Bioenergetica organismului. Metode de determinare a metabolismului energetic

BX- cantitatea minimă de energie necesară pentru a asigura o viață normală în condiții de repaus fizic și psihic relativ. Această energie este cheltuită pentru procesele de metabolism celular, circulație sanguină, respirație, excreție, menținerea temperaturii corpului, funcționarea centrilor nervoși vitali ai creierului și secreția constantă a glandelor endocrine.

Ficatul consumă 27% din energia metabolică bazală;

Creier - 19%;

Mușchi - 18%;

Rinichi - 10%;

Inima - 7%;

Alte organe și țesuturi - 19%.

Orice munca- fizice sau psihice, precum și aportul alimentar, fluctuațiile temperaturii ambiante și alți factori externi sau interni care modifică nivelul proceselor metabolice, implică o creștere a costurilor energetice.

Se determină metabolismul bazalîn condiții strict controlate, create artificial:

dimineata, pe stomacul gol (12-14 ore dupa ultima masa);

în decubit dorsal, cu relaxare totală a mușchilor, în stare de veghe calmă;

în condiții de confort termic (18–20 °С);

Cu 3 zile înainte de studiu, alimentele proteice sunt excluse din organism;

Metabolismul bazal este exprimat ca cantitatea de energie consumată la o rată de 1 kcal la 1 kg de greutate corporală pe oră

Factori care afectează valoarea schimbului principal:

· vârsta;

· masa corpului;

genul persoanei.

Cel mai intens metabolism bazal se observă la copii (la nou-născuți - 53 kcal/kg pe zi, la copiii din primul an de viață - 42 kcal/kg pe zi).
Rata metabolică bazală medie la bărbații adulți sănătoși este de 1300-1600 kcal/zi, la femei aceste valori sunt cu 10% mai mici. Acest lucru se datorează faptului că femeile au mai puțină masă și suprafață corporală.
Odată cu vârsta, rata metabolică bazală scade constant. Rata metabolică bazală medie la o persoană sănătoasă este de aproximativ 1 kcal/(kg×h).

Legea suprafeței lui Rubner.
Costurile energetice ale unui organism cu sânge cald sunt proporționale cu suprafața corpului.
Dependența intensității metabolismului bazal de suprafața corpului a fost demonstrată de fiziologul german Rubner pentru diferite animale. Conform acestei reguli, intensitatea metabolismului bazal este strâns legată de dimensiunea suprafeței corpului:

La organismele cu sânge cald cu dimensiuni diferite ale corpului, aceeași cantitate de căldură este disipată de la 1 m 2 de suprafață.

Deci, să rezumam. Metabolismul bazal reprezintă consumul de energie al organismului într-o stare de repaus complet, asigurând funcțiile tuturor organelor și sistemelor și menținând temperatura corpului. Necesarul zilnic de energie al unei persoane depinde de cheltuiala zilnică de energie, care constă în consumul de energie pentru: 1) metabolismul bazal; 2) digestia alimentelor; 3) activitate fizică (neuromusculară). Vrei să știi consumul zilnic de energie? Apoi luați în considerare:

Calculul cheltuielilor zilnice de energie (ecuația Harris-Benedict):

· Pentru femei = 655 + + –

· Pentru bărbați = 65 + + –

Schimb brut: metode de evaluare, factori care afectează schimbul brut; semnificație clinică.

