Энергетический обмен. Потребность в энергии. Энергетические затраты организма и потребность в энергии. Энергозатраты основного обмена

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

"СЕВЕРНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ"

Министерства здравоохранения Российской Федерации

специальность: направление подготовки 49.03.02

Физическая культура для лиц с отклонениями в состоянии здоровья (АФК)

РЕФЕРАТ

по дисциплине "Нутрициология"

на тему:

"Энергетический обмен. Потребность в энергии. Энергетические затраты организма и потребность в энергии. Энергозатраты основного обмена"

Одесская

Мария Николаевна

Архангельск

2015

Содержание

Энергетические затраты организма и потребность в энергии

Энергозатраты основного обмена

Факторы, влияющие на основной обмен и ЭТП

Затраты энергии на физическую работу

Список литературы

Энергетические затраты организма и потребность в энергии

"Энергитический обмен. Потребность в энергии. Энергитические затраты организма и потребность в энергии. Энергозатраты основного обмена"

Важнейшая биологическая роль пищи заключается в обеспечении организма энергией. Энергия - это способность выполнять работу -- физическую (механическую) или химическую. Энергия пищи затрачивается на:

* поддержание постоянной температуры выше температуры окружающей среды;

* выполнение всех физиологических функций и биохимических процессов;

* выполнение мышцами механической работы;

* переваривание и усвоение пищи.

Все затраты энергии в организме восполняются потреблением энергии, заключенной в основных пищевых веществах: белках, жирах и углеводах. Энергия пищи количественно выражается в энергетической ценности или калорийности.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ЗАТРАТЫ ОРГАНИЗМА И ПОТРЕБНОСТЬ В ЭНЕРГИИ

Величина энергии пищи, необходимой человеку в течение суток, характеризуется понятием "потребность в энергии". Потребность в энергии в самом простом понимании -- это скорость суточного расходования или затрат энергии организмом. Под потребностью индивидуума в энергии подразумевают тот уровень потребляемой с пищей энергии, который уравновешивает (удовлетворяет, покрывает) затраты энергии; при этом размеры тела (масса тела, рост), его состав и уровень физической активности соответствуют стабильному состоянию здоровья и обеспечивают поддержание экономически необходимой и социально желательной физической активности. Потребность в энергии детей и подростков, беременных и кормящих матерей включает дополнительные потребности, связанные с ростом, образованием тканей, секрецией молока.

Общие энерготраты складываются из нескольких самостоятельно определяемых компонентов:

энерготрат основного обмена;

* затрат энергии на физическую активность;

* пищевого термогенеза, вызываемого приемом пищи (специфическое динамическое действие пищи);

* факультативного (холодового) термогенеза;

* затрат энергии на рост и образование тканей (у детей, беременных и кормя щих грудью женщин).

Энергозатраты основного обмена

Самым важным и преобладающим компонентом затрат энергии является величина основного обмена (ВОО). Энергетические затраты основного обмена (0 0 ) -это минимальное количество энергии, необходимое для осуществления жизненно важных процессов: дыхания, кровообращения, выделительных функций, сохранения тонуса мускулатуры, деятельности нервной и эндокринной системы и др в состоянии полного физического покоя. ВОО измеряют у человека, лежащего на спине, в состоянии полного покоя, утром после пробуждения, натощак через 12--14 ч после последнего приема пищи в помещении с температурой воздуха 20°С. ВОО -- это минимальные затраты энергии, которые совместимы с жизнью. Если не выдерживаются все названные условия измерения ВОО, то говорят об энерготратах покоя (ЭТП), которые характеризуются затратами энергии в условиях измерения ВОО в полном покое, но в положении сидя. ЭТП превышают ВОО на 10%. ВОО или ЭТП, так же как и любые другие энерготраты человека, выражаются в количестве килокалорий на 1 кг массы тела в час (ккал/кг/ч) или в общем количестве энергии в сутки для индивидуума (ккал/сут.). В таблице 1 представлены примерные затраты энергии в различных органах и тканях организма человека. Из общей величины 0 0 около 29% энергии затрачивается в печени, при этом значительная часть этой энергии обеспечивает биосинтез глюкозы и кетоновых тел, являющихся субстратами получения энергии в головном мозгу. суточный расходование организм покой

