Enerhiya exchange ng tao

"Ang katawan ng tao ay isang" makina "na maaaring magpalabas ng enerhiya ng kemikal na nauugnay sa" gasolina "ng mga produktong pagkain; Ang mga "fuels" ay mga carbohydrates, taba, protina at alkohol "(WHO).

Ang pangunahing paggamit ng alinman sa mga pinagkukunan na nakalista ay may iba't ibang mga katangian sa mga tuntunin ng magnitude ng metabolismo ng enerhiya at ang nauugnay na metabolic shift.

Mga tampok ng iba't ibang metabolic mapagkukunan ng supply ng enerhiya ng pagkain

Mga tagapagpahiwatig	Asukal	Palmitate	Protina
Heat release, kcal:
Para sa 1 mole oxidized	673	2398	475
1 g ang oxidized	3.74	9.30	5.40
Pagkonsumo ng oxygen:
Taling	66.0	23.0	5.1
L	134	515	114
Ang produksyon ng carbon dioxide:
Taling	66.0	16.0	4.1
L	134	358	92
Produksyon ng ATP, mol:	36	129	23
Gastos ng mga produkto ng ATP:
A / d	18.7	18.3	20.7
Sa / ng	3.72	3.99	4.96
C / d	3.72	2.77	4.00
Rate ng paghinga	1.00	0.70	0.81
Katumbas ng enerhiya bawat 1 litro ng ginamit na oxygen	5.02	4.66	4.17

[1], [2], [3]

Mga yugto ng exchange ng enerhiya

Kahit na ang pagkakatisay at pagbubuo ng mga istruktura ng mga protina, taba at carbohydrates ay may katangian at mga tiyak na anyo, gayunpaman, sa pagbabago ng iba't ibang mga sangkap ay may isang bilang ng mga karaniwang karaniwang mga yugto at mga regularidad. Tungkol sa enerhiya na inilabas ng metabolismo, ang metabolismo ng enerhiya ay dapat nahahati sa tatlong pangunahing yugto.

Sa unang yugto sa gastrointestinal tract malaking molecule ng nutrients ay nahati sa mga maliliit na mga. 3 ay binuo mula sa carbohydrates hexoses (asukal, galactose, fructose), protina ng - 20 amino acids, taba (triglycerides) - (. Hal pentoses et al) gliserol at mataba acids, pati na rin rarer sugars. Kinakalkula ito na ang isang average ng katawan ng tao sa panahon ng buhay nito ay umaabot karbohidrat - 17.5 m, protina - 2.5 m, taba -. 1.3 m Bilang ng mga inilabas na enerhiya sa phase ko lang nang kaunti, habang ito ay inilabas bilang init. Kaya, sa cleavage ng polysaccharides at protina inilabas humigit-kumulang 0.6% taba - 0.14% ng kabuuang enerhiya na ginawa sa kanilang buong pagkabulok upang tapusin produkto ng metabolismo. Samakatuwid, ang kahalagahan ng mga reaksyong kemikal ng unang yugto ay binubuo pangunahin sa paghahanda ng mga nutrients para sa aktwal na paglabas ng enerhiya.

Sa ikalawang yugto, ang mga sangkap na ito ay dumaranas ng higit pang pagbaba sa pamamagitan ng hindi kumpletong pagkasunog. Ang resulta ng mga prosesong ito - di-kumpletong pagkasunog - ay tila hindi inaasahang. Mula sa 25-30 sangkap ay nabuo, maliban CO2 at H2O, lamang tatlong end mga produkto: α-ketoglutaric, oxaloacetic acid at ng suka acid, tulad ng atsetilkoenzima A. Quantitatively gayon mananaig acetyl coenzyme A. Sa panahon phase II ay inilabas tungkol sa 30% ng enerhiya na nakapaloob sa mga pagkaing nakapagpalusog sangkap.

