פרק 14

תהליך תרמוגולציה

חילופי אנרגיה בגוף

ויסות חום

מאפיינים כללייםחילופי אנרגיה. BX

אנרגיה נחוצה עבור חייו של אורגניזם. הוא קיים בו בארבע צורות עיקריות: כימית, מכנית, חשמלית ותרמית. המקום המרכזי בין צורות אלו שייך לאנרגיה כימית (ATP), אשר ניתן להמיר באופן בלתי הפיך לכל סוגי האנרגיה האחרים. לכן, חילופי אנרגיה- זהו אוסף של תהליכים להמרה של צורות שונות של אנרגיה בינם לבין עצמם, כמו גם הצטברות ושימוש בתרכובות מאקרו-אירגיות. תרכובות מאקרורגיות (בעלי אנרגיה גבוהה).נקראות תרכובות אורגניות פעילות ביולוגית בעלות קשר כימי שביר, שפיצולן משחרר כמות מספקת של אנרגיה חופשית לביצוע עבודה שימושית בתא: סינתזה של תרכובות כימיות, הובלת חומרים כנגד שיפוע הריכוז שלהם, התכווצות שרירים וכו'. .

אנרגיה מושקעת על תהליכי סינתזת תאים, על יישום פונקציות פיזיולוגיות שונות, על עבודה חיצונית, שמירה על טמפרטורת הגוף וכו'. המשך החיים אפשרי רק עם חידוש מתמיד של עתודות אנרגיה, מה שקורה עקב צריכת מזון. כאשר 1 גרם שומן מתחמצן בגוף, משתחררים 9.3 קק"ל, 1 גרם חלבון ופחמימות - 4.1 קק"ל כל אחד, בהתאמה.

קילוקלוריה (קק"ל) - כמות החום (האנרגיה) הדרושה להעלאת הטמפרטורה של 1 ק"ג מים ב-1 מעלות צלזיוס. נאי רובהאנרגיה המשתחררת בגוף מומרת לחום ורק חמישית (20%) מומרת לאנרגיה מכנית. חלק קטן מהאנרגיה המשתחררת הופך לאנרגיה חשמלית. בסופו של דבר, כל סוגי האנרגיה משתחררים לסביבה בעיקר בצורה של אנרגיה תרמית.

היחס בין כמות האנרגיה המסופקת למזון לבין האנרגיה שמוציא הגוף נקרא מאזן האנרגיה. זה יכול להיות חיובי, מאוזן ושלילי. עם עודף תזונה העולה על ההוצאה האנרגטית בפועל, מאזן האנרגיה חיובי, יש הצטברות של עתודות אנרגיה עקב עלייה במסה של רקמת השומן. במצבים של תת תזונה, מאזן האנרגיה שלילי, רזרבות החומרים העשירים באנרגיה פוחתות. כדי לקבל מושג על כמות האנרגיה הנצרכת על ידי הגוף, מספיק למדוד את כמות החום המשתחררת לסביבה החיצונית.

חילופי האנרגיה האנושית, או מה שנקרא חילופי כלליים, מורכבים מהחילוף הבסיסי ומהגידול הפועל. מטבוליזם בסיסי הוא הרמה המינימלית של חילוף חומרים והוצאה אנרגטית של אדם ער במצב של מנוחה שרירית ונפשית, על קיבה ריקה ובטמפרטורת סביבה של 18-20 מעלות צלזיוס. עלייה בעבודה היא עלייה בעלויות האנרגיה של הגוף בזמן עבודה שרירית. לגברים בגיל העמידה (כ-35 שנים), גובה ממוצע (כ-170 ס"מ) ובעלי משקל גוף ממוצע (כ-70 ק"ג), המטבוליזם הבסיסי הוא 1 קק"ל לכל ק"ג משקל גוף לשעה, או 1700 קק"ל ליום. . בנשים באותו משקל, היא נמוכה בכ-5-10%. זה גבוה יותר בילדים מאשר אצל מבוגרים. בגיל מבוגר קצב חילוף החומרים הבסיסי יורד. בתנאים של חילוף חומרים בסיסי, אנרגיה מושקעת בשמירה על הפעילות החיונית של הגוף, העבודה איברים פנימייםשמירה על טמפרטורת הגוף.

למחלות חום (מלריה, קדחת טיפוס, שחפת וכו'), תפקודי יתר בלוטת התריסחילוף החומרים הבסיסי יכול לעלות עד 150%. עם תת-תפקוד של בלוטת יותרת המוח, בלוטת התריס, בלוטות המין, חילוף החומרים הבסיסי יורד, ותצהיר השומן עולה.

לאחר האכילה, עוצמת חילוף החומרים ועלויות האנרגיה של הגוף עולות בהשוואה לרמתם בתנאים של חילוף חומרים בסיסי. השפעה זו של צריכת מזון על חילוף החומרים וצריכת האנרגיה נקראת הפעולה הדינמית הספציפית של מזון. עם מזון חלבוני, חילוף החומרים עולה ב-30% בממוצע, עם אכילת שומנים ופחמימות - ב-15%.

כולנו יודעים עקרון עיקריהתקדמות בספורט. 40% אימון, 20% שינה ו-40% תזונה. אבל, איך נכון לחשב תזונה כדי להשיג מטרות מסוימות? כמובן שנרקמת לכך תכנית המתחשבת בצרכים ובעלויות הפיזיים והנפשיים. אבל מכל הנוסחה הזו נופל גורם בודד אחד, שיישקל בחומר הבא - חילוף החומרים העיקרי.

מה זה

חילוף חומרים בסיסי הוא אחד המדדים לעוצמת חילוף החומרים והאנרגיה בגוף האדם. זה נקבע לפי כמות האנרגיה בצום בתנאי טמפרטורה אופטימליים, הנחוצה לשמירה על המצב במנוחה פיזית ונפשית מלאה.

כלומר, חילוף חומרים בסיסי מראה כמה אנרגיה הגוף מוציא כדי לשמור על פעילות מתמדת של איברים פנימיים ושרירים.

האנרגיה שהגוף מקבל כתוצאה מתגובות כאלה הולכת להבטיח את קביעות טמפרטורת הגוף (- ספר לימוד "פיזיולוגיה של מטבוליזם ומערכת אנדוקרינית", טפרמן).