Таблица 1. Энерготраты органов и тканей взрослого человека

Факторы, влияющие на основной обмен и ЭТП

В силу того, что ВОО или ЭТП составляет большую часть (60--75%) энерготрат человека, то все факторы, влияющие на ВОО, в той же степени и направленности влияют на общую потребность в энергии или общие энерготра ты человека. ВОО характеризуется индивиду альными особенностями. У людей с одинаковой массой и составом тела коэффициент вариабельности ВОО составляет от 8 до 13%. Измерения ВОО у одних и тех же людей при различной физической нагрузке и при различном уровне потребления энергии по казали, что коэффициент вариабельности ВОО не превышает 5%, составляя в среднем 2,5%. Факторы, влияющие на ВОО, представлены в таблице 5.2.

Энерготраты органов и тканей взрослого человека Органы и ткани Процент энерготрат покоя Печень 29 Головной мозг 19 Сердце 10 Почки 7 Скелетная мускулатура (в покое) 18 Остальные 17 Таблица 5.2 Факторы, изменяющие величину основного обмена Повышающие ВОО Снижающие ВОО Увеличение мускулатуры Увеличение возраста Мужской пол Женский пол Повышение температу ры тела Накопление жира при уменьшении мускула туры Повышение функции щитовидной железы Снижение функции щитовидной железы Повышение адреналина Недоедание и исто щение

Размеры тела. Как показывает величина коэффициента изменчивости, ВОО -- довольно постоянная величина для конкретного человека и зависит в первую очередь от массы тела. Различие массы тела в 10 кг ведет к различию в ЭТП, равному 120 ккал, или к различию общих энерготрат для лиц, ведущих сидячий образ жизни, в 200 ккал/сут.

Состав тела. Масса тела человека представлена двумя компонентами -- метаболически активной тощей массой, включающей мышцы и внутренние органы, а также метаболически инертными жировой и костной тканями. ВОО главным образом определяется величиной тощей метаболически активной массы тела. Потребность в энергии на единицу общей массы тела больше у того человека, у которого больше масса мышц, чем у человека с преобладанием жировой или костной ткани. Чем меньше доля жира в организме, тем выше основной обмен при одинаковой общей массе тела. У человека, физически более тренированного, больший основной обмен, чем у физически малоактивного, имеющего ту же общую массу тела. Хорошо тренированные атлеты имеют ВОО на 5% выше, чем обычные люди. Легкие физические упражнения не вызывают существенного увеличения тощей массы тела и ВОО. Однако длительные средние и тяжелые физические нагрузки могут увеличивать ВОО на 8-14% благодаря увеличению тощей массы тела.

Возраст. ВОО повышается у детей от момента рождения до 2-летнего возраста. В период новорожденности 12--15% потребляемой с пищей энергии тратится на образование новых тканей, т.е. на рост тела. ВОО у детей с возрастом постепенно снижается (имеется в виду на единицу массы тела) до наступления полового созревания. У детей старше 2 лет на процессы роста тратится около 1% потребляемой с пищей энергии. В период активной фазы роста у подростков ВОО существенно увеличивается. Период быстрого роста в подростковом возрасте характеризуется максимальной потребностью в энергии. За траты энергии на прирост массы тела в период роста детей и подростков составляет 5 ккал/г добавленной массы. У взрослых ВОО остается довольно постоянной в течение суток, месяцев и даже лет, но постепенно снижается к старости, что обусловлено уменьшением с возрастом доли тощей массы тела и относительным увеличением массы жировой ткани. После 40 лет ВОО снижает ся примерно на 2--3% каждые 10 лет. Снижение ВОО с возрастом является причиной уменьшения энерготрат и потребности в энергии, что служит причиной увеличения массы тела и учащения распространения избыточной массы тела и ожирения. Сохранению тощей массы тела и поддержанию высокой ВОО способствует физическая активность - физкультура и физический труд в среднем и пожилом возрасте.

