściowych składnikach odżywczych i ilości uwolnionego ciepła, które można zmierzyć lub obliczyć. W takim przypadku należy wziąć pod uwagę, że wartość kaloryczna uzyskana poprzez spalanie substancji w bombie kalorymetrycznej może różnić się od wartości kalorycznej fizjologicznej, gdyż niektóre substancje w organizmie nie wypalają się całkowicie, ale tworzą końcowe produkty metabolizmu zdolne do dalszego utleniania. Przede wszystkim dotyczy to białek, których azot wydalany jest z organizmu głównie w postaci mocznika, który zachowuje pewną potencjalną podaż kalorii. Ważną wielkością charakteryzującą charakterystykę metabolizmu poszczególnych substancji jest współczynnik oddechowy (RC), który jest liczbowo równy stosunkowi objętości wydychanego CO2 do objętości wchłoniętego O2. Wartość kaloryczna DC oraz ilość wydzielanego ciepła obliczona na 1 litr zużytego O2 jest różna dla różnych substancji. Fizjologiczna wartość kaloryczna (w kcal/g) węglowodanów wynosi 4,1; lipidy - 9,3; białka - 4,1; wartość wydzielanego ciepła (w kcal na 1 litr zużytego O2) dla węglowodanów - 5,05; lipidy - 4,69; białka - 4,49.

BX.

Podstawowe pojęcia i definicje fizjologii metabolizmu i energii.

Wartość energetyczna substancji spożywczych.

Wartość energetyczną składników odżywczych szacuje się za pomocą specjalnych urządzeń - oksykalorymetrów. Ustalono, że przy całkowitym utlenieniu 1 g węglowodanów uwalnia się 4,1 kcal (1 kcal = 4187 J.), 1 g tłuszczu - 9,45 kcal, 1 g białka - 5,65 kcal. Należy dodać, że część składników odżywczych wchodzących do organizmu nie jest wchłaniana. Na przykład średnio około 2% węglowodanów, 5% tłuszczów i do 8% białek nie jest trawionych. Ponadto nie wszystkie składniki odżywcze w organizmie rozkładają się na produkty końcowe - dwutlenek węgla (dwutlenek węgla) i wodę. Na przykład część produktów niepełnego rozpadu białek w postaci mocznika jest wydalana z moczem.

W związku z powyższym można zauważyć, że rzeczywista wartość energetyczna składników pokarmowych jest nieco niższa od ustalonej w warunkach doświadczalnych. Rzeczywista wartość energetyczna 1 g węglowodanów wynosi 4,0 kcal, 1 g tłuszczu – 9,0 kcal, 1 g białka – 4,0 kcal.

Integralną (ogólną) charakterystyką metabolizmu energetycznego organizmu człowieka jest całkowity wydatek energetyczny lub wydatek energetyczny brutto.

Wydatek energetyczny brutto organizmu- całkowity wydatek energetyczny organizmu w ciągu dnia w warunkach jego normalnej (naturalnej) egzystencji. Wydatek energetyczny brutto obejmuje trzy składniki: podstawowy metabolizm, specyficzne dynamiczne działanie pokarmu i przyrost pracy. Wydatek energetyczny brutto szacuje się w kJ/kg/dzień lub kcal/kg/dzień (1 kJ=0,239 kcal).

Badanie podstawowego metabolizmu rozpoczęło się od pracy Biddera i Schmidta, naukowców z Uniwersytetu w Tartu (Bidder i Schmidt, 1852).

BX- minimalny poziom wydatku energetycznego niezbędny do utrzymania czynności życiowych organizmu.

Pojęcie podstawowej przemiany materii jako minimalnego poziomu wydatku energetycznego organizmu również nakłada szereg wymagań na warunki, w jakich należy oceniać ten wskaźnik.

Warunki, w których należy ocenić podstawową przemianę materii:

1) stan pełnego odpoczynku fizycznego i psychicznego (najlepiej w pozycji leżącej);

2) komfortowa temperatura otoczenia (18-20 stopni Celsjusza);

3) 10 - 12 godzin po ostatnim posiłku, aby uniknąć wzrostu metabolizmu energetycznego związanego z przyjmowaniem pokarmu.

