Bioenergetyka ciała. Metody określania metabolizmu energetycznego

BX- minimalna ilość energii niezbędna do zapewnienia normalnego życia w warunkach względnego odpoczynku fizycznego i psychicznego. Energia ta jest zużywana na procesy metabolizmu komórkowego, krążenie krwi, oddychanie, wydalanie, utrzymanie temperatury ciała, funkcjonowanie ważnych ośrodków nerwowych mózgu i ciągłe wydzielanie 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 czynniki zewnętrzne lub wewnętrzne, które zmieniają poziom procesów metabolicznych, pociągają za sobą wzrost kosztów energii.

Podstawowy metabolizm jest określony 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;

Metabolizm podstawowy jest wyrażony jako ilość zużytej energii w tempie 1 kcal na 1 kg masy ciała na godzinę

Czynniki wpływające na wartość giełdy głównej:

· wiek;

· masa ciała;

płeć osoby.

Najintensywniejszy metabolizm podstawowy obserwuje się u dzieci (u noworodków - 53 kcal / kg dziennie, u dzieci w pierwszym 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 powierzchnię ciała.
Wraz z wiekiem podstawowa przemiana materii stale spada. Średnia podstawowa przemiana materii u zdrowej osoby wynosi około 1 kcal/(kg×h).

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

W organizmach stałocieplnych o różnej wielkości ciała ta sama ilość ciepła jest odprowadzana z 1 m 2 powierzchni.

Podsumujmy to. Podstawowy metabolizm to zużycie energii przez organizm w stanie całkowitego spoczynku, zapewniający funkcje wszystkich narządów i układów oraz utrzymujący temperaturę ciała. Dobowe zapotrzebowanie na energię zależy od dziennego wydatku energetycznego, na który składa się zużycie energii na: 1) metabolizm podstawowy; 2) trawienie pokarmu; 3) aktywność fizyczna (nerwowo-mięśniowa). Chcesz poznać swój dzienny wydatek energetyczny? Następnie rozważ:

Obliczanie dziennego wydatku energetycznego (równanie Harrisa-Benedicta):

· Dla kobiet = 655 + + –

· Dla mężczyzn = 65 + + –

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

Metabolizm brutto (całkowity) materii i energii. Prawa zachowania materii i energii posłużyły jako teoretyczna podstawa do opracowania najważniejszej metody badania metabolizmu i energii - ustalania równowagi, tj. określanie ilości energii i substancji dostających się do organizmu i opuszczających go w postaci ciepła i końcowych produktów przemiany materii. Aby określić równowagę substancji, konieczne są wystarczająco dokładne metody chemiczne i znajomość sposobów wydalania różnych substancji z organizmu. Wiadomo, że głównymi składnikami odżywczymi są białka, lipidy i węglowodany. Z reguły do ​​oceny zawartości białka w żywności i produktach rozpadu wystarczy określić ilość azotu, ponieważ. prawie cały azot spożywczy znajduje się w białkach, m.in. w nukleoproteinach; nieznaczna ilość azotu, która jest częścią niektórych lipidów i węglowodanów, może zostać pominięta w eksperymentach w celu określenia bilansu azotowego. Oznaczanie lipidów i węglowodanów w produktach spożywczych wymaga specyficznych metod, ale w przypadku końcowych produktów metabolizmu lipidów i węglowodanów jest 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 w postaci H2O głównie z moczem i przez płuca (para wodna), ale także przez skórę i kał.

Bilans energetyczny jest określany na podstawie zawartości kalorii we wprowadzanych składnikach odżywczych i ilości uwolnionego ciepła, które można zmierzyć lub obliczyć. W takim przypadku należy wziąć pod uwagę, że wartość kaloryczna uzyskana przez spalenie substancji w bombie kalorymetrycznej może różnić się od wartości kalorycznej fizjologicznej, gdyż niektóre substancje w organizmie nie ulegają całkowitemu wypaleniu, ale tworzą końcowe produkty przemiany materii 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 wartością charakteryzującą charakterystykę metabolizmu poszczególnych substancji jest współczynnik oddechowy (RC), który jest liczbowo równy stosunkowi objętości wydychanego CO2 do objętości pochłoniętego O2. Wartość opałowa DC oraz ilość wytwarzanego ciepła w przeliczeniu na 1 litr zużytego O2 są różne dla różnych substancji. Fizjologiczna wartość kaloryczna (w kcal/g) dla węglowodanów wynosi 4,1; lipidy - 9,3; białka - 4,1; wartość wytwarzania 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 uwalniane jest 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 dostających się 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 rozkładane są na produkty końcowe – dwutlenek węgla (dwutlenek węgla) i wodę. Na przykład część produktów niepełnego rozkładu białek w postaci mocznika jest wydalana z moczem.

