Darbo medžiagų apykaita, organizmo energijos sąnaudos įvairių rūšių darbo metu. Darbinis patikrinimas

Visiško poilsio sąlygomis žmogus išeikvoja tam tikrą energijos kiekį. Šios išlaidos atsiranda dėl to, kad mūsų kūnas nuolat eikvoja energiją

su savo gyvenimo veikla. Didelis skaičius eikvoja energiją, kuri, susitraukdama, gamina reikšmingą darbą, inkstai, kur nuolat procesas vykstašlapimo susidarymą, reguliariai susitraukiančius kvėpavimo raumenis, kepenis, kuriose vyksta tulžies susidarymo procesai, ir visus kitus gyvo organizmo organus bei audinius.

Energijos kiekis, kurį organizmas išleidžia visiškai pailsėjęs, nevalgius, t.y. 12-16 valandų po valgio ir esant 18-20° temperatūrai, vadinamas bazine medžiagų apykaita.

Pagrindinis metabolizmas nustatomas netiesioginės kalorimetrijos metodu, ty dujų mainų tyrimu.

Vidutinis bazinis medžiagų apykaitos greitis yra lygus suaugusiųjų sveikas žmogus 1 didelė kalorija 1 kg svorio 1 valandą.

70 kg sveriančio žmogaus bazinė medžiagų apykaita bus 70 x 24 = 1680 didelių kalorijų. Tai energijos kiekis, kuris sunaudojamas gyvybinėms organizmo funkcijoms užtikrinti. Bazinė medžiagų apykaita priklauso nuo žmogaus lyties, amžiaus, ūgio ir svorio. Vyrų bazinė medžiagų apykaita yra didesnė nei to paties svorio moterų.

Vaikų bazinio metabolizmo kiekis 1 kg kūno svorio yra didesnis nei suaugusiųjų, tačiau su amžiumi šilumos gamyba mažėja. Šilumos gamybos mažėjimas tęsiasi iki 20 metų. Nuo 20 iki 40 metų šilumos gamyba nesikeičia, o po 40 metų vėl mažėja.

Tyrimai parodė, kad skirtingų gyvūnų bazinės medžiagų apykaitos greičio reikšmė, skaičiuojama 1 kg svorio, gana smarkiai svyruoja: kuo mažesnis gyvūnas, tuo didesnis bazinis metabolizmas 1 kg svorio. 1 kg svorio. Tuo tarpu skaičiuojant ne pagal svorį, o pagal kūno paviršiaus ploto vienetą, paaiškėjo, kad beveik visų gyvūnų 1 m 2 kūno paviršiaus sunaudojamos energijos kiekis yra maždaug vienodas arba svyruoja nereikšmingose ​​ribose. Tai matyti iš mog 10.

LENTELĖ Pagrindinis metabolizmas skaičiuojant 1 m 2 skirtingų gyvūnų ir žmonių kūno paviršiaus ir 1 kg kūno svorio

Šis modelis vadinamas paviršiaus dėsniu, tačiau jis nėra absoliutus. Tačiau šis dėsnis leidžia palyginti patogiausią bazinio medžiagų apykaitos greičio matą: kalorijų skaičių kūno paviršiaus vienetui per dieną.

Sutrikus endokrininių liaukų veiklai, stebimi bazinio metabolizmo pokyčiai. Pavyzdžiui, padidėjus skydliaukės funkcijai, padidėja bazinis metabolizmas, kuris dažnai matuojamas diagnostikos tikslais.

Energijos suvartojimas eksploatacijos metu

Sveiko suaugusio žmogaus bazinė medžiagų apykaita yra vidutiniškai 1700 kalorijų. Dirbant raumenimis energijos sąnaudos sparčiai didėja: kuo sunkesnis raumenų darbas, tuo daugiau energijos žmogus išleidžia.

Dirbant svarbu apskaičiuoti koeficientą naudingas veiksmas, ty atlikto darbo ir sunaudotos energijos kiekio santykis. Tyrimas parodė, kad efektyvumo rodiklis žmonėms yra vidutiniškai 20%; treniruočių metu jis didėja ir siekia 25-35 proc.

Pagal sunaudojamos energijos kiekį skirtingų profesijų žmones galima suskirstyti į kelias grupes.

Pirmoji grupė. Darbas sėdimoje padėtyje, nereikalaujantis didelių raumenų judesių: raštinės darbuotojai, litografai ir kt., -2200-2400 didelių kalorijų.

LENTELĖĮvairių profesijų asmenų energijos suvartojimas per dieną

Profesijos	Energijos suvartojimas per dieną didelėmis kalorijomis
Metalo suktuvai ir instrumentai dėžės	3300
Kalviai	3700 — 4000
Riedėjimo cecho darbuotojai	3500 — 4100
Liejyklos darbininkai	4000 — 4500
Dailidės	4500
Plytų vežėjai	5400
Masonai, mūrininkai	6000
Traktoristai	3000
Pahari….	4700 — 5000
Šienapjovės:
Rankinis pjovimas	7200
Mašina	3600
Pjūvių mezgėjai	5300-6500
Medicinos studentai	2800-3000
8-11 metų mokiniai	1900
12-14	2400

Antroji grupė. Darbas sėdimoje padėtyje - siuvėjai, mechanikai subtiliems darbams - 2600 2800 didelių kalorijų.

