Energiutveksling av mann

"Menneskekroppen er en" maskin "som kan frigjøre kjemisk energi knyttet til" drivstoff "av matvarer; Disse "drivstoffene" er karbohydrater, fett, proteiner og alkohol "(WHO).

Den primære bruken av noen av de opplistede kildene har forskjellige egenskaper når det gjelder størrelsen på energimetabolismen og de tilknyttede metabolske skiftene.

Funksjoner av ulike metabolske kilder til mat energiforsyning

Indikatorer	Glukose	Palmitat	Protein
Varmeutslipp, kcal:
For 1 mol oksydert	673	2398	475
1 g oksydert	3,74	9,30	5,40
Oksygenforbruk:
Mole	66.0	23,0	5.1
L	134	515	114
Kullsyreproduksjon:
Mole	66.0	16,0	4.1
L	134	358	92
Produksjon av ATP, mol:	36	129	23
Kostnadene for ATP-produkter:
A / d	18,7	18.3	20.7
I / av	3,72	3,99	4,96
C / d	3,72	2,77	4,00
Åndedrettsfrekvens	1.00	0,70	0,81
Energi ekvivalent per 1 liter brukt oksygen	5,02	4,66	4,17

[1], [2], [3]

Faser av energiutveksling

Selv om dissimileringen og syntesen av strukturen av proteiner, fett og karbohydrater har karakteristiske trekk og spesifikke former, er det imidlertid i transformasjonen av disse forskjellige stoffene en rekke fundamentalt vanlige stadier og regulariteter. Med hensyn til energien utgitt av metabolismen, bør energiomsetningen deles inn i tre hovedfaser.

I første fase i mage-tarmkanalen er store molekyler næringsstoffer splittet i små. 3 er dannet av karbohydrater heksoser (glukose, galaktose, fruktose), proteiner fra - 20 aminosyrer, fett (triglyserider) - (. F.eks, pentoser et al) glyserol og fettsyrer, så vel som sjeldne sukker. Det er beregnet at et gjennomsnitt av det menneskelige legeme under sin levetid strekker karbohydrat - 17,5 m, protein - 2,5 m, fett -. 1.3 m Antall frigjort energi i fase I bare litt, mens det avgis som varme. Under spaltningen av polysakkarider og proteiner frigjøres således ca. 0,6%, fett - 0,14% av den totale energien, som dannes når de helt dekomponeres til sluttproduktene av metabolisme. Derfor består betydningen av de kjemiske reaksjonene i den første fasen hovedsakelig i fremstillingen av næringsstoffer for den faktiske utslipp av energi.

I andre fase gjennomgår disse stoffene videre splitting ved ufullstendig forbrenning. Resultatet av disse prosessene - ufullstendig forbrenning - virker uventet. Fra 25 til 30 materialene dannes, bortsett fra CO2 og H2O, bare tre sluttprodukter: α-ketoglutarsyre, oksaloeddiksyre og eddiksyre, som atsetilkoenzima A. Kvantitativt således hersker acetyl koenzym A. Under fase II frigjøres omtrent 30% av den energi som inneholdes i nærings stoffer.

I tredje fase brennes den såkalte Krebs tricarboxylsyre syklusen, de tre sluttprodukter fra fase II til karbondioksid og vann. Samtidig frigjøres 60-70% av næringsstoffens energi. Krebs syklusen er den felles endeveien for spaltning av både karbohydrater, proteiner og fettstoffer. Dette er som det viktigste nøkkelpunktet i utvekslingen, hvor konvergenser av ulike strukturer konvergerer og den gjensidige overgangen til syntetiske reaksjoner er mulig.

I motsetning til stadium I - stadiene av hydrolyse i mage-tarmkanalen - i II og III faser av spaltning av stoffer, oppstår ikke bare frigjøring av energi, men også en spesiell type akkumulering.

Energibyttereaksjoner

Bevaringen av energi utføres ved å omdanne energien til spalting av matvarer til en spesiell form for kjemiske forbindelser kalt makergasser. Bærere av denne kjemiske energien i kroppen er forskjellige fosforforbindelser der bindingen av fosforsyrevern er en makroergisk binding.

