От чего зависит величина основного обмена. Должный основной обмен

Укажите их величину и значение определения у человека. Объясните роль гормонов щитовидной железы в регуляции основного обмена

Почти половина всей энергии, получаемой в результате катаболизма, теряется в виде тепла в процессе образования молекул АТФ. Мышечное сокращение - процесс еще менее эффективный. Около 80% энергии, используемой при мышечном сокращении, теряется в виде тепла и только 20% превращается в механическую работу (сокращение мышцы). Если человек не совершает работу, то практически вся генерируемая им энергия теряется в форме тепла (например, у человека, лежащего в постели). Следовательно, величина теплопродукции является точным выражением величины обмена в организме человека.

Для определения количества затрачиваемой организмом энергии применяют прямую и непрямую калориметрию. Первые прямые измерения энергетического обмена провели в 1788 г. Лавуазье и Лаплас.

Прямая калориметрия заключается в непосредственном измерении тепла, выделяемого организмом. Для этого животное или человек помещается в специальную герметическую камеру, по трубам, проходящим через нее, протекает вода. Для вычисления теплопродукции используются данные о теплоемкости жидкости, ее объеме, протекающем через камеру за единицу времени, и разности температур поступающей в камеру и вытекающей жидкости.

Непрямая калориметрия основана на том, что источником энергии в организме являются окислительные процессы, при которых потребляется кислород и выделяется углекислый газ. Поэтому энергетический обмен можно оценивать, исследуя газообмен. Наиболее распространен способ Дугласа-Холдейна, при котором в течение 10-15 мин собирают выдыхаемый обследуемым человеком воздух в мешок из воздухонепроницаемой ткани (мешок Дугласа). Затем определяют объем выдохнутого воздуха и процентное содержание в нем О2 и СО2.

По соотношению между количеством выделенного углекислого газа и количеством потребленного за данный период времени кислорода - дыхательному коэффициенту (ДК) - можно установить, какие вещества окисляются в организме. ДК при окислении белков равен 0,8, при окислении жиров - 0,7, а углеводов - 1,0. Каждому значению ДК соответствует определенный холерический эквивалент кислорода, т.е. то количество тепла, которое выделяется при окислении какого-либо вещества на каждый литр поглощенного при этом кислорода. Количество энергии на единицу потребляемого 02 зависит от типа окисляющихся в организме веществ. Калорический эквивалент кислорода при окислении углеводов равен 21 кДж на 1 л 02 (5 ккал/л), белков - 18,7 кДж (4,5 ккал), жиров - 19,8 кДж (4,74 ккал).

Для косвенного определения интенсивности обмена могут быть использованы некоторые физиологические параметры, связанные с потреблением кислорода: частота дыханий и вентиляционный объем, частота сокращений сердца и минутный объем кровотока - все они отражают затраты энергии. Однако эти показатели недостаточно точны.

Основной обмен

Интенсивность энергетического обмена значительно варьирует и зависит от многих факторов. Поэтому для сравнения энергетических затрат у разных людей была введена условная стандартная величина - основной обмен. Основной обмен - это минимальные для бодрствующего организма затраты энергии, определенные в строго контролируемых стандартных условиях:

1) при комфортной температуре (18-20 градусов тепла);
2) в положении лежа (но обследуемый не должен спать);
3) в состоянии эмоционального покоя, так как стресс усиливает метаболизм;
4) натощак, т.е. через 12- 16 ч после последнего приема пищи.

Основной обмен зависит от пола, возраста, роста и массы тела человека. Величина основного обмена в среднем составляет 1 ккал в 1 ч на 1 кг массы тела. У мужчин в сутки основной обмен приблизительно равен 1700 ккал, у женщин основной обмен на 1 кг массы тела примерно на 10% меньше, чем у мужчин, у детей он больше, чем у взрослых, и с увеличением возраста постепенно снижается.

Суточный расход энергии у здорового человека значительно превышает величину основного обмена и складывается из следующих компонентов: основного обмена; рабочей прибавки, т.е. энергозатрат, связанных с выполнением той или иной работы; специфического-динамического действия пищи. Совокупность компонентов суточного расхода энергии составляет рабочий обмен. Мышечная работа существенно изменяет интенсивность обмена. Чем интенсивнее выполняемая работа, тем выше затраты энергии. Степень энергетических затрат при различной физической активности определяется коэффициентом физической активности - отношением общих энергозатрат на все виды деятельности в сутки к величине основного обмена. По этому принципу все население делится на 5 групп.