Trečioji grupė. Vidutinis raumenų darbas: įkrovaslapyvardžiai, paštininkai, gydytojai, laboratorijos darbuotojai – 3000 didelių kalorijų.

Ketvirta grupė. Intensyvus raumenų darbas: metalo apdirbėjai, dažytojai, staliai – 3400-3600 didelių kalorijų.

Penktoji grupė. Sunkus fizinis darbas - 4000 didelių kalorijų ar daugiau.

Šeštoji grupė. Labai sunkus darbas – 5000 didelių kalorijų ar daugiau.

Protinis darbas sunaudoja labai mažai energijos. Tuo atveju, kai protinis darbas derinamas su judesiu ir raumenų krūviu, pavyzdžiui, pas menininką ar kalbėtoją, padidėja energijos sąnaudos.

IN pastaraisiais metais Išsamiai ištirtos skirtingų profesijų žmonių energijos sąnaudos. Šie duomenys pateikiami stalo

MEDŽIAGOS IR ENERGIJOS REGULIAVIMAS

Tiriant širdies nervo stiprinimo poveikį Ir . P. Pavlovas parodė, kad stiprinantis nervas trofiškai veikia širdies raumenį, tai yra keičia jame vykstančios medžiagų apykaitos intensyvumą.

Trofinės funkcijos doktrina nervų sistema plačiai išplėtota sovietinės fiziologijos. Parodytas autonominės nervų sistemos vaidmuo reguliuojant medžiagų apykaitą ir energiją. Šį veiksmą atlieka nervų sistemos įtaka energijai tiek tiesiogiai, tiek per fiziologiškai aktyvius hormonus.

Energiją įtakoja įvairios nervų sistemos dalys. Jei gyvūnas suleidžiamas į pailgųjų smegenų ketvirtojo skilvelio apačią, smarkiai padidėja cukraus kiekis kraujyje ir cukrus pradeda išsiskirti su šlapimu. Diencephalono veikla yra susijusi su baltymų metabolizmu.

Energiją įtakoja smegenų pusrutuliai. K. M. Bykovo laboratorijoje atlikti eksperimentai parodė glaudų ryšį tarp smegenų žievės veiklos ir medžiagų apykaitos bei energijos.

Stebint darbuotojus, nustatyta, kad jei darbuotojas ramiai sėdi dirbtuvėje ant kėdės, o kiti jo komandos nariai dirba, sėdinčio darbuotojo medžiagų apykaita ir energijos sąnaudos taip pat smarkiai padidėja. Akivaizdu, kad tai gali atsitikti tik smegenų žievės įtakoje.

Kito stebėjimo metu buvo nustatytas bazinis darbuotojo medžiagų apykaitos greitis, o darbo triukšmas iš dirbtuvės pasiekė patalpą, kurioje buvo atliktas šis nustatymas. Tokiomis sąlygomis bazinis metabolizmas padidėjo 15-30%. Nedarbo dieną tokio padidėjimo nepastebėta.

Kaip jau minėta, medžiagų apykaitą įtakoja endokrininių liaukų hormonai. Antinksčių hormonas – adrenalinas ir kasos hormonas – insulinas, turi įtakos angliavandenių apykaitai. Riebalų ir baltymų apykaitą įtakoja skydliaukės, hipofizės ir lytinių liaukų hormonai.

Hormonų išsiskyrimą reguliuoja nervų sistema, todėl sveikame organizme hormonai veikia ta pačia kryptimi kaip ir šiuo metu. Nervų ir hormonų įtaka reprezentuoja vieną mechanizmą.

Įvairūs medžiagų apykaitos sutrikimai, atsirandantys sutrikus vienos ar kitos endokrininės liaukos veiklai, bus išsamiai aptarti skyriuje apie endokrinines liaukas.

Straipsnis tema Pagrindinis metabolizmas žmonėms

Kaip jis patenka į organizmą? nemokama energija, t.y. energijos, kurią organizmas gali panaudoti darbui atlikti?

Nemokama energija gaunama iš maisto. Jis kaupiasi cheminiuose baltymų, riebalų ir angliavandenių ryšiuose. Norint išlaisvinti šią energiją, maistinės medžiagos pirmiausia hidrolizuojamos, o po to oksiduojamos anaerobinėmis arba aerobinėmis sąlygomis.

Kaip vadinamas procesas, kurio metu organizme išsiskiria energija?

Disimiliacija (katabolizmas), t.y. cheminių junginių skaidymas organizme. Tokiu atveju susidaro skilimo produktai ir išsiskiria energija.

Kokios maistinės medžiagos suteikia organizmui energijos?

Angliavandeniai, riebalai, baltymai.

Apibūdinkite laisvos energijos išsiskyrimo organizme stadijas.

1-ojo etapo išleidimas– realizuojasi maisto hidrolizės procese virškinamajame trakte, tuo tarpu išsiskiria nedidelė dalis laisvosios energijos – 0,5-1 proc. Jis negali būti naudojamas bioenergetikai, nes nėra kaupiamas makroerguose (ATP). Ji tik virsta šiluminė energija (pirminė šiluma), kuris naudojamas kūnui sušildyti.

2 etapo išleidimas– anaerobinės oksidacijos procesas, kurio metu maždaug 5% visos laisvos energijos išsiskiria oksiduojant gliukozę į pieno rūgštį. Ši energija kaupiama ATP pavidalu ir naudojama atlikti naudingo darbo, galiausiai virsta šilumine energija ( antrinė šiluma).

