Di bawah metabolisme basal memahami tingkat konsumsi energi minimum yang diperlukan untuk mempertahankan fungsi vital tubuh dalam kondisi istirahat fisik, emosional dan mental yang relatif lengkap. Dalam keadaan istirahat relatif, energi dikeluarkan untuk menjalankan fungsi sistem saraf, sintesis zat yang terus berlangsung, kerja pompa ion, menjaga suhu tubuh, aktivitas otot pernafasan, otot polos, kerja jantung dan ginjal.

Konsumsi energi tubuh meningkat selama pekerjaan fisik dan mental, stres psiko-emosional, setelah makan, dan ketika suhu lingkungan turun. Untuk mengecualikan pengaruh faktor-faktor ini terhadap jumlah pengeluaran energi, penentuan metabolisme basal dilakukan dalam kondisi standar yang dikontrol secara ketat: di pagi hari, dalam posisi berbaring, dengan relaksasi otot maksimal, saat terjaga, di kondisi suhu nyaman (sekitar 22°C), saat perut kosong ( 12-14 jam setelah makan). Nilai-nilai metabolisme basal yang diperoleh dalam kondisi seperti itu mencirikan tingkat pengeluaran energi "basal" awal tubuh.

Untuk orang dewasa, nilai rata-ratanya adalah tingkat metabolisme basal sama dengan 1 kkal/kg/jam (4,19 kJ). Akibatnya, untuk pria dewasa dengan berat badan 70 kg, konsumsi energinya sekitar 1700 kkal/hari (7117 kJ), untuk wanita - sekitar 1500 kkal/hari. Intensitas laju metabolisme basal erat kaitannya dengan ukuran permukaan tubuh, hal ini disebabkan ketergantungan langsung besarnya perpindahan panas pada luas permukaan tubuh. Pada organisme berdarah panas yang memiliki ukuran yang berbeda tubuh, dari 1 m2 permukaan tubuh jumlah panas yang sama dibuang ke lingkungan. Atas dasar inilah maka dirumuskan hukum permukaan tubuh, yang menyatakan bahwa pengeluaran energi organisme berdarah panas sebanding dengan ukuran permukaan tubuh.

Nilai metabolisme basal ditentukan dengan metode kalorimetri langsung atau tidak langsung. Nilai wajarnya dapat dihitung dengan menggunakan persamaan dengan mempertimbangkan jenis kelamin, usia, tinggi badan dan berat badan (Tabel 12.4).

Nilai normal laju metabolisme basal pada orang dewasa juga dapat dihitung menggunakan rumus Dreyer:

dimana W adalah berat badan (g), A adalah umur, K adalah konstanta (0,1015 untuk pria dan 0,1129 untuk wanita).

Tingkat metabolisme basal tergantung pada rasio proses anabolisme dan katabolisme dalam tubuh. Dominasi di masa kecil proses anabolik dalam metabolisme lebih menentukan proses katabolik nilai-nilai tinggi nilai metabolisme basal pada anak-anak (masing-masing 1,8 dan 1,3 kkal/kg/jam pada anak usia 7 dan 12 tahun) dibandingkan dengan orang dewasa (1 kkal/kg/jam), yang proses anabolisme dan katabolismenya seimbang. kesehatan .

Karena indikator produksi panas, tekanan darah dan detak jantung saling terkait, Anda dapat menghitungnya tingkat metabolisme basal dan penyimpangannya dari norma menurut rumus berikut:

dimana PO adalah persentase penyimpangan dari norma, HR adalah detak jantung, PP adalah tekanan nadi.

Untuk setiap kelompok usia orang diidentifikasi dan diterima sebagai standar laju metabolisme basal. Hal ini memungkinkan, jika perlu, untuk mengukur nilainya dalam diri seseorang dan membandingkan indikator-indikator yang diperoleh darinya dengan indikator-indikator normatif. Penyimpangan laju metabolisme basal dari nilai standar tidak lebih dari +10% dianggap dalam batas normal. Penyimpangan yang lebih signifikan pada metabolisme basal dapat menjadi tanda diagnostik kondisi tubuh seperti disfungsi kelenjar tiroid; pemulihan setelah penyakit parah dan jangka panjang, disertai dengan aktivasi proses metabolisme; keracunan dan syok, disertai penghambatan metabolisme.