Sa ikatlong yugto, ang tinatawag na Krebs na tricarboxylic acid cycle, ang tatlong huling produkto ng phase II ay sinusunog sa carbon dioxide at tubig. Sa parehong oras, 60-70% ng enerhiya ng nutrients ay inilabas. Ang Krebs cycle ay ang karaniwang landas ng pagtatapos para sa cleavage ng parehong carbohydrates, protina at taba. Ito ay, tulad nito, ang pangunahing punto sa palitan, kung saan ang mga konvergence ng iba't ibang mga istruktura ay nagtatagpo at ang magkaparehong paglipat ng mga sintetikong reaksyon ay posible.

Sa kaibahan sa entablado ko - ang mga yugto ng hydrolysis sa gastrointestinal tract - sa II at III phase ng cleavage ng mga sangkap, hindi lamang ang paglabas ng enerhiya nangyayari, kundi pati na rin ng isang espesyal na uri ng akumulasyon.

Mga reaksyon ng palitan ng enerhiya

Ang konserbasyon ng enerhiya ay isinasagawa sa pamamagitan ng pag-convert ng enerhiya ng paghahati ng mga produktong pagkain sa isang espesyal na anyo ng mga kemikal na tinatawag na macroergas. Ang mga tagapagdala ng enerhiya ng kemikal na ito sa katawan ay iba't ibang mga senyales ng phosphorus kung saan ang bono ng phosphoric acid residue ay isang macroergic bond.

Ang pangunahing lugar sa metabolismo ng enerhiya ay nabibilang sa pyrophosphate bond na may istraktura ng adenosine triphosphate. Sa anyo ng tambalang ito sa katawan, 60-70% ng lahat ng enerhiya na inilabas sa panahon ng pagkasira ng mga protina, taba, carbohydrates ay ginagamit. Ang paggamit ng enerhiya (oksihenasyon sa anyo ng ATP) ay may mahusay na biological na kahalagahan, dahil dahil sa mekanismong ito posible na paghiwalayin ang lugar at oras ng paglabas ng enerhiya at ang aktwal na pagkonsumo nito sa proseso ng pag-andar ng organ. Tinataya na sa loob ng 24 na oras ang halaga ng ATP na nabuo at nahahati sa katawan ay halos katumbas ng masa ng katawan. Ang conversion ng ATP sa ADP ay naglabas ng 41.84-50.2 kJ, o 10-12 kcal.

Ang resultang metabolic enerhiya na ginugol sa pangunahing exchange, t. E. Ang pagpapanatili ng buhay sa isang estado ng pahinga sa isang ambient temperatura ng 20 ° C, paglago (plastic metabolismo), maskulado trabaho at pantunaw at pagsipsip ng pagkain (partikular na-dynamic na pagkilos pagkain). May mga pagkakaiba sa paggasta ng enerhiya na nagreresulta mula sa palitan, sa isang may sapat na gulang at isang bata.

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

Pangunahing palitan

Ang bata, tulad ng lahat ng mammals, ay ipinanganak wala pa sa gulang, may isang paunang pagtaas sa saligan metabolic rate sa 1 1/2 taon, na pagkatapos ay patuloy na tumaas steadily sa ganap na tuntunin at bilang natural bawasan ang bawat yunit ng timbang ng katawan.

Kadalasan, ginagamit ang mga paraan ng computational para sa pagkalkula ng basal metabolismo. Ang mga formula ay karaniwang nakatuon sa mga tagapagpahiwatig ng alinman sa haba o timbang ng katawan.

Pagkalkula ng basal metabolismo sa pamamagitan ng timbang ng katawan (kcal / araw). Mga Rekomendasyon ng FAO / BO3

Edad	Boys	Mga batang babae
0-2 taon	60.9 P-54	61 P - 51
3-9 na taon	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

Ang kabuuang enerhiya na natanggap mula sa pagkain ay ipinamamahagi upang magbigay ng pangunahing metabolismo, ang tiyak na dynamic na epekto ng pagkain, pagkawala ng init na nauugnay sa pagpapalabas, pisikal (motor) na aktibidad at pag-unlad. Sa istruktura ng pamamahagi ng enerhiya, iyon ay, ang enerhiya na pagpapalitan ay nakikilala:

