Роль белков, жиров и углеводов в пластическом и энергетическом обмене. Энергетическая ценность пищевых веществ
Обмен веществ — это совокупность протекающих в живых организмах химических превращений, обеспечивающих их рост, развитие, процессы жизнедеятельности, воспроизведение потомства, активное взаимодействие с окружающей средой.
Белки в пищеварительной системе расщепляются до аминокислот, которые всасываются непосредственно в кровь в тонком кишечнике и поступают в клетки тканей. Здесь формируются белки, свойственные данному организму.
Основными продуктами распада белков являются углекислый газ, вода и аммиак. Углекислый газ удаляется из организма через легкие, вода — через почки и кожу (и небольшое количество — через легкие), аммиак частично выводится через кожу и легкие, но большая его часть обезвреживается в печени до мочевины и удаляется через почки и потовые железы.
Углеводы расщепляются в пищеварительной системе до моносахаридов (глюкоза) и в таком виде всасываются в кровь и доставляются тканям. Излишки глюкозы депонируются в печени в виде гликогена.
Продуктами распада углеводов являются углекислый газ и вода, которая выводится из организма соответственно через легкие (углекислый газ и вода), кожу (вода и углекислый газ) и почки (вода).
Жиры расщепляются в пищеварительной системе до глицерина и жирных кислот, которые поступают в эпителиальные клетки ворсинок тонкого кишечника, где формируются жиры, характерные для данного организма. Готовые жиры поступают в лимфу, а затем — в кровь и разносятся клеткам тканей. Избыток жиров откладывается в запас в подкожной жировой клетчатке и других местах.
|
|
|
Продукты распада жиров — углекислый газ и вода — удаляются из организма через легкие, кожу и почки.
Под пластическим обменом понимают такие процессы, в ходе которых в клетках создаются новые соединения и новые структуры, характерные для данного организма. Под энергетическим обменом понимают такие превращения энергии, в ходе которых в результате биологического окисления выделяется энергия, необходимая для жизнедеятельности клеток, тканей и всего организма в целом.
Пластический и энергетический обмен происходит в клетках.
Белки, жиры и углеводы – главные источники энергии для организма.
Белки входят в состав ядер, цитоплазмы и мембран клеток. Они являются ферментами, входят в состав антител. Белки принимают участие в свертывании крови (фибриноген) и в транспортировке газов (гемоглобин). Белки входят в состав костей. Белки способны к биологическому окислению с выделением энергии, которая может быть использована организмом.
Из жиров образуются некоторые гормоны и биологически активные вещества. Их производные участвуют в работе синапсов — особых образований, через которые передаются возбуждающие или тормозящие сигналы от одной нервной клетки к другой или от нервной клетки к исполнительному органу.
|
|
|
В организме углеводы прежде всего являются источником энергии. В частности, головной мозг может функционировать только в том случае, если к нему в качестве энергетического материала поступает глюкоза. Распадаясь на углекислый газ и воду, она освобождает энергию молекулярных связей, которая используется на многие нужды, в том числе и на передачу нервных импульсов.
Основной обмен энергии, методы определения
Основной обмен – это минимальный расход энергии, необходимый для поддержания жизни организма в состоянии полного покоя, при исключении всех внутренних и внешних влияний, через 12 часов после приема пищи.
Основной обмен взрослого человека составляет примерно 1 ккал на 1 кг массы тела в 1 час. Величина основного обмена зависит от возраста, роста, массы тела, пола и многих других факторов. Основной обмен как обобщенный показатель интенсивности окислительно-восстановительных процессов зависит от состояния внутренних органов и различных внешних воздействий на организм. Он может изменяться при недостаточном и избыточном питании, повышении или понижении физических нагрузок, воздействии на организм климатических факторов, нарушении функции эндокринных желез, при заболеваниях, сопровождающихся лихорадочными состояниями, и по многим другим причинам. Основной обмен у одного и того же человека в разные дни может меняться примерно на 10%.
|
|
|
Основной обмен у взрослых людей каждые 10 лет снижается на 7-10% и к старости достигает минимальных для данного организма величин. В пожилом возрасте снижается активность работы клеток, замедляется обмен веществ, уменьшается тонус мышц, что сказывается на уровне основного обмена. На снижение основного обмена в старости влияют также уменьшение массы печени, мозга, сердца и почек – органов, в которых обмен веществ и, соответственно, расход энергии происходят наиболее интенсивно.
Основной обмен – это следствие непрекращающейся работы всех составляющих организм клеток. Поэтому с увеличением массы тела увеличивается и основной обмен, хотя зависимость эта не прямая: на основной обмен влияет не только масса тела, но и ее состав.
Эта энергия расходуется на процессы клеточного метаболизма, кровообращение, дыхание, выделение, поддержание температуры тела, функционирование жизненно важных нервных центров мозга, постоянную секрецию эндокринных желёз.
|
|
|
Печень потребляет 27% энергии основного обмена;
Мозг — 19%;
Мышцы — 18%;
Почки — 10%;
Сердце — 7%;
Остальные органы и ткани — 19%.
