Cilvēka enerģijas apmaiņa

"Cilvēka ķermenis ir" mašīna ", kas var atbrīvot ķīmisko enerģiju, kas saistīta ar pārtikas produktu" degvielu "; šie "kurināmie" ir ogļhidrāti, tauki, olbaltumvielas un alkohols "(PVO).

Ikviena no uzskaitītajiem avotiem primārais lietojums ir atšķirīgs, ņemot vērā enerģijas metabolisma apjomu un ar to saistītās metabolisma izmaiņas.

Dažādu pārtikas apgādes enerģijas avotu iezīmes

Rādītāji	Glikoze	Palmitāts	Proteīns
Siltuma izdalīšanās, kcal
Par 1 molu oksidēts	673	2398	475
1 g oksidēts	3.74	9.30	5.40
Skābekļa patēriņš:
Mols	66,0	23,0	5.1
L	134	515	114
Oglekļa dioksīda ražošana:
Mols	66,0	16,0	4.1
L	134	358	92
ATP, mol:	36	129	23
ATP produktu izmaksas:
A / d	18.7	18.3	20.7
In / of	3.72	3,99	4,96
C / d	3.72	2.77	4.00
Elpošanas ātrums	1.00	0,70	0.81
Enerģijas ekvivalents uz 1 litru izmantoto skābekļa	5.02	4,66	4.17

[1], [2], [3]

Enerģijas apmaiņas posmi

Kaut arī olbaltumvielu, tauku un ogļhidrātu struktūru izkliedēšanai un sintēzei ir raksturīgas pazīmes un īpašas formas, tomēr šo dažādo vielu pārveidošanā pastāv vairāki fundamentāli kopīgi posmi un likumsakarības. Attiecībā uz vielmaiņu atbrīvoto enerģiju, enerģijas metabolismu vajadzētu iedalīt trīs galvenajos posmos.

Pirmajā kuņģa-zarnu trakta stadijā lielas barības vielu molekulas tiek sadalītas mazās daļās. 3 veidojas no ogļhidrātiem heksozes (glikozi, galaktozi, fruktozi), proteīnu - 20 aminoskābēm, tauku (triglicerīdu) - (. Piemēram, pentoses et al), glicerīna un taukskābju, kā arī retāk cukuru. Ir aprēķināts, ka vidēji no cilvēka ķermeņa darbības laikā paplašina ogļhidrāti - 17,5 m, olbaltumvielas - 2,5 m, tauki - 1.3. M atbrīvotās enerģijas posmā es tikai nedaudz, kamēr tas tiek izdalīts kā siltumu. Tādējādi, šķeļot polisaharīdus un proteīnus izlaists apmēram 0,6% tauku - 0,14% no kopējās enerģijas, kas tiek ražots ar savu pilnu sabrukšanas beigt produktus vielmaiņu. Tādēļ pirmās fāzes ķīmisko reakciju nozīmīgums galvenokārt ir saistīts ar barības vielu sagatavošanu faktiskajai enerģijas izdalīšanai.

II posma, šīs vielas ir vēl šķeļ nepilnīgas sadegšanas. Šo procesu rezultāts - nepilnīgs sadedzināšana - šķiet negaidīts. No 25-30 vielas veidotas, izņemot CO2 un H2O, tikai trīs gala produktus: α-ketoglutaric, skābeņetiķskābe un etiķskābe, kā atsetilkoenzima A. Kvantitatīvi tādējādi dominē acetil koenzīmu A. II fāzes laikā izdalās aptuveni 30% no ietvertās uzturvielas enerģijas vielas.

Trešajā posmā, tā sauktajā Krebsa trikarbonskābes ciklā, trīs gala produktus no II fāzes sadedzina ar oglekļa dioksīdu un ūdeni. Tajā pašā laikā tiek atbrīvota 60-70% no uzturvielu enerģijas. Krebsa cikls ir kopējais gala veids, kā sadalīt ogļhidrātus, olbaltumvielas un taukus. Tas ir tāds pats kā maiņas galvenais punkts, kur ir iespējams saplūst dažādu struktūru konverģences un iespējama sintētisko reakciju savstarpēja pāreja.

Atšķirībā no 1. Stadijas - hidrolīzes stadijām kuņģa-zarnu traktā - vielu šķelšanās II un III fāzē notiek ne tikai enerģijas izdalīšanās, bet arī īpaša uzkrāšanās veida.

