Методи за определяне на консумацията на енергия

Симптоми

Метод на директна калориметрия

Същността на метода - Енергийните разходи на тялото се определят, като точно се взема предвид топлината, отделена от тялото при различни условия на неговото съществуване. Проучването се провежда в специални камери с двойни стени, между които водата циркулира през системата от тръби. Енергията, освободена от човек под формата на топлина, се определя чрез установяване на обема на течащата вода и степента на нейното загряване по време на експеримента. недостатъци - сложността на устройството за камера;

- невъзможност за възпроизвеждане на всякакъв вид трудова дейност на лице поради ограничаване на размера на използваните помещения;

- изолиране на изследваното лице от много фактори в производствената и домакинска среда, които оказват влияние върху метаболизма и енергията.

Метод на индиректната калориметрия

Същността на метода - определяне на химичния състав на вдишания и издишан от лицето въздух с последващо установяване на дихателен коефициент.

недостатъци - по-малко точен метод, тъй като при условия на липса на кислород има процес на анаеробно окисляване, чийто краен продукт е не само CO2 и H2О и млечна киселина, а в катаболизма на протеините, в допълнение към въглеродния диоксид и водата, се образуват и азотни съединения.

предимства - способността да се определят енергийните разходи за различните видове работа;

- простота и достъпност.

Метод за таймиране на таблици (Таблица 3)

Таблица 2. Болести и индивидуални симптоми, свързани със затлъстяването

· Застойна сърдечна недостатъчност

· Разширени вени на долните крайници

· Тромбоемболизъм на белодробната артерия

Исхемична болест на сърцето

· Идиопатична вътречерепна хипертония

Невралгия на страничния кожен нерв на бедрото

Болка в лумбалния гръбначен стълб

ПРОМЕНИ НА КОЖАТА ЗА КОЖАТА

· Венозен застой в краката

· Депресия (намалена самокритика)

· Патологична лакомия (булимия)

· Диспнея и умора

· Обструктивна сънна апнея

· Инсулинова резистентност (метаболитен синдром X)

· Захарен диабет тип II

· Гастроезофагеална рефлуксна болест

· Мастна дегенерация на черния дроб

· Рак на дебелото черво

· Инконтиненция на урината при стресови състояния

· Рак на матката и гърдата

Същността на метода - Провежда се отчитането на дневния бюджет на времето и се съставя хронология на деня.

недостатъци - по-малко точни от предишните версии.

предимства - е достъпен и лесен за използване.

Ако е невъзможно да се изучи този показател над посочените по-горе методи, можете да изчислите дневните разходи за енергия за болен човек, като използвате следните формули:

Eдневни пари - дневни разходи за енергия;

CFA - коефициентът на физическа активност;

FMS е фактор на метаболитния стрес;

FTT е коефициентът на телесна температура (Таблица 3).

За хоспитализирани пациенти CFA се приема като 1,1 за почивка в леглото, 1,2 за отделение и 1,3 за общо лечение.

FMS при липса на метаболитен стрес е 1.0, с лека степен на стрес 1.1, умерена -2.0, тежка 1.3 и много тежка 1.5.

FTT при телесна температура 38 ° C е 1,1, при 39 ° C - 1,2, при 40 ° C - 1,3.

Вариации в стойностите на факторите на активност и метаболитния стрес

Енергийни разходи, видове, методи за определяне.

Енергийните разходи на едно лице могат да бъдат регулирани и нерегулирани. Нерегулирани разходи за енергия - това е цената на енергията за основния метаболизъм и специфичния динамичен ефект на храната. Основният метаболизъм се разбира като минималното ниво на енергия, необходимо за поддържане на здравето и жизнените функции на тялото. Основният метаболизъм се определя при условия на пълна мускулна и нервна почивка, сутрин на празен стомах, при комфортна температура (20 ° C). неговата стойност е свързана с индивидуалните характеристики на човек (телесно тегло, височина, възраст, пол, състояние на ендокринната система). Например при жените основният обмен е 5-10% по-нисък в сравнение с мъжете, а при децата - с 10-15% по-висок, отколкото при възрастните (спрямо теглото). С възрастта основният метаболизъм се намалява с 10-15%. По-специално, динамичният ефект на храната се проявява в увеличаване на базалния метаболизъм, което се свързва с процесите на храносмилане. С асимилацията на протеините основният метаболизъм се увеличава с 30-40%, мазнините с 4-14%, въглехидратите с 4-5%. При смесено хранене с оптималното количество усвоявани продукти основният метаболизъм се увеличава средно с 10-15%. Регулируеми разходи за енергия - това са разходите за енергия по време на различни видове човешки дейности. Най-големи енергийни разходи възникват по време на физическата работа, която е свързана със значително увеличение на окислителните процеси при работещите мускули. Например, по време на ходене основният обмен се увеличава с 80-100%, докато се движи - с 400%. Тъй като интензивността на мускулните движения се увеличава, нивото на потреблението на енергия се увеличава. Има няколко методи за оценка на разходите за енергия на дадено лице. Най-точният метод е директната калориметрия. Този метод се основава на измерване на количеството топлинна енергия, което се отделя по време на изпълнение на определена задача в специални камери с висока степен на топлоизолация. Този метод обаче изисква дългосрочни наблюдения и не позволява извършването на измервания в много дейности. Достатъчен подобрение на този метод позволи сравнение на количеството енергия, която се освобождава топлина с количеството кислород, което се абсорбира и количеството на въглероден диоксид, който се издиша. В резултат на това стана възможно да се оправдае принципът на индиректната калориметрия и на нейната основа да се предложи по-малко сложен метод за оценка на разходите за енергия. Дори по-опростена и по-достъпна, макар и по-малко точна, е методът на непряка хранителна калориметрия, при който количеството консумирана храна и телесното тегло се наблюдават. Ежедневните разходи за енергия могат да се отчитат и с помощта на табличен метод за отчитане на времето (регистрация на всички видове дейности през деня и определяне на тяхната енергийна цена чрез таблици). За да се определи консумацията на енергия за физическо натоварване, се използва методът за интеграция на сърдечната честота, базиран на фиксиране на сърдечната честота през цялата работа с помощта на оборудване.