3 etapo išleidimas(pagrindinė) – maždaug 94% visos energijos, kuri išsiskiria organizme Krepso ciklo metu. Jis oksiduoja piruvo rūgštį (gliukozės oksidacijos produktą) ir acetilkofermentą A (amino ir riebalų rūgščių oksidacijos produktą). Aerobinės oksidacijos metu didžioji dalis laisvosios energijos (50-55%) susikaupia ATP. Likusi dalis prarandama kaip šiluma ( pirminė šiluma). ATP sukaupta laisva energija naudojama naudingam darbui atlikti, galiausiai virsta šilumine energija ( antrinė šiluma).

Kaip iš esmės galima įvertinti energijos gamybos intensyvumą žmogaus organizme?

Kadangi visa laisva energija, išsiskirianti organizme oksidacijos metu maistinių medžiagų, galiausiai virsta šiluminė energija buvo pagamintas išvada kad energijos gamybos intensyvumui parametrizuoti būtina išmatuokite šiluminės energijos kiekį kcal (4,2 kJ), kurį organizmas pagamina per laiko vienetą.

Įvardykite žmogaus energijos apykaitos tipus.

1. Pagrindinė medžiagų apykaita. 2. Bendra, arba darbo, mainai.

Kas yra bazinis medžiagų apykaitos greitis?

Pagrindinis arba standartinis, medžiagų apykaita – tai minimalus budrumo žmogaus energijos gamybos lygis. Norint nustatyti bazinio metabolizmo greičio vertę, būtina laikytis tam tikros standartinėmis sąlygomis, formuojasi tokia budrumo žmogaus funkcinė būklė, kai jo energijos sąnaudos tampa minimalios, o žmogaus energijos gamyba taip pat tampa minimali.

Apibūdinkite sąlygų standartą, užtikrinantį, kad žmogaus energijos sąnaudos būtų sumažintos iki minimalaus priimtino lygio.

Pastebimas minimalus pabudusio žmogaus energijos sąnaudų lygis Todėl nustatomas žmogaus bazinis metabolizmas ryte po miego, gulint lovoje, esant fiziniam ir psichiniam poilsiui, temperatūros komforto sąlygomis, tuščiu skrandžiu, praėjus 10-12 valandų po paskutinio valgio. Dažnai nustatant bazinį medžiagų apykaitos greitį Likus 48 valandoms iki aparatūros matavimo, asmuo perkeliamas į dietą be baltymų.

Kam naudojama bazinė medžiagų apykaitos energija?

Užtikrinti gyvybingumą fiziologinio poilsio sąlygomis. Tuo pačiu metu 27% energijos išleidžiama kepenų veiklai užtikrinti, smegenims – 19%, širdžiai – 7%, inkstams – 10%, raumenims – 18%, kitų organų – 19%. Iš viso – 100 proc.

Koks yra bazinis medžiagų apykaitos greitis?

Vidutiniškai 1700 kcal/dieną – pagal nusistovėjusią tradiciją jis naudojamas kaip laiko vienetas vertinant žmogaus energijos apykaitos parametrus. dieną. Kiekvieno žmogaus bazinis medžiagų apykaitos greitis yra beveik pastovus tie. tai yra keletas individuali konstanta.

Kas lemia bazinį medžiagų apykaitos greitį?

Nuo grindų(vyrų bazinė medžiagų apykaita yra didesnė, moterų – 10-15 % mažesnė), pagal amžių(kuo vyresnis amžius, tuo mažesnis bazinis metabolizmas), apie ūgį ir kūno svorį t.y., kūno paviršiaus plote. Kuo didesnis kūno paviršiaus plotas, tuo intensyvesnis šilumos perdavimas, tuo daugiau energijos pagaminama stabiliai kūno vidinės aplinkos temperatūrai palaikyti, tuo didesnis bazinis medžiagų apykaitos greitis.

Kokiu tikslu klinikoje nustatomas bazinis medžiagų apykaitos greitis?

Skydliaukės funkcinei būklei įvertinti. Esant skydliaukės hiperfunkcijai (pernelyg daug hormonų T 3, T 4), bazinis medžiagų apykaitos greitis žymiai padidėja, esant hipofunkcijai, jis mažėja. Todėl, jei nepavyksta nustatyti skydliaukės hormonų kiekio kraujyje, nustatomas bazinis medžiagų apykaitos greitis.

Bazinė medžiagų apykaita yra orientyras apskaičiuojant optimalaus fizinio aktyvumo kiekį konkretaus žmogaus pramoninės, sportinės ir kitos veiklos metu.

Kas yra tinkamas bazinis medžiagų apykaitos greitis?

Atsižvelgiant į tai, kad bazinės medžiagų apykaitos greičio reikšmė kiekvienam yra „skirtinga“, priklausomai nuo lyties, amžiaus ir kūno paviršiaus ploto, kyla klausimas – kaip įvertinti konkretaus žmogaus bazinės medžiagų apykaitos greičio reikšmę, kai aparatūros (instrumentinių) matavimų atlikimas. Tokiu atveju prieš matuodami apskaičiuokite naudojant specialias lenteles dydis tinkama bazinė medžiagų apykaita, atspindintis dėlžmogaus bazinės medžiagų apykaitos parametrus, atsižvelgiant į jo lytį, amžių ir kūno paviršiaus plotą. Tarkime, kad reikalinga bazinė medžiagų apykaita, paskaičiuota pagal lenteles, yra 1800 kcal/dieną. Atsižvelgiant į 10% nuokrypio taisyklę, normali žmogaus bazinės medžiagų apykaitos greičio vertė yra 1800 + 180 kcal per dieną. Atliekame aparatūros matavimą ir gauname rezultatą – bazinė žmogaus medžiagų apykaita yra 1700 kcal/dieną. Matyti, kad gautas rezultatas patenka į tinkamo bazinio metabolizmo vertės leistinų nuokrypių diapazoną (1620-1980 kcal/d.), skaičiuojant pagal lenteles. Išvada: gauta bazinės apykaitos vertė, kai aparatinis matavimas yra 1700 kcal, atspindi normalų žmogaus bioenergijos lygį bazinio metabolizmo matavimo standarto sąlygomis.

