4.Основной обмен.

УСЛОВИЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОСНОВНОГО ОБМЕНА:

По определению основного обмена, дан­ному комитетом экспертов ФАО-ВОЗ, основ­ной обмен (00) — это лабораторный показа­тель, отражающий «энергетические затраты человека, который находится в расслаблен­ном и комфортном состоянии по утрам вскоре после пробуждения и спустя 14 часов после последнего приёма пищи». При реаль­ных клинических определениях 00 условия могут варьировать, но должны соответство­вать стандартным, которые предусматривают его измерение: в состоянии полного мышечного и пси­хического покоя, натощак, т.е. через 12—18 ч после после­днего приема пищи, в горизонтальном положении, при температуре комфорта, что для оде­того человека составит 18-21 °С, результаты должны экстраполироваться на сутки поданным, полученным не ме­нее чем за 15 мин, а лучше — за 1 час. Только, если эти условия обеспечены, полученную величину можно трактовать как 00.

Средняя величина 00 у взрослого здоро­вого 45-летнего мужчины, вес которого 70 кг (при идеальном весо-ростовом соотношении) составит примерно 1 785ккал тепла за сутки на все тело. Для женщины того же возраста и веса должный средний 00 — около 1 679 ккал на всё тело за сутки.00 —- показатель, отражающий тот уро­вень энергозатрат, который для данного ин­дивида в бодрствующем состоянии мини­мально возможен.Традиционно считается, что ОО обеспе­чивает уровень максимально экономичного функционирования организма при сохране­нии базовых анаболических процессов и функциональной готовности. Вклад в ОО вносят сердечная деятельность, перистальти­ка кишечника, работа системы дыхания, поддержание всех электрических процессов в клетках, терморегуляция, энергорассея­ние, сопровождающее анаболизм и т.п.Условия определения 00 требуют ряда комментариев. Конечно же, температура комфорта существенна, так как и охлажде­ние и перегревание организма требуют рас­хода энергии на температурную адаптацию и представляют стресс, а стрессорные гор­моны энерготраты увеличивают. Отдельных пояснений требует натошаковый принцип определения 00.По-видимому, уже А. Лавуазье отметил, что прием пищи вызывает увеличение термо­генеза организма. Оно начинается примерно через 15—30 мин., достигает максимума через 3-6 ч. и продолжается около 12 ч.

Расчет 00 осуществляется на кг массы тела или на м² поверхности тела. После­днее предпочтительнее, так как по правилу М. Рубнера, чем больше отношение поверх­ности тела к массе, или, чем для млекопита­ющих меньше размер тела особи), тем выше основной обмен, так как тем более интенсив­но тепловое рассеяние, требующее гомойотермной компенсации. Среди факторов, влияющих на основной обмен, возраст, пол, конституция, состояние здоровья.

Влияние возраста, конечно, требует учесть вышеописанный эффект «энергии роста» и повышенные в раннем возрасте затраты на терморегуляцию. По классическим данным, 00 новорожденных несколько ниже, чем взрослых — в первые дни после рождения 27 ккал/м² в час, к 6 мес. он достигает уровня взрослых, а в период 1 —3 года — абсолютного онтогенетического максимума (60-65 ккал/м² в час, что выше уровня взрослых почти в 2 ра­за), затем до возраста 12—15 лет идет медленное снижение, некоторый пубертатный прирост и дальнейшее установление взрослого уровня к 20 годам, что не случайно совпадает с прек­ращением роста тела в длину.До старости 00 у здорового индивида от-носительно постоянен и у здоровых преста­релых людей, особенно, женщин, может не­сколько понижаться, конечно, если это не маскируется патологическими прибавками энергозатрат.Влияние пола выражается в том, что 00 у женщин во всех возрастах, начиная с 1 дня жизни, при прочих равных условиях, на 6— 10% ниже, чем у мужчин. Беременность про­грессивно увеличивает 00, кастрация сам­цов и самок его понижает, в связи с этим, нет оснований думать, что половые отличия 00 — просто прямой результат действия по­ловых гормонов на метаболизм.

Как сказано выше, считалось, что исклю­чительное значение имеет разный удельный вес мышечной и жировой ткани у лиц разно­го пола, но у новорожденных он одинаков, а 00 разный (150 и 136 ккал/кг у мальчиков и девочек, соответственно). Очевидно, что 00 зависит от состояния здоровья. Общая закономерность состоит в том, что при подавляющем большинстве болезней ОО возрастает. Особенно сильно он растет при гипертиреозе и существенно уве­личен при гиперкортицизме.Вместе с тем, в отдельных ситуациях, при нарушении самих механизмов энергооб­разования и термогенеза возможно и пони­жение 00.00 снижается при гипотиреозе и при ги-покортицизме из-за инактивации калий-на­триевых АТФаз.ОО повышен в 1 -й и понижен во 2-й пе­риод при голодании, снова возрастает в зак­лючительном периоде голодания, снижен при неосложненном соматической патоло­гией первичном ожирении и улиц, искусст­венно сбросивших вес, при достижении но­минальной массы тела не нормализуется.Токсические дозы инсулина понижают со­кратительный термогенез и увеличивают долю запасаемой энергии, снижая 00. При зимней спячке 00 сильно снижается, что вероятносвязано с действием эндогенных опиоидов, например, дерморфина, выделяемых зимнеспящими животными .Нейропептид соматостатин сильно сни­жает многие обменные процессы и тормозит широкий спектр физиологических функций, уменьшая ОО.