W związku z powyższym można zauważyć, że rzeczywista wartość energetyczna składników pokarmowych jest nieco niższa niż ustalona w warunkach doświadczalnych. Rzeczywista wartość energetyczna 1 g węglowodanów to 4,0 kcal, 1 g tłuszczu - 9,0 kcal, 1 g białka - 4,0 kcal.

Integralną (ogólną) cechą metabolizmu energetycznego organizmu ludzkiego jest całkowity wydatek energetyczny lub wydatek energetyczny brutto.

Wydatek energetyczny brutto organizmu- całkowity wydatek energetyczny organizmu w ciągu dnia w warunkach jego normalnego (naturalnego) istnienia. Wydatki energetyczne brutto obejmują trzy elementy: podstawowy metabolizm, specyficzne dynamiczne działanie pokarmu i przyrost pracy. Wydatek energetyczny brutto jest szacowany 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 życiowej aktywności organizmu.

Pojęcie metabolizmu podstawowego jako minimalnego poziomu wydatku energetycznego organizmu nakłada również szereg wymagań na warunki, w jakich ten wskaźnik powinien być oceniany.

Warunki, w których należy oceniać metabolizm podstawowy:

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

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

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

Podstawowy metabolizm zależy od wieku, wzrostu, masy ciała i płci.

Wpływ wiek do głównej wymiany.

Najwyższa podstawowa wymiana w przeliczeniu na 1 kg. Masa ciała noworodków (50-54 kcal/kg/dobę), najniższa u osób starszych (po 70 latach główny metabolizm wynosi średnio 30 kcal/kg/dobę). Podstawowy metabolizm osiąga stały poziom w okresie dojrzewania do 12-14 roku życia i pozostaje stabilny do 30-35 roku życia (ok. 40 kcal/kg/dobę).

Wpływ wzrost i waga ciało do podstawowej przemiany materii.

Istnieje prawie liniowa, bezpośrednia zależność między masą ciała a podstawowym metabolizmem – im większa masa ciała, tym wyższy poziom podstawowego metabolizmu. Jednak ta zależność nie jest absolutna. Wraz ze wzrostem masy ciała ze względu na tkankę mięśniową zależność ta jest prawie liniowa, jednak jeśli 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 metabolizmem podstawowym – im większy wzrost, tym większy metabolizm podstawowy.

Biorąc pod uwagę fakt, że wzrost i masa ciała wpływają na całkowitą powierzchnię ciała, M. Rubner sformułował prawo, zgodnie z którym podstawowy metabolizm zależy od powierzchni ciała: im większa powierzchnia ciała, tym większy metabolizm podstawowy. Jednak to prawo 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 prawo Rubnera również w tych warunkach ma swoje ograniczenia.

Wpływ płeć do poziomu podstawowego.

U mężczyzn podstawowa przemiana materii jest o 5-6% wyższa niż u kobiet. Wynika to z różnych proporcji tkanki tłuszczowej i mięśniowej na 1 kg masy ciała, a także z różnych poziomów metabolizmu ze względu na różnice w budowie chemicznej hormonów płciowych i ich fizjologicznym działaniu.

BX

Metabolizm podstawowy - minimalna ilość energii niezbędna do zapewnienia normalnego życia w warunkach względnego odpoczynku fizycznego i psychicznego. Energia ta jest zużywana na procesy metabolizmu komórkowego, krążenie krwi, oddychanie, wydalanie, utrzymanie temperatury ciała, funkcjonowanie ważnych ośrodków nerwowych mózgu i ciągłe wydzielanie 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 psychiczna, a także przyjmowanie pokarmu, wahania temperatury otoczenia oraz inne czynniki zewnętrzne i wewnętrzne, które zmieniają poziom procesów metabolicznych, pociągają za sobą wzrost kosztów energii.