Metabolismul brut (total) al materiei și energiei. Legile conservării materiei și energiei au servit ca bază teoretică pentru dezvoltarea celei mai importante metode de studiere a metabolismului și a energiei - stabilirea echilibrelor, i.e. determinând cantitatea de energie și substanțe care intră în organism și lăsând-o sub formă de căldură și produse finite ale metabolismului. Pentru a determina echilibrul substanțelor, sunt necesare metode chimice suficient de precise și cunoașterea modului în care diferitele substanțe sunt excretate din organism. Se știe că principalii nutrienți sunt proteinele, lipidele și carbohidrații. De regulă, pentru a evalua conținutul de proteine ​​din alimente și din produsele de degradare, este suficient să se determine cantitatea de azot, deoarece. aproape tot azotul alimentar se găsește în proteine, incl. în nucleoproteine; o cantitate nesemnificativă de azot, care face parte din unele lipide și carbohidrați, poate fi neglijată în experimente pentru a determina echilibrul de azot. Determinarea lipidelor și carbohidraților din produsele alimentare necesită metode specifice, dar în ceea ce privește produsele finale ale metabolismului lipidelor și glucidelor, este vorba aproape exclusiv de CO2 și apă.

Atunci când se analizează produsele finale ale metabolismului, este necesar să se țină seama de modalitățile de excreție a acestora din organism. Azotul este excretat în principal prin urină, dar și prin fecale și în cantități mici prin piele, păr, unghii (vezi Metabolismul azotului). Carbonul este excretat aproape exclusiv sub formă de CO2 prin plămâni, dar o parte este excretat prin urină și fecale. Hidrogenul este excretat sub formă de H2O în principal prin urină și prin plămâni (vapori de apă), dar și prin piele și fecale.

Bilanțul energetic este determinat pe baza conținutului de calorii al nutrienților de intrare și a cantității de căldură eliberată, care poate fi măsurată sau calculată. În acest caz, trebuie luat în considerare faptul că valoarea calorică obținută prin arderea substanțelor într-o bombă calorimetrică poate diferi de valoarea calorică fiziologică, deoarece unele substanțe din organism nu se ard complet, ci formează produse finale ale metabolismului capabile de oxidare ulterioară. În primul rând, acest lucru se aplică proteinelor, al căror azot este excretat din organism în principal sub formă de uree, care păstrează un anumit aport potențial de calorii. O valoare importantă care caracterizează caracteristicile metabolismului substanțelor individuale este coeficientul respirator (RC), care este numeric egal cu raportul dintre volumul de CO2 expirat și volumul de O2 absorbit. Valoarea calorică, DC și cantitatea de căldură generată calculată pentru 1 litru de O2 consumat sunt diferite pentru diferite substanțe. Valoarea calorică fiziologică (în kcal/g) pentru carbohidrați este de 4,1; lipide - 9,3; proteine ​​- 4,1; valoarea generării de căldură (în kcal la 1 litru de O2 consumat) pentru carbohidrați - 5,05; lipide - 4,69; proteine ​​- 4,49.

BX.

Concepte de bază și definiții ale fiziologiei metabolismului și energiei.

Valoarea energetică a substanțelor alimentare.

Valoarea energetică a nutrienților este estimată folosind dispozitive speciale - oxicalorimetre. S-a stabilit că odată cu oxidarea completă a 1 g de carbohidrați se eliberează 4,1 kcal (1 kcal = 4187 J.), 1 g grăsime - 9,45 kcal, 1 g proteine ​​- 5,65 kcal. Trebuie adăugat că o parte din nutrienții care intră în organism nu sunt absorbite. De exemplu, în medie, aproximativ 2% din carbohidrați, 5% din grăsimi și până la 8% din proteine ​​nu sunt digerate. În plus, nu toți nutrienții din organism sunt împărțiți în produse finale - dioxid de carbon (dioxid de carbon) și apă. De exemplu, o parte din produsele de descompunere incompletă a proteinelor sub formă de uree este excretată în urină.

Având în vedere cele de mai sus, se poate observa că valoarea energetică reală a nutrienților este oarecum mai mică decât cea stabilită în condiții experimentale. Valoarea energetică reală a 1 g de carbohidrați este de 4,0 kcal, 1 g de grăsime - 9,0 kcal, 1 g de proteine ​​- 4,0 kcal.

Caracteristica integrală (generală) a metabolismului energetic al corpului uman este cheltuiala totală de energie sau cheltuiala energetică brută.