Tingkat metabolisme basal bervariasi pada berbagai organ dan jaringan. Ketika pengeluaran energi saat istirahat berkurang, mereka dapat diatur dalam urutan berikut: organ dalam-otot-jaringan adiposa.

BX- jumlah energi minimum yang diperlukan untuk memastikan aktivitas kehidupan normal dalam kondisi relatif damai fisik dan mental. Energi ini dihabiskan untuk proses metabolisme seluler, sirkulasi darah, pernapasan, ekskresi, menjaga suhu tubuh, fungsi pusat saraf vital otak, dan sekresi kelenjar endokrin secara konstan.

· Hati mengkonsumsi 27% energi metabolisme basal;

· Otak - 19%;

· Otot - 18%;

· Ginjal - 10%;

· Jantung - 7%;

· Organ dan jaringan lain - 19%.

Pekerjaan apa pun- fisik atau mental, serta asupan makanan, fluktuasi suhu lingkungan dan faktor eksternal atau internal lainnya yang mengubah tingkat proses metabolisme, memerlukan peningkatan biaya energi.

Metabolisme basal ditentukan dalam kontrol yang ketat, buatan kondisi yang diciptakan:

· di pagi hari, dengan perut kosong (12–14 jam setelah makan terakhir);

· dalam posisi terlentang, dengan relaksasi otot sempurna, dalam keadaan terjaga dengan tenang;

· dalam kondisi suhu yang nyaman (18–20 °C);

· 3 hari sebelum penelitian, singkirkan makanan berprotein dari tubuh;

Metabolisme dasar dinyatakan dengan jumlah energi yang dikonsumsi dengan laju 1 kkal per 1 kg berat badan per jam

Faktor-faktor yang mempengaruhi laju metabolisme basal:

· usia;

· massa tubuh;

· jenis kelamin orang tersebut.

Metabolisme basal paling intens diamati pada anak-anak (pada bayi baru lahir - 53 kkal/kg per hari, pada anak-anak di tahun pertama kehidupan - 42 kkal/kg per hari).
Rata-rata tingkat metabolisme basal pada pria dewasa sehat adalah 1300–1600 kkal/hari; pada wanita nilai ini 10% lebih rendah. Hal ini disebabkan karena perempuan memiliki massa dan luas permukaan tubuh yang lebih sedikit.
Seiring bertambahnya usia, laju metabolisme basal terus menurun. Tingkat metabolisme basal rata-rata Orang yang sehat sekitar 1 kkal/(kg×h).

hukum permukaan Rubner.
Pengeluaran energi organisme berdarah panas sebanding dengan luas permukaan tubuh.
Ketergantungan laju metabolisme basal pada luas permukaan tubuh ditunjukkan oleh ahli fisiologi Jerman Rubner untuk berbagai hewan. Menurut aturan ini, laju metabolisme basal berkaitan erat dengan ukuran permukaan tubuh:

· Pada organisme berdarah panas dengan ukuran tubuh berbeda, jumlah panas yang sama hilang dari 1 m2 permukaan.

Jadi, mari kita rangkum. Metabolisme dasar adalah pengeluaran energi tubuh dalam keadaan istirahat total, menjamin berfungsinya seluruh organ dan sistem serta menjaga suhu tubuh. Kebutuhan energi harian seseorang bergantung pada pengeluaran energi harian, yang terdiri dari konsumsi energi untuk: 1) metabolisme basal; 2) pencernaan makanan; 3) aktivitas fisik (neuromuskular). Ingin tahu pengeluaran energi harian Anda? Kemudian pertimbangkan:

Perhitungan pengeluaran energi harian (persamaan Harris-Benedict):

· Untuk wanita = 655 + + –

· Untuk pria = 65 + + –

Nilai tukar bruto: metode penilaian; faktor-faktor yang mempengaruhi nilai tukar bruto; signifikansi klinis.