Dlatego główny metabolizm ustalany jest 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 jest wyrażona w tempie 1 kcal na 1 kg masy ciała na godzinę.

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

Prawo powierzchni ciała Rubnera. Zależność intensywności głównego metabolizmu od powierzchni ciała wykazał niemiecki fizjolog Rubner dla różnych zwierząt (krzywa „mysz-słoń”; ryc. 13.2). Zgodnie z tą zasadą intensywność podstawowej przemiany materii jest ściśle związana z wielkością powierzchni ciała: w organizmach stałocieplnych o różnej wielkości ciała ta sama ilość ciepła jest odprowadzana z 1 m2 powierzchni.

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

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

Metody określania giełdy głównej

Obliczanie głównej giełdy, ale tabele. Specjalne tabele umożliwiają określenie średniego poziomu podstawowego metabolizmu osoby według wzrostu, wieku i masy ciała. Porównując te wartości z wynikami uzyskanymi w badaniu wymiany pracy za pomocą przyrządów, można obliczyć różnicę odpowiadającą kosztom energii na wykonanie pracy.

Obliczanie podstawowego metabolizmu na podstawie parametrów hemodynamicznych (wzór Reeda). Obliczenia opierają się na relacji między ciśnieniem krwi, częstością tętna i wytwarzaniem ciepła ciała. Wzór umożliwia obliczenie procentowego odchylenia podstawowej przemiany materii od normy. Dopuszczalne jest odchylenie ±10%,

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

gdzie PO to procent 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 aktywniej zużywają energię, mniej aktywnie tkanka mięśniowa. Intensywność podstawowej przemiany materii w tkance tłuszczowej jest 3 razy mniejsza niż w pozostałej masie komórkowej organizmu. Osoby z niską masą ciała wytwarzają więcej ciepła na 1 kg masy ciała niż osoby z dużą masą ciała. Jeśli policzymy uwalnianie energii na 1 m2 powierzchni ciała, to różnica ta prawie zanika. Zgodnie z inną zasadą Rubnera, podstawowy metabolizm jest w przybliżeniu proporcjonalny do powierzchni ciała dla różnych gatunków zwierząt i ludzi.

Odnotowano sezonowe wahania wartości podstawowej przemiany materii – jej wzrost wiosną i spadek zimą. Na wielkość podstawowego metabolizmu wpływa poprzednia 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. Przeanalizuj odżywianie jako podstawę do zrekompensowania potrzeb energetycznych i plastikowych. Opisz plastyczną i energetyczną wartość składników odżywczych.

Zasady racji żywnościowych

Odżywianie musi dokładnie odpowiadać zapotrzebowaniu organizmu na substancje i energię z tworzyw sztucznych, sole mineralne, witaminy i wodę, zapewniać normalne życie, dobre zdrowie, wysoką wydajność, odporność na infekcje, wzrost i rozwój organizmu. Przygotowując dietę (tj. ilość i skład pokarmu, którego dana osoba potrzebuje dziennie), należy przestrzegać kilku zasad.

1. Zawartość kalorii w diecie powinna odpowiadać kosztom energetycznym organizmu, które są determinowane rodzajem aktywności zawodowej.

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

3. Stosuje się prawo izodynamiki składników pokarmowych, tj. wymienność 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 ilość białek, tłuszczów i węglowodanów dla tej grupy pracowników, np. dla pracowników I grupy dzienna dieta powinna zawierać 80-120 g białka, 80-100 g tłuszczu, 400-600 g węglowodanów.

