Homeostaza cd

BILANS ENERGETYCZNY ,

BILANS ENERGETYCZNY ,
ROLA TKANKI TŁUSZCZOWEJ
W REGULACJI METABOLIZMU

podstawowej przemiany materii (BMR),

cieplnego wpływu posiłków (zwanego także

Składowe dobowego wydatku energii w ustroju
człowieka :

cieplnego wpływu posiłków (zwanego także

specyficznym dynamicznym działaniem pokarmu)

wydatku energetycznego związanego z aktywnością

ruchową człowieka

BMR = RMR

[Resting Metabolic Rate]

RMR średnio jest większy o 15 % od BMR

Czynniki regulujące metabolizm :

dieta
skład ciała

Wysiłek fizyczny (aktywność fizyczna)
Wydolność fizyczna

Wiek
Płeć (gospodarka hormonalna)

otocznie (temperatura)

podstawowej przemiany materii (BMR),

cieplnego wpływu posiłków (zwanego także

Składowe dobowego wydatku energii w ustroju
człowieka :

cieplnego wpływu posiłków (zwanego także

specyficznym dynamicznym działaniem pokarmu)

wydatku energetycznego związanego z aktywnością

ruchową człowieka

podstawowej przemiany materii (BMR):

Jest to wydatek energii niezbędny do podtrzymania
podstawowych procesów życiowych:

podstawowych procesów życiowych:
obrót metaboliczny składników komórek,
utrzymanie ich stałego składu strukturalnego,
praca osmotyczna,
przekształcenie energii chemicznej w energię zmian
bioelektrycznych ,
praca mechaniczna serca i mięśni oddechowych
czynność resorpcyjna i wydzielnicza cewek nerkowych
czynność wydzielnicza komórek gruczołowych

Podstawowa Przemiana Materii (BMR):

25% układ nerwowy,

20% wątroba,

6% nerki,

6% serce ,

40% mięśnie szkieletowe, inne narządy układu trzewnego, ukł.

oddechowego, kostnego, skóry

podstawowej przemiany materii (BMR),

cieplnego wpływu posiłków (zwanego także

Składowe dobowego wydatku energii w ustroju
człowieka :

cieplnego wpływu posiłków (zwanego także

specyficznym dynamicznym działaniem pokarmu)

wydatku energetycznego związanego z aktywnością

ruchową człowieka

cieplnego wpływu posiłków (zwanego także specyficznym

dynamicznym działaniem pokarmu)

Zwiększenie tempa metabolizmu 30-60 minut po spożyciu
pokarmu :

6% wartości energetycznej węglowodanów
7% wartości energetycznej tłuszczu
15% wartości energetycznej białek

podstawowej przemiany materii (BMR),

cieplnego wpływu posiłków (zwanego także

Składowe dobowego wydatku energii w ustroju
człowieka :

cieplnego wpływu posiłków (zwanego także

specyficznym dynamicznym działaniem pokarmu)

wydatku energetycznego związanego z aktywnością

ruchową człowieka

wydatku energetycznego związanego z aktywnością

ruchową człowieka

Wzrost tempa metabolizmu w pracujących mięśniach
100-krotnie w stosunku do wartości spoczynkowych .
Tempo metabolizmu uzależnione jest od czasu trwania i
intensywności wysiłku.

Appropriate Physical Activity Intervention Strategies for Weight Loss
and Prevention of Weight Regain for Adults,

MEDICINE & SCIENCE IN SPORTS & EXERCISE
Copyright 2009 by the American College of Sports Medicine

The purpose of this study was to determine what effects 26 wk of resistance training
have on :

resting energy expenditure (REE),

total free-living energy expenditure (TEE),

activity-related energy expenditure (AEE),

engagement in free-living physical activity as measured by the
activity-related time equivalent (ARTE) index,

respiratory exchange ratio (RER) in 61- to 77-yr-old men (n = 8) and
women (n = 7).

Strength (36%) and fat-free mass (2 kg) significantly increased, but body weight did
not change.

REE increased 6.8%, whereas resting RER decreased
from 0.86 to 0.83.

from 0.86 to 0.83.

TEE (12%) and ARTE (38%) increased significantly

Resistance training. Resistance training took place at a
local fitness center, where the subjects exercised for 26 wk, 3
times per week for ;45 min per session.

Each exercise session began with a 5-min warm-up on either a bicycle ergometer or a
treadmill at a low intensity followed by 10 static stretches.

The resistance exercises were elbow flexion, elbow extension,
lateral pulldown, seated row, chest press, leg extension, leg curl, seated press, back
extensions, and bent-leg sit-ups (15– 25 repetitions).