10.Витамини - ниско молекулно тегло, органични вещества, които са съществен компонент на храна, тъй като те са включени в много биохимични реакции, които са част от активното място на много ензими, които работят регулаторна функция; в човешкото тяло не се синтезират или синтезират в недостатъчни количества.

Класификацията на витамините се основава на способността им да се разтварят в мазнини или вода: разтворими в мазнини: А, D, E, F, K; и водоразтворим: С, Група В, РР, Н.

11.Витамините влизат в тялото с храна, съдържанието им в нея може да се колебае, което води до различна степен на снабдяване на тялото с витамини:

1. Хипервитаминоза - излишен прием на витамини. Характерно е, че мастноразтворимите витамини, които могат да се отлагат в мастната тъкан, имат доста висока токсичност (за разлика от водоразтворимите витамини)

2. Хиповитаминоза - недостатъчен прием на витамини.

3. Авитаминоза - пълно отсъствие на витамини.

Хиповитаминоза и авитаминоза са характерни за водоразтворимите витамини, тъй като те не се отлагат в организма и лесно се отделят в урината.

Предотвратяването на витамините се свежда до нормализиране на приема на витамини в тялото: с излишък - намаляване на приема, евентуално, използването на антивитамини за отравяне; в неблагоприятно положение - увеличаване на поддръжката, въвеждане на лекарствени форми на витамини.

12.Витамините А и D са мастноразтворими витамини.

Витамин А е ретинол.

1. Ролята. Специфично влияние върху зрението (участва в образуването на визуални пигменти, осигурява приспособяването на очите към светлината) и възпроизвеждането, цялостното системно действие - растеж и развитие.

2. Необходимостта е 1,5 mg.

3. Хиповитаминоза - нарушение на зрението на зрението, пролиферация на епитела и неговата кератинизация, увреждане на роговицата на очите.

4. Източници: животински мазнини, месо, риба, яйца, мляко, растения, богати на провитамини - бета-каротин.

Витамин D е калцифероли.

1. Ролята. Регулиране на метаболизма на калция и фосфор.

2. Необходимостта е 2,5 микрограма.

3. Хиповитаминоза - в детството - рахит, при възрастни - ступор.

4. Източници - черен дроб на риба, хайвер, месо от мастни риби, черен дроб на бозайници и птици, яйца, някои видове гъбички. Синтезирана в тялото в епидермиса на кожата под влиянието на UVL.

13. Витамин Е - група мастноразтворими биологично активни вещества (токофероли и токотриеноли) с антиоксидантни свойства.

Източници. Витамин Е присъства в много храни, особено те са богати на някои мазнини и масла (например слънчоглед).

Съдържа се в зеленчуци и масло, зеленчуци, мляко, яйца, черен дроб, месо, както и зародишни зърнени храни. Като добавка в храни е обозначена като E306 (смес от токофероли), E307 (Α-токоферол) E308 (у-токоферол) и E309 (Δ-токоферол).Основните хранителни източници на витамин Е са:

изцяло от зърнени култури, растително масло, яйца, маруля, кестени, черния дроб, листа от коприва, мента, върховете на моркови, целина, аспержи, броколи, трици.

стойност. Витамин Е се нарича "плодовитост витамин". Това означава, че тя осигурява работата на сексуални жонати както при жените, така и при мъжете. При всяко нарушаване на ендокринната система (и следователно в работата на нервната система, мозъка, кръвоносните съдове), трябва да се обърне внимание на нивото на витамин Е в организма.

Освен гонадите, витамин Е осигурява функционирането на сърдечния мускул. Той е ефективен и при лечение на диабет и астма, предотвратява образуването на кръвни съсиреци в кръвоносните съдове, почиства вените, артериите, капилярите от кръвни съсиреци. Ето защо обикновено пациентите с тромбоза и тромбофлебит препоръчват приема на витамини К и А.

Витамин Е също помага за намаляване на симптомите на предменструален синдром и е ефективен при лечение на очни заболявания като катаракта, и неврологични заболявания, по-специално болестта на Алцхаймер и диабет.

Витамин Е е един от нашите най-мощни съюзници в защита на тялото от увреждане, причинено от свободните радикали - нестабилни съединения, които разрушават структурата на клетките. В допълнение, токоферолът е необходим за нормалното функциониране на имунната система, намалява нивото на холестерола в кръвта и намалява риска от рак. Токоферол - мощен антиоксидант витамин и заедно с циркулиращата кръв и неутрализиране на свободните радикали, вредно метаболитен отпадъци да се предотврати увреждане на клетъчните мембрани и по този начин намалява риска от сърдечно-съдови заболявания и рак.

В допълнение, в човешкото тяло витамин Е:

участва в протеиновия метаболизъм, участва в синтеза на хема, основният компонент на хемоглобина, понижава нивото на глюкозата, нормализира коагулацията на кръвта и подобрява кръвообращението; повишава имунитета; намалява тежестта на усложненията при диабета; помага за намаляване на теглото; нормализира мускулната активност; насърчава нормалното развитие на бременността и плода; ускорява заздравяването на рани и намалява вероятността от белези; облекчава болестта на Паркинсон и Алцхаймер; третира кожни заболявания; помага да се възстановят колагеновите и еластичните влакна на кожата, предотвратявайки бръчките.

хиповитаминозаα-токоферол като основен антиоксидант система води до нарушаване на метаболизма на витамин А (токоферол - стабилизатор ретинол ненаситен странична верига), както и на смущения в клетъчните мембрани, както и витамин Е - пространствено стабилизатор фосфолипид слой на биологични мембрани. Това от своя страна води до нарушаване на кислород транспорт, безплодие и т. D. (Поради разграждане на мембраните на еритроцитите и тестисите, съответно).

Трябва също така да се отбележи, че състоянията на хипо- и хипервитаминоза при хора не се проявяват при запазване на нормалните функции на тялото. Те могат да бъдат наблюдавани при всички видове заболявания - като чернодробна цироза, чернодробна липодистрофия и др. [11]

Липсата на витамин Е може да послужи като една от причините за летаргия и анемия.

Според днешните руски стандарти степен на потребление витамин Е е 10 mg

Витамин Кпринадлежи към групата на липофилните (мастноразтворими) и хидрофобни витамини, необходими за синтеза на протеини, осигуряващи достатъчно ниво на коагулация.

Препоръчва се всеки ден норма за мъже (25 години) 120 mcg / ден.