• Natanggap ang enerhiya (mula sa pagkain) = Enerhiya na nadeposito + Ginamit ang enerhiya.
• Enerhiya na hinihigop = Enerhiya natanggap - Enerhiya excreted.
• Metabolized ng enerhiya = Natanggap na enerhiya - Supply ng enerhiya (buhay) at aktibidad, o "pangunahing mga gastos".
• Ang enerhiya ng mga pangunahing gastos ay katumbas ng kabuuan:
  • basal metabolismo;
  • thermoregulation;
  • pag-init ng epekto ng pagkain (SDDP);
  • mga gastos sa aktibidad;
  • mga gastos para sa pagbubuo ng mga bagong tisyu.
• Ang enerhiya ng pagtitiwalag ay ang enerhiya na ginugol sa pag-aalis ng protina at taba. Ang Glycogen ay hindi isinasaalang-alang, dahil ang pagtitiwalag nito (1%) ay hindi gaanong mahalaga.
• Enerhiya ng pagtitipid = Enerhiya metabolized - Enerhiya ng mga pangunahing gastos.
• Enerhiya na gastos ng paglago = Enerhiya ng pagbubuo ng mga bagong tisyu + Enerhiya na idineposito sa bagong tisyu.

Ang mga pangunahing pagkakaiba sa edad ay ang kaugnayan sa pagitan ng mga gastos ng paglago at, sa isang mas mababang antas, ang aktibidad.

Mga tampok ng edad ng pamamahagi ng pang-araw-araw na paggasta ng enerhiya (kcal / kg)

Edad	Pangunahing palitan	SDDP	Mga pagkalugi sa pagpapalabas	Aktibidad	Taas	Kabuuang
Wala pa sa panahon	60	Ika-7	20	Ika-15	50	152
8 linggo	55	Ika-7	Ika-11	Ika-17	20	110
10 buwan	55	Ika-7	Ika-11	Ika-17	20	110
4 na taon	40	Ika-6	Ika-8	25	8-10	87-89
14 taong gulang	35	Ika-6	Ika-6	20	Ika-14	81
Matanda	25	Ika-6	Ika-6	10	0	47

Tulad ng makikita, ang halaga ng paglago ay napakahalaga para sa isang maliit na bagong panganak at sa unang taon ng buhay. Naturally, sa isang adult na sila ay wala na lamang. Ang pisikal na aktibidad ay lumilikha ng makabuluhang paggasta sa enerhiya, kahit na sa isang bagong panganak at isang sanggol, kung saan ang expression nito ay ang dibdib ng sanggol, pagkabalisa, umiiyak at umiiyak.

Sa pagkabalisa ng bata, ang pagkonsumo ng enerhiya ay nagdaragdag ng 20-60%, at kapag sumisigaw - sa 2-3 beses. Ang mga karamdaman ay gumagawa ng kanilang mga pangangailangan sa mga gastos sa enerhiya. Lalo na dagdagan nila ang isang pagtaas sa temperatura ng katawan (sa pamamagitan ng pagtaas ng 1 ° C sa pagtaas sa metabolismo ay 10-16%).

Hindi tulad ng isang may sapat na gulang, ang mga bata ay may maraming enerhiya na ginugol sa paglago (plastic metabolism). Ito ay itinatag ngayon na para sa akumulasyon ng 1 g ng timbang ng katawan, i-ay isang bagong tissue, kinakailangang gumastos ng humigit-kumulang 29.3 kJ, o 7 kcal. Mas tumpak ang mga sumusunod na pagtatantya:

• Enerhiya "gastos" ng paglago = Enerhiya ng synthesis + Enerhiya ng pagtitiwalag sa bagong tissue.

Sa isang napaaga na sanggol, ang enerhiya ng pagbubuo ay 1.3 hanggang 5 kJ (0.3 hanggang 1.2 kcal) kada gramo, idinagdag sa timbang ng katawan. Sa termino - 1.3 kJ (0.3 kcal) bawat 1 g ng bagong timbang ng katawan.

