Mehe energiavahetus

"Inimese keha on" masin ", mis võib vabastada toiduainete" kütusena "seotud keemilise energia; need "kütused" on süsivesikud, rasvad, valgud ja alkohol "(WHO).

Mis tahes loetletud allika esmane kasutamine omab erinevaid omadusi energia metabolismi ulatuse ja sellega seotud metaboolsete nihketest.

Toiduvarude erinevate metaboolsete allikate tunnused

Näitajad	Glükoos	Palmitaat	Valk
Soojuse vabanemine, kcal:
1 mooli oksüdeerunud	673	2398	475
1 g oksüdeeritakse	3,74	9.30	5,40
Hapnikutarbimine:
Mool	66,0	23,0	5.1
L	134	515	114
Süsinikdioksiidi tootmine:
Mool	66,0	16,0	4.1
L	134	358	92
ATP tootmine, mol:	36	129	23
ATP toodete maksumus:
A / d	18.7	18.3	20.7
In / of	3,72	3,99	4,96
C / d	3,72	2.77	4,00
Hingamissagedus	1.00	0,70	0,81
Energia ekvivalent 1 liitri kasutatava hapniku kohta	5,02	4,66	4.17

[1], [2], [3]

Energiavahetuse etappid

Kuigi valkude, rasvade ja süsivesikute struktuuride varieerumisel ja sünteesil on iseloomulikud tunnused ja spetsiifilised vormid, on nende erinevate ainete ümberkujundamisel siiski mitmeid põhimõtteliselt ühiseid etappe ja seaduspärasusi. Mis puudutab ainevahetuse poolt vabanevat energiat, siis energia metabolism tuleks jagada kolmeks põhietappiks.

Seedetrakti esimeses etapis jagatakse suurte toitainete molekulid väikesteks. 3 moodustatakse süsivesikuid heksoosid (glükoos, galaktoos, fruktoos), valke - 20 aminohapet, rasva (triglütseriidide) - glütserool, rasvhapped, samuti haruldasem suhkruid (nt pentoosid jt.). On arvutatud, et keskmiselt inimkeha eluajal sirutub süsivesikute - 17,5 m, valgu - 2,5 m, rasva -. 1,3m arv vabanevat energiat I faasis ainult veidi, kuigi see vabaneb soojust. Seega lõhustamisvahemikus polüsahhariidide ja valkude vabastasid umbes 0,6% rasvasisaldusega - 0,14% kogu energia, mis on toodetud täies lagunemise lõpetamiseks tooted ainevahetust. Seetõttu on esimese faasi keemiliste reaktsioonide tähtsus peamiselt toitainete valmistamisel energia tegelikul vabanemisel.

Teisel etapil viiakse need ained läbi mittetäieliku põlemise teel. Nende protsesside tulemus - mittetäielik põlemine - tundub ootamatu. Alates 25-30 ainete moodustuvad, välja arvatud CO2 ja H2O, vaid kolm lõppsaadused: α-ketoglutaarhappe, Oksaalatsetaat ja äädikhape, nagu atsetilkoenzima A. Kvantitatiivselt seega valitseb atsetüülkoensüümiga A. II faasi ajal on vabanenud umbes 30% energiast sisalduvate toitainete ained.

Kolmandas etapis, nn Krebsi trikarboksüülhappe tsükkel, viiakse II faasi kolm lõpp-produkti põleti süsinikdioksiidiks ja veeks. Samal ajal vabaneb 60-70% toitainete energiast. Krebsi tsükkel on nii süsivesikute, valkude kui ka rasvade lagundamise ühine otstetee. Selline on vahetus peamine punkt, kus erinevate struktuuride koondumised lähenevad ja sünteetiliste reaktsioonide vastastikune üleminek on võimalik.

Erinevalt I etapp - hüdrolüüs etapid seedetraktis - ajal etappide II ja III lõhustamine aine vabanemine ei ole mitte ainult energiat, kuid ka eritüüpi kogunemine.

Energiavahetuse reaktsioonid

Energia säästmine toimub toiduainete lõhestamise energiat muundades keemiliste ühendite spetsiaalseks vormiks, mida nimetatakse makreeraks. Selle keemiaenergia kandjad kehas on mitmesugused fosforiühendid, milles fosforhappe jääkide seos on makroergiline side.

Energeetilise ainevahetuse põhiline koht kuulub adenosiintrifosfaadi struktuuriga pürofosfaadi sidemele. Selle ühendi kujul kehas kasutatakse 60-70% kogu valgudest, rasvadest, süsivesinikutest vabanenud energiast. Energia kasutamine (oksüdeerimine ATP kujul) on väga bioloogiliselt tähtis, sest selle mehhanismi abil on võimalik eraldada energia vabastamise koht ja aeg ning selle tegelik tarbimine elundite toimimise protsessis. Hinnanguliselt on 24 tunni jooksul moodustunud ATP kogus ja kehas lõhustamine ligikaudu võrdne keha massiga. ATP-i muundamine ADP-le vabastab 41,84-50,2 kJ või 10-12 kcal.

