От чего зависит величина рабочей прибавки. Что такое «метаболизм» (обмен веществ) и почему важно его определять? Специфически-динамическое действие пищи

Основной обмен

Единицы измерения энерготрат организма

Количество выделяемой энергии согласно системе СИ следует выражать в Дж (1 ккал = 4,19кДж) или в эргах Но к медицинской практике в нашей стране и за рубежом пользуемся единицей калория, или ккал. Так как энерготраты - это поток энергии в единицу времени, то чаще всего используются такие размерности как ккал/мин, ккал/час, ккал/сут. Для оцен­ки величины основного обмена обычно применяется единица ккал/сутки, а для оценки энерго­трат в условиях производственной деятельности, в спорте, в быту - ккал/мин или ккал/час.

Кроме того, используются нормированные показатели - ккал/кг массы в единицу вре­мени или ккал/м 2 поверхности тела в единицу времени.

Комитет экспертов ФАО/ВОЗ, например, рекомендует использовать единицы, кратные величине основного обмена (ВОО). К примеру, в условиях физиологического покоя энерготраты испытуемого составляют 1700 ккал/сутки, а в условиях физиологической активности -3400 ккал/сутки, т.е. 2 ВОО.

Это энерготраты организма в условиях физиологического покоя, т. е. в положении «лежа» натощак (спустя 12-14 час. после приема пищи), при температурном комфорте (18-20°С) и эмоциональном покос. Это минимальные траты организма, необходимые для поддержания его жизнедеятельности. В среднем, мужчина, 35 лет, 165 см и массой тела 70 кг имеет величину основного обмена, равную 1700 ккал/сутки, или 1,18 ккал/мин, или 70,8 ккал/час. Иногда эту величину выражают как 1 ккал/кг массы в 1 час. У женщин в связи с отсутствие высокого содержания андрогенов величина основного обмена па 10 15% меньше, чему у мужчин.

На что тратится энергия, выделяемая в условиях физиологического покоя? Согласно, данным, представленным ВОЗ (1987), расходы ее таковы:

печень - 27%, мозг - 19%, сердце - 7%, почки - 10%, мышцы - 18%, прочие органы - 19% (итого 100%). В «прочие входят также энерготраты на терморегуляцию. Соответственно и потребление кислорода определяется энерготратами.

Для каких целей определяется величина основного обмена? Прежде всего, для оценки состояния организма. Известно, что при гиперфункции щитовидной железы (при чрезмерной продукции Т 3 и Т 4) ВОО существенно возрастает, а при гипофункции - наоборот, она снижается. Поэтому эндокринологи, особенно в ситуации, когда нет возможности определить содержание Т 3 и Т 4 оценивают ВОО.

Кроме того, величина основного обмена - это удобный ориентир для расчета величины физической нагрузки при производственной, спортивной и бытовой деятельности.

ВОО во многом зависит от пола, возраста, размеров тела. Так, величина основного об­мена у мужчин на 10-15% выше по сравнению с женщинами. Известно, что величина основного обмена в расчете на массу тела максимальна у новорожденных и грудных детей, а в последующем ВОО постепенно снижается, особенно после 20-25 лет.

Энерготраты в условиях физиологического покоя зависят от величины поверхности тела: чем она больше, тем выше энерготраты.

Для того, чтобы сравнить реальную ВОО с нормой, предложено рассчитывать должную величину основного обмена (ДВОО), или должный основной обмен (ДОО). Нормативы учитывают пол, возраст, рост и массу тела (и косвенно - площадь поверхности тела). В разных странах проводили нормативные исследования, и поэтому в настоящее время используется несколько вариантов нормативов ДОО. В нашей стране широко использу­ется метод определения ДОО по формулам или таблицам Гарриса-Бенсдикта. Существуют, два варианта этих таблиц - для мужчин и для женщин. В каждой из них имеются две под-1 таблицы. В первой подтаблице находят число, зависимое от массы тела, а во второй подтаблице - число, зависимое от роста и возраста. Сумма этих двух чисел дает искомую величину ДОО. Например, женщина 19 лет, рост 164 см, масса тела - 55 кг. Тогда: первое число-при массе 55 кг - 1181, второе - число при росте 164 и возрасте 19 - 234. Сумма 11811 + 234 = 1415 ккал/сутки.

Второй способ - определение по методу Дюбуа. Автором определены нормативы энерготрат в условиях физиологического покоя в расчете на м 2 поверхности тела в час для мужчин и женщин с учетом возраста. Например, в 20 лет для мужчин ДОО = 38,6 ккал/м 2 в час, для женщин - 35,3 ккал/м 2 в час.

Деление труда на категории тяжести дает возможность объективно оценить уровень
организации рабочего процесса на конкретном производстве. Если из 100 рабочих мест на 80 имеется тяжелый или очень тяжелый труд, то это означает, что труд организован нерационально.