Kabuuang gastos ng enerhiya ng paglago:

• hanggang sa 1 taon = 21 kJ (5 kcal) bawat 1 g ng bagong tissue,
• pagkatapos ng 1 taon = 36.5-50.4 kJ (8.7-12 kcal) bawat 1 g ng bagong tisyu, o tungkol sa 1% ng kabuuang lakas ng dami ng nutrients.

Dahil ang rate ng paglago sa mga bata ay nag-iiba sa iba't ibang mga panahon, ang bahagi ng plastic metabolismo sa kabuuang gastos sa enerhiya ay iba. Ang pinaka-masinsinang pag-unlad sa intrauterine na panahon ng pag-unlad, kapag ang masa ng embrayo ng tao ay nadagdagan ng 1 bilyong 20 milyong beses (1.02 × 10 9). Ang antas ng paglago ay patuloy na napakataas sa mga unang buwan ng buhay. Ito ay pinatunayan ng isang makabuluhang pagtaas sa timbang ng katawan. Samakatuwid, sa mga anak sa unang 3 buwan ng share ng "plastic" palitan ng enerhiya paggasta ay 46%, at pagkatapos ay sa unang taon ng ito ay nabawasan, gayunpaman, na may 4 na taon, at lalo na sa prepubertal panahon, ang isang pagtaas sa mga rate ng paglago, na kung saan muli ay makikita bilang isang pagtaas sa plastic exchange. Sa karaniwan, sa mga bata 6-12 taong gulang, 12% ng mga pangangailangan sa enerhiya ay ginugol sa paglago.

Ang mga gastos sa enerhiya para sa paglago

Edad	Katawan timbang, kg	Timbang ng kita, g / araw	Gastos ng enerhiya , kcal / araw	Halaga ng enerhiya , kcal / (kg-araw)	Bilang porsyento ng pangunahing palitan
1 buwan	3.9	30	146	37	71
3 »	5.8	28	136	23	41
6 »	8.0	20	126	16	28
1 taon	10.4	10	63	Ika-6	Ika-11
5 taon	17.6	5	32	2	4
14 taong gulang, mga batang babae	47.5	Ika-18	113	2	Ika-8
16 taong gulang, lalaki	54.0	Ika-18	113	2	Ika-7

[9], [10]

Ang pagkonsumo ng enerhiya para sa mga pagkalugi sa hard-to-account

Para sa mahirap alang pagkalugi ay kinabibilangan ng pagkalugi mula sa mga tae ng taba, ng pagtunaw juices at lihim, na nabuo sa pader ng lagay ng pagtunaw at sa mga glandula, na may exfoliated epithelial cell mula sa bumabagsak na inalis ang takip ng balat cell, buhok, kuko, pawis, at ang simula ng pagbibinata sa batang babae - na may panregla ng dugo. Sa kasamaang palad, ang isyu na ito ay hindi pinag-aralan sa mga bata. Ito ay pinaniniwalaan na sa mga bata mas matanda kaysa sa isang taon ito ay tungkol sa 8% ng mga gastos sa enerhiya.

[11]

Pagkonsumo ng enerhiya para sa aktibidad at pagpapanatili ng isang pare-pareho ang temperatura ng katawan

Ang bahagi ng paggasta sa enerhiya sa aktibidad at pagpapanatili ng temperatura ng katawan ay nag-iiba sa edad ng bata (pagkatapos ng 5 taon na ito ay kasama sa konsepto ng muscular work). Sa unang 30 minuto pagkatapos ng kapanganakan, ang temperatura ng katawan ng bagong panganak ay bumababa ng halos 2 ° C, na nagiging sanhi ng isang malaking gastos sa enerhiya. Sa mga sanggol upang mapanatili ang pare-pareho ang temperatura ng katawan sa isang ambient temperatura sa ibaba ang mga kritikal na mga halaga (28 ... 32 ° C) at ang mga aktibidad ng katawan ng bata ay pinilit na gumastos 200,8-418,4 kJ / (kg • araw) o 48-100 kcal / (kg • araw). Samakatuwid, sa edad, ang ganap na paggasta ng enerhiya sa pagpapanatili ng katatagan ng temperatura ng katawan at pagtaas ng aktibidad.