Saadud metaboolse energia kulutatakse peamine vahetada, t. E. Säilitamine elus seisundis ülejäänud välisõhu temperatuur on 20 ° C, kasv (plastik metabolismi), lihaste töö ja seedimist ja imendumist toidust (konkreetselt-liikuv tegevus toit). Vahetuse, täiskasvanu ja lapse vaheliste energiakulude erinevused on erinevad.

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

Põhjavahetus

Laps, nagu kõik imetajad, sünnivad ebaküpsed on esialgne tõus baasainevahetus 1 1/2 aastat, mis siis tõuseb jätkuvalt pidevalt absoluutväärtus ja loomulikult väheneb ühiku kehakaalu.

Sageli kasutatakse arvutuslikke meetodeid põhiaine metabolismi arvutamiseks. Valemid on tavaliselt keskendunud kas pikkuse või kehamassi näitajatele.

Basaalvahetuse arvutamine kehakaalu järgi (kcal / päevas). FAO / BO3 soovitused

Vanus	Poisid	Tüdrukud
0-2 aastat	60,9 P-54	61 P - 51
3-9 aastat	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

Toidust saadud koguenergia jaotatakse, et tagada põhiline ainevahetus, toidu eriline dünaamiline mõju, eritumisega kaasnevad soojuskaod, füüsiline (motoorne) aktiivsus ja kasv. Energiajaotuse struktuuris eristatakse energiavahetust:

• Saadud energia (toidust) = energiast hoitud + kasutatud energiat.
• Absorbeeritud energia = Saadud energia - Eraldatud energia.
• Energia, mida metaboliseeritakse = Saadud energia - Energiavarustus (eluiga) ja tegevus, või "põhikulud".
• Põhikulude energia on võrdne summaga:
  • põhi ainevahetus;
  • termoregulatsioon;
  • toidu soojenemine (SDDP);
  • tegevuskulud;
  • uute kudede sünteesi kulud.
• Sadestumise energia on energia, mida kulutatakse valgu ja rasva sadestamiseks. Glükogeeni ei arvestata, sest selle sadestumine (1%) on tühine.
• Ladestamiskõlblik energia - metaboliseeritud energia - põhikulude energia.
• Energiakulude kasv = uute kudede sünteesi energia + uues kudesis hoitud energia.

Peamised vanuselised erinevused on majanduskasvu kulude ja vähemal määral ka aktiivsuse suhe.

Igapäevaste energiakulude jaotuse vanuselised näitajad (kcal / kg)

Vanus	Peamised vahetada	SDDP	Ekstraktid kahjustused	Tegevus	Kõrgus	Kokku
Enneaegne	60	Seitsmes	20	15. Koht	50	152
8 nädalat	55	Seitsmes	11. Kohal	17	20	110
10 kuud	55	Seitsmes	11. Kohal	17	20	110
4 aastat	40	6. Kohal	8. Koht	25	8-10	87-89
14-aastane	35	6. Kohal	6. Kohal	20	14. Kohal	81
Täiskasvanu	25	6. Kohal	6. Kohal	10	0	47

Nagu näha, on kasvukulud väikestele vastsündinutele ja esimesel eluaastal väga olulised. Loomulikult täiskasvanutel lihtsalt puuduvad. Füüsiline aktiivsus tekitab märkimisväärseid energiakulusid, isegi vastsündinutel ja imikutel, kus väljend on rinnakuim, ärevus, nutmine ja karjumine.

Lapse ärevuse korral suureneb energiatarbimine 20-60% võrra ja karjub 2-3 korda. Haigused teevad oma nõudmised energiakuludele. Eriti suurenevad nad kehatemperatuuri tõusuga (ainevahetuse suurenemise tõus on 1 ° C juures 10-16%).

Erinevalt täiskasvanust on lastel palju kasvu kulutada (plastiline ainevahetus). Nüüd on kindlaks tehtud, et 1 g kehakaalu, st uue koe kogunemiseks on vaja kulutada umbes 29,3 kJ või 7 kcal. Järgmine hinnang on täpsem:

• Kasvu energia "kulu" = sünteesi energia + sadestumise energia uutes koes.

Enneaegse lapse sünteesi energia on 1,3 kuni 5 kJ (0,3 kuni 1,2 kcal) grammi kohta, mis lisatakse kehakaalule. Kestus - 1,3 kJ (0,3 kcal) 1 g uue kehakaalu kohta.

