Schimb de bază: metode de evaluare; factori care afectează metabolismul bazal; semnificație clinică. Factorii care afectează metabolismul bazal și etp

BX.

Concepte de bază și definiții ale fiziologiei metabolismului și energiei.

Valoarea energetică a substanțelor alimentare.

Valoarea energetică a nutrienților este estimată cu ajutorul unor 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.

Cheltuiala energetică brută a organismului- cheltuiala totală de energie a organismului în timpul zilei în condiţiile existenţei sale normale (naturale). Cheltuielile energetice brute includ 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 înălțime (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 suprafața 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.

În procesul de metabolism, energia este în mod constant convertită: energia potențială a compușilor organici complecși care vin cu alimente este transformată în energie termică, mecanică și electrică. Căldura eliberată direct din oxidarea nutrienților se numește căldură primară. Energia acumulată în ATP este folosită în continuare pentru lucrări mecanice, chimice, transport, procese electrice și, în cele din urmă, se transformă și în căldură, denumită căldură secundară. Toată energia generată în organism poate fi exprimată în unități de căldură – calorii sau jouli.

Pentru a determina producția de energie în organism se utilizează calorimetria directă, calorimetria indirectă și studiul metabolismului brut.

Metode de cercetare a schimbului de energie

Calorimetrie directă

Calorimetria directă se bazează pe înregistrarea directă a cantității de căldură eliberată de organism în biocalorimetre. Biocalorimetrul este o cameră etanșă bine izolată de mediul extern. Apa circulă prin tuburile din cameră. Căldura generată de persoana sau animalul din cameră încălzește apa care circulă. Cantitatea de căldură eliberată de corp este calculată din cantitatea de apă care curge și de modificarea temperaturii acesteia.

Metodele de calorimetrie directă sunt foarte greoaie și complicate. Având în vedere că generarea de căldură în organism se bazează pe procese oxidative, în care se consumă O2 și se formează CO2, este posibil să se utilizeze o determinare indirectă, indirectă, a generării de căldură în organism prin schimbul său de gaze - luând în considerare cantitatea de O2 consumat și CO2 emis, urmat 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 în condițiile instituțiilor medicale și a producției se realizează prin metode non-camerale mai simple (metode calorimetrie deschise).

Cea mai comună metodă este metoda Douglas-Haldane, în care aerul expirat este colectat timp de 10-15 minute într-o pungă de material etanș (Douglas bag), care se fixează pe spatele subiectului.

Cantitatea de căldură eliberată după consumul a 1 litru de O2 de către organism se numește echivalent caloric al oxigenului. Cunoscând cantitatea totală de O2 folosită de organism, se pot calcula costurile energetice doar dacă se știe ce substanțe – proteine, grăsimi sau carbohidrați – au fost oxidate. Coeficientul respirator poate servi drept indicator al acestui lucru.

Coeficientul respirator (RC) este raportul dintre volumul de CO2 eliberat și volumul de O2 absorbit. DC este diferit în oxidarea proteinelor, grăsimilor și carbohidraților.



Când grăsimile sunt oxidate, DC este 0,7

în timpul oxidării proteinelor în organism, DC este de 0,8. Cu alimente amestecate la oameni, DC este de obicei 0,85-0,89. Un anumit DC corespunde unui anumit echivalent caloric de oxigen.

Metoda de analiză incompletă a gazelor datorită simplității sale a devenit larg răspândită.

BX

Intensitatea proceselor oxidative și conversia energiei depind de caracteristicile individuale ale corpului (sex, vârstă, greutate corporală și înălțime, condițiile și natura alimentației, munca musculară, starea glandelor endocrine, sistemul nervos și organele interne). - ficatul, rinichii, tubul digestiv etc.), precum și asupra condițiilor de mediu (temperatura, presiunea barometrică, umiditatea și compoziția aerului, expunerea la energie radiantă etc.).

Pentru a determina nivelul proceselor oxidative și al costurilor energetice inerente unui organism dat, se efectuează un studiu în anumite condiții standard. Cheltuielile de energie ale organismului în astfel de condiții standard se numesc metabolism bazal.

