Žmogaus energijos mainai

"Žmogaus kūnas yra" mašina ", kuri gali išlaisvinti cheminę energiją, susijusią su maisto produktų" degalais "; šie "degalai" yra angliavandeniai, riebalai, baltymai ir alkoholis "(PSO).

Pirminis bet kurio iš išvardytų šaltinių panaudojimas turi skirtingas charakteristikas, susijusias su energijos apykaitos intensyvumu ir susijusiais metaboliniais pokyčiais.

Įvairių medžiagų apykaitos šaltinių maisto energijos tiekimo savybės

Rodikliai	Gliukozė	Palmitatas	Baltymai
Šilumos laidumas, kcal:
1 moliui oksiduotas	673	2398	475
1 g oksiduota	3.74	9.30	5.40
Deguonies suvartojimas:
Molis	66,0	23,0	5.1
L	134	515	114
Anglies dioksido gamyba:
Molis	66,0	16,0	4.1
L	134	358	92
ATP gamyba, mol:	36	129	23
ATP produktų kaina:
A / d	18.7	18.3	20.7
In / of	3.72	3,99	4,96
C / d	3.72	2.77	4,00
Kvėpavimo dažnis	1.00	0,70	0,81
Energijos ekvivalentas 1 litrui panaudoto deguonies	5.02	4,66	4.17

[1], [2], [3]

Energijos mainų etapai

Nors baltymų, riebalų ir angliavandenių struktūrų sklaida ir sintezė turi būdingų savybių ir specifinių formų, tačiau šių įvairių medžiagų transformavimo metu yra keletas iš esmės bendrų etapų ir dėsningumų. Atsižvelgiant į metabolizmo metu išsiskiriančią energiją, energijos metabolizmas turėtų būti suskirstytas į tris pagrindinius etapus.

Pirmajame stadijoje virškinimo trakte didelės maistinių medžiagų molekulės suskaidomos į mažus. 3 yra suformuotas iš angliavandenių heksozėms (gliukozės, galaktozės, fruktozės), baltymų - 20 amino rūgščių, riebalų (trigliceridų) - (. Pvz, pentozėms et al) glicerolis ir riebalų rūgštimis, taip pat, kaip rečiau cukrų. Jis apskaičiuojamas, kad žmogaus kūno vidutiniškai per savo gyvenimą išplečia angliavandenių - 17,5 m, baltymų - 2,5 m, riebalų -. 1,3 m Number išleistas energijos fazėje aš tik šiek tiek, o ji bus išleista kaip šiluma. Tokiu būdu, atsižvelgiant į polisacharidų ir baltymų skilimo išleistas maždaug 0,6% riebalų - 0,14% nuo bendro energijos, kad yra pagamintos su visu jų irimo baigti medžiagų apykaitos produktai. Todėl pirmojo etapo cheminių reakcijų svarba daugiausia yra maistinių medžiagų paruošimas faktiniam energijos išleidimui.

Antrame etape šios medžiagos dar labiau suskaidomos neužbaigtu deginimu. Šių procesų rezultatas - neužbaigtas degimas - atrodo netikėtas. Iš 25-30 medžiagos yra suformuota, išskyrus CO2 ir H2O, tik trys galutiniai produktai: α-ketoglutaric, oksaloacetinė rūgšties ir acto rūgšties, kaip atsetilkoenzima A. Kiekybiškai tokiu būdu vyrauja acetilo kofermento A II etapo metu yra išleistas apie 30% energijos, esančios maistinės medžiagos medžiagos.

Trečiajame etape, vadinamame Krebsio trikarboksirūgšties cikle, trys galutiniai II fazės produktai sudeginami iki anglies dioksido ir vandens. Tuo pačiu metu išleidžiama 60-70% maistinių medžiagų energijos. Krebso ciklas yra bendras angliavandenių, baltymų ir riebalų skilimo būdas. Tai yra pagrindinis keitimosi taškas, kai galima suartėti įvairiose struktūrose ir abipusį sintetinių reakcijų perėjimą.