Cheltuieli brute de energie ale corpului- cheltuiala totală de energie a organismului în timpul zilei în condițiile existenței sale normale (naturale). Cheltuiala energetică brută include trei componente: metabolismul bazal, acțiunea dinamică specifică a alimentelor și câștigul de muncă. Cheltuiala energetică brută este estimată în kJ/kg/zi sau kcal/kg/zi (1 kJ=0,239 kcal).

Studiul metabolismului bazal a început cu munca lui Bidder și Schmidt, oameni de știință ai Universității din Tartu (Bidder și Schmidt, 1852).

BX- nivelul minim de cheltuială energetică necesar pentru menținerea activității vitale a organismului.

Conceptul de metabolism bazal ca nivel minim de cheltuială energetică a organismului impune și o serie de cerințe privind condițiile în care acest indicator trebuie evaluat.

Condiții în care trebuie evaluat metabolismul bazal:

1) o stare de odihnă fizică și psihică completă (de preferință în poziție culcat);

2) temperatura de confort ambiental (18-20 grade Celsius);

3) La 10 - 12 ore după ultima masă, pentru a evita creșterea metabolismului energetic asociat cu aportul alimentar.

Metabolismul bazal depinde de vârstă, înălțime, greutate corporală și sex.

Influență vârstă pentru schimbul principal.

Cel mai mare schimb de bază în termeni de 1 kg. Greutatea corporală la nou-născuți (50-54 kcal/kg/zi), cea mai mică la vârstnici (după 70 de ani, metabolismul principal este în medie de 30 kcal/kg/zi). Metabolismul bazal atinge un nivel constant până la pubertate până la vârsta de 12-14 ani și rămâne stabil până la vârsta de 30-35 de ani (aproximativ 40 kcal/kg/zi).

Influență inaltimea si greutatea organism pentru metabolismul bazal.

Există o relație aproape liniară, directă între greutatea corporală și metabolismul bazal - cu cât greutatea corporală este mai mare, cu atât nivelul metabolismului bazal este mai mare. Totuși, această dependență nu este absolută. Cu o creștere a greutății corporale din cauza țesutului muscular, această dependență este aproape liniară, totuși, dacă o creștere a greutății corporale este asociată cu o creștere a cantității de țesut adipos, această dependență devine neliniară.

Deoarece greutatea corporală, ceteris paribus, depinde de creștere (cu cât creșterea este mai mare, cu atât greutatea corporală este mai mare), există o relație directă între creștere și metabolismul bazal - cu cât creșterea este mai mare, cu atât metabolismul bazal este mai mare.

Dat fiind faptul că înălțimea și greutatea corporală afectează suprafața totală a corpului, M. Rubner a formulat legea conform căreia metabolismul bazal depinde de suprafața corpului: cu cât aria corpului este mai mare, cu atât metabolismul bazal este mai mare. Cu toate acestea, această lege practic încetează să funcționeze în condițiile în care temperatura ambiantă este egală cu temperatura corpului. În plus, părul neuniform al pielii modifică semnificativ schimbul de căldură dintre corp și mediu și, prin urmare, legea lui Rubner are și limitări în aceste condiții.

Influență gen până la nivelul bazal.

La bărbați, rata metabolică bazală este cu 5-6% mai mare decât la femei. Acest lucru se datorează raportului diferit de țesut adipos și muscular la 1 kg de greutate corporală, precum și nivelurilor diferite de metabolism din cauza diferențelor în structura chimică a hormonilor sexuali și a efectelor fiziologice ale acestora.

BX

Metabolismul bazal - cantitatea minimă de energie necesară pentru a asigura o viață normală în condiții de repaus fizic și psihic relativ. Această energie este cheltuită pentru procesele de metabolism celular, circulație sanguină, respirație, excreție, menținerea temperaturii corpului, funcționarea centrilor nervoși vitali ai creierului și secreția constantă a glandelor endocrine.