Pentru determinarea metabolismului bazal, subiectul trebuie să fie: 1) într-o stare de repaus muscular (poziție culcat cu mușchii relaxați), neexpus la stimuli care provoacă stres emoțional; 2) pe stomacul gol, de ex. 12-16 ore după masă; 3) la o temperatură externă de „confort” (18-20 ° C), care nu provoacă senzație de frig sau căldură.

Metabolismul bazal este determinat în starea de veghe. Valorile normale ale schimbului de bază al persoanei. Rata metabolică bazală este de obicei exprimată ca cantitatea de căldură în kilojuli (kilocalorii) per 1 kg de greutate corporală sau per 1 m2 de suprafață corporală într-o oră sau 1 zi.



Pentru un bărbat de vârstă mijlocie (aproximativ 35 de ani), de înălțime medie (aproximativ 165 cm) și cu o greutate corporală medie (aproximativ 70 kg), rata metabolică bazală este de 4,19 kJ (I kcal) la 1 kg de greutate corporală. pe oră sau 7117 kJ (1700 kcal) pe zi. La femeile cu aceeași greutate, este cu aproximativ 10% mai mică.

Formulele și tabelele de metabolism bazal reprezintă date medii derivate dintr-un număr mare de studii asupra persoanelor sănătoase de sex, vârstă, greutate corporală și înălțime diferite.

semnificație clinică. Definiția metabolismului bazal, conform acestor tabele, la persoanele sănătoase cu un fizic normal oferă valori aproximativ corecte (erori de 8%) ale consumului de energie. Datele disproporționat de mari pentru o anumită greutate corporală, înălțime, vârstă și suprafață corporală a ratei metabolice bazale sunt observate cu funcție tiroidiană excesivă. O scădere a metabolismului bazal are loc cu insuficiența glandei tiroide (mixedem), a glandei pituitare și a glandelor sexuale.

Nivelul proceselor oxidative este determinat nu atât de transferul de căldură de la suprafața corpului, ci de producția de căldură, care depinde de caracteristicile biologice ale speciei animale și de starea organismului, care se datorează activității organismului. nervos, endocrin și alte sisteme.

Schimbul de muncă, costurile energetice ale corpului în timpul diferitelor tipuri de muncă. Verificare de lucru. Mai exact – acțiunea dinamică a alimentelor. Distribuția populației pe grupuri în funcție de consumul de energie.

Schimbul de energie în timpul travaliului fizic

Munca musculară crește semnificativ consumul de energie, astfel încât consumul zilnic de energie al unei persoane sănătoase care își petrece o parte din zi în mișcare și muncă fizică depășește semnificativ valoarea metabolismului bazal. Aceasta crestere a consumului de energie constituie un spor de lucru, care este mai mare, cu cat munca musculara este mai intensa.

În timpul lucrului muscular, se eliberează energie termică și mecanică. Raportul dintre energia mecanică și toată energia cheltuită în muncă, exprimat ca procent, se numește eficiență. Cu munca fizică a unei persoane, eficiența variază de la 16 la 25% și este în medie de 20%, dar în unele cazuri poate fi mai mare.

Factorul de eficiență variază în funcție de un număr de condiții. Deci, la persoanele neinstruite, este mai mică decât la persoanele instruite și crește odată cu antrenamentul.

Cu cât munca musculară efectuată de organism este mai intensă, cu atât cheltuiala de energie este mai mare. Gradul de consum de energie în timpul diferitelor activități fizice este determinat de coeficientul de activitate fizică (CFA), care este raportul dintre cheltuielile totale de energie pentru toate tipurile de activități pe zi și valoarea metabolismului bazal.

Diferențele semnificative în ceea ce privește necesarul de energie în grupuri depind de sex (mai mult pentru bărbați), vârstă (scădere după 40 de ani), gradul de activitate recreativă și nivelul serviciilor publice.

Cheltuielile zilnice de energie ale copiilor și adolescenților depind de vârstă (Tabelul 9.5).

La bătrânețe, consumul de energie scade și până la vârsta de 80 de ani este de 8373-9211 kJ (2000-2200 kcal).

