Основной обмен и значение его измерения для клиники

Основной обмен - это минимальное количество энергии, необходимое для поддержания нормальной жизнедеятельности организма в состоянии полного покоя при исключении всех внутренних и внешних влиянии, которые могли бы повысить уровень обменных процессов. Основной обмен веществ определяют утром натощак (через 12-14 ч после последнего приема пищи) в положении лежа на спине, при полном расслаблении мышц, в комфортных температурных условиях окружающей среды (18-20°С). Выражают основной обмен количеством энергии, выделенной организмом (кДж или ккал).

В состоянии полного физического и психического покоя организм расходует энергию на: 1) постоянно совершающиеся химические процессы; 2) механическую работу, выполняемую отдельными органами (сердце, дыхательные мышцы, кровеносные сосуды, кишечник и др.); 3) не прекращающуюся деятельность железисто-секреторного аппарата.

Основной обмен веществ зависит от возраста, роста, массы тела, пола. Самый интенсивный основной обмен веществ в расчете на 1 кг массы тела отмечается у детей. У новорожденных он составляет 209-222 кДж/кг (50-53 ккал/кг) в сутки, у детей 1-го года жизни - 176 кДж/кг (42 ккал/кг). С увеличением массы тела усиливается основной обмен веществ. Средняя величина основного обмена веществ у здорового человека равна приблизительно 4,2 кДж (1 ккал) в 1 ч на 1 кг массы тела.

По расходу энергии в состоянии покоя ткани организма неоднородны. Более активно расходуют энергию внутренние органы, менее активно - мышечная ткань. По мере увеличения мышечной ткани по отношению к массе внутренних органов расход энергии снижается.

Интенсивность основного обмена веществ в жировой ткани в 3 раза ниже, чем в остальной клеточной массе организма. Худые люди производят больше тепла на 1 кг массы тела, чем полные. Если рассчитать энерговыделения на 1 м² поверхности тела, то эта разница почти исчезает, так как, согласно правилу Рубнера, основной обмен веществ приблизительно пропорционален поверхности тела для разных видов животных и человека.

У женщин основной обмен веществ ниже, чем у мужчин. Это связано с тем, что у женщин меньше масса и поверхность тела. Отмечены сезонные колебания величины основного обмена веществ - повышение его весной и снижение зимой. На величину основного обмена веществ влияет предшествующая мышечная работа. Мышечная деятельность вызывает повышение обмена веществ пропорционально тяжести выполняемой работы.

К значительным изменениям основного обмена приводят нарушения функций органов и систем организма. При повышенной функции щитовидной железы, малярии, брюшном тифе, туберкулезе, сопровождающихся лихорадкой, основной обмен веществ усиливается.

Расход энергии при работе

Расход энергии человеком зависит от состояния организма и мышечной деятельности. При мышечной работе значительно увеличиваются энергетические затраты организма. Это увеличение энергетических затрат составляет рабочую прибавку, которая тем больше, чем интенсивнее работа (табл. 7).

Таблица 7. Расход энергии в покое и при физической нагрузке

По сравнению со сном при медленной ходьбе расход энергии увеличивается в 3 раза, а при беге на короткие дистанции во время соревнований - более чем в 40 раз.

При кратковременных нагрузках энергия расходуется за счет окисления углеводов. При длительных мышечных нагрузках в организме сгорают преимущественно жиры. У тренированных спортсменов энергия мышечных сокращений обеспечивается исключительно за счет сгорания жиров. Во время продолжительной тяжелой работы окисление жиров дает около 80% всей необходимой энергии. У человека, занимающегося физическим трудом, энергетические затраты возрастают пропорционально интенсивности труда. По энергетическим затратам все профессии могут быть разделены на несколько групп. Каждая группа характеризуется определенным суточным расходом энергии (табл. 8).

Таблица 8. Суточный расход энергии взрослого человека в зависимости от пола, возраста и рода его деятельности