ФИЗИОЛОГИЯ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ. РАЦИОНАЛЬНОЕ ПИТАНИЕ.
Лекция № 2
ФИЗИОЛОГИЯ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ. РАЦИОНАЛЬНОЕ ПИТАНИЕ.
План лекции.
1. Понятие об обмене веществ в организме животных и человека. Источники энергии в организме.
2. Основные понятия и определения физиологии обмена веществ и энергии.
3. Методы изучения энергетического обмена у человека.
4. Понятие о рациональном питании. Правила составления пищевых рационов.
Понятие об обмене веществ в организме животных и человека. Источники энергии в организме.
Организм человека представляет собой открытую термодина-мическую систему, которая характеризуется наличием обмена веществ и энергии. Обмен веществ и энергии– это совокупность физических, биохимических и… Обмен веществ и обмен энергии тесно взаимосвязаны между собой, однако, с целью упрощения понятий, их рассматривают…В обмене веществ различают две направленности процессов по отношению к структурам организма: ассимиляцию или анаболизм и диссимиляцию или катаболизм.
Диссимиляция (катаболизм) – совокупность процессов распада жи-вой материи. В результате диссимиляции энергия воспроизводится. Жизнь животных и человека представляет из себя единство процес-сов ассимиляции… - АТФ – АДФ (АТФ - аденозин три фосфат, АДФ – аденозин ди фосфат;Источники энергии в организме.
1 этап. Белки расщепляются до аминокислот, углеводы - до гексоз, например, до глюкозы или фруктозы, жиры – до глицерина и жирных кислот. На данном… 2 этап.Аминокислоты, гексозы и жирные кислоты в ходе биохимических реакций… 3 этап. При полном окислении все вещества расщепляются до СО2 и Н2О. На данном этапе, в метаболическом котле Кребса,…Энергетическая ценность пищевых веществ.
С учетом вышеизложенного можно отметить, что реальная энерге-тическая ценность пищевых веществ несколько ниже, чем установлен-ная в…Основные понятия и определения физиологии обмена веществ и энергии.
Интегральной (общей) характеристикой энергетического обмена организма человека являются суммарные энергетические траты или валовый энергетические траты.
Валовые энергетические траты организма - совокупность энергетических трат организма в течение суток в условиях его обычного (естественного) существования. Валовые энергетические траты включают три компонента: основной обмен, специфическое динамическое действие пищи и рабочую прибавку. Валовые энергетические траты оценивают в кдж/кг/сутки или ккал/кг/сутки(1 кдж=0,239 ккал).
Основной обмен.
Основной обмен – минимальный уровень энергетических трат, необходимый для поддержания жизнедеятельности организма. Представление об основном обмене, как минимальном уровне энергетических трат… Условия, в которых должен оцениваться основной обмен:Факторы, влияющие на основной обмен.
Влияние возраста на основной обмен. Самый высокий основной обмен в пересчете на 1 кг. Массы тела у новорожденных… Влияние роста и массы тела на основной обмен.Специфическое динамическое действие пищи.
Термин специфическое динамическое действие пищи впервые ввел в научный обиход М.Рубнер в 1902 году. Специфическое динамическое действие пищи – это повышение энергетического…Рабочая прибавка.
Рабочая прибавка является третьим компонентом валовых энергетических трат организма. Рабочая прибавка является частью энергетических трат организма на мышечную деятельность в окружающей среде. При тяжелой физической работе энергетические траты организма могут повышаться в 2 раза по сравнению с уровнем основного обмена.
Методы изучения энергетического обмена у человека.
Для изучения энергетического обмена у человека разработан целый ряд методов объединенный общим названием – калориметрия.
МЕТОДЫ КАЛОРИМЕТРИИ
Прямые Непрямые
Q = c x m x Dt , где c – удельная теплоемкость теплопоглащающего вещества; m – масса теплопоглащающего вещества;Методы непрямой калориметрии.
Методы непрямой калориметрии основаны на косвенной оценке энергетических трат организма. К методам непрямой калориметрии относят метод пищевых рационов, хронометражно-табличный метод, анализа газов вдыхаемого и выдыхаемого воздуха.
Метод пищевых рационов основан на положении о том, что энерге-тический обмен можно оценить, зная соотношение пищевых веществ в потребляемых продуктах питания и их энергетическую ценность. Дан-ный метод весьма неточен, поскольку не учитывает индивидуальную усвояемость питательных веществ, степень их расщепления в организме, а следовательно и их энергетический эффект.
Хронометражно-табличный метод основан на хронометрировании деятельности человека в течение заданного отрезка времени с целью выявления доли тех или иных действий, имеющих определенную энергетическую «цену». Энергетическая «цена» тех или иных действий оценивается по специальным таблицам, которые составлены на основе большого числа исследований энергетического обмена деятельности человека.
Методы анализа газов вдыхаемого и выдыхаемого воздуха.
Основная часть энергии в организме животных и человека воспро-изводится в ходе окисления питательных веществ с участием кислорода (О2) до конечных продуктов – диоксида углерода (СО2) и воды (Н2О). При этом при окислении тех или иных питательных веществ выделяется неодинаковое количество энергии, в связи с их неодинаковой энергетической ценностью. Таким образом, зная количество пот-ребленного кислорода и выделенного диоксида углерода, можно оценить энергетический обмен организма. Для оценки энергетического обмена методом анализа концентрации газов в выдыхаемом воздухе на первом этапе рассчитывают дыхательный коэффициент. Дыхательный коэффициент (ДК) – это отношение объема выделенного диоксида углерода к объему поглощенного за то же время кислорода.
ДК = VСО2 / VО2
Исследования показали, что ДК, как правило, колеблется в диапазоне от 0,7 до 1,0. Максимальное значение ДК приобретает при окислении углеводов:
С6Н12О6 + 6О2 = 6СО2 + 6Н20 + Q
Поскольку объем грамм молекулы любого газа одинаков, ДК в этом случае равен:
ДК = 6СО2 / 6О2 = 1,0
ДК жиров составляет 0,7; ДК белков составляет около 0,8; ДК смешанной пищи составляет 0,85.
Определенному дыхательному коэффициенту соответствует опреде-ленный калорический эквивалент по кислороду (КЭО2). КЭО2 для соответствующего ДК находят по специальным таблицам.
Калорический эквивалент по кислороду – это количество энергии, которое выделяется при окислении питательных веществ в 1,0 литре кислорода. Зная КЭО2 и объем потребленного кислорода можно легко рассчитать общее количество выделенной энергии в данных условиях
А = КЭО2 х VО2 / 1000
Данный метод достаточно прост, надежен и, в связи с этим широко применяется в медицине для оценки энергетического обмена человека.