Данные о величине общего обмена позволяют также определять калорийность суточного рациона. Так, если суточные энерготраты организма составляют 3000 ккал, то суточная калорийность пищи с учетом, что усваивается лишь 90% поступающих с пищей питательных веществ, должна составлять 3300 ккал.

Величина общего обмена отражает степень физической активности человека. Если она низкая - 2400-3500 ккал/сутки, то это свидетельствует о гипокинезии, или гиподинамии. Такое состояние опасно для здоровья: на этом фоне повышается риск раннего появления. атеросклероза, ишемической болезни сердца, язвенной болезни желудка и 12-перстной кишки и т.п. Многие кардиологи мира относят гипокинезию, или гиподинамию, к основным фак­торам риска (наряду с курением, алкоголем и нерационально организованным питанием) возникновения указанной патологии.

Чрезмерная активность, как показывает анализ заболеваемости спортсменов высокого класса, тоже не приносит большой пользы организму.

Так, где же золотая середина? Есть ли она? Одним из первых такой вопрос поставил
американский врач К. Купер. Он считал что для большинства людей существующая физическая нагрузка недостаточна, и ее надо усилить за счет занятий физкультурой. Многолет­ние наблюдения К. Купера показали, что частота заболеваний и смертность от них зависят от уровня физической активности:

Таблица1.

Зависимость смертности от степени подвижности

Цифры указывают число смертных случаев на 10 000 населения,

Числитель - мужчины, знаменатель - женщины.

Пока идет спор о величине нагрузки, японские исследователи утверждают, что за день чело­век должен совершить около 10 км ходьбы пешком или около 5-7 км в виде легкого бега. Отечественные физиологи считают, что норматив - 3,33 ккал/мин, или 4795 ккал/сут. По данным экспертов ФАО/ВОЗ (1987), для поддержания высокой работоспособности каждому человеку необходимо ежедневно по 20 минут совершать физическую активность интенсивностью 4-5 ккал/мин, или 5 ВОО.

Таким образом, физическая активность современного человека - это одна из важных Проблем долголетия и низкого уровня заболеваемости. Этот тезис профилактической ме­дицины.

Укажите их величину и значение определения у человека. Объясните роль гормонов щитовидной железы в регуляции основного обмена

Почти половина всей энергии, получаемой в результате катаболизма, теряется в виде тепла в процессе образования молекул АТФ. Мышечное сокращение - процесс еще менее эффективный. Около 80% энергии, используемой при мышечном сокращении, теряется в виде тепла и только 20% превращается в механическую работу (сокращение мышцы). Если человек не совершает работу, то практически вся генерируемая им энергия теряется в форме тепла (например, у человека, лежащего в постели). Следовательно, величина теплопродукции является точным выражением величины обмена в организме человека.

Для определения количества затрачиваемой организмом энергии применяют прямую и непрямую калориметрию. Первые прямые измерения энергетического обмена провели в 1788 г. Лавуазье и Лаплас.

Прямая калориметрия заключается в непосредственном измерении тепла, выделяемого организмом. Для этого животное или человек помещается в специальную герметическую камеру, по трубам, проходящим через нее, протекает вода. Для вычисления теплопродукции используются данные о теплоемкости жидкости, ее объеме, протекающем через камеру за единицу времени, и разности температур поступающей в камеру и вытекающей жидкости.

Непрямая калориметрия основана на том, что источником энергии в организме являются окислительные процессы, при которых потребляется кислород и выделяется углекислый газ. Поэтому энергетический обмен можно оценивать, исследуя газообмен. Наиболее распространен способ Дугласа-Холдейна, при котором в течение 10-15 мин собирают выдыхаемый обследуемым человеком воздух в мешок из воздухонепроницаемой ткани (мешок Дугласа). Затем определяют объем выдохнутого воздуха и процентное содержание в нем О2 и СО2.

По соотношению между количеством выделенного углекислого газа и количеством потребленного за данный период времени кислорода - дыхательному коэффициенту (ДК) - можно установить, какие вещества окисляются в организме. ДК при окислении белков равен 0,8, при окислении жиров - 0,7, а углеводов - 1,0. Каждому значению ДК соответствует определенный холерический эквивалент кислорода, т.е. то количество тепла, которое выделяется при окислении какого-либо вещества на каждый литр поглощенного при этом кислорода. Количество энергии на единицу потребляемого 02 зависит от типа окисляющихся в организме веществ. Калорический эквивалент кислорода при окислении углеводов равен 21 кДж на 1 л 02 (5 ккал/л), белков - 18,7 кДж (4,5 ккал), жиров - 19,8 кДж (4,74 ккал).

