BX. Pagrindinės mainų vertės apskaičiavimo lygtys

Metabolizmo samprata. Pagrindiniai ir bendrieji mainai

Parametrų pavadinimas	Reikšmė
Straipsnio tema:	Metabolizmo samprata. Pagrindiniai ir bendrieji mainai
Rubrika (teminė kategorija)	Išsilavinimas

Metabolizmas ir energija- yra fizinių, cheminių ir fiziologinių procesų, vykstančių maistingųjų medžiagų įsisavinimo organizme su energijos išsiskyrimu, derinys. Metabolizme (metabolizme) išskiriami du tarpusavyje susiję, tačiau daugiakrypčiai procesai – anabolizmas ir katabolizmas. Anabolizmas yra organinių junginių, ląstelių, organų ir audinių komponentų biosintezės procesų visuma iš absorbuotų maistinių medžiagų. Katabolizmas- tai sudėtingų komponentų padalijimo į paprastas medžiagas procesai, kurie suteikia organizmui energijos ir plastiko poreikius. Gyvybinę organizmo veiklą užtikrina energija dėl anaerobinis Ir aerobinis su maistu gaunamų baltymų, riebalų ir angliavandenių katabolizmas.

Pagrindinė mainaiįprasta vadinti energijos kiekį, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ praleidžia kūną visiškai pailsėjus raumenims, praėjus 12–14 valandų po valgio ir esant 20–22 ° C aplinkos temperatūrai. Bazinė medžiagų apykaita palaiko organizmo gyvybę žemiausiame nervų sistemos, širdies, kvėpavimo aparatų, virškinimo, endokrininių liaukų, šalinimo procesų, griaučių raumenų poilsio lygyje. Net ir visiško poilsio ląstelėse ir audiniuose sąlygomis nesustoja medžiagų apykaita – organizmo gyvybės pagrindas. Pagrindinio metabolizmo rodiklis yra šilumos gamyba kcal per 1 valandą 1 kg kūno svorio ir yra lygi 1 kcal.

Pagrindinis vaidmuo metabolizme priklauso funkcinei nervų sistemos būklei, jos organų ir audinių metabolizmo lygio reguliavimui, santykinio baltymų sudėties pastovumo, kraujo cheminės sudėties, temperatūros ir kt., santykinai nepriklausomam palaikymui. išorinės aplinkos pokyčius, esant skirtingoms gyvenimo sąlygoms. Endokrininių liaukų veikla taip pat labai veikia bazinį metabolizmą. Pavyzdžiui, bazinis metabolizmas didėja padidėjus skydliaukės funkcijai ir, priešingai, mažėja, kai sumažėja jos ir hipofizės funkcijos. Padidėjus kūno temperatūrai 1 ° C, bazinis metabolizmas padidėja vidutiniškai 10%. Šaltame klimate bazinė medžiagų apykaita sustiprėja, o karštame – sumažėja 10-20%. Miego metu dėl skeleto raumenų atsipalaidavimo jis sumažėja iki 13%. Badaujant sumažėja bazinė medžiagų apykaita. Nuo 20 iki 40 metų bazinis medžiagų apykaitos greitis palaikomas maždaug tame pačiame lygyje, o vėliau palaipsniui mažėja: vyrams iki 7%, o moterims - iki 17%.

Bendra medžiagų apykaita- Atsiranda normaliomis sąlygomis. Jis yra daug didesnis nei bazinė medžiagų apykaita ir daugiausia priklauso nuo skeleto raumenų veiklos, taip pat nuo vidaus organų aktyvumo padidėjimo. Kilokalorijos, sunaudotos šiuo atveju, viršijančios pagrindinę medžiagų apykaitą, vadinamos motorinėmis kalorijomis. Kuo intensyvesnė raumenų veikla, tuo daugiau motorinių kalorijų ir aukštesnė bendra medžiagų apykaita. Dirbant protinį darbą, bendra medžiagų apykaita padidėja nežymiai - 2-3%, o jei protinį darbą lydi raumenų veikla - 10-20%.

Didelis metabolizmo padidėjimas taip pat vyksta virškinant maistą, kuris vadinamas specifiniu jo dinaminiu veikimu. Kadangi baltymų virškinimui reikia ypač didelių energijos sąnaudų, specifinis dinaminis baltymų veikimas yra ypač didelis. Vidutiniškai suvalgius baltyminio maisto bazinė medžiagų apykaita padidėja 30-37%, o po riebalų ir angliavandenių - 4-6%.

Metabolizmo samprata. Pagrindiniai ir bendrieji mainai – samprata ir rūšys. Kategorijos "Metabolizmo samprata. Pagrindinė ir bendroji medžiagų apykaita" klasifikacija ir ypatumai 2017, 2018 m.

Visos maistinės medžiagos turi tam tikrą energijos kiekį. Kūnas vadinamas energijos transformatoriumi, nes jame nuolat vyksta specifinės maistinių medžiagų transformacijos, dėl kurių išsiskiria energija ir jos perėjimas iš vienos rūšies į kitą. Su maistu gaunamos energijos kiekio ir sunaudotos energijos kiekio santykis vadinamas organizmo energetinis balansas. Norint jį ištirti, būtina nustatyti maisto energetinę vertę.

Tyrimai parodė, kad kiekvienas gramas polisacharidų ir baltymų suteikia 17,2 kJ. Suskaidžius gramą riebalų išsiskiria 38,96 kJ. Iš to išplaukia, kad skirtingų maisto produktų energinė vertė nėra vienoda ir priklauso nuo to, kokių maistinių medžiagų yra šiame produkte. Taigi, pavyzdžiui, riešutų energinė vertė pasirodo 2723,5 kJ, sviesto – 3322,2 kJ ir tt Maistinių medžiagų energinė vertė ne visada sutampa su jų fiziologine verte, nes pastarąją vis tiek lemia gebėjimas pasisavinti. Gyvulinės kilmės maistinės medžiagos pasisavinamos geriau nei augalinės.