5. Proporcja białek, tłuszczów i węglowodanów w diecie powinna wynosić 1:1,2:4.

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

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

8. Należy wziąć pod uwagę prawidłowy rozkład kaloryczności diety na poszczególne posiłki. Pierwsze śniadanie powinno zawierać około 25-30% całodziennej diety, drugie 10-15%, obiad 40-45%, a 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 zaspokajać wszystkie potrzeby plastyczne i energetyczne organizmu. Wraz z pożywieniem organizm otrzymuje substancje niezbędne do biosyntezy, odnowy struktur biologicznych. Energia składników odżywczych dostających się do organizmu jest przekształcana 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 zawartych w nich składników odżywczych: białka, tłuszcze, węglowodany, witaminy, sole mineralne, kwasy organiczne, woda, substancje aromatyczne i smakowe. Ważne właściwości składników odżywczych, 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 jednoczesnym 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 tworzywa sztuczne. Zapotrzebowanie na białko określa minimalna ilość, która zrównoważy jego utratę przez organizm. Białka są w stanie ciągłej wymiany i odnowy.

Lipidy pełnią w organizmie rolę energetyczną i plastyczną. Dzięki utlenianiu tłuszczów zaspokajane jest około 50% zapotrzebowania energetycznego dorosłego organizmu. Tłuszcze służą jako rezerwa pożywienia dla organizmu, ich rezerwy u ludzi 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 dobowego wydatku energetycznego organizmu:

Dzienny wydatek energetyczny człowieka obejmuje 3 elementy: metabolizm podstawowy, specyficzne dynamiczne działanie składników odżywczych (SDA) oraz wydatek energetyczny na różne czynności.

Zużycie energii na podstawową przemianę materii i specyficzne dynamiczne działanie żywności należy przypisać wydatkom energetycznym, które nie są regulowane wolą człowieka, a zużycie energii w procesie pracy, zachowań domowych i domowych, uprawiania sportu i innych czynności powinno być klasyfikowane jako regulowane zużycie energii.
Pod główna giełda należy rozumieć wymianę energii niezbędną do utrzymania funkcji fizjologicznych (mięśnie oddechowe, serce, wątrobę, nerki itp.), wspomagającą aktywność życiową organizmu w stanie pełnego odpoczynku mięśniowo-nerwowego, z wyłączeniem wszelkich endo- oraz wpływy egzogenne (na pusty żołądek lub po 12-16 godzinach po posiłku, przy komfortowej temperaturze powietrza 18-20 °C).

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

Wymiana brutto- całkowita ilość wydatku energetycznego organizmu na dzień.

wymiana brutto = OO + RP + SDDP.

Podstawowy metabolizm, czynniki determinujące wartość RO:

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

Stan przedmiotu: rano, na czczo, leżąc na plecach, stan spokojnego czuwania, tw pokoju 18-22.

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

Zasada powierzchni ciała: poziom wydatkowania energii jest wprost proporcjonalny do powierzchni ciała.

Ta zasada obowiązuje przy obliczaniu OO.

Specyficzne dynamiczne działanie żywności (SPDA)6

Specyficzne dynamiczne działanie żywności- wzrost intensywności przemiany materii pod wpływem przyjmowania pokarmu oraz wzrost kosztów energetycznych organizmu w stosunku do poziomów metabolizmu i kosztów energii, które wystąpiły przed posiłkiem.

Specyficznie dynamiczne działanie pożywienia wynika z wydatkowania energii na:

1. Trawienie pokarmu,

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

3. Resynteza białka, złożonego lipidu i innych cząsteczek;

4. Wpływ na metabolizm substancji biologicznie czynnych dostających się do organizmu w ramach pożywienia (zwłaszcza białka) i powstających w nim podczas trawienia

Metabolizm energetyczny Selichin w pięciu głównych. grupy zawodowe osób:

Giełda pracy (RO)- wartość energii. koszty określonego rodzaju pracy.

Wzrost pracy. RP=RO-OO.

1) praca umysłowa - 2500-2800

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

3) częściowo zmechanizowana praca - 3500-4000

4) praca niezmechanizowana - 4000-5000

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

Metody badania metabolizmu energetycznego u ludzi:

2. Kalorymetria pośrednia: zamknięta (w aparacie Regnaulta-Shaternikova według Krogha), otwarta (torba 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 w rurkach w komorze. Ciepło wytwarzane przez człowieka podgrzewa wodę. Ilość ciepła uwalnianego przez organizm jest obliczana na podstawie ilości przepływającej wody i zmiany jej temperatury.