Podstawowa przemiana materii zależy od wieku, wzrostu, masy ciała i płci.

Wpływ wiek na główną wymianę.

Najwyższa podstawowa wymiana w przeliczeniu na 1 kg. Masa ciała u noworodków (50-54 kcal/kg/dobę), najmniejsza u osób starszych (po 70 roku życia główny metabolizm wynosi średnio 30 kcal/kg/dobę). Podstawowa przemiana materii osiąga stały poziom w okresie dojrzewania do 12-14 roku życia i pozostaje stabilna do 30-35 roku życia (około 40 kcal/kg/dzień).

Wpływ wzrost i waga organizmu do podstawowej przemiany materii.

Istnieje niemal liniowa, bezpośrednia zależność między masą ciała a podstawową przemianą materii – im większa masa ciała, tym wyższy poziom podstawowej przemiany materii. Zależność ta nie jest jednak bezwzględna. Przy wzroście masy ciała spowodowanym tkanką mięśniową zależność ta jest prawie liniowa, jeżeli jednak wzrost masy ciała wiąże się ze wzrostem ilości tkanki tłuszczowej, zależność ta staje się nieliniowa.

Ponieważ masa ciała, ceteris paribus, zależy od wzrostu (im większy wzrost, tym większa masa ciała), istnieje bezpośredni związek między wzrostem a podstawową przemianą materii – im większy wzrost, tym większa podstawowa przemiana materii.

Biorąc pod uwagę fakt, że wzrost i masa ciała wpływają na całkowitą powierzchnię ciała, M. Rubner sformułował prawo, zgodnie z którym podstawowa przemiana materii zależy od powierzchni ciała: im większa powierzchnia ciała, tym większa podstawowa przemiana materii. Jednak prawo to praktycznie przestaje działać w warunkach, gdy temperatura otoczenia jest równa temperaturze ciała. Ponadto nierównomierne owłosienie skóry znacząco zmienia wymianę ciepła między ciałem a otoczeniem, dlatego też prawo Rubnera ma ograniczenia również w tych warunkach.

Wpływ płeć do poziomu podstawowego.

U mężczyzn podstawowa przemiana materii jest o 5-6% wyższa niż u kobiet. Wynika to z odmiennego stosunku tkanki tłuszczowej do mięśniowej przypadającej na 1 kg masy ciała, a także z odmiennego poziomu metabolizmu wynikającego z różnic w budowie chemicznej hormonów płciowych i ich fizjologicznego działania.

BX

Podstawowa przemiana materii - minimalna ilość energii niezbędna do normalnego życia w warunkach względnego odpoczynku fizycznego i psychicznego. Energia ta jest zużywana na procesy metabolizmu komórkowego, krążenia krwi, oddychania, wydalania, utrzymywania temperatury ciała, funkcjonowania ważnych ośrodków nerwowych mózgu i ciągłego wydzielania gruczołów dokrewnych.

Wątroba zużywa 27% podstawowej energii metabolicznej, mózg - 19%, mięśnie - 18%, nerki - 10%, serce - 7%, wszystkie inne narządy i tkanki - 19%.

Każda praca – fizyczna czy umysłowa, a także przyjmowanie pokarmu, wahania temperatury otoczenia oraz inne zewnętrzne i wewnętrzne czynniki zmieniające poziom procesów metabolicznych pociągają za sobą wzrost kosztów energii.

Dlatego główny metabolizm ustala się w ściśle kontrolowanych, sztucznie stworzonych warunkach: rano, na czczo (12-14 godzin po ostatnim posiłku), w pozycji leżącej, z całkowitym rozluźnieniem mięśni, w stanie spokojnego czuwania , w warunkach komfortu cieplnego (18-20°C). 3 dni przed badaniem pokarmy białkowe są wyłączone z diety. Główna wymiana ilości zużywanej energii wyrażana jest w tempie 1 kcal na 1 kg masy ciała na godzinę.