Hovedstedet i energimetabolismen tilhører pyrofosfatbindingen med strukturen av adenosintrifosfat. I form av denne forbindelsen i kroppen brukes 60 til 70% av all energi frigjort under sammenbrudd av proteiner, fett, karbohydrater. Bruk av energi (oksidasjon i form av ATP) har stor biologisk betydning, fordi på grunn av denne mekanismen er det mulig å skille stedet og tidspunktet for energibruk og dens faktiske forbruk i prosessen med organfunksjon. Det er anslått at i løpet av 24 timer er mengden ATP dannet og splittet i kroppen omtrent like stor som kroppens masse. Konverteringen av ATP til ADP utgir 41,84-50,2 kJ eller 10-12 kcal.

Den resulterende metabolsk energi blir brukt på hoved utveksling, t. E. Opprettholdelse av livet i en hviletilstand ved en omgivelsestemperatur på 20 ° C er veksten (plast metabolisme), muskelarbeid og fordøyelse og absorbsjon av mat (spesifikt dynamisk handling mat). Det er forskjeller i energiforbruket som følge av utvekslingen, hos en voksen og et barn.

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

Grunnleggende utveksling

Barnet, som alle ufødte pattedyr, har en initial økning i basalmetabolismen til 1 1/2 år, som deretter fortsetter å øke jevnt i absolutte tall og reduseres også regelmessig per kroppsvekt.

Ofte benyttes beregningsmetoder for beregning av basal metabolisme. Formler er vanligvis fokusert på indikatorer av enten lengde eller kroppsvekt.

Beregning av basal metabolisme gjennom kroppsvekt (kcal / dag). FAO / BO3 Anbefalinger

Alder	Gutter	Jenter
0-2 år	60,9 P-54	61 P - 51
3-9 år	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

Den totale energien som mottas fra mat, distribueres for å gi grunnleggende metabolisme, matets spesifikke dynamiske effekt, varmetap forbundet med utskillelse, fysisk (motorisk) aktivitet og vekst. I strukturen av energidistribusjon, det vil si, er energiutveksling preget:

• Energi mottatt (fra mat) = Energi deponert + Energi brukt.
• Energi absorbert = Energi mottatt - Energi utskilles.
• Energi metabolisert = Energi mottatt - Energiforsyning (liv) og aktivitet, eller "grunnleggende kostnader".
• Energien til grunnkostnadene er lik summen:
  • basal metabolisme;
  • termoregulering;
  • oppvarmingseffekt av mat (SDDP);
  • aktivitetskostnader;
  • kostnader for syntesen av nye vev.
• Energien ved avsetning er energien brukt på avsetning av protein og fett. Glykogen er ikke vurdert, siden dets avsetning (1%) er ubetydelig.
• Energi av deponering = Energi metabolisert - Energi av grunnleggende kostnader.
• Energikostnad for vekst = Syntesesynt av nye vev + Energi deponert i nytt vev.

Hovedalderforskjellene er forholdet mellom vekstkostnadene og i mindre grad aktiviteten.

Aldersfunksjoner i fordelingen av daglige energiforbruk (kcal / kg)

Alder	Grunnleggende utveksling	SDDP	Tap på utskillelse	Aktivitet	Vekst	Bare
For tidlig	60	7	20	15	50	152
8 uker	55	7	11	17	20	110
10 måneder	55	7	11	17	20	110
4 år	40	6	8	25	8-10	87-89
14 år gammel	35	6	6	20	14	81
Voksen	25	6	6	10	0	47

Som det kan ses, er vekstkostnaden svært viktig for en liten nyfødt og i løpet av det første år av livet. Naturligvis er de i en voksen bare fraværende. Fysisk aktivitet skaper betydelige energiforbruk, selv i en nyfødt og et spedbarn, hvor brystsuging, angst, gråt og skrik er uttrykket.

Med barnets angst øker energiforbruket med 20-60%, og når man roper - i 2-3 ganger. Sykdommer stiller krav til energikostnader. Spesielt øker de med en økning i kroppstemperaturen (ved 1 ° C økning i økningen i metabolisme er 10-16%).

I motsetning til en voksen har barn mye energi brukt på vekst (plastmetabolisme). Det har nå blitt fastslått at for akkumulering av 1 g kroppsvekt, dvs. Et nytt vev, er det nødvendig å bruke omtrent 29,3 kJ eller 7 kcal. Følgende estimat er mer nøyaktig:

• Energi "kostnad" av vekst = Energi av syntese + Energi av deponering i nytt vev.

I en tidlig baby er synteseenergien 1,3 til 5 kJ (0,3 til 1,2 kcal) per gram, tilsatt kroppsvekten. Ved kortsiktighet - 1,3 kJ (0,3 kcal) pr 1 g ny kroppsvekt.