Пол. Величина тощей метаболически активной массы тела за счет мышечной ткани выше у мужчин, чем у женщин. Это отражается на различиях в ВОО, которая на 5--10% выше у мужчин, чем у женщин того же роста и массы тела.

Гормоны. Гормоны щитовидной железы и надпочечников оказывают наибольшее стимулирующее влияние на ВОО. Считается, что различия между расчетными ВОО и полученными опытным путем обусловлены разным уровнем активности щитовидной железы. ВОО может быть снижена при гипотиреоидизме на 30%. Напротив, при тиреотоксикозе ВОО может повышаться на 50--75%. Секреция адреналина при эмоциональном стрессе вызывает кратковременное повышение ВОО, которая возвращается к норме через 2-3 ч. ВОО женщин зависит от периода менструального цикла. Минимальная ВОО наблюдается за неделю до овуляции на 14-й день цикла, а максимальная -- непосредственно перед началом менструаций. Разница ВОО в этих точках составляет 360 ккал/сут. В среднем энерготраты ВОО на 150 ккал/сут. выше во второй половине цикла.

Предшествующее состояние питания. В результате длительного недоедания ВОО может снижаться на 20% ниже расчетной величины. Это объясняется механизмом адаптации организма к недоеданию, выражающимся в стремлении к консервации энергии. Температура тела. Известно, что тепло -- катализатор биохимических реакций. ВОО повышается с повышением температуры тела. Повышение температуры тела на 1°С сопровождается повышением ВОО на 13--15%. Это значит, что больные с повышенной температурой имеют большую потребность в энергии. Температура окружающей среды. Минимальная ВОО и ЭТП наблюдаются при температуре окружающей среды 26°С. При более низкой и более высокой температуре ВОО и ЭТП повышаются. Кратковременное снижение температуры окружающей среды в условиях, когда человек не защищен одеждой, вызывает дрожание мышц и временный индуцируемый холодом термогенез, т.е. продукцию тепла, увеличение ВОО и общих затрат энергии. Благодаря наличию так называемой бурой жировой ткани новорожденный способен вырабатывать тепло для поддержания температуры тела без дрожания мышц. Степень повышения ВОО в холодном климате зависит от изолирующего эффекта жировой ткани и одежды. В условиях хорошей изоляции одеждой ВОО повышается незначитель но, но общие энерготраты возрастают в силу необходимости ношения тяжелой одежды, согревания вдыхаемого воздуха. В жарком тропическом климате ЭТП на 5--20% выше, чем при комфортной температуре окружающей среды. Повышенное потовыделение является одной из причин увеличения ВОО в жарком климате. Если ВОО измеряется при стандартных температурных условиях и влажности, то она изменяется не значительно в различных климатических условиях. Однако для расчета энерготрат покоя и общих энеготрат следует учитывать влия ние температурных климатических условий. Беременность.

В ранних сроках беременности ВОО несколько снижается. С увеличением сроков беременности ВОО повышается вследствие повышения массы тела беременной за счет роста плода, увеличения матки и плаценты. В III триместре беременности ВОО на 20% превышает величину до беременности даже в расчете на единицу массы тела. Это обусловлено высоким уровнем обменных процессов в тканях плода и плаценты, а также повышением скорости метаболизма в материнских тканях, например за счет усиления работы сердца матери. Затраты энергии на основной обмен подвержены влиянию как внутренних, так и внешних факторов. Тем не менее, для большинства людей ВОО или ЭТП, рассчитанные с учетом массы тела, вполне адекватно отражают потребность в энергии и являются базовыми параметрами для оценки общих энерготрат организма.

