Energi udveksling af mand

"Den menneskelige krop er en" maskine ", der kan frigive kemisk energi forbundet med" brændstof "af fødevarer; Disse "brændstoffer" er kulhydrater, fedtstoffer, proteiner og alkohol "(WHO).

Den primære anvendelse af en af de anførte kilder har forskellige egenskaber med hensyn til størrelsen af energimetabolismen og de dermed forbundne metaboliske skift.

Funktioner af forskellige metaboliske kilder til fødevareforsyning

Indikatorer	Glucose	Palmitat	Protein
Varmefrigivelse, kcal:
For 1 mol oxideret	673	2398	475
1 g oxideres	3,74	9,30	5,40
Oxygenforbrug:
Mol	66,0	23,0	5.1
L	134	515	114
Kuldioxidproduktion:
Mol	66,0	16,0	4.1
L	134	358	92
Produktion af ATP, mol:	36	129	23
Omkostninger ved ATP-produkter:
A / d	18.7	18.3	20,7
I / af	3,72	3,99	4,96
C / d	3,72	2,77	4,00
Respirationsfrekvens	1.00	0,70	0,81
Energiækvivalent pr. 1 liter brugt ilt	5,02	4,66	4,17

[1], [2], [3]

Stadier af energibytning

Selv om dissimileringen og syntesen af strukturerne af proteiner, fedtstoffer og kulhydrater har karakteristiske træk og specifikke former, er der imidlertid ved omdannelsen af disse forskellige stoffer en række grundlæggende faser og regelmæssigheder. Med hensyn til den energi, der frigives ved metabolisme, bør energimetabolisme opdeles i tre hovedfaser.

I den første fase i mave-tarmkanalen er store molekyler næringsstoffer opdelt i små. 3 er dannet af kulhydrater hexoser (glucose, galactose, fructose), proteiner fra - 20 aminosyrer, fedt (triglycerider) - (. Fx pentoser et al) glycerol og fedtsyrer, samt sjældnere sukkerarter. Det er beregnet, at et gennemsnit af det menneskelige legeme i sin levetid strækker kulhydrat - 17,5 m, protein - 2,5 m, fedt -. 1,3 m Antal den frigivne energi i fase I kun lidt, mens det frigives som varme. Således i spaltningen af polysaccharider og proteiner frigivet ca. 0,6% fedt - 0,14% af den samlede energi, der er produceret med deres fulde henfald til slutprodukter i stofskiftet. Derfor består betydningen af de kemiske reaktioner i den første fase hovedsagelig i fremstillingen af næringsstoffer til den faktiske frigivelse af energi.

I anden fase gennemgår disse stoffer yderligere opdeling ved ufuldstændig forbrænding. Resultatet af disse processer - ufuldstændig forbrænding - virker uventet. Fra 25-30 dannes stoffer, undtagen CO2 og H2O, kun tre slutprodukter: α-ketoglutarsyre, oxaleddikesyre og eddikesyre, som atsetilkoenzima A. Kvantitativt hersker således acetylcoenzym A. Under fase II frigives ca. 30% af energien i næringsstoffet stoffer.

I tredje fase brændes den såkaldte Krebs-tricarboxylsyrecyklus, de tre slutprodukter fra fase II til kuldioxid og vand. Samtidig frigives 60-70% af næringsstofferens energi. Krebs-cyklen er den fælles endevej for spaltning af både kulhydrater, proteiner og fedtstoffer. Dette er som det vigtigste nøglepunktet i udvekslingen, hvor konvergenser af forskellige strukturer konvergerer og den gensidige overgang af syntetiske reaktioner er mulig.

I modsætning til fase I - stadierne af hydrolyse i mave-tarmkanalen - i II og III faser af spaltning af stoffer forekommer ikke kun frigivelse af energi, men også en særlig form for ophobning.

Energibevægelsesreaktioner

Energibesparelsen udføres ved at omdanne energien fra opdeling af fødevareprodukter til en særlig form for kemiske forbindelser kaldet makergasser. Bærere af denne kemiske energi i kroppen er forskellige fosforforbindelser, hvori bindingen af phosphorsyreresten er en makroergisk binding.

