ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ РАЦИОНАЛЬНОЕ ПИТАНИЕ Профессор Р

ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ РАЦИОНАЛЬНОЕ ПИТАНИЕ Профессор Р. П. Борисова 2010

ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ Поступление из окружающей среды Питательные вещества: Ø Белки Ø Жиры Ø Углеводы n n n витамины минеральные вещества Н 2 О О 2 Энергия химических соединений Организм человека Выделение в окружающую среду Процессы Продукты ассимиляции обмена: (анаболизма) и диссимиляции ü СО 2 (катаболизма) ü мочевина и (катаболизма т. д. ü Н 2 О Превращение всех видов энергии в тепловую ü Тепло

Уровни интенсивности обменных процессов n n Напряжение (100%) Покой (50%) уровень готовности

Задачи n n Уровень энерготрат за сутки Калорийность суточного рациона Характер энергетического баланса Качественный состав пищевого рациона - как необходимое условие для пластического обмена

Пластический обмен – процессы, направленные на рост и обновление организма. Пластический катаболизм – распад старых структур для их обновления. Стимулируют – тироксин и трийодтиронин Пластический анаболизм – построение новых структур. Стимулируют : СТГ, тестостерон

Энергетический обмен – процессы, направленные на энергообеспечение функций организма (в том числе и пластического обмена). n Энергетический катаболизм – распад субстратов для выработки энергии (гликогена, жира, белка). Стимулируют: ТИРОКСИН глюкокортикоиды n адреналин, глюкагон, Энергетический анаболизм – синтез субстратов для запасания энергии (гликогена, жира). Стимулируют – инсулин, эстрогены

Энергетический баланс – это соотношение между количеством энергии, поступающей с пищей, и энергии, расходуемой организмом за сутки. Энергетическое равновесие: Э поступившая = Э расходуемая n Положительный энергетический баланс депонирование n Отрицательный энергетический баланс мобилизация

Расход депонированных веществ: Депо белков – отсутствует, но могут расходоваться белки структур Депо жиров – 1000 г и более «резервное топливо» Депо углеводов – 300 - 400 г «быстрое топливо»

Энергетический обмен – это совокупность процессов превращения различных форм энергии между собой. 3 1 2

Расчет энергетического баланса 1. 2. Расчет калорийности рациона Расчет энерготрат: определение количества тепла, выделяемого из организма ( в килокалориях) Методы калориметрии: Ø Ø Прямая Непрямая (газовый анализ) - полный (02 и СО 2) - неполный ( 02 )

Прямая калориметрия – непосредственное определение количества тепла, выделяемого человеком во внешнюю среду Калориметр Температура воды на выходе ?

Непрямая калориметрия. Полный газовый анализ- определение энерготрат организма на основании потребленного О 2 и выделенного СО 2 за мин.

Определение энерготрат методом непрямой калориметрии Определение дыхательного коэффициента ДК – это отношение количества выделенного СО 2 к количеству поглощенного О 2. 1. ДК = V CO 2/ V O 2 за минуту ДК различен при ОКИСЛЕНИИ Б, Ж и У. При окислении углеводов = 1 ( С 6 Н 12 О 6 + 6 О 2 = 6 СО 2 + 6 Н 2 О ) При окислении белков = 0, 8

Определение энерготрат методом непрямой калориметрии 2. Находим КЭК - калорический эквивалент 1 литра О 2 для данной величины ДК (по таблице). Для углеводов : ДК=1, КЭК=5. 0 ккал/л Для смешанной пищи ДК=0. 8, КЭК = 4. 8 ккал/л 02 3. 4. Э =КЭК * VО 2 Напр. 5. 0 ккал * 0. 2 л/мин = 1 ккал/мин * 6 О мин * 24 часа = 1440 ккал

Неполный газовый анализ-определение энерготрат по количеству потребленного О 2 Спирографы закрытого типа По высоте подъема кривой за 1 мин – объем потребленного кислорода в л

Расчет энерготрат по данным неполного газового анализа Э = КЭК * VО 2 Используется среднее значение КЭК – 4. 8 ккал/л , рассчитанное для ДК =0. 8 ДК = 0. 8 - при сгорании смешанной пищи Например, 4. 8 ккал/л * 0. 2 л/мин = 0. 96 ккал/мин Этот способ достаточно точен и наиболее распространен в клинике для оценки энерготрат, как правило, - основного обмена

На что расходуется энергия в организме? Суточный расход энергии – ОБЩИЙ ОБМЕН

Общий обмен – расход энергии на: мышечную работу – рабочая прибавка (РП) прием и переработку пищи – (СДДП) работу органов, поддерживающих жизнедеятельность в покое основной обмен (Ос. О)

Общий обмен(ОО) – это суточные энерготраты на все виды деятельности : ОО Ø Ø = Ос. О + СДДП + РП Где: Основной обмен – Ос. О Специфически динамическое действие пищи - СДДП Рабочая прибавка - РП

Основной обмен (Ос. О) Ос. О - это суточные энерготраты организма в условиях покоя Ос. О определяется в стандартных условиях: - бодрствование - физический (лежа) и психический покой - натощак – через 12 -14 час. после приема пищи - в условиях температурного комфорта (18 -20 о. С)

Основной обмен зависит от: Ø Ø возраста; пола; роста; массы тела Расходы энергии основного обмена: - на работу мозга (18%), печени (26%), почек (7%), сердца (9%), мышечный тонус (26%) и работу др. органов (14%).