Для людей, выполняющих легкую работу сидя, нужно 2400 - 2600 ккал в сутки, работающих с большей мышечной нагрузкой, требуется 3400 - 3600 ккал, выполняющих тяжелую мышечную работу - 4000-5000 ккал и выше. У тренированных спортсменов при кратковременных интенсивных упражнениях величина рабочего обмена может в 20 раз превосходить основной обмен. Потребление кислорода при физической нагрузке не отражает общего расхода энергии, так как часть ее тратится на гликолиз (анаэробный) и не требует затраты кислорода.

Разность между потребностью в 02 и его потреблением составляет энергию, получаемую в результате анаэробного распада, и называется кислородным долгом. Потребление 0^ и после окончания мышечной работы остается высоким, так как в это время происходит возвращение кислородного долга. Кислород затрачивается на превращение главного побочного продукта анаэробного метаболизма - молочной кислоты в пировиноградную, на фосфорилирование энергетических соединений (креатинфосфат) и восстановление запасов 02 в мышечном миоглобине.

Прием пищи усиливает энергетический обмен (специфическое динамическое действие пищи). Белковая пища повышает интенсивность обмена на 25 - 30%, а углеводы и жиры - на 10% или меньше. Во время сна интенсивность метаболизма почти на 10% ниже основного обмена. Разница между бодрствованием в состоянии покоя и сном объясняется тем, что во время сна мышцы расслаблены. При гиперфункции щитовидной железы основной обмен повышается, а при гипофункции - понижается. Понижение основного обмена происходит при недостаточности функций половых желез и гипофиза.

При умственном труде энерготраты значительно ниже, чем при физическом. Даже очень интенсивный умственный труд, если он не сопровождается движениями, вызывает повышение затрат энергии лишь на 2 3% по сравнению с полным покоем. Однако если умственная активность сопровождается эмоциональным возбуждением, энерготраты могут быть заметно большими. Пережитое эмоциональное возбуждение может вызывать в течение нескольких последующих дней повышение обмена на 11 -19%.

В первом приближении рабочий обмен в два-три раза выше основного. Существуют эмпирически рассчитанные средние значения суточных энергозатрат для людей определенных профессий. Так, например, молодой мужчина среднего роста и веса, сочетающий интеллектуальный труд и занятия фитнесом, тратит в день около 3000 ккал. Однако такая приближенная оценка ничего не значит: на одну и ту же работу два похожих человека могут потратить совершенно разное количество энергии. Именно поэтому один человек за неделю тренировок сбрасывает столько лишних килограммов, сколько другому не удается при той же нагрузке сбросить и за месяц.

Щитовимдная железам (лат. glandula thyroidea) -- эндокринная железа у позвоночных и человека, вырабатывающая гормоны, участвующие в регуляции обмена веществ -- тироксин, трийодтиронин, тиреокальцитонин. Эти гормоны содержат йод, поэтому этот элемент необходим для нормального функционирования железы.

У взрослого человека щитовидная железа расположена в передней области шеи, впереди гортани и в верхней части трахеи.

Щитовидная железа вырабатывает ряд гормонов, которые участвуют в регуляции процессов роста, развития, дифференцовки тканей. Они повышают интенсивность обмена веществ, уровень потребления кислорода органами и тканями.

В настоящее время известно, что щитовидная железа состоит из двух долей, соединенных узким перешейком. Это самая крупная железа внутренней секреции. У взрослого человека её масса составляет 25-60 граммов.

Заболевания щитовидной железы

Микседема

Кретинизм

Зоб Хашимото

Тиреотоксикоз

Гипотиреоз

Рак щитовидной железы

Базедова болезнь

Околощитовидные железы, паращитовидные железы расположены на задней поверхности щитовидной железы. Этих желёз четыре, они очень очень маленькие, общая масса их составляет всего 0,1-0,13 г. Гормон этих желёз регулирует содержание солей, кальция и фосфора в крови, при недостатке этого гормона нарушается рост костей, зубов, повышается возбудимость нервной системы.

11 700

Термин «метаболизм » (обмен веществ) в переводе с греческого языка означает «изменение» или «преобразование». Итак, что же преобразуется?