Skirtingai nuo I stadijos - hidrolizės stadijose virškinimo trakte - II ir III fazėse medžiagų skilimo metu susidaro ne tik energijos išsiskyrimas, bet ir ypatingas kaupimosi būdas.

Energijos mainų reakcijos

Energijos taupymas atliekamas pakeičiant maisto produktų suskaidymo energiją į specialią formą cheminių junginių, vadinamų makremerais. Šios cheminės energijos nešėjai organizme yra įvairūs fosforo junginiai, kuriuose fosforo rūgšties liekanos yra makroerginis ryšys.

Pagrindinė energijos metabolizmo vieta priklauso pirofosfato jungčiai su adenozino trifosfato struktūra. Šio junginio forma organizme sudaro 60-70% visos energijos, išsiskiriančios per baltymus, riebalus, angliavandenius. Energijos naudojimas (oksidacija ATP formoje) yra labai biologiškai svarbus, kadangi šiuo mechanizmu galima atskirti energijos išleidimo vietą ir laiką bei jo faktinį suvartojimą organų veikimo procese. Manoma, kad per 24 valandas susidaręs ATP kiekis ir kūno dalijimasis yra maždaug lygus kūno svoriui. ATP konvertavimas į ADP išleidžia 41,84-50,2 kJ arba 10-12 kcal.

Gautas medžiagų apykaitos energijos išleidžiama ant pagrindinio mainų, t. E. Gyvenimo išlaikymas poilsio esant aplinkos temperatūrai 20 ° C, augimas (plastiko medžiagų apykaitos), raumenų darbo ir virškinimo ir absorbcijos maisto (konkrečiai-dinaminis veiksmų maistas). Pasikeitus suaugusiajam ir vaikui gaunamos energijos sąnaudos skiriasi.

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

Pagrindinė mainai

Vaikas, kaip ir visi žinduoliai, gimsta nesubrendęs, yra pradinis padidėjimas bazinio medžiagų apykaitos norma iki 1 1/2 metų, o tada ir toliau didės nuolat vertinant absoliučiais skaičiais ir kaip natūraliai sumažinti vienetui kūno svorio.

Dažnai naudojami skaičiavimo metodai pagrindiniam metabolizmui apskaičiuoti. Formulės paprastai yra orientuotos į ilgio arba kūno svorio rodiklius.

Pagrindinio metabolizmo apskaičiavimas kūno svoriu (kcal / diena). FAO / BO3 rekomendacijos

Amžius	Berniukai	Merginos
0-2 metai	60,9 P-54	61 P - 51
3-9 metai	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

Bendra iš maisto gaunama energija paskirstoma siekiant užtikrinti pagrindinį metabolizmą, specifinį dinaminį maisto poveikį, šilumos nuostolius, susijusius su išsiskyrimu, fizine (motorine) veikla ir augimu. Energijos paskirstymo struktūroje, ty energijos mainai yra išskiriami:

• Gaunama energija (iš maisto) = energetinė vertė + naudojama energija.
• Sugerta energija = Gaunama energija - Išsiskiria energija.
• Energija metabolizuojama = Gaunama energija - Energijos tiekimas (gyvenimas) ir veikla arba "pagrindinės išlaidos".
• Pagrindinių išlaidų energija yra lygi sumai:
  • bazinis metabolizmas;
  • termoreguliacija;
  • pašildomas maisto poveikis (SDDP);
  • veiklos sąnaudos;
  • naujų audinių sintezės sąnaudos.
• Išdėstymo energija yra energija, išleista baltymui ir riebalams nusėdus. Gliukenas nėra laikomas, nes jo nusėdimas (1%) yra nereikšmingas.
• Nuosėdos energija = Energija metabolizuojama - Pagrindinių sąnaudų energija.
• Energijos augimo sąnaudos = Naujų audinių sintezės energija + Naujose audinose kaupiasi energija.

Pagrindiniai amžiaus skirtumai yra augimo ir, kiek mažiau, veiklos sąnaudų santykis.

