![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Обмен веществ и энергии.
Обмен веществ и энергии – это совокупность физических, химических и физиологических процессов превращения веществ и энергии в организме человека и обмен веществ и энергии между организмом и окружающей средой. Непрерывно идет; существенный признак жизни. В основе обмена веществ и энергии лежат 2 взаимосвязанных процесса: 1. анаболизм – обеспечивает рост организма, обновление структур. Это процессы ассимиляции, синтеза веществ. 2. катаболизм – это совокупность процессов расщепления сложных структур или пищевых компонентов до простых составляющих. Энергетический обмен – продукция тепла и его использования в организме. Характерные черты этих процессов: 1. их взаимная противоположная направленность; 2. неразрывная связь; 3. взаимная уравновешенность. Анаболизм преобладает у растущего организма, беременных, спортсменов, наращивающих мышечную массу, после болезни. Катаболизм преобладает у больных, пожилых людей, при неполноценном питании. В процессе жизнедеятельности лежат метаболические процессы, а в их основе – превращение энергии. Энергию организм получает в результате расщепления веществ в организма, поступающих с пищей. Q1+Q2+Q3+Q4+Q5≠ QII (вторичная теплота) Q1 ОО (основной обмен) – это энергозатраты организма в стандартных условиях за сутки. Стандартные условии, при которых берутся показания: 1. утром натощак (через 12-16 часов после приема пищи); 2. в состоянии бодрствования; 3. лежа с максимально расслабленной мускулатурой; 4. при температуре комфорта (20°С) 5. в отсутствии эмоциан Ра. 1 ккал на кг веса в час. Мужчина средних лет с 70 кг тратит 1700 ккал в сутки; женщины на 10% меньше – 1500 ккал. Энергия тратиться: 1. синтетические процессы (50% на синтез АТФ; синтез белков, жиров, - 20-23%) Суммарно 70-73%; 2. на поддержание различных градиентов – 12%; 3. на работу органов в стандартных условиях. Величина основного обмена зависит от следующих факторов: 1. пол (у мужчин на 10%>); 2. возраста (в старческом возрасте ↓); 3. состояния нейро-эндокринной системы (гормоны щитовидки ↑ ОО; гормоны надпочечников и половые гормоны ↑); симпатическая ↑, парасимпатическая НС ↓; 4. от антропометрических данных (вес, рост); 5. характера питания (при питании белковой пищей обмен ↑); 6. сезонно-климатических факторов и циркадных ритмов; (весной и утром ↑); 7. степени физической активности. Существуют нормативы, благодаря которым можно рассчитать должный ОО: 1. по таблицам Гариса-Бенедикта; 2. по S поверхности тела (монограмма Бедуа); 3. формулы Дрейера
А – возраст; К – константа (мужчина – 0, 1015; женщина – 0, 1129) Норма - ±10% Рабочая прибавка (РП) – энергозатраты, связанные с различными видами активной деятельности человека. Спокойное сидение ↑ обмен на 20%; + если писать, то уже на 30%; быстрый бег – 700-1000%; ходьба – 150%; плавание – 600-800%, умственная работа 2-3%, если связана с эмоциями – 10-20%. По энергозатратам в зависимости от видов труда людей делят на 5 категорий.