Schimbul de energie în timpul muncii mentale

În cazul muncii mintale, consumul de energie este mult mai mic decât în ​​cazul muncii fizice.

Calculele matematice dificile, lucrul cu o carte și alte forme de muncă mentală, dacă nu sunt însoțite de mișcare, provoacă o creștere nesemnificativă (2-3%) a costurilor cu energie față de odihna completă. Totuși, în cele mai multe cazuri, diferitele tipuri de travaliu psihic sunt însoțite de activitate musculară, mai ales atunci când lucrătorul este excitat emoțional (conferențiar, artist, scriitor, vorbitor etc.), și, prin urmare, consumul de energie poate fi relativ mare. Excitarea emoțională experimentată poate determina o creștere a metabolismului cu 11 - 19% în următoarele zile.

Dupa masa, intensitatea metabolismului si costurile energetice ale organismului cresc fata de nivelul acestora in conditii de metabolism bazal. Creșterea metabolismului și a energiei începe după 1 oră, ajunge la maximum 3 ore după ingestie și persistă câteva ore. Efectul aportului alimentar, care crește metabolismul și costurile energetice, se numește acțiune dinamică specifică a alimentelor.

Cu hrana proteică, este cea mai mare: schimbul crește în medie cu 30%. Când mănâncă grăsimi și carbohidrați, metabolismul unei persoane crește cu 14-15%.

Creștere de lucru. O creștere a metabolismului energetic peste cel principal se numește creștere de lucru. Factorii care cresc cheltuiala energetică sunt: ​​aportul alimentar, t extern scăzut sau ridicat (peste 30 C) și munca musculară.

Ia repartizarea grupelor de activitate din igiena. Nu pot copia eticheta aici.

Curs 14 Tema: Echilibrul energetic al organismului Termoregularea. Concepte generale de schimb de energie. Metabolismul bazal și factorii care îi afectează valoarea. Temperatura corpului uman. Procese de producere și transfer de căldură. Termoreglare fizică și chimică.




Un organism viu se caracterizează prin metabolism constant, și anume, aport, asimilare, schimbare și excreție. În acest caz, energia potențială a nutrienților este transformată în energie cinetică (mecanică, termică, electrică).








Proteinele din organism îndeplinesc un rol plastic și energetic (4,1 kcal). Proteinele nu se depun (bilanțul de azot), timp de 3 zile se excretă 30% din proteina luată. Cantitățile de proteine ​​acceptate și distruse sunt luate în considerare prin determinarea bilanțului de azot. Proteina conține 16% azot. Proteinele sunt specifice speciei...


Lipidele din organism îndeplinesc un rol energetic (9,3 kcal) și plastic. În organism, lipidele (10-20%) se găsesc în celule, precum și în țesutul adipos. Grăsimile intră în limfă, au specificitate de specie și pot fi formate din carbohidrați. Faceți distincția între grăsimile esențiale și cele neesențiale, care trebuie să provină din exterior.


Carbohidrații (4,1 kcal) îndeplinesc principala funcție energetică în organism. În sânge, cantitatea de glucoză este constantă ml gr. % și este menținută la un nivel constant de către sistemul funcțional de menținere a constantei glucozei. Există hipoglicemie, hiperglicemie (cu glucozurie).


Energia pentru organism provine din alimente, se acumulează în legături chimice complexe de proteine, grăsimi, carbohidrați. Eliberarea acestei energii are loc în etape prin hidroliză, oxidare. Hidroliza eliberează 0,5% din energie, oxidarea anaerobă eliberează 5% din energie, iar cea mai mare parte a energiei 94% este eliberată prin oxidarea aerobă în ciclul Krebs.


În procesul de oxidare aerobă, energia este eliberată treptat și cea mai mare parte din această energie (55%) este acumulată în energie macroerg (ATP), care în cele din urmă se transformă în energie termică. Astfel, toată energia liberă care este eliberată în timpul oxidării nutrienților este transformată în energie termică.