Enerģijas apmaiņas reakcijas

Enerģijas saglabāšana tiek veikta, pārveidojot pārtikas produktu sadalīšanas enerģiju īpašā ķīmisko savienojumu veidā, ko sauc par makerģerām. Šīs ķīmiskās enerģijas nesēji ķermenī ir dažādi fosfora savienojumi, kuros fosforskābes atlikuma saite ir makrorīģiska saite.

Galvenā vieta enerģijas metabolismā pieder pirofosfāta saitei ar adenozīna trifosfāta struktūru. Šī savienojuma formā organismā tiek izmantoti 60-70% no visas enerģijas, kas izdalās olbaltumvielu, tauku, ogļhidrātu sadalīšanās laikā. Enerģijas izmantošana (oksidēšanās ATP formā) ir ļoti bioloģiska nozīme, jo ar šo mehānismu ir iespējams nošķirt enerģijas izdalīšanas vietu un laiku un tā faktisko patēriņu orgānu darbības procesā. Tiek lēsts, ka 24 stundu laikā izveidotā ATP daudzums organismā sadalās apmēram vienāds ar ķermeņa masu. ATP konversija uz ADP izdalās 41,84-50,2 kJ vai 10-12 kcal.

Iegūto metaboliskā enerģija tiek tērēta galvenajā apmaiņu, t. E. Dzīves uzturēšana tādā stāvoklī atpūtas apkārtējās vides temperatūrā 20 ° C, pieaugums (plastmasa vielmaiņu), muskuļu darba un gremošanu un absorbcijas pārtikas (īpaši, dinamiska darbība pārtika) Pieaugušajiem un bērnam ir atšķirīgas enerģijas izmaksas, ko rada apmaiņa.

[4], [5], [6], [7], [8]

Pamata apmaiņa

Bērns, tāpat kā visiem zīdītājiem, piedzimst nenobrieduši, tur ir bazālās vielmaiņas ātrumu sākotnējo palielināšana līdz 1 1/2 gadu, kas pēc tam turpina pieaugt nepārtraukti absolūtos skaitļos, gan, protams, samazināsies par vienu vienību ķermeņa svara.

Bieži tiek izmantotas skaitļošanas metodes bazālās vielmaiņas aprēķināšanai. Formulas parasti tiek fokusētas uz garuma vai ķermeņa svara indikatoriem.

Pamatvielas metabolisma aprēķins, izmantojot ķermeņa svaru (kcal / dienā). FAO / BO3 ieteikumi

Vecums	Zēni	Meitenes
0-2 gadi	60,9 P-54	61 P - 51
3-9 gadi	22.7 P + 495	22.5 P + 499
10-17 »	17,5 P +651	12.2 P +746
17-30 »	15.3 P +679	14,7 P + 496

Kopējā enerģija, kas saņemta no pārtikas, tiek sadalīta, lai nodrošinātu pamata metabolismu, īpašo pārtikas dinamisko efektu, siltuma zudumus, kas saistīti ar izdalīšanos, fizisko (motoru) darbību un izaugsmi. Enerģijas sadales struktūrā, tas ir, atšķiras no enerģijas apmaiņas:

• Saņemtā enerģija (no pārtikas) = Dedzināta enerģija + Izmantotā enerģija.
• Absorbētā enerģija = saņemtā enerģija - izdalās enerģija.
• Enerģētika, kas tiek metabolizēta = saņemtā enerģija - Enerģijas piegāde (dzīve) un aktivitāte vai "pamatizmaksas".
• Pamatizmaksu enerģija ir vienāda ar summu:
  • bazālais vielmaiņas process;
  • termoregulācija;
  • pārtikas sasilšana (SDDP);
  • darbības izmaksas;
  • izmaksas par jaunu audu sintēzi.
• Uzklāšanas enerģija ir enerģija, kas patērēta olbaltumvielu un tauku nogulsnēšanai. Glikogēnu neņem vērā, jo tā nogulsnēšanās (1%) ir nenozīmīga.
• Uzkrāšanās enerģija = Enerģija, kas tiek metabolizēta - pamatizmaksu enerģija.
• Enerģijas izaugsmes izmaksas = Jaunu audu sintēzes enerģija + Jaunu audu saturošā enerģija.

Galvenās vecuma atšķirības ir attiecība starp izaugsmes izmaksām un, mazākā mērā, aktivitāti.

