1

PRZEDMIOT

Ż

YWIENIE CZŁOWIEKA

TEMAT

PRZEMIANA MATERII I WYDATKI ENERGETYCZNE

PROWADZĄCY

mgr inż. Krzysztof Durkalec-Michalski

Data zajęć

28 września 2009r.

Metabolizm – zachodzące w komórkach i tkankach procesy przemiany materii i energii

Procesy kataboliczne – procesy rozkładu składników ciała oraz pożywienia przebiegające z

wydzieleniem energii

Procesy anaboliczne - procesy syntezy związków złożonych wymagające dostarczenia energii

Przemiany kataboliczne i anaboliczne zachodzące w organizmie są uwarunkowane przez

czynniki wewnętrzne i zewnętrzne:

-

u zdrowych, dorosłych osób procesy te powinny się równoważyć

-

u dzieci, młodzieży, kobiet ciężarnych lub karmiących oraz rekonwalescentów

przeważają procesy anaboliczne

-

u osób niedożywionych, poddanych intensywnemu wysiłkowi przeważają procesy

kataboliczne

Wymianę energii między organizmem a otaczającym go środowiskiem charakteryzuje

BILANS ENERGII

Ep ≤ Es + Ew

•

Ep – energia pobrana przez organizm z pożywieniem

•

Es – energia wydalona do otoczenia z kałem, moczem, potem oraz gazami jelitowymi

•

Ew – wydatki energetyczne wynikające z konieczności utrzymania stałej temperatury

ciała i wykonywania różnych czynności

Podstawowa przemiana materii (PPM) – najniższy poziom przemian energetycznych

dostarczający

energii

niezbędnej

dla

podstawowych

czynności

fizjologicznych*,

warunkujących podtrzymanie życia w optymalnych warunkach bytowych (na czczo, w pozycji

leżącej i w całkowitym spokoju psycho-fizycznym).

* bicie serca, krążenie krwi, oddychanie, ruchy jelit, budowa i odbudowa tkanek etc.

Spoczynkowa przemiana materii – PPM z wyłączeniem stanu na czczo

2

Całkowita przemiana materii – łączny poziom przemian energetycznych warunkujących

życie i prawidłowe funkcjonowanie człowieka w naturalnych warunkach bytowania.

PPM + przemiana ponadpodstawowa (utrzymywanie stałej temperatury ciała,

wykonywanie różnych czynności i „koszt trawienia”)*

* dodatkowo natężenie całkowitej przemiany materii zwiększają istotnie niskie temperatury

otoczenia, stres, spożywanie używek oraz palenie tytoniu

Podstawowym celem odżywiania jest zaspokojenie potrzeb energetycznych ustroju

związanych z:

I.

PODSTAWOWĄ PRZEMIANĄ MATERII

II.

„Kosztem trawienia” (termogenezą)

III.

Aktywnością fizyczną

I. Podstawowa przemiana materii

1. Wysokość PPM zależy m.in. od :

a) parametrów biometrycznych (masy ciała, wzrostu, powierzchni skóry),

b) wieku – najwyższa w okresie dwóch pierwszych lat życia (wzrost tkanek) potem maleje,

wzrastając stopniowo w okresie dojrzewania. U człowieka dorosłego przyjmuje się obniżenie

PPM o 2% na każde 10 lat życia, po ukończeniu 21 lat.

c) płci – u kobiet przeciętnie większa zawartość tkanki tłuszczowej powoduje, że potrzeby

energetyczne kobiet są z reguły niższe (średnio o około 7%). U kobiet obserwuje się jednak

wzrost PPM podczas menstruacji oraz znaczący jej wzrost w drugiej połowie ciąży i w takcie

karmienia piersią.

Na natężenia PPM wpływ mogą wywierać również: wysokość nad poziomem morza, pora

roku, stan odżywienia organizmu oraz choroby (np. w stanach gorączkowych na każdy

stopień Celsjusza przyrostu temperatury obserwuje się przeciętny wzrost PPM o 13%).