SCHIMB DE ENERGIE -1 BILANT ENERGETIC: Educație E. \u003d E. muncă + E. pierderi de căldură + E. rezervă. NIVELELE DE INTENSITATE ALE SCHIMBULUI DE ENERGIE CELULARE: 1) Nivelul de menținere a integrității celulei - 15% 2) Nivelul de pregătire funcțională a celulei - 50% 3) Nivelul activității funcționale a celulei - 100%


SCHIMBUL DE ENERGIE -2 Prima lege a termodinamicii a lui Helmholtz, Thomson și Clasius: „Dacă căldura este transformată în muncă, atunci cantitatea de lucru produsă de sistem este echivalentă cu cantitatea de căldură absorbită” Legea lui Hess: „Efectul de căldură al unui proces care se dezvoltă printr-un număr de etape succesive, depinde de conținutul de căldură al produselor inițiale și finale ale unei reacții chimice, dar nu depinde de căile transformărilor lor chimice”


METABOLISMUL ENERGETIC - 3 C 6 H 12 O 6 + 6O 2 6H 2 O + 6CO kcal Dezintegrare aerobă: folosește 65% din energie Glicoliza: folosește 5% din energie Organismele sau procesele aerobe consumă de 13 ori mai puțină glucoză decât anaerobe, acelea. Viața este de 13 ori mai ieftină


ENERGIA DEPOZITĂ 1 moleculă de glucoză dă 38 de molecule de ATP: - în timpul glicolizei la PVC - 8 molecule de ATP - în timpul oxidării - 30 de molecule de ATP 1 mol de acid palmitic dă 140 de molecule de ATP Aproximativ 70 kg de ATP se formează și se descompune în corpul unui adult pe zi


Determinarea cantității de energie termică eliberată din corp reflectă cantitatea de energie cheltuită a corpului. Intensitatea metabolismului se reflectă în consumul de O 2 şi eliberarea de CO 2, deoarece. ca urmare a oxidării carbohidraților, proteinelor și grăsimilor se formează CO 2 și H 2 O. Astfel, cantitatea de O 2 consumată de organism și cantitatea de CO 2 eliberată reflectă cantitatea de căldură și energie degajată.


După ce s-a determinat volumul de O 2 consumat și CO 2 eliberat în 5 minute, este posibil să se determine, pe baza calculului DC (CO 2 / O 2), ce este oxidat (carbohidrați, proteine, grăsimi), și astfel să se determine echivalentul caloric al O 2 și, pe baza acestuia, calculați cantitatea de energie eliberată. Aceste metode sunt numite metode directe și indirecte de biocalorimetrie.










Metabolismul bazal - nivelul minim (de bază) al consumului de energie necesar pentru menținerea activității vitale a organismului în condiții de odihnă fizică și emoțională Condiții pentru metabolismul bazal: dimineața, poziția culcat, veghe, mușchii sunt relaxați, pe stomacul gol. temperatura mediului este de aproximativ Norme condiționate ale metabolismului bazal: bărbați de vârstă mijlocie - 1 kcal / kg / oră; femei de vârstă mijlocie - 0,9 kcal / kg / oră; copii 7 ani - 1,8 kcal / kg / oră; 12 ani - 1,3 kcal / kg / h pentru vârstnici - 0,7 kcal / kg / h


Valoarea energetică sau coeficientul caloric al unei substanțe este cantitatea de căldură generată în timpul arderii a 1 g dintr-o substanță într-o atmosferă de oxigen pur: FAT - 9,3 kcal; PROTEINE și GHIDRĂȚI - 4,1 kcal Echivalent caloric de oxigen - cantitatea de căldură degajată în organism din arderea a 1 g dintr-o substanță la consumarea a 1 litru de oxigen: GRASIMI - 4,69; PROTEINE - 4,46; CARBOHIDRATI - 5,05 kcal/l




În viața reală, consumul de energie este alcătuit din diverse componente. Consumul de energie în toate tipurile de activități depășește de un anumit număr de ori metabolismul de bază și, ca urmare, este de 2500 kcal/zi (creștere de lucru - RP) - 30%, carbohidrați -10%, grăsimi -15%). Consumul de energie de lucru poate fi determinat aproximativ de frecvența pulsului (HR) 0,2xCHP - 11,3 / 2.