בשל התועלת של חילוף החומרים הבסיסי, מסופקים הדברים הבאים:

• סינתזה של הורמונים עיקריים.
• סינתזה של אנזימים בסיסיים.
• הבטחת תפקוד קוגניטיבי בסיסי.
• עיכול של מזון.
• שמירה על תפקוד מערכת החיסון.
• שמירה על היחס ביחס לקטבולי.
• שמירה על תפקודי נשימה.
• הובלת יסודות האנרגיה העיקריים בדם.
• תחזוקה טמפרטורה קבועהגופים לפי חוק רובנר.

וזה רחוק מלהיות רשימה מלאהקורה בגוף שלנו. בפרט, גם כאשר אדם ישן, רוב התהליכים, אם כי בצורה איטית יותר, עוזרים לסנתז אבני בניין חדשות ולפירוק גליקוגן לגלוקוז. כל זה דורש הזרמה מתמדת של קלוריות שאדם מקבל ממזון.בפרט, צריכה בסיסית זו היא הנורמה המינימלית היומית של כמה קלוריות אתה צריך כדי לשמור על הפונקציות הבסיסיות של הגוף.

משטח Rubner

באופן מוזר, אבל לפעמים חילוף החומרים נקבע לא רק על ידי תהליכים ביוכימיים, אלא גם על ידי חוקים פיזיקליים פשוטים.

המדען רובנר זיהה קשר שמקשר בין שטח הפנים הכולל למספר הקלוריות המושקעות.

איך זה באמת עובד? ישנם 2 גורמים עיקריים שבגללם ההנחה שלו התבררה כנכונה.

• 1 - גודל הגוף.ככל ששטח הגוף גדול יותר, האיברים גדולים יותר, והמינוף בכל פעולה גדול יותר, מה שמניע "מכונה" גדולה יותר שצורכת "יותר דלק".
• 2 - שמירה על חום.לתפקוד תקין של הגוף, תהליכים מטבוליים מתרחשים עם שחרור חום. בפרט, עבור אדם זה 36.6. יתר על כן, הטמפרטורה (למעט חריגים נדירים) מפוזרת באופן שווה בכל הגוף. אז, כדי לחמם שטח גדול, אתה צריך יותר אנרגיה. כל זה קשור לתרמודינמיקה.

לכן, מכל זה נוכל להסיק:

אנשים עבים אכן מוציאים יותר אנרגיה במהלך קצב חילוף החומרים הבסיסי שלהם. אנשים גבוהים, לרוב רזה בגלל גירעון קלורי הנגרם מחילוף חומרים בסיסי מוגבר והוצאה על שמירה על טמפרטורה ליותר שטח גוף.

העוצמה הראשונית של חילוף החומרים הבסיסי בגברים השוקלים כ-70 ק"ג היא בממוצע 1700 קק"ל. עבור נשים, הפרמטרים הללו הם 10% פחות (- "ויקיפדיה").

אם ניקח בחשבון את רמת קצב חילוף החומרים הבסיסי כמו מערכת דינמית, נייד, כלומר, הגורמים הקובעים את הרקע הבסיסי, ואת כמות האנרגיה המופצת:

• כמות האנרגיה הנכנסת.ככל שאדם מתייחס לתזונה שלו בצורה קלת דעת (עודף מתמיד של קלוריות, חטיפים תכופים,), כך הגוף מוציא אותם באופן אקטיבי יותר אפילו במצב פסיבי. כל זה מוביל לצמיתות רקע הורמונליו עלייה כלליתעומס על הגוף, וכתוצאה מכך, יציאה מהירה יותר מערכות בודדותמקולקל.
• נוכחות של חומרים ממריצים מלאכותיים של קצב חילוף החומרים.לדוגמה, לאנשים שמשתמשים בקפאין יש קצב חילוף חומרים בסיסי נמוך יותר כאשר הם פוסקים קפאין. במקביל, המערכת ההורמונלית שלהם מתחילה להתקלקל.
• ניידות אנושית כללית.לכן, במהלך השינה, הגוף מעביר גלוקוז מהכבד לשרירים, מסנתז שרשראות חומצות אמינו חדשות ומסנתז אנזימים. הסכום (ולכן, המשאבים) המושקעים בתהליכים אלה תלוי ישירות בעומס הכולל על הגוף.
• שינוי בקצב חילוף החומרים הבסיסי.אם אדם הוציא את עצמו מאיזון (מהירות טבעית), אז הגוף יבזבז אנרגיה נוספת בשיקום וייצוב כל התהליכים. וזה תקף גם להאצה וגם להאטה.
• נוכחות של גורמים חיצוניים.שינוי בטמפרטורה יגרום לייצור חום רב יותר עורלתמיכה טמפרטורה כללית, שיכול לשנות את הגורם הדינמי המשפיע על קצב חילוף החומרים הבסיסי הכולל.
• היחס בין אבות המזון הנספגים והמופרשים.עם עודף קבוע של קלוריות, הגוף יכול פשוט לסרב לחומרים מזינים עודפים, במקרה זה, הפסולת הבסיסית תגדל בתהליך של המרת חומרים מזינים שימושיים לסיגים תחבורה.

בנוסף, כדאי להדגיש את תוצרי הקצה העיקריים של חילוף החומרים, המופרשים מהגוף, ללא קשר למהירותו.




מה מוסדר?

כעת עלינו לקבוע לא רק על מה האנרגיה העיקרית מושקעת במהלך חילוף החומרים הכללי, אלא גם כיצד מווסתת כמות האנרגיה המושקעת.