Kūne išsiskiriančios energijos kiekis priklauso nuo jame esančių medžiagų cheminių virsmų, tai yra nuo medžiagų apykaitos procesų. Iš to išplaukia, kad organizmo išskiriamas šilumos kiekis gali būti medžiagų apykaitos rodiklis. Šilumos kiekio, t.y. kūno išskiriamų kalorijų skaičiaus, nustatymas suteikia visą energijos transformacijų kiekį galutinio terminio rezultato pavidalu. Šis energijos nustatymo metodas vadinamas tiesiogine kalorimetrija. Kalorijų skaičius tiesiogine kalorimetrija nustatomas naudojant kalorimetrinę kamerą arba kalorimetrą.

Visus šiuos apibrėžimus galima žymiai palengvinti tiriant dujų mainus. Kūno išskiriamos energijos kiekio nustatymas, naudojant dujų mainų tyrimą, vadinamas netiesiogine kalorimetrija. Žinant, kad visas organizme išsiskiriančios energijos kiekis yra baltymų, riebalų ir angliavandenių skilimo rezultatas, taip pat žinant, kiek energijos išsiskiria skaidant šias medžiagas ir kiek jų suyra per tam tikrą laikotarpį. laiko, galite apskaičiuoti išleistos energijos kiekį.

Atskirkite bendrą medžiagų apykaitą ir bazinį metabolizmą. Pagrindinė mainai vadinamos ramybės būsenos organizmo energijos sąnaudomis, susijusiomis su minimalaus medžiagų apykaitos procesų, reikalingų gyvybinei ląstelių veiklai, palaikymu. Bazinis metabolizmas nustatomas raumenų ramybės būsenoje – gulint, praėjus 12–16 valandų po valgio 18–20 °C temperatūroje. Tokiomis sąlygomis energija eikvojama širdies darbui, kvėpavimui, kūno temperatūros palaikymui ir pan. Tačiau šios energijos sąnaudos yra nedidelės. Pagrindinės išlaidos nustatant bazinį metabolizmą yra susijusios su biocheminiais procesais, kurie visada vyksta gyvose ląstelėse. Bazinis medžiagų apykaitos greitis svyruoja nuo 4200 iki 8400 kJ per dieną vyrams ir nuo 4200 iki 7140 kJ moterims. Vidutiniškai vidutinio amžiaus žmogui bazinė medžiagų apykaita yra 4187 J 1 kg masės per valandą arba 7140 – 7560 tūkst. J per dieną. 8-9 metų vaikų bazinis metabolizmas yra 2-2,5 karto didesnis nei suaugusiųjų.

Kuo mažesnis vaikas, tuo daugiau energijos išleidžiama jo augimui. Taigi, sulaukus 3 mėnesių energijos suvartojimas yra 36%, 6 mėnesių - 26%, 10 mėnesių - 21% visos maisto energinės vertės.

Ikimokykliniame ir pradiniame mokykliniame amžiuje pastebimas bazinio metabolizmo mažėjimo intensyvumo ir augimo procesų dinamikos atitikimas: kuo didesnis santykinio augimo tempas, tuo didesnis metabolizmo pokytis ramybės būsenoje.

Mergaičių bazinis metabolizmas yra šiek tiek mažesnis nei berniukų. Šis skirtumas pradeda ryškėti antroje pirmųjų gyvenimo metų pusėje.

Antroji po pagrindinės medžiagų apykaitos energijos sąnaudų organizmo sudedamosios dalys yra vadinamosios reguliuojamos energijos sąnaudos. Jie atitinka darbui sunaudotos energijos poreikį, viršijantį bazinius mainus. Bet kokia raumenų veikla, net ir kūno padėties keitimas (iš gulimos padėties į sėdimą padėtį), padidina kūno energijos sąnaudas. Energijos suvartojimo vertės pokytį lemia raumenų darbo trukmė, intensyvumas ir pobūdis. Metabolizmo padidėjimas yra reikšmingesnis, tuo intensyvesnis buvo raumenų krūvis. Šiuo atžvilgiu įvairių profesijų darbuotojai per dieną išleidžia nevienodą energijos kiekį (nuo 12 600 iki 21 000 kJ). Protinis darbas nežymiai pagreitina medžiagų apykaitą: tik 2 – 3 proc. Bet koks emocinis susijaudinimas neišvengiamai sukelia medžiagų apykaitos padidėjimą. Metabolizmas taip pat keičiasi valgant maistą. Pavalgius medžiagų apykaita pagreitėja 10 – 40 proc. Maisto poveikis medžiagų apykaitai nepriklauso nuo virškinamojo trakto veiklos, tai lemia specifinis maisto poveikis medžiagų apykaitai. Šiuo atžvilgiu įprasta kalbėti apie specifinį dinaminį maisto poveikį medžiagų apykaitai, ty jo padidėjimą po valgio.

Bendra energijos apykaita yra bazinio metabolizmo, darbinio padidėjimo ir specifinio dinaminio maisto veikimo energijos suma. Darbo padidėjimas – tai energijos sąnaudos fiziniam ir protiniam darbui. Pagal gamybinės veiklos pobūdį ir energijos suvartojimą išskiriamos šios gyventojų grupės:

1. Protinį darbą dirbantys asmenys (dėstytojai, studentai, gydytojai ir kt.). Jų energijos sąnaudos siekia 2200-3300 kcal/dieną.

2. Darbininkai, dirbantys mechanizuotą darbą (montuotojai ant konvejerio). 2350-3500 kcal per dieną

3. Asmenys, dirbantys iš dalies mechanizuotą darbą (vairuotojai, tekintotojai, šaltkalviai). 2500-3700 kcal per dieną

4. Užimtas sunkiu nemechanizuotu darbu (krautuvai). 2900-4200 kcal per dieną

Specifinis-dinaminis maisto poveikis yra energijos suvartojimas maistinėms medžiagoms pasisavinti. Jis ryškiausias baltymuose. Mažiau riebalų ir angliavandenių. Visų pirma, baltymai padidina energijos apykaitą 30%, o riebalai ir angliavandeniai - 15%.