ОСНОВНОЙ ОБМЕН – должный и фактический n Должный Ос. О – это величина Ос. О, которая должна быть у человека с учетом пола, роста, массы тела и возраста. Определяют: - по таблицам Гарриса и Бенедикта - по формулам Гарриса и Бенедикта - по приближенной формуле (на 1 кг массы тела расходуется 1 ккал в час) ДОс. О = 1 ккал × масса тела × 24 час. - по площади поверхности тела n Фактический Ос. О - это величина Ос. О, которая имеется у человека в действительности. Определяется методом калориметрии ФОс. О от ДОс. О. Отклонения ФОс. О от ДОс. О ± 10%- норма. Определяют % отклонения

Регуляция основного обмена: Тироксин повышает основной обмен При гипертиреозе – повышение основного обмена. При гипотиреозе – снижение основного обмена.

Специфически динамическое действие пищи (СДДП) СДДП – это дополнительные к величине Ос. О энерготраты, связанные с приемом пищи СДДП зависит от вида принимаемой пищи: n белки + 28 -30%, жиры + 12 -14%, От Ос. О углеводы + 7 -8%. смешанное питание + 15%.

Рабочая прибавка - это дополнительные к величине Ос. О энерготраты, связанные с выполнением различных видов работ Работа n Физическая n Умственная Суточные энерготраты: (общий обмен) = Ос О × КФА (коэффициент физической активности)

Классификация работающих в зависимости от вида трудовой деятельнос n n 1 группа – работники преимущественно умственного труда, (научные работники, студенты гуманитарных специальностей, операторы ЭВМ, педагоги и др. ) Коэффициент физической активности (КФА) – 1, 4

Классификация работающих в зависимости от вида трудовой деятельности. n n 2 группа – работники занятые легким трудом, КФА – 1, 6 (водители трамваев, троллейбусов, агрономы, врачи, медсестры, работники сферы обслуживания и др. ) 3 группа – работники средней тяжести труда, КФА – 1, 9 (слесари, станочники, водители автобусов, врачихирурги.

Классификация работающих в зависимости от вида трудовой деятельности. n 4 группа – работники тяжелого физического труда, КФА – 2, 2 (строительные рабочие, механизаторы, металлурги и литейщики и др. ) n 5 группа – работники особо тяжелого физического труда, КФА – 2, 5 (горнорабочие, вальщики леса, землекопы и др. )

Питание. Основные принципы составления пищевого рациона. Питание должно быть рациональным и сбалансированным, чтобы сбалансированным обеспечить сохранение здоровья, высокую работоспособность Физиологические нормы питания зависят от возраста, пола, массы тела, климата, характера выполняемой работы и функционального состояния организма.

Требования, предъявляемые к пищевому рациону: 1. Энергетическая достаточность 2. Достаточность поступления и качество белков, жиров и углеводов. 3. Соотношение в пищевом рационе белков, жиров и углеводов 4. Достаточность содержания витаминов и минеральных солей 5. Количество приемов пищи и распределение калорийности рациона.

Энергетическая ценность пищевого рациона 1. Определение количества энергии, поступившей в организм за сутки: а. Количество поступившей в организм пищи б. По специальным таблицам: количество белков, жиров и углеводов в ней. в. Количество энергии в этих продуктах, используя калорические коэфициенты питательных веществ: (при окислении в организме) 1 г белка - 4. 0 ккал тепла 1 г жира - 9, 0 ккал 1 г углеводов – 4, 0 ккал 1 ккал = 4. 19 к. Дж.

Энергетическая ценность пищевого рациона n Определение энергетической ценности пищевого рациона с учетом усвояемости питательных веществ. Усвояемость - животной пищи – 95% - растительной - 80% - смешанной - 85 -90% Правило изодинамии – питательные вещества, как источники энергии, взаимозаменяемы в соответствии с их энергетической ценностью. Белки заменять не рекомендуется.

