Когда уровень глюкозы в крови повышается, жирные кислоты под влиянием инсулина депонируются в жировой ткани.

При обильном углеводном питании и отсутствии жиров в пище синтез жира в организме может происходить из углеводов.

В печени из липидов образуются кетоновые тела (β-оксимаслянная, ацетоуксусная кислоты, ацетон), глицериды, которые по мере необходимости распадаются с образованием жирных кислот.

Печень – единственный орган, определяющий уровень фосфолипидов в крови.

Регуляция обмена жиров

Регулируется нервной и гуморальной системой, местными тканевыми механизмами.

Активация синтеза – повышение концентрации глюкозы в крови, глюкокортикоиды через повышение уровня глюкозы, ПСНС.

Катаболизм или липолиз – адреналин, инсулин, соматотропный гормон гипофиза, тироксин, СНС.

Обмен углеводов

Углеводы: конечный продукт гидролиза – глюкоза, фруктоза, галактоза, которые после всасывания в кровь превращаются в глюкозу. Уровень глюкозы в капиллярной крови 3,5-5,5 ммоль/л (4,1-6,2 ммоль/л в плазме).

• Функции:

• Пластическая (гликопротеиды, гликолипиды, пентозы входят в состав нуклеиновых кислот);

• Энергетическая (90% расходуется для выработки энергии).

Суточная потребность:

500 г/сут (минимальная – 100-150 г/сут). При окислении 1 г углеводов выделяется 4,0 ккал=16,7 Дж

Взаимопревращения питательных веществ:

70% углеводов пищи окисляется в тканях до воды и СО2,

25%глюкозы крови превращается в жир;

2-5% превращается в печени и мышцах в гликоген (гликогенез).

При стрессе некоторое количество глюкозы образуется из аминокислот и глицерина (глюконеогенез).

 

Изменение содержания глюкозы в крови воспринимается глюкорецепторами в печени, сосудах, вентромедиальном отделе гипоталамуса. Центральным звеном является гипоталамус, отсюда регулирование осуществляется вегетативными нервами и гуморальным путем.

Инсулин – гормон β-клеток островковой ткани поджелудочной железы. Под его влияние снижается содержание глюкозы в крови и увеличчивается уровень гликогена в тканях.

Активация синтеза – глюкагон, гормон α-клеток островковой ткани поджелудочной железы, адреналин, глюкокортикоиды, соматотропин, тироксин и трийодтиронин, СНС. Гипергликемия приводит к увеличению осмотического давления плазмы.

 

ОБМЕН ЭНЕРГИИ

В основе процессов обмена энергией лежат законы термодинамики:

• Первый закон термодинамики (Ломоносов, 1748) – закон сохранения и превращения энергии;

• Второй закон термодинамики – если любой вид энергии можно трансформировать в эквивалентное количество тепла, то в случае обратного превращения полная трансформация невозможна.

Мера термодинамической неупорядочности системы – энтропия. При совершении любого вида работы значительная часть вырабатываемой энергии теряется в виде теплоты, поэтому коэффициент полезного действия живой клетки представлен только той частью, которая затрачивается на совершение полезной внешней работы.

• Вследствие энтропии КПД живых организмов меньше, чем машин.

• Например, при мышечном сокращении 80% теряется на теплоту и только 20% - на механическую работу.

Энергетический обмен измеряется количеством выделяющегося тепла (ккал) на единицу времени.

Калория – количество энергии (тепла), необходимое для повышения температуры 1 г воды на 1оС.

В Международной системе единиц в качестве основной единицы энергии принят джоуль (Дж): 1 Дж=1 Вт∙с=2,39∙10-4 ккал или 1 ккал=4187 Дж.

 

Приход энергии определяют сжиганием пищевых веществ и определением содержания в пищевых продуктах белков, жиров и углеводов.

Энергетическая ценность питательных веществ.

При сжигании в калориметрической бомбе Бертло:

• 1 г белка выделяется 5,6 ккал тепла;

• 1 г углеводов – 4,1 ккал тепла;

• 1 г жиров – 9,3 ккал тепла.

При аэробном окислении в организме:

• 1 г белка выделяется 4,1 ккал тепла, т.к. окисляются в организме не полностью;

• 1 г углеводов – 4,1 ккал тепла;

• 1 г жиров – 9,3 ккал тепла.

 

Расчет потребляемой энергии

 

Q=4,1 (ккал/г) ∙ Б (г) ∙1 + 9,3 (ккал/г) ∙ Ж (г) ∙1 + 4,1 (ккал/г) ∙ У (г) ∙4

*В рационе должны быть сбалансированы белки, жиры и углеводы. Среднее соотношение их массы составляет 1: 1,2: 4,6 или 1:1:4

*Полученный результат следует оценивать с поправкой на усвоение, в среднем составляющей 90%.

 

Расход энергии (определение энергообразования) в организме определяют, используя прямую и непрямую калориметрию.

Прямая калориметрия – непосредственный и полный учет количества выделенного организмом тепла в биокалориметрах.

