Подписаться на рассылку | Личный кабинет | Наша группа ВК

Обмен веществ, энергетические потребности

Обмен веществ

Обмен веществ (метаболизм)

Обмен веществ (метаболизм), в котором участвуют всевозможные биохимические процессы, необходим для поддержания жизнедеятельности организма — его построения, преобразований, деградации. Различают структурный метаболизм (или продуктивный — анаболизм) и катаболизм (трансформацию энергии). При анаболизме (структурном метаболизме) образуются вещества — клеточные компоненты, т. е. синтезируются эндогенные соединения (собственные соединения тела — белки, углеводы, жиры), участвующие в росте организма.

Обобщая, мы можем назвать процессы, посредством которых чужеродные соединения превращаются в собственные вещества организма, ассимиляционными (анаболическими) процессами, с потреблением энергии. У растений ассимиляция (фотосинтез) происходит с поглощением энергии солнечного света, в результате чего бедные энергией неорганические соединения преобразуются в органические вещества, богатые энергией (такие организмы называются автотрофными). Гетеротрофные организмы, такие как человек и животные, получают энергию, потребляя пищу, которая уже содержит богатые энергией соединения, образованные другими организмами. Метаболизм, трансформирующий энергию {катаболизм), — это расщепление богатых энергией веществ (жиров, углеводов, белков) с образованием соединений с меньшим запасом энергии; процесс сопровождается высвобождением энергии (что соответствует диссимиляции). Диссимиляция представляет собой процессы распада, или катаболизма. Один из наиболее важных катаболических процессов — биологическое окисление, упомянутое выше. Энергия, запасенная в молекулах АТФ, используется как для анаболического обмена, так и для обмена, трансформирующего энергию, т. е. обеспечивает жизнедеятельность организма: поддержание температуры тела, работу мышц, поглощение и транспорт веществ через клеточные мембраны, проведение нервных импульсов и т. д. В ходе этих процессов значительные количества энергии теряются, например, в виде тепла. Итак, в отличие от растений, человек и животные не могут вырабатывать органические вещества путем фотосинтеза и должны регулярно потреблять пищу для получения энергии.

Энергетические потребности

 Энергетические потребности и преобразование энергии в организме человека зависят от многих факторов, таких как возраст, пол, масса тела, температура внешней среды, физическая нагрузка, и существенно колеблются даже в условиях полного покоя (т. е. уровень основного обмена не постоянен). Поэтому различают основной обмен, измеряемый при соблюдении стандартных условий (утром, натощак, в положении лежа неподвижно, при нормальной температуре тела, при комфортной температуре внешней среды), и повышенный обмен при разных видах нагрузки (т. н. рабочий метаболизм).

Питательные вещества как источники энергии

К факторам, которые (наряду с другими) определяют количество образующейся энергии, относится природа веществ, участвующих в метаболизме (белки, жиры и углеводы). Если бы мы захотели оценить содержание энергии в определенных продуктах питания вне организма, мы могли бы сжечь их в камере сгорания (калориметре) и измерить выделяемое тепло, или высвобождаемую энергию (физиологическую калорическую ценность). Результат выражается в калориях (кал) или в джоулях (Дж). На практике чаще применяется такая единица измерения, как калория: 1 кал соответствует 4,185 Дж. В исследованиях питания теперь уже не различают, как это было раньше, «малые калории» и «большие калории»; принято использовать «большие калории» (1 ккал), эквивалент прежних больших калорий (1 ккал=1000 малых калорий). При этом получены следующие значения энергетической ценности для трех наиболее важных питательных веществ, снабжающих организм энергией: углеводы — 4,1 ккал/г (17 кДж), жиры — 9,3 ккал/г (39 кДж/г) и белки — 5,3 ккал/г (22 кДж/г).

Если в организме продукты питания полностью «сгорают», т. е. в процессе окисления расщепляются до СО2 и воды, то получаемая организмом энергия (физиологическая калорическая ценность продукта) приближается к физической калорической ценности (питательной ценности). Однако при расщеплении белков наряду с СО2 и водой образуется мочевина. Если произойдет полное ее окисление, то образуется больше энергии, так что питательная ценность белков выше, чем их физиологическая калорическая ценность. Итак, в физиологических условиях при потреблении одних и тех же количеств различных питательных веществ образуются следующие количества энергии:

1 г углеводов (например, крахмала): 4,2 ккал (17,6 кДж)
1 г жиров (например, триглицеридов): 9,3 ккал (38,9 кДж)
1 г белков (например, животного белка): 4,1 ккал (17,2 кДж)
1 г алкоголя (например, этилового спирта): 7,1 ккал (30,0 кДж)