Metabolisme materi dan energi secara bruto (total). Hukum kekekalan materi dan energi berlaku landasan teori untuk pengembangan metode yang paling penting penelitian metabolisme dan energi - membangun keseimbangan, mis. menentukan jumlah energi dan zat yang masuk dan keluar tubuh berupa panas dan produk akhir metabolisme. Untuk menentukan keseimbangan zat, cukup akurat metode kimia dan pengetahuan tentang jalur dimana berbagai zat dikeluarkan dari tubuh. Diketahui bahwa nutrisi utama adalah protein, lipid dan karbohidrat. Sebagai aturan, untuk menilai kandungan protein dalam makanan dan produk pemecahannya, cukup menentukan jumlah nitrogen, karena Hampir semua nitrogen dalam makanan ditemukan dalam protein, termasuk. dalam nukleoprotein; sejumlah kecil nitrogen yang terkandung dalam beberapa lipid dan karbohidrat dapat diabaikan dalam percobaan menentukan keseimbangan nitrogen. Penentuan lipid dan karbohidrat dalam produk makanan memerlukan metode khusus; produk akhir metabolisme lipid dan karbohidrat hampir seluruhnya berupa CO2 dan air.

Saat menganalisis produk akhir metabolisme, perlu diperhitungkan cara pembuangannya dari tubuh. Nitrogen diekskresikan terutama melalui urin, tetapi juga melalui feses dan dalam jumlah kecil melalui kulit, rambut, dan kuku (lihat Metabolisme nitrogen). Karbon dikeluarkan hampir secara eksklusif dalam bentuk CO2 melalui paru-paru, namun ada pula yang dikeluarkan melalui urin dan feses. Hidrogen dikeluarkan sebagai H2O terutama melalui urin dan paru-paru (uap air), tetapi juga melalui kulit dan feses.

Keseimbangan energi ditentukan berdasarkan kandungan kalori nutrisi yang dimasukkan dan jumlah panas yang dihasilkan, yang dapat diukur atau dihitung. Perlu diperhatikan bahwa nilai kalori yang diperoleh dari pembakaran zat dalam bom kalorimetri mungkin berbeda dengan nilai kalori fisiologis, karena Beberapa zat di dalam tubuh tidak terbakar sempurna, tetapi membentuk produk akhir metabolisme yang mampu melakukan oksidasi lebih lanjut. Hal ini terutama berlaku untuk protein, yang nitrogennya dikeluarkan dari tubuh terutama dalam bentuk urea, yang mempertahankan sejumlah potensi cadangan kalori. Besaran penting yang mencirikan karakteristik metabolisme suatu zat adalah koefisien respirasi (RC), yang secara numerik sama dengan rasio volume CO2 yang dihembuskan dengan volume O2 yang diserap. Nilai kalori, DC, dan jumlah pembangkitan panas yang dihitung per 1 liter O2 yang dikonsumsi berbeda untuk zat yang berbeda. Nilai kalori fisiologis (dalam kkal/g) untuk karbohidrat adalah 4,1; lipid - 9.3; protein - 4.1; nilai pembangkitan panas (dalam kkal per 1 liter O2 yang dikonsumsi) untuk karbohidrat - 5,05; lipid - 4,69; protein - 4,49.

BX.

Konsep dasar dan definisi fisiologi metabolisme dan energi.

Nilai energi nutrisi.

Nilai energi nutrisi dinilai menggunakan perangkat khusus - oksikalorimeter. Telah ditetapkan bahwa dengan oksidasi sempurna 1 g karbohidrat, 4,1 kkal dilepaskan (1 kkal = 4187 J), 1 g lemak - 9,45 kkal, 1 g protein - 5,65 kkal. Perlu ditambahkan bahwa beberapa nutrisi yang masuk ke dalam tubuh tidak terserap. Misalnya, rata-rata sekitar 2% karbohidrat, 5% lemak, dan hingga 8% protein tidak dicerna. Selain itu, tidak semua nutrisi dalam tubuh dipecah menjadi produk akhir - karbon dioksida (karbon dioksida) dan air. Misalnya, sebagian produk pemecahan protein tidak lengkap dalam bentuk urea diekskresikan melalui urin.