Kalorymetria pośrednia: określenie wytwarzania ciepła w organizmie poprzez jego wymianę gazową - z uwzględnieniem ilości zużytego O2 i uwolnionego CO2, a następnie obliczenie produkcji ciepła przez organizm.

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

Najpopularniejsza jest metoda Douglasa-Haldane'a, w której wydychane powietrze jest gromadzone w worku Douglasa. Po napełnieniu worka mierzy się objętość wydychanego powietrza, w którym określa się ilość O2 i CO2.

Kaloryczny ekwiwalent tlenu to ilość ciepła uwalnianego po spożyciu przez organizm 1 litra O2.

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

Współczynnik oddechowy (RC) - stosunek objętości dwutlenku węgla uwolnionego przez płuca do objętości tlenu pochłoniętego w tym samym czasie; Wartość D. do przebywania badanego w spoczynku zależy od rodzaju utlenianych w organizmie substancji pokarmowych.

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 wytężonej aktywności mięśniowej jest utlenianie węglowodanów.

Regulacja metabolizmu energetycznego:

Poziom metabolizmu energetycznego zależy od aktywności fizycznej, stresu emocjonalnego, charakteru odżywiania, stopnia intensywności 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 (u sportowca przed startem)

Podwzgórze odgrywa szczególną rolę w regulacji metabolizmu energetycznego. Tworzą się tu wpływy regulacyjne, które są realizowane przez nerwy autonomiczne lub łącze humoralne poprzez zwiększenie wydzielania wielu gruczołów dokrewnych. Hormony tarczycy - tyroksyna i trójjodotyronina oraz hormon adrenaliny w rdzeniu nadnerczy szczególnie zwiększają wymianę energii.



Podstawowy metabolizm (RO) to liczba kalorii potrzebna organizmowi w ciągu dnia do utrzymania minimalnej aktywności życiowej – oddychania i bicia serca (nie uwzględnia się stresu fizycznego i psychicznego). Innymi słowy, jest to ilość energii, którą wyda ciało, jeśli leżysz w łóżku i nie myślisz o niczym.

Metabolizm podstawowy jest jednym z najważniejszych czynników określających intensywność metabolizmu w ogóle. Ten wskaźnik mówi nam, ile kalorii potrzebuje organizm, aby utrzymać wagę, zrzucić ją lub ją zyskać. Podstawowa przemiana materii zależy od kombinacji czynników genetycznych (wewnętrznych) i zewnętrznych, takich jak:

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

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

Wiek. Z wiekiem nasz podstawowy metabolizm zwalnia. Po 20 roku życia co dziesięć lat liczba ta spada średnio o 2%.

Waga. Im większa waga osoby, tym większe RO.

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

Procent tkanki tłuszczowej. Im jest mniejszy, tym więcej OP. To właśnie niższy procent tkanki tłuszczowej u mężczyzn jest powodem, dla którego intensywność ich podstawowego metabolizmu jest większa niż u kobiet.

Dieta. Głód lub drastyczne zmniejszenie liczby spożywanych kalorii może obniżyć podstawową przemianę materii o 30%. Niskokaloryczna dieta odchudzająca może prowadzić do zmniejszenia zwrotu z inwestycji o 20%.

Temperatura ciała . Przy wzroście 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 wewnętrzną temperaturę ciała. Krótka ekspozycja na wysokie temperatury ma niewielki wpływ na metabolizm, ponieważ temperatura jest kompensowana przez zwiększony transfer ciepła. Ale przedłużona ekspozycja na ciepło może również zwiększyć RO.

Hormony. Tyroksyna (produkowana w tarczycy) jest jednym z kluczowych regulatorów RO. Przyspiesza aktywność metaboliczną organizmu. Im więcej tyroksyny jest produkowane, tym wyższe RO. Jeśli organizm wytwarza jej zbyt dużo (stan ten jest znany jako tyreotoksykoza), ROI może się podwoić. Jeśli jest za mały (obrzęk śluzowaty), RO może spaść o 30-40% w stosunku do normy. Podobnie jak tyroksyna, adrenalina również zwiększa RO, ale w mniejszym stopniu.

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