تبادل الطاقة للرجل

"إن جسم الإنسان عبارة عن" آلة "يمكنها إطلاق الطاقة الكيميائية المرتبطة" بوقود "المنتجات الغذائية ؛ هذه "الوقود" هي الكربوهيدرات والدهون والبروتينات والكحول "(منظمة الصحة العالمية).

الاستخدام الرئيسي لأي من المصادر المذكورة له خصائص مختلفة من حيث حجم عملية التمثيل الغذائي للطاقة والتحولات الأيضية المرتبطة بها.

ملامح من مصادر الأيض المختلفة لإمدادات الطاقة الغذائية

مؤشرات	جلوكوز	Palmitat	بروتين
إطلاق الحرارة ، سعرة حرارية:
ل 1 الخلد المؤكسد	673	2398	475
1 ز المؤكسدة	3.74	9.30	5.40
استهلاك الأكسجين:
الخلد	66.0	23.0	5.1
ل	134	515	114
إنتاج ثاني أكسيد الكربون:
الخلد	66.0	16.0	4.1
ل	134	358	92
إنتاج ATP ، مول:	36	129	23
تكلفة منتجات ATP:
أ / د	18.7	18.3	20.7
في / من	3.72	3.99	4.96
ج / د	3.72	2.77	4.00
معدل التنفس	1.00	0.70	0.81
معادل للطاقة لكل لتر من الأوكسجين المستخدم	5.02	4.66	4.17

[1], [2], [3]

مراحل تبادل الطاقة

على الرغم من أن تشريح وتركيب تراكيب البروتينات والدهون والكربوهيدرات له سمات مميزة وأشكال محددة ، ومع ذلك ، في تحويل هذه المواد المختلفة هناك عدد من المراحل والإجراءات المنتظمة. فيما يتعلق بالطاقة المنطلقة من عملية الأيض ، يجب تقسيم استقلاب الطاقة إلى ثلاث مراحل رئيسية.

في المرحلة الأولى في الجهاز الهضمي تنقسم جزيئات كبيرة من المواد المغذية إلى جزيئات صغيرة. تتشكل 3 من hexoses الكربوهيدرات (الجلوكوز والجلاكتوز وسكر الفواكه)، والبروتينات من - 20 الأحماض الأمينية والدهون (الدهون الثلاثية) - (. على سبيل المثال، pentoses وآخرون) والأحماض الدهنية والجلسرين و، فضلا عن السكريات نادرة. ويقدر أن ما معدله جسم الإنسان خلال فترة بقائه يمتد الكربوهيدرات - 17.5 م، والبروتين - 2.5 متر، والدهون - 1.3 متر عدد من الطاقة المنطلقة في المرحلة الأولى إلا قليلا، في حين إصدارها في شكل حرارة. وهكذا، في انشقاق من السكريات والبروتينات سراح ما يقرب من 0.6٪ من الدهون - 0.14٪ من مجموع الطاقة التي يتم إنتاجها مع الاضمحلال الكامل لانهاء منتجات الأيض. ولذلك ، فإن أهمية التفاعلات الكيميائية للمرحلة الأولى تتكون أساسا في إعداد العناصر الغذائية للإفراج الفعلي للطاقة.

في المرحلة الثانية ، تخضع هذه المواد لتقسيم أكثر بسبب الاحتراق غير الكامل. نتيجة هذه العمليات - الاحتراق غير الكامل - تبدو غير متوقعة. من 25-30 تتشكل المواد، باستثناء CO2 و H2O، المنتجات النهائية ثلاثة فقط: α-ketoglutaric، حمض أكسالوأسيتيك وحمض الخليك، كما atsetilkoenzima A. الناحية الكمية وبالتالي يسود أسيتيل التميم A. خلال المرحلة الثانية يتم تحرير حوالي 30٪ من الطاقة الواردة في المواد الغذائية المواد.

في المرحلة الثالثة ، ما يسمى دورة حمض كريبس tricarboxylic ، يتم حرق ثلاثة منتجات نهائية من المرحلة الثانية إلى ثاني أكسيد الكربون والماء. في الوقت نفسه ، يتم إطلاق 60-70 ٪ من الطاقة من المواد الغذائية. دورة كريبس هي الطريق النهائي المشترك لتجزئة كل من الكربوهيدرات والبروتينات والدهون. وهذا هو ، كما كان ، النقطة الرئيسية في التبادل ، حيث تتلاقى تقاربات الهياكل المختلفة ، والتحويل المتبادل للتفاعلات الاصطناعية ممكن.