 

Непрямая калориметрия – определение количества потребленного О₂ и выделенного СО₂ за период времени (полный газовый анализ) или только количество поглощенного О₂ (неполный газовый анализ) с последующим расчетом теплопродукции.

Количество кислорода, необходимое для окисления 1 г белков, жиров и углеводов – неодинаково, также как и количество выделяемо СО₂ и тепла. В связи с этим определяют калорический эквивалент кислорода (КЭК) – количество тепла, освобождающееся после потребления организмом 1 л О₂.

 

Дыхательный коэффициент (ДК) – отношение объема выделенного СО₂ к объему поглощенного О₂ различен при окислении белков, жиров и углеводов.

ДК=VСО₂/VО₂

• Его высчитывают, исходя из формул окислительных химических реакций.

• Углеводы – 1,0 (6 V СО₂/ 6 VО₂)

• Жиры – 0,71 (102 V СО₂/ 145 VО₂)

• Белки (при расщеплении до мочевины) – 0,8 (77.5 V СО₂/ 96.7 VО₂)

• При смешанной пище ДК = 0,85.

 

Расчет теплопродукции организма (Q)

Q=VО₂∙КЭК, где

VО₂ – л/мин, КЭК – ккал/л, Q- ккал/мин

Способ неполного газового анализа более прост: зная количество потребленного организмом кислорода (с помощью определения наклона кривой спирограммы) – VО₂, усредненный дыхательный коэффициент 0,85 и соответствующий ему КЭК 4,86, можно рассчитать энергообмен за любой промежуток времени (1 мин или 1 сут):

Q = VО₂∙4,86

Газообмен у человека можно определять методом Крога в специальных камерах закрытого типа(респираторная камера закрытого типа Шатерникова) либо открытым респираторным методом Дугласа-Холдейна.

Расход энергии подразделяют на:

• Основной

• Рабочий.

•

ОСНОВНОЙ ОБМЕН – минимальное количество энергии, необходимое для обеспечения гомеостаза бодрствующего организма в условиях относительного физического и психического покоя.

 

Основной обмен определяют в строго контролируемых стандартных условиях:

• Натощак (через 12-16 часов после приема пищи)

• В положении лежа

• В состоянии спокойного бодрствования

• В условиях температурного комфорта (18-20оС)

 

Выражается количеством энергозатрат из расчета 1 ккал на 1 кг массы тела в час (в среднем равна 1 ккал/кг∙ ч, т.е. при массе 70 кг основной обмен мужчины составляет 1700 ккал/сут, у женщин с такой же массой тела на 10% ниже).

 

Факторы, способные влиять на интенсивность обменных процессов:

1. Суточные колебания
2. Физическая и умственная нагрузка
3. Прием пищи (специфическое динамическое действие пищи). При белковой пище обмен увеличивается на 30%, при питании жирами и углеводами – на 14-15%. Алкоголь поставляет энергию 7 ккал/г, но и усиливает ее расход, т.е. повышает основной обмен, поэтому в качестве замены пищевым продуктам неприемлем.
4. Температура окружающей среды.

 

РАБОЧИЙ ОБМЕН, или рабочая прибавка – энергозатраты при физической или умственной нагрузке.

Сумма основного обмена и рабочей прибавки составляет ВАЛОВЫЙ ОБМЕН.

Предельно допустимая по тяжести работа для человека не должна превышать по энергозатратам уровень основного обмена более, чем в 3 раза.

 

 

РЕГУЛЯЦИЯ ОБМЕНА ЭНЕРГИИ

Нервный механизм:

1. Условнорефлекторный механизм (предстартовое состояние)
2. Вегетативная регуляция (центры в гипоталамусе)

Эндокринная регуляция

 

Питание – процесс поступления, переваривания, всасывания и усвоения организмом пищевых веществ, необходимых для компенсации энерготрат, построения и восстановления клеток и тканей тела, осуществления и регуляции функций организма.

Различают питание естественное и искусственное (парентеральное и зондовое энтеральное), лечебное и лечебно-профилактическое.

В настоящее время существуют 2 основные теории питания:

1. Классическая (теория сбалансированного питания)
2. Современная (теория адекватного питания)

 

Сбалансированное питание характеризуется оптимальным соответствием количества и соотношении всех компонентов пищи физиологическим потребностям организма.

1. В рационе должны быть сбалансированы белки, жиры и углеводы. Среднее соотношение их массы составляет 1:1,2:4,6 или 1:1:4

• У детей: 3 мес – 1: 3: 6, 6 мес – 1:2:5, старше 1 года – 1:1,2:4,6

• У пожилых – 1:0,8:3,5

2. Наличие витаминов, минералов.

3. Регулярный прием в одно и тоже время суток дробно. Завтрак –30%, обед – 50%, ужин – 20%. Более рационально5-6 разовое питание.

 

Адекватное питание характеризуется принятием постулата о сбалансированном питании и дополнениях, наиболее полно отражающих все стороны полноценного питания человека. Автор – А.М. Уголев