Fiziologinis mitybos pagrindas. Maitinimo režimai

Priklausomai nuo amžiaus, lyties ir profesijos, baltymų, riebalų ir angliavandenių suvartojimas turėtų būti:

Praėjusiame amžiuje Rubneris suformulavo izodinamikos dėsnį, pagal kurį maistinės medžiagos gali būti keičiamos pagal jų energetinę vertę. Tačiau tai yra santykinai svarbi, nes plastinį vaidmenį atliekantys baltymai negali būti sintetinami iš kitų medžiagų. Tas pats pasakytina apie nepakeičiamas riebalų rūgštis. Todėl būtina subalansuota visų medžiagų mityba. Be to, būtina atsižvelgti į maisto virškinamumą. Tai su išmatomis pasisavintų ir išskiriamų maistinių medžiagų santykis. Lengviausiai virškinami gyvūniniai produktai. Todėl gyvūniniai baltymai turi sudaryti ne mažiau kaip 50% dienos baltymų dietos, tačiau riebalai neturėtų viršyti 70% riebalų.

Pagal dietą reiškia valgymo dažnumą ir jo kalorijų kiekio paskirstymą kiekvienam valgiui. Valgant tris kartus per dieną, pusryčiai turėtų sudaryti 30% dienos kalorijų normos, pietūs - 50%, vakarienė - 20%. Tarpas tarp pusryčių ir pietų neturi viršyti 5 valandų. Vakarienė turėtų būti bent 3 valandos prieš miegą. Valgymo laikas turi būti nuoseklus.

Vandens ir mineralų apykaita

Vandens kiekis organizme yra vidutiniškai 73%. Vandens balansą organizme palaiko tolygus suvartojamo ir išleidžiamo vandens lygis. Dienos poreikis yra 20-40 ml/kg kūno svorio. Apie 1200 ml vandens ateina su skysčiais, 900 ml maisto ir 300 ml susidaro maistinių medžiagų oksidacijos procese. Minimalus vandens poreikis yra 1700 ml. Trūkstant vandens, atsiranda dehidratacija, o jei jo kiekis organizme sumažėja 20%, įvyksta mirtis. Vandens perteklių lydi apsinuodijimas vandeniu su CNS sužadinimu ir traukuliais.

Natris, kalis, kalcis, magnis, chloras yra būtini normaliam visų ląstelių funkcionavimui. Visų pirma, jie suteikia membranos potencialo atsiradimo mechanizmus, veikimo potencialus, transmembraninio metabolizmo reguliavimą ir kt. Natrio ir kalio dienos poreikis yra 2-3 g, kalcio 0,8 g, chloro 3-5 g. Be to, jis reikalingas kraujo krešėjimui, ląstelių metabolizmo reguliavimui, veikimo potencialų generavimui ir raumenų susitraukimui ir kt. Didžioji fosforo dalis taip pat koncentruojasi kauluose. Tuo pačiu metu jis yra įtrauktas į membranos fosfolipidų sudėtį ir dalyvauja medžiagų apykaitos procesuose. Jo paros poreikis – 0,8 g.Daugiausia geležies yra hemoglobine ir mioglobine. Geležis užtikrina deguonies surišimą. Fluoras yra dantų emalio dalis. Siera baltymų ir vitaminų sudėtyje. Cinkas yra daugelio fermentų ir insulino komponentas. Kobaltas ir varis yra būtini eritropoezei. Visų šių mikroelementų poreikis yra nuo dešimčių iki šimtų mg per dieną.

Mainų lygis natūralaus žmogaus gyvenimo sąlygomis vadinamas bendri mainai. Atliekant fizinį ir protinį darbą, keičiant laikyseną, emocijas, pavalgius suaktyvėja medžiagų apykaitos procesai. Labiausiai sumažėja šiame procese dalyvaujantys raumenys. Be to, skeleto raumenų būklė daugiausia įtakoja medžiagų apykaitos intensyvumą esant kai kurioms kitoms fiziologinėms sąlygoms. Taigi, net ir sprendžiant matematinį uždavinį, didėja tonizuojanti griaučių raumenų įtampa. Tuo pačiu, nors ir keičiasi medžiagų apykaitos procesų aktyvumas pačiose centrinės nervų sistemos ląstelėse, jis nesikeičia tiek, kad reikšmingai paveiktų viso organizmo energijos suvartojimo lygį. Tačiau jei protinį darbą lydi emocinė įtampa, mainai suaktyvėja labiau. Taip yra dėl to, kad daugėja hormonų, kurie sustiprina medžiagų apykaitos procesus.

Ypač dinamiškas maisto veikimas

Pavalgius pakankamai ilgą laiką (iki 10-12 valandų) stebimas metabolizmo padidėjimas. Šiuo atveju energija eikvojama ne tik pačiam virškinimo, sekrecijos, judrumo, įsisavinimo procesui). Pasirodo, kad vadinamasis specifinis dinaminis maisto veikimas. Taip yra daugiausia dėl medžiagų apykaitos procesų aktyvinimo, kurį sukelia virškinimo produktai. Šis poveikis yra didžiausias vartojant baltymus. Jau po 1 valandos ir per kitas 3-12 valandų (trukmė priklauso nuo suvartoto maisto kiekio) energijos formavimo procesų aktyvumas padidėja iki 30% bazinio metabolizmo lygio. Vartojant angliavandenių ir riebalų, šis padidėjimas yra ne didesnis kaip 15%.

Temperatūros efektas

Medžiagų apykaitos procesų intensyvumas taip pat didėja, kai aplinkos temperatūra nukrypsta nuo patogaus lygio. Reikšmingiausi metabolizmo intensyvumo poslinkiai mažėjant temperatūrai, nes norint palaikyti pastovią kūno temperatūrą, kitų rūšių energija paverčiama šiluma.

