- •11 Обмен энергии
- •11.1. Источники энергии и пути ее превращения в организме
- •11.1.1. Единицы измерения энергии
- •11.1.2. Дыхательный коэффициент и калорический эквивалент кислорода
- •11.1.3.Методы исследования обмена энергии
- •Удельное теплообразование (ккал/г) основных компонентов пищи
- •11.1.4. Основной обмен
- •11.1.5. Обмен в покое и при мышечной работе
- •Суточные энерготраты представителей некоторых профессий
- •11.1.6. Восполнение энерготрат питанием
- •11.1.7. Запасы энергии
- •11.2. Питание
- •11.2.1. Потребность в пище и рациональное питание
- •11.2.2. Потребность в воде
- •11.2.3. Потребность в минеральных веществах
- •11.2.4. Потребность в углеводах
- •11.2.5. Потребность в липидах
- •11.2.6. Потребность в белках
- •11.2.7. Потребность в витаминах
- •11.2.8. Потребность в пищевых волокнах
- •11.3. Терморегуляция
- •11.3.1. Пойкилотермия и гомойотермия
- •11.3.2. Температура тела
- •11.3.3. Терморецепция, субъективные температурные ощущения и дискомфорт
- •11.3.4. Центральные (мозговые) механизмы терморегуляции
- •11.3.5. Теплопродукция
- •11.3.6. Теплоотдача
- •11.3.7. Тепловой баланс организма
- •11.3.8. Диапазоны терморегуляции
- •11.3.9. Тепловая и холодовая адаптация
- •11.3.11. Онтогенез терморегуляции
- •24.2. Параметры обмена веществ
- •24.3. Интенсивность обмена веществ в особых условиях
- •24.4. Методы измерения
- •24.5. Измерение интенсивности поглощения кислорода во всем организме
- •24.6. Диагностическое значение показателей энергетического обмена
- •28.1. Состав и значение пищевых продуктов
- •Вода, соли и микроэлементы
- •28.3. Усвоение питательных веществ; пищевой рацион
- •28.4. Расчеты веса и площади поверхности тела
11.1.5. Обмен в покое и при мышечной работе
Основной потребитель энергии в организме высших животных и человека — скелетные мышцы. Их масса составляет более 45% общей массы тела. Мышечные клетки получают энергию из плазмы крови (в виде глюкозы, лактата, кетоновых тел и свободных жирных кислот) и из собственной цитоплазмы (расщепление гликогена).
Методом непрямой калориметрии показано, что у сидящего человека энерготраты на 40%, а у стоящего на 70% выше величины основного обмена. Этот уровень энерготрат называют обменом покоя.
Легкая (канцелярская) работа увеличивает расход энергии вдвое, ходьба в среднем темпе — втрое, половой акт — в 4 раза, бег трусцой — в 8 раз. Кратковременные физические нагрузки (несколько минут) могут увеличивать скорость метаболизма в 20 раз (табл. 11.4).
Существует множество классификаций труда, основанных на оценке его энергетической цены. Простой принцип разделения профессий предложен Диллом еще в 1936 г. Согласно этому принципу, если в течение 8 ч профессиональной деятельности общие энерготраты не превышают величины основного обмена более чем в 3 раза, следует говорить о работе умеренной тяжести. Энерготраты, равные 3—8 величинам основного обмена, соответствуют тяжелому труду, еще более высокие — очень тяжелому.
Для компенсации затрат энергии питанием необходимо знать не столько величину ежеминутного расхода энергии в процессе труда, сколько общие суточные энерготраты представителя каждой профессии.
С достаточной точностью их можно вычислить, сложив три величины:
— энерготраты за время сна — они примерно соответствуют основному обмену за 8 ч, т. е. 70 ккал/ч х 8 ч == 560 ккал;
— энерготраты за 8 ч так называемой обычной деятельности (прием пищи, дорога домой и из дома, выполнение работы по дому, отдых бодрствуя) — они примерно соответствуют удвоенному основному обмену за 8 ч, т. е. 1120 ккал;
— энерготраты за 8 ч профессиональной деятельности — измеряются в реальных условиях труда.
Таким образом, границей между трудом умеренной тяжести и тяжелым трудом (по Диллу) будет:
560 + 1120 + (3 х 560) = 3360 (ккал/сут.). Начало области очень тяжелого труда будет соответствовать:
560 + 1120 + (8 х 560) = 6160 (ккал/сут.).
Та блица 11.4
Общие энерготраты при различных формах двигательной активности
Форма активности |
Энерготраты, |
%% от основного обмена | |
Ккал/ч |
Ккал/мин | ||
Обмен покоя: |
|
|
|
— лежа (бодрствуя) |
77 |
1,3 |
110 |
—сидя |
100 |
1,7 |
140 |
—стоя |
120 |
20 |
170 |
Обмен работы: |
|
|
|
— печатание на машинке |
140 |
2,3 |
200 |
— девание/раздевание |
150 |
2,5 |
215 |
— ходьба 4 км/ч |
210 |
3,5 |
300 |
— половой акт |
280 |
4,7 |
400 |
— пилка дров, уборка снега |
480 |
8,0 |
685 |
— бег трусцой 8,5 км/ч |
570 |
9,5 |
815 |
— гребля 20 гребков/мин |
830 |
13,8 |
1185 |
— максимальная активность (для нетренированного) |
1450
|
24,2
|
2070
|
Примечание: в данном примере обмен человека, отдыхающего в постели, на 10% выше основного обмена. Причина различия — специфическое динамическое действие пищи (человек накануне ужинал, и пища содержала белки).
Таблица 11.5