Ficatul consumă 27% din energia metabolică bazală, creierul - 19%, mușchii - 18%, rinichii - 10%, inima - 7%, toate celelalte organe și țesuturi - 19%.

Orice muncă - fizică sau psihică, precum și aportul alimentar, fluctuațiile temperaturii ambientale și alți factori externi și interni care modifică nivelul proceselor metabolice, implică o creștere a costurilor energetice.

Prin urmare, metabolismul principal este determinat în condiții strict controlate, create artificial: dimineața, pe stomacul gol (12-14 ore după ultima masă), în poziție dorsal, cu relaxare musculară completă, într-o stare de veghe calmă. , in conditii de confort termic (18- 20 °C). Cu 3 zile înainte de studiu, alimentele proteice sunt excluse din dietă. Schimbul principal al cantității de energie consumată este exprimat la o rată de 1 kcal la 1 kg de greutate corporală pe oră.

Factorii care determină cantitatea de metabolism bazal. Metabolismul de bază depinde de vârsta, înălțimea, greutatea corporală, sexul persoanei. Cel mai intens metabolism bazal la 1 kg de greutate corporală se observă la copii (la nou-născuți - 53 kcal / kg pe zi, la copiii din primul an de viață - 42 kcal / kg). Rata metabolică bazală medie la bărbații adulți sănătoși este de 1300-1600 kcal/zi; la femei, aceste valori sunt cu 10% mai mici. Acest lucru se datorează faptului că femeile au mai puțină masă și suprafață corporală.

Legea suprafeței corporale a lui Rubner. Dependența intensității metabolismului principal de suprafața corpului a fost demonstrată de fiziologul german Rubner pentru diferite animale (curba „șoarece-elefant”; Fig. 13.2). Conform acestei reguli, intensitatea metabolismului bazal este strâns legată de dimensiunea suprafeței corpului: la organismele cu sânge cald cu dimensiuni diferite ale corpului, aceeași cantitate de căldură este disipată de la 1 m2 de suprafață.

Astfel, legea suprafeței corpului spune: costurile energetice ale unui organism cu sânge cald sunt proporționale cu suprafața corpului.

Odată cu vârsta, rata metabolică bazală scade constant. Rata metabolică bazală medie la o persoană sănătoasă este de aproximativ 1 kcal/(kg-h).

Metode de determinare a schimbului principal

Calculul schimbului principal dar tabele. Tabelele speciale fac posibilă determinarea nivelului mediu al metabolismului bazal al unei persoane în funcție de înălțime, vârstă și greutate corporală. Prin compararea acestor valori cu rezultatele obținute în studiul schimbului de muncă cu ajutorul instrumentelor, este posibil să se calculeze diferența echivalentă cu costurile energetice pentru efectuarea muncii.

Calculul metabolismului bazal prin parametri hemodinamici (formula lui Reed). Calculul se bazează pe relația dintre tensiunea arterială, pulsul și producția de căldură corporală. Formula face posibilă calcularea abaterii procentuale a ratei metabolice bazale de la normă. O abatere de ±10% este considerată acceptabilă,

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

unde PO este procentul de abateri; HR - ritmul cardiac (puls); PD - presiunea pulsului.

Pentru a determina conformitatea schimbului principal cu datele normative privind parametrii hemodinamici, există nomograme speciale.

Consumul de energie în repaus de către diferite țesuturi ale corpului nu este același. Organele interne consumă energie mai activ, țesutul muscular mai puțin activ. Intensitatea metabolismului bazal în țesutul adipos este de 3 ori mai mică decât în ​​restul masei celulare a corpului. Persoanele cu greutate corporală mică produc mai multă căldură la 1 kg de greutate corporală decât cele cu greutate corporală mare. Dacă calculăm eliberarea de energie pe 1 m2 de suprafață corporală, atunci această diferență aproape dispare. Conform unei alte reguli a lui Rubner, metabolismul bazal este aproximativ proporțional cu suprafața corpului pentru diferite specii de animale și oameni.