Czynniki determinujące wielkość podstawowej przemiany materii. Podstawowy metabolizm zależy od wieku, wzrostu, masy ciała, płci osoby. Najbardziej intensywny podstawowy metabolizm na 1 kg masy ciała obserwuje się u dzieci (u noworodków - 53 kcal / kg dziennie, u dzieci pierwszego roku życia - 42 kcal / kg). Średnia podstawowa przemiana materii u dorosłych zdrowych mężczyzn wynosi 1300-1600 kcal/dobę; u kobiet wartości te są o 10% niższe. Wynika to z faktu, że kobiety mają mniejszą masę i mniejszą powierzchnię ciała.

Prawo powierzchni ciała Rubnera. Zależność intensywności głównego metabolizmu od powierzchni ciała została wykazana przez niemieckiego fizjologa Rubnera dla różnych zwierząt (krzywa „mysz-słoń”; ryc. 13.2). Zgodnie z tą zasadą intensywność podstawowej przemiany materii jest ściśle związana z wielkością powierzchni ciała: u organizmów stałocieplnych o różnej wielkości ciała taka sama ilość ciepła jest odprowadzana z 1 m2 powierzchni.

Tak więc prawo powierzchni ciała mówi: koszty energii organizmu stałocieplnego są proporcjonalne do powierzchni ciała.

Z wiekiem podstawowa przemiana materii systematycznie spada. Średnia podstawowa przemiana materii u zdrowej osoby wynosi około 1 kcal/(kg-h).

Metody wyznaczania giełdy głównej

Obliczanie głównej wymiany, ale tabele. Specjalne tabele umożliwiają określenie średniego poziomu podstawowej przemiany materii danej osoby na podstawie wzrostu, wieku i masy ciała. Porównując te wartości z wynikami uzyskanymi w badaniu wymiany pracy za pomocą przyrządów, można obliczyć różnicę równoważną kosztom energii na wykonanie pracy.

Obliczanie podstawowej przemiany materii na podstawie parametrów hemodynamicznych (wzór Reeda). Obliczenia opierają się na zależności między ciśnieniem krwi, częstością tętna i produkcją ciepła ciała. Wzór umożliwia obliczenie procentowego odchylenia podstawowej przemiany materii od normy. Odchylenie ±10% uważa się za dopuszczalne,

ON = 0,75 (HR + PD 0,74) - 72,

gdzie PO jest procentem odchyleń; HR - tętno (puls); PD - ciśnienie tętna.

Aby określić zgodność głównej wymiany z danymi normatywnymi dotyczącymi parametrów hemodynamicznych, istnieją specjalne nomogramy.

Zużycie energii w spoczynku przez różne tkanki ciała nie jest takie samo. Organy wewnętrzne zużywają energię bardziej aktywnie, tkanka mięśniowa mniej aktywnie. Intensywność podstawowej przemiany materii w tkance tłuszczowej jest 3 razy mniejsza niż w pozostałej części masy komórkowej organizmu. Osoby o niskiej masie ciała wytwarzają więcej ciepła na 1 kg masy ciała niż osoby o dużej masie ciała. Jeśli obliczymy uwolnienie energii na 1 m2 powierzchni ciała, to różnica ta prawie zniknie. Zgodnie z inną regułą Rubnera podstawowa przemiana materii jest w przybliżeniu proporcjonalna do powierzchni ciała różnych gatunków zwierząt i ludzi.

Odnotowano sezonowe wahania wartości podstawowej przemiany materii – jej wzrost wiosną i spadek zimą. Na wielkość podstawowej przemiany materii ma wpływ wcześniejsza praca mięśni, stan gruczołów dokrewnych.

Wymiana pracy to energia, którą organizm zużywa na wykonywanie czynności fizycznych i umysłowych w ciągu dnia.

Uzasadnij podstawowe zasady racji żywnościowych. Analizować żywienie jako podstawę kompensacji zapotrzebowania energetycznego i plastycznego. Opisz plastyczną i energetyczną wartość składników odżywczych.