Метаболизм – это совокупность всех биохимических и энергетических процессов в организме, в ходе которых поступившая пища, вода, воздух преобразуются в энергию и ряд веществ, необходимых для поддержания жизнедеятельности. Это функция позволяет нашему организму использовать еду и другие ресурсы для поддержания своей структуры, восстановления повреждений, избавления от токсинов, размножения. Другими словами, метаболизм является необходимым процессом, без которого живые организмы погибнут.

Функции метаболизма:

поддержание постоянства внутренней среды организма в непрерывно меняющихся условиях существования и адаптация к изменениям внешних условий.
обеспечение жизнедеятельности, развития и самовоспроизведения.

Метаболизм начинается с поглощения питательных веществ, необходимых для поддержания жизни. Но поглощаем-то мы чужие белки, жиры и углеводы! А построить надо свои. Что для этого нужно сделать? Правильно! Расщепить поступившие сложные вещества на более простые составляющие, а затем из них построить индивидуальные белки, жиры и углеводы. То есть надо сначала разобрать, а потом построить.

Поэтому весь процесс метаболизма можно разделить на 2 тесно связанные между собой составляющие, две части одного процесса – обмена веществ.

1. Катаболизм – это такие процессы в организме, которые направлены на расщепление пищевых, а также собственных молекул на более простые вещества с освобождением при этом энергии и запасание ее в форме аденозинтрифосфата (АТФ).
Первый этап катаболизма – это процесс пищеварения, в ходе которого белки расщепляются до аминокислот, углеводы — до глюкозы, липиды — до глицерина и жирных кислот. Затем уже в клетках эти молекулы превращается в ещё более мелкие, к примеру, жирные кислоты – в ацетил-КоА, глюкоза — в пируват, аминокислоты — в оксалоацетат, фумарат и сукцинат и т.д. Основные конечные продукты катаболизма — вода, углекислый газ, аммиак, мочевина.

Разрушение сложных веществ необходимо для экстренных нужд получения энергии и построения новых тканей. Без процессов катаболизма организм остался бы без энергии, а значит, не мог бы существовать. Ведь эта энергия в последующем будет направлена на синтез необходимых веществ, создание тканей и обновление организма, то есть на анаболизм . Энергия также необходима для сокращения мышц, передачи нервных импульсов, поддержания температуры тела и др.

2. Анаболизм – это такие обменные процессы в организме, которые направлены на образование клеток и тканей этого организма. Многие вещества, полученные в результате катаболизма, в дальнейшем используются организмом для синтеза (анаболизма) других веществ.
Анаболические процессы всегда протекают с поглощением энергии АТФ. В ходе анаболического метаболизма из более мелких молекул структурируются крупные, из более простых структур образуются более сложные.
Таким образом, в результате катаболизма и последующего анаболизма из питательных веществ, поступающих в организм, строятся белки, жиры и углеводы, свойственные данному организму.

Таблица 1. Сравнение анаболизма и катаболизма.

Несмотря на противоположность анаболизма и катаболизма, они неразрывно связаны и не могут протекать друг без друга.
Совокупность процессов анаболизма и катаболизма – это и есть обмен веществ, или метаболизм .
Сбалансированность этих двух составляющих регулируется гормонами и делает работу организма слаженной. Ферменты при этом играют роль катализаторов в процессах метаболизма.

Как измеряется уровень метаболизма? Что такое скорость метаболизма ?

Измеряя уровень метаболизма, никто, конечно, не подсчитывает количество вновь образовавшихся или разрушившихся клеток или тканей.
Уровень обмена веществ измеряется по количеству поглощенной и выделенной энергии. Речь идёт о той энергии, которая поступает в организм с пищей, и той, которую расходует человек в процессе жизнедеятельности. Измеряется она в калориях.
Калории для организма – это как бензин для автомобиля. Это источник энергии, благодаря которому бьется сердце, сокращаются мышцы, функционирует мозг, человек дышит.

Когда говорят «повышенный или пониженный обмен веществ», имеется в виду повышенная или пониженная скорость (или интенсивность) обмена.

Скорость метаболизма — это расход организмом энергии в калориях за определённый период времени.

Сколько калорий в сутки тратит здоровый человек?
Энергия, которую человек тратит в процессе жизнедеятельности, включают в себя 3 составляющие:
1) Энергия, которая расходуется на основной обмен (это и есть основной показатель метаболизма) +
2) Энергия, расходуемая на усвоение пищи — специфическое динамическое действие пищи (СДДП) +
3) Энергия, которая расходуется на физические нагрузки.