وعلى النقيض من المرحلة الأولى - مراحل التحلل المائي في الجهاز الهضمي - في المرحلتين الثانية والثالثة من انقسام المواد ، لا يحدث إطلاق الطاقة فحسب ، بل أيضًا نوعًا خاصًا من التراكم.

تفاعلات تبادل الطاقة

يتم الحفاظ على الطاقة من خلال تحويل الطاقة من تقسيم المنتجات الغذائية إلى شكل خاص من المركبات الكيميائية تسمى macroergas. ناقلات هذه الطاقة الكيميائية في الجسم هي مركبات الفوسفور المختلفة التي تكون فيها رابطة بقايا حمض الفوسفوريك رابطة رابضة.

ينتمي المكان الرئيسي في استقلاب الطاقة إلى رابطة بيروفوسفاتي مع بنية ثلاثي الفوسفات الأدينوزين. في شكل هذا المركب في الجسم ، يتم استخدام 60 إلى 70 ٪ من جميع الطاقة التي يتم إطلاقها أثناء انهيار البروتينات والدهون والكربوهيدرات. إن استخدام الطاقة (الأكسدة في شكل ATP) له أهمية بيولوجية كبيرة ، لأنه بفضل هذه الآلية ، من الممكن فصل مكان ووقت إطلاق الطاقة واستهلاكها الفعلي في عملية أداء الأعضاء. تشير التقديرات إلى أن كمية الـ ATP التي تكونت وتقسم في الجسم خلال 24 ساعة تساوي تقريباً كتلة الجسم. ينتج تحويل ATP إلى ADP 41.84-50.2 kJ ، أو 10-12 كيلو سعر حراري.

وينفق مما أدى الطاقة الأيضية في البورصة الرئيسي، ر. E. وصيانة الحياة في حالة من الراحة في درجة الحرارة المحيطة 20 ° C، والنمو (التمثيل الغذائي البلاستيك)، والعمل العضلي والهضم وامتصاص المواد الغذائية (عمل محددة ديناميكي الغذاء). هناك اختلافات في إنفاق الطاقة الناتجة عن التبادل ، في الكبار والطفل.

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

التبادل الأساسي

الطفل ، مثل جميع الثدييات التي ولدت غير ناضجة ، لديه زيادة أولية في عملية التمثيل الغذائي القاعدي إلى 1 1/2 سنوات ، والتي تستمر في الزيادة باطراد من حيث القيمة المطلقة وأيضا يتم تخفيضها بانتظام لكل وحدة وزن الجسم.

في كثير من الأحيان ، يتم استخدام الطرق الحسابية لحساب الأيض القاعدي. عادة ما تركز الصيغ على مؤشرات الطول أو وزن الجسم.

حساب التمثيل الغذائي الأساسي من خلال وزن الجسم (سعر حراري / يوم). توصيات FAO / BO3

عمر	بنين	الفتيات
0-2 سنوات	60.9 ف -54	61 ف - 51
3-9 سنوات	22.7 ف + 495	22.5 ع + 499
10-17 »	17.5 ف +651	12.2 P +746
17-30 »	15.3 ع +679	14.7 ع + 496

يتم توزيع الطاقة الكلية المتلقاة من الغذاء لتوفير التمثيل الغذائي الأساسي ، والتأثير الديناميكي المحدد للأغذية ، وخسائر الحرارة المرتبطة بالإفراز ، والنشاط البدني (الحركي) والنمو. في هيكل توزيع الطاقة ، يتم تمييز تبادل الطاقة:

• الطاقة المستلمة (من الغذاء) = الطاقة المودعة + الطاقة المستخدمة.
• الطاقة الممتصة = الطاقة المستلمة - الطاقة تفرز.
• طاقة التمثيل الغذائي = الطاقة المستلمة - إمدادات الطاقة (الحياة) والنشاط ، أو "التكاليف الأساسية".
• طاقة التكاليف الأساسية تساوي المجموع:
  • التمثيل الغذائي الأساسي ؛
  • الحراري.
  • تأثير الاحترار للأغذية (SDDP) ؛
  • تكاليف النشاط
  • تكاليف لتركيب الأنسجة الجديدة.
• طاقة الترسيب هي الطاقة المستهلكة على ترسيب البروتين والدهون. لا يعتبر الجليكوجين ، لأن ترسبه (1 ٪) غير مهم.
• طاقة الترسيب = الطاقة المستقلبة - طاقة التكاليف الأساسية.
• تكلفة طاقة النمو = طاقة تصنيع الأنسجة الجديدة + الطاقة المودعة في الأنسجة الجديدة.

الاختلافات العمرية الرئيسية هي العلاقة بين تكاليف النمو و ، إلى حد أقل ، النشاط.