• ראשית, זהו קצב חילוף החומרים הראשוני, המוגדר כיחס בין הניידות הכוללת לנוכחות של עודף אנרגיה.
• שנית, חילוף החומרים הבסיסי מווסת על ידי הרמה הראשונית של ההורמונים בדם. לדוגמה, עבור חולי סוכרת או עבור אנשים הסובלים מבעיות במערכת העיכול, חילוף החומרים הכולל יהיה שונה במהירות ובהתאם בעלויות מהממוצע.
• שלישית, גיל. עם הגיל, חילוף החומרים הבסיסי מואט, זאת בשל אופטימיזציה של משאבי הגוף, בניסיון להאריך את חיי המערכות העיקריות ליותר זמן. זה כולל גם גובה ומשקל גוף ראשוני, שכן חילוף החומרים הבסיסי תלוי בפרמטרים אלו.
• שפע של חמצן. ללא חמצון של פוליסכרידים מורכבים לרמה של חד סוכרים פשוטים, שחרור אנרגיה בלתי אפשרי. ליתר דיוק, מנגנון הבידוד שלו משתנה. בְּ במספרים גדוליםחמצן, קצב השחרור עולה, מה שמגדיל את העלות של חילוף חומרים בסיסי. יחד עם זאת, במצבים של חוסר חמצן, הגוף יכול לעבור לחימום של רקמות שומן, השונה בתכלית במהירות ובמחיר.
• עונתיות. הוכח שבאביב ובתחילת הקיץ חילוף החומרים הבסיסי מוגבר, ובחורף ובסוף הסתיו תהליכים מטבוליים מאטים.
• אופי התזונה. מזון ועיכולו לאחר מכן מגבירים את חילוף החומרים הבסיסי, במיוחד אם חלבונים שוררים בתזונה. ההשפעה המצוינת של מזון על קצב חילוף החומרים הבסיסי נקראת "פעולה דינמית ספציפית של מזון". הגבלת תזונה או עודף שלה, ריכוז חומרים מזינים שונים בתזונה משפיע ישירות על קצב חילוף החומרים הבסיסי ( - ספר לימוד "פיזיולוגיה של מטבוליזם ומערכת אנדוקרינית", טפרמן).

אם ממשיכים לצייר אנלוגיות למכוניות, מדובר בירידה במהירות על מנת להפחית את צריכת השמן במנוע, ובהתאם להפחית את הבלאי הכולל של המנוע, ובכך להאריך את חייו של חלק בודד.

חוֹסֶר אִזוּן

חישוב המטבוליזם הבסיסי לוקח בחשבון מתחים דינמיים. כך, למשל, ספורט מוציא את הגוף מאיזון, ומאלץ אותו להאיץ בהדרגה את חילוף החומרים, ולבנות את עצמו מחדש לחלוטין בתנאים חדשים. זה, בתורו, גורם להתנגדות (המאופיינת באובדן גדול של פוטנציאל תזונתי, ואולי, במשך זמן מה, להסרה של רוב מערכות הגוף ממצב רגיל).

בנוסף, כדי לווסת את השפעות הלחץ, העלויות של שמירה על הרקע הרגשי עולות. ובכן, ובנוסף, אם האיזון סוף סוף יוצא החוצה, הגוף מתחיל להיבנות מחדש לחלוטין תחת המשטר החדש עם מהירות חדשהחילוף חומרים.

כך, למשל, שינוי פתאומי בתזונה, ואחריו האטה בחילוף החומרים, הוא גם גורם מספיק כדי לשנות את רמת הצריכה הבסיסית. כשהמערכת יוצאת מאיזון, היא תטטה לזה. זה קובע את הרמה הנוכחית של אנזימים והורמונים.




נוסחאות לחישוב צרכים בסיסיים

הנוסחה לחישוב חילוף החומרים הבסיסי אינה מושלמת. זה לא לוקח בחשבון גורמים כגון:

• קצב חילוף חומרים אינדיבידואלי.
• היחס בין שומן תת עורי ועמוק.
• נוכחות של אחסון גליקוגן.
• טמפרטורה חיצונית.

עם זאת, להערכה כללית, נוסחה כזו מתאימה גם. לפני הטבלה, נוסיף הסברים:

• MT - משקל גוף. לחישוב המדויק ביותר, עדיף להשתמש במסה נטו (לא כולל רקמת שומן).
• R - צמיחה. הנוסחה משמשת בגלל משפט רובנר. זה אחד המקדמים הכי לא מדויקים.
• המקדם החופשי הוא נתון קסם שמתאים את התוצאה שלך לנורמה, ומוכיח שוב שללא מקדם כזה (פרטני לכל מקרה), לא ניתן יהיה לקבל חישוב הולם של חילוף החומרים הבסיסי.

קוֹמָה	גיל	המשוואה
M	10-18	16.6 מטר + 119R + 572
ו	10-18	7.4 מטר + 482R + 217
M	18-30	15.4 מטר + 27R + 717
ו	18-30	13.3 מטר + 334R + 35
M	30-60	11.3 מטר + 16R + 901
ו	30-60	8.7 מ' + 25R + 865
M	>60	8.8 מטר + 1128R - 1071
ו	>60	9.2 מטר + 637R - 302

חשוב להבין שנוסחת החישוב אינה לוקחת בחשבון צריכה לא אחידה של קלוריות לאורך היום.כך, למשל, במהלך היום במהלך ארוחה או לאחר אימון, חילוף חומרים מוגזם גורם לגוף לצרוך יותר אנרגיה, גם אם הוא לא משתמש בה בצורה כל כך רציונלית. בזמן השינה, תהליכים מטבוליים עוברים אופטימיזציה ככל האפשר, מה שמאפשר לך להשיג את התוצאה האופטימלית עבור המטרות שלך.

חילוף חומרים כללי

מטבע הדברים, השלבים והתהליכים העיקריים המתרחשים בגוף במהלך חילוף החומרים העיקרי אינם ההוצאות היחידות. בעת יצירת תוכנית תזונה, למשל, לירידה במשקל, אתה צריך לתפוס את חילוף החומרים הבסיסי לא כקבוע (מחושב על פי הנוסחה), אלא כמערכת דינמית, שכל שינוי בה מוביל לשינוי בחישובים.

ראשית, על מנת לצרוך את מלוא תכולת הקלוריות של המזון, עליך לכלול ברשימת הפסולת הקלורית עבור כל הפעולות שבוצעו.

הערה: חישוב הצרכים המוטוריים והנפשיים של אדם נשקל ביתר פירוט במאמר "".

שנית, שינוי בקצב חילוף החומרים, המתרחש רק במהלך פעילות מוטורית, או היעדרו. בפרט, הופעת חלון חלבון ופחמימות לאחר האימון מעוררת לא רק את האצת חילוף החומרים, אלא גם שינוי בהוצאה של הגוף על עיכול. בשלב זה, חילוף החומרים הבסיסי עולה ב-15-20%, אם כי בטווח הקצר, בלי לספור צרכים אחרים.

תוֹצָאָה

חישוב חילוף החומרים הבסיסי עבור ספורטאי, כמובן, אינו גורם הכרחי וקובע להשגת צמיחה מיטבית. נוסחאות לא מושלמות, שינוי תהליכים קבועיםדורש תיקון קבוע. עם זאת, בעת חישוב תחילה של הוצאה קלורית כדי ליצור עודף או גירעון, חילוף חומרים בסיסי יעזור לך להבין כיצד להתאים את המספרים המתקבלים.

