Освіта і витрата енергії
Відео: Космологія і астрономія
Життєдіяльність організму підтримується завдяки постійному надходженню енергії в процесі окислення складних орга-нічних молекул при розриві хімічних зв`язків. Молекули розпадаються до трехуглеродних з`єднань, які включаються в цикл Кребса (лимонна кислота), окислюючись далі до СО і Н ^ О. Всі енергетичні процеси, що протікають за участю кисню, утворюють систему аеробного обміну. Виділення енергії без кисню називається анаеробним обміном. Накопичення енергії відбувається головним чином в високоенергетичних фосфатних зв`язках аденозинтрифосфату (АТФ). АТФ служить також засобом перенесення енергії, оскільки дифундує в ті місця, де необхідна енергія. У свою чергу освіту і розпад АТФ пов`язані з процесами, на які необхідно затратити енергію. При необхідності в енергії шляхом гідролізу розривається зв`язок фосфатної групи і вивільняється знаходиться в ній хімічна енергія. Отримана потенційна енергія потім перетворюється в кінетичну - механічну, хімічну, осмотичну і електричну роботу. Частина енергії використовується для підтримання сталості внутрішнього стану організму, синтезу нових речовин, поновлення і будови клітин, скорочення м`язів, проведення нервових імпульсів.Кількість енергії, що виділяється при згорянні певної речовини, не залежить від етапів його розпаду. Відомо, що вуглеводи і білки дають в середньому близько 17,16 кДж / г (4,1 ккал / г) енергії. Найвищою енергетичної здатністю володіють жири: 1 г жиру дає 38 ГДж / г (9,1 ккал / г) енергії, що більше кількості енергії, що виділяється при окисленні білків і вуглеводів, разом узятих.
Енергетичний обмін живого організму складається з основного обміну і робочої надбавки до основного обміну. Кількість енергії, що витрачається організмом в стані спокою і натщесерце, називається основним обміном.
Основний обмін визначають вранці (при цьому пацієнт знаходиться в стані спокою - в положенні лежачи), при температурному комфорті 18-20 ° С, натщесерце, через 12 годин після прийняття їжі, при виключенні з їжі білків за 2-3 діб до дослідження. Основний обмін висловлюють в кілокалорії (ккал) або кілоджоулях (кДж), виділених організмом при зазначених умовах на 1 кг маси тіла або на 1 м2 поверхні тіла за 1 год або за добу.
Основний обмін в значній мірі залежить від функцій нервової та ендокринної систем, фізіологічного стану внутрішніх органів, а також від зовнішніх впливів на організм. Рівень основного обміну може змінюватися при недостатньому або надмірному харчуванні, тривалої фізичному навантаженні, зміни кліматичних умов та ін. У різних людей величина основного обміну залежить головним чином від віку, маси тіла, статі, зросту. У дорослої здорової людини основний обмін за 1 год становить в середньому 4,2 кДж (1 ккал) на 1 кг маси тіла, причому у жінок він на 10-15% нижче, ніж у чоловіків. У дітей він вище, ніж у дорослих у літніх людей знижується.
Робоча прибавка - це підвищення енергетичного обміну вище основного обсягу. Фактори, при яких збільшується витрата енергії - прийом їжі, зміни зовнішньої температури і м`язова робота.
Основний обмін порушується при захворюваннях ендокринних залоз. Наприклад, при гіперфункції щитовидної залози він може збільшитися до 150% від норми, а при гіпофункції знижується. Значні зміни спостерігаються при патології гіпофіза, що регулює діяльність периферичних залоз внутрішньої секреції.
Для визначення інтенсивності обміну речовин і енергії використовують прямі і непрямі методи калориметрії. Метод прямої калориметрії заснований на безпосередньому визначенні тепла, що виділяється в процесі життєдіяльності організму. Для цієї людини поміщають в спеціальну калориметричну камеру, в якій враховується все кількість тепла, що віддається тілом людини. Метод складний і застосовується тільки в науково-дослідних установах.