Kas yra bendrieji arba darbiniai mainai?

Tai yra kūno energijos sąnaudos Tikras gyvenimas, dažniausiai susijęs su kokios nors foninės elgesio veiklos atlikimu, profesine darbo veikla.

Iš kokių komponentų susideda bendroji (darbinė) birža?

Nuo dydžio bazinio medžiagų apykaitos norma (1), darbo padidėjimas(2), atspindintis žmogaus energijos gamybos padidėjimą, susijusį su poreikiu aprūpinti energiją konkrečiam darbui, t. y. darbinei veiklai, taip pat specifinis dinaminis maisto veikimas(3), atspindinti energijos gamybos padidėjimą organizme po valgio.

Kiek procentų padidėja energijos gamyba organizme valgant baltyminį ir mišrų maistą (specifinis dinaminis maisto poveikis)?

Suvalgius baltyminio maisto - 20-30%, mišraus maisto - 10-12%.

Kas lemia darbo jėgos prieaugio dydį, kuris sudaro didelę visos (darbo) biržos dalį?

Priklauso nuo darbo (darbo) veiklos rūšies. Dalyvaujantiems asmenims protinį darbą, bazinio metabolizmo darbinio padidėjimo kiekis (1700 kcal/d.) yra apie 600-800 kcal/d. Asmenims, dirbantiems nedidelį fizinį darbą, bazinio metabolizmo padidėjimas yra apie 1600 kcal/d., dirbantiems vidutinį fizinį darbą, darbinis padidėjimas – apie 2300 kcal/d darbo padidėjimas gali būti 3000 ir daugiau nei kcal per dieną.

Vidutinis medicinos universiteto studentų paros energijos suvartojimas yra apie 3000 kcal/d., dirbantiems lengvą fizinį darbą - apie 3500 kcal/d., dirbantiems vidutinį fizinį darbą - apie 4000 kcal/d., dirbantiems sunkų fizinį darbą. darbas - 4500 ar daugiau kcal/dieną .

Nurodykite jų dydį ir apibrėžimą žmonėms. Paaiškinkite skydliaukės hormonų vaidmenį reguliuojant bazinį metabolizmą

Beveik pusė visos katabolizmo metu pagamintos energijos prarandama kaip šiluma formuojantis ATP molekulėms. Raumenų susitraukimas yra dar mažiau efektyvus procesas. Apie 80 % energijos, sunaudojamos raumenų susitraukimo metu, prarandama kaip šiluma ir tik 20 % paverčiama į mechaninis darbas(raumenų susitraukimas). Jei žmogus nedirba darbo, tai beveik visa jo generuojama energija prarandama šilumos pavidalu (pavyzdžiui, žmogus guli lovoje). Vadinasi, šilumos gamybos kiekis yra tiksli medžiagų apykaitos kiekio žmogaus organizme išraiška.

Norint nustatyti kūno sunaudojamos energijos kiekį, naudojama tiesioginė ir netiesioginė kalorimetrija. Pirmuosius tiesioginius energijos apykaitos matavimus 1788 m. atliko Lavoisier ir Laplasas.

Tiesioginė kalorimetrija apima tiesioginį kūno gaminamos šilumos matavimą. Tam gyvūnas ar žmogus dedamas į specialią sandarią kamerą, per kurią vamzdžiais teka vanduo. Šilumos gamybai apskaičiuoti naudojami duomenys apie skysčio šiluminę talpą, jo tūrį, pratekantį per kamerą per laiko vienetą, temperatūros skirtumą tarp į kamerą patenkančio ir ištekančio skysčio.

Netiesioginė kalorimetrija pagrįsta tuo, kad energijos šaltinis organizme yra oksidaciniai procesai, kurių metu suvartojamas deguonis ir išsiskiria anglies dioksidas. Todėl energijos apykaitą galima įvertinti tiriant dujų mainus. Labiausiai paplitęs metodas yra Douglas-Haldane metodas, kai tiriamojo iškvepiamas oras 10-15 minučių surenkamas į hermetiško audinio maišelį (Douglas maišelį). Tada nustatomas iškvepiamo oro tūris ir O2 bei CO2 procentas jame.

Pagal santykį tarp skiriamos sumos anglies dioksidas ir suvartotą kiekį per Šis laikotarpis deguonies laikas – kvėpavimo koeficientas (RK) – galima nustatyti, kurios medžiagos organizme oksiduojasi. DC baltymų oksidacijai yra 0,8, riebalų oksidacijai - 0,7, o angliavandeniams - 1,0. Kiekviena nuolatinės srovės reikšmė atitinka tam tikrą cholerinį deguonies ekvivalentą, t.y. šilumos kiekis, kuris išsiskiria oksiduojantis medžiagai kiekvienam sugerto deguonies litrui. Energijos kiekis suvartotam vienetui 02 priklauso nuo organizme oksiduojamų medžiagų rūšies. Deguonies kalorijų ekvivalentas angliavandenių oksidacijos metu yra 21 kJ 1 litre 02 (5 kcal/l), baltymų - 18,7 kJ (4,5 kcal), riebalų - 19,8 kJ (4,74 kcal).