Hovedstedet i energimetabolismen tilhører pyrophosphatbindingen med strukturen af adenosintrifosfat. I form af denne forbindelse i kroppen anvendes 60 til 70% af al energi frigivet under nedbrydning af proteiner, fedtstoffer, kulhydrater. Energiforbruget (oxidation i form af ATP) har stor biologisk betydning, da det med denne mekanisme er muligt at adskille sted og tidspunkt for energifrigivelse og dets faktiske forbrug under organernes funktion. Det anslås, at i løbet af 24 timer er mængden af ATP dannet og splittelse i kroppen omtrent lig med kroppens masse. Omdannelsen af ATP til ADP frigiver 41,84-50,2 kJ eller 10-12 kcal.

Den resulterende metaboliske energi på de vigtigste udveksling, t. E. Opretholdelsen af livet i en hviletilstand ved en omgivende temperatur på 20 ° C, vækst (plast metabolisme), muskulær arbejde og fordøjelse og absorption af fødevarer (specifikt dynamisk handling fødevarer). Der er forskelle i udgifterne til energi som følge af udvekslingen, hos en voksen og et barn.

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

Grundlæggende udveksling

Barnet, som alle ufødte pattedyr, har en initial stigning i basal metabolisme til 1 1/2 år, som derefter fortsætter med at stige støt i absolutte tal og reduceres også regelmæssigt pr. Legemsvægt.

Ofte anvendes beregningsmetoder til beregning af basal metabolisme. Formler er normalt fokuseret på indikatorer af enten længde eller legemsvægt.

Beregning af basal metabolisme gennem kropsvægt (kcal / dag). FAO / BO3 henstillinger

Alder	Drenge	Piger
0-2 år	60,9 P-54	61 P - 51
3-9 år	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

Den samlede energi, der modtages fra fødevarer, distribueres for at tilvejebringe basisk metabolisme, fødevarens specifikke dynamiske effekt, varmetab forbundet med udskillelse, fysisk (motorisk) aktivitet og vækst. I strukturen af energidistribution er det altså en udveksling af energiudveksling:

• Energi modtaget (fra mad) = Energi deponeret + Energi brugt.
• Energi absorberet = Energi modtaget - Energi udskilles.
• Energi metaboliseret = Energi modtaget - Energiforsyning (liv) og aktivitet eller "basale omkostninger".
• Energien af de grundlæggende omkostninger er lig med summen:
  • basal metabolisme;
  • termoregulering;
  • opvarmningseffekt af mad (SDDP);
  • aktivitetsomkostninger
  • omkostninger til syntese af nye væv.
• Aflejringsenergien er den energi, der anvendes til afsætning af protein og fedt. Glycogen anses ikke for, da dets afsætning (1%) er ubetydelig.
• Energi af deponering = Energi metaboliseret - Energi af basale omkostninger.
• Energikostnad for vækst = Syntesens syntesen af nye væv + Energi deponeret i nyt væv.

Hovedalderen er forholdet mellem vækstomkostningerne og i mindre grad aktiviteten.

Aldersfunktioner i fordelingen af daglige energiforbrug (kcal / kg)

Alder	Grundlæggende udveksling	SDDP	Tab på udskillelse	Aktivitet	Vækst	Kun
For tidlig	60	7	20	15	50	152
8 uger	55	7	11	17	20	110
10 måneder	55	7	11	17	20	110
4 år	40	6	8	25	8-10	87-89
14 år gammel	35	6	6	20	14	81
Voksen	25	6	6	10	0	47

Som det kan ses, er vækstomkostningerne meget vigtige for en lille nyfødt og i løbet af det første år af livet. Naturligvis er de i en voksen simpelthen fraværende. Fysisk aktivitet skaber betydelige energiforbrug, selv i en nyfødt og et spædbarn, hvor brystsugning, angst, græd og skrig er udtryk.

Med barnets angst øges energiforbruget med 20-60%, og når man råber - i 2-3 gange. Sygdomme stiller deres krav til energikostnader. Især stiger de med en stigning i kropstemperaturen (ved 1 ° C stigning i stigningen i metabolisme er 10-16%).

I modsætning til en voksen har børn en masse energi brugt på vækst (plastmetabolisme). Det er nu blevet fastslået, at for akkumulering af 1 g kropsvægt, dvs. Et nyt væv, er det nødvendigt at bruge ca. 29,3 kJ eller 7 kcal. Følgende skøn er mere præcist:

• Energi "omkostninger" ved vækst = Syntesens energi + Aflejringsenergi i nyt væv.

I en for tidlig baby er syntesenergien 1,3 til 5 kJ (0,3 til 1,2 kcal) pr. Gram, tilsat til kropsvægten. Ved termisk - 1,3 kJ (0,3 kcal) pr. 1 g ny kropsvægt.