Для косвенного определения интенсивности обмена могут быть использованы некоторые физиологические параметры, связанные с потреблением кислорода: частота дыханий и вентиляционный объем, частота сокращений сердца и минутный объем кровотока - все они отражают затраты энергии. Однако эти показатели недостаточно точны.

Основной обмен

Интенсивность энергетического обмена значительно варьирует и зависит от многих факторов. Поэтому для сравнения энергетических затрат у разных людей была введена условная стандартная величина - основной обмен. Основной обмен - это минимальные для бодрствующего организма затраты энергии, определенные в строго контролируемых стандартных условиях:

• 1) при комфортной температуре (18-20 градусов тепла);
• 2) в положении лежа (но обследуемый не должен спать);
• 3) в состоянии эмоционального покоя, так как стресс усиливает метаболизм;
• 4) натощак, т.е. через 12- 16 ч после последнего приема пищи.

Основной обмен зависит от пола, возраста, роста и массы тела человека. Величина основного обмена в среднем составляет 1 ккал в 1 ч на 1 кг массы тела. У мужчин в сутки основной обмен приблизительно равен 1700 ккал, у женщин основной обмен на 1 кг массы тела примерно на 10% меньше, чем у мужчин, у детей он больше, чем у взрослых, и с увеличением возраста постепенно снижается.

Суточный расход энергии у здорового человека значительно превышает величину основного обмена и складывается из следующих компонентов: основного обмена; рабочей прибавки, т.е. энергозатрат, связанных с выполнением той или иной работы; специфического-динамического действия пищи. Совокупность компонентов суточного расхода энергии составляет рабочий обмен. Мышечная работа существенно изменяет интенсивность обмена. Чем интенсивнее выполняемая работа, тем выше затраты энергии. Степень энергетических затрат при различной физической активности определяется коэффициентом физической активности - отношением общих энергозатрат на все виды деятельности в сутки к величине основного обмена. По этому принципу все население делится на 5 групп.

Для людей, выполняющих легкую работу сидя, нужно 2400 - 2600 ккал в сутки, работающих с большей мышечной нагрузкой, требуется 3400 - 3600 ккал, выполняющих тяжелую мышечную работу - 4000-5000 ккал и выше. У тренированных спортсменов при кратковременных интенсивных упражнениях величина рабочего обмена может в 20 раз превосходить основной обмен. Потребление кислорода при физической нагрузке не отражает общего расхода энергии, так как часть ее тратится на гликолиз (анаэробный) и не требует затраты кислорода.

Разность между потребностью в 02 и его потреблением составляет энергию, получаемую в результате анаэробного распада, и называется кислородным долгом. Потребление 0^ и после окончания мышечной работы остается высоким, так как в это время происходит возвращение кислородного долга. Кислород затрачивается на превращение главного побочного продукта анаэробного метаболизма - молочной кислоты в пировиноградную, на фосфорилирование энергетических соединений (креатинфосфат) и восстановление запасов 02 в мышечном миоглобине.

Прием пищи усиливает энергетический обмен (специфическое динамическое действие пищи). Белковая пища повышает интенсивность обмена на 25 - 30%, а углеводы и жиры - на 10% или меньше. Во время сна интенсивность метаболизма почти на 10% ниже основного обмена. Разница между бодрствованием в состоянии покоя и сном объясняется тем, что во время сна мышцы расслаблены. При гиперфункции щитовидной железы основной обмен повышается, а при гипофункции - понижается. Понижение основного обмена происходит при недостаточности функций половых желез и гипофиза.

При умственном труде энерготраты значительно ниже, чем при физическом. Даже очень интенсивный умственный труд, если он не сопровождается движениями, вызывает повышение затрат энергии лишь на 2 3% по сравнению с полным покоем. Однако если умственная активность сопровождается эмоциональным возбуждением, энерготраты могут быть заметно большими. Пережитое эмоциональное возбуждение может вызывать в течение нескольких последующих дней повышение обмена на 11 -19%.

В первом приближении рабочий обмен в два-три раза выше основного. Существуют эмпирически рассчитанные средние значения суточных энергозатрат для людей определенных профессий. Так, например, молодой мужчина среднего роста и веса, сочетающий интеллектуальный труд и занятия фитнесом, тратит в день около 3000 ккал. Однако такая приближенная оценка ничего не значит: на одну и ту же работу два похожих человека могут потратить совершенно разное количество энергии. Именно поэтому один человек за неделю тренировок сбрасывает столько лишних килограммов, сколько другому не удается при той же нагрузке сбросить и за месяц.

Щитовимдная железам (лат. glandula thyroidea) -- эндокринная железа у позвоночных и человека, вырабатывающая гормоны, участвующие в регуляции обмена веществ -- тироксин, трийодтиронин, тиреокальцитонин. Эти гормоны содержат йод, поэтому этот элемент необходим для нормального функционирования железы.