стойност.Витамините от група К участват в следните процеси в организма:
съсирване на кръвта; укрепване на костната система; изграждането на тъканите на сърцето и белите дробове; осигуряване на всички клетки с енергия поради анаболно действие; детоксикиращо действие.
За да не загуби много кръв след нараняване, има механизъм, който осигурява образуването на съсирек на това място. Този тромб (или тромб) се появява в резултат на взаимодействието на специални протеини. Тези протеини се образуват в черния дроб с помощта на витамин К. Така, с липсата на този витамин, способността на кръвта да се сгъва рязко пада.
При изграждането на костната тъкан витамин К играе важна роля. то ускорява отлагането на калций в костите и също така осигурява взаимодействието на този елемент с витамин D.
В сърцето и белите дробове присъстват протеини, за образуването на които е необходим витамин К.
Този витамин в своята функция е анаболен, т.е. тази връзка нормализира енергийното захранване на организма.
Ако червата получат развалени продукти, тогава техните токсини увреждат черния дроб. Някои токсични вещества частично се натрупват и продължават да увреждат клетките на тялото. Витамин К има способността да отделя тези натрупани токсични вещества, като по този начин спестяват тъканите и органите от увреждане.
Витамин К е също важен за регулирането на кръвната захар. Ако е дефицит, може да се появят симптоми, характерни за диабета.
В допълнение, витамин К е превантивен агент на възпалението, свързано със старческа възраст. Тя има способността да намали нивото на специални вещества, които се възприемат от имунитета като сигнал за стареене. При достатъчно количество витамин К в организма, продължителността на живота се увеличава, а младежта остава по-дълго.
Витамин К и бременни жени са полезни, защото предотвратява развитието на тежко кървене по време на раждане.
Въпреки способността си да влияе благоприятно върху системата за съсирване на кръвта, витамин К е безполезен при лечението на хемофилия (вродено разстройство, проявяващо се при увеличено кръвотечение на тъканите).

Източници на информация. Витамин К се намира в зелени листни зеленчуци, като спанак и маруля; в зеле - сурово зеле, зеле, карфиол, броколи и брюкселско зеле; в растения като коприва, медицински дерма, пшеница (трици) и други зърна, в някои плодове, като авокадо, киви и банани; в месото; краве мляко и млечни продукти; яйца; соята и продуктите от нея. Маслиновото масло също съдържа значително количество витамин К.

14. Витамин В2 (рибофлавин, лактофлавин) е един от най-важните водоразтворими витамини. Витамин В2 е необходим за образуването на еритроцити, антитела, за регулиране на растежа и репродуктивните функции в тялото. Той е необходим и за здравата кожа, ноктите, растежа на косата и като цяло за здравето на целия организъм, включително функцията на щитовидната жлеза. Продукти с най-голям съдържанието на витамин В2: черен дроб и бъбреци, яйца, бадеми, гъби, извара, елда, мляко, месо, мая. Външни прояви дефицит на рибофлавин хората са лезии на лигавицата за устни с вертикални пукнатини и десквамация на епитела, язва в ъглите на устата, оток на езика и зачервяване, себореен дерматит на назолабиални кошарата, крила на носа, ушите и клепачите. Също така често се развиват промени в органите на зрението: фотофобия, роговицата васкуларизация, конюнктивит, кератит, а в някои случаи - катаракта. В някои случаи, когато има недостиг на витамин анемия и неврологични заболявания, които се появяват в мускулна слабост, пареща болка в краката, и т.н. Основните причини за липсата на рибофлавин при хората - недостатъчен прием на мляко и млечни продукти, са основният източник на този витамин.; хронични заболявания на стомашно-чревния тракт, приемащи лекарства, които са антагонисти на рибофлавина. Човешкото тяло не натрупва рибофлавин, а излишъкът се екскретира заедно с урината. При излишък на рибофлавин урината е оцветена в ярко жълт цвят. Дневните нива на рибофлавина зависят от натоварването, особено емоционално: жените се нуждаят от 1,3-2,2 mg на ден, мъжете - 1,4-3 mg.

Стойност. Подобно на ретинола, това е много важно за нормалното виждане, тъй като не позволява на очите ви да преуморят, предпазва ретината от ултравиолетови лъчи и предотвратява развитието на катаракта. Правилното възприемане на светлината и цвета, приспособяването към тъмнината, зависи до голяма степен от рибофлавина.

Рибофлавинът е отговорен за производството на стрес хормони в тялото. Хората, които често са нервни, прекарват доставките си на рибофлавин, а нервната система остава незащитена. Ако работата ви е свързана със стрес и задръствания, опитайте се да осигурите диетата си с продукти, богати на витамин В2.

Сърдечно-съдовата система получава достатъчно енергия, поради факта, че рибофлавинът осигурява синтеза на АТФ и нормалния ход на процесите на окисляване и редукция. Ето защо, рибофлавин често се предписва за исхемична болест, спазъм на кръвоносните съдове и след инфаркт.

Спортистите и тези, чиято работа е свързана с физически стрес, е необходим рибофлавин като "преобразувател на горивото": той помага да се превърнат мазнините и въглехидратите в енергия. Протеинът с рибофлавин бързо и правилно се разпределя в мускулната тъкан, осигурявайки ускорен мускулен растеж, който също е много важен за спортистите.

Витамин РР (никотинова киселина, ниацин, никотинамид

Витамин РР се нарича още: никотинова киселина.
Витамин ПП спомага за метаболизма на белтъците, насърчава нормалното функциониране на нервната система и храносмилателните органи. Има лек седативен ефект, който помага да се справи с тревожността и депресията, нормализира съдържанието на холестерол в кръвта.
Симптомите на липса на витамин РР: депресия, замайване, умора, безсъние, пукнатини и възпаление на кожата.

Основни методи за определяне на енергийния разход на човешкото тяло

Енергийните разходи на човек (обикновено на ден) се определят с различни методи. В момента има 4 основни метода, използвани за определяне на разходите за енергия на дадено лице:

1. Метод за директна калориметрия;

2. Метод на индиректна (дихателна) калориметрия;

3. Метод за измерване на хранителната храна;

4. Метод на таблицата за времето.