זה חשוב במיוחד למי שרגיל לא לערוך תוכנית ארוחות לבד, אלא להשתמש בדיאטות מוכנות. כולנו מבינים את העקרונות של ירידה במשקל, ולכן, כל דיאטה צריכה להיות מותאמת כך שתתאים לעצמנו. וגם, שעבור גבר שמן במשקל 90 קילו, ירידה במשקל, עבור פיטון במשקל 50 קילו, יכולה להיות מזיקה ומוגזמת.

מטבוליזם הוא אוסף של תהליכים לכניסה של חומרים מזינים לגוף, השימוש בהם על ידי הגוף לסינתזה מבני תאיםוהפקת אנרגיה, כמו גם השחרור מוצרים סופייםלתוך הסביבה. חילוף החומרים מתרחש בשלושה שלבים: 1) צריכת חומרים לגוף (מספקת את מערכת העיכול); 2) שימוש בחומרים על ידי תאי הגוף; ו-3) שחרור תוצרי ריקבון לסביבה דרך מערכות הנשימה וההפרשה.

תזונה היא אוסף של חומרים מזינים והדרך שלהם להיכנס לגוף. חומרים מזינים הם תוצרים של הידרוליזה של שומנים, חלבונים ופחמימות (מונומרים0 הם חומר פלסטי ואנרגיה, כמו גם מים, מלחים מינרלים וויטמינים, שהם חומרים פלסטיים בלבד.

הטמעה היא מכלול תהליכים המבטיחים אספקת חומרים מזינים לסביבה הפנימית של הגוף, ושימושם לסינתזה של מבנים תאיים וסודות תאים.

העיכול הוא השלב הראשון של הטמעה (פירוק חלבונים, שומנים ופחמימות של מזון על ידי הידרוליזה). התוצרים הסופיים של הידרוליזה של חלבון הם חומצות אמינו, נוקלאוטידים; פחמימות - חד סוכרים; שומנים - חומצות שומן, מונוגליצרידים.

אנבוליזם הוא החלק האחרון בהטמעה, קבוצה של תהליכים תוך תאיים המבטיחים סינתזה של מבנים וסודות של תאי הגוף. התוצרים הראשוניים של אנבוליזם הם: מונומרים (חומצות אמינו, חד סוכרים, חומצות שומן, מונוגליצרידים, נוקלאוטידים), וכן מים, מלחים מינרלים וויטמינים; סופי - פולימרים: חלבונים ספציפיים, שומנים, פחמימות, חומצות גרעין. אנבוליזם מבטיח שיקום של מבנים תאיים שנרקבו בתהליך ההתפרקות, שחזור פוטנציאל האנרגיה וצמיחה של אורגניזם מתפתח.

התפרקות היא תהליך של פירוק מבנים תאיים למונומרים ותרכובות אחרות מבלי לשחרר אנרגיה. התוצרים הראשוניים של התפזרות הם חלבונים, שומנים ופחמימות של תאי הגוף, התוצרים הסופיים הם חומצות אמינו, חד סוכרים, חומצות שומן, נוקלאוטידים המכילים אנרגיה.

קטבוליזם הוא תהליך פירוק של מונומרים ותרכובות אחרות הנכנסות לתא מהדם לתוצרים סופיים (מים, פחמן דו חמצניואמוניה) לשחרור אנרגיה.

חילופי אנרגיה בסיסיים

כמות האנרגיה המשמשת את הגוף לביצוע חיוני פונקציות חשובותנקרא החלפה הבסיסית. זוהי הוצאת האנרגיה לשמירה על טמפרטורת גוף קבועה, עבודת האיברים הפנימיים, מערכת עצבים, ברזל. חילוף חומרים בסיסי נמדד על ידי קלורימטריה ישירה ועקיפה בתנאים בסיסיים, כלומר. שוכב עם שרירים רפויים, בטמפרטורה נוחה, על בטן ריקה. על פי חוק פני השטח, שנוסח במאה ה-19 על ידי רובנר וריצ'ט, קצב חילוף החומרים הבסיסי עומד ביחס ישר לשטח הפנים של הגוף. זאת בשל העובדה שכמות האנרגיה הגדולה ביותר מושקעת בשמירה על טמפרטורת גוף קבועה. בנוסף, מין, גיל, תנאי סביבה, אופי התזונה, מצב הבלוטות האנדוקריניות ומערכת העצבים משפיעים על גודל המטבוליזם הבסיסי. אצל גברים, חילוף החומרים הבסיסי גבוה ב-10% מאשר אצל נשים. בילדים ערכו ביחס למשקל הגוף גדול יותר מאשר בבגרות, בעוד שבקשישים, להיפך, הוא פחות. באקלים קר או בחורף הוא מתגבר, בקיץ הוא פוחת. בפעילות יתר של בלוטת התריס היא עולה משמעותית, ובתת פעילות בלוטת התריס היא יורדת. בממוצע, קצב חילוף החומרים הבסיסי לגברים הוא 1700 קק"ל ליום, ולנשים - 1550.

חילופי אנרגיה כלליים

חילופי האנרגיה הכוללים הם סכום המטבוליזם הבסיסי, עריכת העבודה והאנרגיה של הפעולה הדינמית הספציפית של מזון. עריכת עבודה היא עלויות האנרגיה לעבודה פיזית ונפשית. על פי אופי פעילויות הייצור ועלויות האנרגיה, נבדלות קבוצות העובדים הבאות:

1. עובדי נפש (מורים, סטודנטים, רופאים וכו'). צריכת האנרגיה שלהם היא 2200-3300 קק"ל ליום.

2. עובדים העוסקים בעבודה ממוכנת (הרכבים על המסוע). 2350-3500 קק"ל ליום

3. אנשים העוסקים בעבודה ממוכנת חלקית (נהגים). 2500-3700 קק"ל ליום

4. המועסקים בעבודה כבדה לא ממוכנת (מעמיסים). 2900-4200 קק"ל ליום

ההשפעה הדינמית הספציפית של מזון היא צריכת האנרגיה לספיגת חומרים מזינים. השפעה זו בולטת ביותר בחלבונים, פחות בשומנים ובפחמימות. בפרט, חלבונים גדלים חילוף חומרים אנרגטיב-30%, ושומנים ופחמימות ב-15%.