Zasady racji żywnościowych

Odżywianie musi dokładnie zaspokajać potrzeby organizmu w substancje plastyczne i energetyczne, sole mineralne, witaminy i wodę, zapewniać normalne życie, dobry stan zdrowia, wysoką wydajność, odporność na infekcje, wzrost i rozwój organizmu. Podczas układania diety (tj. ilości i składu żywności, której dana osoba potrzebuje dziennie) należy przestrzegać kilku zasad.

1. Kaloryczność diety powinna odpowiadać kosztom energetycznym organizmu, które zależą od rodzaju wykonywanej pracy.

2. Uwzględnia się kaloryczność składników odżywczych, do tego celu stosuje się specjalne tabele, które wskazują procentową zawartość białek, tłuszczów i węglowodanów w produktach oraz kaloryczność 100 g produktu.

3. Wykorzystuje się prawo izodynamiki składników odżywczych, tj. zamienności białek, tłuszczów i węglowodanów na podstawie ich wartości energetycznej. Na przykład 1 g tłuszczu (9,3 kcal) można zastąpić 2,3 g białka lub węglowodanów. Jednak taka wymiana jest możliwa tylko przez krótki czas, ponieważ składniki odżywcze pełnią nie tylko funkcję energetyczną, ale także plastyczną.

4. Dieta powinna zawierać optymalną dla tej grupy pracowników ilość białek, tłuszczów i węglowodanów, np. dla pracowników I grupy dzienna dieta powinna zawierać 80-120 g białka, 80-100 g tłuszczu, 400-600 g węglowodanów.

5. Stosunek białek, tłuszczów i węglowodanów w diecie powinien wynosić 1:1, 2:4.

6. Dieta powinna w pełni pokrywać zapotrzebowanie organizmu na witaminy, sole mineralne i wodę, a także zawierać wszystkie niezbędne aminokwasy (białka pełnowartościowe).

7. Co najmniej jedną trzecią dziennego spożycia białek i tłuszczów należy spożywać w postaci produktów pochodzenia zwierzęcego.

8. Należy uwzględnić prawidłowy rozkład kaloryczności diety na poszczególne posiłki. Pierwsze śniadanie powinno zawierać około 25 - 30% całodziennej diety, drugie śniadanie - 10 -15%, obiad 40 -45% i kolacja - 15 - 20%.

Materiałem wyjściowym do tworzenia żywej tkanki i jej ciągłej odnowy, a także jedynym źródłem energii dla ludzi i zwierząt jest pożywienie. Dlatego racjonalne żywienie jest najważniejszym czynnikiem zapewniającym zdrowie człowieka. Odżywianie to proces przyjmowania, trawienia, wchłaniania i przyswajania składników odżywczych (składników odżywczych) w organizmie. Aby utrzymać procesy życiowe, odżywianie musi zapewniać wszystkie potrzeby plastyczne i energetyczne organizmu. Wraz z pożywieniem organizm otrzymuje substancje niezbędne do biosyntezy, odnowy struktur biologicznych. Energia składników odżywczych wchodzących do organizmu jest przetwarzana i wykorzystywana do syntezy składników błon komórkowych i organelli komórkowych, do wykonywania prac mechanicznych, chemicznych, osmotycznych i elektrycznych. O wartości biologicznej i energetycznej produktów spożywczych decyduje zawartość w nich składników odżywczych: białek, tłuszczów, węglowodanów, witamin, soli mineralnych, kwasów organicznych, wody, substancji aromatycznych i aromatyzujących. Ważne właściwości składników pokarmowych, takie jak ich strawność i przyswajalność.

Zapotrzebowanie organizmu na substancje plastyczne można zaspokoić minimalnym poziomem ich spożycia z pożywieniem, co zrównoważy utratę białek strukturalnych, lipidów i węglowodanów przy zachowaniu bilansu energetycznego. Potrzeby te są indywidualne i zależą od takich czynników jak wiek, stan zdrowia, intensywność i rodzaj pracy.