السمات العمرية لتوزيع نفقات الطاقة اليومية (كيلو كالوري / كجم)

عمر	التبادل الأساسي	SDDP	خسائر على الإفراز	نشاط	نمو	فقط
سابق لأوانه	60	7	20	15	50	152
8 اسابيع	55	7	11	17	20	110
10 أشهر	55	7	11	17	20	110
4 سنوات	40	6	8	25	8-10	87-89
14 سنة	35	6	6	20	14	81
بالغ	25	6	6	10	0	47

كما يتبين من ذلك ، فإن تكلفة النمو مهمة للغاية بالنسبة لحديثي الولادة الصغار وخلال السنة الأولى من العمر. بطبيعة الحال ، في البالغين هم ببساطة غائبة. إن النشاط البدني يخلق إنفاقًا كبيرًا للطاقة ، حتى في حديثي الولادة والرضيع ، حيث يكون مص الحلمة والقلق والبكاء والصراخ هي التعبير.

مع قلق الطفل ، يزيد استهلاك الطاقة بنسبة 20-60 ٪ ، وعندما تصرخ - في 2-3 مرات. الأمراض تجعل مطالبهم على تكاليف الطاقة. خاصة أنها تزيد مع زيادة في درجة حرارة الجسم (بنسبة 1 درجة مئوية زيادة في الزيادة في التمثيل الغذائي هو 10-16 ٪).

على عكس الكبار ، فإن الأطفال لديهم الكثير من الطاقة التي تنفق على النمو (الأيض البلاستيكي). وقد ثبت الآن أنه لتراكم 1 غرام من وزن الجسم ، أي أنسجة جديدة ، فمن الضروري أن تنفق حوالي 29.3 كيلو جول ، أو 7 سعر حراري. التقدير التالي أكثر دقة:

• الطاقة "تكلفة" النمو = طاقة التوليف + الطاقة من الترسيب في الأنسجة الجديدة.

في الطفل المبتسّر ، تكون طاقة التخليق 1.3 إلى 5 كيلوجول (0.3 إلى 1.2 كيلو كالوري) لكل غرام ، تضاف إلى وزن الجسم. في المدى - 1.3 كيلو جول (0.3 كيلو كالوري) لكل 1 غرام من وزن الجسم الجديد.

إجمالي تكلفة الطاقة للنمو:

• لمدة تصل إلى سنة واحدة = 21 كيلوجول (5 كيلوكالوري) لكل 1 غرام من الأنسجة الجديدة ،
• بعد سنة واحدة = 36.5-50.4 كيلوجول (8.7-12 كيلو سعر حراري) لكل 1 غرام من الأنسجة الجديدة ، أو حوالي 1٪ من إجمالي الطاقة من كمية العناصر الغذائية.

وبما أن معدل النمو في الأطفال يختلف في الفترات المختلفة ، فإن حصة الأيض البلاستيكي في إجمالي الإنفاق على الطاقة تختلف. ويتمثل النمو الأكثر كثافة في فترة النمو داخل الرحم ، عندما تزداد كتلة الأجنة البشرية بمقدار مليار مرة 20 مليون مرة (1.02 × 10 9). معدل النمو لا يزال مرتفعا جدا في الأشهر الأولى من الحياة. ويتجلى ذلك من خلال زيادة كبيرة في وزن الجسم. ولذلك، عند الأطفال أول 3 أشهر حصة الصرف "البلاستيك" لاستهلاك الطاقة هو 46٪، ثم في السنة الأولى وخفضه، ولكن، مع 4 سنوات، وخصوصا في فترة قبل البلوغ، أي بزيادة في معدل النمو، الذي مرة أخرى وينعكس على أنها زيادة في الصرف من البلاستيك. في المتوسط ، في الأطفال 6-12 سنة من العمر ، يتم إنفاق 12 ٪ من احتياجات الطاقة على النمو.

تكاليف الطاقة للنمو

عمر	وزن الجسم ، كجم	زيادة الوزن ، ز / يوم	تكلفة الطاقة ، سعر حراري / يوم	تكلفة الطاقة ، كيلو كالوري / (كغم - يوم)	كنسبة مئوية من التبادل الأساسي
شهر واحد	3.9	30	146	37	71
3 »	5.8	28	136	23	41
6 »	ثمانية	20	126	16	28
1 سنة	10.4	10	63	6	11
5 سنوات	17.6	5	32	2	4
14 سنة ، فتيات	47.5	18	113	2	8
16 سنة ، الأولاد	54.0	18	113	2	7

[9], [10]

استهلاك الطاقة للخسائر التي يصعب حسابها

لصعوبة احتساب تشمل الخسائر خسائر من البراز الدهون والعصائر الهضمية والأسرار، ولدت في جدار الجهاز الهضمي والغدد، مع الخلايا الظهارية تقشر من السقوط بعيدا غطاء من خلايا الجلد والشعر والأظافر، والعرق، وبداية سن البلوغ عند الفتيات - مع دم الحيض. للأسف ، لم يتم دراسة هذه المسألة في الأطفال. ويعتقد أنه عند الأطفال الذين تزيد أعمارهم عن عام يكون حوالي 8 ٪ من تكاليف الطاقة.