Най-точният метод за определяне на енергийните разходи е методът на директна калориметрия, който се основава на прякото определяне на цялата топлина, която се отделя в организма в процеса на жизнената му дейност. Тези изследвания се извършват в специални устройства - калориметри. Съвременният калориметър е специална камера с различни размери с двойни стени, в която човек може да живее няколко дни. В необходимите случаи в килията може да се постави легло, маса, стол и т.н., а в проучването на физическата работа - подходящите устройства за неговото изпълнение. Камерата има врата и люка за хранене на храна и отстраняване на екскременти. Топлината, излъчвана от човешкото тяло по време на изследването, се абсорбира от потока вода, която циркулира между стените по тръбната система. Енергийните разходи в този случай се определят чрез установяване на обема на течащата вода и степента на нейното загряване по време на експеримента.

Недостатъците на метода на директна калориметрия са:

1) сложността на камерата;

2) невъзможността да се изучават различни видове човешки дейности поради ограничения размер на камерата;

3) изолиране на човек от влиянието на много от факторите на околната среда, които имат трайно въздействие върху тялото му (климатични, социални, местни и т.н.).

Тези недостатъци правят използването на този метод ограничено в изследването на твърде разнообразните условия на човешката работа и живот.

По-широко използван е друг метод за определяне на енергийните разходи - методът на индиректната калориметрия (дихателна или газообмен). Същността на този метод се състои в изучаване на белодробна обмен газ - определяне белодробна вентилация (при заплащане минути), докато се абсорбира количества кислород и въглероден диоксид, определянето на дихателната честота (DC). Съгласно енергийния еквивалент на един литър кислород (с определен респираторен коефициент) и стойността на белодробната вентилация, определяйте енергийния разход за всякакъв вид човешка дейност. Теоретичните условия за този метод е, че всички топлината, която се освобождава в тялото, е в резултат на окисляване на хранителни вещества - въглехидрати, мазнини и протеини, и се появява за сметка на кислород вдишване въздух. Това се основава на добре известната позиция на закона за опазване на енергията, че освобождаването на топлина по време на химичните процеси зависи само от първоначалното и крайното състояние на веществото и не зависи от междинните реакции.

Известно е, че в процеса на дишане човек абсорбира определено количество атмосферен кислород и отделя въглероден диоксид. Проучването на промените в химичния състав на вдишания и издишания въздух определя количеството кислород, абсорбирано от тялото на кислорода. Въпреки това, тъй като стойността на енергия в окисление на въглехидрати с кислород, протеини и мазнини е различен, е необходимо да се знае естеството на окислението на същите хранителни вещества. Това се установява от дихателния коефициент, който се изразява чрез съотношението на обема на освобождавания въглероден диоксид от тялото към обема на абсорбирания кислород през същото време.

Методи за изследване на енергийния разход на организма

За определяне на енергийния разход на тялото използвайте метода на директна и индиректна калориметрия и метод за изчисление. Методът на директната калориметрия се основава на измерването на топлината, която излъчва тялото при всяка консумация на енергия.

Топлината, отделяна по време на окисляването на хранителните вещества, се нарича калоричен коефициент. Използвайки калоричния коефициент и количеството хранителни вещества, можете да изчислите колко енергия получава тялото на ден.

Методите за изчисление са широко използваният метод на синхронизация, който точно отчита времето, прекарано в изпълнението на дадена работа. Получените данни, базирани на времето, с помощта на таблици за разходите за енергия за различни видове дейности, позволяват да се определи дневния разход на енергия на дадено лице. Съществуват и таблици за изчисляване на базовия метаболизъм, които отчитат възрастта, пола, височината и телесното тегло на човек.

Напоследък е широко разпространен методът за измерване на хранителната енергия, основан на отчитането на нивото на действителното хранене, динамиката на телесното тегло и състоянието на метаболитните процеси за определен период от време. Същността на този метод е, че ако телесното тегло на човек остане постоянно по време на изследвания период, тогава енергийният разход на организма съответства на калоричната стойност на храната, взета през този период.

Този метод е относително лесен за извършване и ви позволява да получите енергийни стойности близки до тези, получени чрез други методи на индиректна калориметрия.

Методи за определяне на дневните енергийни вложения

Инструментални методи

Метод на директна калориметрия

Методът се основава на факта, че разходите за енергия се определят, като се вземе точно предвид топлината, отделена от тялото при различни условия на неговото съществуване. Изследването се провежда в специална камера - калориметър. Това е голяма камера с двойни стени, между които водата циркулира през системата от тръби, поглъщайки топлината, освободена от човека. Той осигурява условия за дълъг престой. Най-често използван в изследванията е камерата на Етуотера - Бенедикт в различни модификации. Енергията, освободена от човек под формата на топлина, се определя чрез установяване на обема на течащата вода и степента на нейното загряване по време на експеримента.

Недостатъците на метода са:

· Сложността на устройството за камера;

· Невъзможност за възпроизвеждане на всякакъв вид трудова дейност на лицето поради ограничените размери на камерата;

Изолиране на индивида, който се изследва от много фактори на производството и домашната среда, които влияят върху метаболизма и енергията.

Предимство на метода е по-голяма точност.

Метод на индиректната калориметрия (измерване на дихателната енергия)

По време на изследването се събира издишаният въздух, се измерват обемът и съдържанието на кислород и въглероден диоксид в него. Едновременно се определя концентрацията на тези газове във вдишвания въздух. След това количеството абсорбиран кислород и отделеният въглероден диоксид се изчисляват. След определяне на респираторен коефициент (съотношението на обема на газ въглероден диоксид за обем на кислород абсорбира за едно и също време) и индикатора са енергийна стойност за интервал време мониторинг.

За провеждане на изследването се използва апаратура Дъглас система Atwater и др. Структури състав данни включват резервоари за събиране на издишания въздух (обикновено Дъглас торбички), които се свързват маркучи със специална маска или мундщук, устройства за измерване на обема на издишвания въздух (време на газ) и анализатора на газ (устройството на Халдане).

Недостатъците на този метод включват:

· Голяма трудоемкост на изследванията;

· По-неточен метод, тъй като при условията на кислородна недостатъчност се извършва анаеробен процес на окисляване, чийто краен продукт е не само CO2 и H2О, но млечната киселина в допълнение към катаболизма на протеините, в допълнение към въглеродния диоксид и водата, се образуват азотни съединения.