בסיס פיזי לתזונה. מצבי כוח.

בהתאם לגיל, מין, מקצוע, צריכה של חלבונים, שומנים, פחמימות צריכה להיות: לגברים מקבוצות I-IV (1:1:4)

בלקוב - 96-108

שומנים - 90-120 גרם.

פחמימות - 382-552 גרם.

בנשים מקבוצות I-IV (1:1:4)

בלקוב - 82-92

שומנים - 77-102 גרם.

פחמימות - 303-444 גרם.

במאה האחרונה ניסח רובנר את חוק האיזודינמיקה, לפיו חומרים מזיניםניתן להחליף במונחים של ערכם האנרגטי. עם זאת, יש לה חשיבות יחסית, שכן חלבונים הממלאים תפקיד פלסטי אינם יכולים להיות מסונתזים מחומרים אחרים. כך גם לגבי שאין לו תחליף חומצות שומן. לכן נדרשת תזונה מאוזנת בכל אבות המזון. בנוסף, יש צורך לקחת בחשבון את יכולת העיכול של המזון. זהו היחס בין אבות המזון הנספגים ומופרשים בצואה. מוצרים מהחי הם הכי קל לעיכול. לכן, חלבון מן החי צריך להוות לפחות 50% מתזונת החלבון היומית, והשומנים לא יעלו על 70% מהשומן.

תחת הדיאטה פירושה תדירות צריכת המזון וחלוקת תכולת הקלוריות שלו לכל ארוחה. עם שלוש ארוחות ביום, ארוחת הבוקר צריכה להוות 30% מצריכת הקלוריות היומית, ארוחת צהריים 50%, ארוחת ערב 20%. עם ארבע ארוחות פיזיולוגיות יותר ביום, לארוחת בוקר 30%, ארוחת צהריים 40%, תה מנחה 10%, ארוחת ערב 20%. המרווח בין ארוחת הבוקר לצהריים הוא לא יותר מ-5 שעות, וארוחת הערב צריכה להיות לפחות 3 שעות לפני השינה. זמני הארוחות צריכים להיות עקביים.

מטבוליזם ואנרגיההוא שילוב של פיזיקלי, כימי ו תהליכים פיזיולוגייםספיגת חומרים מזינים בגוף עם שחרור אנרגיה. בחילוף החומרים (מטבוליזם), שני תהליכים קשורים זה לזה, אך רב כיוונים - אנבוליזם וקטבוליזם. אנבוליזםהוא קבוצה של תהליכים ביו-סינתטיים תרכובות אורגניות, רכיבים של תאים, איברים ורקמות מחומרי תזונה נספגים. יְרִידַת חֳמָרִיםהם התהליכים של פיצול רכיבים מורכבים ל חומרים פשוטיםלספק את צרכי האנרגיה והפלסטיק של הגוף. הפעילות החיונית של הגוף מסופקת על ידי אנרגיה בשל אנאירוביו אירוביקטבוליזם של חלבונים תזונתיים, שומנים ופחמימות.

חילוף ראשינקרא כמות האנרגיה שהגוף מוציא במנוחה מלאה של השרירים, 12-14 שעות לאחר ארוחה ובטמפרטורת סביבה של 20-22 מעלות צלזיוס. חילוף חומרים בסיסי שומר על חיי הגוף ברמת הפעילות הנמוכה ביותר של מערכת העצבים, הלב, מנגנון נשימה, עיכול, בלוטות אנדוקריניות, תהליכי הפרשה, מנוחה שריר השלד. גם בתנאים של מנוחה מוחלטת בתאים וברקמות, המטבוליזם - הבסיס לחיי האורגניזם - אינו מפסיק. אינדיקטור לחילוף החומרים העיקרי הוא ייצור חום בקק"ל לשעה לכל 1 ק"ג משקל גוף ושווה ל-1 קק"ל.

התפקיד המוביל בחילוף החומרים שייך ל מצב תפקודימערכת העצבים, הוויסות שלה של רמת חילוף החומרים באיברים וברקמות, שמירה על הקביעות היחסית של הרכב החלבונים, תרכובת כימיתדם, טמפרטורה וכו' בלתי תלוי יחסית בשינויים סביבה חיצונית, ב תנאים שוניםחַיִים. פעילות הבלוטות האנדוקריניות משפיעה באופן משמעותי גם על חילוף החומרים הבסיסי. לדוגמה, חילוף החומרים הבסיסי עולה עם עלייה בתפקוד בלוטת התריס ולהפך, יורד עם ירידה בתפקודיה ובלוטת יותרת המוח. עם עלייה בטמפרטורת הגוף ב-1 מעלות צלזיוס, חילוף החומרים הבסיסי עולה בממוצע של 10%. באקלים קר, חילוף החומרים הבסיסי עולה, ובאקלים חם הוא יורד ב-10-20%. במהלך השינה, כתוצאה מהרפיית שרירי השלד, הוא יורד ל-13%. בזמן רעב, קצב חילוף החומרים הבסיסי יורד. מגיל 20 עד 40 שנה, קצב חילוף החומרים הבסיסי נשמר בערך באותה רמה, ואז יורד בהדרגה: אצל גברים ל-7%, ובנשים ל-17%.

חילוף חומרים כללי- מתרחש בתנאים רגילים. הוא גבוה בהרבה מחילוף החומרים הבסיסי ותלוי בעיקר בפעילות שרירי השלד, וכן בעלייה בפעילות האיברים הפנימיים. הקילוקלוריות שהוצאו במקרה זה מעבר לחילוף החומרים הבסיסי נקראות קלוריות מוטוריות. ככל שפעילות השרירים אינטנסיבית יותר, כך יותר קלוריות מוטוריות וחילוף החומרים הכללי גבוה יותר. בעבודה מנטלית, חילוף החומרים הכללי עולה מעט - ב-2-3%, ואם העבודה הנפשית מלווה בפעילות שרירית - ב-10-20%.

עלייה משמעותית בחילוף החומרים מתרחשת גם במהלך עיכול המזון, מה שמכונה הפעולה הדינמית הספציפית שלו. מאחר שעיכול חלבונים מצריך הוצאה גדולה במיוחד של אנרגיה, הפעולה הדינמית הספציפית של חלבונים גדולה במיוחד. בממוצע, לאחר אכילת מזונות חלבונים, חילוף החומרים הבסיסי עולה ב-30-37%, ואחרי שומנים ופחמימות ב-4-6%.