Но когда речь идёт об индивидуальном повышенном или пониженном обмене веществ, имеется в виду именно основной обмен .

Основной обмен — что это такое?

Основной обмен – это минимальное количество энергии, которое необходимо организму для поддержания его нормальной жизнедеятельности в условиях полного покоя через 12 часов после приема пищи в состоянии бодрствования и при исключении влияния всех внешних и внутренних факторов.
Эта энергия расходуется на поддержание температуры тела, циркуляцию крови, дыхание, выделение, работу эндокринной системы, функционирование нервной системы, процессы клеточного метаболизма.
Основной обмен показывает насколько интенсивно протекает обмен веществ и энергии в организме.
Основной обмен зависит от пола, веса, возраста, состояния внутренних органов, влияния внешних факторов на организм (недостаток или избыток питания, интенсивность физических нагрузок, климат и т.п.)
Основной обмен может увеличиваться или уменьшаться при воздействии внешних или внутренних факторов. Так понижение внешней температуры увеличивает основной обмен . Повышение внешней температуры снижает основной обмен .

Почему важно знать основной обмен ?

Т.к. основной обмен является показателем интенсивности обмена веществ и энергии в организме, то его изменения могут свидетельствовать о наличии определённых заболеваний.
Для этого сравнивается «должный основной обмен » с «фактическим основным обменом».

Должный основной обмен — это средний показатель, который был установлен на основании результатов обследования большого числа здоровых людей. Его принято считать за норму.
По этим результатам составлены специальные таблицы, в которых указан должный основной обмен с учетом пола, возраста и веса.
Должный основной обмен принят за 100%. Измеряется он в ккал за 24 ч.
Должный основной обмен здорового взрослого человека равен примерно 1 ккал на 1 кг массы тела в 1 час.

Фактический основной обмен — это индивидуальный основной обмен отдельного человека. Он выражается величиной в процентах отклонения от должного. Если фактический основной обмен повышен — со знаком плюс, если понижен — со знаком минус.

Допустимым считается отклонение от должной величины на +15 или -15%.
Отклонения от +15% до +30% считаются сомнительными, при которых необходимо наблюдение и контроль.
Отклонения от +30% до +50% считаются отклонениями средней тяжести, от +50% до +70% — тяжелыми, а более +70% — очень тяжелыми.
Снижение основного обмена на 30-40% также считаются такими, которые связаны с заболеванием, при котором требуется лечение этого заболевания.

Фактический основной обмен определяют методом калориметрии в специальных лабораториях.

text_fields

arrow_upward

Под основным обменом (ОО) понимают минимальный уровень энергозатрат, необходимых для поддержания жизнедеятельности организма в условиях относительно полного физического и эмоционального покоя.

В состоянии относительного покоя энергия затрачивается на осуществление функций нервной системы, постоянно идущий синтез веществ, работу ионных насосов, поддержание температуры тела, работу дыхательной мускулатуры гладких мышц, работу сердца и почек.

Энергозатраты организма возрастают при физической и умственной работе, психоэмоциональном напряжении, после приема пищи, при понижении температуры.

Oпределение основного обмена

text_fields

arrow_upward

Для того, чтобы исключить влияние перечисленных факторов на величину энергозатрат, определение ОО проводят в стандартных строго контролируемых условиях:

1. Утром, в положении лежа, при максимальном расслаблении мышц,

2. В состоянии бодрствования, в условиях температурного комфорта (около 22°С),

3. Натощак (через 12- 14 часов после приема пищи).

Полученные в таких условиях величины ОО характеризуют исходный «базальный» уровень энергозатрат организма.

Для взрослого человека среднее значение величины ОО равно 1 ккал/кг/час. Отсюда

для мужчины массой 70 кг величина энергозатрат ОО составляет около 1700 ккал/сутки,
для женщин - около 1500 ккал/сутки.

Закон поверхности тела

text_fields

arrow_upward

Энергетические затраты в расчете на 1 кг массы тела могут колебаться в больших пределах. Интенсивность основного обмена более тесно связана с размерам поверхности тела, что обусловлено прямой зависимостью величины отдачи тепла от площади поверхности тела. Еще в прошлом столетии немецкий физиолог М.Рубнер показал, что у теплокровных организмов, имеющих разные размеры тела, с 1 м 2 поверхности тела в окружающую среду рассеивается одинаковое количество тепла.

