Енергийният метаболизъм на човешкото тяло

енергийни разходи

Компоненти за консумация на енергия (5):

  • Потреблението на енергия в покой (CER) - изразено чрез базален метаболизъм (RMB) - което представлява най-големият дял от потреблението на енергия, около 60% -75%;
  • Термогенетичният ефект на храната (ETA) или диетата, индуцирана термогенеза;
  • енергия, изразходвана за доброволчески дейности.

Основна скорост на метаболизма

Основна скорост на метаболизма (1) - в основни условия енергията се използва в механичните дейности, необходими за поддържане на живота, като дишане или кръвообращение, синтез на органични съставки, поддържане на телесната температура, трансмембранни йонни помпи.

Таблица 1: Приблизителна консумация на енергия на различни органи при хората

Тяло Процент на CER
Черен дроб 29
Централна нервна система 19.
Сърце 10
Бъбреци 7
Скелетни мускули (в покой) 18.
Останалите органи 17
Обща сума 100

Измерването на RMB включва пълна почивка, физически и психически, спокойна, но не по време на сън, а няколко часа след уморителна дейност, в комфортна атмосфера. RMB се измерва сутрин, след събуждане на субекта и 10-12 часа след последното хранене; RMB е относително постоянен и представлява 6070% от общата енергия.

Факторите, които влияят на базалната скорост на метаболизма (RMB), са:

Термогенетичният ефект на храната

Термогенетичен ефект на храната:

Той представлява приблизително 10% от общото потребление на енергия. Нарича се още термогенеза, предизвикана от умиране/храна.

  • задължителна термогенеза - е енергията, необходима за храносмилането, усвояването и метаболизма на хранителните вещества;
  • незадължителна термогенеза - представлява увеличаване на скоростта на метаболизма, стимулирана от приема на храна, за преобразуване на излишните калории в топлина; тя се увеличава почти два пъти в условия на физическо натоварване; стимулира се и от студ, кофеин и никотин.

Термогенезата на храната е по-висока сутрин, след закуска, отколкото след обяд или вечеря, като е по-висока след консумация на въглехидрати и протеини в сравнение с липидите. Следователно бавното изгаряне на мазнини може да доведе до затлъстяване. (1)

Физическа дейност

Потреблението на енергия варира в много високи граници в зависимост от физическата активност - 10% за хора, обездвижени в леглото и до 50% за много активни хора, спортисти.

Изчисляване на енергията от храната: Изгарянето на един грам различни хранителни принципи осигурява калории, както следва:

  • протеин - 4 kcal/g
  • липиди - 9 kcal/g
  • въглехидрати - 4 kcal/g
  • алкохол - 7 kcal/g
  • диетични фибри (са смилаеми въглехидрати) - 2 kcal/g

Потребността от енергия се получава чрез добавяне на енергията в покой, при физическа активност и топлинния ефект на храната.

Въз основа на енергийните стойности можете да изчислите препоръчителния прием на калории по категории хора (кърмачета, деца, мъже, жени), като използвате справочни таблици, които посочват възраст (години), тегло (кг), височина (см).

Основните класове хранителни вещества и препоръчителната дневна дажба

RDA (препоръчителна дневна доза) = препоръчителна дневна доза

Хранителни вещества, които осигуряват енергия

  • Въглехидрати - 1 g осигурява 4,1 kcal.
  • Протеин - 1 g осигурява 4,1 kcal.
  • Липиди - 1 g осигурява 9,3 kcal.

Хранителни вещества без енергия

  • Минерали - общо 22 минерала, от които:
      • 7 макронутриенти: Ca, Cl, Mg, P, K, Na, S Arsenium, бор, кобалт, мед, хром, флуор, желязо,
      • 15 микроелемента: Манган, молибден, никел, селен, силиций, ванадий, цинк
  • витамини
    • разтворим:
      • Vit.A - RDA: 5000 IU
      • Vit.D - RDA: 400 IU
      • Vit.E - RDA: 30 IU
      • Vit.K *
    • разтворим:
      • Vit.C - RDA: 60 mg
      • Vit.B1 - RDA: 1,5 mg
      • Vit.B2 - RDA: 1,7 mg
      • Vit.B3 (ниацин) - RDA: 19 mg
      • Vit.B6 - RDA: 2 mg
      • Vit.B12 - RDA: 6 μg
      • Фолиева киселина - RDA: 400 μg

* RDA не се изисква;

С изключение на първите дни от живота, няма дефицит на витамин К при здрави индивиди.

За да се поддържа постоянно телесно тегло, енергийните разходи трябва да бъдат равни на енергийния прием. За да се опрости, енергийният баланс съответства на този енергиен прием, който позволява да се поддържа стабилно телесно тегло. Недостатъчният прием на енергия се превръща в загуба на тегло, а излишъкът му води до увеличаване на телесното тегло.

Общата дневна потребност от енергия трябва да покрива:

  • разходи за базален метаболизъм;
  • специфичното динамично действие на храната;
  • енергийни разходи, определени от подадената физическа активност;
  • енергийни разходи в отговор на промените в околната температура.

Изчисляване на калорийните нужди

Полезни фактори за изчисляване на калорийните нужди са: тегло, ръст, възраст, професия, физическа активност, физиологично състояние (бременност, кърмене, пубертет).

Изчисляване на основния метаболизъм (2)

Оценката на базалните енергийни разходи може да се направи с помощта на уравнението на Харис - Бенедикт, което отчита 4 променливи: възраст, височина, тегло и пол.

ПЧЕЛ (базален разход на енергия) представлява основния разход на енергия и се изразява в Kcal/ден.

(мъжки) ПЧЕЛ = 66 + (13,7xG) + (5xH) - (6,8xV)

(жени) ПЧЕЛ = 65,5 + (9,5xG) + (1,8xH) - (4,7xV)

G = телесно тегло, изразено в kg;

H = височина, изразена в cm;

V = възраст, изразена в години.

Чрез умножаване на ПЧЕЛ по 1,2 се получават енергийните нужди, необходими за поддържане на оптимално състояние на хранене при здрави хора. В някои патологични ситуации (като пневмония, рак, перитонит или по време на възстановяване след повечето видове операции) енергийните нужди са по-високи (средно BEE x 1,5).

Основните източници на енергия за човешкото тяло са въглехидратите и липидите. Протеинът се използва по-рядко като енергиен източник. Таблица 4 показва топлината на изгаряне и енергията, налична в тялото, съответстваща на протеини, липиди, въглехидрати и алкохол. Консумацията на алкохол може да донесе значителен дял от енергийните нужди.

Изчисляване на идеалното тегло

За изчисляване на идеалното тегло най-използваните формули са: формула на Broca, формула на Lorentz, формула "Metropplitan Life Insurance" и индекс на телесна маса.

  • Индекс на телесна маса (BMI) или Bodz Mass Index (BMI): G (kg)/H (m) 2.

Таблица 3: Определение на телесното тегло според ИТМ

ИТМ (кг/м2) Телесно тегло
18,5 - 24,9 кг/м2 нормално
25,0 - 29,9 кг/м2 наднормено тегло
30,0 - 34,9 кг/м2 Затлъстяване от I степен
35,0 - 39,9 кг/м2 Затлъстяване II степен
над 40 кг/м2 Затлъстяване III степен

Нуждите от енергия са по-високи през периодите на растеж. По този начин новородените се нуждаят от 115 kcal/kg; кърмачета

105 kcal/kg; деца между 1 и 10 години

80 kcal/kg. Също така, юношите имат високи калорични нужди (за момичета 38 kcal/kg и за момчета 45 kcal/kg).