Energia termică produsă ca urmare a metabolismului este folosită pentru a încălzi organismul. Capacitatea termică specifică a unei persoane (cantitatea de căldură pentru a încălzi corpul cu 1 ° C) este în medie de 0,83 kcal / kg. În medie, sunt necesare 58,1 kcal (0,83x70) pentru a încălzi 1 o din corp. În repaus, corpul eliberează 72 kcal de căldură. Această căldură este eliberată prin transfer de căldură. Acea. în organism există un echilibru între producția de căldură și transferul de căldură.






Există animale poikiloterme și homeoterme. Mamiferele și oamenii sunt homoiotermi, în care izotermia este o temperatură constantă a corpului și este relativă (2-2,5 ° C). În general, media t despre corp este de 37 aproximativ C, care este determinată de procesele de producere și transfer de căldură. În condiții de confort (27-32 ° C), există un echilibru între producția de căldură și transferul de căldură. În condiții de frig, producția de căldură crește, iar în căldură, transferul de căldură crește, dar t despre corp rămâne la un nivel constant.









Constanța lui t despre corp este realizată prin mecanisme specializate de termoreglare în modul de urmărire sau nepotrivire. Centrul de termoreglare primește informații de la termoreceptori și generează comenzi, datorită cărora activitatea organelor de producere și transfer de căldură se modifică, ca urmare a faptului că t despre corp rămâne la un nivel constant.


TERMOREGULARE Limita superioară a intervalului - limită de hipertermie - moarte termică С Limita inferioară a intervalului - limită de hipotermie - moarte la rece: natural С artificial С Zona termoneutră - fără transpirație perceptibilă și producție de căldură reglatoare С


Termogeneza (producerea de căldură) 1) Baza 2) reglatoare: contractil -tonul musculo-scheletic -ton -producerea abrevierilor de non-delatant -Activarea oxidării -nesupunerea la oxidare și fosforilare Termoregularea transferului de căldură -buloasă (evaporare) -primar -preț -uscat -tutor CONVENŢIA DE CĂLDURĂ - CONVECŢIE: a) naturală, b) forţată


Termoreceptorii sunt localizați în toate organele. Rece la o adancime de 0,17 mm, in total, si termica la o adancime de 0,3 mm, in total.Informatiile de la termoreceptori prin maduva spinarii patrund in nucleii talamusului, hipotalamusului, sistemului limbic si cortexului. Rolul principal în termoreglare îl au nucleii hipotalamusului - centrul transferului de căldură și producerii căldurii (injecția termică a lui C. Bernard). GRUPURI DE LUCRĂTORI PE CONSUM DE ENERGIE 1. Muncitori, în principal muncă psihică: ingineri, medici (cu excepția chirurgilor), lucrători în știință și artă, literatură, manageri etc. kcal/zi 2. Lucrători de muncă fizică ușoară: personal ingineresc și tehnic, muncitori de comunicatii , industria radio-electronica, asistente medicale, asistente etc. kcal/zi 3. Muncitori de manopera moderata: strungari, lacatusi, feroviari, chirurgi, conducatori de vehicule, vanzatori de produse, apanici kcal/zi 4. Muncitori de muncă fizică grea: muncitori în construcții, metalurgiști și turnători, operatori de mașini, dulgheri, muncitori din petrol și gaze, muncitori agricoli kcal/zi

Datorită faptului că HEO sau ETP reprezintă majoritatea (60--75%) din cheltuielile de energie ale unei persoane, toți factorii care afectează HEO, în aceeași măsură și direcție, afectează cererea totală de energie sau consumul total de energie al unei persoane. SBI se caracterizează prin caracteristici individuale. La persoanele cu aceeași greutate și aceeași compoziție corporală, coeficientul de variabilitate al BMR variază de la 8 la 13%. Măsurătorile SVR la aceleași persoane la diferite sarcini fizice și la diferite niveluri de consum de energie au arătat că coeficientul de variabilitate al SVR nu depășește 5%, cu o medie de 2,5%. Factorii care afectează SBI sunt prezentați în Tabelul 5.2.