На этом основании Рубнер сформулировал Закон поверхности тела , согласно которому Энергетические затраты теплокровного организма пропорциональны величине поверхности тела.

Расчет основного обмена

text_fields

arrow_upward

Величины Основного Обмена определяют , а также рассчитывают по уравнениями с учетом пола, возраста, роста и массы тела (табл. 10.4).

Пол	Возраст (лет)	Уравнения для расчета ОО (ккал/сутки)
М	10 — 18	16.6 мт + 119Р + 572
Ж		7.4 мт + 482Р + 217
М	18 — 30	15.4 мт — 27Р + 717
Ж		13.3 мт + 334Р + 35
М	30 — 60	11.3 мт + 16Р + 901
Ж		8.7 мт — 25Р + 865
М	> 60	8.8 мт + 1128Р — 1071
Ж		9.2 мт + 637Р — 302
мт - масса тела (кг), Р - рост (м)

Величина ОО зависит от соотношения в организме процессов анаболизма и катаболизма .

Преобладание в детском возрасте процессов анаболической направленности в обмене веществ над процессами катаболической направленности обусловливает более высокие значения величин ОО у детей (1,8 ккал/кг/ч и 1,3 ккал/кг/ч у детей 7 и 12 лет соответственно) по сравнению со взрослыми людьми (1 ккал/кг/ч), у которых уравновешены в состоянии здоровья процессы анаболизма и катаболизма.

Для каждой возрастной группы людей установлены и приняты в качестве стандартов величины Основного Обмена . Это дает возможности при необходимости измерить величину ОО у человека и сравнить полученные у него показатели с нормативными. Отклонение величины ОО от стандартной не более чем на ±10% считается в пределах нормы. Более резкие отклонения ОО могут служить диагностическими признаками таких состояний организма, как нарушение функции щитовидной железы; выздоровление после тяжелых и длительных заболеваний, сопровождающееся активацией метаболических процессов: интоксикация и шок, сопровождающиеся угнетением метаболизма.

text_fields

arrow_upward

Энергетические затраты организма в условиях физической нагрузки. Интенсивность обменных процессов в организме значительно возрастает в условиях физической нагрузки. Прямая зависимость величины энергозатрат от тяжести нагрузки позволяет использовать уровень энергозатрат в качестве одного из показателей интенсивности выполняемой работы (табл. 10.5).

В качестве еще одного критерия для определения интенсивности физической работы, выполняемой организмом, может быть принята скорость потребления кислорода . Однако, этот показатель при тяжелой физической нагрузке не отражает точного расхода энергии, так как часть энергии организм получает за счет анаэробных процессов гликолиза, идущих без затраты кислорода.

Рабочая прибавка

text_fields

arrow_upward

Разница между величинами энергозатрат организма на выполнение различных видов работ и энергозатрат на основной обмен составляет так называемую рабочую прибавку .

Предельно допустимая по тяжести работа, выполняемая на протяжении ряда лет, не должна превышать по энергозатратам уровень основного обмена для данного индивидуума более, чем в три раза.

Умственный труд не требует столь значительных энергозатрат, как физический. Энергозатраты организма возрастают при умственной работе в среднем лишь на 2-3%. Умственный труд, сопровождающийся легкой мышечной деятельностью, психоэмоциональным напряжением, приводит к повышению энергозатрат уже на 11-19% и более.

Специфически-динамическое действие пищи

text_fields

arrow_upward

Специфически-динамическое действие пищи - усиление под влиянием приема пищи интенсивности обмена веществ и увеличение энергетических затрат организма относительно уровней обмена и энергозатрат, имевших место до приема пищи.

Специфически-динамическое действие пищи обусловлено затратами энергии на:

1. Переваривание пищи,

2. Всасывание в кровь и лимфу питательных веществ из желудочно-кишечного тракта,

3. Ресинтез белковых, сложных липидных и других молекул;

4. Влиянием на метаболизм биологически активных веществ, поступающих в организм в составе пищи (в особенности белковой) и образующихся в нем в процессе пищеварения (см. также гл.9).