У взрослого человека щитовидная железа расположена в передней области шеи, впереди гортани и в верхней части трахеи.

Щитовидная железа вырабатывает ряд гормонов, которые участвуют в регуляции процессов роста, развития, дифференцовки тканей. Они повышают интенсивность обмена веществ, уровень потребления кислорода органами и тканями.

В настоящее время известно, что щитовидная железа состоит из двух долей, соединенных узким перешейком. Это самая крупная железа внутренней секреции. У взрослого человека её масса составляет 25-60 граммов.

Заболевания щитовидной железы

Микседема

Кретинизм

Зоб Хашимото

Тиреотоксикоз

Гипотиреоз

Рак щитовидной железы

Базедова болезнь

Околощитовидные железы, паращитовидные железы расположены на задней поверхности щитовидной железы. Этих желёз четыре, они очень очень маленькие, общая масса их составляет всего 0,1-0,13 г. Гормон этих желёз регулирует содержание солей, кальция и фосфора в крови, при недостатке этого гормона нарушается рост костей, зубов, повышается возбудимость нервной системы.

Основной обмен

один из показателей интенсивности обмена веществ и энергии в организме; выражается количеством энергии, необходимой для поддержания жизни в состоянии полного физического и психического покоя, натощак, в условиях теплового комфорта. О. о. отражает энергетические траты организма, обеспечивающие постоянную деятельность сердца, почек, печени, дыхательной мускулатуры и некоторых других органов и тканей. Освобождаемая в ходе метаболизма тепловая энергия расходуется на поддержание постоянства температуры тела.

Определяют в состоянии бодрствования (во время сна уровень О. о. понижается на 8-10%). Определение О. о. проводят в условиях мышечного покоя; не менее чем через 12-16 ч после последнего приема пищи, при исключении белков из пищевого рациона за 2-3 суток до момента определения О. о.; при внешней температуре комфорта, не вызывающей ощущения холода или жары (18-20°).

Величину О. о. обычно выражают количеством тепла в килокалориях (ккал ) или в килоджоулях (кДж ) в расчете на 1 кг массы тела или на 1 м 2 поверхности тела за 1 ч или за 1 сутки. Величина, или уровень, О. о. колеблется у различных людей и зависит возраста, веса (массы) тела, пола и некоторых других факторов. В среднем величина основного обмена у мужчины весом 70 кг составляет около 1700 ккал в сутки (1 ккал на 1 кг веса в 1 ч ). У женщин интенсивность О. о. ниже примерно на 10-15%. У новорожденных величина О. о. составляет 46-54 ккал на 1 кг массы тела в сутки и возрастает в течение первых месяцев жизни, достигая максимума в конце первого - начале второго года. При этом интенсивность О. о. ребенка превышает О. о. взрослого человека в 1,5-2 раза. Затем интенсивность О. о. начинает постепенно уменьшаться, стабилизируясь в возрасте 20-40 лет. У пожилых людей О. о. снижается.

Если расчет интенсивности О. о. производить не на единицу веса, а на единицу площади, то выясняется, что индивидуальные различия величины О. о. менее значительны. На основании фактов, свидетельствующих о наличии закономерной связи между интенсивностью обмена веществ и величиной поверхности, немецкий физиолог Рубнер (М. Rubner) сформулировал « », согласно которому затраты энергии теплокровными животными пропорциональны величине поверхности тела. Вместе с тем установлено, что этот закон имеет относительное значение и позволяет проводить лишь ориентировочные расчеты высвобождения энергии в организме. Против абсолютного значения «закона поверхности» свидетельствует и тот факт, что интенсивность обмена веществ может значительно различаться у двух индивидуумов с одинаковой поверхностью тела. Уровень окислительных процессов определяется, т.о. не столько теплоотдачей с поверхности тела, сколько теплопродукцией тканей и зависит от биологических особенностей вида животных и состояния организма, которое обусловлено деятельностью нервной и эндокринной систем.

Даже в том случае, когда соблюдаются все стандартные условия для определения О. о., интенсивность процессов обмена подвергается суточным колебаниям: она возрастает утром и снижается в ночной период (см. Биологические ритмы). Отмечены сезонные изменения О. о. у человека: повышение его весной и ранним летом и понижение поздней осенью и зимой. Сезонные изменения связаны не столько с температурными факторами, сколько с изменением двигательной активности, колебаниями гормональной активности и т.д. Потребление питательных веществ и их последующее переваривание повышают интенсивность процессов обмена, особенно в том случае, если питательные вещества имеют белковую природу. Такое влияние пищи на уровень обмена веществ и энергии носит название специфического динамического действия пищи. К изменению уровня О. о. ведут также продолжительное ограничение питания, избыточное потребление пищи, повышенное или недостаточное содержание в рационе отдельных питательных веществ.

