- •Обмен веществ и энергии
- •План лекции
- •Организм – полуоткрытая система, которая черпает энергию для своей жизнедеятельности из внешней среды.
- •Энергия химических связей углеводов, жиров и белков освобождается в организме в процессе катаболизма.
- •Часть энергии превращается в тепло, а большая часть этой энергии идет на образование
- •Количество энергии, образующейся в ходе катаболизма глюкозы:
- •Энергия АТФ используется для :
- •Анаболизм – синтез специфических для организма макромолекул из мономеров с использованием энергии, образующейся
- •Взаимосвязь катаболизма и анаболизма
- •Уздорового взрослого человека катаболизм и анаболизм уравновешены, о чем свидетельствует постоянная масса тела.
- •Характеристика видов энергетического баланса
- •1. Энергетическое равновесие:
- •У взрослых – избыточный приход откладывается в виде жировых депо. В норме жировые
- •• Тип отложения жира: яблоко, груша (по ОТ/ОБ),
- •3. Отрицательный энергетический баланс:
- •2)при повышении расхода энергии:
- •Принципы оценки энергетического баланса:
- •Учет прихода
- •Содержание белков, жиров, углеводов и калорийность пищевых веществ
- •Рекомендуемый приход веществ и энергии в соответствии с видом труда
- •Основной обмен энергии и факторы его определяющие
- •Основной обмен (ОО) – количество энергии, расходуемое организмом в условиях покоя, утром, лежа,
- •Величина энерготрат составляет 1 ккал*1 кг массы тела*в час.
- •Использование кислорода для получения энергии макроэргов (АТФ и др.) контролируется клеткой. Рядом с
- •Распределение энергии ОО:
- •Основные факторы, влияющие на ОО:
- •Масса тела.
- •Должный основной обмен (ДОО) – норма основного обмена в соответствии с весом, ростом,
- •Для определения ДОО надо сложить значения А и Б, полученные по таблицам Гарриса-Бенедикта.
- •Обмен энергии при деятельном состоянии.
- •Это энерготраты сверх основного обмена (ОО). Их подразделяют на 2 части:
- •Основные виды расхода энергии на рабочую прибавку (РП):
- •Энергетические расходы на СДДП составляют 10-15% от основного обмена.
- •Особенности обмена при физической работе.
- •Источники энергии при мышечной работе
- •Психоэмоциональная нагрузка увеличивает энерготраты на 30%. Это связано с повышением тонуса скелетных мышц,
- •Терморегуляторная нагрузка.
- •Методы исследования обмена энергии (учет расхода)
- •Прямая биокалориметрия
- •Непрямая биокалориметрия
- •Виды непрямой биокалориметрии: А. Неполный газовый анализ.
- •Неполный газовый анализ. Исследование проводят с помощью спирометаболографа.
- •Спирометаболография
- •Анализ спирометаболограммы
- •Полный газовый анализ
- •К газоанализаторам непосредственно через загубник или маску присоединяют дыхательные пути испытуемого.
- •Исследование энерготрат во время работы (метод Дугласа-Холдена)
- •Сбор выдыхаемого воздуха в прорезиненный мешок
- •Дыхательный коэффициент (ДК)
- •Соотношение КЭК и ДК для разных веществ
- •Определение КЭК по ДК
- •Непрямая биокалориметрия с неполным или полным газовым анализом широко используется в медицине для
Обмен энергии при деятельном состоянии.
Профессор Берг М.Д.
Это энерготраты сверх основного обмена (ОО). Их подразделяют на 2 части:
1)Энергетические расходы на разные формы работы (рабочая прибавка, РП).
2)Энергетические расходы на переработку пищи - специфически динамическое действие пищи (СДДП).
Профессор Берг М.Д.
Основные виды расхода энергии на рабочую прибавку (РП):
1.Поддержание позы и передвижение в пространстве.
2.Различные виды физической работы.
3.Умственная работа.
4.Психоэмоциональное напряжение.
5.Терморегуляция в условиях охлаждения или перегрева организма.
Величина РП может составлять 1000-3000 ккал/сут.
Профессор Берг М.Д.
Энергетические расходы на СДДП составляют 10-15% от основного обмена.
При обильной белковой пище могут достигать 30% и эффект длится 12-18 часов, поэтому исследование ОО проводят натощак.
Расходы при СДДП:
1.Переработка, передвижение и всасывание пищи в ЖКТ.
2.Анаболизм белков, жиров, углеводов из всосавшихся мономеров, особенно белков.
3.Регуляция этих процессов интестинальными гормонами и лептином (энергия на выработку этих гормонов).
Профессор Берг М.Д.
Общий обмен энергии за сутки (ОбщОЭ): ОбщОЭ = ОО + РП + СДДП У лиц умственного и легкого физического труда
на долю ОО приходится 50-60% от общих суточных энерготрат, на рабочую прибавку – 30- 40%, на СДДП – 10-15%.
Суточные энерготраты при разных видах труда:
•умственная работа: 2000-2300 ккал,
•легкая физическая: 2500-2800 ккал,
•средняя физическая: 3000-3300 ккал,
•тяжелая физическая: 3700- 4000 ккал,
•очень тяжелый физический труд: 4800 ккал. (первая цифра – женщины, вторая – мужчины).
В настоящее время в США для лиц умственного труда норматив
– 1900-2000 ккал/сут.
Профессор Берг М.Д.
Особенности обмена при физической работе.
Величина энерготрат в работающих мышцах может возрастать в 50-100 раз по сравнению с расслабленными мышцами.
Ходьба со скоростью 5 км/час и более увеличивает расход энергии в 3-4 раза. Ежедневная 2-х-километровая прогулка может способствовать устранению 1 кг жира за месяц, т.к. мышцы при длительной или интенсивной работе расходуют в качестве источника энергии жирные кислоты (ЖК).
Профессор Берг М.Д.
Источники энергии при мышечной работе
1.Использование запасов макроэргов (КФ) в первые 8-12 с работы (спринтеры).
2.Анаэробный гликолиз первые 2-3 мин, пока ССС приспосабливается к повышенному запросу мышц.
3.Аэробный обмен глюкозы и ЖК (выходит на максимум через 2-3 мин от начала работы). Несмотря на это, возникает кислородный долг. Долг ликвидируется в восстановительный период после работы. Виды кислородного долга:
•лактацидный долг (восстанавливается при окислении молочной кислоты в цикле Кребса).
•нелактацидный долг ( восстановление запасов КФ и гликогенаПрофессор БергвМмышце).Д. .
Психоэмоциональная нагрузка увеличивает энерготраты на 30%. Это связано с повышением тонуса скелетных мышц, двигательной активностью (мимика, жесты,
поза), стимуляцией симпатической системы, повышенной выработкой адреналина и других гормонов.
В последующие дни после сильной эмоциональной нагрузки обмен может быть повышен на 10-20%.
Профессор Берг М.Д.
Терморегуляторная нагрузка.
В условиях охлаждения или перегревания затраты энергии на поддержание постоянства температуры тела возрастают в 2-3 раза.
Профессор Берг М.Д.
Методы исследования обмена энергии (учет расхода)
1. Прямая биокалориметрия.
Вся энергия, поступившая в организм с пищей, превращается в конечном итоге в тепловую. Выделяемое организмом тепло собирается с помощью калориметра.
Это теплоизолированная камера; выделяемое человеком или животным тепло измеряют, аккумулируя его протекающей по трубам водой. Массу и температуру воды и медных труб на входе и выходе из камеры регистрируют (см.
рис.).
Профессор Берг М.Д.