Gayunpaman, ang proporsyon ng pagkonsumo ng enerhiya para sa pagpapanatili ng katatagan ng temperatura ng katawan sa mga bata sa unang taon ng buhay ay mas mababa, mas maliit ang bata. Pagkatapos ay muli, mayroong pagbawas sa pagkonsumo ng enerhiya, dahil ang ibabaw ng katawan, na tumutukoy sa 1 kg ng timbang ng katawan, ay bumababa muli. Kasabay nito, ang pagkonsumo ng enerhiya para sa aktibidad (muscular work) ay nagdaragdag sa mga bata sa edad ng taon, kapag ang bata ay nagsisimula sa paglalakad, pagtakbo, paggamit, o paglalaro ng sports.

Ang gastos sa enerhiya ng pisikal na aktibidad

Uri ng paggalaw	Cal / min
Biking sa mababang bilis	4,5
Pagbibisikleta sa isang average na bilis	7.0
Pagbibisikleta sa mataas na bilis	11.1
Pagsasayaw	3.3-7.7
Football	8.9
Gymnastic exercises sa shells	3.5
Pagpapatakbo ng sprint	13.3-16.8
Tumatakbo para sa mahabang distansya	10.6
Skating	11.5
Pag-ski sa cross-country sa katamtamang bilis	10.8-15.9
Tumatakbo sa skis sa pinakamataas na bilis	18.6
Paglangoy	11.0-14.0

Sa mga batang may edad na 6-12 taon, ang bahagi ng enerhiya na ginugol sa pisikal na aktibidad ay humigit-kumulang sa 25% ng enerhiya na kinakailangan, at sa pang-adulto - 1/3.

[12], [13]

Tukoy-dynamic na pagkilos ng pagkain

Ang tiyak na dynamic na epekto ng pagkain ay nag-iiba depende sa likas na katangian ng pagkain. Mas malakas itong ipinahayag sa mga pagkain na may protina na mayaman, mas mababa - sa paggamit ng taba at carbohydrates. Sa mga bata sa ikalawang taon ng buhay, ang partikular na dynamic na epekto ng pagkain ay 7-8%, sa mga batang mas matanda na edad - higit sa 5%.

Mga gastos para sa pagpapatupad at pagharap sa stress

Ito ang natural na direksyon ng normal na buhay at paggasta ng enerhiya. Ang proseso ng buhay at panlipunang pagbagay, edukasyon at isport, ang pagbuo ng mga ugnayan sa pagitan ng tao - lahat ng ito ay maaaring sinamahan ng stress at karagdagang mga gastos sa enerhiya. Sa karaniwan, ito ay isang karagdagang 10% ng pang-araw-araw na enerhiya na "rasyon". Gayunpaman, sa talamak at malubhang sakit o trauma, ang antas ng mga gastos sa pagkapagod ay maaaring tumaas nang malaki-laki, at nangangailangan ito ng pagsasaalang-alang sa pagkalkula ng pagkain.

Ang data sa pagtaas sa mga kinakailangan sa enerhiya para sa stress ay ibinibigay sa ibaba.

Unidos	Baguhin ang demand na enerhiya
Nag-burn depende sa porsyento ng nasusunog na ibabaw ng katawan	+ 30 ... 70%
Maramihang mga pinsala sa bentilasyon ng hardware	+ 20 ... 30%
Malubhang mga impeksiyon at maraming trauma	+ 10 ... 20%
Panahon ng pagpapanatili, mga menor de edad na impeksiyon, fractures ng mga buto	0 ... + 10%