Ikdienas enerģijas patēriņa sadalījuma vecuma pazīmes (kcal / kg)

Vecums	Pamata apmaiņa	SDDP	Zudumi izdalīšanai	Aktivitāte	Augstums	Kopā
Priekšlaicīgi	60	7	20	15. Gadsimts	50	152
8 nedēļas	55	7	11. Gs	17	20	110
10 mēneši	55	7	11. Gs	17	20	110
4 gadi	40	6. Vieta	Astotais	25	8-10	87-89
14 gadi	35	6. Vieta	6. Vieta	20	14. Vieta	81
Pieaugušajiem	25	6. Vieta	6. Vieta	10	0	47

Kā redzams, izaugsmes izmaksas ir ļoti nozīmīgas nelielam jaundzimušajam un pirmajā dzīves gadā. Protams, pieaugušā viņiem vienkārši nav. Fiziskā aktivitāte rada ievērojamus enerģijas izdevumus pat jaundzimušajam un zīdainim, kur izteiksme ir krūšu nepieredzēšana, trauksme, raudāšana un kliedziens.

Ar bērna trauksmi enerģijas patēriņš palielinās par 20-60%, un kad kliedz - 2-3 reizes. Slimības prasa enerģijas izmaksas. Īpaši tie palielinās ar ķermeņa temperatūras paaugstināšanos (par 1 ° C metabolisma pieaugums palielinās par 10-16%).

Atšķirībā no pieaugušā bērniem ir daudz enerģijas iztērēta izaugsmei (plastmasas vielmaiņa). Tagad ir konstatēts, ka, uzturot 1 g ķermeņa svaru, t.i., jaunu audu, ir nepieciešams tērēt aptuveni 29,3 kJ vai 7 kcal. Tālāk norādītā informācija ir precīzāka:

• Enerģijas "izmaksas" izaugsmei = Sintēzes enerģija + nogulsnēšanas enerģija jaunos audos.

Priekšlaicīgam bērnam sintēzes enerģija ir 1,3 līdz 5 kJ (0,3-2,1 kcal) uz gramu, kas pievienots ķermeņa masai. Termiņā - 1,3 kJ (0,3 kcal) uz 1 g jaunā ķermeņa masas.

Kopējās enerģijas izmaksas par izaugsmi:

• līdz 1 gadam = 21 kJ (5 kcal) uz 1 g jauno audu,
• pēc 1 gada = 36,5-50,4 kJ (8,7-12 kcal) uz 1 g jauno audu vai apmēram 1% no kopējās barības vielu daudzuma.

Tā kā bērnu augšanas ātrums dažādos laika periodos atšķiras, plastmasas vielmaiņas īpatsvars kopējā enerģijas patēriņā ir atšķirīgs. Intensīvākā izaugsme ir intrauterīnā attīstības periodā, kad cilvēka embriju masa palielinās par 1 miljardu 20 miljonu reižu (1,02 × 10 9). Pirmajos dzīves mēnešos pieauguma temps joprojām ir diezgan augsts. Par to liecina ievērojams ķermeņa masas pieaugums. Tādēļ bērniem pirmajos 3 mēnešos daļa "plastmasas" apmaiņas enerģijas izdevumi ir 46%, tad pirmajā gadā tā tiek samazināta, tomēr ar 4 gadiem, un jo īpaši pirmspubertātes periodā, kas ir augšanas ātrumu, kas atkal tiek atspoguļots kā plastmasas apmaiņā pieaugumu palielinās. Vidēji 6-12 gadus veciem bērniem 12% no enerģijas patēriņa tiek iztērēti izaugsmei.

Enerģijas izmaksas izaugsmei

Vecums	Ķermeņa svars, kg	Svars palielinās, g / dienā	Enerģijas izmaksas, kcal / dienā	Enerģijas izmaksas, kcal / (kg dienā)	Kā procentuālā daļa no pamata apmaiņas
1 mēnesis	3.9	30	146	37	71
3 »	5.8	28	136	23	41
6 »	8.0	20	126	16	28
1 gads	10.4	10	63	6. Vieta	11. Gs
5 gadi	17.6	5	32	2	4
14 gadi, meitenes	47,5	18. Gs	113	2	Astotais
16 gadi, zēni	54,0	18. Gs	113	2	7

[9], [10]

Enerģijas patēriņš grūti noticamiem zaudējumiem

Par grūti veidoja zaudējumi ietver zaudējumus no fekāliju taukiem, gremošanas sulas un noslēpumiem, kas ģenerēti sienā gremošanas trakta un dziedzeri, ar uzpūsts epitēlija šūnas no atkrišanas segšanu ādas šūnām, matiem, nagiem sviedriem, un pubertātes meitenēm - ar menstruālo asiņu. Diemžēl šis jautājums bērniem nav pētīts. Tiek uzskatīts, ka bērni, kas vecāki par vienu gadu, tas ir aptuveni 8% no enerģijas izmaksām.