Au fost observate fluctuații sezoniere ale valorii metabolismului bazal - creșterea sa primăvara și scăderea iernii. Mărimea metabolismului bazal este influențată de munca musculară anterioară, starea glandelor endocrine.

Schimbul de muncă este energia pe care organismul o cheltuiește pentru a efectua activități fizice și mentale în timpul zilei.

Justificați principiile de bază ale rațiilor alimentare. Analizați nutriția ca bază pentru compensarea nevoilor de energie și plastic. Descrieți valoarea plastică și energetică a nutrienților.

Principiile rațiilor alimentare

Nutriția trebuie să răspundă exact nevoilor organismului în substanțe plastice și energie, săruri minerale, vitamine și apă, să asigure viață normală, sănătate bună, performanță ridicată, rezistență la infecții, creștere și dezvoltare a organismului. Atunci când se elaborează o dietă (adică, cantitatea și compoziția alimentelor de care o persoană are nevoie pe zi), trebuie respectate o serie de principii.

1. Conținutul caloric al dietei ar trebui să corespundă costurilor energetice ale organismului, care sunt determinate de tipul de activitate de muncă.

2. Se ține cont de valoarea calorică a nutrienților, pentru aceasta se folosesc tabele speciale, care indică procentul de proteine, grăsimi și carbohidrați din produse și conținutul caloric a 100 g de produs.

3. Se folosește legea izodinamicii nutrienților, adică interschimbabilitatea proteinelor, grăsimilor și carbohidraților, în funcție de valoarea lor energetică. De exemplu, 1 g de grăsime (9,3 kcal) poate fi înlocuită cu 2,3 ​​g de proteine ​​sau carbohidrați. Cu toate acestea, o astfel de înlocuire este posibilă doar pentru o perioadă scurtă de timp, deoarece nutrienții îndeplinesc nu numai o funcție energetică, ci și o funcție plastică.

4. Dieta ar trebui să conțină cantitatea optimă de proteine, grăsimi și carbohidrați pentru acest grup de lucrători, de exemplu, pentru lucrătorii din primul grup, dieta zilnică ar trebui să conțină 80-120 g de proteine, 80-100 g de grăsimi, 400-600 g carbohidrați.

5. Raportul dintre proteine, grăsimi și carbohidrați din dietă ar trebui să fie de 1:1,2:4.

6. Dieta ar trebui să satisfacă pe deplin nevoia organismului de vitamine, săruri minerale și apă și, de asemenea, să conțină toți aminoacizii esențiali (proteine ​​complete).

7. Cel puțin o treime din aportul zilnic de proteine ​​și grăsimi ar trebui să fie ingerat sub formă de produse de origine animală.

8. Este necesar să se țină cont de distribuția corectă a conținutului de calorii al dietei pentru mesele individuale. Primul mic dejun ar trebui să conțină aproximativ 25 - 30% din dieta zilnică totală, al doilea mic dejun - 10 -15%, prânzul 40 -45% și cina - 15 - 20%.

Materialul de pornire pentru crearea țesutului viu și reînnoirea constantă a acestuia, precum și singura sursă de energie pentru oameni și animale, este hrana. Prin urmare, alimentația rațională este cel mai important factor în asigurarea sănătății umane. Nutriția este procesul de aport, digestie, absorbție și asimilare a nutrienților (nutrienților) în organism. Pentru a menține procesele vitale, alimentația trebuie să asigure toate nevoile plastice și energetice ale organismului. Cu alimente, organismul primește substanțele necesare biosintezei, reînnoirii structurilor biologice. Energia nutrienților care intră în organism este convertită și utilizată pentru a sintetiza componentele membranelor celulare și organelelor celulare, pentru a efectua lucrări mecanice, chimice, osmotice și electrice. Valoarea biologică și energetică a produselor alimentare este determinată de conținutul de nutrienți din acestea: proteine, grăsimi, carbohidrați, vitamine, săruri minerale, acizi organici, apă, substanțe aromatice și aromatizante. Proprietăți importante ale nutrienților, cum ar fi digerabilitatea și asimilarea acestora.