Samlede energikostnader for vækst:

• op til 1 år = 21 kJ (5 kcal) pr. 1 g nyt væv,
• efter 1 år = 36,5-50,4 kJ (8,7-12 kcal) pr. 1 g nyt væv, eller ca. 1% af den samlede energi af mængden af næringsstoffer.

Da væksten i børn varierer i forskellige perioder, er andelen af plastmetabolisme i de samlede energiforbrug forskellige. Den mest intensive vækst i den intrauterin udviklingstid, når det menneskelige embryos masse øges med 1 milliard 20 millioner gange (1,02 × 10,9). Væksten fortsætter med at være ret høj i de første måneder af livet. Dette fremgår af en betydelig stigning i kropsvægt. Derfor, i børn de første 3 måneder er andelen af "plastik" udveksling af energiforbrug er 46%, så i det første år det er reduceret, dog med 4 år, og især i den præpubertale periode, en stigning i vækstraten, som igen afspejles som en stigning i plast udveksling. I gennemsnit er børn på 6-12 år 12% af energibehovet brugt til vækst.

Energikostnader til vækst

Alder	Kropsvægt, kg	Vægtøgning, g / dag	Energikostnad , kcal / dag	Energikostnad , kcal / (kg-dag)	Som en procentdel af basale udveksling
1 måned	3.9	30	146	37	71
3 »	5.8	28	136	23	41
6 »	8,0	20	126	16	28
1 år	10.4	10	63	6	11
5 år	17.6	5	32	2	4
14 år, piger	47,5	18	113	2	8
16 år gammel, drenge	54,0	18	113	2	7

[9], [10]

Energiforbrug for svære konti

For svært tegnede tab omfatter tab fra fæces fedt, mavesyren og hemmeligheder, der genereres i væggen af fordøjelseskanalen og i kirtler, med ekspanderet epitelceller fra at falde væk overdækningen af hudceller, hår, negle, sved, og begyndelsen af puberteten hos piger - med menstruationsblod. Desværre er dette problem ikke blevet undersøgt hos børn. Det antages, at det hos børn ældre end et år er omkring 8% af energikostnaderne.

[11]

Energiforbrug til aktivitet og vedligeholdelse af en konstant kropstemperatur

Andelen af energiforbrug til aktivitet og vedligeholdelse af kropstemperatur varierer med barnets alder (efter 5 år indgår dette i begrebet muskulært arbejde). I de første 30 minutter efter fødslen falder temperaturen på den nyfødte krop med næsten 2 ° C, hvilket medfører en betydelig energiforbrug. Hos spædbørn at opretholde konstant legemstemperatur ved en omgivende temperatur under den kritiske værdi (28 ... 32 ° C), og aktiviteten af barnets krop er tvunget til at bruge 200,8-418,4 kJ / (kg • dag) eller 48-100 kcal / (kg • dag). Derfor, med alderen, øges de absolutte udgifter til energi ved at opretholde konstantiteten af kropstemperatur og aktivitet.

Imidlertid er andelen af energiforbrug til opretholdelse af kropstemperaturen hos børn i det første år af livet jo lavere, desto mindre er barnet. Så igen er der et fald i energiforbruget, da overfladen af kroppen, der henvises til 1 kg legemsvægt, igen falder. Samtidig øges energiforbruget til aktivitet (muskulært arbejde) hos børn over årets alder, når barnet begynder at gå, løbe, motionere eller spille sport.

Energikostnaden ved fysisk aktivitet

Bevægelsestype	Cal / min
Cykling ved lav hastighed	4,5
Cykling med en gennemsnitlig hastighed	7,0
Cykling med høj hastighed	11.1
Dans	3,3-7,7
Fodbold	8.9
Gymnastiske øvelser på skaller	3.5
Running sprint	13,3-16,8
Kører for lange afstande	10.6
Skating	11.5
Langrend i moderat hastighed	10,8-15,9
Kører på ski i højeste hastighed	18,6
Svømning	11,0-14,0

Hos børn i alderen 6-12 år er andelen af energi på fysisk aktivitet ca. 25% af energibehovet og hos voksne - 1/3.

[12], [13]

Specifikke dynamiske virkninger af fødevarer

Den specifikke dynamiske virkning af fødevarer varierer afhængigt af fødevarens natur. Stærkere det udtrykkes med proteinrige fødevarer, mindre - med indtag af fedtstoffer og kulhydrater. For børn i andet livsår er fødevarens specifikke dynamiske effekt 7-8% hos børn i ældre alder - over 5%.