Увеличение энергозатрат организма выше уровня, имевшего место до приема пищи, проявляется примерно через час после приема пищи, достигает максимума через три часа, что обусловлено развитием к этому времени высокой интенсивности процессов пищеварения, всасывания и ресинтеза поступающих в организм веществ. Специфически-динамическое действие пищи может продолжаться 12-18 часов. Оно наиболее выражено при приеме белковой пищи, повышающей интенсивность обмена веществ до 30%, и менее значительно при приеме смешанной пищи, повышающей интенсивность обмена на 6-15%.

Уровень общих энергозатрат, как и Основной Обмен, зависит от возраста:

Суточный расход энергии возрастает у детей с 800 ккал (6 мес -1 год) до 2850 ккал (11-14 лет).

Резкий прирост энергозатрат имеет место у подростков-юношей 14-17 лет (3150 ккал).

После 40 лет энергозатраты снижаются и к 80 годам составляют около 2000-2200 ккал/сутки.

В повседневной жизни уровень энергозатрат у взрослого человека зависит не только от особенностей выполняемой работы, но и от общего уровня двигательной активности, характера отдыха и социальных условий жизни.

Это совокупность процессов превращение веществ и энергией обеспечивающий жизнедеятельность организма и его взаимосвязь с внешней средой, основные этапы:

1) Пищеварение

2) Межуточный обмен (промежуточный)

3) Образование и выведение конечных продуктов метаболизма

Межуточный обмен заключается в дальнейшем расщеплении и преобразовании питательных веществ, в результате чего в клетках организма синтезируются видоспецифические белки, жиры и углеводы. Межуточный обмен характеризуется ассимиляцией (совокупность процесса синтеза живой материи) и диссимиляцией (совокупность процессов распада живой материи). Ассимиляция проявляется анаболическими реакциями организма, они направлены на обновление структурных компонентов организма и накоплении энергии. Диссимиляция проявляется катаболическими реакциями, совокупностью процессов расщепления сложных органических молекул, до простых конечных продуктов с высвобождением энергии.

Третий этап обмена веществ, сводиться к удалению из организма конечных метаболитов (углекислый газ, вода, азотосодержащие вещества). В процессе обмена потенциальная энергия питательных веществ превращается в кинетическую, которая обеспечивает совершение механической, химической, осмотической, электрической работы организма (клеток), соотношение количества энергии поступившей в организм с пищей и энергией расходованной организмом в процессе метаболизма, характеризуется энергетическим балансом. Общее количество энергии, которая расходуется в процессе жизнедеятельности называют общим энергетическим обменом. Общий обмен включает в себя два компонента – основной обмен, рабочая энергетическая прибавка.

Рабочая прибавка – это величина энергетических трат организма на выполнение физической или умственной работы.

Основной обмен – это минимальное количество энергии, необходимое для поддержания основных жизненно важных функций организма. Измеряется в 4 стандартных условиях:

1) Утром сразу после сна.

2) В состоянии физического и эмоционального покоя.

3) Натощак. Через 12-14 часов после приема пищи.

4) При температуре комфорта (22-24 градуса).

Средняя величина основного обмена энергии составляет от 1500-1700 ккал\сутки. Средняя величина основного обмена зависит от антропометрических факторов:

1) От пола

2) От возраста

3) От роста

4) От веса

Немецким физиологом Рубнером установлено, что для взрослого человека средняя величина основного обмена составляет 1ккал\1кг веса \ час. Более тесно интенсивность основного обмена связана с размерами тела и его весом, согласно правилу поверхности у теплокровных имеющих разные размеры тела с одного квадратного метра в окружающую среду рассеивается одинаковое количество энергии, чем меньше размеры тела, тем больше удельная поверхность. То есть площадь поверхности\кг веса и выше теплопродукция.

Для оценки энергетических затрат используется прямая и не прямая каллометрия.

Прямая каллометрия на непосредственном измерении количества тепла, выделенного организмом в биокаллориметре.

Не прямая каллометрия основана на учете количества потребленного кислорода и выделенного углекислого газа. Между количеством потребленного кислорода и образовавшегося тепла существует прямая связь, она характеризуется калорическим эквивалентом кислорода (КЭК). КЭК – это количество энергии, которая освобождается ворганизме при потреблении одного литра кислорода. Величина зависит от того, какие вещества белки, жиры или углеводы преимущественно окисляясь в организме, показателем этого служит дыхательных коэффициент (ДК) – это объемное соотношение выделенного при окислении питательных веществ в организме, углекислого газа к поглощённому кислороду, за единицу времени. (ДК=CO2\O2) калорический эквивалент кислорода вычисляют по формуле: КЭК=ДК+4

ДК для углевода составляет 1. Для белков 0,8, для жиров 0.7, для смешанной пищи о, 85. Таким образом КЭК для углевода составляет 5 ккал\л. для белков КЭК 4,8 ккал\л. для жиров 4,7 ккал\л. для смешанной пищи 4,85 ккал\л.

