4.2. Энергетические затраты при различных формах

ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Энергия, необходимая человеку для жизнедеятельности, выделя­ется в его организме в процессе окислительно-восстановительного распада углеводов, белков, жиров и других органических соединений, содержащихся в продуктах питания. Окислительно-восстановитель­ные реакции в живых организмах могут протекать как с участием ки­слорода (аэробное окисление), так и без участия кислорода (анаэроб­ное окисление). Анаэробное окисление характеризуется меньшим количеством высвобождаемой энергии и имеет ограниченное значе­ние у высших организмов.

При аэробном окислении 1 г жира в организме высвобождается 38,94 кДж, а при окислении 1 г белка или 1 г углеводов —17,6 кДж энергии. Эта энергия частично расходуется на совершение полезной работы и частично рассеивается в виде теплоты, нагревая тело чело­века и окружающую среду (КПД мышечных тканей человека — 40...60 %).

Совокупность химических реакций в организме человека называется обменом веществ. Для характеристики суммарного энергетического обмена веществ используют понятия основного обмена и обмена при различных видах деятельности.

Основной обмен характеризуется величиной энергетических затрат в состоянии полного мышечного покоя в стандартных условиях (при комфортной температуре окружающей среды, спустя 12... 16 ч после приема пищи в положении лежа). Энергозатраты на процессы жизне­деятельности в этих условиях для человека массой 75 кг составляют 87,5 Вт.

Изменение позы, интенсивности мышечной деятельности, ин­формационной насыщенности труда, степени эмоционального на­пряжения и других факторов приводят к дополнительным затратам энергии. Так, в положении сидя за счет работы мышц туловища за­траты энергии превышают на 5... 10 % уровень общего обмена, в поло­жении стоя — на 10... 15 %, при вынужденной неудобной позе — на 40...50 %.

При интенсивной интеллектуальной работе потребность мозга в энергии составляет 15...20 % основного обмена (масса мозга состав­ляет 2 % массы тела). Повышение суммарных энергетических затрат при умственной работе определяется степенью нервно-эмоциональ­ной напряженности. Так, при чтении вслух сидя расход энергии по­вышается на 48 %, при выступлении с публичной лекцией — на 94 %, у операторов вычислительных машин — на 60... 100 %. Повышение обмена веществ и расхода энергии при работе приводит к повыше­нию теплообразования. При тяжелой физической работе температура тела может повышаться на 1...1,5°С.

Уровень энергозатрат может служить критерием тяжести и напря­женности выполняемой работы, имеющим важное значение для оп­тимизации условий труда и его рациональной организации. Уровень энергозатрат определяют методом непрямой калориметрии, т. е. пол­ного газового анализа (учитывается объем потребления кислорода и выделенного углекислого газа). С увеличением тяжести труда значи­тельно возрастает потребление кислорода и количество расходуемой

энергии, отсюда наблюдаются различные суточные энергозатраты человека, МДж:

Работники умственного труда (инженеры, врачи, педагоги и др.) . 10,5... 11,7 Работники механизированного труда и сферы обслуживания (мед­сестры, продавцы, рабочие, обслуживающие автоматы и др.). 11,3...12,5 Работники, выполняющие работу средней тяжести (станочники, шоферы, хирурги, полиграфисты, литейщики, сельскохозяйствен­ные рабочие и др.) 12,5... 15,5

Работники, выполняющие тяжелую работу (лесорубы, грузчики,

горнорабочие, металлурги и др.) 16,3... 18,0