Norint netiesiogiai nustatyti medžiagų apykaitos greitį, galima naudoti keletą fiziologinių parametrų, susijusių su deguonies suvartojimu: kvėpavimo dažnis ir ventiliacijos tūris, širdies susitraukimų dažnis ir minutinis kraujo tėkmės tūris atspindi energijos sąnaudas. Tačiau šie rodikliai nėra pakankamai tikslūs.

BX

Energijos apykaitos intensyvumas labai skiriasi ir priklauso nuo daugelio veiksnių. Todėl norint palyginti energijos sąnaudas skirtingi žmonės buvo įvesta sąlyginė standartinė reikšmė – bazinis medžiagų apykaitos greitis. Bazinis metabolizmas yra minimalios energijos sąnaudos pabudusiam organizmui, nustatytos griežtai kontroliuojamomis standartinėmis sąlygomis:

• 1) val patogi temperatūra(18-20 laipsnių Celsijaus);
• 2) gulimoje padėtyje (tačiau tiriamasis neturėtų miegoti);
• 3) emocinės ramybės būsenoje, nes stresas padidina medžiagų apykaitą;
• 4) nevalgius, t.y. 12-16 valandų po paskutinio valgio.

Bazinė medžiagų apykaita priklauso nuo žmogaus lyties, amžiaus, ūgio ir kūno svorio. Vidutinis bazinis metabolizmo greitis yra 1 kcal per 1 valandą 1 kg kūno svorio. Vyrų bazinis metabolizmas per dieną yra maždaug 1700 kcal, bazinis metabolizmas 1 kg kūno svorio yra maždaug 10% mažesnis nei vyrų, ir palaipsniui mažėja didėjant amžiui.

Sveiko žmogaus paros energijos sąnaudos gerokai viršija bazinės medžiagų apykaitos vertę ir susideda iš šių komponentų: bazinės apykaitos; darbo padidėjimas, t.y. energijos sąnaudos, susijusios su konkretaus darbo atlikimu; specifinis dinaminis maisto veikimas. Kasdienių energijos sąnaudų komponentų visuma sudaro darbinę medžiagų apykaitą. Raumenų darbas žymiai pakeičia medžiagų apykaitos greitį. Kuo intensyviau atliekamas darbas, tuo didesnės energijos sąnaudos. Energijos sąnaudų laipsnį vykdant įvairią fizinę veiklą lemia fizinio aktyvumo koeficientas – visų per dieną suminių energijos sąnaudų visoms veiklos rūšims santykis su bazinio medžiagų apykaitos greičio verte. Pagal šį principą visi gyventojai skirstomi į 5 grupes.

Dirbantiems lengvus darbus sėdint reikia 2400 - 2600 kcal per dieną, dirbantiems su didesniu raumenų krūviu, dirbantiems sunkų darbą - 3400 - 3600 kcal. raumenų darbas- 4000-5000 kcal ir daugiau. Treniruotų sportininkų trumpalaikių intensyvių pratimų metu darbinės medžiagų apykaitos kiekis gali būti 20 kartų didesnis nei bazinės. Deguonies suvartojimas esant fizinė veikla neatspindi visų energijos sąnaudų, nes dalis jos išleidžiama glikolizei (anaerobinei) ir nereikalauja deguonies suvartojimo.

Skirtumas tarp 02 poreikio ir jo suvartojimo yra energija, gauta dėl anaerobinio skilimo ir vadinama deguonies skola. 0^ suvartojimas išlieka didelis net ir pasibaigus raumenų darbui, nes šiuo metu deguonies skola grąžinama. Deguonis išeikvojamas pagrindiniam šalutiniam anaerobinio metabolizmo produktui – pieno rūgščiai paversti piruvine rūgštimi, energetinių junginių (kreatino fosfato) fosforilinimui ir raumenų mioglobino 02 atsargų atstatymui.

Valgymas padidina energijos apykaitą (specifinį dinaminį maisto poveikį). Baltyminis maistas pagreitina medžiagų apykaitą 25-30%, o angliavandenių ir riebalų - 10% ar mažiau. Miego metu medžiagų apykaitos greitis yra beveik 10% mažesnis nei bazinis metabolizmas. Skirtumas tarp budrumo ramybėje ir miego yra dėl to, kad miego metu raumenys yra atsipalaidavę. Esant skydliaukės hiperfunkcijai, bazinis metabolizmas didėja, o esant hipofunkcijai – mažėja. Bazinio metabolizmo sumažėjimas atsiranda, kai lytinių liaukų ir hipofizės funkcijos yra nepakankamos.

Protinio darbo metu energijos suvartojimas yra žymiai mažesnis nei dirbant fizinį darbą. Net ir labai intensyvus protinis darbas, jei jo nelydi judesiai, energijos sąnaudas padidina tik 2-3%, lyginant su visišku poilsiu. Tačiau jei protinę veiklą lydi emocinis susijaudinimas, energijos sąnaudos gali būti pastebimai didesnės. Patirtas emocinis susijaudinimas gali sukelti medžiagų apykaitos padidėjimą 11-19% per artimiausias kelias dienas.