Energijos mainai darbo veiklos metu

Didžiausias energijos suvartojimo padidėjimas yra dėl trumpalaikių skeleto raumenų. Todėl normaliomis egzistavimo sąlygomis medžiagų apykaitos procesų lygis pirmiausia priklauso nuo žmogaus fizinio aktyvumo. Suaugusiuosius pagal bendrojo metabolizmo lygį galima suskirstyti į penkias grupes. Klasifikacija grindžiama fizinio darbo intensyvumu, nervine įtampa, kylančia dėl darbo procesų atlikimo, individualių operacijų ir daugybe kitų požymių. Atsiradus ir plintant naujoms darbo veiklos rūšims ir formoms, susijusioms su technikos pažanga, reikėtų peržiūrėti, tobulinti ir papildyti darbo intensyvumo grupes. Yra penkios darbuotojų grupės:

1-a - daugiausia protiškai ištrinami;

2-a - lengvas fizinis darbas;

3 - vidutinio sunkumo fizinis darbas;

4-a - sunkus fizinis darbas;

5-a – ypač sunkus fizinis darbas.

Energijos poreikis padidėja žmonėms, kurių darbui būdingas ne tik fizinis, bet ir neuropsichinis stresas. Be to, šiuolaikinėmis sąlygomis jo svarba visuose darbo procesuose vis labiau didėja.

Moterims dėl mažesnio medžiagų apykaitos procesų intensyvumo, mažesnės raumenų masės energijos poreikis yra maždaug 15% mažesnis nei vyrų.

Nustatant suaugusių darbingo amžiaus gyventojų energijos poreikį, manoma, kad visus skaičiavimus tikslinga atlikti trims amžiaus kategorijoms: 18-29, 30-39, 40-59 m. To pagrindas buvo kai kurios su amžiumi susijusios medžiagų apykaitos ypatybės. Taigi, sulaukus 18-29 metų, augimo ir fizinio vystymosi procesai vis dar vyksta. Nuo 40 metų, o ypač po 50 metų, katabolizmas pradeda vyrauti prieš anabolizmą.

Rengiant 18–60 metų amžiaus gyventojų energijos poreikio kriterijus sąlyginai buvo nustatytas idealus kūno svoris: vyrų – 70 kg, moterų – 60 kg. Energijos poreikį galima apskaičiuoti pagal 1 kg vidutinio idealaus kūno svorio. Energijos poreikis 1 kg idealaus svorio vyrams ir moterims yra beveik vienodas ir yra: 1-ajai darbo intensyvumo grupei - 167,4 kJ (40 kcal), 2-ajai - 179,9 kJ (43 kcal), 3-ajai. - 192,5 kJ (46 kcal), 4-ajam - 221,7 kJ (53 kcal), 5-ajam - 255,2 kJ (61 kcal).

Energijos mainų reguliavimas

Organizme viso organizmo medžiagų apykaitos poreikiai turi būti nuolat derinami su atskirų jo organų ir ląstelių poreikiais. Tai pasiekiama tarp jų pasiskirstant maistinėms medžiagoms, taip pat perskirstant medžiagas iš savo organizmo saugyklų arba tų, kurios susidaro biosintezės procesuose.

Atskirų ląstelių ir organų dalių lygmenyje galima atskleisti vietinius energijos gamybos proceso reguliavimo mechanizmus. Taigi, atliekant raumenų darbą, raumenų susitraukimo pradžia suaktyvina naudojamo ATP resintezės procesus (žr. 1 skyrių „Skeleto raumenys“).

Energijos gamybos procesų reguliavimą organizme kaip visumoje vykdo vegetacinė nervų ir endokrininė sistemos, o pastaroji vyrauja. Pagrindiniai reguliatoriai – skydliaukės hormonai – tiroksinas ir G3, taip pat A antinksčių liaukos, kurios skatina šiuos procesus. Be to, veikiant šiems hormonams, persiskirsto metabolitai, naudojami energijai gaminti. Taigi fizinio krūvio metu iš kepenų į kraują patenka gliukozė, riebalų rūgštys, kurios yra naudojamos raumenyse, riebalų sankaupos į kraują.

Ypatingą vaidmenį reguliuojant vaidina pagumburis, per kurį realizuojasi neurorefleksas (vegetatyviniai nervai) ir endokrininiai mechanizmai. Jų pagalba užtikrinamas aukštesniųjų centrinės nervų sistemos skyrių dalyvavimas medžiagų apykaitos procesų reguliavime. Jūs netgi galite aptikti sąlyginį refleksinį energijos gamybos lygio padidėjimą. Taigi, sportininkui prieš startą, darbuotojui, prieš atliekant gimdymo procesą, įsijungia mainai. Hipnotizuojantis pasiūlymas atlikti sunkų raumenų darbą gali paskatinti medžiagų apykaitos procesų lygį.

Pagumburio, hipofizės, kasos ir kitų endokrininių liaukų hormonai veikia tiek augimą, dauginimąsi, organizmo vystymąsi, tiek anabolizmo ir katabolizmo procesų santykį. Organizme šių procesų veikla yra dinaminės pusiausvyros būsenoje, tačiau tam tikrais realaus gyvenimo momentais vienas iš jų greičiausiai vyrauja. (Šie procesai išsamiau aptariami biochemijos kurse.)

Tyrimo metodai

Organizmo energijos balanso vertinimo metodai remiasi dviem pagrindiniais principais: tiesioginiu išskiriamos šilumos kiekio matavimu (tiesioginė kalorimetrija), ir netiesioginiu – sugerto deguonies ir išsiskiriančio anglies dioksido kiekio nustatymu (netiesioginė kalorimetrija).

Dažniausiai naudojamas Netiesioginės kalorimetrijos metodai. Tokiu atveju pirmiausia nustatomas sugerto ir išleisto deguonies kiekis anglies dvideginio, kuris išsiskiria. Žinant jų kiekius, galima nustatyti kvėpavimo koeficientą (RC): išsiskyrusio CO2 ir absorbuoto CO2 santykį:

Pagal DC vertę galima netiesiogiai įvertinti (yra atitinkamos lentelės) gaminio oksidaciją, nes priklausomai nuo to išsiskiria skirtingas šilumos kiekis. Taigi, oksiduojantis gliukozei išsiskiria 4 kcal/g šilumos, riebalų – 9,0 kcal/g, baltymų – 4,0 kcal/g (šios reikšmės apibūdina atitinkamų maistinių medžiagų energetinę vertę). Nuolatinės srovės priklausomybė nuo produkto oksiduojasi, nulemta tai, kad oksiduojant gliukozę kiekvienai CO2 molekulei susidaro tiek pat O2 molekulių (DR = 1,0). Dėl to, kad riebalų rūgščių struktūroje vienam CO2 atomui yra mažiau O2 atomų nei angliavandeniuose, jų oksidacijos metu DC yra 0,7. Vartojant baltyminį maistą, DC yra 0,8.