• Недостатъчно надеждни при определяне на разходите за енергия на хора с голямо разнообразие от работни операции и процеси с различна интензивност.

Предимство на метода е способността да се определят разходите за енергия за различните видове работа.

Метод за измерване на хранителната енергия

Този метод се основава на точното отчитане на съдържанието на калории в диетата и контрола на телесното тегло на субекта в динамиката за 15-16 дни. Субектът се претегля ежедневно след тоалетната и енергийната стойност на консумираната храна се отчита успоредно. Ако телесната маса на човек не се промени, това означава равномерно потребление на енергия и калорично съдържание на храната. Ако това нарушение е нарушено, телесното тегло се увеличава или намалява. Нарастването на теглото на възрастни при възрастни се дължи на увеличаване на дела на мастната тъкан, увеличаването на телесното тегло с 1 килограм съответства на 6750 kcal. Следователно, като се извади от калоричното съдържание на хранителната дажба енергийната стойност на мазнините, натрупани в организма през периода на експеримента, е възможно да се прецени разходът на енергия за субекта.

Методи на изчисление

2.1 Енергийни разходи за основна размяна може да се изчисли с помощта на

· формулите - уравнението на Харис-Бенедикт

при мъжете ОЕО = 66 + (13,7 × МТ) + (5 × Р) - (6,8 × В) (2)

при жените ОЕО = 655 + (9,6 × МТ) + (1,8 × Р) - (4,5 × В) (3)

ОЕО е основният енергиен обмен (kcal / ден),

MT - действителното телесно тегло (kg),

· таблица

Основната размяна се определя съгласно таблиците, като се отчитат темповете на растеж, възрастта и пола (Таблици 1, 2, 3). Получените таблични данни са обобщени.

Таблица 1

Параметрите на основния метаболизъм, като се вземат предвид пола и телесното тегло

Енергийните разходи на човешкото тяло

Енергийните разходи на човешкото тяло включват няколко типа дневни разходи за енергия.

Основен обмен - това е енергията, която се изразходва за работата на вътрешните органи (сърце, бъбреци, дихателни органи и др.), поддържайки постоянна телесна температура, осигуряваща необходимия мускулен тонус.

Стойността на енергията на основния метаболизъм се определя в състояние на почивка, лежаща на празен стомах (последното хранене за 14-16 часа преди изследването) при температура на въздуха 20 ° С. Енергията на основния метаболизъм е индивидуална за всеки човек и в същото време е доста постоянна стойност. Средно е 1 kcal на 1 кг телесно тегло за 1 час. При мъжете с телесно тегло от 70 кг основният метаболизъм е около 1700 kcal, при жени с телесно тегло 55 кг - около 1400 калории на ден.

Количеството основен метаболизъм при жените е средно с 10-15% по-ниско от това на мъжете. При децата основната метаболитна скорост е 1,5-2,5 пъти по-висока, отколкото при възрастните, и още повече, колкото по-малка е възрастта.

Енергийните разходи на основния метаболизъм зависят от състоянието на централната нервна система, функцията на ендокринните органи, растежа, телесното тегло и т.н. Стресните състояния и хиперфункция на щитовидната жлеза повишават основния метаболизъм понякога до значителни стойности.

Специфично-динамично действие на хранителните вещества (SDD, термогенно действие на храната) - това е изразходването на енергия за сложните енергийни процеси, необходими за трансформирането на хранителните вещества, въведени в стомашно-чревния тракт. В същото време стойността на основния метаболизъм със смесено хранене се повишава с 10-15% на ден. Хранителните вещества имат различна способност да увеличават базовия метаболизъм: протеини - с 30-40%, мазнини - с 4-14%, въглехидрати - с 4-7%.

Физически (мускулести) работата е основният фактор, влияещ върху ежедневните разходи за енергия. Размерът на изразходваната енергия за мускулната активност зависи от интензивността на производството и домашната работа, характеристиките на почивката. Ако енергийни разходи по отношение на базовите стойности метаболизма 1kkal на 1 кг тегло на час, в седнало положение - 1.4 ккал / кг / час, стоящи - 1.5 ккал / кг / ч, със светлината - 1, 8-2,5 ккал / кг / час, с малка мускулна работа, свързана с ходене - 2.8-3.2 ккал / кг / ч, труд свързана с мускулна работа средно тегло - 3,2-4 ккал / kg / h, с тежък физически труд - 5-7.5 kcal / kg / h.

Умствена работа - Тя се характеризира с незначителни разходи за енергия и увеличава основния обмен средно с 2-16%. В много случаи, обаче, различни видове умствени труд са съпроводени от мускулна дейност, така че разходите за енергия могат да бъдат много по-високи. Опитният емоционален стрес може да причини увеличение на базалния метаболизъм с 10-20% в продължение на няколко дни.

растеж и развитие на тялото на детето Консумацията на енергия за растеж е средно 10% от стойността на основния метаболизъм.

Енергиен баланс

Енергиен баланс - съотношението между енергийния разход на човешкото тяло и приемането му от храната.

Има 3 вида енергиен баланс:

- енергийния баланс - енергийният разход съответства на приема му, този вид баланс е физиологичен за здрав възрастен човек;

- заенергиен баланс - консумацията на енергия превишава енергийните доставки. Той се наблюдава при различни видове гладно и се характеризира с мобилизиране на всички телесни ресурси, за да се произвежда енергия за елиминиране на енергийния дефицит. В този случай всички хранителни вещества, включително протеини, се използват като енергиен източник. За енергийни цели се консумира не само белтъкът от храната, но и протеинът на собствените тъкани на организма, което води до появата на протеинов дефицит. Недостатъчно калорични храни по води до нарушаване на обмяната на веществата, намаляване на телесната маса, намалена ефективност, и т.н. В последните години, намерено, че когато намалено телесно тегло увеличава риска от смърт от сърдечно-съдови заболявания и рак. Според съвременните данни отрицателното енергийно равновесие се счита за един комплекс протеин-енергиен дефицит (BEN).