Dengan mempertimbangkan hal di atas, dapat dicatat bahwa nilai energi riil unsur hara agak lebih rendah daripada nilai yang ditetapkan dalam kondisi eksperimental. Nilai energi sebenarnya dari 1 g karbohidrat adalah 4,0 kkal, 1 g lemak – 9,0 kkal, 1 g protein – 4,0 kkal.

Ciri-ciri integral (umum). metabolisme energi tubuh manusia adalah pengeluaran energi total atau pengeluaran energi kotor.

Pengeluaran energi kotor tubuh- totalitas pengeluaran energi tubuh pada siang hari dalam kondisi keberadaan normal (alami). Pengeluaran energi kotor mencakup tiga komponen: metabolisme basal, efek dinamis spesifik dari makanan, dan perolehan pekerjaan. Pengeluaran energi kotor diperkirakan dalam kJ/kg/hari atau kkal/kg/hari (1 kJ=0,239 kkal).

Studi tentang metabolisme dasar dimulai dengan karya ilmuwan Universitas Tartu, Bidder dan Schmidt (1852).

BX– tingkat pengeluaran energi minimum yang diperlukan untuk mempertahankan fungsi vital tubuh.

Gagasan metabolisme basal sebagai tingkat minimum pengeluaran energi oleh tubuh juga membebankan sejumlah persyaratan pada kondisi di mana indikator ini harus dinilai.

Kondisi dimana metabolisme basal harus dinilai:

1) keadaan istirahat total baik fisik maupun mental (sebaiknya dalam posisi berbaring);

2) suhu kenyamanan lingkungan (18-20 derajat Celcius);

3) 10 - 12 jam setelah makan terakhir untuk menghindari peningkatan metabolisme energi yang berhubungan dengan asupan makanan.

Metabolisme basal tergantung pada usia, tinggi badan, berat badan dan jenis kelamin.

Pengaruh usia ke bursa utama.

Tingkat metabolisme basal tertinggi per 1 kg. Berat badan bayi baru lahir (50-54 kkal/kg/hari), terendah pada orang tua (setelah 70 tahun, metabolisme basal rata-rata 30 kkal/kg/hari). Metabolisme basal mencapai tingkat yang konstan pada saat pubertas pada usia 12–14 tahun dan tetap stabil hingga usia 30–35 tahun (sekitar 40 kkal/kg/hari).

Pengaruh tinggi dan berat tubuh untuk metabolisme basal.

Ada hubungan yang hampir linier dan langsung antara berat badan dan metabolisme basal - semakin besar berat badan, semakin tinggi tingkat metabolisme basal. Namun ketergantungan ini tidak bersifat mutlak. Dengan peningkatan berat badan akibat jaringan otot, hubungan ini hampir linier, namun jika peningkatan berat badan dikaitkan dengan peningkatan jumlah jaringan adiposa, maka hubungan ini menjadi nonlinier.

Karena berat badan, semua hal lain dianggap sama, bergantung pada tinggi badan (daripada lebih tinggi- semakin besar berat badan), ada hubungan langsung antara tinggi badan dengan metabolisme basal - semakin besar tinggi badan, semakin besar pula metabolisme basalnya.

Mengingat tinggi dan berat badan mempengaruhi total luas tubuh, M. Rubner merumuskan hukum yang menyatakan bahwa metabolisme basal bergantung pada luas tubuh: semakin besar luas tubuh, semakin besar metabolisme basal. Namun, hukum ini praktis tidak berlaku lagi dalam kondisi ketika suhu lingkungan sama dengan suhu tubuh. Selain itu, bulu kulit yang tidak merata secara signifikan mengubah pertukaran panas antara tubuh dan lingkungan dan oleh karena itu hukum Rubner juga mempunyai keterbatasan dalam kondisi tersebut.