Białka są wykorzystywane w organizmie przede wszystkim jako tworzywo sztuczne. Zapotrzebowanie na białko określa minimalna ilość, która zrównoważy jego utratę przez organizm. Białka są w stanie ciągłej wymiany i odnowy.

Lipidy odgrywają w organizmie rolę energetyczną i plastyczną. Dzięki utlenianiu tłuszczów zaspokajane jest około 50% zapotrzebowania energetycznego dorosłego organizmu. Tłuszcze służą jako rezerwa składników odżywczych dla organizmu, ich rezerwy u człowieka wynoszą średnio 10-20% masy ciała.

Węglowodany są głównym źródłem energii, a także pełnią funkcje plastyczne w organizmie; podczas utleniania glukozy powstają produkty pośrednie - pentozy, które są częścią nukleotydów i kwasów nukleinowych.

Składniki dziennego wydatku energetycznego organizmu:

Dobowy wydatek energetyczny człowieka obejmuje 3 składowe: podstawową przemianę materii, specyficzne dynamiczne działanie składników odżywczych (SDA) oraz wydatek energetyczny na różne czynności.

Zużycie energii na podstawową przemianę materii i specyficzny dynamiczny efekt pożywienia należy przypisać wydatkom energetycznym, które nie są regulowane wolą człowieka, oraz energochłonności w procesie pracy, gospodarstwie domowym i zachowaniu domowym, podczas uprawiania sportu i innych czynności, jest klasyfikowany jako regulowane zużycie energii.
Pod główna giełda należy przez to rozumieć wymianę energii niezbędną do utrzymania funkcji fizjologicznych (mięśni oddechowych, serca, wątroby, nerek itp.), wspomagania czynności życiowych organizmu w stanie pełnego spoczynku mięśniowego i nerwowego, z wyłączeniem wszelkich endo- i wpływy egzogenne (na czczo lub po 12-16 godzinach po posiłku, przy komfortowej temperaturze powietrza 18-20°C).

Specyficzne dynamiczne działanie pokarmu(efekt termogeniczny) nazywany jest zwiększeniem metabolizmu energetycznego podczas jedzenia. Energia ta jest wydatkowana przez organizm na procesy trawienia, wchłaniania, transportu, metabolizmu i magazynowania strawionego pokarmu. Wyróżnia się słaby specyficzny efekt dynamiczny żywności (wzrost metabolizmu energetycznego o 10%), wystarczający (wzrost z 10% do 20%) i dobrze wyraźny (ponad 20%). Białka mają najwyższy DDS (średnio 26,8%), węglowodany mają najniższy (2,8%), a tłuszcze (8,9%) plasują się pośrodku. Przy posiłku mieszanym SDD stanowi 10-15% podstawowego metabolizmu.

Wymiana brutto- całkowita ilość wydatku energetycznego organizmu na dzień.

wymiana brutto = OO + RP + SDDP.

Podstawowa przemiana materii, czynniki determinujące wartość RO:

OO- minimalny poziom wydatku energetycznego organizmu w stanie fizycznym. i emocjonalny spokój.

Stan TOE: rano, na czczo, leżąc na plecach, stan spokojnego przebudzenia, t w sali 18-22.

Czynniki determinujące OO Słowa kluczowe: genotyp, wiek, płeć, masa ciała, wzrost, cechy żywieniowe, stan zdrowia. i układ hormonalny.

Reguła powierzchni ciała: poziom wydatku energetycznego jest wprost proporcjonalny do powierzchni ciała.

Ta reguła obowiązuje przy obliczaniu OO.

Specyficzne dynamiczne działanie żywności (SPDA)6

Specyficzne dynamiczne działanie pokarmu- wzrost intensywności metabolizmu pod wpływem spożycia pokarmu oraz wzrost kosztów energetycznych organizmu w stosunku do poziomów metabolizmu i kosztów energii, jakie wystąpiły przed posiłkiem.