Интенсивность обменных процессов существенно возрастает в условиях умственной и физической активности, чем больше нагрузка, тем больше величина рабочей прибавки. В зависимости от особенностей выполняемой деятельности население по энергетическим затратам делится на 5 групп:

1) Работники умственного труда – 2800 ккал\сутки. 1500-1700 основные функции.

2) Работник легкого физического труда 3000ккал\сутки.

3) Работники среднего по тяжести физического труда 3200 ккал\сутки.

4) Работники тяжелого физического труда 3700 ккал\сутки.

5) Работники особо тяжелого физического труда более 4300 ккал\сутки.

Усиление под влиянием приема пищи, интенсивности обмена веществ и увеличение энергетических затрат организма, называется специфически динамическим действием пищи. Специфическое динамическое действие вызывает усиление энергетического обмена при потреблении белковой пищи на 30%, жиры 15-20%, углеводов 5%, при приеме смешанной пищи 6-13%. Процесс поступления и усвоения питательных веществ называется питанием. Основные принципы питания:

1) Достаточность для восстановления энергетических и пластических потерь организма.

2) Потребление достаточного количества воды, солей, микроэлементов и витаминов.

3) Соответствие качественного состава пищи потребностям организма.

4) Оптимальный режим питания (при 3 разовом питании, на завтрак 30%, обед 45%, ужин 25%).

Согласно закону изодинамии Рубнера пищевые вещества могут взаимозаменяться в соответствии с их тепловой энергетической ценностью. Различают физические и физиологические тепловые коэффициенты. Физические – это количество энергии, которая выделяется при сжигании одного грамма вещества, белка – 5,4 ккал\г. Для углевода 4,1 ккал\г, для жира 9,3 ккал\г.

Физиологический тепловой коэффициент – это количество энергии выделяемое при окислении одного грамма вещества в организме. Белка – 4,1 ккал\г. Углеводы 4,1 ккал\г, жир -9,3 ккал\г. Согласно закону изодинамии 1 гр жира может быть заменен 2,3 г белка или углеводов. 1 г белков, заменяют 1 г углеводов или 0, 4 жиров. 1 г углеводов, 1 г белков. 0,4г жиров.

В результате обмена веществ непрерывно разрушаются, образуются и обновляются клеточные структуры, для этого необходимо поступление из внешней среды белков, жиров и углеводов, а также витаминов минеральных солей и воды. Белковый оптимум для взрослого человека занятого физическим трудом средней тяжести составляет от 100-120 гр\сутки белка (из них 50-65 г белки животного происхождения – мясо), белковый минимум составляет 30-45 г в сутки.

Основные функции белков:

1) Пластическая

2) Энергетическая

3) Защитная

Из 20 аминокислот входящих в состав белка 10 не могут синтезироваться в организме, они должны поступать с пищей и поэтому относятся к не заменимым. Белки имеющий весь необходимый набор аминокислот называют полноценными. Большинство белков растительного происхождения не содержит некоторых незаменимых аминокислот, такие белки называют не полноценными, так как они не могут удовлетворить защитные и пластические потребности организма.

Жиры

Пищевой рацион должен включать не менее 60 гр жиров, средняя ежесуточная потребность в них от 70-100 гр.

1) Энергетическая

2) Пластическая

Углеводы , выполняют две функции:

1) Энергетическую

2) Пластическую

Оптимальная суточная потребность в углеводах составляет 400-500гр, катализирующую роль в обмене веществ играют витамины, недостаточность суточной дозы витаминов ведет к существенному нарушению обмену веществ. Чувствительным индикатором недостаточности витаминов в пищевом рационе является слизистая рта и губы.

1) Недостаток витамина А вызывает ороговение эпителия слизистой оболочки рта и атрофию малых слюнных желез. Слизистая оболочка высыхает, как следствие на ней образуются трещины, которые легко инфицируются и воспаляются.

2) Недостаток витамина группы Б проявляется воспалением слизистой рта, наличием участков атрофии на языке, его отёчности, появлению в углах рта трещин.