Специфическое динамическое действие пищи. Прием пищи вызывает ↑ энергозатраты организма, ↑ интенсивность обменных процессов – СДД. ОО ↑ через час после приема пищи; максимум – через 3 часа и продолжается ≈ 12 часов. Прием углеводов приводит к ↑ ОО на 4-7%; жиров – 13-15%, белков – 20-30%, смешанной пищи – 6-15%. Причины, обуславливающие СДД: 1. затраты энергии на переваривание пищи; 2. всасывание веществ; 3. ↑ метаболизм некоторые активные вещества, поступающие с пищей и образованные в результате превращений. 4. активация иммунных процессов в результате поступления чужеродных белков. Методы определения ОО: Каллориметрия – это метод количественной оценки энергетической емкости питательных веществ или энергозатрат живого организма. Виды: 1. физическая; 2. химическая; 3. физиологическая. Физическая каллориметрия – метод определения энергетической ценности питательных веществ путем сжигания их в каллометрической бомбе Бертло. При сжигании 1гр: белки – 2 ккал, углеводы – 4 ккал, жиры – 9 ккал. В организме выделяется столько же тепла при окислении вещества. Закон Гесса: суммарный тепловой эффект химической реакции зависит от исходных и конечных продуктов и не зависит от промежуточных этапов реакции. Но в организме не все белки расщепляются до конечных продуктов. Химическая каллориметрия - определение энергетической ценности продуктов на основе излучения тепла, которое выделяется в ходе химической реакции. Физиологическая каллориметрия – определение энергозатрат живого организма. 1. прямая (измерение количества тепла, выделяемого в камерах); 2. непрямая: - с полным газовым анализатором (СО2, О2); - с неполным газовым анализатором (О2). Прямая каллориментрия. Конечный этап превращения веществ в организме – выделение тепла. Метод точный, но громоздкий => не используется. Непрямая каллориметрия. Основан на том, что необходимая для организма энергия выделяется в окружающую среду в ходе окислительных реакций, а эти реакции протекают с участием О2, т.е. косвенно судят по затратам О2 (+ еще СО2) об энергозатратах. Показателем, связывающим потребление О2 и выделение энергии, служит каллорический эквивалент О2 (КЭО2) – это то количество тепла, которое выделяется организмам при употреблении 1л О2. Для окисления жиров – 4, 69 ккал/л, белков – 4, 60 ккал/л, углеводов – 5, 05 ккал/л. Для того, чтобы знать, что преимущественно окисляется в организме рассчитывается дыхательных коэффициент; т.е. это соотношение объема выделяемого СО2 к объему О2.
Зная дыхательный коэффициент и зная, что окисляется в организме по таблицам рассчитывается КЭО2. Зная КЭО2 вычисляем энергозатраты. КЭО2*VО2 (в метрах)= энергозатраты организма. Методика. а) с полным газовым анализом – метод Дугласа-Холдейна. Испытуемого усаживают, на лицо одевают маску, имеющую 2 клапана (1 – для вдоха, 2 – для выдоха в мешок) → через 5 минут анализируют. Рассчитываем: 1. объем О2 утилизированного и СО2, который выдохнули; 2. ДК; 3. по таблицам КЭО2; 4. энергозатраты за сутки. б) с неполным газовым анализом – метод Крога. Пациент вдыхает и выдыхает в камеру, заполненную О2 => % СО2 там ↑, чтобы не было воздух очищают от СО2, т.к. пациент вдыхает через 1 шлаг, выдыхает в другой, затем пишется спирограммы => определяем утилизированный О2. Рассчитывается: объем утилизированного О2 по спирограмме. Берем для расчета КЭО2 при питании смешанной пищей (4, 86) и его умножаем на объем О2 → пересчитываем на сутки. Правило поверхности: Если пересчитать энергозатраты на кг веса, то результаты у различных животных резко отличаются; если пересчитать на м2 поверхность – различия не столь явные. Затраты энергии теплокровными животными пропорционально площади поверхности тела. Ежедневная продукция тепла на 1 м2 у человека – 850-1250 ккал. Суточный расход энергии.
Регуляция обмена веществ и энергии: Нейрогуморальный механизм. Симпатическая НС ↑ энергозатраты; парасимпатическая НС ↓. Но есть и корковый контроль, ед. у спортсменов обмен ↑ перед стартом; Во время гипноза можем изменить уровень обмена. Гормоны: щитовидной железы, половые, надпочечников. Обмен веществ при физической нагрузке – энергия идет на тепловую и механическую работу. Отношение механической энергии ко всей энергии, выраженной в % называется КПД (коэффициент полезного действия). Для человека КПД = 16-25%. Причем чем люди > тренируются, тем КПД>.
|