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСНОВНОГО ОБМЕНА И ИХ ПРИНЦИПЫ. КАЛОРИМЕТРИЯ:

Должный основной обмен может быть оце­нен по таблицам Харриса и Бенедикта, учи­тывающим пол, вес, рост и возраст испыту­емого. Для арифметического расчёта долж­ного 00 существуют формулы:

00 мужчин = 66+(13,7W)+ +5Н-6,8А

ОО женщин == 655+9,5W+ + l,8H-4,7A

где W — вес в кг, А возраст в годах, Н — рост в см.

По формуле Дрейера:

где W—вес в г; А - возраст, К — половой ко­эффициент, равный у мужчин 0,1015, а у жен­щин -О, И 29.

Истинный 00 отличается от должного и часто именно это отличие имеет диагнос­тическое или прогностическое значение. Поэтому оценка должного 00 не заменяет определения фактического 00.Определение 00 называется калоримет­рией (что не следует путать с колоримет­рией — термин, относящийся к определе­нию концентрации вещества по цветности его раствора). Существуют 2 метода калориметрии прямая и непрямая. При прямой калориметрии происходит непосредственное измерение изменений теплосодержания организма (энтальпии — АН). Для этого используется калориметр. Объект, находящийся в калориметре выде­ляет тепло. Создается тепловой поток, на­правленный наружу. Если термостатировать и изолировать камеру и направить тепловой поток на нагревание циркулирующего вок­руг теплоносителя, то разность температур теплоносителя будет отражать теплопродук­цию объекта. КАЛОРИЧЕСКИЙ ЭКВИВАЛЕНТ КИСЛОРОДА:Для непрямой газовой калориметрии требу­ется определить суточное поглощение О₂ и суточное выделение кислорода в составе СО₂ при дыхании. И та, и другая величина могут быть выражены в литрах (л). Исполь­зование 1 л кислорода целиком для окисле­ния пищевых субстратов дает разный кало­рический эффект, в зависимости от того, в какой пропорции утилизируются клетка­ми липиды, углеводы и аминокислоты.Поскольку в углеводах присутствует сравнительно много кислорода и соотно­шение О и Н соответствует продукту их полного окисления — воде, кислород при горении углеводов расходуется только на окисление углерода. В типичной молекуле липидов — соотношения иные и соб­ственного кислорода гораздо меньше. Экзо­генный кислород будет тратиться и на окисление углерода, и на окисление водо­рода жиров до воды.При сжигании избытка любых субстратов в литре О₂ время горения и тепловой эф­фект будут лимитироваться кислородом. В этих условиях литр кислорода при горении углеводов даст наибольший калорический эффект —- 5,047 ккал/л (5,01 для глюкозы и 5,06 — для крахмала), а при горении избытка липидов —наименьший —4,68 ккал/л. При горении избытка белков потребление 1 л О, даст 4,82 ккал (4,6 ккал/л с учетом реальной усвояемости белков в катаболических про­цессах). При смешанной сбалансированной диете у здоровых испытуемых данный пока­затель приближается к 4,825 ккал/л).Тепловой эффект, полученный при ис­пользовании 1 л О₂ на окисление избытка того или иного пищевого субстрата называ­ется калорическим эквивалентом О₂ для угле­водов, липидов или белков (КЭ). Калоричес­кий эквивалент О₂ у конкретного испытуемо­го, полученный при непрямой газовой калориметрии, помножается на суточное поглощение О₂ в литрах и дает основной об­мен в тепловых единицах. Нельзя не отме­тить, что КЭ варьирует у здорового человека при резкой перемене состава пищи в доволь­но узких пределах — порядка 4% в обе сторо­ны от средней величины, типичной для сба­лансированной диеты.Калорический эквивалент не следует пу­тать с применяемым в диететике калорий­ным (калорическим) коэффициентом белков, жиров и углеводов. Последний представля­ет собой теплотворную способность этих субстратов и рассчитывается в ккал/г суб­страта при калориметрии сжигания в полно­стью противоположной ситуации — при из­бытке О₂ и наличии ровно 1 г того или ино­го субстрата. По сути дела это — теплота сгорания пищевых веществ.Поскольку в кислороде горят Си Н, то имеющие наивысший молярный процент этих атомов липиды дадут и самое большое количество теплоты на грамм — 9,3 ккал, против 4,1 у углеводов и белков. Расчетное значение калорического коэффициента бел­ков —5,3, но так как белок в организме участвует в анаболических процессах, фак­тическое значение меньше. Параметр, измеряемый непосредственно по данным газообмена и используемый для выбора реального кало-рического эквивалента, соответствующего данному индивидуальному паттерну использования пищевых веществ - это дыха­тельный коэффициент (ДК). Каждому Д К соответствует по номограмме определенное значение КЭ, что и используют при непря­мой газовой калориметрии.