[11]

استهلاك الطاقة للنشاط والحفاظ على درجة حرارة ثابتة للجسم

تختلف حصة الإنفاق على الطاقة على نشاط وصيانة درجة حرارة الجسم مع عمر الطفل (بعد 5 سنوات يتم تضمين هذا في مفهوم العمل العضلي). في أول 30 دقيقة بعد الولادة ، تنخفض درجة حرارة جسم الوليد بنسبة 2 درجة مئوية تقريبًا ، مما يؤدي إلى إنفاق طاقة كبير. عند الرضع للحفاظ على درجة حرارة الجسم ثابتة عند درجة الحرارة المحيطة أقل من القيمة الحرجة (28 ... 32 ° C) ونشاط جسم الطفل يضطر لقضاء 200،8-418،4 كج / (كجم • اليوم) أو 48-100 كيلو كالوري / (كلغ • يوم). لذلك ، مع العمر ، يزيد الإنفاق المطلق للطاقة على الحفاظ على ثبات درجة حرارة الجسم والنشاط.

ومع ذلك ، فإن نسبة استهلاك الطاقة للحفاظ على ثبات درجة حرارة الجسم في الأطفال في السنة الأولى من الحياة هو أقل ، أصغر الطفل. ثم مرة أخرى ، هناك انخفاض في استهلاك الطاقة ، لأن سطح الجسم ، يشار إلى 1 كجم من وزن الجسم ، ينخفض مرة أخرى. في الوقت نفسه ، يزداد استهلاك الطاقة للنشاط (العضلات) لدى الأطفال فوق سن السنة ، عندما يبدأ الطفل في المشي أو الركض أو ممارسة الرياضة أو ممارسة الرياضة.

تكلفة الطاقة من النشاط البدني

نوع الحركة	كال / دقيقة
ركوب الدراجات بسرعة منخفضة	4.5
ركوب الدراجات بسرعة متوسطة	7.0
ركوب الدراجات بسرعة عالية	11.1
رقص	3،3-7،7
كرة القدم	8.9
تمارين الجمباز على الأصداف	3.5
تشغيل العدو	13،3-16،8
تعمل لمسافات طويلة	10.6
تزلج	11.5
التزلج عبر البلاد بسرعة معتدلة	10،8-15،9
يعمل على الزحافات بسرعة قصوى	18.6
سباحة	11،0-14،0

في الأطفال الذين تتراوح أعمارهم بين 6-12 سنة ، تبلغ حصة الطاقة المنفقة على النشاط البدني حوالي 25 ٪ من احتياجات الطاقة ، وعند البالغين - 1/3.

[12], [13]

عمل ديناميكي محدد للغذاء

يختلف التأثير الديناميكي المحدد للغذاء باختلاف طبيعة الطعام. أقوى هو التعبير عن الأطعمة الغنية بالبروتين ، أقل - مع تناول الدهون والكربوهيدرات. في الأطفال في السنة الثانية من العمر ، يكون التأثير الديناميكي المحدد للغذاء 7-8 ٪ ، في الأطفال الأكبر سنا - فوق 5 ٪.

نفقات التنفيذ والتعامل مع الإجهاد

هذا هو الاتجاه الطبيعي للحياة الطبيعية ونفقات الطاقة. عملية الحياة والتكيف الاجتماعي والتعليم والرياضة ، وتكوين العلاقات بين البشر - كل هذا يمكن أن يرافقه الإجهاد وتكاليف الطاقة الإضافية. في المتوسط ، هذا هو 10 ٪ إضافية من "حصص" الطاقة اليومية. ومع ذلك ، في حالات الأمراض الخطيرة والحادة أو الصدمات ، يمكن أن يرتفع مستوى تكاليف الإجهاد بشكل كبير ، وهذا يتطلب النظر في حساب النظام الغذائي.

فيما يلي بيانات عن الزيادة في متطلبات الطاقة للإجهاد.

