<<
>>

Обмен веществ и энергии при различных уровнях функциональной активности организма Основной обмен

Под основным обменом понимают минимальный уровень энергозатрат, необходимых для поддержания жизнедеятельности организма в условиях относительно полного физического, эмоционального и психического покоя.

В состоянии относительного покоя энергия затрачивается на осуществление функций нервной системы, постоянно идущий синтез веществ, работу ионных насосов, поддержание температуры тела, деятельность дыхательной мускулатуры, гладких мышц, работу сердца и почек.

Таблица 12.4. Уравнения для расчета величины основного обмена.

Пол

Возраст, лет

Уравнения для расчета основного обмена (ккал/сутки)

М

10-18

16,6 мт* + 77Р + 572

Ж

7,4 мт + 482Р + 217

м

18-30

15,4 мт - 27Р + 717

ж

13,3 мт + 334Р + 35

м

30-60

11,3 мт + 16Р + 901

ж

8,7 мт - 25Р + 865

м

60

8,8 мт + 1128Р- 1071

ж

/>9,2 MT + 637P-302

*Мт — масса тела (кг), Р — рост (м).

Энергозатраты организма возрастают при физической и умственной работе, психоэмоциональном напряжении, после приема пищи, при понижении температуры среды. Для того, чтобы исключить влияние перечисленных факторов на величину энергозатрат, определение основного обмена проводят в стандартных строго контролируемых условиях: утром, в положении лежа, при максимальном расслаблении мышц, в состоянии бодрствования, в условиях температурного комфорта (около 22 °С), натощак (через 12—14 ч после приема пищи).

Полученные в таких условиях величины основного обмена характеризуют исходный «базальный» уровень энергозатрат организма.

Для взрослого человека среднее значение величины основного обмена равно 1 ккал/кг/ч (4,19 кДж). Следовательно, для взрослого мужчины массой 70 кг величина энергозатрат составляет около 1700 ккал/сут (7117 кДж), для женщин — около 1500 ккал/сут. Интенсивность основного обмена тесно связана с размерами поверхности тела, что обусловлено прямой зависимостью величины отдачи тепла от площади поверхности тела. У теплокровных организмов, имеющих разные размеры тела, с 1 м2 поверхности тела в окружающую среду рассеивается одинаковое количество тепла. На этом основании сформулирован закон поверхности тела, согласно которому энергетические затраты теплокровного организма пропорциональны величине поверхности тела.

Величины основного обмена определяют методами прямой или непрямой калориметрии. Его должные величины можно рассчитать по уравнениям с учетом пола, возраста, роста и массы тела (табл. 12.4).

Нормальные величины основного обмена у взрослого человека можно рассчитать также по формуле Дрейера:

Н = W/K • А,

где W — масса тела (г), А —возраст, К —константа (0,1015 для мужчин и 0,1129 — для женщин).

Величина основного обмена зависит от соотношения в организме процессов анаболизма и катаболизма. Преобладание в детском возрасте процессов анаболической направленности в обмене веществ над процессами катаболизма обусловливает более высокие значения величин основного обмена у детей (1,8 и 1,3 ккал/кг/ч у детей 7 и 12 лет соответственно) по сравнению со взрослыми людьми (1 ккал/кг/ч), у которых уравновешены в состоянии здоровья процессы анаболизма и катаболизма.

Так как показатели теплопродукции, артериального давления и пульса взаимосвязаны, то можно рассчитать величину основного обмена и его отклонения от нормы по следующей формуле:

ПО = 0,75 ¦ (ЧСС + ПД • 0,74) - 72,

где ПО — процент отклонения от нормы, ЧСС — частота сердечных сокращений, ПД — пульсовое давление.

Для каждой возрастной группы людей установлены и приняты в качестве стандартов величины основного обмена. Это дает возможность при необходимости измерить его величину у человека и сравнить полученные у него показатели с нормативными. Отклонение величины основного обмена от стандартной не более чем на ±10 % считается в пределах нормы. Более значительные отклонения основного обмена могут служить диагностическими признаками таких состояний организма, как нарушение функции щитовидной железы; выздоровление после тяжелых и длительных заболеваний, сопровождающееся активацией метаболических процессов; интоксикация и шок, сопровождающиеся угнетением метаболизма.

Интенсивность основного обмена в различных органах и тканях неодинакова. По мере уменьшения энерготрат в покое их можно расположить в таком порядке: внутренние органы—мышцы—жировая ткань. Энергетические затраты организма в условиях физической нагрузки

Интенсивность обменных процессов в организме значительно возрастает в условиях физической нагрузки. Объективным критерием для оценки энергозатрат, связанных с двигательной активностью разных профессиональных групп, является коэффициент физической активности. Он представляет собой отношение общих энергозатрат к величине основного обмена. Прямая зависимость величины энергозатрат от тяжести нагрузки позволяет ис-

Таблица 12.5. Энергетические затраты организма при различной интенсивности физической работы

Уровень

Коэффи-

Группа

Вид деятельности

Пол

энергетических затрат

циент физической

(ккал/сутки)

активности

I

В условиях определения основного обмена

м

1700

ж

1500

Выполнение работы, не требующей физиче-

м

2300

1,4

ских усилий (врачи-терапевты, педагоги, диспетчеры, секретари и др.)