Consumul de energie al organelor și țesuturilor unui adult Organe și țesuturi Procentul consumului de energie în repaus Ficat 29 Creier 19 Inimă 10 Rinichi 7 Mușchii scheletici (în repaus) 18 Altele 17 Creșterea temperaturii corporale Acumularea de grăsime cu scăderea mușchilor Creșterea funcției tiroidiene Scăderea funcției tiroidiene Creșterea adrenalină Malnutriție și risipire

Dimensiunile corpului. După cum arată valoarea coeficientului de variabilitate, BVR este o valoare destul de constantă pentru o anumită persoană și depinde în primul rând de greutatea corporală. O diferență de greutate corporală de 10 kg duce la o diferență de ETP de 120 kcal, sau la o diferență a consumului total de energie pentru indivizii sedentari de 200 kcal/zi.

Compozitia corpului. Greutatea corpului uman este reprezentată de două componente - masa slabă activă metabolic, inclusiv mușchii și organele interne, precum și țesuturile adipoase și osoase inerte din punct de vedere metabolic. BMR este determinată în principal de cantitatea de masă corporală slabă activă din punct de vedere metabolic. Necesarul de energie pe unitatea de greutate corporală totală este mai mare la o persoană care are mai multă masă musculară decât la o persoană cu predominanță de țesut adipos sau osos. Cu cât proporția de grăsime corporală este mai mică, cu atât rata metabolică bazală este mai mare pentru aceeași greutate corporală totală. O persoană mai aptă fizic are o rată metabolică bazală mai mare decât o persoană inactivă cu aceeași greutate corporală totală. Sportivii bine antrenați au un BVR cu 5% mai mare decât o persoană medie. Exercițiile ușoare nu provoacă o creștere semnificativă a masei corporale slabe și a BMR. Cu toate acestea, activitatea fizică moderată și grea pe termen lung poate crește BMR cu 8-14% din cauza creșterii masei corporale slabe.

Vârstă. RVS crește la copii de la naștere până la vârsta de 2 ani. În perioada neonatală, 12-15% din energia consumată cu alimente este cheltuită pentru formarea de noi țesuturi, adică. asupra creșterii corpului. BMR la copii scade treptat odată cu vârsta (adică pe unitatea de greutate corporală) până la pubertate. La copiii mai mari de 2 ani, aproximativ 1% din energia consumată cu alimente este cheltuită în procesele de creștere. În perioada fazei de creștere activă la adolescenți, RVS crește semnificativ. Perioada de creștere rapidă în timpul adolescenței se caracterizează prin nevoia maximă de energie. Pentru cheltuirea energiei pentru creșterea în greutate în perioada de creștere a copiilor și adolescenților este de 5 kcal/g greutate adăugată. La adulți, BMR rămâne destul de constantă zile, luni și chiar ani, dar scade treptat spre bătrânețe, ceea ce se datorează scăderii proporției de masă corporală slabă odată cu vârsta și unei creșteri relative a masei de țesut adipos. După vârsta de 40 de ani, BMR scade cu aproximativ 2-3% la fiecare 10 ani. Scăderea BMR odată cu vârsta este cauza unei scăderi a consumului de energie și a necesarului de energie, ceea ce determină o creștere a greutății corporale și o creștere a prevalenței excesului de greutate și a obezității. Menținerea unei mase corporale slabe și menținerea unui BMR ridicat contribuie la activitatea fizică - educație fizică și muncă fizică la vârsta mijlocie și înaintată.

Podea. Valoarea masei corporale active metabolic slabe datorata tesutului muscular este mai mare la barbati decat la femei. Acest lucru se reflectă în diferențele de RVS, care este cu 5-10% mai mare la bărbați decât la femeile de aceeași înălțime și greutate corporală.