BX

אחד המדדים לעוצמת חילוף החומרים והאנרגיה בגוף; היא מתבטאת בכמות האנרגיה הדרושה לשמירה על החיים במצב של מנוחה פיזית ונפשית מלאה, על בטן ריקה, בתנאים של נוחות תרמית. או.או. משקף את ההוצאה האנרגטית של הגוף, ומבטיח את הפעילות המתמדת של הלב, הכליות, הכבד, שרירי הנשימה ועוד כמה איברים ורקמות. אנרגיית החום המשתחררת במהלך חילוף החומרים משמשת לשמירה על טמפרטורת גוף קבועה.

לקבוע במצב של ערות (בזמן חלום רמת ה-O. של האגם יורדת ב-8-10%). ההגדרה של או' לגבי. מבוצע בתנאים של מנוחה בשרירים; לפחות 12-16 חלאחר הארוחה האחרונה, עם הדרה של חלבונים מהתזונה 2-3 ימים לפני קביעת O. o .; בטמפרטורת נוחות חיצונית שאינה גורמת לתחושת קור או חום (18-20 מעלות).

מידה O. בערך. מבוטא בדרך כלל ככמות החום בקילוקלוריות ( קק"ל) או בקילו ג'אול ( kJ) לכל 1 ק"גמשקל גוף או 1 מ 2משטח גוף עבור 1 חאו ליום אחד. הערך, או הרמה, O. o. משתנה ב אנשים שוניםותלוי בגיל, משקל (מסה) של הגוף, מין ועוד כמה גורמים. קצב חילוף החומרים הבסיסי הממוצע בגבר השוקל 70 ק"גהוא בערך 1700 קק"לליום (1 קק"לבשביל 1 ק"גמשקולות ב-1 ח). אצל נשים או' האינטנסיביות בערך. נמוך בכ-10-15%. ביילודים מידה של O. בערך. הוא 46-54 קק"לבשביל 1 ק"גמשקל הגוף ליום ועולה במהלך חודשי החיים הראשונים, ומגיע למקסימום בסוף השנה הראשונה - תחילת השנה השנייה. במקביל עוצמת האגם של או'. הילד עולה על O. בערך. מבוגר פי 1.5-2 פעמים. ואז העוצמה של O. o. מתחיל לרדת בהדרגה, מתייצב בגיל 20-40 שנים. אצל קשישים או. יורד.

אם החישוב של עוצמת O. o. לייצר לא ליחידת משקל, אלא ליחידת שטח, מסתבר שההבדלים האישיים בגודל של O. o. פחות משמעותי. בהתבסס על העובדות המצביעות על קיומו של קשר סדיר בין עוצמת חילוף החומרים לגודל פני השטח, ניסח הפיזיולוגית הגרמנית רובנר (M. Rubner) "", לפיה עלויות האנרגיה של בעלי חיים בעלי דם חם הם פרופורציונליים ל גודל משטח הגוף. יחד עם זאת, נקבע כי לחוק זה חשיבות יחסית ומאפשר רק חישובים משוערים של שחרור האנרגיה בגוף. מול ערך מוחלט"חוק פני השטח" מעיד גם על ידי העובדה שעוצמת חילוף החומרים יכולה להשתנות באופן משמעותי בשני אנשים בעלי אותו משטח גוף. רמת תהליכי החמצון נקבעת, כך. לא כל כך העברת חום מפני השטח של הגוף כמו ייצור חום של רקמות ותלוי במאפיינים הביולוגיים של מינים החיים ובמצב הגוף, הנובע מפעילות מערכות העצבים והאנדוקריניות.

גם במקרה שבו מתקיימים כל התנאים הסטנדרטיים להגדרת האגם של O., עוצמת תהליכי החליפין חשופה לתנודות יומיומיות: היא עולה בבוקר ויורדת במהלך הלילה (ראה. מקצבים ביולוגיים). שינויים עונתיים של O. של האגם מצוינים. בבני אדם: ריבויו באביב ובתחילת הקיץ וירידתו בסוף הסתיו ובחורף. שינויים עונתיים קשורים לא כל כך עם גורמי טמפרטורה כמו עם שינויים בפעילות מוטורית, תנודות פעילות הורמונליתוכו ' צריכת חומרים מזינים ועיכולם לאחר מכן מגבירים את עוצמת התהליכים המטבוליים, במיוחד אם חומרים מזיניםהם חלבוניים. השפעה זו של מזון על רמת חילוף החומרים והאנרגיה נקראת הפעולה הדינמית הספציפית של מזון. לשינוי של רמה O. בערך. גם להוביל להגבלת מזון ממושכת, צריכת מזון מופרזת, תכולה מוגברת או לא מספקת בתזונה של חומרים מזינים מסוימים.

טמפרטורת הסביבה משפיעה גם על עוצמת תהליכי O. o: תזוזות לכיוון קירור מובילות לעלייה גדולה יותר בחילוף החומרים מאשר השינויים המקבילים לכיוון עלייה בטמפרטורה (עם ירידה בטמפרטורת האוויר ב-10 מעלות, רמת ה-O.o עולה ב-2.5%).

ההגדרה של או' לגבי. יש לזה חשיבות רבהבאבחון של מחלות מסוימות. מבוסס על תוצאות הסקר מספר גדול אנשים בריאיםהוקם ממוצע O. o. - מה שנקרא בשל O. o. בשל O. o. (ו קק"לעבור 24 ח) נלקח כ-100% בחישובים. O. o. מבוטא כאחוז מהחריגה מהמועד כלפי מעלה עם סימן פלוס, כלפי מטה - עם סימן מינוס

הסטייה המותרת מהערך הנקוב נעה בין +10 ל-+15%. סטיות הנעות בין +15% ל-+30% נחשבות בספק, דורשות בקרה וניטור; מ-+30% עד +50% מסווגים כסטיות לְמַתֵן; מ-+ 50% עד + 70% - לכבד, ומעל + 70% - לכבד מאוד. ירידה בחילוף החומרים ב-10% עדיין לא יכולה להיחשב פתולוגית.עם ירידה של 30-40%, נדרשת המחלה הבסיסית.