Распределение количества энергии, получаемой за счет белков, жиров и углеводов белки (10 -15%) углеводы жиры (30%) жиры углеводы (55 -60%)

Обмен белков n Функции белков: Энергетическая Пластическая Ферментативная Защитная Регуляторная БЕЛКИ Содержат все незаменимые аминокислоты полноценные неполноценные

ОБМЕН БЕЛКОВ Белки – пластический субстрат Синтез и разрушение белков в клетках Превращение в жиры и глюкозу и использование их энергии Синтез в печени собственных белков плазмы Всасывание аминокислот в ЖКТ

Азотистый баланс Ø Ø Ø это отношение количества азота, поступившего с пищей, к количеству азота, выделенного из организма. 100 г белка содержит 16 г азота (1 г азота соответствует 6, 25 г белка). Азотистый баланс: • равновесие • положительный • отрицательный

Обмен белков. n При безбелковой диете в организме разрушается около 23 г белка. Белковый минимум - ~30 - 40 г в день - обеспечивает азотистое равновесие n Белковый оптимум: n 1. Взрослый человек - 1 г белка 2. Пожилые и дети - 1, 5 г белка 3. При физической работе, беременности, тяжелых заболеваниях 2 г белка на 1 КГ массы тела

Обмен углеводов Функции углеводов: 1. Энергетическая 2. Пластическая Суточная потребность – 400 – 500 г Депо углеводов - 200 – 400 г n - 1. Моносахариды (глюкоза, фруктоза, галактоза) 2. Полисахариды: перевариваемые (крахмал, гликоген)- 80% неперевариваемые (целлюлоза, пектиновые вещества)

Обмен углеводов Углеводы – энергетический субстрат Всасывание из ЖКТ в кровь Депонирование Липогенез Гликогенез В печени и мышцах Мобилизация Липолиз Гликогенолиз глюконеогенез

Обмен жиров Функции жиров: 1. Энергетическая 2. Пластическая 3. Защитная 4. Всасывание витаминов 5. Терморегуляция Суточная потребность = ~ 1 - 1, 2 г на 1 кг массы тела в сутки Биологическая ценность жиров Незаменимая жирная кислота - полиненасыщенная: линолевая, Ненасыщенные жиры – 2/3 Заменимые жирные кислоты Насыщенные жиры – 1/3

Обмен жиров Жиры – энергетический субстрат Всасывание в ЖКТ Утилизация в клетках Липогенез липолиз Липогенез Глюко неогенез Преобразование белков и углеводов в жир

Рекомендуемое соотношение Б : Ж : У в пищевом рационе (по массе): 1 : 1. 2 : 4 Кратность приема пищи: n при 4 -разовом питании калорийность суточного пищевого рациона целесообразно распределить следующим образом: - 1 завтрак- 25 % - 2 завтрак- 15 % - обед- 35 % - ужин- 25 %. n

Нарушения обмена веществ

Нарушение обмена жиров Повышение уровня холестерина в крови – формирование холестериновых бляшек в сосудах – снижение кровоснабжения органов

У человека пищевое поведение выполняет следующие функции: 1) пищедобывательная (обеспечивает поступление из внешней среды энергии и необходимых веществ) 2) социальная (помогает интегрироваться в социум и решать проблемы) 3) психодинамическая (вызывает удовольствие, устраняет стрессы, позволяет преодолеть скуку и депрессию) Лечение ожирения и других болезней питания начинается с изменения поведения, т. е. изменения привычных стереотипов пищевого поведения, устранение его побочных функций.

ЕСТЬ ИЛИ НЕ ЕСТЬ? ЗАВИСИТ ОТ БАЛАНСА ВОЗБУЖДЕНИЯ В ЦЕНТРАХ ГОЛОДА И НАСЫЩЕНИЯ ГИПОТАЛАМУСА Центр голода возбуждают: Снижение уровня глюкозы в крови, «голодная» моторика желудка, грелин (образуется в обкладочных клетках желудка натощак), вид, запах и разговоры о пище. Центр насыщения возбуждают: «сытая» моторика желудка, гормоны Две системы регуляции пищевого поведения: «насыщения» - ХЦК, ИНСУЛИН, кратковременная – уровнем гормон жировой клетчатки – ЛЕПТИН, глюкозы в крови, импульсация от вкусовых рецепторов долговременная – ротовой полости и дистантных лептином. рецепторов.

Две системы регуляции пищевого поведения • Кратковременная: основной фактор – уровень глюкозы в крови, остальные – все, действующие на центры голода и насыщения. Долговременная: основной регулятор – масса жировой ткани и лептин, продуцируемый нагруженными жиром липоцитами. Он тормозит центр голода.

Разгрузочные диеты Необходимые свойства: n n n Калорийность существенно ниже уровня энерготрат за сутки. Количество белка равно белковому оптимуму. Содержание витаминов и микроэлементов соответствует норме. Применять не чаще 2 раз в неделю. Сочетать с повышенными мышечными нагрузками. Предпочтительнее сбалансированный рацион с пониженной калорийностью, но без резких «зигзагов» . Применять – длительно.

Истощение энергетических запасов при физической нагрузке При углеводной диете наступает через 4 часа, при жировой – через 1 час.

Диета для восстановления после интенсивной мышечной нагрузки Углеводная диета восстанавливает запас мышечного гликогена за 2 суток.