Kasdienių energijos sąnaudų pasiskirstymo amžius (kcal / kg)

Amžius	Pagrindinis mainų	SDDP	Nuostoliai dėl išsiskyrimo	Veikla	Aukštis	Iš viso
Ankstyvas	60	Septintasis	20	15	50	152
8 savaites	55	Septintasis	11-oji	17	20	110
10 mėnesių	55	Septintasis	11-oji	17	20	110
4 metai	40	6-asis	8-asis	25	8-10	87-89
14 metų	35	6-asis	6-asis	20	14-oji	81
Suaugusiems	25	6-asis	6-asis	10	0	47

Kaip matyti, augimo išlaidos yra labai reikšmingos mažam naujagimiui ir pirmaisiais gyvenimo metais. Žinoma, suaugusiesiems jie tiesiog nėra. Fizinis aktyvumas sukelia didelių energijos sąnaudų net naujagimiui ir kūdikiui, kai išraiškos yra krūtų čiulpimas, nerimas, verksmas ir šaukimas.

Su vaiko nerimas, energijos sąnaudos padidėja 20-60%, o kai šaukiasi - 2-3 kartus. Ligos reikalauja energijos sąnaudų. Ypač jie didėja kūno temperatūros padidėjimu (1 ° C padidėja metabolizmo padidėjimas 10-16%).

Skirtingai nuo suaugusio, vaikai turi daug energijos, išleidžiamos augimui (plastiko medžiagų apykaitai). Dabar nustatyta, kad 1 g kūno svorio kaupimui, t.y. Naujam audiniui, reikia išleisti apie 29,3 kJ arba 7 kcal. Toliau pateiktas įvertinimas yra tikslesnis:

• Augimo energija "kaina" = sintezės energija + nusodinimo energija naujame audinyje.

Priešlaikiniam kūdikiui sintezės energija yra nuo 1,3 iki 5 kJ (0,3-2,1 kcal) už gramą, pridėta prie kūno svorio. Terminas - 1,3 kJ (0,3 kcal) už 1 g naujo kūno svorio.

Bendros energijos augimo sąnaudos:

• iki 1 metų = 21 kJ (5 kcal) 1 g naujo audinio,
• po 1 metų = 36,5-50,4 kJ (8,7-12 kcal) už 1 g naujo audinio arba apie 1% visos maistinių medžiagų kiekio.

Kadangi vaikų augimo greitis skiriasi skirtingais laikotarpiais, plastiko apykaitos dalis bendroje energijos sąnaudoje yra skirtinga. Labiausiai intensyvus augimas yra gimdymo laikotarpis, kai žmogaus embriono masė padidėja 1 milijardas 20 milijonų kartų (1,02 × 10 9). Augimo tempas ir toliau yra gana didelis pirmaisiais gyvenimo mėnesiais. Tai liudija reikšmingas kūno svorio padidėjimas. Todėl vaikams pirmuosius 3 mėnesius iš "plastiko" keitimosi energijos išlaidų dalis yra 46%, tada pirmaisiais metais jis sumažėjo, tačiau su 4 metų, o ypač brendimo laikotarpiu, in augimo tempas, kuris vėl atsispindi kaip plastikinių mainų padidėjimas padidėjimas. Vidutiniškai 6-12 metų vaikams 12% energijos poreikių yra išleidžiami augimui.

Augimo energijos sąnaudos

Amžius	Kūno svoris, kg	Svorio padidėjimas, g / d	Energijos kaina, kcal / diena	Energijos sąnaudos, kcal / (kg-dienai)	Kaip pagrindinio mainų procentas
1 mėnuo	3.9	30	146	37	71
3 »	5.8	28	136	23	41
6 »	8.0	20	126	16	28
1 metai	10.4	10	63	6-asis	11-oji
5 metai	17.6	5	32	2	4
14 m. Merginos	47,5	18	113	2	8-asis
16 metų berniukai	54.0	18	113	2	Septintasis

[9], [10]

Energijos suvartojimas dėl sunkių sąnaudų

Dėl sunku sudarė nuostoliai yra nuostoliai išmatų riebalų, virškinimo sulčių ir paslaptis, sukurtas atsižvelgiant į virškinimo traktą sienos ir liaukos, su akytasis epitelio ląsteles nuo atkritimas odos ląstelių, plaukų, nagų, prakaito, ir brendimo mergaičių pradžios danga - su menstruaciniu krauju. Deja, šis klausimas vaikams nebuvo tiriamas. Manoma, kad vaikams, vyresniems nei metus, tai sudaro apie 8% energijos sąnaudų.