- Положителен енергиен баланс се характеризира с излишък на енергийната стойност на дадена храна по отношение на разходите за енергия. Този вид баланс е физиологичен за деца, бременни, кърмещи жени и др. EИзлишно прекомерна храна е основният фактор наднормено тегло и хранително затлъстяване. Наднорменото тегло се характеризира с прекомерно натрупване на телесна мазнина и увеличаване на нормално телесно тегло от 5-10%, увеличение с повече от 10% е с наднормено тегло. Затлъстяването се класифицира според тежестта степен 4: I - излишък от телесната маса - 10 - 30%, II степен - 30-50%, W степен - 50-100% и IV степен - 100% и повече. Понастоящем в икономически развитите страни честотата на наднорменото тегло е 50%, а затлъстяването е 25-35%. В резултат на груба затлъстяване е нарушение на функциите на някои органи и системи, освен това, затлъстяването е рисков фактор и допринася за началото на проява и прогресирането на атеросклероза и коронарна болест на сърцето, диабет тип, хипертония, камъни в жлъчката и други заболявания.

3.4. Методи за определяне на енергийните входове

За да се определи консумацията на енергия на тялото, използвайте различни лаборатория и селище (таблични) методи.

K лаборатория методите включват:

- метод директна калориметрия въз основа на измерването на топлината, която излъчва тялото в различни дейности. За тази цел се използва калориметрична камера, в която се определя количеството топлина, отделяно от дадено лице при извършване на определен вид работа.

- метод индиректна калориметрия се крие във факта, че окислителните процеси, протичащи в организма, са свързани с консумацията на кислород и отделянето на въглероден диоксид. За тази цел, изчислете респираторен коефициент - съотношението между количеството освободен въглероден диоксид и количеството кислород, абсорбирано за 1 минута. Чрез стойността на дихателния коефициент, като използвате специална таблица, намерете стойността на енергийния еквивалент на кислорода и след това изчислете количеството енергия, изразходвана за единица време. Определянето на потреблението на енергия в покой и в изпълнението на определена задача, разликата в получените стойности установява разхода на енергия за изпълнението на работата.

- метод измерване на хранителната енергия (калориметрия) Това се основава на факта, че тялото възрастни тегло е маркиран прием критерии стабилизиране енергия съвпадение калорични храни (физиологичните колебания в телесното тегло между 300 гр не взема под внимание). Ако калоричният прием на хранителни дажби надвишава разходите за енергия, то теглото на тялото се увеличава и обратно. С този метод се извършва ежедневно лабораторно определяне на калоричния прием на храната и регистриране на телесното тегло.

- метод на таблицата, който прецизно отчита времето, прекарано в изпълнението на дадена работа. Получените данни, базирани на времето, с помощта на таблици за потребление на енергия за различни видове дейности ни позволяват да определим дневните разходи за енергия.

- Методът за определяне на енергийните вложения, като се отчита коефициентът на физическа активност и стойността на основния метаболизъм е умножението на коефициента на физическа активност (CFA), съответстващ на определен вид дейност по стойността на основния обмен (SBI).

Точният метод за определяне на енергийните разходи на организма

Застойна сърдечна недостатъчност

Разширени вени на долните крайници

Тромбоемболизъм на белодробната артерия

Исхемична болест на сърцето

● Идиопатична вътречерепна хипертония

Невралгия на страничния кожен нерв на бедрото

Болка в лумбалния гръбначен стълб

ПРОМЕНИ НА КОЖАТА ЗА КОЖАТА

Венозен застой в краката

Депресия (намалена самокритика)

Патологична лакомия (булимия)

Недостиг на въздух и умора

Обструктивна сънна апнея

Инсулинова резистентност (метаболитен синдром X)

Гастроезофагеална рефлуксна болест

Дебела дегенерация на черния дроб

Рак на дебелото черво

Инконтиненция на урината при стресови състояния

Рак на матката и гърдата

недостатъци - по-малко точни от предишните версии.

предимства - е достъпен и лесен за използване.

Ако е невъзможно да се изучи този показател над посочените по-горе методи, можете да изчислите дневните разходи за енергия за болен човек, като използвате следните формули:

Eдневни пари - дневни разходи за енергия;

CFA - коефициентът на физическа активност;

FMS е фактор на метаболитния стрес;

FTT е коефициентът на телесна температура (Таблица 3).

За хоспитализирани пациенти CFA се приема като 1,1 за почивка в леглото, 1,2 за отделение и 1,3 за общо лечение.

FMS при липса на метаболитен стрес е 1.0, с лека степен на стрес 1.1, умерена -2.0, тежка 1.3 и много тежка 1.5.

FTT при телесна температура 38 ° C е 1,1, при 39 0 С - 1,2, при 40 0 ​​С - 1,3.

Вариации в стойностите на факторите на активност и метаболитния стрес

Методи за определяне на енергийните входове на организма

В сърцевината на процесите на обмен на енергия се намират законите на термодинамиката, т.е. закони на взаимните трансформации на различни видове енергия по време на прехода от едно тяло към друго под формата на топлина или работа.

От гледна точка на термодинамиката, живите организми принадлежат към откритите стационарни неравновесни системи. Това означава, че те обменят материал и енергия с околната среда.

Във физиологията и медицината се използват методи за калориметрия (директни и индиректни), за да се определи енергийната продукция в тялото, както и изследването на брутната обмяна.

Директна калориметрия.

Този метод се основава на директно и пълна степен на генериране на топлина от biokalorimetrah тялото (капсулиран и добре изолиран от външната камера, в която водата циркулира през тръбите и се подава кислород и излишък абсорбира въглероден диоксид и водна пара).

В зависимост от степента на нагряване на водата и нейната маса се прави оценка на количеството топлина, отделяна от тялото за единица време.

Индиректна калориметрия.

За разлика от директната калориметрия, косвените калориметрични методи са по-удобни и прости. Тази техника включва два метода за оценка на енергийните разходи на даден организъм:

1. Непълен анализ на газа.

2. Пълен анализ на газа.

Непълен анализ на газа въз основа на определянето на количеството кислород, изразходвано от тялото, с последващото изчисляване на производството на топлина.

За тази цел се използват спирометаболографи, представляваща затворена система, която се състои от спирометър и абсорбатор на въглероден диоксид. В съответствие с ритъма на дишане, спирограма. Наклонът на кривата съответства на абсорбираното количество кислород.

Познавайки обема на абсорбирания кислород за 1 минута, средния респираторен коефициент и съответния калориен еквивалент на кислорода, е възможно да се изчисли обмяната на енергия за всеки интервал от време.