Nevoia organismului de substanțe plastice poate fi satisfăcută prin nivelul minim al aportului acestora cu alimente, care va echilibra pierderea de proteine ​​structurale, lipide și carbohidrați menținând în același timp echilibrul energetic. Aceste nevoi sunt individuale și depind de factori precum vârsta unei persoane, starea de sănătate, intensitatea și tipul de muncă.

Proteinele sunt folosite în organism în primul rând ca materiale plastice. Nevoia de proteine ​​este determinată de cantitatea minimă care va echilibra pierderea acesteia de către organism. Proteinele sunt într-o stare de schimb și reînnoire continuu.

Lipidele joacă un rol energetic și plastic în organism. Datorită oxidării grăsimilor, sunt asigurate aproximativ 50% din necesarul de energie al unui organism adult. Grăsimile servesc ca rezervă de nutriție pentru organism, rezervele lor la om fiind în medie de 10-20% din greutatea corporală.

Carbohidrații sunt principala sursă de energie și îndeplinesc, de asemenea, funcții plastice în organism; în timpul oxidării glucozei, se formează produse intermediare - pentoze, care fac parte din nucleotide și acizi nucleici.

Componentele consumului zilnic de energie al organismului:

Cheltuiala zilnică de energie umană include 3 componente: metabolismul bazal, acțiunea dinamică specifică a nutrienților (SDA) și cheltuiala energetică pentru diferite activități.

Consumul de energie pentru metabolismul de bază și efectul dinamic specific al alimentelor ar trebui atribuite cheltuielilor de energie care nu sunt reglementate de voința unei persoane și consumului de energie în procesul de muncă, gospodărie și comportament acasă, în timp ce practicați sport și alte activități, este clasificat drept consum de energie reglementat.
Sub schimbul principal trebuie să se înțeleagă schimbul de energie necesar menținerii funcțiilor fiziologice (mușchii respiratori, inimii, ficatului, rinichilor etc.), susținând activitatea vitală a organismului într-o stare de repaus muscular și nervos complet, cu excluderea tuturor endo- și influențe exogene (pe stomacul gol sau după 12-16 ore după masă, la o temperatură confortabilă a aerului de 18-20°C).

Acţiunea dinamică specifică a alimentelor(efectul termogenic) se numește creșterea metabolismului energetic atunci când mănânci. Această energie este cheltuită de organism pentru procesele de digestie, absorbție, transport, metabolism și depozitare a alimentelor digerate. Se distinge un efect dinamic specific slab al alimentelor (creșterea metabolismului energetic cu 10%), suficient (creștere de la 10% la 20%) și bine pronunțat (mai mult de 20%). Proteinele au cel mai mare DDS (în medie 26,8%), carbohidrații au cel mai scăzut (2,8%), iar grăsimile (8,9%) sunt la mijloc. Când luați o masă mixtă, SDD reprezintă 10-15% din metabolismul bazal.

Schimb brut- cantitatea totală de energie cheltuită a organismului pe zi.

schimb brut = OO + RP + SDDP.

Metabolismul de bază, factori care determină valoarea RO:

OO- nivelul minim de consum energetic al organismului în stare fizică. și pace emoțională.

Stare TOE: dimineața, pe stomacul gol, întins pe spate, o stare de veghe calmă, t în camera 18-22.

Factorii care determină OO Cuvinte cheie: genotip, vârstă, sex, greutate, înălțime, caracteristici nutriționale, stare de sănătate. și sistemul endocrin.

Regula suprafeței corpului: nivelul de consum de energie este direct proporțional cu suprafața corpului.

Această regulă este valabilă pentru calcularea OO.