[11]

Enerģijas patēriņš aktivitātei un pastāvīgas ķermeņa temperatūras uzturēšana

Enerģijas patēriņa daļa darbībai un ķermeņa temperatūras uzturēšanai atšķiras atkarībā no bērna vecuma (pēc 5 gadiem tas ir iekļauts muskuļu darba jēdzienā). Pirmajās 30 minūtēs pēc piedzimšanas jaundzimušā ķermeņa temperatūra samazinās par gandrīz 2 ° C, kas rada ievērojamus enerģijas izdevumus. Zīdaiņiem, lai uzturētu nemainīgu ķermeņa temperatūru pie apkārtējās vides temperatūra ir zemāka par kritisko vērtību (28 ... 32 ° C), un darbības bērna ķermeņa ir spiests pavadīt 200,8-418,4 kJ / (kg • dienas) vai 48-100 kcal / (kg dienā). Tāpēc ar vecumu palielinās enerģijas absolūtie izdevumi, saglabājot ķermeņa temperatūras un aktivitātes noturību.

Tomēr enerģijas patēriņa īpatsvars, lai saglabātu ķermeņa temperatūras stabilitāti bērniem pirmajā dzīves gadā, ir mazāks, jo mazāks bērns. Tad atkal samazinās enerģijas patēriņš, jo ķermeņa virsma, uz ko attiecas 1 kg ķermeņa svara, atkal samazinās. Tajā pašā laikā enerģijas patēriņš aktivitātei (muskuļu darbs) palielinās bērniem, kas vecāki par gada vecumu, kad bērns sāk staigāt, staigāt, spēlēt vai spēlēt sportu.

Fizisko aktivitāšu enerģijas izmaksas

Kustības tips	Cal / min
Riteņbraukšana ar nelielu ātrumu	4,5
Riteņbraukšana ar vidējo ātrumu	7,0
Riteņbraukšana lielā ātrumā	11.1
Dejošana	3.3-7.7
Futbols	8.9
Vingrošanas vingrinājumi uz čaumalām	3.5
Skriešanas sprints	13.3-16.8
Darbojas lielos attālumos	10.6
Slidošana	11.5
Slēpošana pie mērena ātruma	10.8-15.9
Slēpjas braucot ar maksimālo ātrumu	18.6
Peldēšana	11,0-14,0

Bērniem vecumā no 6 līdz 12 gadiem fiziskās nodarbībās patērētās enerģijas īpatsvars ir aptuveni 25% no enerģijas patēriņa, savukārt pieaugušajiem - 1/3.

[12], [13]

Īpaša dinamiska pārtikas darbība

Īpaša pārtikas dinamiska ietekme atšķiras atkarībā no pārtikas veida. Spēcīgāks tas izpaužas ar olbaltumvielām bagātu pārtiku, mazāk - ar tauku un ogļhidrātu uzņemšanu. Otrā dzīves gada bērniem īpašā pārtikas dinamiska ietekme ir 7-8%, vecākiem bērniem - virs 5%.

Izmaksas saistībā ar stresu

Tas ir dabiskais dzīves un enerģijas patēriņa virziens. Dzīves un sociālās adaptācijas process, izglītība un sports, cilvēku savstarpējo attiecību veidošanās - to visu var papildināt ar stresu un papildu enerģijas izmaksām. Parasti tas ir papildu 10% no ikdienas enerģijas "devām". Tomēr akūtu un smagu slimību vai traumu gadījumā stresa izmaksu līmenis var ļoti būtiski palielināties, un tas ir jāņem vērā, aprēķinot diētu.

Tālāk ir sniegti dati par stresa radīto enerģijas pieprasījuma pieaugumu.