להגדרה O. about. באמצעות שיטות של קלורימטריה ישירה ועקיפה. יש צורך לקחת בחשבון את האפשרות של אי התאמה בין הנתונים של קלורימטריה ישירה ועקיפה, הקשורה למשך הקצר של קביעת צריכת החמצן. לקביעות ארוכות יותר (בערך 24 ח), ברור שהתוצאות של שתי השיטות צריכות להתאים. עיוות ייצוג לגבי או. יכול להיות בגלל העובדה כי הערך הקלורי של חמצן שונה בהתאם לאופי של המצעים (, שומנים או), בעיקר חמצון בגוף בתהליך של חילופי גזים א. מידה O. בערך. ניתן לקבוע באופן טנטטיבי באמצעות נוסחאות קליניות מיוחדות (לדוגמה, נוסחאות של ריד, גייל וכו'). לפי הנוסחה של ריד, אחוז הסטייה O. o. שווה: פי 75 פלוס ההפרש בין סיסטולי לדיאסטולי לחץ דם, כפול 0.74-72. לפי הנוסחה של גייל, אחוז הסטייה O. o. שווה ל: הדופק בתוספת ההפרש בין סיסטולי לדיאסטולי מינוס 111. התנאים המוקדמים הכלליים לכך הם הבאים: ספירת הדופק, מדידת לחץ דם צריכה להתבצע תמיד רק בתנאים O. o סטנדרטיים; נוסחאות קליניות אינן ישימות לחולים עם מחלות מנותקות של הלב, הכליות והכבד, לַחַץ יֶתֶר, פרפור פרוזדורים, טכיקרדיה התקפית, אי ספיקת מסתם אבי העורקים וכמה מחלות ומצבים חמורים אחרים.

פתולוגי.לפי הרעיונות העכשוויים, אורגניזם כוללמורכב מחום ראשוני ומשני. חום ראשוני הוא תוצאה של פיזור אנרגיית החמצון של מצעים בשרשרת העברת האלקטרונים, החום המשני הוא תוצאה של שימוש בתרכובות מאקרו-אירגיות הנוצרות במהלך נשימת רקמות לתפקוד תאי מסוים. רָאשִׁי מנגנונים תאייםהפרות של O. o. מצטמצמים לשינוי בעוצמת היווצרות חום ראשוני או משני, או שני סוגיו יחד. שינוי בכל אחד מהתהליכים הללו מלווה בשינוי בצריכת החמצן, הקריטריון הנפוץ ביותר לערכו של O. במקרה של צריכה מוגברת של תרכובות מאקרואירגיות עבור סוגים שוניםהעבודה של התא נכנסת לתוקף בקרת הנשימה במיטוכונדריה, אשר המהות שלה היא שתוצר הדה-פוספורילציה הוא ממריץ רב עוצמה של נשימת רקמות (ראה נשימת רקמות). עם היחלשות או הסרה מלאה של בקרת הנשימה ("צימוד רופף" או ניתוק של זרחן חמצוני), צריכת חמצן מוגברת נרשמת בדרך כלל.

הפתולוגיה של מערכת העצבים יכולה לגרום לשינוי האגם של O. הן כתוצאה מהפרה ישירה של היווצרות חום ראשוני, והן כתוצאה משינוי בעוצמת התפקוד של איבר או רקמה כזו או אחרת. דוגמה למנגנון הראשון היא, ככל הנראה, נגעים של מרכזים וגטטיביים דיאנצפליים (, גידולים, שטפי דם וכו'), שהוחזרו בניסוי על ידי "זריקות תרמיות" לתצורות תת-קורטיקליות. המנגנון השני גורם לירידת האגם של O. עם שיתוק ועלייתו עם תפקוד מוגבר של מערכת הנשימה, זרימת הדם, השרירים וכו'. ככל הנראה הכבד. ערך שינויים בפעילות של גופים שונים להופעת תזוזות ב O. של האגם. לא אותו הדבר. לכן, לפעילות האינטנסיבית של המוח או הכליות יש השפעה מועטה יחסית על מאזן החום הכללי של הגוף, בעוד, כמו גם העבודה של הלב ואיברי הנשימה, יש להם תפקיד מכריע בייצור החום הכולל של הגוף.

השפעה ניכרת על או. הופך את מערכת העצבים האוטונומית (בעיקר הסימפתטית), tk. המיוצר על ידו מעורבים ישירות ב-thermoregulation (thermoregulation). רקמת כרומאפין (ראה Chromaffinoma) מפרישה ונוראפינפרין, ואחריהם עלייה חדה ב- O. של האגם. הסרת גנגליונים סימפטיים ומדולה יותרת הכליה, להיפך, יכולה להפחית O. של האגם. בנוסף להשפעה על תפקודם של איברים פנימיים, חומרים אלה, ככל הנראה, יכולים לפעול גם על תהליכי היווצרות חום ראשוני, אך המנגנון של השפעה זו עדיין לא ברור לחלוטין.

הגורם לשינויים O. o. עם סוגים שונים פתולוגיה אנדוקריניתהנפוצות ביותר הן מחלות של בלוטת התריס, המלוות בהפרשה מוגברת או מופחתת של הורמוני בלוטת התריס, הממלאים תפקיד ספציפי בגוף כמווסתות של עוצמת הנשימה של הרקמה וחילוף החומרים האנרגטי. העלייה של או' בערך. משרת הכי הרבה סימן קבועפעילות יתר של בלוטת התריס המלווה במחלות אנדוקריניות כגון אדנומה רעילה, תירוטוקסית וכו' (ראה Thyrotoxicosis). ירידה בתפקוד בלוטת התריס (ראה היפותירואידיזם) גורמת לירידה בחילוף החומרים הבסיסי.

השינויים המובעים של או. נצפתה בפתולוגיה של בלוטת יותרת המוח הקדמית, למשל, ירידה ב- O. o. עם hypopituitarism (ראה אי ספיקת היפותלמוס-יותרת המוח) או הסרה של בלוטת יותרת המוח. תפקידם של הורמונים אחרים ביצירת מנגנוני ההפרעה של O. o. לא נחקר מספיק. בדרך כלל מלווה בירידה ב-O. of the lake, אולם בחולים עם מחלת אדיסון, הירידה שלו היא סימפטום לא קבוע. של לבלב מפחית O. של האגם. בשל השפעתו המעכבת על תהליכים קטבוליים. היכולת של הורמון זה להפחית את ייצור החום משמשת בתרדמה ניסיוני. הסרת הלבלב, כמו גם הסוכר, מובילה לעלייה ב-O.o., שכנראה נובעת לא רק מאובדן ההשפעה הישירה של האינסולין על ייצור החום, אלא גם משינויים מטבוליים, בפרט, עלייה ברמת חומצות שומן חופשיות וחומצות קטון, שבריכוזים גבוהים יכולות לעכב תהליכי זרחן חמצוני.