الدول	التغير في الطلب على الطاقة
الحروق اعتمادا على نسبة سطح الجسم المحروق	+ 30 ... 70٪
إصابات متعددة مع تهوية الأجهزة	+ 20 ... 30٪
عدوى خطيرة وصدمات متعددة	+ 10 ... 20٪
فترة ما بعد الجراحة ، والالتهابات البسيطة ، وكسور في العظام	0 ... + 10٪

يؤدي عدم توازن مستمر في الطاقة (الفائض أو النقص) إلى حدوث تغيير في وزن الجسم وطول الجسم مع جميع مؤشرات النمو والعمر البيولوجي. حتى سوء التغذية المعتدل (4-5٪) يمكن أن يتسبب في تأخير نمو الطفل. لذلك ، أصبح أمن الطاقة الغذائية أحد أهم الشروط لكفاية النمو والتنمية. حساب هذا الأمان ضروري لتنفيذ بانتظام. في معظم الأطفال يمكن أن تكون المبادئ التوجيهية للتحليل عبارة عن توصيات حول الطاقة الكلية للحصة اليومية ، بالنسبة لبعض الأطفال الذين يعانون من ظروف صحية أو معيشية خاصة ، يلزم إجراء حساب فردي لمجموع جميع المكونات المستهلكة للطاقة. يمكن أن يكون أحد الأمثلة على استخدام معايير الأمان الشائعة للعمر واحتمال إجراء بعض التصحيح الفردي لهذه المعايير الطرق التالية لحساب تكاليف الطاقة.

طريقة حساب لتحديد التمثيل الغذائي القاعدي

ما يصل الى 3 سنوات	3-10 سنوات	10-18 سنة
بنين
X = 0.249 كجم -0.127	X = 0.095 كغم + 2.110	X = 0.074 كجم + 2،754
الفتيات
X = 0.244 كجم -0.130	X = 0.085 كجم + 2،033	X = 0.056 كجم + 2.898

[14], [15],

تكاليف إضافية

التعويض عن الضرر - تضاعف التبادل الرئيسي: للجراحة البسيطة ، بنسبة 1.2 ؛ في صدمة عظمية - على 1،35. في الإنتان - في 1.6 ؛ مع الحروق - بنسبة 2.1.

عمل ديناميكي محدد للغذاء: + 10٪ من التمثيل الغذائي الأساسي.

النشاط البدني: الراحة في الفراش + 10٪ من التمثيل الغذائي الأساسي ؛ يجلس على كرسي + 20 ٪ من التمثيل الغذائي الأساسي ؛ نظام المريض المريض + 30 ٪ من الصرف الأساسي.

مصاريف الحمى: على 1 درجة بمتوسط ارتفاع يومي في درجة حرارة الجسم + 10-12 ٪ من التبادل الأساسي.

زيادة الوزن: حتى 1 كجم / أسبوع + 1260 كيلو جول (300 سعر حراري) في اليوم.

من المعتاد وضع معايير معينة لإمدادات الطاقة المرتبطة بالعمر للسكان. العديد من البلدان لديها هذه اللوائح. على أساسها ، يتم تطوير جميع الحصص الغذائية للتجمعات المنظمة. كما يتم فحص الحميات الفردية معهم.

توصيات حول قيمة الطاقة للتغذية للأطفال الصغار وحتى 11 عامًا

	0-2 أشهر	3-5 أشهر	من 6 إلى 11 شهرًا	1-3 سنوات	3-7 سنوات	7-10 سنوات من العمر
الطاقة ، الإجمالي ، سعر حراري	-	-	-	1540	1970	2300
الطاقة ، كيلو كالوري /	115	115	110	-	-	-

توصيات لتنظيم الطاقة (كيلو كالوري / (كغم • يوم))

العمر والشهر	FAO / VOZ (1985)	أون (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

وتركز حساب وتصحيح استقلاب الطاقة على القضاء على العجز من حاملات الطاقة الأساسية، أي. E. في المقام الأول الكربوهيدرات والسيدة الخندق. ومع ذلك، فإن استخدام غرض معين من وسائل الإعلام هو ممكن فقط مع مراعاة الأمن وتصحيح الكثير من الاحتياجات الأساسية المرتبطة المغذيات الدقيقة. لذلك من المهم بشكل خاص هو تعيين فوسفات البوتاسيوم والفيتامينات B، وخاصة الثيامين والريبوفلافين، وأحيانا الكارنيتين، ومضادات الأكسدة وغيرها. الفشل قد يؤدي تتعارض مع الدولة من الحياة التي تنشأ على وجه التحديد للقيام بذلك عندما التغذية كثيفة الطاقة، خصوصا بالحقن.