Energia kogukulud:

• kuni 1 aasta = 21 kJ (5 kcal) 1 g uue koe kohta,
• pärast 1 aasta = 36,5-50,4 kJ (8,7-12 kcal) 1 g uue koe kohta või umbes 1% toitainete koguenergia kogusest.

Kuna laste kasvukiirus on erinevates perioodides erinev, on plasti metabolismi osakaal kogu energiakuludes erinev. Kõige intensiivsem kasv on emakasiseseks arenguperioodiks, kui inimese embrüo mass suureneb 1 miljardil 20 miljonit korda (1,02 × 10 9). Kasvutempo on elu esimestel kuudel jätkuvalt üsna kõrge. Seda kinnitab kehakaalu märkimisväärne suurenemine. Seetõttu lastel esimese 3 kuu osakaal "plastic" vahetamist energiakulu on 46%, siis esimesel aastal on see vähenenud, aga 4 aastat, ja eriti puberteedieelseid perioodi suurenemist kasv, mis omakorda kajastub suurenenud plastist vahetada. Keskmiselt kulutatakse 6-12-aastastele lastele 12% -le energiavajadusest kasvule.

Energiakulud kasvule

Vanus	Kehakaal, kg	Kaalukasv, g / päev	Energia hind, kcal / päev	Energia hind, kcal / (kg päevas)	Osana põhivahetusest
1 kuu	3.9	30	146	37	71
3 »	5.8	28	136	23	41
6 »	8.0	20	126	16	28
1 aasta	10.4	10	63	6. Kohal	11. Kohal
5 aastat	17.6	5	32	2	4
14-aastased, tüdrukud	47,5	18	113	2	8. Koht
16-aastased, poisid	54,0	18	113	2	Seitsmes

[9], [10]

Energiatarbimine raskete kontode kahjumite korral

Sest raske moodustas kahjumite kaotust väljaheidetest rasva, seedemahlu ja saladusi, loodud seina seedetrakti ja näärmed, mis kooritakse epiteelirakud kukkumist ära katmine naharakud, juuksed, küüned, higi ja puberteedi algust tüdrukutel - menstruaalverega. Kahjuks ei ole seda probleemi lastel uuritud. Arvatakse, et alla aasta vanustel lastel on see umbes 8% energiakuludest.

[11]

Energia tarbimine aktiivsuseks ja püsiva kehatemperatuuri säilitamine

Energiakulutuste osakaal kehatemperatuuri aktiivsuse ja hooldamise kohta varieerub sõltuvalt lapse vanusest (5 aasta järel kuulub see lihaste töö mõiste alla). Esimesel 30 minutit pärast sündi vastsündinute kehatemperatuur väheneb peaaegu 2 ° C võrra, mis põhjustab olulisi energiakulusid. Imikutel säilitada pidev kehatemperatuur ümbritseva õhu temperatuuril alla kriitilise väärtuse (28 ... 32 ° C) ja aktiivsuse lapse keha on sunnitud kulutama 200,8-418,4 kJ / (kg • päevas) või 48-100 kcal / (kg • päev). Seepärast suureneb vanuse järgi kehatemperatuuri püsivuse ja aktiivsuse säilitamise energia absoluutarv.

Siiski on väiksem väiksem, kui väiksem on energia tarbimise osakaal kehatemperatuuri säilimiseks lastel esimesel eluaastal, seda väiksem laps. Seejärel taastub energiatarbimine, kuna keha pind, millele viidatakse 1 kg kehakaalu kohta, jällegi väheneb. Samal ajal suureneb aktiivsuse (lihaste töö) energiatarbimine lastel üle aasta vanuse, kui laps hakkab jalutama, jooksma, harjutama või sportimiseks.

Füüsilise tegevuse energiakulud

Liikumise tüüp	Cal / min
Mootorratas väikese kiirusega	4,5
Rattasõit keskmise kiirusega	7,0
Rattasõit suurel kiirusel	11.1
Tantsimine	3.3-7.7
Jalgpall	8.9
Võimlemisharjutused kestadel	3.5
Running sprint	13.3-16.8
Running pikkade vahemaade jaoks	10.6
Uisutamine	11.5
Murdmaasuusatamine mõõduka kiirusega	10.8-15.9
Ratsutamine suuskadel suurimal kiirusel	18.6
Ujumine	11,0-14,0

6-12-aastastel lastel on kehalisele aktiivsusele kulutatud energia osakaal ligikaudu 25% energianõudlusest, täiskasvanul - 1/3.

