Основний обмін - кількість енергії, яка необхідна організму для його функціонування у стані спокою: на роботу серця і кровозабезпечення, легенів, нирок, ендокринних залоз; у підтримання сталості температури тіла, м'язового тонусу та інших постійних функцій. Тобто це мінімальні затрати організму, що потрібні для підтримки його життєдіяльності.
Основний обмін пов'язаний із функціонуванням життєво важливих органів.
Відносний внесок (в %) різних органів у забезпечення основного обміну:
Печінка, м`язи – 26, мозок – 18, серце – 9, нирки – 7 та ін. органи.
Основний обмін залежить від віку, статі, росту, маси тіла, умов проживання та індивідуальних особливостей.
Основний обмін збільшується при:
o збільшенні мускулатури;
o підвищенні температури тіла;
o зростанні функцій щитоподібної залози;
o секреції адреналіну.
Основний обмін зменшується при:
· старінні організму;
· накопиченні жиру;
· ослабленні функцій щитоподібної залози; У недоїданні та виснаженні організму.
Умови визначення основного обміну:
а) ранком відразу після сну;
б) у спокої, у лежачому стані (збільшення обміну речовин відбувається при посиленні роботи скелетних м'язів);
в) натще, тому що під час перетравлення їжі обмін підсилюється;
г) в умовах температурного комфорту при температурі навколишнього середовища близько 18 °С (для виключення посилення обміну, спрямованого на терморегуляцію);
д) в умовах емоційного спокою (для виключення відповідної зміни обміну речовин за рахунок дії гормонів та інших регуляторів, пов'язаних з емоціями).
Методи визначення основного обміну:
Пряма калориметрія. Метод оснований на вимірі кількості тепла, виділеного організмом у навколишнє середовище, наприклад, за одну годину чи за добу.
Для вивчення подібним способом теплопродукції людини використовують оцінку нагрівання води, що циркулює в стінах, стелі і підлозі спеціальної камери. Про кількість виділеної енергії судять за величиною нагрівання води.
Непряма калориметрія (метод Дугласа-Холдена). Це оцінка енергозатрат, що базується на розрахунку даних кількості спожитого кисню і виділеного вуглекислого газу, розрахунку дихального коефіцієнта і відповідного калоричного коефіцієнта кисню. Суть методу полягає в наступному. Визначають об'єм спожитого О2 і виділеного С2 за певний час. Їхнє відношення (назване дихальним коефіцієнтом) відбиває переважний характер речовин, що окисляються (білків, жирів, вуглеводів у різних співвідношеннях). Дихальний коефіцієнт таким чином свідчить про те, як ефективно був використаний спожитий О2 (різні речовини при окисненні дають різну кількість енергії; а характер цих речовин показує дихальний коефіцієнт). Знаючи «цінність» спожитого кисню («калоричний еквівалент кисню») і кількість спожитого О2, одержуємо енергопродукцію за час досліду. Перерахунок результату на добу дає величину добової енергопродукції.
Нормальні величини основного обміну у дорослої людини можна розрахувати також за формулою Дрейера:
Н = W /K • А,
де W-маса тіла (г), А-вік, К-константа (+01015 для чоловіків і 01129 - для жінок).
Величина основного обміну залежить від співвідношення в організмі процесів анаболізму і катаболізму. Переважання в дитячому віці процесів анаболічної спрямованості в обміні речовин над процесами катаболізму обумовлює більш високі значення величин основного обміну у дітей (18 і 13 ккал/кг/год у дітей 7 і 12 років відповідно) у порівнянні з дорослими людьми (1 ккал/кг/год), у яких врівноважені в стані здоров'я процеси анаболізму і катаболізму.
Так як показники теплопродукції, артеріального тиску і пульсу взаємопов'язані, то можна розрахувати величину основного обміну і його відхилення від норми за наступною формулою:
ПО = 075 • (ЧСС + ПД • 074) - 72
де ПО - відсоток відхилення від норми, ЧСС - частота серцевих скорочень, ПД - пульсовий тиск.
Для кожної вікової групи людей встановлені і прийняті як стандартів величини основного обміну. Це дає можливість при необхідності виміряти його величину у людини і порівняти отримані у нього показники з нормативними. Відхилення величини основного обміну від стандартної не більше ніж на +10% вважається в межах норми. Більш значні відхилення основного обміну можуть служити діагностичними ознаками таких станів організму, як порушення функції щитовидної залози; одужання після важких і тривалих захворювань, що супроводжується активацією метаболічних процесів; інтоксикація і шок, які супроводжуються пригніченням метаболізму.