Udgifter til gennemførelse og håndtering af stress

Dette er den naturlige retning af normale livs- og energiforbrug. Livets proces og social tilpasning, uddannelse og sport, dannelsen af menneskelige relationer - alt dette kan ledsages af stress og ekstra energikostnader. I gennemsnit er dette en yderligere 10% af de daglige energi "rationer". I tilfælde af akutte og alvorlige sygdomme eller traumer kan niveauet af stressomkostninger imidlertid øges meget betydeligt, og dette kræver overvejelse ved beregning af kosten.

Data om stigningen i energibehovet for stress er angivet nedenfor.

Stater	Ændring i efterspørgslen efter energi
Brænder afhængigt af procentdelen af brændt kropsoverflade	+ 30 ... 70%
Flere skader med hardware ventilation	+ 20 ... 30%
Alvorlige infektioner og multiple traumer	+ 10 ... 20%
Postoperativ periode, mindre infektioner, knoglebrud	0 ... + 10%

En vedvarende energibalance (overskud eller mangel) forårsager en ændring i kropsvægt og kropslængde med alle udviklingsindekser og biologisk alder. Selv en moderat underernæring (4-5%) kan medføre forsinkelse i barnets udvikling. Derfor er fødevaresikkerhed ved energi at blive en af de vigtigste forudsætninger for, at vækst og udvikling er tilstrækkelig. Beregning af denne sikkerhed er nødvendig for regelmæssigt at udføre. I de fleste børn kan retningslinjer for analyse være anbefalinger om den samlede energi i den daglige ration, for nogle børn med særlig helbred eller levevilkår kræves en individuel beregning for summen af alle energiforbrugende komponenter. Et eksempel på brugen af fælles aldersstandarder for sikkerhed og muligheden for individuel korrektion af disse standarder kan være følgende metoder til beregning af energikostnader.

Beregningsmetode til bestemmelse af basal metabolisme

Op til 3 år	3-10 år	10-18 år gammel
Drenge
X = 0,249 kg-0,127	X = 0,095 kg + 2,110	X = 0,074 kg + 2,754
Piger
X = 0,244 kg-0,130	X = 0,085 kg + 2,033	X = 0,056 kg + 2,898

[14], [15],

Yderligere omkostninger

Kompensation for skader - hovedudvekslingen multipliceres: til mindre operation, med 1,2; ved et skelet-traume - på 1,35; ved en sepsis - på 1,6; med forbrændinger - med 2,1.

Specifikke-dynamiske virkninger af fødevarer: + 10% af den basale metabolisme.

Fysisk aktivitet: sengeluft + 10% af basisk metabolisme; sidder i stolen + 20% af basal metabolisme; patientens patientregime + 30% af basisudvekslingen.

Udgifter til feber: på 1 ° Med en gennemsnitlig daglig stigning i temperaturen på en krop + 10-12% fra basisudvekslingen.

Vægtøgning: op til 1 kg / uge + 1260 kJ (300 kcal) pr. Dag.

Det er sædvanligt at formulere visse standarder for aldersrelateret energiforsyning for befolkningen. Mange lande har sådanne regler. På deres grundlag udvikles alle fødevarerationer af organiserede kollektiver. Individuelle kostvaner kontrolleres også med dem.

Anbefalinger om ernæringens energiværdi til unge børn og op til 11 år

	0-2 måneder	3-5 måneder	6-11 måneder	1-3 år	3-7 år	7-10 år gammel
Energi, total, kcal	-	-	-	1540	1970	2300
Energi, kcal / kg	115	115	110	-	-	-

Anbefalinger til energiregulering (kcal / (kg • dag))

Alder, måned	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

Beregning og korrektion af energiudveksling har til formål at eliminere manglerne hos de vigtigste energibærere, dvs. Primært kulhydrater og fedtstoffer. Men brugen af det angivne formål med medierne er kun muligt under hensyn til sikkerheden og rette mange af de grundlæggende behov i forbindelse med mikronæringsstoffer. Så det er særligt vigtigt er udnævnelsen af kalium fosfat, B-vitaminer, især thiamin og riboflavin, undertiden carnitin, antioxidanter og andre. I modsat fald kan resultere i strid med tilstanden af liv, der opstår netop når den energiintensive ernæring, især parenteral.