In addition, four of the women and four of the men performed squats, and four of the
women and three of the men performed leg presses. Subjects were instructed to
complete two sets of 10 repetitions in all exercises with a
2-min rest between each set.

Harrisa i Benedicta

Kobiety [kcal/doba] = 665,09 + 9,56 W+ 1,84H – 4,67 A

Mężczyźni [kcal/doba] = 66, 47 + 13,75 W + 5H – 6,75 A

Oznaczanie RMR na podstawie wzorów

Mężczyźni [kcal/doba] = 66, 47 + 13,75 W + 5H – 6,75 A

W-masa ciała (w kg) H – wysokość ciała (w cm) A wiek (w latach)

2. Breitmana – wykorzystuje powierzchnię skóry

S= = 0,0087 (W+H) -0,26

Powierzchnia ciała (BSA)

Kobiety

RMR = BSA x 35 kcal⋅h

-1

x 24 hr

Mężczyźni

RMR = BSA x 38 kcal⋅h

-1

x 24 hr

Beztłuszczowa masa ciała (FFM)

Kobiety i mężczyźni

RMR = 500 + 22 (FFM [kg])

Masa ciała

Kobiety

RMR = BM kg x 22,0 kcal⋅kg

-1

Mężczyźni

RMR = BM kg x 24,2 kcal⋅kg

-1

Mężczyzna ( 70kg )

Kobieta (58 kg)

Aktywność

Czas [h]

Kcal/min

Całkowita

Kcal/min

Całkowita

Rekomendowany dobowy wydatek energetyczny :

Sen lub pozycja
leżąca

1,1

528

1,0

480

Pozycja siedząca

1,5

630

1,1

462

Pozycja stojąca

2,5

750

1,5

450

Chodzenie

3,0

360

2,5

300

Inne

4,5

540

3,0

360

2808kcal

2052kcal

Jadro brzuszno-przyśrodkowe

Ośrodek sytości

Jądro boczne

Ośrodek głodu

Jądra podwzgórza –ośrodek regulacji przyjmowania pokarmu

Neuropeptyd Y

Białko AgRO

(ukł. oreksygeniczny)

Peptyd POMC,

Peptyd CART

Ukł. anorektyczny

POMC –prioopiomelanokortyna,

Podwzgórze

Somatoliberyna

Somatostatyna

Hormony anaboliczne – hormon wzrostu (GH)

Hormon wzrostu (GH)

Przedni płat przysadki

mózgowej

Hipoteza glukostatyczna w regulacji apetytu

Aktywność ośrodka sytości regulowana jest przez prawdopodobnie przez
stopień zużycia glukozy w neuronach tego ośrodka .

Komórki beta wysp trzustki
insulina

Komórki alfa wysp trzustki
glukagon

Stymuluje magazynowanie glukozy ,
głównie w wątrobie, nasila glikolizę i
glukoneogenezę

Wydzielany w warunkach głodu
lub nadmiaru aminokwasów

Hormony: hormony trzustki,
anaboliczna– insulina, kataboliczny -glukagon

glukoneogenezę

Nasila gromadzenie aminokwasów
głównie w mięśniach szkieletowych

Stymuluje wzrost i wpływa na
rozmieszczenie K

w organizmie

Podwyższa stężenie glukozy we
krwi (zwiększa glikogenolizę
nasila glukoneogenezę z
mleczanu, aminokwasów lub
glicerolu)

Prawidłowe stężenie glukozy we krwi człowieka
wynosi 4,0-5,5mmol/l

HIPOGLIKEMIA

HIPERGLIKEMIA

TRZUSTKA -POZIOM GLUKOZY

Hormony: hormony trzustki,

Glukoza jest jedynym substratem energetycznym
komórek nerwowych

Hormony: hormony trzustki,
anaboliczna– insulina, kataboliczny -glukagon

Transport glukozy do tkanek odbywa się drogą:

Niezależną od insuliny

Zależną od insuliny

Niezależną od insuliny

Zależną od insuliny

Tkanki wrażliwe na insulinę:
Mięśnie szkieletowe,
Wątroba,
Tk. tłuszczowa

Mózg
Krwinki czerwone

RÓWNOWAGA ENERGETYCZNA

Energia
produkowana

Energia
wydatkowana

produkowana
(metaboliczna) i
energia
przyjmowana z
pokarmem

wydatkowana

RÓWNOWAGA ENERGETYCZNA

Energia
produkowana

Energia
wydatkowana

produkowana
(metaboliczna) i
energia
przyjmowana z
pokarmem

wydatkowana

jest większa niż

BMI (body mass index) = masa ciała / wysokość

(kg/m

)