На практиці частіше використовують метод непрямої калориметрії. Суть його полягає в тому, що спочатку визначають обсяг легеневої вентиляції, а потім кількість поглиненого кисню і виділеного вуглекислого газу. Відношення обсягу виділеного вуглекислого газу до об`єму поглиненого організмом кисню називається дихальним коефіцієнтом. За величиною останнього можна судити про характер окислювальних речовин в організмі.
Так, при окисленні вуглеводів дихальний коефіцієнт дорівнює 1, оскільки для повного окислення 1 молекули глюкози до вуглекислого газу і води буде потрібно 6 молекул кисню, при цьому виділяється 6 молекул вуглекислого газу:
При окисленні білків дихальний коефіцієнт дорівнює 0,8, при окисленні жирів - 0,7. В результаті невеликого змісту в жирах і білках внутримолекулярного кисню для їх окислення потрібно більше кисню: для окислення 1 г білків - 0,97 л, а 1 г жирів - 2,03 л.
Визначити витрату енергії можна і по газообміну. Кількість тепла, що звільняється в організмі при вживанні 1 л кисню (калориметрический еквівалент кисню), залежить від того, на окислення яких речовин використовувався кисень. Калориметрический еквівалент кисню для окислення вуглеводів дорівнює 21,13 кДж (5,05 ккал), білків - 20,1 кДж (4,8 ккал), жирів - 19,62 кДж (4,686 ккал). Існує залежність між дихальним коефіцієнтом і кількістю енергії, яка утворюється при поглинанні 1 л кисню (табл. 4).
Таблиця 4
Залежність між величинами дихального коефіцієнта і енергією окислення
Відео: Парокапельние обігрівачі Євро Центр ТеплоЛАД Bheat
Відео: Установка устаткування Економії палива на TOYOTA на 30%
Інтенсивність обмінних процесів в значній мірі залежить від величини фізичного навантаження. Рівень обміну речовин при дуже низькій активності ( «відносний спокій» індивідуума) становить приблизно 9600 кДж / добу (2300 ккал / добу) для чоловіків. Рівень навантаження при фізичній роботі може бути оцінений по витраченої енергії і виражатися за допомогою так званої ступінчастою енергетичної шкали, сусідні сходинки яких відстоять одна від одної на 2000 кДж. Так, при легкій роботі інтенсивність обмінних процесів досягає 12 000 кДж / добу (2800 ккал / добу), при помірній - 22 000 кДж / добу (5200 ккал / добу), при важкій - 42 000 кДж (10 000 ккал / добу).
Під раціональним харчуванням розуміють достатню в кількісному і повноцінне в якісному відношенні харчування. Основа раціонального харчування - збалансованість, оптимальні співвідношення компонентів їжі (амінокислот, поліненасичених жирних кислот, фосфатидів, стеринів, жирів, Сахаров, вітамінів, мінеральних солей, органічних кислот і ін.). Налічується близько 60 харчових речовин, які потребують збалансованості. Раціональне харчування забезпечується оптимальним надходженням енергетичних, пластичних і регуляторних речовин, необхідних для нормальної життєдіяльності організму. Одноманітне харчування, при якому виключаються окремі компоненти збалансованого харчового раціону, викликає порушення обміну речовин. Для людини збалансоване харчування включає білки, жири і вуглеводи в масових співвідношеннях 1: 1: 4. Це дає можливість проводити нормування добової калорійності харчового раціону за рахунок білків: 15% добової калорійності (половина тваринного походження). Жири повинні складати приблизно 30% добової калорійності (70-80% тваринний жир). Енергетична частка вуглеводів при таких співвідношеннях повинна бути 55%. Якщо необхідно знизити масу тіла, то слід обмежити кількість спожитих вуглеводів. При важкої ми-м`язової роботі руйнується багато білків, тому необхідно збільшити їх надходження з їжею в організм людини.
Поділитися в соц мережах:
Схожі