Specyficzny efekt dynamiczny żywności wynika z wydatkowania energii na:

1. Trawienie pokarmu,

2. Wchłanianie składników odżywczych z przewodu pokarmowego do krwi i limfy,

3. Resynteza białek, złożonych lipidów i innych cząsteczek;

4. Wpływ na metabolizm substancji biologicznie czynnych wprowadzanych do organizmu wraz z pożywieniem (zwłaszcza białka) i powstających w nim podczas trawienia

Metabolizm energetyczny Selichin w pięciu głównych. grupy zawodowe osób:

Giełda pracy (RO)- wartość energetyczna. koszty związane z określonym rodzajem pracy.

Wzrost pracy. RP=RO-OO.

1) praca umysłowa - 2500-2800

2) w pełni zmechanizowany fizycznie. praca - 2800-3500

3) praca częściowo zmechanizowana - 3500-4000

4) niezmechanizowana siła robocza - 4000-5000

5) bardzo ciężki. fizyczny praca - 5000-7000.

Metody badania metabolizmu energetycznego u ludzi:

2. Kalorymetria pośrednia: zamknięta (w aparacie Regnaulta-Shaternikova wg Krogha), otwarta (worek Douglasa-Haldane'a).

Podstawy kalorymetrii bezpośredniej i pośredniej:

Kalorymetria bezpośrednia polega na uwzględnieniu w biokalorymetrach ilości ciepła wydzielanego przez organizm. Biokalorymetr: szczelna i izolowana termicznie komora. Woda krąży przez rurki w komorze. Ciepło wytwarzane przez człowieka podgrzewa wodę. Ilość ciepła wydzielanego przez ciało jest obliczana na podstawie ilości przepływającej wody i zmiany jej temperatury.

Kalorymetria pośrednia: oznaczanie ciepła wydzielanego przez organizm na drodze jego wymiany gazowej - z uwzględnieniem ilości zużytego O2 i uwolnionego CO2, a następnie obliczenie ilości ciepła wytwarzanego przez organizm.

Do długotrwałych badań wymiany gazowej stosuje się specjalne komory oddechowe (zamknięte metody kalorymetrii pośredniej). Krótkoterminowe oznaczanie wymiany gazowej przeprowadza się prostszymi metodami (otwarte metody kalorymetrii).

Najpowszechniejsza jest metoda Douglasa-Haldane'a, w której wydychane powietrze jest gromadzone w worku Douglasa. Po napełnieniu worka dokonuje się pomiaru objętości wydychanego powietrza, w którym określa się zawartość O2 i CO2.

Kaloryczny równoważnik tlenu to ilość ciepła uwalnianego po zużyciu przez organizm 1 litra O2.

Współczynnik oddechowy (RC) i jego znaczenie w badaniu metabolizmu i energii:

Współczynnik oddychania (RC) - stosunek objętości dwutlenku węgla uwalnianego przez płuca do objętości tlenu wchłanianego w tym samym czasie; Wartość D. w stanie spoczynku badanych zależy od rodzaju substancji pokarmowych utlenianych w organizmie.

DC dla węglowodanów=1, dla białek=0,8, dla tłuszczów=0,7.

średnia DC = 0,85.

Ilość tlenu zużywanego przez organizm określa się za pomocą różnych spirografów.

DC wzrasta podczas pracy iw większości przypadków zbliża się do jedności. Dzieje się tak dlatego, że głównym źródłem energii podczas forsownej pracy mięśni jest utlenianie węglowodanów.

Regulacja metabolizmu energetycznego:

Poziom metabolizmu energetycznego zależy od aktywności fizycznej, stresu emocjonalnego, charakteru odżywiania, stopnia napięcia termoregulacji i szeregu innych czynników.

Zużycie O2 i metabolizm energetyczny mogą zmienić odruch warunkowy. Każdy bodziec związany w czasie z aktywnością mięśni może służyć jako sygnał do zwiększenia metabolizmu i energii (dla sportowca przed startem)

Podwzgórze odgrywa szczególną rolę w regulacji metabolizmu energetycznego. Powstają tu wpływy regulacyjne, które realizowane są przez nerwy autonomiczne lub łącznik humoralny poprzez zwiększenie wydzielania szeregu gruczołów dokrewnych. Hormony tarczycy - tyroksyna i trójjodotyronina oraz hormon rdzenia nadnerczy - adrenalina - szczególnie zwiększają wymianę energii.