Kaip pirmasis apytikslis, darbinis mainas yra du ar tris kartus didesnis nei pagrindinis. Yra empiriškai apskaičiuotos vidutinės dienos energijos sąnaudų vertės tam tikrų profesijų žmonėms. Pavyzdžiui, vidutinio ūgio ir svorio jaunuolis, derindamas intelektinį darbą ir fizinę formą, per dieną išleidžia apie 3000 kcal. Tačiau toks apytikslis įvertinimas nieko nereiškia: už tą patį darbą du panašus asmuo gali išleisti visiškai skirtingus energijos kiekius. Štai kodėl vienas žmogus per treniruočių savaitę numeta tiek papildomų kilogramų, kiek kitas žmogus negali numesti per mėnesį su tokiu pačiu krūviu.

Skydliaukė (lot. glandula thyroidea) – stuburinių ir žmonių endokrininė liauka, gaminanti medžiagų apykaitos reguliavime dalyvaujančius hormonus – tiroksiną, trijodtironiną, tirokalcitoniną. Šiuose hormonuose yra jodo, todėl šis elementas yra būtinas normalus funkcionavimas liaukos.

Suaugusiam žmogui skydliaukės yra priekinėje kaklo srityje, prieš gerklas ir viršutinėje trachėjos dalyje.

Skydliaukė gamina daugybę hormonų, kurie dalyvauja reguliuojant augimo, vystymosi ir audinių diferenciacijos procesus. Jie padidina medžiagų apykaitos greitį ir deguonies suvartojimą organuose bei audiniuose.

Dabar žinoma, kad skydliaukė susideda iš dviejų skilčių, sujungtų siaura sąsmauka. Tai didžiausia endokrininė liauka. Suaugusio žmogaus masė yra 25–60 gramų.

Skydliaukės ligos

Miksedema

Kretinizmas

Hashimoto struma

Tirotoksikozė

Hipotireozė

Skydliaukės vėžys

Graves liga

Prieskydinės liaukos ir prieskydinės liaukos yra skydliaukės užpakaliniame paviršiuje. Šių liaukų yra keturios, jos yra labai mažos, jų bendra masė yra tik 0,1-0,13 g. Šių liaukų hormonas reguliuoja druskų, kalcio ir fosforo kiekį kraujyje, kai trūksta šio hormono, augimą sutrinka kaulų ir dantų būklė, padidėja nervų sistemos jaudrumas.

Temos "Metabolizmas ir energija. Mityba. Pagrindinė medžiagų apykaita" turinys:
1. Metabolizmas ir energija. Mityba. Anabolizmas. Katabolizmas.
2. Baltymai ir jų vaidmuo organizme. Rubnerio nusidėvėjimo koeficientas. Teigiamas azoto balansas. Neigiamas azoto balansas.
3. Lipidai ir jų vaidmuo organizme. Riebalai. Ląstelių lipidai. Fosfolipidai. Cholesterolis.
4. Rudi riebalai. Rudas riebalinis audinys. Kraujo plazmos lipidai. Lipoproteinai. MTL. DTL. VLDL.
5. Angliavandeniai ir jų vaidmuo organizme. gliukozė. Glikogenas.


8. Metabolizmo vaidmuo tenkinant organizmo energijos poreikius. Fosforilinimo koeficientas. Deguonies kalorijų ekvivalentas.
9. Organizmo energijos sąnaudų vertinimo metodai. Tiesioginė kalorimetrija. Netiesioginė kalorimetrija.

Pagal bazinis metabolizmas suprasti minimalų energijos sąnaudų lygį, reikalingą gyvybinėms organizmo funkcijoms palaikyti santykinai pilno fizinio, emocinio ir psichinio poilsio sąlygomis. Santykinio poilsio būsenoje energija eikvojama nervų sistemos funkcijoms, nuolat vykstančiai medžiagų sintezei, darbui. jonų siurbliai, kūno temperatūros palaikymas, kvėpavimo raumenų veikla, lygiųjų raumenų veikla, širdies ir inkstų veikla.

Kūno energijos suvartojimas padidėti dirbant fizinį ir protinį darbą, psichoemocinę įtampą, pavalgius ir nukritus aplinkos temperatūrai. Siekiant pašalinti išvardintų veiksnių įtaką energijos sąnaudų kiekiui, bazinio metabolizmo nustatymas atliekamas standartinėmis, griežtai kontroliuojamomis sąlygomis: ryte, gulint, maksimaliai atpalaiduojant raumenis, pabudus, komforto temperatūros sąlygos (apie 22 ° C), tuščiu skrandžiu ( 12-14 valandų po valgio). Tokiomis sąlygomis gautos bazinio metabolizmo vertės apibūdina pradinį „bazinį“ kūno energijos sąnaudų lygį.

Suaugusiam žmogui vidutinė vertė yra bazinio medžiagų apykaitos norma lygus 1 kcal/kg/h (4,19 kJ). Vadinasi, suaugusiam vyrui, sveriančiam 70 kg, energijos sąnaudos siekia apie 1700 kcal/dieną (7117 kJ), moterims – apie 1500 kcal/dieną. Bazinės medžiagų apykaitos greičio intensyvumas yra glaudžiai susijęs su kūno paviršiaus dydžiu, kurį lemia tiesioginė šilumos perdavimo kiekio priklausomybė nuo kūno paviršiaus ploto. Šiltakraujų organizmuose, kurie turi skirtingų dydžių kūno, iš 1 m2 kūno paviršiaus į aplinką išsklaido tiek pat šilumos. Tuo remiantis buvo suformuluotas kūno paviršiaus dėsnis, pagal kurią šiltakraujo organizmo energijos sąnaudos yra proporcingos kūno paviršiaus dydžiui.

