Лекция 18 Физиологические основы обмена веществ и энергии

Обмен веществ и энергии - совокупность процессов превращения веществ и энергии в живых организмах, а также обмен веществами и энергией между организмом и внешней средой.

Этапы обмена веществ и энергии 1) Поступление веществ (энергии) из внешней среды в организм (пищеварение и дыхание) 2) Использование веществ и энергии клетками и тканями организма (МЕТАБОЛИЗМ) 3) Удаление метаболитов и выделение энергии во внешнюю среду (выделение) 3Обмен веществ и энергии

I этапII этапIII этап Катаболизм анаболизм катаболизм 4 Обмен веществ и энергии

Второй этап ОВ и энергии Метаболизм = Анаболизм + Катаболизм белки углеводы жиры аминокислоты (пластическая роль) глюкоза (энергетическая роль) жирные кислоты, глицерин (энергетически-пластическая роль) Окисление + Фосфорилирование Q первичное Макроэргический запас Q вторичное 30-35%35-40% 25-30% 5Обмен веществ и энергии

Схема превращения веществ и энергии в организме белки жиры углеводы превращения АТФ Механическая работа Химическая работа Осмотическая работа Электрическа я работа Деятельность организма Основной обмен (состояние покоя и комфорта) 6Обмен веществ и энергии

Уровни метаболической активности 7Обмен веществ и энергии

Основной обмен (ОО) - минимальные для бодрствующего организма энергозатраты, обеспечивающие гомеостаз (составляет в среднем 4,2 к Дж, или 1 ккал, на 1 кг массы тела в час).

Условия (стандартные) определения основного обмена Двигательный покой (в положении лежа) Натощак Эмоциональное равновесие Температура комфорта Утреннее время суток 9Обмен веществ и энергии

Зависимость интенсивности ОО от возраста и пола человека 10Обмен веществ и энергии

Компоненты общего энергорасхода Основной обмен Адаптивный обмен Рабочая прибавка Терморегуляторная прибавка Эмоциональная прибавка СДДП 11Обмен веществ и энергии

Я обмен лишь основной И на жизнь немного трачу, Я лишь минимум дневной – Аскетичный, однозначный. Адаптивный же обмен Много больше, много шире, Он капризный джентльмен В многокомнатной квартире: Есть затраты на еду, Поддержать температуру, Волноваться на ходу, На работу (на халтуру?)! В общем, многого не счесть… Мне ж немного в жизни надо: Не работать и не есть, Ни эмоций, ни прохлады. 12Обмен веществ и энергии

Группы интенсивности труда Группа (труд)k физ.акт. (Еобщ/Еосн) ккал/сут I (умственный)1,42100 – 2450 II (легкий физический)1,62500 – 2850 III (физический ср.тяж.)1,92900 – 3350 IV (тяжелый физический) 2,23400 – 3850 V (особо тяж. физ- ский) 2,53900 – 4200 IV-V 13 Обмен веществ и энергии

Методы исследования обмена веществ и энергии исследование прихода питательных веществ и энергии исследование расхода питательных веществ и энергии 14Обмен веществ и энергии

Исследование прихода питательных веществ и энергии (метод пищевых рационов) Приход питательных веществ определяют, исходя из количества и химического состава пищи, сделав поправку на усвоение (около 90%) Приход энергии определяют, используя калорический коэффициент – количество энергии, высвобождающейся при окислении в организме 1 г вещества: –для жиров – 9,3 ккал (38,94 к Дж) –для белков – 5,6/4,1 ккал –для углеводов – 4,1 ккал (17,17 к Дж) 15Обмен веществ и энергии

Этапы определения расхода питательных веществ 1) Забор выдыхаемого воздуха и мочи с определением их количества и состава 2) Расчёты необходимых показателей (в 6,25 г белка содержится 1 г азота) 16 Обмен веществ и энергии

Методы определения энергорасхода Прямая калориметрия Непрямая калориметрия полный газовый анализ неполный газовый анализ 17Обмен веществ и энергии

Показатели, используемые в непрямой калориметрии Дыхательный коэффициент – отношение объема выделившегося при окислении углекислого газа к объему потребленного кислорода: ДК = V СО 2 /V О 2 –для углеводов – 1,0 (C 6 H 12 O 6 +6O 2 =6CO 2 +6H 2 O) –для белков – 0,8 –для жиров – 0,7 Калорический эквивалент – количество энергии, образующейся в организме при потреблении 1 л кислорода. 18Обмен веществ и энергии

Определение потребления O 2 по высоте подъёма спирограммы Время, сек 19 Обмен веществ и энергии

Соотношение прихода и расхода питательных веществ и/или энергии Приход Расход положительный баланс равновесный (нулевой) баланс отрицательный баланс приход > расхода приход < расхода приход расходу 20Обмен веществ и энергии

РЕЗЮМЕ Основной обмен (ОО) – предельно низкий уровень энергозатрат организма, идущих на поддержание гомеостаза в состоянии бодрствования в условиях: –1) покоя – двигательного и пищеварительного и –2) комфорта – эмоционального и температурного. Интенсивность ОО зависит от пола (у женщин ниже на 10-15%), возраста (самый высокий у детей) и гормонального фона. Общий обмен значительно превышает величину ОО, т.к. помимо основного обмена включает в себя адаптивный обмен, состоящий из четырех компонентов: –рабочей прибавки, –эмоциональной прибавки, –терморегуляторной прибавки и –специфически динамического действия пищи – СДДП. По коэффициенту физической активности (соотношению общего и основного обменов) выделяют пять групп интенсивности труда. Баланс (соотношение прихода и расхода питательных веществ и энергии) может быть равновесным, положительным и отрицательным. 21 Обмен веществ и энергии