Температура окружающей среды также влияет на интенсивность процессов О. о.: сдвиги в сторону охлаждения приводят к большему усилению обмена веществ, чем соответствующие сдвиги в сторону повышения температуры (при падении температуры воздуха на 10° уровень О. о. повышается на 2,5%).

Определение О. о. имеет большое значение в диагностике некоторых заболеваний. На основании результатов обследования большого числа здоровых людей установлена средняя О. о. - так называемый должный О. о. Должный О. о. (в ккал за 24 ч ) принят в расчетах за 100%. Фактический О. о. выражается в процентах отклонения от должного в сторону повышения со знаком плюс, в сторону понижения - со знаком минус

Допустимое отклонение от должной величины колеблется от +10 до +15%. Отклонения в пределах от +15% до +30% считаются сомнительными, требуют контроля и наблюдения; от +30% до +50% относят к отклонениям средней тяжести; от +50% до +70% - к тяжелым, а свыше +70% - к очень тяжелым. Снижение обмена на 10% еще нельзя считать патологическим, При снижении на 30-40% требуется основного заболевания.

Для определения О. о. используют методы прямой и непрямой калориметрии. Необходимо учитывать возможность расхождения данных прямой и непрямой калориметрии, что связано с кратковременностью определения потребления кислорода. При более длительных определениях (порядка 24 ч ) результаты обоих методов должны, очевидно, совпадать. Искажение представления об О. о. может быть связано с тем, что калорическая ценность кислорода оказывается различной в зависимости от характера субстратов ( , жиры или ), преимущественно окисляющихся в организме в процессе Газообмен а. Величину О. о. можно ориентировочно определить с помощью специальных клинических формул (например, формул Рида, Гейла и др.). По формуле Рида процент отклонения О. о. равен: 75, умноженным на , плюс разница систолического и диастолического артериального давления, умноженная на 0,74-72. По формуле Гейла процент отклонения О. о. равен: пульс плюс разница систолического и диастолического минус 111. Общими обязательными условиями при этом являются следующие: подсчет пульса, измерение АД должны осуществляться всегда только в стандартных условиях О. о.; клинические формулы неприменимы к больным с декомпенсированными заболеваниями сердца, почек и печени, гипертонической болезнью, мерцательной аритмией, пароксизмальной тахикардией, недостаточностью клапанов аорты и некоторыми другими тяжелыми заболеваниями и состояниями.

Патологическая . Согласно существующим представлениям, общая организма складывается из первичной и вторичной теплоты. Первичная теплота - это результат рассеивания энергии окисления субстратов в цепи транспорта электронов, вторичная - следствие использования для той или иной клеточной функции образующихся в ходе тканевого дыхания макроэргических соединений. Основные клеточные механизмы нарушений О. о. сводятся к изменению интенсивности образования первичной или вторичной теплоты или обоих ее видов вместе. Изменение каждого из этих процессов сопровождается изменением потребления кислорода - наиболее распространенного критерия величины О. о. В случае усиленного расходования макроэргических соединений на различные виды работы клетки вступает в силу дыхательной контроль в митохондриях, сущность которого заключается в том, что продукт дефосфорилирования является мощным стимулятором тканевого дыхания (см. Дыхание тканевое). При ослаблении или полном снятии дыхательного контроля («рыхлое» сопряжение или разобщение окислительного фосфорилирования) обычно регистрируется усиленное потребление кислорода.

Патология нервной системы может обусловить изменение О. о. как в результате прямого нарушения образования первичной теплоты, так и вследствие изменения интенсивности функционирования того или иного органа или ткани. Примером первого механизма являются, по-видимому, поражения диэнцефальных вегетативных центров ( , опухоли, кровоизлияния и т.п.), воспроизводимые в эксперименте «тепловыми уколами» в подкорковые образования. Второй механизм обусловливает снижение О. о. при параличах и повышение его при усиленном функционировании органов дыхания, кровообращения, мышц и. по-видимому, печени. Значение изменений деятельности различных органов для возникновения сдвигов в О. о. не одинаково. Так, напряженная деятельность головного мозга или почек относительно мало влияет на общий тепловой баланс организма, тогда как , а также работа сердца и органов дыхания играют определяющую роль в общей теплопродукции организма.

Значительное влияние на О. о. оказывает вегетативной (преимущественно симпатической) нервной системы, т.к. вырабатываемые ею принимают непосредственное участие в терморегуляции (Терморегуляция). хромаффинной ткани (см. Хромаффинома) секретирующей и норадреналин, сопровождаются резким повышением О. о. Удаление симпатических ганглиев и мозгового вещества надпочечников, наоборот, может снизить О. о. Помимо влияния на функцию внутренних органов, эти вещества, по-видимому, могут действовать и на процессы образования первичной теплоты, но механизм такого эффекта пока не полностью ясен.