12.4 lentelė. Bazinio metabolizmo greičio skaičiavimo lygtys.

Bazinės metabolinės vertės nustatomi tiesioginės ar netiesioginės kalorimetrijos metodais. Tinkamas jo vertes galima apskaičiuoti naudojant lygtis, atsižvelgiant į lytį, amžių, ūgį ir kūno svorį (12.4 lentelė).

Normalios bazinio metabolizmo greičio vertės suaugusiesiems jis taip pat gali būti apskaičiuojamas naudojant Dreierio formulę:

H = W/K A,

kur W – kūno svoris (g), A – amžius, K – konstanta (0,1015 vyrams ir 0,1129 moterims).

Bazinio medžiagų apykaitos norma priklauso nuo anabolizmo ir katabolizmo procesų santykio organizme. Persvara in vaikystė anaboliniai metabolizmo procesai, o ne kataboliniai procesai, lemia didesnes bazinio metabolizmo reikšmes vaikams (7 ir 12 metų vaikams atitinkamai 1,8 ir 1,3 kcal/kg/val.), palyginti su suaugusiaisiais (1 kcal/kg/val.), kuriose anabolizmo ir katabolizmo procesai yra subalansuoti jų sveikatos būklėje.

Kadangi šilumos gamybos rodikliai, kraujo spaudimas ir širdies ritmas yra tarpusavyje susiję, galite apskaičiuoti bazinio medžiagų apykaitos norma ir jo nukrypimai nuo normos pagal šią formulę:

PO = 0,75 (HR + PP 0,74) - 72,

kur PO – nukrypimo nuo normos procentas, HR – širdies susitraukimų dažnis, PP – pulso spaudimas.

Kiekvienam Amžiaus grupėžmonės identifikuojami ir priimami kaip bazinio metabolizmo normos. Tai leidžia prireikus išmatuoti jo vertę žmoguje ir palyginti iš jo gautus rodiklius su norminiais. Bazinio metabolizmo greičio nuokrypis nuo standartinės vertės ne daugiau kaip +10 % laikomas normos ribose. Didesni bazinio metabolizmo nukrypimai gali būti diagnostiniai tokių organizmo būklių, kaip skydliaukės disfunkcija, požymiai; atsigavimas po sunkių ir ilgalaikių ligų, kartu su medžiagų apykaitos procesų aktyvavimu; intoksikacija ir šokas, lydimas medžiagų apykaitos slopinimo.

Bazinio medžiagų apykaitos norma skiriasi skirtinguose organuose ir audiniuose. Mažėjant energijos sąnaudoms ramybės būsenoje, jas galima išdėstyti tokia tvarka: vidaus organai-raumenys-riebalinis audinys.

Žmonėms ir gyvūnams normaliomis sąlygomis egzistavimas vadinamas bendraisiais mainais.

Žmonių vidutinis bendras metabolizmas yra daug didesnis nei gyvūnų. 1 kg kūno svorio suaugęs žmogus per savo gyvenimą suvartoja iki 3 300 000 kJ, arklys - 685 000, šuo - 690 000, karvė - 592 000 kJ. Iš šio kJ kiekio žmogus kūno svoriui atstatyti sunaudoja apie 5%, arklys ir karvė – 33%, šuo – 35% (M. Rubneris). Vadinasi, žmogus per savo gyvenimą darbui ir šilumos gamybai išleidžia apie 2 900 000 kJ vienam masės kilogramui, tai yra kelis kartus daugiau nei gyvūnai.

Metabolizmas griežtai apibrėžtomis sąlygomis, leidžiantis palyginti skirtingų gyvūnų metabolizmą, vadinamas baziniu.

Bazinė medžiagų apykaita – itin žemas lygis medžiagų apykaitą, žmogaus gyvybę užtikrinant raumenų ir psichikos poilsį, esant tuščiam skrandžiui, ryte, praėjus ne mažiau kaip 12-14 valandų po valgio, esant normaliai kūno temperatūrai ir temperatūrai aplinką apie 20-22 laipsnius.

Kiekvienam žmogui bazinis medžiagų apykaitos greitis yra santykinai pastovi reikšmė. Bazinė medžiagų apykaita priklauso nuo nervų sistemos funkcinės būklės, amžiaus, lyties, ūgio ir kūno paviršiaus, fiziologinės organizmo būklės, metų laiko, gyvūnams taip pat nuo rūšies ir veislės.

Gyvūnams bazinė medžiagų apykaita nustatoma tokiomis sąlygomis: 1) esant santykinio poilsio būsenai, 2) esant tam tikrai gyvūnų rūšiai optimaliai temperatūrai, 3) kai virškinimo kanale nėra pakankamai maisto.

Norint palyginti skirtingų gyvūnų organizmų bazinį metabolizmą, atsižvelgiama į šilumos gamybą kilodžauliais per valandą 1 kg kūno svorio.