More light on the practical problems of the metabolic syndrome
Jan Tatoń, Anna Czech, Małgorzata Bernas, Anna Rubiec-Niemirowska , Katedra i Klinika Chorób Wewnętrznych i
Diabetologii, Akademia Medyczna w Warszawie, Przegląd Kardiodiabetologiczny 2006; 1, 1: 12–26

Tkanka tłuszczowa-

Funkcje wydzielnicze

Tkanka tłuszczowa :

wytwarza wiele substancji, wpływających zarówno

na produkcję jak i zużycie tłuszczu w organizmie

1. Adiponektyna

stężenie są dodatnio skorelowane ze stężeniem lipoprotein o dużej

gęstości (HDL) natomiast ujemnie z ciśnieniem tętniczym oraz poziomem trójglicerydów i
lipoprotein o małej gęstości (LDL). Adiponektyna zwiększa oksydację kwasów tłuszczowych w
mięśniach szkieletowych, obniża ich stężenie i zmniejsza insulinooporność

mięśniach szkieletowych, obniża ich stężenie i zmniejsza insulinooporność

2. Leptyna

(odkryta w 1994 r,)

hamuje apetyt i jednocześnie poprzez aktywację układu

współczulnego zwiększa termogenezę, większe stężenie u ludzi otyłych i kobiet, koreluje z BMI)

3.Rezystyna

(bierze udział w rozwoju insulinooporności jako cytokina prozapalna.

4. Visfatyna

wpływa na szereg procesów metabolicznych,
szczególnie przemianę glukozy i kwasów tłuszczowych
w wątrobie i mięśniach, pośrednio wpływając na
wrażliwość na insulinę .

Adiponektyna

wrażliwość na insulinę .

Wykazuje działanie przeciwzapalne,
przeciwmiażdżycowe i zwiększające
insulinowrażliwość.

Poziom adiponektyny we krwi jest stosunkowo
wysoki w porównaniu z innymi hormonami (1-
30 µg/ml), stanowiąc 0,01% wszystkich białek

Adiponektyna

30 µg/ml), stanowiąc 0,01% wszystkich białek
osocza. Występuje korelacja ujemna z BMI
(zawartości tkanki tłuszczowej), a także poziom
adiponektyny

Leptyna to hormon wytwarzany głównie w białej
tkance tłuszczowej (podskórnej)

Działa poprzez receptory leptynowe znajdujące

się głównie w podwzgórzu. Po związaniu leptyny z

Leptyna

się głównie w podwzgórzu. Po związaniu leptyny z
receptorami w podwzgórzu, neurony przestają
wytwarzać neurotrasmiter – neuropeptyd Y, który
jest stymulatorem apetytu. W ten sposób hormon
ten zmniejsza apetyt oraz pobudza układ
sympatyczny.

Zaburzenia wytwarzania tego hormonu bądź
niewrażliwość receptorów dla tego hormonu
prowadzi często do nadwagi i otyłości. Leptyna
informuje mózg o zasobach energetycznych

Leptyna

informuje mózg o zasobach energetycznych
organizmu i poziom jej we krwi jest proporcjonalny
do masy tkanki tłuszczowej.

Im więcej tkanki tłuszczowej, tym więcej
wytwarzanej leptyny, która informuje mózg o ilości
rezerwowych zasobów energii. Jeżeli jest jej dużo,
oznacza to że mózg powinien wyłączyć uczucie

Leptyna

oznacza to że mózg powinien wyłączyć uczucie
głodu i spalać tłuszcz. Niestety nadmiar leptyny
powoduje wytworzenie oporności, podobne jak w
przypadku insuliny. Dlatego wiele osób z nadwagą
nadal je, ponieważ organizm nie "słyszy" sygnałów,
dających znak do wyłączenia uczucia głodu.

Wśród adipocytów pochodne białka, adiponektyny
i leptyny mają największe zainteresowanie i obie
sa przyczynowo związane z otyłością i

sa przyczynowo związane z otyłością i
zaburzeniami przemiany materii.

Stosunek adiponektyny (obniżony) do leptyny
(podwyższony) koreluje z insulinoopornością,
rozwojem miażdżycy i zespolem metabolicznym.
Termin'' adiposopathy'' sluzy do opisania

Termin'' adiposopathy'' sluzy do opisania
zaburzenia czynności hormonalnych w otyłości,

Adiposopathy można przetłumaczyć:
reprezentowanie'' chorego tłuszczu trzewnego

Rozmieszczenie tkanki tłuszczowej kobiet i mężczyzn -

Nielson S, Guo ZK, Johnson M, Hensrud DD & Jensen MD (2004) Splanchic lipolysis in human
obesity. J Clin Invest 113, 1582–1588.