Пълен анализ на газа въз основа на определянето на обема на освободения въглероден диоксид и количеството кислород, изразходвано от тялото, последвано от изчисляването на производството на топлинна енергия.

Затворените и отворените системи се използват за оценка на обменния курс на газ при пълен анализ на газа.

При устройства с затворени системи се осигурява вдишване на изпитваното лице от затвореното пространство на въздух или кислород, издишаният въздух се насочва към едно и също пространство.

Най-често срещаният е откритият метод за изследване на производството на топлинна енергия - методът на Дъглас-Халдане. Предимството на този метод е фактът, че енергийните разходи на тялото могат да бъдат определени по време на изпълнението на всяка работа. Същността на този метод се състои в това, че по време на 10-15 минути се събира издишвания въздух в торбата от херметичен плат (Douglas чанта), подсилена на гърба. Субектът вдишва през устата, взет в устата, или гумената маска, поставена на лицето. В мундщука и маската са разположени клапани, така че атмосферният въздух свободно се вдишва и изтласква в чантата на Дъглас. Когато торбата се напълни, се измерва обемът на издишания въздух, в който се определя количеството кислород и въглероден диоксид.

Схемата за определяне на разходите за енергия по метода "Дъглас-Халдане".

1. В първия етап, след извършване на определена работа, количествата О2 и изолиран СО2. За тази цел е необходимо да се определи концентрацията на тези газове в чантата на Douglas. Знаейки съдържанието на О2 и CO2 в атмосферния въздух е възможно да се изчисли колко кислородно съдържание е намаляло и съдържанието на въглероден диоксид в издишвания въздух е нараснало.

2. Въз основа на получените данни се изчислява респираторният коефициент. Респираторна скоростДали съотношението на обема на отделените CO2.към обема на абсорбирания О2.

Коефициентът на дишане (DK) е различен за окисляване на протеини, мазнини и въглехидрати.

Например, при окисляването на глюкозата броят на молекулите на образувания СО2 и броя на молекулите на абсорбирания О2 са равни, така че DC за въглехидратите е 1.

При окисляване на мазнини и протеини, DK ще бъде под единството. Така, когато мазнината се окислява, тя е 0.7, а тази на протеините 0.8.

При смесена храна DK е 0.8-0.9.

При гладуване и захарен диабет поради намаляване на метаболизма на глюкозата, окисляването на мазнините и протеините се увеличава и DC може да бъде намален до 0,7.

3. За всеки изчислен DK има определен калориен еквивалент на кислорода (КЕК). КЕК е количеството енергия, което се отделя при пълно окисляване на 1 g от хранителната съставка (до крайните продукти) в присъствието на 1 литър кислород (таблица).

Съотношение на респираторния коефициент

и калориметричния еквивалент на кислорода

4. Намереният КЕК се умножава по количеството консумиран кислород и количеството енергия, необходимо за извършване на определен вид дейност.

Коефициент на дишане при мускулна работа.

Основният източник на енергия при интензивната мускулна работа е въглехидратите. Поради това, по време на работа, DC се доближава до единството. Веднага след края на работата, тя може да се покачи рязко. Това явление отразява компенсаторните процеси, насочени към отстраняване на излишния CO от организма2, чийто източник са нелетливи киселини, които (особено млечната киселина) се произвеждат активно от работещите мускули. Тези киселини се свързват към плазмените буферни системи и се изместват от хидрокарбонатния йон (HCO- 3) въглероден диоксид. По този начин общото количество освободен въглероден диоксид за кратко време надвишава обичайното количество. Повишената вентилация на белите дробове в тези случаи предотвратява преминаването на рН на кръвта и тъканите в кисела страна.

След известно време след завършването на работата DK може да спадне рязко в сравнение с нормата. Това се дължи на намаляването на отделянето на CO2 лесна като резултат от компенсаторното забавяне от буферните системи на кръвта, предотвратявайки преминаването на рН към основната страна.

Приблизително един час след завършването на работата DC става нормално.

Основен обмен

Основен обмен- минималното количество енергия, необходимо за осигуряване на нормален живот при условия на относителна физическа и психическа почивка. Тази енергия се изразходва за процесите на клетъчния метаболизъм, кръвообращението, дишането, екскреция, поддържане на постоянна температура на тялото, действието на жизнените нервните центрове на мозъка, непрекъснато секрецията на жлезите с вътрешна секреция, поддържане на мускулния тонус.

Разходът на енергия в покой е различен за различните тъкани на тялото. Така че черният дроб консумира 27% от енергията на основния метаболизъм, мозъкът - 19%, мускулите - 18%, бъбреците - 10%, сърцето - 7%, всички други органи и тъкани - 19%. Вътрешните органи по-активно изразходват енергия в сравнение с мускулната тъкан. Интензитетът на основния метаболизъм в мастната тъкан е 3 пъти по-нисък в сравнение с остатъка от клетъчната маса на тялото.

Зависимостта на интензивността на основния метаболизъм върху повърхността на тялото е доказана от германския физиолог Rubner за различни животни-право на повърхността на тялото на Rubner. Според това правило интензивността на основния метаболизъм е тясно свързана с размерите на повърхността на тялото: в топлокръвни организми с различен размер на тялото, същото количество топлина се разсейва от повърхността от 1 м 2.

Всяка работа - физическа или психическа, както и прием на храна, колебания в температурата на околната среда и други външни и вътрешни фактори, които променят нивото на метаболитните процеси, водят до увеличаване на енергийните разходи.

Следователно основната размяна се определя в стриктно контролирани изкуствено създадени условия. За да се определи базовия метаболизъм, изследователят трябва да бъде:

1. В състояние на физическа и психологична почивка, т.е. в легнало положение с отпуснати мускули, без да се подлагат на раздразнения, причинявайки емоционално напрежение. В условията на мускулно и психическо натоварване, интензивността на метаболитните процеси се увеличава.

2. На празен стомах, т.е. 12-18 часа след хранене. Увеличаването на интензивността на метаболизма след хранене започва в рамките на 1-2 часа и може да продължи 12 часа, а след консумацията на протеини този период може да достигне 18 часа.

3. При температура "комфорт" (18-20 ° C), не предизвиква усещане за студ или топлина.

4. Интензитетът на обменните процеси е обект на ежедневни колебания. Тя се повишава сутрин и намалява през нощта, което също трябва да се има предвид при определяне на основната метаболитна скорост.