Причиной изменений О. о. при разнообразных видах эндокринной патологии наиболее часто являются заболевания щитовидной железы, сопровождающиеся повышенной или пониженной секрецией тиреоидных гормонов, выполняющих в организме специфическую роль регуляторов интенсивности тканевого дыхания и энергетического обмена. Повышение О. о. служит наиболее постоянным признаком гипертиреоза, сопровождающего такие эндокринные заболевания, как токсический , тиреотоксическую аденому и др. (см. Тиреотоксикоз). Снижение функции щитовидной железы (см. Гипотиреоз) обусловливает уменьшение основного обмена.

Выраженные изменения О. о. наблюдаются при патологии передней доли гипофиза, например снижение О. о. при гипопитуитаризме (см. Гипоталамо-гипофизарная недостаточность) или удалении гипофиза. Роль других гормонов в генезе механизмов нарушения О. о. недостаточно изучена. обычно сопровождается снижением О. о., однако у больных аддисоновой болезнью его снижение является непостоянным симптомом. поджелудочной железы снижает О. о. за счет своего угнетающего действия на катаболические процессы. Способность этого гормона уменьшать теплопродукцию используют при экспериментальной гибернации. Удаление поджелудочной железы, а также сахарный приводят к повышению О. о., что, вероятно, обусловлено не только выпадением прямого влияния инсулина на теплопродукцию, но и метаболическими изменениями, в частности повышением уровня свободных жирных кислот и кетоновых , которые в больших концентрациях способны угнетать процессы окислительного фосфорилирования.

Изменения О. о. часто наблюдаются при различных интоксикациях, инфекционно-лихорадочных заболеваниях. При этом выявлена независимость стимуляции окислительных процессов от самого факта существования лихорадки. Наиболее изученным является действие 2,4-α-динитрофенола, который считается классическим разобщителем окислительного фосфорилирования. Повышение О. о. при динитрофеноловой интоксикации, как и при действии тиреоидных гормонов, характеризуется большим приростом теплопродукции, несоразмерным с потреблением кислорода. Другие могут повышать О. о. либо за счет разобщения окислительного фосфорилирования (дифтерийный, стафилококковый и стрептококковый токсины, салицилаты), либо за счет иных, не до конца выясненных причин (например, эндотоксины). Имеются данные, что повышение О. о., вызываемое инфекционно-токсическими агентами, связано с действием гормонов щитовидной железы.

Повышение О. о. характерно для поздних стадий развития злокачественных опухолей и особенно лейкозов. Причины этого не вполне установлены, но, по-видимому, сам клеточный как процесс, сопровождающийся усиленным распадом макроэргических соединений с увеличением образования вторичной теплоты, не исчерпывает механизмов повышения теплопродукции в этих случаях.

Гипоксия обычно характеризуется повышением О. о. за счет повышения интенсивности деятельности систем органов дыхания и кровообращения, а также накопления токсических продуктов межуточного обмена. Вместе с тем очень тяжелые степени гипоксии сопровождаются снижением О. о. При анализе влияния гипоксии необходимо учитывать ее частое сочетание с гиперкапнией, поскольку значительный избыток углекислоты угнетает теплопродукцию. обычно протекают с повышением О. о., в генезе которого могут играть роль токсические продукты метаболизма. Фактором, обусловливающим изменение О. о., является длительное , при котором включаются механизмы резкого ограничения энерготрат, приводящие к снижению О. о.

Библиогр.: Држевецкая И.А. Основы физиологии обмена веществ и , М., 1977; Мак-Мюррей У. веществ у человека, . с англ., М., 1980; Теппермен Дж. и Теппермен X. обмена веществ и эндокринной системы, пер. с англ., М., 1989; Физиология человека, под ред. Р. Шмидта и Г. Тевса, пер. с англ., т. 4, М., 1986.

1. Малая медицинская энциклопедия. - М.: Медицинская энциклопедия. 1991-96 гг. 2. Первая медицинская помощь. - М.: Большая Российская Энциклопедия. 1994 г. 3. Энциклопедический словарь медицинских терминов. - М.: Советская энциклопедия. - 1982-1984 гг .