Ang isang persistent imbalance ng enerhiya (labis o kakulangan) ay nagiging sanhi ng pagbabago sa timbang ng katawan at haba ng katawan sa lahat ng mga indeks ng pag-unlad at biological na edad. Kahit na ang katamtamang malnutrisyon (4-5%) ay maaaring maging sanhi ng pagkaantala sa pag-unlad ng bata. Samakatuwid, ang seguridad ng enerhiya ng pagkain ay nagiging isa sa mga pinakamahalagang kondisyon para sa kasapatan ng paglago at pag-unlad. Ang pagkalkula ng seguridad na ito ay kinakailangan upang isagawa ang regular. Sa karamihan ng mga bata, ang mga alituntunin para sa pagsusuri ay maaaring maging mga rekomendasyon sa kabuuang lakas ng pang-araw-araw na rasyon, para sa ilang mga bata na may espesyal na kalusugan o kondisyon sa pamumuhay, kinakailangang pagkalkula ng indibidwal para sa kabuuan ng lahat ng mga bahagi ng enerhiya. Ang isang halimbawa ng paggamit ng mga karaniwang pamantayan ng edad ng seguridad at ang posibilidad ng ilang mga indibidwal na pagwawasto ng mga pamantayang ito ay maaaring ang mga sumusunod na pamamaraan para sa pagkalkula ng mga gastos sa enerhiya.

Pagkalkula para sa pagtukoy ng basal metabolismo

Hanggang sa 3 taon	3-10 taon	10-18 taong gulang
Boys
X = 0.249 kg-0.127	X = 0.095 kg + 2.110	X = 0.074 kg + 2,754
Mga batang babae
X = 0.244 kg-0.130	X = 0.085 kg + 2,033	X = 0.056 kg + 2.898

[14], [15],

Mga karagdagang gastos

Ang kompensasyon para sa pinsala - ang pangunahing palitan ay multiplied: para sa menor de edad surgery, sa pamamagitan ng 1.2; sa isang kalansay trauma - sa 1,35; sa isang sepsis - sa 1,6; may Burns - sa pamamagitan ng 2.1.

Tiyak na dynamic na pagkilos ng pagkain: + 10% ng pangunahing metabolismo.

Pisikal na aktibidad: bed rest + 10% ng basic metabolism; nakaupo sa silya + 20% ng basal metabolismo; rehimen ng pasyente ng pasyente + 30% ng pangunahing palitan.

Mga gastos para sa isang lagnat: sa 1 ° Sa isang average na araw-araw na pagtaas sa temperatura ng isang katawan + 10-12% mula sa pangunahing palitan.

Timbang ng kita: hanggang sa 1 kg / linggo + 1260 kJ (300 kcal) kada araw.

Ito ay kaugalian na bumalangkas ng ilang pamantayan ng suplay ng enerhiya na may kaugnayan sa edad para sa populasyon. Maraming mga bansa ang may mga naturang regulasyon. Sa kanilang batayan, ang lahat ng mga pagkain na pagkain ng mga organisadong kolektibo ay binuo. Ang mga indibidwal na diets ay sinuri din sa kanila.

Mga rekomendasyon sa halaga ng enerhiya ng nutrisyon para sa maliliit na bata at hanggang sa 11 taon

	0-2 na buwan	3-5 na buwan	6-11 na buwan	1-3 taon	3-7 taon	7-10 taong gulang
Enerhiya, kabuuang, kcal	-	-	-	1540	1970	2300
Enerhiya, kcal / kg	115	115	110	-	-	-

Mga rekomendasyon para sa regulasyon ng enerhiya (kcal / (kg • araw))

Edad, buwan	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

Pagkalkula at pagwawasto ng enerhiya metabolismo ay nakatuon sa pag-aalis kakulangan ng mga pangunahing carrier ng enerhiya, ibig sabihin. E. Unang-una carbohydrates at Ms. Moat. Gayunman, ang paggamit ng mga tinukoy na layunin ng media ay posible lamang isinasaalang-alang ang seguridad at itama ang marami sa mga pangunahing pangangailangan na kaugnay sa micronutrients. Kaya ito ay partikular na mahalaga ay ang appointment ng potasa pospeyt, B bitamina, lalo thiamine at riboflavin, minsan carnitine, antioxidants at iba pa. Ang pagkabigong magawa ito ay maaaring magresulta hindi tugma sa ang estado ng buhay na lumabas dahil tiyak kapag ang enerhiya intensive nutrisyon, lalo parenteral.