Hormonii. Hormonii glandei tiroide și glandelor suprarenale au cel mai mare efect de stimulare asupra SVR. Se crede că diferențele dintre RVS calculată și cele obținute experimental se datorează unor niveluri diferite de activitate tiroidiană. BVR poate fi redusă în hipotiroidism cu 30%. Dimpotrivă, în cazul tireotoxicozei, BVR poate crește cu 50--75%. Secreția de adrenalină în timpul stresului emoțional determină o creștere pe termen scurt a BMR, care revine la normal după 2-3 ore.BMR la femei depinde de perioada ciclului menstrual. SVR minim se observă cu o săptămână înainte de ovulație în a 14-a zi a ciclului, iar maximul - imediat înainte de debutul menstruației. Diferența de BEO în aceste puncte este de 360 ​​kcal/zi. În medie, consumul de energie de HEO la 150 kcal/zi. mai mare în a doua jumătate a ciclului.

Starea nutrițională anterioară. Ca urmare a malnutriției prelungite, BMR poate fi redus cu 20% sub valoarea calculată. Acest lucru se datorează mecanismului de adaptare a organismului la malnutriție, exprimat în dorința de conservare a energiei. Temperatura corpului. Se știe că căldura este un catalizator al reacțiilor biochimice. BVR crește odată cu temperatura corpului. O creștere a temperaturii corpului cu 1°C este însoțită de o creștere a BRO cu 13–15%. Aceasta înseamnă că pacienții cu febră au o nevoie mai mare de energie. Temperatura ambientala. HEO și ETP minim se observă la o temperatură ambiantă de 26°C. La temperaturi din ce în ce mai scăzute, HEO și ETP cresc. O scădere pe termen scurt a temperaturii ambientale în condițiile în care o persoană nu este protejată de îmbrăcăminte provoacă tremurări musculare și termogeneza temporară indusă de frig, de exemplu. producția de căldură, creșterea HEO și a costurilor totale ale energiei. Datorită prezenței așa-numitului țesut adipos maro, nou-născutul este capabil să genereze căldură pentru a menține temperatura corpului fără tremurături musculare. Gradul de creștere a BRO în climă rece depinde de efectul izolator al țesutului adipos și al îmbrăcămintei. În condiții de bună izolare cu îmbrăcămintea, BRO crește nesemnificativ, dar consumul total de energie crește din cauza necesității de a purta haine grele și de a încălzi aerul inhalat. Într-un climat tropical cald, ETP este cu 5-20% mai mare decât la o temperatură ambientală confortabilă. Creșterea transpirației este unul dintre motivele creșterii BMR în climă caldă. Dacă HRO este măsurat în condiții standard de temperatură și umiditate, atunci nu se schimbă semnificativ în diferite condiții climatice. Cu toate acestea, pentru a calcula consumul de energie de repaus și consumul total de energie, ar trebui să se țină seama de efectul temperaturii și al condițiilor climatice. Sarcina.

În primele etape ale sarcinii, BMR scade ușor. Odată cu creșterea duratei sarcinii, BVR crește datorită creșterii greutății corporale a gravidei din cauza creșterii fătului, creșterii uterului și placentei. În trimestrul III de sarcină, BMR este cu 20% mai mare decât valoarea înainte de sarcină, chiar și pe unitatea de greutate corporală. Acest lucru se datorează nivelului ridicat al proceselor metabolice în țesuturile fătului și placentei, precum și creșterii ratei metabolice în țesuturile materne, de exemplu, datorită activității crescute a inimii mamei. Costurile energetice pentru metabolismul bazal sunt influențate atât de factori interni, cât și externi. Cu toate acestea, pentru majoritatea oamenilor, BMR sau ETP, calculate ținând cont de greutatea corporală, reflectă destul de adecvat nevoia de energie și sunt parametrii de bază pentru evaluarea consumului total de energie al organismului.

Veți lua în considerare aceste procese mai detaliat la cursurile și cursurile care vor fi desfășurate cu dvs. de profesorii de la Departamentul de Biochimie.

Valoarea energetică a substanțelor alimentare.

Valoarea energetică a nutrienților este estimată cu ajutorul unor 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.

2. Concepte de bază și definiții ale fiziologiei metabolismului și energiei.

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

Cheltuieli brute de energie organism- cheltuiala totală de energie a organismului în timpul zilei în condiţiile existenţei sale normale (naturale). Cheltuielile energetice brute includ 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).

BX.

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.

Factori care afectează metabolismul bazal.

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 înălțime (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.


Top