38. Энергетический обмен организма в состояниях положительного энергетического баланса. Энергетический обмен организма в состояниях отрицательного энергетического баланса.

Основной обмен — это количество энергии, которое необходимо для поддержания нормальных функций организма при полном мышечном и психическом покое, натощак (через 12–18 ч после приема пищи), при температуре окружающей среды 20–22 °С. Основной обмен у взрослого человека составляет около 1600–1700 ккал/сут (соответствует 6700–7120 кДж/сут).

В течение жизни основной обмен изменяется и зависит от возраста, пола, массы тела и роста. У детей в возрасте 3–5 лет и в период полового созревания он выше, чем у взрослых, у пожилых людей он снижается. У женщин основной обмен ниже, чем у мужчин, на 5–10%. Основной обмен также зависит от времени суток, сезона (зимой выше, чем летом), климата (у коренного населения Севера выше, чем у жителей южных районов). На основной обмен влияют центральная нервная и эндокринная системы и другие факторы. Оценивается основной обмен методами прямой и непрямой калориметрии.

Метод прямой калориметрии основан на прямом определении количества калорий, выделяемых человеком в специальной камере (калориметре). Количество калорий оценивается путем определения нагревания содержащейся в стенках калориметра воды.

Метод непрямой калориметрии основан на определении количества поглощаемого кислорода и выделяемой углекислоты в единицу времени (минута, час, сутки). Калорическая ценность одного литра поглощенного кислорода находится в зависимости от величины дыхательного коэффициента. Дыхательный коэффициент — это отношение объема углекислого газа в выдыхаемом воздухе к потребляемому кислороду.

Дыхательный коэффициент изменяется в зависимости от состава пищи, употребляемой пациентом. Наибольшая калорическая ценность 1 л кислорода отмечается у пациентов, использующих углеводную пищу. При такой диете дыхательный коэффициент может приближаться к 1,0. При употреблении белковой и жирной пищи понижается калорическая ценность поглощаемого кислорода и снижается дыхательный коэффициент. При окислении глюкозы дыхательный коэффициент равен 1,0, при окислении жиров снижается до 0,7.

Среди причин снижения основного обмена выделяются следующие:

1) голодание, кахексия;

2) анемии;

3) гипоксии различного генеза (тяжелой степени);

4) гипофункция эндокринных желез: щитовидной, половых, надпочечников, гипофиза;

5) гиперинсулинизм;

6) поражение ЦНС — некоторые психические заболевания, прогрессивный паралич, старческая деменция, олигофрения и др.;

7) состояние сна.

Причинами повышения основного обмена являются:

1) эмоциональное возбуждение, стресс;

2) расстройства функций ЦНС — некоторые формы неврозов, поражения стволового отдела мозга, повышение тонуса симпатической нервной системы;

3) лихорадочные и лихорадоподобные состояния;

4) патология эндокринной системы: сахарный диабет, повышение продукции гормонов: тиреотропного, адренокортикотропного (при базофильной аденоме гипофиза), соматотропного (при эозинофильной аденоме гипофиза), половых (при опухолях тестикул, сетчатой зоны коры надпочечников); тиреоидных (при диффузном токсическом зобе), катехоламинов (при феохромоцитоме);

5) сенсибилизация организма при введении чужеродного белка, различных антигенов;

6) умеренная активация сердечной деятельности и дыхания (физическая нагрузка, гипоксия легкой степени). Значительные изменения основного обмена наблюдаются также при травмах, кровоизлияниях, опухолях мозга, поражении вегетативных отделов гипоталамуса.

ДОП:

Расход энергии в организме можно представить так:

1) 50 – 60% на обеспечение жизнедеятельности;

2) 10 – 15% - на усвоение пищи – специфически – динамическое действие пищи (СДДП).

3)30-40% на обеспечение активности ( работа на производстве, дома, активный отдых).

Виды энергетического баланса.