Tačiau taikant netiesioginės kalorimetrijos metodą reikia atsižvelgti į tai, kad realiomis žmogaus gyvenimo sąlygomis, kaip taisyklė, oksiduojasi mišrūs ingredientai. Praktiniam pritaikymui buvo sukurtos specialios lentelės, kurių pagalba pagal sugerto deguonies kiekį per laiko vienetą ir DC reikšmę galima nustatyti išsiskiriančios energijos kiekį, tai yra medžiagų apykaitos procesų intensyvumą.

Energijos apykaitos amžiaus ir lyties ypatumai

Ontogenetinio vystymosi metu medžiagų apykaitos procesai patiria reikšmingų pokyčių. Iki brendimo pabaigos (15 lentelė) vyrauja anabolizmo procesai.

15 lentelė Su amžiumi susiję bendrojo ir bazinio metabolizmo pokyčiai

Amžius	Generolas mainai, kcal1dobu	BX
		kcal1dobu	kcal 1m 1dobu	kcal1kg1dobu
1 diena
1 mėnuo
1 metai
3 metai
5 metai
10 metų
14 metų
suaugusieji

Kadangi su amžiumi susijusiam vystymuisi užtikrinti sunaudojama daug energijos, bazinio metabolizmo lygis tiek masės vieneto, tiek kūno paviršiaus atžvilgiu smarkiai padidėja. Didžiausi rodikliai yra pirmaisiais gyvenimo metais, kai bazinė medžiagų apykaita, palyginti su suaugusiųjų, padidėja 2-2,5 karto. Senėjimo metu vyrauja kataboliniai procesai, kuriuos lydi laipsniškas bazinio metabolizmo mažėjimas. Be to, visais amžiaus laikotarpiais moterų bazinis metabolizmas yra mažesnis nei vyrų. Pavyzdžiui, vyrams 40 metų amžiaus vidutinė jo vertė yra 36,3 kcal/m21, 70 metų – 33 kcal/m21; moterų – atitinkamai 34,9 ir 31,7 kcal/m21.

Bazinis medžiagų apykaitos greitis (BMR) yra minimalus kalorijų kiekis, reikalingas organizmui palaikyti visiško poilsio būsenoje. Paprasčiau tariant, tai yra energijos kiekis (matuojamas kalorijomis), kurį organizmas išeiks, jei visą dieną miegosite. Bazinis metabolizmas gali sudeginti iki 70 proc. viso sunaudotų kalorijų skaičiaus, tačiau šis skaičius skiriasi priklausomai nuo įvairių veiksnių (apie juos kalbėsime toliau). Kalorijos eikvojamos įvairiems fiziologiniams procesams, tokiems kaip kvėpavimas, kraujotaka ir norimos kūno temperatūros palaikymas. Natūralu, kad vidutiniškai kūnas sudegina daugiau kalorijų nei BOO.

Bazinė medžiagų apykaita yra vienas iš svarbiausių faktorių, nulemiančių medžiagų apykaitos intensyvumą apskritai. Šis indikatorius parodo, kiek kalorijų organizmui reikia norint išlaikyti svorį, jį numesti ar priaugti. Bazinį medžiagų apykaitos greitį lemia genetinių (vidinių) ir išorinių veiksnių derinys, pavyzdžiui:

Genetika. Kai kurie žmonės gimsta su greitesne medžiagų apykaita, kiti su lėtesniu.
Grindys. Vyrai turi daugiau raumenų masės ir mažiau kūno riebalų. Tai reiškia, kad jų bazinė medžiagų apykaita yra didesnė.
Amžius. Senstant mūsų bazinė medžiagų apykaita sulėtėja. Po to 20 metų amžiaus amžiaus, kas dešimt metų šis skaičius vidutiniškai mažėja ant 2 proc..
Svoris. Kuo didesnis žmogaus svoris, tuo didesnis BRO.
kūno paviršiaus plotas. Tai yra jūsų ūgio ir svorio santykis. Kuo didesnis bendras jūsų kūno paviršiaus plotas, tuo didesnis jūsų BVR.
Aukšti, liekni žmonės turi daugiau SBI. Palyginus vienodo svorio aukštą ir žemą žmogų, kuris svoriui palaikyti suvartoja tiek pat kalorijų, pastebėtume, kad po metų aukštesnio žmogaus svoris išliks toks pat, o žemesnio. gali padidėti apie 7 kg.
Kūno riebalų procentas. Kuo jis mažesnis, tuo didesnis SBI. Būtent mažesnis vyrų kūno riebalų procentas yra priežastis, kodėl jų bazinė medžiagų apykaita yra intensyvesnė nei moterų.
Dieta. Pasninkas arba drastiškai sumažintas suvartojamų kalorijų kiekis gali sumažinti bazinį medžiagų apykaitos greitį 30 proc.. Mažo kaloringumo dieta, skirta svorio metimui, gali sumažinti BVR 20 proc..
Kūno temperatūra. Vidinei kūno temperatūrai padidėjus puse laipsnio, BRO padidėja maždaug 7 proc.. Kuo aukštesnė kūno temperatūra, tuo greičiau organizme vyksta cheminės reakcijos. Todėl paciento, kurio temperatūra yra 42°C, SVR padidės maždaug 50 proc. .
lauko temperatūra. Aplinkos temperatūra taip pat turi įtakos baziniam metabolizmui. Šaltos temperatūros poveikis padidina BRT, nes kūnas turi išleisti daugiau šilumos, kad išlaikytų reikiamą vidinę kūno temperatūrą. Trumpas aukštų temperatūrų poveikis medžiagų apykaitai turi mažai įtakos, kaip temperatūrą kompensuoja padidėjęs šilumos perdavimas. Tačiau ilgalaikis šilumos poveikis taip pat gali padidinti BVR.
Hormonai. Tiroksinas (gaminamas skydliaukėje) yra vienas iš pagrindinių SVR reguliatorių. Tai pagreitina medžiagų apykaitą organizme. Kuo daugiau pagaminama tiroksino, tuo didesnis BVR. Jei organizmas jo gamina per daug (ši būklė vadinama tirotoksikoze), BMR gali padvigubėti. Jei jis per mažas (miksedema), SVR gali sumažėti 30-40% palyginti su norma. Kaip ir tiroksinas, epinefrinas taip pat padidina BVR, bet mažesniu mastu.
Pratimai. Pratimai ne tik veikia svorį degindami kalorijas, bet ir padeda padidinti bazinę medžiagų apykaitą didindami raumenų masę.