Bazinė medžiagų apykaita yra mažiausias energijos sąnaudų lygis, skirtas palaikyti pagrindinius gyvybės procesus ląstelėse, audiniuose ir organuose, sutraukti kvėpavimo raumenis, širdį ir liaukų veiklą. Nustatant bazinį metabolizmą reikia atsižvelgti į tai, kad didžioji dalis šiluminės energijos išsiskiria vykstant oksidaciniams procesams raumenyse.

Vidutinis sveiko vidutinio amžiaus žmogaus metabolinis greitis yra maždaug 4,2 kJ per valandą 1 kg kūno svorio.

Liekni žmonės 1 kg kūno svorio gamina 50% daugiau šilumos nei stori žmonės. Tačiau šis skirtumas beveik išnyksta, jei skaičiuojama 1 m 2 kūno paviršiaus. Tai leido daryti prielaidą, kad pagrindinė medžiagų apykaita yra maždaug proporcinga kūno paviršiui ir nepriklauso nuo kūno dydžio (Rubnerio taisyklė). Šis modelis nebuvo patvirtintas. Paaiškėjo, kad medžiagų apykaita priklauso ne tik nuo paviršiaus, bet ir nuo gyvūno kūno dydžio, pavyzdžiui, arklio pagrindinis metabolizmas 1 m2 yra beveik 2 kartus didesnis nei žiurkės.

Metabolizmo intensyvumą daugiausia lemia citoplazmos aktyvumas, ypač raumenų veikla, o ne išorinio paviršiaus dydis, pavyzdžiui, pirmaisiais gyvenimo metais vaiko svoris padidėja 3 kartus, o dydis. jos išorinio paviršiaus smarkiai sumažėja (V.N. Nikitinas, 1963).

Pagrindinis vaidmuo reguliuojant pagrindinio metabolizmo lygį pagal gyvenimo sąlygas priklauso nervų sistemai.

Su amžiumi susiję, kasdieniai, klimato ir kiti bazinio metabolizmo pokyčiai

Bazinis metabolizmas mažėja su amžiumi. Visų amžiaus grupių vyrų bazinė medžiagų apykaita yra didesnė nei moterų.

Miego metu bazinė medžiagų apykaita sumažėja iki 13 proc visiškas atsipalaidavimas griaučių raumenys. Kai organizmas pakyla 1°C, bazinė medžiagų apykaita padidėja vidutiniškai 10 proc. Karštame klimate bazinė medžiagų apykaita yra 10-20% mažesnė, o šalto klimato sąlygomis, atvirkščiai, daug didesnė. Bazinė medžiagų apykaita taip pat priklauso nuo endokrininių liaukų veiklos, pavyzdžiui, padidėjus skydliaukės funkcijai, ji žymiai padidėja, o sumažėjus hipofizės ir skydliaukės funkcijai – smarkiai sumažėja.

Specifinis dinaminis maisto poveikis yra tas, kad pavalgius suaktyvėja medžiagų apykaita. Todėl bazinė medžiagų apykaita nustatoma prieš valgant.

Ypatingai didelis dinaminis efektas. Kai baltymai patenka į organizmą, bazinė medžiagų apykaita padidėja vidutiniškai 30 proc., o vidutiniškai 4 proc. Specifinis dinaminis veiksmas maistinių medžiagų priklauso nuo oksidacinių procesų sustiprinimo tarpiniais medžiagų apykaitos produktais. Nereikšmingą vaidmenį atlieka virškinimo kanalo aktyvumo padidėjimas po to, kai maistas patenka į jį. Kadangi medžiagų apykaitą reguliuoja nervų sistema, specifinis dinaminis veiksmas priklauso nuo nervų sistemos funkcijų ir yra reguliuojamas besąlyginių refleksų.

Vaikams specifinis dinaminis maistinių medžiagų poveikis yra mažiau ryškus nei suaugusiesiems.

Valgymas padidina medžiagų apykaitą sąlyginio reflekso būdu.

Energijos suvartojimas eksploatacijos metu

Darbinis valiutos kursas per dieną yra daug didesnis nei bazinis valiutos kursas. Didžioji dalis energijos sąnaudų padidėjimo yra raumenų darbo rezultatas, mažiau jo.

Daugiau nei bazinė medžiagų apykaita išleidžiama raumenų darbui. Šios išlaidos tuo didesnės, kuo intensyvesnis fizinis darbas.

Mažas energijos suvartojimas vienam asmeniui per dieną fizinis darbas lygus 9211-11732 kJ, vidutinio sunkumo fiziniam darbui 11723-15073 kJ, sunkiam fiziniam darbui 150773-18841-30146 kJ. Vidutinis kūno kultūros mokinių energijos suvartojimas yra 16 748 kJ.

Vidutinis energijos suvartojimas kJ 1 kg kūno svorio (įjungta – 3,9, gulint nemiegant – 4,63, skaitant garsiai – 6,3, spausdinant – 8,4, namų darbai- 7,55-12,6, ramus bėgimas lygiu keliu - 25,2, greitis 100 m - 189, slidinėjimas 12 km per valandą greičiu - 50,5, irklavimas - 10,5-25, 2, važiavimas dviračiu - 14,7-37,8.

Žmogaus energijos sąnaudos dirbant protinį darbą yra 2-3% didesnės už bazinį medžiagų apykaitos greitį, o jei protinį darbą lydi raumenų veikla emocijų metu (dėstytojas, pranešėjas, menininkas ir kt.), tai energijos sąnaudos padidėja 10-20 % kelias dienas.