I У здорового взрослого человека существует энергетическое равновесие: поступление энергии = расходу. При этом масса тела остается постоянной, сохраняется высокая работоспособность.

II Положительный энергетический баланс.

Поступление энергии с пищей превышает расход. Приводит к избыточному весу. В норме у мужчин подкожный жир составляет 14 – 18%, а у женщин – 18 – 22%. При положительном энергетическом балансе эта величина возрастает до 50% от массы тела.

Причины положительного энергетического баланса:

1) наследственность (проявляется в повышенном литогенезе, адипоциты устойчивы к действию липолитических факторов);

2) поведение – избыточное питание;

3) заболевания обмена могут быть связаны:

а) с поражением гипоталамического центра регуляции обмена (гипоталамическое ожирение).

б) с повреждением лобных и височных долей.

Положительный энергетический баланс является фактором риска здоровья.

III Отрицательный энергетический баланс. Расходуется энергии больше, чем поступает.

Причины:

а) недостаточность питания; б) следствие сознательного голодания; в) болезни обмена.

Факторы, определяющие энергозатраты организма.

1) Поверхность тела и масса.

Существует «закон поверхности». Чем больше поверхность на единицу массы тела, тем выше теплопотери и тем выше энергопотери.

2) Возраст. Так у ребенка обмен в 4 раза выше, чем у взрослого.

3) Пол. У женщин энергообмен на 5% ниже, чем у мужчин. Исключение беременность.

4) Генетические факторы. Определяют интенсивность теплоотдачи и термопродукции.

5) Температура тела, Увеличение температуры на 1^оС ускоряет химические реакции, повышает обмен на 5%, Поэтому при заболевании этот фактор + отсутствие аппетита + высокое потоотделение приводят к потере веса.

6) Условия окружающей среды.

а) Климат. В тропиках наблюдается малая артерио-венозная разница по кислороду. Высокая температура воздуха и инсоляция не требуют большого теплообразования. В холодном климате повышается теплопродукция, обмен энергии может увеличиться в 5 – 7 раз.

7) Биоритмы.

а) Суточные днем выше, чем ночью.

б) Сезонные - летом меньше, чем зимой. Отсюда разная потребность в пище.

8) Психо – эмоциональная обстановка. Нервное напряжение, эмоции у людей различных типов высшей нервной деятельности вызывают различные эффекты.

Например: увеличение энерготрат сопровождается увеличением аппетита.

Другой вариант: увеличение энерготрат при психоэмоциональном напряжении сопровождается снижением аппетита.

Такие люди худеют при нервных нагрузках.

Энергопродукция в организме.

Органы, выделяющие тепло:

- скелетные мышцы – 45% всей тепловой энергии; - печень - 25%; - ЖКТ – 14%; - сердце – 9%; - почки – 6%; - ЦНС – 15%.

Энергообмен в различных условиях жизнедеятельности.

Энергообмен в покое. Характеризуется величиной основного обмена.

Должный основной обмен – зависит от роста, массы, возраста и пола. Показывает величину нормального энергообмена на поддержание жизни.

Отклонение реального ОО от должного ОО в норме у разных людей составляет ± 10%.

Энергообмен при деятельности называется общий обмен. Он складывается:

1) из основного обмена;

2) рабочей прибавки – затраты на выполнение работы (РП);

3) из специфически – динамического действия пищи (СДДП) – затраты на переваривание и всасывание продуктов гидролиза пищи (белков, жиров и углеводов).

Величина РП зависит от характера деятельности.

Психическая активность увеличивает ОО на 5% за счет повышения тонуса мышц. При психической активности, сопровождаемой двигательной активностью ОО увеличивается на 30%. Затраты в сутки могут составлять 2000 – 2300 ккал.

Физическая активность.

Сидение увеличивает ОО на 2%, стояние на 20%, ходьба на 100%, умеренная работа на 300%, бег на 400%, тяжелая работа на 800%.