10.2.4. Правило поверхности

Если пересчитать интенсивность основного обмена на 1 кг массы тела, то окажется, что у теплокровных животных разных видов (табл. 10.4.) и у людей с разной массой тела и ростом она весьма различна. Если же произвести перерасчет интенсивности основного обмена на 1 м2 поверхности тела, полученные у разных животных и людей величины различаются не столь резко.

Таблица 10.4. Величина теплопродукции у человека и других организмов.

Объект исследования

Масса тела ,кг

Теплопродукция за 24ч,кДж(ккал)

На 1 кг массы тела

На 1 м2 поверхности тела

Человек

64,3

134 (32,1)

4363 (1042)

Мышь

0,018

2738 (654,0)

4974 (1188)

Курица

2,0

297 (71,0)

3965 (947)

Гусь

3,5

279 (66,7)

4049 (967)

Собака

15,2

216 (51,5)

4350 (1039)

Свинья

128,0

80 (19,1)

4513 (1078)

Бык

391,0

80 (19,1)

6561 (1567)

Согласно правилу поверхности тела, затраты энергии теплокровными животными пропорциональны величине поверхности тела.

Ежедневная продукция тепла на 1 м2 поверхности тела у человека равна 3559 — 5234 кДж (850—1250 ккал), средняя цифра для мужчин — 3969 кДж (948 ккал).

Для определения поверхности тела R применяется формула:

R = К • масса тела2/3

Эта формула выведена на основании анализа результатов прямых измерений поверхности тела. Константа К у человека равна 12,3.

Более точная формула предложена Дюбуа:

R= W0,425 ∙ H0,725 ∙ 71,84

где W — масса тела в килограммах, Н — рост в сантиметрах.

Результат вычисления выражен в квадратных сантиметрах. Правило поверхности верно не абсолютно. Как показано выше (см. табл. 10.4), оно представляет собой лишь правило, имеющее известное практическое значение для ориентировочных расчетов освобождения энергии в организме.

Об относительности правила поверхности свидетельствует тот факт, что у двух индивидуумов с одинаковой поверхностью тела интенсивность обмена веществ может значительно различаться. Уровень окислительных процессов определяется не столько теплоотдачей с поверхности тела, сколько теплопродукцией, зависящей от биологических особенностей вида животных и состояния организма, которое обусловлено деятельностью нервной, эндокринной и других систем.

10.2.5. Обмен энергии при физическом труде

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. 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

Таблица 10.5. Величина энергозатрат в зависимости от особенностей профессии

Группа

Особенности профессии

Коэффициент

физической

активности

Общий суточный

расход энергии.

кДж (ккал)

Первая

Работники, занятые пре-

имущественно умственным трудом

1,4

9 799—10 265

(2 100—2 450)

Вторая

Работники, занятые лег-

ким физическим трудом

1,6

10 475—11732

(2 500—2 800)

Третья

Работники, занятые тру-

дом средней тяжести

1,9

12 360—13 827

(2 950—3 300)

Четвертая

Работники, занятые тя-

желым физическим трудом

2,2

14 246—16 131

(3 400—3 850)

Пятая1

Работники, занятые осо

бо тяжелым физическим

трудом

2,5

16 131—17 598

(3 850—4 200)

1Только для мужчин.

величине основного обмена. По этому принципу все мужское население разделено на 5 групп (табл. 10.5)

Значительные различия энергетической потребности в группах зависят от пола (у мужчин больше), возраста (снижаются после 40 лет), степени активности отдыха и уровня коммунального обслуживания.

Женское население разделено по энерготратам на 4 группы (см. табл. 10.5).

Суточный расход энергии детей и подростков зависит от возраста (табл. 10.6).

Таблица 10.6. Суточный расход энергии у детей и подростков в зависимости от возраста

Возраст

Суточный расход энергии, кДж (ккал)

Возраст

Суточный расход энергии, кДж (ккал)

6мес-1 год

3 349 (800)

7-10 лет

10 048 (2 400)

1-1,5 года

5443 (1300)

11-14 лет

11932 (2 850)

1,5-2 года

6280 (1500)

Юноши 14-17

13 188(3 150)

3-4 года

7536 (1 800)

Девушки 13-17

11514 (2 750)

5-6 лет

8374 (2 000)

В старости энерготраты снижаются и к 80 годам составляют 8373—9211 кДж (2000—2200 ккал).

10.2.6. Обмен энергии при умственном труде

При умственном труде энерготраты значительно ниже, чем при физическом.

Трудные математические вычисления, работа с книгой и другие- формы умственного труда, если они не сопровождаются движением, вызывают ничтожное (2—3 %) повышение затраты энергии по сравнению с полным покоем. Однако в большинстве случаев различные виды умственного труда сопровождаются мышечной деятельностью, в особенности при эмоциональном возбуждении работающего (лектор, артист, писатель, оратор и т.д.), поэтому и энерготраты могут быть относительно большими. Пережитое эмоциональное возбуждение может вызвать в течение нескольких последующих дней повышение обмена на 11—19 %.