ж

2000

11

Физическая нагрузка: легкой тяжести (работ-

м

2800

1,6

ники сферы обслуживания, конвейерных производств, агрономы, медсестры)

ж

2500

III

умеренно тяжелая (продавцы продовольствен-

м

3300

1,9

ных магазинов, станочники, слесари-наладчики, врачи-хирурги, водители транспорта)

ж

3000

V

тяжелая (строительные и сельскохозяйствен-

м

3800

2,2

ные рабочие, механизаторы, работники нефтяной и газовой промышленности)

ж

3700

V

очень тяжелая (шахтеры, сталевары, каменщики, грузчики)

м

4800

2,5

/>19-6095

пользовать уровень энергозатрат в качестве одного из показателей интенсивности выполняемой работы (табл. 12.5).

Разница между величинами энергозатрат организма на выполнение различных видов работ и энергозатрат на основной обмен составляет так называемую рабочую прибавку (к минимальному уровню энергозатрат). Предельно допустимая по тяжести работа, выполняемая на протяжении ряда лет, не должна превышать по энергозатратам уровень основного обмена для данного индивидуума более чем в 3 раза.

Умственный труд не требует столь значительных энергозатрат, как физический. Энергозатраты организма возрастают при умственной работе в среднем лишь на 2—3 %. Умственный труд, сопровождающийся легкой мышечной деятельностью, психоэмоциональным напряжением, приводит к повышению энергозатрат уже на 11—19 % и более.

Специфически-динамическое действие пищи — это усиление интенсивности обмена веществ под влиянием приема пищи и увеличение энергетических затрат организма относительно уровней обмена и энергозатрат, имевших место до приема пищи. Специфически-динамическое действие пищи обусловлено затратами энергии на переваривание пищи, всасывание в кровь и лимфу питательных веществ из желудочно-кишечного тракта, ресинтез белковых, сложных липидных и других молекул; влиянием на метаболизм биологически активных веществ, поступающих в организм в составе пищи (в особенности белковой) и образующихся в нем в процессе пищеварения.

Увеличение энергозатрат организма выше уровня, имевшего место до приема пищи, проявляется примерно через час после приема пищи, достигает максимума через три часа, что обусловлено развитием к этому времени высокой интенсивности процессов пищеварения, всасывания и ресинтеза поступающих в организм веществ. Специфически-динамическое действие пищи может продолжаться 12—18 ч. Оно наиболее выражено при приеме белковой пищи, повышающей интенсивность обмена веществ до 30 %, и менее значительно при приеме смешанной пищи, повышающей интенсивность обмена на 6—15 %.

Уровень общих энергозатрат, как и основного обмена, зависит от возраста: суточный расход энергии возрастает у детей с 800 ккал (6 мес— 1 год) до 2850 ккал (11—14 лет). Резкий прирост энергозатрат имеет место у подростков-юношей 14—17 лет (3150 ккал). После 40 лет энергозатраты снижаются и к 80 годам составляют около 2000—2200 ккал/сут.

В повседневной жизни уровень энергозатрат у взрослого человека зависит не только от особенностей выполняемой работы, но и от общего уровня двигательной активности, характера отдыха и социальных условий жизни.

<< | >>
Источник: Ткаченко Б.И. Нормальная физиология человека. 2005

Еще по теме Обмен веществ и энергии при различных уровнях функциональной активности организма Основной обмен:

  1. ГЛАВА 12 Обмен веществ и энергии. Питание
  2. Обмен веществ
  3. Обмен жидкостей между водными секторами в организме человека
  4. ВОДНО-СОЛЕВОЙ ОБМЕН У ВОДНЫХ ОРГАНИЗМОВ
  5. Глава 12 Изменение вещества и энергиив организмах
  6. 7.4. Круговорот вещества и энергии — одно из основных свойств динамики географической оболочки
  7. ЖИВОЕ И БИОКОСНОЕ ВЕЩЕСТВО, ИХ ВЗАИМОВОЗНИКНОВЕНИЕ И ПЕРЕРОЖДЕНИЕ В КРУГОВОРОТАХ ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ.
  8. Энергетический обмен
  9. Водно-солевой обмен
  10. Основные виды воздействия загрязняющих веществ на организм человека
  11. Регуляция обмена веществ и энергии
  12. ОДИНАКОВЫЙ УРОВЕНЬ СОЦИАЛЬНО-МЕДИЦИНСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ УРОВНЯХ жизни
  13. РЕЦИПРОКНОСТЬ, ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЕ И ОБМЕН
  14. Обменный брак
  15. ОГРАНИЧЕННЫЙ ОБМЕН
  16. VII. Обмен
  17. ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ В ОБМЕНЕ
  18. Межотраслевой обмен
  19. Право на обмен жилыми помещениями