Смотреть что такое "Основной обмен" в других словарях:

Количество энергии, расходуемое животным или человеком при полном покое, натощак и при комфортной температуре (для человека 18 20С). Выражают в кДж (ккал) за 1 ч (или 1 сут) в расчете на 1 кг массы или 1 м² поверхности тела. Основной обмен… … Большой Энциклопедический словарь

Количество энергии, расходуемое животным или человеком при полном покое, натощак и при комфортной температуре (для человека 18 20°C). Выражают в кДж (ккал) за 1 ч (или 1 сут) в расчёте на 1 кг массы или 1 м2 поверхности тела. Основной обмен… … Энциклопедический словарь

Совокупность процессов обмена веществ и энергии, происходящих в организме человека или животного в бодрствующем состоянии, при покое, натощак, при оптимальной (комфортной) температуре. Количество энергии, расходуемой организмом на… … Большая советская энциклопедия

основной обмен - rus основной обмен (м) eng basal metabolism, basal metabolic rate fra métabolisme (m) de base, métabolisme (m) basal deu Grundumsatz (m) spa metabolismo (m) basal … Безопасность и гигиена труда. Перевод на английский, французский, немецкий, испанский языки

Количество энергии, расходуемое животным или человеком при полном покое, натощак и при комфортной темп ре (для человека 18 20 °С). Выражают в кДж (ккал) за 1 ч (или 1 сут) в расчёте на 1 кг массы или 1 м2 поверхности тела. О. о. определяют при… … Естествознание. Энциклопедический словарь

Основной обмен - – минимальное количество энергии, необходимое для нормальной жизнедеятельности организма в состоянии полного покоя при исключении всех внутренних и внешних влияний; выражается количеством энергии в единицу времени, кДж/кг/сутки; определяют утром… … Словарь терминов по физиологии сельскохозяйственных животных

Оглавление темы "Обмен веществ и энергии. Питание. Основной обмен.":
1. Обмен веществ и энергии. Питание. Анаболизм. Катаболизм.
2. Белки и их роль в организме. Коэффициент изнашивания по Рубнеру. Положительный азотистый баланс. Отрицательный азотистый баланс.
3. Липиды и их роль в организме. Жиры. Клеточные липиды. Фосфолипиды. Холестерин.
4. Бурый жир. Бурая жировая ткань. Липиды плазмы крови. Липопротеины. ЛПНП. ЛПВП. ЛПОНП.
5. Углеводы и их роль в организме. Глюкоза. Гликоген.


8. Роль обмена веществ в обеспечении энергетических потребностей организма. Коэффициент фосфорилирования. Калорический эквивалент кислорода.
9. Способы оценки энергетических затрат организма. Прямая калориметрия. Непрямая калориметрия.

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.

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.

Таблица 12.4. Уравнения для расчета величины основного обмена.

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.

Интенсивность обменных процессов в организме и соответствующая ей энергопродукция зависит от индивидуальных особенностей организма: пола, возраста, роста и массы тела, характера питания, физической активности, условий внешней среды. Для того, чтобы результаты определения интенсивности метаболизма и энергообразования были сопоставимы для разных индивидуумов, установлены стандартные условия, исключающие влияние на организм факторов, повышающих интенсивность окислительных процессов.

Интенсивность обменных процессов и энерготраты, определённые в стандартных условиях, называются основным обменом. Установлены четыре обязательных условия измерения интенсивности основного обмена:

1.Утром, в состоянии бодрствования.

2.Умственный, психоэмоциональный и физический покой (положение лёжа, мускулатура максимально расслаблена).

3.Натощак, через 12-16 часов после приёма пищи.

4.Комфортная температура окружающей среды (нет ощущения холода или жары).

Обсудим эти условия:

1. Интенсивность обменных процессов подвержена суточным колебаниям – утром она возрастает, ночью, во время сна - снижается. Во время сна также снижается тонус скелетных мышц.

2. При умственной работе (решение математических задач, написание контрольной работы) энерготраты повышаются всего на 2-3%. Но если умственный труд сопровождается психоэмоциональным напряжением и движением, интенсивность обменных процессов повышается на 11-19 % и более.

3. Потребление пищи и её переваривание повышает интенсивность обмена веществ. Увеличение начинается через час, достигает максимума через 3 часа и сохраняется несколько часов. Повышение обмена веществ, связанное с приёмом пищи, получило название «специфического динамического действия пищи». При потреблении белковой пищи основной обмен увеличивается на 30 % , при питании жирами и углеводами обмен у человека увеличивается на 15 %.

4. Если температура окружающей среды отклоняется от температуры комфорта, интенсивность обмена существенно возрастает при охлаждении организма и, в меньшей степени, при повышении температуры.

Величину основного обмена выражают количеством тепла - в килокалориях(ккал) или килоджоулях(кДж) на килограмм массы тела или на 1 м 2 поверхности тела за час или сутки.

Величина основного обмена, определённая даже при строгом соблюдении стандартных условий у здоровых испытуемых будет различной. Вариабельность зависит от четырёх факторов:

1.возраст, 2. пол, 3.масса тела, 4.рост.