Trumpalaikiai veiksniai, turintys įtakos bendrai medžiagų apykaitai

Aukšta temperatūra, kurią sukelia uždegimas, didelis streso hormonų kiekis organizme ir aplinkos temperatūros padidėjimas arba sumažėjimas lemia BMR padidėjimą. Pasninkas, badas ar netinkama mityba sumažina BMR. Sumažėjęs BMR gali būti vienintelis šalutinis dietos poveikis. Mažai angliavandenių turinti dieta nebus tokia efektyvi, kaip ji derinama su fiziniu aktyvumu.

Kasdieninė medžiagų apykaita

Pirmasis žingsnis kuriant savo mitybą yra apskaičiuoti kiek kalorijų sudeginate per dieną , t.y. Jūsų visos dienos energijos sąnaudos kalorijomis. Žinodami šią vertę, galėsite susiformuoti tinkamą mitybą. Fiziologai Williamas McArdle'as ir Frankas Kachi nustatė, kad JAV moterų vidutinės dienos energijos sąnaudos yra 2000-2100 kalorijų per dieną, o vyrams - 2700-2900 per dieną. Bet tai yra vidurkis, sudegintų kalorijų skaičius gali labai skirtis. Pavyzdžiui, sportininkai ar žmonės, kurie aktyviai sportuoja, turės aukštesnę figūrą. Kai kurie triatlonininkai ir sportininkai, kurie dirba itin sunkiai, reikalauja bent 6000 kalorijų kiekvieną dieną ir dar daugiau!

Kalorijų poreikio nustatymo metodai

Yra įvairių formulių, pagal kurias galite nustatyti savo dienos kalorijų poreikį. Jie atsižvelgia į amžių, lytį, ūgį, svorį, liesą kūno masę ir aktyvumo lygį. Bet kuri formulė, kurioje atsižvelgiama į jūsų liesą kūno masę (MMT), tiksliausiai paskaičiuos jūsų energijos sąnaudas, tačiau net neatsižvelgdami į MMT vis tiek galite gauti gana tikslios informacijos.

Greitas ir paprastas būdas nustatyti kalorijų poreikį yra apskaičiuoti pagal bendrą kūno svorį.
Riebalų deginimas: 26-29 kalorijos 1 kg kūno svorio
Svorio palaikymas: 33-35 kalorijos 1 kg kūno svorio
Svorio priaugimas:= 40-45 kalorijos 1 kg kūno svorio

Tai labai paprastas būdas įvertinti kalorijų poreikį. Tačiau yra akivaizdžių šio metodo trūkumų, nes neatsižvelgiama į aktyvumo lygį ir veido spalvą. Ypač aktyviems žmonėms gali prireikti daug daugiau kalorijų, nei nurodo ši formulė. Be to, kuo didesnė raumenų masė, tuo didesnis bus kalorijų poreikis.

Kadangi čia neatsižvelgiama į nutukimo laipsnį, formulė gali perdėti antsvorio turinčių žmonių kalorijų poreikį. Pavyzdžiui, 50 metų moteris, kuri veda neaktyvų gyvenimo būdą, sveria 117 kg, o jos bendras riebalų kiekis yra 34%. Ji niekada negalės numesti svorio kiekvieną dieną suvartodama 3000 kalorijų.

Skaičiavimai pagrįsti baziniu medžiagų apykaitos greičiu

Daug tikslesnis skaičiavimo metodas yra BMR (bazinio metabolizmo greičio) nustatymas, naudojant kelis veiksnius, įskaitant ūgį, svorį, amžių ir lytį. Tada, norint nustatyti dienos kalorijų poreikį, BVR padauginamas iš aktyvumo lygio. Prisiminkite, kad BBI yra bendras kalorijų skaičius, kurio jūsų kūnas turi normaliai veikti ramybės būsenoje. Tai apima širdies plakimą, kvėpavimą, maisto virškinimą, naujų kraujo kūnelių susidarymą, tinkamos kūno temperatūros palaikymą ir visus kitus medžiagų apykaitos procesus jūsų kūne. Kitaip tariant, jūsų BEO yra visa energija, naudojama palaikyti organizmą gyvą. Maždaug 2/3 dienos kalorijų poreikio yra BBI. Bendrojo mainų intensyvumas skirtingiems žmonėms gali labai skirtis, priklausomai nuo genetinių veiksnių. Jei kas nors sako, kad jis gali valgyti bet ką ir vis tiek nepagerės, tai reiškia, kad šis asmuo turi paveldimą aukštą bendrų mainų intensyvumą.

Mažiausias BVR yra miego metu, kai organizmas neapdoroja maisto. Verta paminėti, kad kuo didesnė jūsų liesa kūno masė, tuo didesnis jūsų BMR. Tai labai svarbi informacija, jei norite numesti svorio. Kuo daugiau raumenų turėsite, tuo daugiau kalorijų sudeginsite.

Raumenys yra metaboliškai aktyvūs audiniai, ir net norint išlaikyti jų masę pastovią reikia daug energijos. Akivaizdu, kad vienas iš puikių būdų, kaip padidinti bazinės medžiagų apykaitos greitį, yra užsiimti kultūrizmu, t.y. treniruotės, skirtos raumenų masės augimui ir stiprinimui.