השינויים של או. נראה לעתים קרובות עם שיכרון חושים שונים, מחלות זיהומיות וחום. במקביל, התגלתה חוסר התלות של גירוי תהליכי חמצון מעצם קיומו של חום. הנחקר ביותר הוא הפעולה של 2,4-α-dinitrophenol, הנחשב לניתוק קלאסי של זרחון חמצוני. העלייה של או' בערך. במהלך שיכרון דיניטרופנול, כמו גם תחת הפעולה של הורמוני בלוטת התריס, הוא מאופיין בעלייה גדולה בייצור החום, לא פרופורציונלי לצריכת החמצן. אחרים יכולים להעלות את O. בערך. או עקב ניתוק של זרחון חמצוני (דיפתריה, רעלנים סטפילוקוקלים וסטרפטוקוקלים, סליצילטים), או עקב סיבות אחרות, לא מובנות לחלוטין (לדוגמה, אנדוטוקסינים). ישנן עדויות לכך שהעלייה של O. באגם, הנגרמת על ידי חומרים רעילים זיהומיים, קשורה לפעולה של הורמוני בלוטת התריס.

העלייה של או' בערך. מאפיין את שלבי ההתפתחות המאוחרים יותר גידולים ממאיריםובעיקר לוקמיה. הסיבות לכך אינן מבוססות במלואן, אך, ככל הנראה, התהליך הסלולרי עצמו, כתהליך המלווה בפירוק מוגבר של תרכובות עתירות אנרגיה עם עלייה ביצירת חום משני, אינו ממצה את המנגנונים להגברת ייצור החום. במקרים אלו.

היפוקסיה מאופיינת בדרך כלל בהגדלת האגם של O. על ידי הגברת עוצמת הפעילות של מערכות הנשימה ומחזור הדם, כמו גם הצטברות של מוצרים רעילים של חילוף חומרים בין-סטיציאלי. עם זאת, דרגות קשות מאוד של היפוקסיה מלוות בירידה של O. באגם. כאשר מנתחים את ההשפעה של היפוקסיה, יש צורך לקחת בחשבון את השילוב התכוף שלה עם hypercapnia, שכן עודף משמעותי של פחמן דו חמצני מעכב ייצור חום. בדרך כלל ממשיכים עם הגדלת האגם של O. שבו תוצרים רעילים של חילוף חומרים יכולים למלא תפקיד. הגורם הגורם לשינוי של O. של האגם הוא ארוך בו מופעלים מנגנונים של הגבלה חדה של הוצאות האנרגיה, מה שמוביל לירידה ב-O. של האגם.

בִּיבּלִיוֹגְרָפִיָה: Drzhevetskaya I.A. יסודות הפיזיולוגיה של חילוף החומרים ו, ​​M., 1977; McMurray U. חומרים בבני אדם,. מאנגלית, מ', 1980; טפרמן ג' וטפרמן X. מטבוליזם והמערכת האנדוקרינית, טרנס. מאנגלית, מ', 1989; פיזיולוגיה של האדם, עורך. R. Schmidt and G. Thevs, trans. מאנגלית, כרך 4, מ', 1986.

1. אנציקלופדיה רפואית קטנה. - M.: אנציקלופדיה רפואית. 1991-96 2. ראשית בריאות. - מ.: האנציקלופדיה הרוסית הגדולה. 1994 3. מילון אנציקלופדי תנאים רפואיים. - מ.: האנציקלופדיה הסובייטית. - 1982-1984.

ראה מה זה "החלפה בסיסית" במילונים אחרים:

כמות האנרגיה שמוציא בעל חיים או אדם במנוחה מוחלטת, על קיבה ריקה ובטמפרטורה נוחה (לאדם 18 20C). מבוטא בק"ג (קק"ל) למשך שעה אחת (או יום אחד) לכל ק"ג משקל גוף או 1 מ"ר משטח גוף. חילופי הדברים העיקריים ...... מילון אנציקלופדי גדול

כמות האנרגיה שמוציא בעל חיים או אדם במנוחה מוחלטת, על קיבה ריקה ובטמפרטורה נוחה (לאדם 18 20 מעלות צלזיוס). מבוטא בק"ג (קק"ל) למשך שעה אחת (או יום אחד) לכל ק"ג משקל גוף או 1 מ"ר משטח גוף. חילופי הדברים העיקריים ...... מילון אנציקלופדי

מכלול התהליכים המטבוליים והאנרגטיים המתרחשים בגוף האדם או החיה במצב ערות, במנוחה, על קיבה ריקה, בטמפרטורה אופטימלית (נוחה). כמות האנרגיה המשמשת את הגוף ל... האנציקלופדיה הסובייטית הגדולה

BX- חילוף החומרים הבסיסי (m) eng חילוף חומרים בסיסי, קצב חילוף החומרים הבסיסי fra métabolisme (m) de base, métabolisme (m) basal deu Grundumsatz (m) ספא מטבוליזם (m) basal … בטיחות ובריאות בעבודה. תרגום לאנגלית, צרפתית, גרמנית, ספרדית

כמות האנרגיה שמוציא בעל חיים או אדם במנוחה מוחלטת, על קיבה ריקה ובטמפרטורה נוחה (לאדם 18-20 מעלות צלזיוס). מבוטא בק"ג (קק"ל) למשך שעה אחת (או יום אחד) לכל ק"ג משקל גוף או 1 מ"ר משטח גוף. או.או. נקבע ב...... מדע טבעי. מילון אנציקלופדי

BX- - הכמות המינימלית של אנרגיה הדרושה לתפקוד תקין של הגוף במצב של מנוחה מוחלטת, ללא כל ההשפעות הפנימיות והחיצוניות; מבוטא ככמות האנרגיה ליחידת זמן, kJ/kg/יום; לקבוע בבוקר ...... מילון מונחים לפיזיולוגיה של חיות משק