Фактори, определящи количеството на основния метаболизъм.

Основният обмен зависи от:

1. Възрастта. С възрастта количеството на основния метаболизъм непрекъснато намалява. Най-интензивен основен метаболизъм на 1 kg телесно тегло се наблюдава при деца (при новородени - 53 kcal / kg на ден, при деца от първата година от живота - 42 kcal / kg).

2. Конституционни особености на физиката (височина, телесно тегло);

3. Пол. Средната базална метаболитна скорост при възрастни здрави мъже е около 1700 kcal или 7117 kJ на ден; при жените тя е с 10% по-ниска. Това се дължи на факта, че жените имат по-малко маса и телесна повърхност.

Сезонните колебания в базовата метаболитна скорост (увеличение през пролетта и спад през зимата) се отбелязват.

Методи за определяне на базовия метаболизъм.

Стойностите на основния метаболизъм могат да бъдат изчислени чрез формулата на Dreyer, според която дневното количество основен метаболизъм в килокалории (Н) е както следва:

W е телесното тегло в грамове,

А е възрастта на човек,

К е константа равна на 0.1015 за мъжете, 0.1129 за жените.

Възможно е също да се оценят параметрите на основния метаболизъм, като се използват специални таблици, които дават възможност да се определи средното ниво на основния метаболизъм на човек в зависимост от растежа, възрастта и телесното тегло.

Формули и таблици представляват средната базалната изхода метаболизъм данни от голям брой проучвания при здрави лица от различен пол, възраст, телесно тегло и височина, но има методи, които позволяват да се изчисли отклонението от нормата в базалната метаболизма с помощта на хемодинамичните параметри (Reed формули). Този метод се основава на връзката между кръвното налягане, сърдечната честота и производството на топлинна енергия на тялото.

ON - процент от отклоненията;

Сърдечна честота - сърдечен ритъм;

PD - пулсово налягане.

Отклонение от ± 10% се счита за допустимо.

Работен обмен

Работният обмен е комбинация от основния обмен и енергийните разходи на организма, които осигуряват неговата жизненоважна дейност в условията на терморегулаторна, емоционална, храна и натоварване.

Терморегулиращото повишаване на интензивността на метаболизма и енергията се развива при условия на охлаждане, а при хората може да достигне 300%.

В емоциите увеличаването на консумацията на енергия при възрастен човек обикновено е 40-90% от основната метаболитна скорост и се свързва главно с участието на мускулни реакции. Слушането на радиопрограми, които причиняват емоционални реакции, може да увеличи потреблението на енергия с 50%, а при децата разходите за енергия могат да се утроят, когато бъдат извикани.

Работният обмен превишава основния обмен, главно поради функциите на скелетните мускули. С интензивното им намаляване енергийният разход в мускулите може да се увеличи с коефициент 100, общият разход на енергия, включващ повече от 1/3 от скелетните мускули при такава реакция, може да се увеличи с 50 пъти за няколко секунди. В населението на индустриално развитите страни ежедневната моторна дейност е сравнително малка, така че дневният разход на енергия е приблизително 8000-10500 kJ или 2000-2250 kcal.

В седнало положение човек прекарва енергия само с 20% повече, отколкото в склонна позиция. Стоящият човек харчи 40% повече енергия, отколкото при условията на основната размяна. При 3-4 пъти потреблението на енергия увеличава ходенето при скорост не по-малка от 5 km / h. Ежедневно на 2 километра разходка (без промени в храненето) може да се помогне да се елиминират 1 кг мазнини на 1 месец. За сметка на увеличаването на потреблението на енергия при физически динамични натоварвания (бързо ходене, бягане, плуване, ски) най-малко 3 пъти седмично можете значително да увеличите резервите на човешкото здраве като цяло.

По време на сън, метаболитната скорост е 10-15% по-ниски, отколкото в будно състояние, което е причинено от мускулна релаксация и намалена активност на симпатиковата нервна система, намаляване на производството на надбъбречните хормони и щитовидната жлеза, увеличаване на катаболизъм.

Коефициентът на физическа активност- съотношението на общите енергийни вложения към всички видове жизненоважна активност спрямо стойността на основния метаболизъм, т.е. консумация на енергия в покой, Този показател е обективен физически критерий, който определя адекватното количество разходи за енергия за определени професионални групи хора. Стойностите на коефициента на физическа активност са еднакви за мъжете и жените, но поради по-ниското телесно тегло при жените и съответно основния обмен на енергийни разходи мъжете и жените в групи със същия коефициент на физическа активност са различни.

Група I. Много лесна физическа активност. Коефициентът на физическа активност е 1,4. Консумацията на енергия е 1800-2450 kcal / ден. Тази група включва работници от предимно интелектуална работа (учени, студенти по хуманитарни специалности, компютърни оператори, диспечери, служители на контролния панел и др.).

Група II. Лесна физическа активност. Коефициентът на физическа активност е 1.6. Консумация на енергия 2100- 2800 ккал / ден (работници, наети светлина физически труд. водачите на трамваи, тролейбуси, работниците транспортьори vesovschitsy, сервизни работници, медицински сестри, медицински сестри и други).

Група III. Средна физическа активност. Коефициентът на физическа активност е 1.9. Консумацията на енергия е 2500-3300 kcal / ден. Тази група включва работници със средна строгост (шлосери, сондажи, шофьори на автобуси, хирурзи, текстилни работници, железопътни работници, металурзи, химически работници и др.).

Група IV. Висока физическа активност. Коефициентът на физическа активност е 2.2. Консумацията на енергия е 2850-3850 kcal / ден. (Пролетарии от тежък физически труд:. строителни работници, бормашини асистенти, печати, по-голямата част от селскостопанските работници и механици, milkmaids, производители на зеленчуци, дърводелци, металурзи и други).

Група V. Много висока физическа активност. Коефициентът на физическа активност е 2,5. Консумацията на енергия е 3750-4200 kcal / ден. Тази група включва работниците, особено упорита работа, само мъже (селскостопански работници в сеитба и прибиране на реколтата периоди, миньори, дървосекачи Гора, бетонджия, зидари, багери, товарачи не-механизиран труд и т.н.).

За всяка група труд се определят средните стойности на балансираната нужда на здравословен човек в енергията и хранителните вещества.