Harriso-Benedikto formulė (GBS pagal bendrą kūno svorį)

Harriso-Benedikto lygtis yra kalorijų skaičiavimo formulė, kurioje atsižvelgiama į ūgį, svorį, amžių ir lytį, kad būtų galima nustatyti bazinį medžiagų apykaitos greitį (BMR). Tai daro jį tiksliau, nei nustatyti kalorijų poreikį pagal bendrą svorį. Vienintelis čia nenaudojamas kriterijus – raumenų masė. Taigi, ši lygtis bus labai tiksli visiems, išskyrus žmones, turinčius pernelyg didelę raumenų masę (kalorijų poreikis bus neįvertintas), ir nutukusius žmones (kalorijų poreikis bus pervertintas).

Vyrai: SBI = 66 + (13,7 x svoris kg) + (5 x ūgis cm) – (6,8 x amžius metais)
Moterys: BBI = 655 + (9,6 x svoris kg) + (1,8 x ūgis cm) – (4,7 x amžius metais)

Pavyzdys:
Tu esi moteris
Jums 30 metų
Jūsų ūgis 167,6 cm
Sveriate 54,5 kg
Jūsų BBI = 655 + 523 + 302 - 141 = 1339 kalorijos per dieną

Aktyvumo koeficientai:
Sėdimas gyvenimo būdas = BOO x 1,2 (mažai arba visai nesportuoju, sėdimas darbas)
Lengvas aktyvumas = BOO x 1,375 (lengvas fizinis aktyvumas / sportas 1–3 kartus per savaitę)
Vidutiniškai aktyvus = BOO x 1,55 (pakankamai fizinio aktyvumo / sportuoti 3–5 kartus per savaitę)
Didelis aktyvumas = BOO x 1,725 ​​(didelis fizinis aktyvumas / sportas 6–7 kartus per savaitę)
Labai didelis aktyvumas = SBI x 1,9 (labai didelis kasdienis fizinis aktyvumas/sportas ir fizinis darbas arba treniruotės du kartus per dieną, pvz., maratonas, varžybos)

Pavyzdys:
Jūsų SBI yra 1339 kalorijos per dieną
Turite vidutinį aktyvumo lygį (užsiėmimai 3-4 kartus per savaitę)
Jūsų aktyvumo koeficientas yra 1,55
Jūsų dienos kalorijų poreikis = 1,55 x 1339 = 2075 kalorijos per dieną

Ketch-McArdle formulė (BMO, pagrįsta liesa kūno mase)

Jei patikrinote ir tiksliai žinote, kokia yra jūsų liesa kūno masė, tuomet galite gauti tiksliausią BMO įvertinimą. Ketch-McArdle formulė atsižvelgia į raumenų masę, todėl ji yra tikslesnė nei formulė, kurioje atsižvelgiama tik į bendrą kūno svorį. Harriso-Benedikto lygtis turi atskiras formules vyrams ir moterims, nes vyrai linkę turėti daugiau liesos kūno masės (MMB). Kadangi Ketch-McArdle formulė yra pagrįsta MMT, ji vienodai taikoma ir vyrams, ir moterims.

Bazinis medžiagų apykaitos greitis (vyrų ar moterų) = 370 + (21,6 x liesos kūno masės (MMT) kg)

Pavyzdys:
Tu esi moteris
Sveriate 54,5 kg
Bendras jūsų kūno riebalų kiekis yra 20% (10,9 kg riebalų)
Jūsų kūno svoris atėmus riebalus = 43,6 kg
Jūsų BBI = 370 + (21,6 x 43,6) = 1312 kalorijų
Norėdami nustatyti savo dienos kalorijų poreikį (DCR), tiesiog padauginkite savo BVR iš aktyvumo koeficiento:

Pavyzdys:
Jūsų SBI yra 1312 kalorijų
Turite vidutinį aktyvumo lygį (treniruojatės 3-4 kartus per savaitę)
Jūsų aktyvumo koeficientas yra 1,55
Dienos kalorijų poreikis = 1,55 x 1312 = 2033 kalorijos

Kaip matote, skirtumas tarp reikšmių, apskaičiuotų pagal dvi formules, yra nedidelis (2075 kalorijos ir 2033 kalorijos), nes asmuo, kurį laikėme pavyzdžiu, turi vidutinį kūno dydį ir sudėtį. Pagrindinis skaičiavimo privalumas, kai atsižvelgiama į raumenų masę, yra tai, kad jis tiksliau parodo dienos kalorijų poreikį (DVK) labai raumeningiems arba, atvirkščiai, nutukusiems žmonėms.

Sureguliuokite suvartojamų kalorijų kiekį pagal savo tikslą

Taigi, jūs jau žinote savo SPC. Kitas žingsnis – koreguoti suvartojamų kalorijų kiekį pagal savo tikslą. Kalorijų balanso matematika yra labai paprasta. Norėdami išlaikyti esamą svorį, turite laikytis SPC. Jei norite numesti svorio, turite sukurti kalorijų deficitą organizme, kad tai padarytumėte, sumažinti SPK (arba suvartoti tiek pat kalorijų, bet padidinti fizinį aktyvumą). Jei jūsų pagrindinis tikslas yra priaugti svorio, turite padidinti suvartojamų kalorijų kiekį. Vienintelis dalykas, kuris skiria svorio metimo ir svorio didinimo dietas, yra suvartojamų kalorijų kiekis.

Neigiamas kalorijų balansas yra svarbiausias svorio metimo veiksnys

Kalorijų skaičiavimas yra ne tik svarbus, bet ir svarbiausias svorio metimo veiksnys. Jei suvartosite daugiau kalorijų nei išeikvojate, svorio nenumesite, nesvarbu, kokį maistą valgysite. Kai kuriuos maisto produktus lengviau laikyti riebaluose nei kitus, tačiau visada atminkite, kad per daug visko, net ir „sveiko maisto“, bus kaupiami kaip kūno riebalai. Jūs negalite pakeisti termodinamikos ir energijos balanso dėsnių. Kad sudegintų riebalus, organizmas turi turėti kalorijų deficitą. Tai privers jūsų kūną panaudoti sukauptus riebalus, kad kompensuotų energijos trūkumą. 0,5 kg kūno riebalų yra 4500 kalorijų. Jei per savaitę laikotės dietos, mankštinsitės ar derinsite abu dalykus, sukursite deficitą 4500 kalorijų, tu pralaimėsi 0,5 kg svorio. Jei savaitės deficitas yra 9000 kalorijų, nustatysite iš naujo 1 kg. Kalorijų deficitą galima sukurti laikantis dietos, mankštos arba, geriausia, derinant abu. Kadangi jau apskaičiavome kalorijų sumažinimą nuo fizinio krūvio (naudojant aktyvumo koeficientą), tai deficitas, apie kurį kalbame, yra būtent toks, kurį reikia gauti iš dietos.