Valstis	Mainīts enerģijas pieprasījums
Burns atkarībā no sadedzinātā ķermeņa virsmas procentuālā daudzuma	+ 30 ... 70%
Vairāki ievainojumi ar aparatūras ventilāciju	+ 20 ... 30%
Smagas infekcijas un daudzas traumas	+ 10 ... 20%
Pēcoperācijas periods, nelielas infekcijas, kaulu lūzumi	0 ... + 10%

Pastāvīga enerģijas nesamērība (pārmērīga vai nepietiekama) izraisa izmaiņas ķermeņa svarā un ķermeņa garumā ar visiem attīstības rādītājiem un bioloģisko vecumu. Pat mērens nepietiekams uzturs (4-5%) var izraisīt bērna attīstības aizkavēšanos. Tādēļ pārtikas nodrošinātība ar enerģētiku kļūst par vienu no svarīgākajiem izaugsmes un attīstības atbilstības nosacījumiem. Šī nodrošinājuma aprēķins ir nepieciešams regulāri veikt. Vairumā gadījumu analīzes vadlīnijas var būt ieteikumi par dienas devas kopējo enerģiju, dažiem bērniem ar īpašiem veselības vai dzīves apstākļiem, visu enerģiju patērējošo komponentu summai ir nepieciešams individuāls aprēķins. Piemēram, izmantojot vienotu vecuma drošības standartus un atsevišķu šo standartu korekciju, var izmantot šādas enerģijas izmaksu aprēķināšanas metodes.

Aprēķina metode bazālā metabolisma noteikšanai

Līdz 3 gadiem	3-10 gadi	10-18 gadus vecs
Zēni
X = 0,249 kg-0,127	X = 0,095 kg + 2,109	X = 0,074 kg + 2,754
Meitenes
X = 0,244 kg-0,130	X = 0,085 kg + 2,033	X = 0,056 kg + 2,898

[14], [15],

Papildu izmaksas

Kompensācija par zaudējumiem - galvenā apmaiņa tiek reizināta: nelielai operācijai - par 1,2; pie skeleta traumas - 1,35; pie sepse - 1,6; ar apdegumiem - ar 2.1.

Pārtikas produktu specifiskā dinamiskā iedarbība: + 10% no metaboliskā pamata.

Fiziskā aktivitāte: gultas režīms + 10% no pamatmehānisms; sēž krēslā + 20% no bazālā vielmaiņas; pacienta slimnieka režīms + 30% no pamata apmaiņas.

Izmaksas drudzim: 1 ° ar vidējo ikdienas ķermeņa temperatūras paaugstināšanos + 10-12% no pamata apmaiņas.

Svars: līdz 1 kg / nedēļā + 1260 kJ (300 kcal) dienā.

Parasti ir pieņemts formulēt noteiktus ar iedzīvotāju vecumu saistīto energoapgādes standartus. Daudzās valstīs ir šādi noteikumi. Pamatojoties uz to, tiek attīstītas visas organizēto kolektīvu pārtikas devas. Ar tiem tiek pārbaudīta arī individuālā uztura.

Ieteikumi par uztura enerģētisko vērtību maziem bērniem un līdz 11 gadiem

	0-2 mēneši	3-5 mēneši	6-11 mēneši	1-3 gadi	3-7 gadi	7-10 gadus vecs
Enerģija, kopā, kcal	-	-	-	1540	1970	2300
Enerģija, kcal / kg	115	115	110	-	-	-

Ieteikumi enerģijas regulēšanai (kcal / (kg dienā))

Vecums, mēnesis	FAO / VOZ (1985)	OON (1996)
0-1	124	107
1-2	116	109
2-3	109	111
3 ^	103	101
4-10	95-99	100
10-12	100-104	109
12-24	105	90

Enerģijas apmaiņas aprēķins un korekcija ir vērsta uz to, lai izskaustu galveno enerģijas nesēju trūkumus, t.i., galvenokārt ogļhidrātus un taukus. Tomēr, izmantojot noteikto mērķi medijiem ir iespējama tikai, ņemot vērā drošību un novērst daudzas no pamata vajadzībām, kas saistītas ar mikroelementu. Tāpēc ir īpaši svarīgi ir iecelšanu kālija fosfātu, B vitamīnu, īpaši tiamīna un riboflavīna, dažreiz karnitīns, antioksidantiem un citi. Pretējā gadījumā var rasties saderīga ar valsts dzīves, kas rodas tieši tad, kad energoietilpīga uzturu, īpaši parenterāli.