Обмін енергії
Обмін речовин і енергії є єдиним процесом. Під час обміну речовин відбувається перетворення енергії. При окисленні харчових речовин енергія, яка в них міститься, вивільняється і перетворюється в теплову, механічну, електричну. Енергія не може народжуватися або зникати, вона постійно видозмінюється: механічна може перетворитися в теплову, теплова - в механічну, електрична - в теплову і так постійно. Всі види енергії в кінцевому результаті переходять в навколишнє середовище переважно у вигляді теплової енергії. Тому вся енергія, що утворюється в організмі, може визначатися в одиницях тепла - калоріях або джоулях.
В умовах фізичного і психоемоційного спокою людина втрачає деяку кількість енергії. Ці затрати енергії пов’язані з життєдіяльністю організму. Значна частина енергії використовується на роботу серця, нирок, дихальних м’язів, печінки, на підтримання постійної температури тіла.
Основний обмін
Основним обміном називають енергетичні затрати організму в умовах спокою. Основний обмін визначають у стандартних умовах: дослідження проводять вранці натще (протягом 12-ти годин до цього не приймають їжі) в стані фізичного і психоемоційного спокою, в горизонтальному положенні, при температурі комфорту (25-26 °С). За таких умов виключаються фактори, які можуть впливати на інтенсивність обмінних процесів.
Основний обмін, в середньому, у дорослого здорового чоловіка вагою 70 кг буде дорівнювати 1700 ккал, а в жінки - на 10 % менше.
Основний обмін залежить від статі, віку, маси і зросту людини.
Величина основного обміну на 1 кг маси у дітей значно більша, ніж у дорослих.
Основний обмін у віці 20-40 років зберігається на досить постійному рівні. Після 40 років він починає зменшуватися.
Рівень основного обміну залежить від діяльності ендокринних залоз, особливо щитоподібної. При гіперфункції щитоподібної залози він різко підвищується, а при гіпофункції - знижується.
У зв’язку з тим, що різні індивіди мають різну масу тіла, величину основного обміну краще визначати на 1 кг маси. Дослідження, проведені на тваринах, показали, що чим менша тварина, тим вищий основний обмін на 1 кг маси тіла. Але якщо вести перерахунок обміну речовин не на масу тіла, а на одиницю площі поверхні тіла, то майже у всіх тварин ці величини приблизно однакові. Ця закономірність отримала назву правила поверхні тіла. Вона дає можливість встановити найбільш зручну для порівняння міру величини основного обміну: кількість калорій, що віддаються, на одиницю поверхні тіла за добу. За правилом поверхні, затрати енергії теплокровними тваринами пропорційні площі поверхні тіла.
Загальний обмін
Фізична робота, психоемоційне навантаження, приймання їжі, зміни температури зовнішнього середовища збільшують інтенсивність обміну речовин. Рівень обміну в звичайних, а не стандартних умовах, називають загальним обміном.
Інтенсивність обмінних процесів найбільш помітно зростає під час трудової діяльності. Чим важча м’язова робота, тим більше енергії втрачає людина. При розумовій праці втрачається незначна кількість енергії. Однак, коли розумова робота супроводжується емоційним збудженням (лектор, артист, хірург і т.ін.), енергетичні затрати різко зростають.
За кількістю спожитої енергії людей різних професій можна поділити на такі групи: перша - ті, що зайняті в основному розумовою працею; друга - легкою фізичною працею; третя - ті, що мають фізичні навантаження середньої важкості; четверта - що займаються важкою фізичною працею; п’ята - ті, що займаються дуже важкою фізичною працею. Так, у людей першої групи енергетичні затрати становлять 2400 - 2800 ккал за добу, а в людей, наприклад, четвертої групи - 3150 - 3700 ккал за добу.
Підвищення обміну речовин і затрат енергії після приймання їжі - називається специфічно-динамічною дією їжі. Цей вплив особливо виражений при надходженні в організм білкової їжі. При цьому обмін збільшується на 30 %. При надходженні жирів і вуглеводів обмін також збільшується, але лише на 15 %.