[11]

Energijos sąnaudos veiklai ir nuolatinė kūno temperatūra

Energijos sąnaudų dalis veiklai ir kūno temperatūros palaikymui priklauso nuo vaiko amžiaus (po 5 metų tai įtraukiama į raumenų darbo sąvoką). Per pirmąsias 30 minučių po gimdymo naujagimio kūno temperatūra sumažėja beveik 2 ° C, o tai sukelia didelių energijos sąnaudų. Kūdikiams išlaikyti pastovią kūno temperatūrą esant aplinkos temperatūrai žemiau kritinės vertės (28 ... 32 ° C) ir vaiko kūno veikla yra priverstas praleisti 200,8-418,4 kJ / (kg • dieną) arba 48-100 kcal / (kg • diena). Todėl su amžiumi didėja absoliučios energijos sąnaudos išlaikant kūno temperatūros ir veiklos pastovumą.

Tačiau mažesnė yra mažesnė, palyginti su mažesniu vaiku, energijos suvartojimo santykis išlaikant kūno temperatūros pastovumą pirmųjų gyvenimo metų vaikams. Tada vėl sumažėja energijos suvartojimas, nes kūno paviršius, nurodomas 1 kg kūno svorio, vėl mažėja. Tuo pačiu metu energijos suvartojimas veiklai (raumenų darbas) didėja vaikams iki metų amžiaus, kai vaikas pradeda vaikščioti, važiuoti, sportuoti ar sportuoti.

Fizinio aktyvumo energijos sąnaudos

Judėjimo tipas	Cal / min
Važiuojant mažu greičiu	4,5
Važiavimas dviračiu vidutiniu greičiu	7,0
Dviračiai dideliu greičiu	11.1
Šokiai	3.3-7.7
Futbolas	8.9
Gimnastikos pratimai ant kriauklių	3.5
Veikia sprintas	13.3-16.8
Veikia ilgiems atstumams	10.6
Čiuožykla	11.5
Vaikščiojimas po nedideliu greičiu	10.8-15.9
Veikia ant slidžių didžiausiu greičiu	18.6
Plaukimas	11,0-14,0

6-12 metų vaikams fizinei aktyviai sunaudota energija sudaro apie 25% energijos poreikio, o suaugusiųjų - 1/3.

[12], [13]

Specifinis dinamiškas maisto veiksmas

Specifinis dinaminis maisto poveikis skiriasi priklausomai nuo maisto produkto pobūdžio. Tvirtesnis jis išreiškiamas baltymingais maisto produktais, mažiau - su riebalų ir angliavandenių suvartojimu. Antrojo gyvenimo metų vaikams specifinis maisto dinaminis poveikis yra 7-8%, vyresnio amžiaus vaikams - daugiau kaip 5%.

Įgyvendinimo ir streso įveikimo išlaidos

Tai yra natūrali normalaus gyvenimo ir energijos sąnaudų kryptis. Gyvenimo ir socialinio prisitaikymo procesas, švietimas ir sportas, žmonių tarpusavio santykių formavimas - visa tai gali lydėti stresas ir papildomos energijos sąnaudos. Vidutiniškai tai yra papildoma 10% dienos energijos "raciono". Tačiau dėl ūminių ir sunkių ligų ar traumų gali labai padidėti streso sąnaudų lygis, todėl skaičiuojant dietą reikia atsižvelgti į tai.

Toliau pateikiami duomenys apie energijos poreikių stresui padidėjimą.