Acțiunea dinamică specifică a alimentelor (SPDA)6

Acţiunea dinamică specifică a alimentelor- o crestere a intensitatii metabolismului sub influenta aportului alimentar si o crestere a costurilor energetice ale organismului in raport cu nivelurile de metabolism si costuri energetice care au aparut inainte de masa.

Efectul specific-dinamic al alimentelor se datorează consumului de energie pentru:

1. Digestia alimentelor,

2. Absorbția nutrienților din tractul gastrointestinal în sânge și limfă,

3. Resinteza proteinelor, lipidelor complexe și a altor molecule;

4. Influența asupra metabolismului substanțelor biologic active care pătrund în organism ca parte a alimentelor (în special proteinele) și formate în acesta în timpul digestiei

Selichin metabolismul energetic în cinci principale. grupuri profesionale de oameni:

Bursa de munca (RO)- valoarea energiei. costuri pentru un anumit tip de activitate.

Creștere de lucru. RP=RO-OO.

1) muncă mentală - 2500-2800

2) fizic complet mecanizat. manopera - 2800-3500

3) manopera partial mecanizata - 3500-4000

4) manopera nemecanizata - 4000-5000

5) foarte greu. fizic manopera - 5000-7000.

Metode pentru studiul metabolismului energetic la om:

2. Calorimetrie indirectă: închis (în aparatul Regnault-Shaternikov, după Krogh), deschis (sac Douglas-Haldane).

Fundamentele calorimetriei directe și indirecte:

Calorimetria directă se bazează pe luarea în considerare în biocalorimetre a cantității de căldură degajată de organism. Biocalorimetru: cameră etanșă și izolată termic. Apa circulă prin tuburile din cameră. Căldura generată de o persoană încălzește apa. Cantitatea de căldură eliberată de corp este calculată din cantitatea de apă care curge și modificarea temperaturii acesteia.

Calorimetrie indirectă: determinarea generării de căldură în organism prin schimbul său de gaze - luând în considerare cantitatea de O2 consumată și CO2 eliberat, urmată de calculul producției de căldură a organismului.

Pentru studiile pe termen lung ale schimbului de gaze se folosesc camere respiratorii speciale (metode închise de calorimetrie indirectă). Determinarea pe termen scurt a schimbului de gaze se realizează prin metode mai simple (metode deschise de calorimetrie).

Cea mai comună este metoda Douglas-Haldane, în care aerul expirat este colectat într-o pungă Douglas. Când sacul este umplut, se măsoară volumul de aer expirat, în care se determină cantitatea de O2 și CO2.

Echivalentul caloric al oxigenului este cantitatea de căldură eliberată după ce organismul consumă 1 litru de O2.

Coeficientul respirator (RC) și semnificația acestuia în studiul metabolismului și energiei:

Coeficientul respirator (RC) - raportul dintre volumul de dioxid de carbon eliberat prin plămâni și volumul de oxigen absorbit în același timp; Valoarea lui D. la sejurul cercetatului in repaus depinde de un tip de substante alimentare oxidate in organism.

DC pentru carbohidrați=1, pentru proteine=0,8, pentru grăsimi=0,7.

DC medie = 0,85.

Cantitatea de oxigen consumată de organism este determinată cu ajutorul diferitelor spirografe.

DC crește în timpul funcționării și în majoritatea cazurilor se apropie de unitate. Acest lucru se datorează faptului că principala sursă de energie în timpul activității musculare intense este oxidarea carbohidraților.

Reglarea metabolismului energetic:

Nivelul metabolismului energetic depinde de activitatea fizică, stresul emoțional, natura alimentației, gradul de tensiune de termoreglare și o serie de alți factori.

Consumul de O2 și metabolismul energetic pot schimba reflexul condiționat. Orice stimul asociat în timp cu activitatea musculară poate servi drept semnal pentru creșterea metabolismului și a energiei (pentru un atlet înainte de start)

Hipotalamusul joacă un rol deosebit în reglarea metabolismului energetic. Aici se formează influențe reglatoare, care sunt realizate de nervii autonomi sau de legătura umorală prin creșterea secreției unui număr de glande endocrine. Hormonii tiroidieni - tiroxina si triiodotironina, si hormonul adrenalinei medularei suprarenale cresc in special schimbul de energie.