3

2.Obliczanie PPM

a)

Obliczenie dobowej PPM na podstawie wzoru Harrisa-Benedicta:

Dla kobiet PPM = 665,09 + 9,56 W + 1,85 H – 4,67 A

Dla mężczyzn PPM = 66,47 + 13,75 W + 5 H – 6,75 A

W – masa ciała (kg)

H – wysokość (cm)

A – wiek (lata)

b) Obliczenie PPM na podstawie określenia powierzchni skóry:

-

obliczenie powierzchni skóry ze wzoru Du Bois`a:

s = 0,0167 √WH

s – powierzchnia skóry (m2)

W – masa ciała (kg)

H – wysokość (cm)

Uzyskany wynik należy przemnożyć przez normę energetyczną zużycia energii na 1 m

2

skóry i

24 godziny

II. „Koszt trawienia” – SDDP – Swoiście Dynamiczne (Ciepłotwórcze) Działanie Pokarmu

– jest to okresowy wzrost przemiany materii, spowodowany spożywaniem pokarmu. Wzrost

wydatków energetycznych jest związany z przyjmowaniem pokarmu, jego trawieniem i

wchłanianiem oraz transportem składników odżywczych. Przyjmuje się, że spożycie białka

zwiększa przemianę materii o 25-40% dostarczonych kalorii netto, tłuszczów o około 14% a

węglowodanów o około 6%. Przy diecie mieszanej uznaje się, że „koszt trawienia” wynosi

około 10% dostarczonej energii netto.

III. Aktywność fizyczna - jest składowym elementem całkowitej przemiany materii, w istotny

sposób rzutujący na wysokość wydatków energetycznych. U ludzi pracujących zawodowo

wydatki energetyczne uzależnione są od rodzaju pracy i warunków jej wykonywania.

Praca lekka:

- mężczyźni: pracownicy biurowi, lekarze specjalności niezabiegowych, księgowi, architekci,

nauczyciele, osoby nie pracujące zawodowo;

- kobiety: jw. gospodynie domowe posługujące się zmechanizowanym sprzętem gospodarstwa

domowego;

4

Praca umiarkowana:

- mężczyźni: większość osób pracujących w przemyśle lekkim, lekarze specjalności

zabiegowych, studenci, pracownicy dozoru w budownictwie, zawodowa kadra wojskowa,

rolnicy w gospodarstwach dobrze zmechanizowanych,

- kobiety: gospodynie domowe pracujące bez zmechanizowanego sprzętu, studentki,

pielęgniarki, pracujące w przemyśle lekkim i handlu;

Praca ciężka:

- mężczyźni: rolnicy pracujący bez i z małą ilością sprzętu zmechanizowanego, pracownicy

fizyczni różnych zawodów, rekruci w wojsku, górnicy, hutnicy,

- kobiety: pracujące w rolnictwie, pracownice fizyczne zatrudnione w budownictwie i

niektórych innych zawodach,

Szczególnie duże wydatki energetyczne są notowane w dyscyplinach sportu takich jak:

pływanie, kolarstwo, biegi długodystansowe, zwłaszcza uprawiane wyczynowo.

Metody oznaczania wydatków energetycznych:

1. Kalorymetria bezpośrednia (do oznaczania PPM) - Podstawą ten metody jest założenie, że

cała energia wykorzystywana przez organizm zarówno do podtrzymania podstawowych funkcji

życiowych, jak i do wykonywania pracy mięśniowej jest ostatecznie zamieniana na ciepło.

Pomiar polega więc na bezpośrednim zmierzeniu całkowitej ilości ciepła wytworzonego przez

organizm w jednostce czasu, łącznie z ciepłem zużytym na wyparowanie wody z płuc i skóry.

Pomiaru dokonuje się w specjalnych izolowanych komorach kalorymetrycznych.

2. Kalorymetria pośrednia – (pomiar wydatków energetycznych związanych z pracą

zawodową oraz do określania PPM). Zasada metody wykorzystuje fakt, że energia

wykorzystywana przez organizm jest uzyskiwana na drodze utleniania składników

odżywczych. Oznaczenie polega na pomiarze objętości zużytego tlenu i objętości wydalonego

dwutlenku węgla (w jednostce czasu).

3. Monitorowanie częstości tętna – metoda ta opiera się na fakcie, że wzrost natężenia

przemiany materii wymaga zwiększonego zaopatrzenia komórek w tlen i substraty

energetyczne, dlatego ze wzrostem aktywności fizycznej wzrasta częstość tętna serca (HR), z

którą związany jest przyrost zużycia tlenu.