Valstybes	Pokyčių energijos paklausa
Degina priklausomai nuo sudeginto kūno paviršiaus	+ 30 ... 70%
Keletas traumų su technine ventiliacija	+ 20 ... 30%
Sunkios infekcijos ir daugialypės traumos	+ 10 ... 20%
Pooperacinis laikotarpis, smulkios infekcijos, kaulų lūžiai	0 ... + 10%

Nuolatinis energijos (perteklius ar trūkumas) disbalansas sukelia kūno svorio ir kūno ilgio pokyčius su visais vystymosi rodikliais ir biologiniu amžiumi. Net vidutinio mitybos nepakankamumas (4-5%) gali sukelti vaiko vystymosi delsimą. Todėl maisto saugos užtikrinimas tampa viena iš svarbiausių augimo ir vystymosi tinkamumo sąlygų. Šio saugumo apskaičiavimas būtinas reguliariai. Daugumoje vaikų rekomendacijose dėl analizės gali būti rekomendacijos dėl visos dienos raciono energijos, kai kuriems vaikams, turintiems ypatingų sveikatos ar gyvenimo sąlygų, reikalingas individualus skaičiavimas visų energiją vartojančių komponentų sumai. Bendrųjų amžių saugumo standartų pavyzdys ir galimybė šiek tiek individualiai taisyti šiuos standartus gali būti tokie energijos sąnaudų skaičiavimo metodai.

Apskaičiavimo metodas pagrindiniam metabolizmui nustatyti

Iki 3 metų	3-10 metų	10-18 m
Berniukai
X = 0,249 kg-0,127	X = 0,095 kg + 2,110	X = 0,074 kg + 2 754
Merginos
X = 0,244 kg-0,130	X = 0,085 kg + 2,033	X = 0,056 kg + 2 898

[14], [15],

Papildomos išlaidos

Kompensacija už žalą - pagrindinė pasikeitimas padauginamas: smulkiems operacijoms - 1,2; skeleto traumos atveju - 1,35; sepsis - 1,6; su nudegimais - 2,1.

Specialus dinaminis maisto poveikis: + 10% pagrindinio metabolizmo.

Fizinis aktyvumas: lovos poilsis + 10% pagrindinio metabolizmo; sėdi kėdėje + 20% bazinio metabolizmo; paciento paciento režimas + 30% pagrindinio mainų.

Išlaidos karščiavimui: 1 °, esant vidutiniam dienos kūno temperatūros kilimui + 10-12% nuo pagrindinio keitimo.

Svorio padidėjimas: iki 1 kg per savaitę + 1260 kJ (300 kcal) per dieną.

Paprastai yra suformuluoti tam tikri gyventojų su amžiumi susijusių energijos tiekimo standartai. Daugelyje šalių yra tokių nuostatų. Remiantis jų pagrindu, yra sukurta organizuotų kolektyvų maisto dalis. Su jomis taip pat tikrinama ir individuali dieta.

Rekomendacijos mažiems vaikams iki 11 metų mitybos energijos vertės

	0-2 mėnesiai	3-5 mėnesiai	6-11 mėnesių	1-3 metai	3-7 metai	7-10 metų amžiaus
Energetika, iš viso, kcal	-	-	-	1540 m	1970 m	2300
Energija, kcal / kg	115	115	110	-	-	-

Rekomendacijos energijos reguliavimui (kcal / (kg • dienai))

Amžius, mėnuo	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

Apskaičiavimas ir korekcija energijos apykaita yra sutelktas deficitą panaikinti pagrindinių energijos vežėjais, ty. E. Pirmiausia angliavandenių ir Miss griovys. Tačiau nurodytu tikslu žiniasklaidos naudojimas galimas tik atsižvelgiant į saugumą ir informacija daugelis pagrindinių poreikių, susijusių su mikroelementų. Taigi labai svarbu yra kalio fosfatas, B grupės vitaminų, ypač tiamino ir riboflavino, kartais karnitinas, antioksidantų ir kitų paskyrimą. To nepadarius, gali sukelti nesuderinama su gyvenimo būklę, kad atsiranda būtent tada, kai energijos imlių mityba, ypač parenterinis.