[12], [13]

Toidu eriline dünaamiline toime

Toidu eriline dünaamiline toime varieerub sõltuvalt toidu iseloomust. Tugevamalt väljendub see valgurikastes toitudes, vähem - rasvade ja süsivesikute tarbimisega. Teise eluaasta laste puhul on toidu spetsiifiline dünaamiline toime 7-8%, vanemaealistel lastel - üle 5%.

Strateegia rakendamise ja stressiga toimetulemise kulud

See on normaalse elu ja energiakulude loomulik suund. Elu ja sotsiaalse kohanemise protsess, koolitus ja sport, inimestevaheliste suhete kujunemine - kõik sellega kaasnevad stress ja täiendavad energiakulud. Keskmiselt on see täiendav 10% igapäevastest energiaallikatest. Kuid ägedate ja raskete haiguste või traumade korral võib stressi kulude tase oluliselt suureneda ja see nõuab toitumise arvutamisel arvestamist.

Allpool on esitatud andmeid stressi energiavajaduse suurenemise kohta.

Riigid	Muutuv energia vajadusi
Põletus sõltub põlenud kehapinnast	+ 30 ... 70%
Mitu vigastust riistvara ventilatsiooniga	+ 20 ... 30%
Rasked nakkused ja mitmekordne trauma	+ 10 ... 20%
Operatsioonijärgne periood, väikesed infektsioonid, luude luumurrud	0 ... + 10%

Energia püsiv tasakaalustamatus (ülemäärane või puudulik) põhjustab kehakaalu ja keha pikkuse muutumist kõigi arenguhäirete ja bioloogilise vanusega. Isegi mõõdukas alatoitumatus (4-5%) võib põhjustada lapse arengu hilinemise. Seepärast on toiduga kindlustatus muutumas üheks kõige olulisemaks majanduskasvu ja arengu piisavuseks. Selle tagatise arvutamine on korrapäraselt vajalik. Enamikus lastel on analüüsi suunisteks soovitused päevase röntgenogiumi koguenergia kohta, mõnede eriliste tervise või elutingimustega laste puhul on vaja kõikide energiat tarbivate komponentide summaarne arvutus. Näiteks ühiste vanuseliste turvalisusstandardite kasutamise ja nende standardite individuaalse korrektsiooni võimaluse saab olla järgmised meetodid energiakulude arvutamiseks.

Baasma metabolismi määramise arvutusmeetod

Kuni 3 aastat	3-10 aastat	10-18-aastased
Poisid
X = 0,249 kg-0,127	X = 0,095 kg + 2,110	X = 0,074 kg + 2 754
Tüdrukud
X = 0,244 kg-0,130	X = 0,085 kg + 2,033	X = 0,056 kg + 2 898

[14], [15],

Lisakulud

Kahju hüvitamine - põhivahetus korrutatakse: väiksema kirurgia korral 1,2 võrra; skeleti trauma korral - 1,35; sepsis - 1,6; koos põletustega - 2.1.

Toiduse spetsiifiline-dünaamiline toime: + 10% põhiainevahetusest.

Füüsiline aktiivsus: voodipesune + 10% põhiainevahetusest; istub juhatusel + 20% basaalarengust; patsiendi patsiendi režiim + 30% põhivahetusest.

Palaviku kulud: 1 ° juures, kehapinna keskmine päevane tõus + 10-12% põhivahetusest.

Kaalutõus: kuni 1 kg nädalas + 1260 kJ (300 kcal) päevas.

On tavaks koostada elanikkonna vanusega seotud energiavarustuse teatavad standardid. Paljudel riikidel on sellised eeskirjad. Selle alusel töötatakse välja kõik organiseeritud kollektiivide toiduseadmed. Nendega kontrollitakse ka individuaalset dieeti.

Soovitused väikelaste ja kuni 11-aastase toitumisalase energiasisalduse kohta

	0-2 kuud	3-5 kuud	6-11 kuud	1-3 aastat	3-7 aastat	7-10 aastat vana
Energia, kokku, kcal	-	-	-	1540	1970	2300
Energia, kcal / kg	115	115	110	-	-	-

Soovitused energia reguleerimiseks (kcal / (kg • päev))

Vanus, kuus	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

Arvutamine ja parandus energia metabolismi abil püütakse kõrvaldada puudujääke põhiliste energiakandjate, st. E. Peamiselt süsivesikuid ja Pr vallikraav. Kuid kasutatakse määratud eesmärgil meedias on võimalik vaid võttes arvesse turvalisuse ja parandada paljude põhivajadusi seotud mikrotoitaineid. Nii on see eriti oluline on nimetamise kaalium fosfaat, B vitamiine, eriti tiamiini ja riboflaviini, mõnikord karnitiin, antioksüdandid ja teised. Kui seda ei tehta võib põhjustada vastuolus riigi elu, mis tekivad just siis, kui energiamahukad toitumine, eriti parenteraalse.