Pengaruh jenis kelamin dengan tingkat metabolisme basal.

Pada pria, tingkat metabolisme basal 5-6% lebih tinggi dibandingkan pada wanita. Hal ini dijelaskan oleh perbedaan rasio jaringan lemak dan otot per 1 kg berat badan, serta perbedaan tingkat metabolisme akibat perbedaan struktur kimia hormon seks dan efek fisiologisnya.

Saya terus memahami topik metabolisme, saya sangat ingin meningkatkan metabolisme saya, saya pikir pengetahuan tentang proses metabolisme akan membantu kita lebih berhasil melawan kelebihan berat badan.

Nah, pada postingan kali ini kami membahas secara singkat faktor-faktor utama yang mempengaruhinya. Nah, sekarang mari kita lihat lebih dekat apa itu metabolisme basal.

Kami juga akan menghitung milik kami tingkat individu metabolisme dan norma sehari-hari kalori. yang harus kita gunakan tergantung pada derajat kita aktivitas fisik.

BX- ini adalah pengeluaran energi minimum yang diperlukan untuk menjaga fungsi tubuh dalam keadaan istirahat total, dengan mengesampingkan semua pengaruh internal dan eksternal, 12 jam setelah makan.

Dalam keadaan ini, tubuh menghabiskan energi untuk aktivitas yang tiada henti. proses kimia. Pekerjaan mekanis yang terus menerus dilakukan oleh jantung, otot pernafasan, usus, pembuluh darah, alat sekretori kelenjar dan organ lainnya. Memiliki pengaruh signifikan pada metabolisme basal bentuk otot, yaitu ketegangan otot. Metabolisme basal dinyatakan sebagai jumlah energi dalam kilokalori (kkal) atau kilojoule (kJ) yang dikeluarkan oleh seluruh tubuh (atau per 1 kilogram massanya) per satuan waktu (menit, jam atau hari).

Metabolisme basal orang dewasa kira-kira 1 kkal per 1 kg berat badan per 1 jam. Tingkat metabolisme basal tergantung pada usia, tinggi badan, berat badan, jenis kelamin dan banyak faktor lainnya. Metabolisme basal sebagai indikator umum intensitas proses redoks bergantung pada keadaan organ dalam dan berbagai pengaruh eksternal pada tubuh. Itu bisa berubah dengan kekurangan dan kelebihan nutrisi, bertambah atau berkurang aktivitas fisik, paparan faktor iklim pada tubuh, gangguan fungsi kelenjar endokrin, penyakit yang disertai demam, dan masih banyak lagi sebab lainnya. Metabolisme basal pada orang yang sama di hari yang berbeda mungkin berbeda sekitar 10%.

Metabolisme basal pada orang dewasa menurun 7-10% setiap 10 tahun dan pada usia tua mencapai nilai minimum untuk organisme tertentu. Pada usia tua, aktivitas sel menurun, metabolisme melambat, tonus otot menurun, yang mempengaruhi tingkat metabolisme basal. Penurunan metabolisme basal pada usia tua juga dipengaruhi oleh penurunan massa hati, otak, jantung dan ginjal - organ tempat metabolisme dan konsumsi energi terjadi paling intensif.

Metabolisme dasar merupakan hasil kerja terus menerus seluruh sel penyusun tubuh. Oleh karena itu, dengan bertambahnya berat badan maka metabolisme basal juga meningkat, meskipun hubungan ini tidak langsung: metabolisme basal tidak hanya dipengaruhi oleh berat badan, tetapi juga komposisinya.