Podstawowa przemiana materii (RO) to liczba kalorii, których organizm potrzebuje dziennie, aby utrzymać minimalną aktywność życiową - oddychanie i bicie serca (nie bierze się pod uwagę stresu fizycznego i psychicznego). Innymi słowy, jest to ilość energii, którą organizm zużyje, jeśli leżysz w łóżku i nie myślisz o niczym.

Podstawowa przemiana materii jest jednym z najważniejszych czynników determinujących intensywność przemiany materii w ogóle. Ten wskaźnik mówi nam, ile kalorii potrzebuje organizm, aby utrzymać wagę, schudnąć lub przybrać na wadze. Podstawowa przemiana materii jest określana przez połączenie czynników genetycznych (wewnętrznych) i zewnętrznych, takich jak:

Genetyka. Niektórzy ludzie rodzą się z szybszym metabolizmem, inni z wolniejszym.

Podłoga. Mężczyźni mają większą masę mięśniową i mniej tkanki tłuszczowej. Oznacza to, że mają wyższą podstawową przemianę materii.

Wiek. Wraz z wiekiem nasz podstawowy metabolizm zwalnia. Po 20 roku życia co dziesięć lat liczba ta zmniejsza się średnio o 2%.

Waga. Im większa waga osoby, tym większe RO.

powierzchnia ciała . To jest twój stosunek wzrostu do wagi. Im większa całkowita powierzchnia ciała, tym wyższa wilgotność względna. Jeśli porównamy osobę wysoką i niską o tej samej wadze, które zużywają taką samą liczbę kalorii, aby utrzymać wagę, możemy zauważyć, że po roku waga osoby wyższej pozostanie taka sama, ale waga osoby niższej może wzrosnąć o około 7 kg.

Procent tkanki tłuszczowej. Im mniejszy, tym bardziej OP. To właśnie niższy procent tkanki tłuszczowej u mężczyzn powoduje, że intensywność ich podstawowej przemiany materii jest większa niż u kobiet.

Dieta. Głodówka lub drastyczne ograniczenie ilości spożywanych kalorii może obniżyć podstawową przemianę materii o 30%. Niskokaloryczna dieta do utraty wagi może prowadzić do 20% zmniejszenia zwrotu z inwestycji.

Temperatura ciała . Wraz ze wzrostem temperatury wewnętrznej ciała o pół stopnia RO wzrasta o około 7%. Im wyższa temperatura ciała, tym szybsze reakcje chemiczne w organizmie. Dlatego RR pacjenta z temperaturą 42°C wzrośnie o około 50%.

Temperatura na zewnątrz. Temperatura otoczenia wpływa również na podstawowy metabolizm. Ekspozycja na niskie temperatury prowadzi do wzrostu HR, ponieważ organizm musi uwolnić więcej ciepła, aby utrzymać wymaganą temperaturę wewnętrzną ciała. Krótka ekspozycja na wysokie temperatury ma niewielki wpływ na metabolizm, ponieważ temperatura jest kompensowana przez zwiększoną wymianę ciepła. Ale przedłużona ekspozycja na ciepło może również zwiększyć RO.

Hormony. Tyroksyna (wytwarzana w tarczycy) jest jednym z kluczowych regulatorów RO. Przyspiesza aktywność metaboliczną organizmu. Im więcej wytwarza się tyroksyny, tym wyższy RO. Jeśli organizm wytwarza go zbyt dużo (ten stan jest znany jako tyreotoksykoza), zwrot z inwestycji może się podwoić. Jeśli jest zbyt mały (obrzęk śluzowaty), RO może zmniejszyć się o 30-40% w stosunku do normy. Podobnie jak tyroksyna, epinefryna również zwiększa RO, ale w mniejszym stopniu.

Ćwiczenia. Ćwiczenia nie tylko wpływają na wagę poprzez spalanie kalorii, ale także pomagają zwiększyć podstawową przemianę materii poprzez zwiększenie masy mięśniowej.