Tkanka tłuszczowa wisceralna (brzuszna kobiet i mężczyzn

Nielson S, Guo ZK, Johnson M, Hensrud DD & Jensen MD (2004) Splanchic lipolysis in human
obesity. J Clin Invest 113, 1582–1588.

Zalecana zawartość tkanki tłuszczowej dla aktywnych, dorosłych

mężczyzn i kobiet [% zawartość tkanki tłuszczowej]

Mężczyźni:

niski

średni

wysoki

wiek

18-30

30-50

>50

Kobiety:

niski

średni

wysoki

wiek
18-30

30-50

>50

Lohman TG., Houtkooper L., Going SB., Body fat measurement goes high-tech: not all are created equal.
ACSM`s Health Fit.J 1997; 7:30-5

Mężczyzna 75kg , siedzący tryb życia :

rzeczywiste zapotrzebowanie 2400kcal/24h, podaż 2600kcal

Dzień

Tydzień

Miesiąc

Rok

Podaż +200kcal

200kcal

+1400

ok.1kg

9,5kg

Tkanka tłuszczowa

biała (duże adipocyty o średnicy 100 – 200 mcm a 95% ich

objętości stanowią trójglicerydy - główny magazyn energii)

brunatna (adipocyty są mniejsze, bardziej rozproszone a lipidy

stanowią tylko 30-50% objętości komórek,

ma ona bogatsze

unerwienie współczulne, utylizuje lipidy i wytwarza ciepło.
Zlokalizowana jest głownie w

okolicach okołonerkowych, wzdłuż

naczyń szyjnych i w okolicy serca .

Odchudzanie, a tkanka tłuszczowa

Komórki tłuszczowe pęcznieją zwiększając swoją objętość nawet

sześciokrotnie. Gdy przekroczą tę wartość zaczynają się

rozmnażać z 40 mld do nawet 100mld.

Odchudzanie nie powoduje zaniku komórek

tłuszczowych lecz zmianę ich objętości. Słabnie

również ich aktywność.

Utrata 1kg tłuszczu wymaga deficytu energetycznego o
wartości 7700kcal. 1 cal=4,184 J (dżul)

W perspektywie tygodnia należało by więc ograniczyć

dzienną podaż o 1100kcal/24h

Zwiększenie energii wydatkowanej podczas wysiłku

fizycznego do 1100kcal/24h

The New England Journal of Medicine , 2003 - artykuł Kornera i
Leibela „Jeść albo nie jeść – jak jelita rozmawiają z mózgiem?”

Leibela „Jeść albo nie jeść – jak jelita rozmawiają z mózgiem?”

Raport HBSC (Health Behaviour in School- aged Children) wydany w maju 2012
przez europejskie biuro WHO (Światowa Organizacja Zdrowia) w Kopenhadze:
polskie nastolatki należą do najgrubszych w Europie.

W badaniach wzięło udział 207 tys. 11-, 13- i 15-latków z 39 krajów Europy i Ameryki

W badaniach wzięło udział 207 tys. 11-, 13- i 15-latków z 39 krajów Europy i Ameryki
Północnej.

Polska : I miejsce pod względem odsetka 11-latków uważających się za zbyt
grubych - uważa tak aż 43 proc. dziewcząt w tym wieku oraz 33 proc. chłopców. -
29 % 11-latków ma nadwagę (grubsze są tylko 11-latki z USA, Grecji, Portugalii,
Irlandii, Kanady i Hiszpanii).

Z wiekiem odsetek otyłych nastolatków się obniża:
wśród 13-latków co czwarty ma nadwagę,
wśród 15-latków - 16 %

Czynniki decydujące o masie ciała dziecka

Badania dowodzą, że istnieje korelacja między aktywnością fizyczną

dzieci, a postawą rodziców .

King KA, Tergerson JL, Wilson BR. Effect of social support on adolescents’ perceptions of and engagement in physical activity. J Phys Act Health 2008; 5: 374–84.

Ornelas, India J., Perreira, Krista M,. Ayala, Guadalupe X., Parental influences on adolescent physical activity: a longitudinal study. International Journal of

Behavioral Nutrition and Physical Activity, 2007, 4:3

Sallis J, Prochaska J, Taylor W: A review of correlates of physical activity of children and adolescents. Medicine and Science in Sports and Exercise 2000, 32:963-

975

Aktywni rodzice wychowują aktywne dzieci

MPH Lynn L. Moore, MS David A. Lombardi, MS Mary Jo White, MS James L. Campbell*, MPH Susan A. Oliveria, MD R. Curtis Ellison, Influence of parents' physical

activity levels on activity levels of young children, Journal of Pediatrics, 1991, 2