Metabolisme terjadi paling intensif di jaringan otak, otot dan organ rongga perut. Pengeluaran energi untuk mempertahankan fungsi vital pada organ yang “intensif energi” jauh lebih besar dibandingkan, misalnya, pada jaringan adiposa atau tulang, di mana metabolisme terjadi sangat lambat. Ukuran masing-masing organ, perkembangan sistem kerangka dan otot, tingkat timbunan lemak hanyalah indikator individual, dan semuanya mempengaruhi metabolisme basal.

Peran khusus dalam proses ini dimainkan oleh jaringan otot, yang tingkat perkembangannya orang yang berbeda berbeda secara nyata. Otot rangka mengkonsumsi sekitar seperempat energi yang dikeluarkan tubuh untuk metabolisme basal. Orang dengan otot yang berkembang dengan baik, bahkan dalam keadaan istirahat total, membutuhkan banyak latihan lebih banyak energi. Hubungan yang jelas telah terjalin antara perkembangan jaringan otot dan metabolisme basal : dengan berat dan tinggi badan yang sama, orang kurus dan berotot menghabiskan 10-15% lebih banyak energi untuk metabolisme basal dibandingkan dengan “non-atlet” yang montok dan kendur.

Intensitas metabolisme dan energi di jaringan adiposa 3 kali lebih rendah dibandingkan massa sel tubuh lainnya. Setiap gram jaringan adiposa “membakar” energi 25-30% lebih sedikit dibandingkan dengan “rata-rata” gram jaringan lemak yang dihabiskan dalam waktu yang sama. Pengeluaran energi per kilogram berat badan pada obesitas kelas II 20-25% lebih sedikit dibandingkan pada orang sehat, dan pada obesitas kelas III 30%. Oleh karena itu, pada obesitas, laju metabolisme basal total meningkat jauh lebih lambat dibandingkan berat badan.

Proses metabolisme pada wanita kurang intens dibandingkan pada pria. Dengan tinggi badan yang sama, wanita memiliki berat badan lebih sedikit, sistem otot kurang berkembang, dan jaringan adiposa - lebih kuat. Semua ini mengarah pada fakta bahwa metabolisme basal per kilogram berat badan lebih sedikit pada wanita dibandingkan pria. Oleh karena itu, seorang wanita membutuhkan lebih sedikit energi untuk mempertahankan metabolisme basalnya dibandingkan pria dengan berat badan yang sama. Biasanya, perbedaan ini adalah 5-6%.

Tingkat metabolisme basal tergantung pada pola makan orang tersebut. Pembatasan diet jangka panjang atau asupan makanan berlebih secara signifikan mempengaruhi metabolisme basal.

• Ketika makanan terbatas, metabolisme basal menurun. Berat badan mungkin tetap tidak berubah atau menurun, tergantung pada karakteristik individu serta kuantitas dan kualitas makanan yang dikonsumsi. Penurunan metabolisme basal sebesar 30-35% disertai dengan manifestasi distrofi dasar yang nyata. Dengan kelaparan total atau malnutrisi parah, metabolisme basal menurun tidak hanya karena penurunan intensitasnya di otot, tetapi juga karena penurunan volume massa otot.
• Konsumsi makanan yang berlebihan dapat menyebabkan peningkatan dan penurunan metabolisme basal. Penurunan metabolisme disebabkan oleh penumpukan jaringan adiposa yang tidak aktif dalam tubuh, dan peningkatan tersebut disebabkan oleh peningkatan beban pada organ dalam terkait dengan kelebihan berat badan.
• Metabolisme dasar juga tergantung pada kualitas makanan, itu. dari diet seimbang. Dengan berlebihan dan dominan Dengan nutrisi protein, metabolisme basal meningkat, dan dengan nutrisi karbohidrat, sebaliknya, menurun.

Kerja otot yang sistematis menyebabkan peningkatan metabolisme basal yang signifikan dan terus-menerus. Misalnya, jika Anda berolahraga setiap pagi, setelah satu tahun laju metabolisme basal per kilogram berat badan Anda akan meningkat sebesar 40%. Kurangnya aktivitas fisik menyebabkan penurunan metabolisme basal.