Энергетические потребности в условиях покоя (основной обмен, интенсивность основного обмена, ИОО)

Как уже отмечалось выше, интенсивность основного обмена зависит от многих факторов. Поясним это на примере. У взрослого мужчины ИОО в расчете на килограмм массы тела равна примерно 1 ккал (4,2 кДж) в час. Следовательно, ИОО у мужчины с массой тела 70 кг равна приблизительно 1700 ккал (7000 кДж) в день. Для женщины с такой же массой тела эта величина будет меньше на 10-20%. Однако энергетический обмен организма определяется не только ростом, массой тела, возрастом и полом. Так, интеллектуальная деятельность, эмоциональные реакции (радость, страх), лихорадка, повышенная активность щитовидной железы (гипертиреоз) сопровождаются усилением обмена веществ, тогда как сон, анестезия, пониженная активность щитовидной железы (гипотиреоз) ослабляют обмен.

Энергетические потребности во время физической нагрузки (рабочий метаболизм)

 При физической нагрузке обмен веществ усиливается (рабочий метаболизм). Поэтому интенсивность обмена веществ во время работы бывает выше, чем в часы спокойного отдыха:
• ~ 2 760 ккал (12 000 кДж) во время работы без особых физических усилий (на­
пример, при канцелярской работе);
• ~ 680 ккал (16 000 кДж) во время работы средней тяжести (например, при машин­
ной стрижке газона);
• ~ 4600 ккал (20 000 кДж) во время работы значительной тяжести (например, при передвиганий мебели).
Организм спортсменов высшего класса (например, бегунов на марафонские дистанции, многоборцев) может вырабатывать в течение короткого периода времени до 16 100 ккал (70 000 кДж), хотя повседневный уровень метаболизма у них, конечно, гораздо ниже.

Измерение энергетического обмена

Для оценки энергетического обмена нужно измерить общее количество тепла, образующегося в организме. Однако проще рассчитать количество энергии на основе данных о потреблении организмом кислорода (количество О2, поглощаемого легкими). Так, например, для полного окисления 1 моля (180 г) простого сахара (глюкозы) требуется 134 литра кислорода; при этом получается примерно 664 ккал (2780 кДж) энергии, т. е. поглощение каждого литра кислорода соответствует вырабатыванию 4,95 ккал (20,7 кДж) энергии. Эта величина получила название «энергетический эквивалент окисления». Поскольку в каждом случае количество выделяемого СО2 и потребляемого О2 зависит от типа питательного вещества (углеводы, белки или жиры), подвергающегося окислению, отношение двух величин (выделение СО2/потребление О2), которое называется «дыхательным коэффициентом» (ДК), дает информацию о природе окисляемого продукта питания. На фоне примерно одинакового количества потребляемого белка диеты с преобладанием углеводов характеризуется ДК = 1, тогда как для диеты с преобладанием жиров ДК = 0,7. Эти значения получены исходя из следующих уравнений:

• Углевод (глюкоза): C6H12O6 + 6О2 = 6СО2 + 6 Н2О (ДК = 6/6 = 1);
• Жир (триглицерид): 2С51Н98О6 + 145О2 = 102СО2 + 98Н2О (ДК = 102/145 = 0,7).

Курсы массажа в Санкт-Петербурге для всех.
Приходи!





Мы предлагаем вам лучшие косметические средства и аксессуары для работы
ВИРТУАЛЬНАЯ ЭКСКУРСИЯ

по самому современному центру, где преподаются курсы массажа профессора Анатолия Шевцова

КУРСЫ МАССАЖА ПРОФЕССОРА АНАТОЛИЯ ШЕВЦОВА
Авторские курсы массажа доктора биологических наук Анатолия Шевцова

КУРСЫ МАССАЖА В САНКТ-ПЕТЕРБУРГЕ


Курсы оздоровительного глубокого массажа

Курсы ортопедического массажа шейного отдела позвоночника

Курсы ортопедического массажа грудного отдела позвоночника

Курсы ортопедического массажа поясничного отдела позвоночника

Курсы антицеллюлитного моделирующего массажа тела

Курсы лимфодренажного детокс-массажа тела

НАША ГРУППА ВКОНТАКТЕ

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ | ПОДПИСАТЬСЯ НА РАССЫЛКУ | КОНТАКТЫ

© 2008-2020 Авторские курсы массажа доктора биологических наук, физиолога Анатолия Шевцова
Несанкционированное использование материалов запрещено. Все права защищены.