3) Дефицит витамина С может вызвать цингу, которая характеризуется спонтанными кровотечениями из десен.

4) Недостаток витамина Д нарушает созревание эмали зубов.

1.Рабочий обмен, энергетические затраты организма при различных видах труда

Мышечная работа значительно увеличивает расход энергии, поэтому суточный расход энергии у здорового человека, проводящего часть суток в движении и физической работе, значительно превышает величину основного обмена. Это увеличение энерготрат составляет рабочую прибавку, которая тем больше, чем интенсивнее мышечная работа.

При мышечной работе освобождается тепловая и механическая энергия. Отношение механической энергии ко всей энергии, затраченной на работу, выраженное в процентах, называется коэффициентом полезного действия. При физическом труде человека коэффициент полезного действия колеблется от 16 до 25 % и составляет в среднем 20 %, но в отдельных случаях может быть и выше.

Коэффициент полезного действия изменяется в зависимости от ряда условий. Так, у нетренированных людей он ниже, чем у тренированных, и увеличивается по мере тренировки.

Затраты энергии тем больше, чем интенсивнее совершаемая организмом мышечная работа.

Распределение населения по группам в зависимости от энергозатрат.

Степень энергетических затрат при различной физической активности определяется коэффициентом физической активности (КФА), который представляет собой отношение общих энерготрат на все виды деятельности за сутки к величине основного обмена. По этому принципу все мужское население разделено на 5 групп

I группа – работники умственного труда . К ним относятся: руководители предприятий, педагоги, научные работники, медики (кроме хирургов), писатели, журналисты, работники печатной отрасли, студенты. Суточный расход энергии составляет для мужчин ккал, для женщин ккал, т. е. в среднем 40 ккал/кг массы тела.

II группа – работники легкого физического труда . К ним относятся: рабочие автоматизированных линий, швейники, ветеринары, агрономы, медсестры, продавцы промтоваров, инструкторы по физической культуре, тренеры. Суточный расход энергии составляет ккал для мужчин и ккал для женщин, т. е. в среднем 43 ккал/кг массы тела.

III группа – работники среднего по тяжести труда . К ним относятся: хирурги, водители, работники пищевой промышленности, работники водного транспорта, продавцы продовольственных товаров. Суточный расход энергии составляет ккал для мужчин и ккал для женщин, в среднем на 1 кг массы 46 ккал/кг массы тела.

IV группа – работники тяжелого физического труда . К ним относятся: строители, металлурги, механизаторы, сельхозрабочие, спортсмены. Суточный расход энергии составляет ккал для мужчин и ккал для женщины, в среднем 53 ккал/кг массы.

V группа – лица особо тяжелого физического труда . К ним относятся: сталевары, шахтеры, лесорубы, грузчики. Суточный расход энергии составляет ккал для мужчин, в среднем 61 ккал/кг. Для женщин этот расход не нормируется.

Специфическое динамическое действие пищи

После приема пищи интенсивность обмена веществ и энерготраты организма увеличиваются по сравнению с их уровнем в условиях основного обмена. Увеличение обмена веществ и энергии начинается через час, достигает максимума через 3 ч после приема пищи и сохраняется в течение нескольких часов. Влияние приема пищи, усиливающее обмен веществ и энергетические затраты, получило название специфического динамического действия пищи.

При белковой пище оно наиболее велико: обмен увеличивается в среднем на 30 %. При питании жирами и углеводами обмен увеличивается у человека на 14-15 %.

Специфически – динамическое действие пищи обусловлено:

Затратами энергии на переваривание пищи,

Всасыванием в кровь и лимфу питательных веществ из ЖКТ,

Ресинтезом белковых, сложных липидных и других молекул;

Влиянием на метаболизм биологически активных веществ, поступающих в организм в составе пищи.

РАБОЧИЙ ОБМЕН

Рабочий обмен – это общие энерготраты организма за сутки, которые складываются из основного обмена и рабочей прибавки.

Рабочая прибавка – это любой дополнительный расход энергии сверх основного обмена.

Дополнительная энергия затрачивается на (1) физическую работу, (2) терморегуляцию,

(3) усвоение пищи.

Рабочая прибавка (за сутки) = рабочий обмен минус основной обмен.

NB! Рабочий обмен зависит от пола, возраста, веса, роста и характера трудовой деятельности.