Pada orang sehat, metabolisme basal sangat bergantung pada karakteristik individu kelenjar tiroid. Peran penting dalam pengaturan proses oksidatif adalah milik kelenjar pituitari, kelenjar adrenal, dan gonad. Meningkatkan aktivitas mereka meningkatkan metabolisme basal.

Ada juga bukti perubahan refleks terkondisi dalam metabolisme. Kerja keras yang akan datang, bahkan sebelum selesai, dapat menyebabkan peningkatan laju metabolisme basal, bahkan terkadang lebih jelas daripada pekerjaan sebenarnya.

Anda dapat menghitung tingkat metabolisme individu dan asupan kalori harian tergantung pada tingkat aktivitas fisik yang digunakan kalkulator kalori. Harap dicatat bahwa kalkulator ini dirancang untuk wanita dan memberikan perkiraan tingkat metabolisme dan perkiraan kalori. Namun penghitung kalori sangat mudah digunakan dan tidak memerlukan pengetahuan dan keterampilan khusus.
missfit.ru

Bioenergi tubuh. Metode untuk menentukan metabolisme energi. Metabolisme basal dan faktor-faktor yang mempengaruhi nilainya. Signifikansi klinis dari metabolisme basal.

Selama proses metabolisme, energi terus diubah: energi potensial senyawa organik kompleks yang diterima dengan makanan diubah menjadi termal, mekanik dan listrik. Panas dilepaskan langsung selama oksidasi nutrisi, disebut panas primer. Energi yang terakumulasi dalam ATP selanjutnya digunakan untuk pekerjaan mekanis, kimia, transportasi, proses kelistrikan dan, pada akhirnya, juga berubah menjadi panas, yang disebut panas sekunder. Semua energi yang dihasilkan dalam tubuh dapat dinyatakan dalam satuan panas – kalori atau joule.

Untuk mengetahui produksi energi dalam tubuh digunakan kalorimetri langsung, kalorimetri tidak langsung dan ilmu yang mempelajari metabolisme kotor.

Metode untuk mempelajari pertukaran energi

Kalorimetri langsung

Kalorimetri langsung didasarkan pada pencatatan langsung dalam biokalorimeter jumlah panas yang dilepaskan oleh tubuh. Biokalorimeter disegel dan diisolasi dengan baik lingkungan luar kamera. Air bersirkulasi melalui tabung di dalam ruangan. Panas yang dihasilkan oleh orang atau hewan di dalam ruangan memanaskan air yang bersirkulasi. Berdasarkan jumlah air yang mengalir dan perubahan suhunya, dihitung jumlah panas yang dihasilkan tubuh.

Metode kalorimetri langsung sangat rumit dan rumit. Mengingat pembangkitan panas dalam tubuh didasarkan pada proses oksidatif di mana O2 dikonsumsi dan CO2 terbentuk, maka dimungkinkan untuk menggunakan penentuan pembangkitan panas dalam tubuh secara tidak langsung dan tidak langsung melalui pertukaran gasnya - dengan mempertimbangkan jumlah O2 dikonsumsi dan CO2 dikeluarkan, dilanjutkan dengan perhitungan produksi panas tubuh.

Untuk studi pertukaran gas jangka panjang, ruang pernapasan khusus digunakan (metode kalorimetri tidak langsung tertutup). Penentuan pertukaran gas jangka pendek di institusi medis dan produksi dilakukan dengan menggunakan metode non-ruang yang lebih sederhana (metode kalorimetri terbuka).

Metode yang paling umum adalah metode Douglas-Haldane, di mana udara yang dihembuskan dikumpulkan selama 10-15 menit dalam kantong yang terbuat dari kain kedap udara (Douglas bag), dipasang di bagian belakang subjek.

Banyaknya panas yang dilepaskan setelah tubuh mengkonsumsi 1 liter O2 disebut kalori setara oksigen. Mengetahui jumlah total O2 yang digunakan oleh tubuh, biaya energi dapat dihitung hanya jika diketahui zat mana - protein, lemak atau karbohidrat - yang telah teroksidasi. Indikatornya adalah koefisien pernapasan.