Любая работа — физическая или умственная, а также приём пищи, колебания температуры окружающей среды и другие внешние или внутренне факторы, изменяющие уровень обменных процессов, влекут за собой увеличение энергозатрат.
Основной обмен определяют в строго контролируемых, искусственно создаваемых условиях:
● утром, натощак (через 12–14 часов после последнего приема пищи);
● в положении лежа на спине, при полном расслаблении мышц, в состоянии спокойного бодствования;
● в условиях температурного комфорта (18–20 °С);
● за 3 суток до исследования из организма исключают белковую пищу;
Основной обмен выражается количеством энергозатрат из расчета 1 ккал на 1 кг массы тела в час [1 ккал/(кг×ч)]
Факторы влияющие на величину основного обмена:
● возраст;
● рост;
● масса тела;
● пол человека.
Самый интенсивный основной обмен отмечается у детей (у новорожденных – 53 ккал/кг в сутки, у детей первого года жизни – 42 ккал/кг в сутки).
Средние величины основного обмена у взрослых здоровых мужчин составляют 1300–1600 ккал/сут, у женщин эти величины на 10% ниже. Это связано с тем, что у женщин меньше масса и поверхность тела.
С возрастом величина основного обмена неуклонно снижается. Средняя величина основного обмена у здорового человека приблизительно 1 ккал/(кг×ч).
Обмен веществ наиболее интенсивно происходит в мозговой ткани, мышцах и органах брюшной полости. Затраты энергии на поддержание жизненных функций в «энергоемких» органах значительно больше, чем, например, в жировой ткани или костях, где обмен веществ происходит очень медленно. Величина отдельных органов, развитие костной и мышечной систем, степень жировых отложений – показатели сугубо индивидуальные, и все они влияют на основной обмен.
Особую роль в этом процессе играет мышечная ткань, степень развития которой у разных людей заметно различается. Скелетные мышцы потребляют около четверти энергии, которую организм тратит на основной обмен. Людям с хорошо развитой мускулатурой даже в абсолютном покое требуется значительно больше энергии. Между развитием мышечной ткани и основным обменом установлена отчетливая связь: при одинаковых весе и росте худощавый и мускулистый человек тратит на основной обмен на 10-15% больше энергии, чем полный и рыхлый «не атлет».
Интенсивность обмена веществ и энергии в жировой ткани в 3 раза ниже, чем в остальной клеточной массе организма. Каждый грамм жировой ткани «сжигает» на 25-30% меньше энергии, чем тратит за то же время «среднестатистический» грамм так называемой тощей массы. Энерготраты на килограмм веса при ожирении II степени на 20-25% меньше, чем у здоровых людей, а при ожирении III степени – на 30%. Поэтому при ожирении общая величина основного обмена растет намного медленнее, чем масса тела.
Процессы обмена у женщин протекает менее интенсивно, чем у мужчин. При одинаковом росте у женщин меньше масса тела, мышечная система развита слабее, а жировая ткань – сильнее. Все это приводит к тому, что основной обмен на килограмм массы тела у женщин меньше по сравнению с мужчинами. Соответственно женщине на поддержание основного обмена требуется меньше энергии, чем мужчине того же веса. В норме эти различия составляют 5-6%.
Уровень основного обмена зависит от пищевого режима человека. Продолжительное ограничение питания или избыточное потребление пищи существенно влияют на основной обмен.
Методы.
асчет основного обмена по таблицам.Специальные таблицы дают возможность по росту, возрасту и массе тела определить средний уровень основного обмена человека. При сопоставлении этих величин с результатами, полученными при исследовании рабочего обмена с помощью приборов, можно вычислить разницу, эквивалентную затратам энергии для выполнения работы.
Вычисление основного обмена по гемодинамическим показателям (формула Рида).Расчет основан на взаимосвязи между артериальным давлением, частотой пульса и теплопродукцией организма. Формула дает возможность вычислить процент отклонения величины основного обмена от нормы. Допустимым считается отклонение ±10 %.
ПО = 0,75 • (ЧСС + ПД • 0,74) - 72,
где ПО — процент отклонений; ЧСС — частота сердечных сокращений
(пульс); ПД — пульсовое давление.
Для определения соответствия основного обмена нормативным данным по гемодинамическим показателям существуют специальные номограммы.
Расход энергии в состоянии покоя различными тканями организма неодинаков. Более активно расходуют энергию внутренние органы, менее активно — мышечная ткань. Интенсивность основного обмена в жировой ткани в 3 раза ниже, чем в остальной клеточной массе организма. Люди с низкой массой тела производят больше тепла на 1 кг массы тела, чем с высокой. Если рассчитать энегoвыделение на 1 м2 поверхности тела, то эта разница почти исчезает. Согласно еще одному правилу Рубнера, основной обмен приблизительно пропорционален поверхности тела для разных видов животных и человека.
Отмечены сезонные колебания величины основного обмена — повышение его весной и снижение зимой. На величину основного обмена влияют предшествующая мышечная работа, состояние желез внутренней секреции.
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 2347; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!