Total energikostnad for vekst:

• opptil 1 år = 21 kJ (5 kcal) per 1 g nytt vev,
• etter 1 år = 36,5-50,4 kJ (8,7-12 kcal) per 1 g nytt vev, eller ca. 1% av den totale energien av mengden næringsstoffer.

Siden vekstraten hos barn varierer i ulike perioder, er andelen av plastomsetningen i den totale energiforbruket forskjellig. Den mest intensive veksten i intrauterin utviklingsperiode, når massen av det menneskelige embryo økes med 1 milliard 20 millioner ganger (1,02 × 10 9). Vekstraten fortsetter å være ganske høy i de første månedene av livet. Dette fremgår av en betydelig økning i kroppsvekt. Derfor hos barn de første 3 månedene andelen av "plast" utveksling av energiforbruket er 46%, så i det første året den er redusert, men med 4 år, og særlig i prepubertal periode, en økning i veksttakten, som igjen gjenspeiles som en økning i plast utveksling. I gjennomsnitt, hos barn 6-12 år, brukes 12% av energibehovet til vekst.

Energikostnader for vekst

Alder	Kroppsvekt, kg	Vektøkning, g / dag	Energikostnad , kcal / dag	Energikostnad , kcal / (kg-dag)	Som en prosentandel av grunnutvekslingen
1 måned	3.9	30	146	37	71
3 »	5.8	28	136	23	41
6 »	8,0	20	126	16	28
1 år	10.4	10	63	6	11
5 år	17.6	5	32	2	4
14 år, jenter	47,5	18	113	2	8
16 år, gutter	54,0	18	113	2	7

[9], [10]

Energiforbruk for vanskelige kontoer

For vanskelig utgjorde tap omfatter tap fra feces fett, fordøyelsessafter og hemmeligheter, som genereres i veggen i fordøyelseskanalen og i glands, med ekspandert epitelceller fra å falle bort dekning av hudceller, håret, neglene, svette, og den begynnende pubertet hos piker - med menstruasjonsblod. Dessverre har dette problemet ikke blitt studert hos barn. Det antas at det er ca 8% av energikostnadene hos barn eldre enn et år.

[11]

Energiforbruk for aktivitet og opprettholde en konstant kroppstemperatur

Andelen av energiforbruk på aktivitet og vedlikehold av kroppstemperatur varierer med barnets alder (etter 5 år inngår dette i konseptet med muskulær arbeid). I de første 30 minuttene etter fødselen minker temperaturen på den nyfødte kropp med nesten 2 ° C, noe som gir en betydelig energiforbruk. Hos spedbarn for å opprettholde konstant kroppstemperatur ved en omgivende temperatur under den kritiske verdi (28 ... 32 ° C) og aktiviteten av barnets kropp er tvunget til å bruke 200,8-418,4 kJ / (kg • dag) eller 48-100 kcal / (kg • dag). Derfor, med alderen, øker de absolutte utgiftene av energi på å opprettholde konstantiteten av kroppstemperatur og aktivitet.

Imidlertid er andelen energiforbruk for å opprettholde kroppstemperaturen i barn i det første år av livet, jo lavere, jo mindre er barnet. Så igjen er det en nedgang i energiforbruket, siden kroppens overflate, referert til 1 kg kroppsvekt, avtar igjen. Samtidig øker energiforbruket for aktivitet (muskulær arbeid) hos barn over årets alder, når barnet begynner å gå, løpe, trene eller spille sport.

Energikostnaden for fysisk aktivitet

Bevegelsestype	Cal / min
Sykling med lav hastighet	4.5
Sykling i gjennomsnittlig fart	7.0
Sykling med høy hastighet	11.1
Dans	3,3-7,7
Fotball	8.9
Gymnastikk øvelser på skall	3,5
Running sprint	13,3-16,8
Kjører for lange avstander	10.6
Skating	11.5
Langrenn i moderat fart	10,8-15,9
Kjører på ski i toppfart	18,6
Svømme~~POS=TRUNC	11,0-14,0

Hos barn i alderen 6-12 år er andelen energi som brukes på fysisk aktivitet, ca. 25% av energibehovet, og hos voksne - 1/3.

[12], [13]

Spesifikk-dynamisk virkning av mat

Den spesifikke dynamiske effekten av mat varierer avhengig av matens natur. Sterkere det er uttrykt med proteinrike matvarer, mindre - med inntak av fett og karbohydrater. Hos barn i det andre år av livet er den spesifikke dynamiske effekten av mat 7-8%, hos barn i eldre alder - over 5%.