Kalorijų deficito riba: kiek galima laikyti maksimaliu leistinu?

Visi žino, kad jei per daug sumažinsite suvartojamų kalorijų skaičių, sulėtės medžiagų apykaita, skydliaukė sumažins hormonų gamybą ir pradės mažėti raumenų masė. Kiek tuomet reikia sumažinti kalorijų skaičių? Neabejotinai yra riba, žemiau kurios kalorijų mažinimas gali turėti neigiamą poveikį sveikatai. Norint numesti svorio, rekomenduojama sumažinti suvartojamų kalorijų skaičių, palyginti su SEC, bent 500, bet ne daugiau kaip 1000. Kai kuriems žmonėms, ypač lieknams, 1000 kalorijų gali būti per didelis deficitas. Amerikos sporto medicinos koledžas rekomenduoja neviršyti 1200 kalorijų per dieną moterims ir 1800 kalorijų per dieną vyrams. Tačiau net ir šie skaičiai yra labai maži. Geriausia nustatyti saugų kalorijų deficito lygį pagal savo svorį ir DVK (dienos kalorijų poreikį). Sumažėjęs kalorijų suvartojimas iki 15-20% iš SPK – labai gera pradžia. Kartais gali prireikti didesnio deficito, tačiau tuomet geriausia padidinti fizinį aktyvumą, išlaikant kalorijų deficitą tame pačiame lygyje.

1 pavyzdys:
Jūsų svoris 54,5 kg
Jūsų SPK 2033 kalorijos
Kalorijų deficitas svorio metimui – 500
Jūsų optimalus kalorijų suvartojimas norint numesti svorio: 2033–500 = 1533 kalorijos
2 pavyzdys:
Jūsų kalorijų deficitas norint numesti svorio yra 20% SPK (20% 2033 = 406 kalorijos)
Jūsų optimalus kalorijų kiekis svorio metimui = 1627 kalorijos

Teigiamas kalorijų balansas yra būtinas norint auginti raumenis

Jei norite užsiauginti raumenis ir tapti raumeningesni, turite suvartoti daugiau kalorijų nei sudeginate per dieną. Bet jūs negalite to padaryti be kultūrizmo. Tik šiuo atveju kalorijų perteklius bus panaudotas naujam raumenų audiniui sukurti. Kai nustatysite savo SPK, kitas žingsnis yra pakankamai padidinti kalorijų kiekį, kad galėtumėte priaugti svorio. Tai yra pagrindinis energijos balanso dėsnis: norėdami sukurti liesą kūno masę, turite laikytis teigiamos kalorijų balanso dietos.

Svorio augimo atskaitos taškas turėtų būti SPK padidėjimas 300–500 kalorijų per dieną. Arba galite pridėti 15–20% savo SPK.

Pavyzdys:
Jūsų svoris 54,5 kg
Jūsų SPK 2033 kalorijos
Norint priaugti svorio, jums reikia 15–20% daugiau kalorijų nei jūsų SPK = 305–406 kalorijos
Jūsų optimalus kalorijų kiekis norint priaugti svorio yra 2033 + (305…406) = 2338…2439 kalorijos

Palaipsniui keiskite suvartojamų kalorijų kiekį

Nerekomenduojama drastiškai keisti savo mitybą. Jei apskaičiavę DVK (dienos kalorijų poreikį) ir prisitaikę prie savo tikslo, pastebėsite, kad suvartojamų kalorijų kiekis labai skiriasi nuo esamo suvartojimo, tuomet būtinai turite keisti suvartojamų kalorijų kiekį palaipsniui. Pavyzdžiui, jūs nustatėte, kad optimalus per dieną suvartojamų kalorijų skaičius turėtų būti 1900, tačiau prieš tai jūsų lygis buvo tik 900 kalorijų per dieną. Jei drastiškai padidinsite kalorijų kiekį, jūsų medžiagų apykaita sulėtės. Staigus šuolis iki 1900 kalorijų per dieną gali padidinti kūno riebalų kiekį, nes jūsų kūnas jau yra įpratęs vartoti mažiau, o staigus kalorijų padidėjimas prisidės prie nutukimo. Geriausias būdas yra per 3-4 savaites palaipsniui didinkite suvartojamų kalorijų kiekį Nuo 900 iki 1900. Tai leis jūsų kūnui prisitaikyti ir pagreitinti medžiagų apykaitą.

Išmatuokite rezultatus ir sureguliuokite kalorijų kiekį

Skaičiavimai, kurie padės rasti tinkamą suvartojamų kalorijų kiekį, yra labai supaprastinti ir reikalingi tik tam, kad žinotumėte, nuo ko pradėti. Turėsite atidžiai stebėti savo pažangą, kad įsitikintumėte, jog tai jums tinkamas lygis. Kad įsitikintumėte, jog einate teisingu keliu, turėsite sekti suvartojamų kalorijų kiekį, kūno svorį ir kūno riebalų procentą. Reikėtų stebėti kūno svorį ir kūno riebalų procentą, kad pamatytumėte, kaip jūsų kūnas reaguoja į dietos pasikeitimą. Jei pastebite, kad negaunate norimo rezultato, pakoreguokite suvartojamų kalorijų skaičių ir aktyvumo lygį. Svarbiausia yra nesumažinti kalorijų skaičiaus per daug, kad numesti svorio. Geriausias variantas – šiek tiek sumažinti kalorijų skaičių ir padidinti dienos energijos sąnaudas didinant fizinio aktyvumo kiekį, trukmę ir intensyvumą.

Sėkmės kelyje į tobulą figūrą!