 |
Преобразование энергии в организме.
|
|
|
|
Тепловая энергия является конечной формой преобразования энергии в организме. Определенный процент энергии, выделяющейся в процессе метаболизма белков, жиров и углеводов не идет на образование макроэргов, а рассеивается в виде тепла в окружающую среду.
Первичное тепло – это доля рассеянной энергии, соответствующая 35% всей химической энергии пищевых веществ. В результате распада макроэргических соединений часть энергии также преобразуется в тепло, названное вторичным, которое тоже выделятся из организма в окружающую среду.
Клетки внутренних органов потребляют для своих нужд около 25% всей химической энергии. Она может затрачиваться, например, для активного транспорта, синтеза белков, сокращения гладкой и скелетной мускулатуры. В последствии эта энергия переходит в тепловую.
Интенсивность энергетического обмена принято оценивать в единицах тепловой энергии. В международной системе единиц СИ в качестве основной единицы энергии принят джоуль (Дж) или ккал, 1ккал =4, 19 кДж.
Жизнь организма с точки зрения энергетики – это непрерывная работа, направленная на поддержание стабильности макромолекул, разности концентраций веществ между водными секторами тела, передачу импульсов, синтез и обновление молекул, построение клетки, моторику и секрецию.
Из 100% энергии пищи современного человека её расход можно представить так:
1. 50-60% - расходуется на обеспечение жизнедеятельности
2. 10-15% - на усвоение самой пищи (специфически-динамическое действие пищи)
3. 30-40% - на обеспечение активности человека, включая: работу на производстве, дома, активный отдых, физкультуру.
Энергетический баланс организма рассчитывается как разность прихода и расхода энергии. Энергообмен у взрослого человека считается сбалансированным, если приход равен расходу. Если приход выше расхода, энергетический баланс называется положительным. Если расход превышает приход - отрицательным.
|
|
|
Энергозатраты организма зависят:
I. От индивидуально-типологических факторов:
1. Поверхности тела, роста и массы.
2. Возраста (у ребёнка в 4 раза выше).
3. Пола (у женщин на 5% ниже, чем у мужчин, исключение-беременность).
4. Генетических особенностей (выраженность нефосфорилирующего окисления - нечувствительность к холоду, гипертериоз).
5. Температуры тела (увеличение температуры тела на 1°С, ускоряя химические реакции, повышает обмен энергии на 5%).
II. Условий окружающей среды:
1. Климата (высокая температура в тропиках не требует больших энергозатрат; в холодном климате энергообмен повышается в 5-7 раз).
2. Биоритмов: суточных - днем энергообмен выше, чем ночью; сезонных –летом и зимой.
3. Психоэмоциональной обстановки: современного стандарта красоты и потребления пищи; традиций питания.
Энергозатраты определяются величиной основного обмена. Основной обмен (ОО) – это количество энергии, расходуемой для поддержания жизнедеятельности организма и постоянства температуры тела в условиях физиологического покоя. Основной обмен у взрослого человека составляет около 1 ккал на 1 кг массы тела в час (1 ккал/кг/час) и равен–1 700 ккал/сутки у мужчин, и 1 500 ккал/сутки у женщин, что на 10–15% меньше, чем у мужчин.
Факторы, влияющие на основной обмен – это пол, возраст, масса и длина тела. У одного и того же человека от 20 до 40 лет могут быть колебания основного обмена от ±7 до ± 10% (норма).
Величина основного обмена почти на 50% определяется работой печени, а также скелетной мускулатурой, находящейся в покое (таб. 2). Различные физиологические условия могут влиять на интенсивность основного обмена. Например, понижение мышечного тонуса во сне уменьшает интенсивность обмена веществ, также как и угнетение работы печени в условиях голодания.
|
|
|
Таблица 2
Вклад различных органов в обеспечение
основного обмена у человека
| Орган: | Печень | Мышцы | Мозг | Сердце | Почки | Другие органы |
| Относительный вклад, % |
Цель определения основного обмена - уточнение вида обмена, т. е. выяснение вопроса, имеются ли отклонения от энергетически сбалансированного состояния.
Исследования проводят в стандартных условиях:
- при температуре комфорта (18-20°С);
- в спокойном состоянии, т. к. эмоциональный стресс усиливает метаболизм;
- в положении лёжа, но не спать, т. к. сон понижает энергетический обмен приблизительно на 10%;
- натощак, не менее чем через 12 часов после последнего приёма пищи.
Расход энергии за сутки (общий обмен) складывается из величин:
1. Основного обмена.
2. Специфически-динамического действия пищи (СДДП) - это затраты энергии на моторику, секрецию и процессы всасывания в ЖКТ.
3. Рабочей прибавки – энергозатраты при трудовой деятельности.
При физических нагрузках скорость метаболизма возрастает в зависимости от степени физического напряжения. Чем интенсивнее работа, тем больше величина рабочего обмена. Ускорение обмена веществ также происходит и при умственных нагрузках, хотя это не только связано с потребностями мозга. Преимущественно увеличению обмена веществ в период умственной работы служит рефлекторное увеличение мышечного тонуса.
Учёт прихода энергии
1. Учёт количества пищевых веществ,
потребляемых за сутки.
2. Расчет калорической ценности питательных
веществ, т. е. общего количества энергии,
получаемой с различными питательными
веществами.
По полученным значениям прихода и расхода энергии и оценивается энергетический баланс.
|
|
|