Затраты энергии на физическую работу

На ЭТП обычно приходится 60--75% всей энергии, которую человек тратит в течение суток. Вторым по величине компонентом общих затрат энергии человека является физическая работа, выполняемая скелетными мышцами, а также затраты энергии на усиление работы сердца и учащение дыхания, связанные с физической активностью. В зависимости от уровня физической активности человека физическая работа отнимает 1/3 или больше всех суточных затрат энергии. Для гармоничного развития организма и поддержания хорошего здоровья и самочувствия необходимо, чтобы на физическую работу, т.е. движение в любых его проявлениях, приходилось не менее 1/3 всей энергии, которую человек затрачивает в течение суток. Опытным путем определена энергетическая ценность различных видов работ или физической активности и составлены соответствующие таблицы (табл. 2). Интенсивность энерготрат оценивается по соотношению энерготрат и величины основного обмена за единицу времени выполнения данной работы. Это соотношение называют коэффициентом физической активности (КФА) данной работы. То есть КФА показывает, во сколько раз энерготраты на данный вид работы превышают энерготраты основного обмена за единицу времени. Следует иметь в виду, что в этом выражении энерготрат на определенные виды работы уже заключена ВОО или ЭТП. При интенсивных физических нагрузках затраты на физическую работу могут в 10-15 раз (КФА = 10--15) превышать ВОО. На основании КФА для различных видов физической работы можно довольно точно рассчитать суточные энерготраты человека, зная ВОО или ЭТП и продолжительность выполнения каждого вида работ в течение суток. Соотношение общих энерготрат и ВОО также берется за основу характеристики суммарных энерготрат человека за сутки или суммарной физической активности. КФА для суточных энерготрат отражает уровень физической активности человека в целом за сутки. В соответствии с суммарным КФА или уровнем физической активности формируются группы взрослого трудоспособного населения, различающиеся по интенсивности труда. КФА в этом случае отражает в первую очередь интенсивность профессиональной трудовой деятельности, что часто не совсем точно характеризует уровень физической активности. Человек, работающий бухгалтером, может заниматься спор том или работать несколько дней на дачном участке, что существенно повышает его среднесуточные энерготраты. Энерготраты на физическую работу -- наиболее изменчивый и непостоянный компонент общих энерготрат, который можно произвольно увеличивать или уменьшать. Энерготраты на физическую работу относят к регулируемым, тогда как ВОО -- нерегулируемые затраты энергии. Кроме стандартных видов работы или физической активности имеет значение уровень так называемой спонтанной активности, характеризующий общую подвижность человека. Внешне это выражается в непоседливости и суетливости, особенно характер ной для детей и подростков. Исследованиями установлено, что девочки-подростки с ожирением в состоянии отдыха менее активны и подвижны, чем их худые сверстницы. При исследованиях в метаболической комнате с помощью непрямой калориметрии установлено, что затраты энергии на спонтанную физическую активность могут составлять 100--800 ккал/сут. Энерготраты на выполнение физической работы в холодном климате (ниже 14°С) воз растают в среднем на 5% по сравнению с за тратами в теплом комфортном климате. Кроме того, в холодном климате энерготраты на физическую активность увеличиваются за счет ношения тяжелой, сковывающей движе ния одежды. Это увеличение может составить 2--3% общих суточных затрат энергии. Потребность в энергии также увеличивается при выполнении физической работы при температуре, превышающей 37°С. В условиях высокой температуры окружающей среды повышаются температура тела и основной обмен. Дополнительные затраты энергии обусловлены необходимостью поддержания температурного режима тела. При расчете суммарной потребности в энергии необходимо учитывать влияние высокой и низкой температуры окружающей среды на энерготраты для выполнения физической работы, используя стандартные способы расчета или измерения ЭТП или пищевого термогенеза. Умственная работа практически не повышает потребность в энергии, хотя головной мозг потребляет около 20% энергии основного обмена.

Таблица 2

Энергетическая ценность различных видов физической работы (активности), выраженная в коэффициентах физической активности.

Список литературы

1. Мартинчик А.Н. Общая нутрициология: Учебное пособие /А.Н.Мартинчик, И.В.Маев, О.О.Янушевич. - М .: МЕДпресс-информ, 2005

2. http://fitfan.ru/novichkam/795-bmr.html

Размещено на Allbest.ru