Rata metabolică bazală (RO) este numărul de calorii de care organismul are nevoie pe zi pentru a menține o activitate vitală minimă – respirația și bătăile inimii (stresul fizic și psihic nu sunt luate în considerare). Cu alte cuvinte, aceasta este cantitatea de energie pe care corpul o va cheltui dacă stai întins în pat și nu te gândești la nimic.

Metabolismul de bază este unul dintre cei mai importanți factori care determină intensitatea metabolismului în general. Acest indicator ne spune de câte calorii are nevoie organismul pentru a menține greutatea, a pierde sau a câștiga. Rata metabolică bazală este determinată de o combinație de factori genetici (interni) și externi, cum ar fi:

Genetica. Unii oameni se nasc cu un metabolism mai rapid, alții cu unul mai lent.

Podea. Barbatii au mai multa masa musculara si mai putina grasime corporala. Aceasta înseamnă că au o rată metabolică bazală mai mare.

Vârstă. Pe măsură ce îmbătrânim, metabolismul nostru bazal încetinește. După vârsta de 20 de ani, la fiecare zece ani această cifră scade în medie cu 2%.

Greutatea. Cu cât greutatea unei persoane este mai mare, cu atât RO este mai mare.

suprafata corpului . Acesta este raportul înălțime/greutate. Cu cât suprafața totală a corpului tău este mai mare, cu atât RH este mai mare. Dacă comparăm o persoană înaltă și scundă de aceeași greutate, care consumă același număr de calorii pentru a menține greutatea, putem observa că după un an, greutatea unei persoane mai înalte va rămâne aceeași, dar greutatea unei persoane mai scunde. poate crește cu aproximativ 7 kg.

Procentul de grăsime corporală. Cu cât este mai mic, cu atât mai mult OP. Procentul mai mic de grăsime corporală la bărbați este motivul pentru care intensitatea metabolismului lor bazal este mai mare decât cea a femeilor.

Dietă. Foametea sau o reducere drastică a numărului de calorii consumate poate reduce rata metabolică bazală cu 30%. O dietă cu conținut scăzut de calorii pentru pierderea în greutate poate duce la o reducere cu 20% a rentabilității investiției.

Temperatura corpului . Odată cu creșterea temperaturii interne a corpului cu jumătate de grad, RO crește cu aproximativ 7%. Cu cât temperatura corpului este mai mare, cu atât reacțiile chimice din organism sunt mai rapide. Prin urmare, RR-ul unui pacient cu o temperatură de 42°C va crește cu aproximativ 50%.

Temperatura exterioară. Temperatura ambientală afectează și metabolismul bazal. Expunerea la temperaturi scăzute duce la o creștere a HR, deoarece organismul trebuie să elibereze mai multă căldură pentru a menține temperatura necesară internă a corpului. O scurtă expunere la temperaturi ridicate are un efect redus asupra metabolismului, așa cum temperatura este compensată de transferul de căldură crescut. Dar expunerea prelungită la căldură poate crește și RO.

Hormonii. Tiroxina (produsă în glanda tiroidă) este unul dintre regulatorii cheie ai RO. Accelerează activitatea metabolică a organismului. Cu cât se produce mai multă tiroxină, cu atât RO este mai mare. Dacă organismul produce prea mult din el (această afecțiune este cunoscută sub numele de tireotoxicoză), rentabilitatea investiției se poate dubla. Daca este prea mic (mixedem), RO poate scadea cu 30-40% fata de norma. La fel ca tiroxina, epinefrina crește și RO, dar într-o măsură mai mică.

Exerciții. Exercițiile fizice nu numai că afectează greutatea prin arderea caloriilor, dar ajută și la creșterea ratei metabolice bazale prin creșterea masei musculare.