У детей интенсивность обмена в пересчёте на килограмм массы тела значительно выше, чем у взрослых, и зависит, прежде всего, от возраста. Рост организма требует значительных затрат энергии. В возрасте 20-40 лет обмен сохраняется на одном уровне, у пожилых людей основной обмен снижается. У мужчин основной обмен, пересчитанный на 1 кг массы тела примерно на 10 % выше, чем у женщин. У теплокровных животных разных видов и у людей с различной массой тела интенсивность основного обмена, пересчитанная на 1 кг массы тела, колеблется в широких пределах. Величина основного обмена больше связана с размерами поверхности тела - Правило поверхности . Согласно этому правилу, с 1 м 2 поверхности тела рассеивается в окружающую среду одинаковое количество тепла. Для того чтобы определить поверхность тела человека, необходимо знать массу тела и его рост.

Таблица №2 Стандарты основного обмена в ккал/кДж

на 1 м 2 поверхности тела в час*

Возраст в годах	Стандарты основного обмена, ккал (кДж) в час
	у мужчин	у женщин
	53,3 (223,3)	51,8 (217,0)
	49,0 (205,3)	46,0 (192,0)
14-16	46,0 (192,0)	43,0(180,17)
16-18	43,0 (180,2)	40,0 (167,6)
18-20	41,0 (171,8)	38,0 (159,0)
20-30	40,0 (167,6)	37,0 (155,0)
30-40	39,5 (165,5)	36,5(152,9)
40-50	38,5 (161,3)	36,0 (150,8)
50-60	37,5 (157,1)	35,0 (146,6)
60-70	36,5 (152,9)	34,0 (142,5)

*Стандарты представляют среднестатистические результаты, полученные при обследовании большого числа людей.

Все энергозатраты, которые необходимы для процессов роста и всех видов деятельности человека, называются рабочей прибавкой . Основным потребителем энергии в организме являются мышцы. Степень энергетических затрат при мышечной нагрузке значительно превышает величину основного обмена. Затраты энергии тем больше, чем интенсивнее совершается мышечная работа. Степень энергетических затрат различной интенсивности определяется коэффициентом физической активности (КФА). КФА представляет собой отношение величины общих энергозатрат на все виды деятельности, специфическое динамическое действие пищи к величине основного обмена. Исходя из коэффициента физической нагрузки, всё взрослое мужское население разделено на 5 групп.

Таблица №3 Величина энергозатрат в зависимости от особенностей профессии

Группа	Особенности профессии	КФА	Расход энергии ккал (кДж)/ сутки
Первая	Работники, занятые преимущественно умственным трудом	1.4	2100 – 2450 (9799-10265)
Вторая	Работники, занятые легким физическим трудом	1.6	2500 – 2800 (10475-11732)
Третья	Работники, занятые физическим трудом средней тяжести	1.9	2950 – 3300 (12360-13827)
Четвертая	Работники, занятые тяжелым физическим трудом	2.2	3400 – 3850 (14246-16131)
Пятая	Работники, занятые особенно тяжелым физическим трудом	2.5	3850 – 4200 (16131-17958)

Для женскогонаселенияисключён особо тяжёлый физический труд (5-я группа). Следует отметить, что энергозатраты в одной профессиональной группе могут значительно различаться. Например, к первой группе можно отнести и студентов. Один из студентов много учит, всё время проводит преимущественно за компьютером и рабочим столом. Другой студент и учится, и занимается спортом, и ещё временами подрабатывает грузчиком. Энергозатраты у второго студента, естественно, будут выше, чем у первого, так как коэффициент физической активности его выше.

Ниже представлена таблица суточного расхода энергии у детей и подростков.

Таблица № 4 Суточный расход энергии у детей и подростков

Регуляция обмена веществ и энергии в организме находится под контролем нервной и эндокринной систем. Уровень энергетического обмена изменяется под действием коры большого мозга (условно-рефлекторное повышение интенсивности обмена у спортсменов в предстартовом состоянии) и гипоталамуса. Многочисленные ядра и центры гипоталамуса (терморегуляции, голода и насыщения, регуляции уровня глюкозы и т.д.) используют в качестве эфферентного звена вегетативную нервную систему и эндокринные железы. Многие гормоны (инсулин, половые гормоны, глюкокортикоиды и др.) влияют на уровень обмена веществ. Но более всего повышают интенсивность обмена адреналин (гормон мозгового вещества надпочечников) и гормоны щитовидной железы – тироксин и трийодтиронин. Последниемогут повысить величину основного обмена при гиперфункции щитовидной железы (гипертиреозе) на 15-20 %. При гипофункции - основной обмен снижается. В настоящее время определение концентрации гормонов щитовидной железы используется как диагностический тест нарушений основного обмена.