Utgifter for implementering og håndtering av stress

Dette er den naturlige retningen for normalt livs- og energiforbruk. Prosessen med liv og sosial tilpasning, utdanning og sport, dannelsen av menneskelige relasjoner - alt dette kan ledsages av stress og ekstra energikostnader. I gjennomsnitt er dette ytterligere 10% av de daglige energibehovene. Men ved akutte og alvorlige sykdommer eller traumer kan nivået av stresskostnader øke meget betydelig, og dette krever behandling i beregning av dietten.

Data om økning i energibehov for stress er gitt nedenfor.

Stater	Endre energi behov
Brenner avhengig av prosentandelen av brent kroppsoverflate	+ 30 ... 70%
Flere skader med maskinvareventilasjon	+ 20 ... 30%
Alvorlige infeksjoner og flere traumer	+ 10 ... 20%
Postoperativ periode, mindre infeksjoner, brudd på bein	0 ... + 10%

En vedvarende ubalanse av energi (overskudd eller mangel) forårsaker endring i kroppsvekt og kroppslengde med alle utviklingsindekser og biologisk alder. Selv moderat underernæring (4-5%) kan føre til forsinkelse i barnets utvikling. Derfor er energisikkerhet for mat blir en av de viktigste betingelsene for tilstrekkelighet av vekst og utvikling. Beregning av denne sikkerheten er nødvendig for å gjennomføre regelmessig. I de fleste barn kan retningslinjer for analyse være anbefalinger om den totale energien til den daglige rasjonen, for noen barn med spesiell helse eller levekår, er det nødvendig med en individuell beregning for summen av alle energikrevende komponenter. Et eksempel på bruk av felles aldersstandarder for sikkerhet og muligheten for individuell korrigering av disse standardene kan være følgende metoder for beregning av energikostnader.

Beregningsmetode for å bestemme basal metabolisme

Opptil 3 år	3-10 år	10-18 år gammel
Gutter
X = 0,249 kg-0,127	X = 0,095 kg + 2,110	X = 0,074 kg + 2,754
Jenter
X = 0,244 kg-0,130	X = 0,085 kg + 2,033	X = 0,056 kg + 2,898

[14], [15],

Tilleggskostnader

Kompensasjon for skade - hovedutvekslingen er multiplisert: for mindre operasjon, med 1,2; ved et skjeletttrauma - på 1,35; ved en sepsis - på 1,6; med brannskader - med 2,1.

Spesifikk-dynamisk virkning av mat: + 10% av grunnmetabolismen.

Fysisk aktivitet: sengestøtte + 10% av grunnleggende metabolisme; sitter i stolen + 20% av basal metabolisme; pasientens pasientregime + 30% av grunnutvekslingen.

Kostnader for feber: på 1 ° Med en gjennomsnittlig daglig økning i temperatur på en kropp + 10-12% fra grunnutvekslingen.

Vektøkning: opptil 1 kg / uke + 1260 kJ (300 kcal) per dag.

Det er vanlig å formulere visse standarder for aldersrelatert energiforsyning for befolkningen. Mange land har slike regler. På grunnlag av dette utvikles alle matrasjoner av organiserte kollektiver. Individuelle dietter blir også sjekket med dem.

Anbefalinger på energiværdi av ernæring for små barn og opptil 11 år

	0-2 måneder	3-5 måneder	6-11 måneder	1-3 år	3-7 år	7-10 år gammel
Energi, totalt, kcal	-	-	-	1540	1970	2300
Energi, kcal / kg	115	115	110	-	-	-

Anbefalinger for energiregulering (kcal / (kg • dag))

Alder, måned	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

Beregning og korrigering av energi metabolisme er fokusert på å eliminere underskudd av grunnleggende energibærere, altså. E. Primært karbohydrater og Ms vollgrav. Imidlertid er bruken av det angitte formålet med media bare mulig å ta hensyn til sikkerheten og korrigere mange av de grunnleggende behov i forbindelse med mikronæringsstoffer. Så det er spesielt viktig er utnevnelsen av kaliumfosfat, B-vitaminer, spesielt tiamin og riboflavin, noen ganger karnitin, antioksidanter og andre. Hvis dette ikke gjøres kan det føre uforenlig med staten i livet som oppstår nettopp når kraftintensiv næring, spesielt parenteral.