Koefisien respirasi (RC) adalah perbandingan volume CO2 yang dilepaskan dengan volume O2 yang diserap. DC berbeda dalam oksidasi protein, lemak dan karbohidrat.

Selama oksidasi lemak, DC adalah 0,7

selama oksidasi protein dalam tubuh, DC adalah 0,8. Dengan makanan campuran pada manusia, DC biasanya 0,85-0,89. DC tertentu sesuai dengan kalori setara oksigen tertentu.

Metode analisis gas tidak lengkap telah tersebar luas karena kesederhanaannya.

BX

Intensitas proses oksidatif dan konversi energi tergantung pada karakteristik individu tubuh (jenis kelamin, usia, berat dan tinggi badan, kondisi dan sifat nutrisi, kerja otot, kondisi kelenjar endokrin, sistem saraf dan organ dalam - hati, ginjal , saluran pencernaan, dll), serta kondisi lingkungan (suhu, tekanan barometrik, kelembaban udara dan komposisinya, paparan energi pancaran dan sebagainya.).

Untuk menentukan tingkat proses oksidatif dan biaya energi yang melekat pada organisme tertentu, penelitian tertentu dilakukan kondisi standar. Pengeluaran energi tubuh dalam kondisi standar seperti itu disebut metabolisme basal.

Untuk mengetahui laju metabolisme basal, subjek harus: 1) dalam keadaan istirahat otot (posisi berbaring dengan otot rileks), tanpa terkena iritasi yang menyebabkannya. stres emosional; 2) dengan perut kosong, mis. 12-16 jam setelah makan; 3) kapan suhu eksternal“kenyamanan” (18-20 °C), bukan merangsang sensasi dingin atau panas.

Metabolisme basal ditentukan dalam keadaan terjaga. Nilai normal laju metabolisme basal manusia. Nilai metabolisme basal biasanya dinyatakan sebagai jumlah panas dalam kilojoule (kilokalori) per 1 kg berat badan atau per 1 m2 permukaan tubuh dalam 1 jam atau 1 hari.

Untuk pria dengan usia rata-rata (kurang lebih 35 tahun), tinggi rata-rata (kurang lebih 165 cm) dan berat badan rata-rata (kurang lebih 70 kg), laju metabolisme basal adalah 4,19 kJ (I kkal) per 1 kg berat badan per jam, atau 7117 kJ (1700 kkal) per hari. Pada wanita dengan berat badan yang sama, angkanya sekitar 10% lebih rendah.

Rumus dan tabel laju metabolisme basal menyajikan data rata-rata yang diperoleh dari sejumlah besar penelitian terhadap orang sehat dari berbagai jenis kelamin, usia, berat badan, dan tinggi badan.

Signifikansi klinis. Penentuan metabolisme basal, menurut tabel ini, pada orang sehat dengan fisik normal memberikan nilai pengeluaran energi yang kira-kira benar (kesalahan 8%). Nilai laju metabolisme basal yang sangat tinggi untuk berat badan, tinggi badan, usia, dan luas permukaan tubuh tertentu diamati dengan fungsi tiroid yang berlebihan. Penurunan metabolisme basal terjadi ketika kelenjar tiroid tidak mencukupi (miksedema), kelenjar pituitari, dan gonad.

Tingkat proses oksidatif tidak banyak ditentukan oleh perpindahan panas dari permukaan tubuh, tetapi oleh produksi panas, tergantung pada fitur biologis spesies hewan dan keadaan tubuh, yang ditentukan oleh aktivitas sistem saraf, endokrin dan lainnya.

Metabolisme kerja, pengeluaran energi tubuh selama berbagai jenis persalinan. Pemeriksaan kerja. Khususnya - efek dinamis dari makanan. Distribusi penduduk ke dalam kelompok-kelompok tergantung pada konsumsi energi.

Pertukaran energi di kerja fisik

Kerja otot secara signifikan meningkatkan konsumsi energi, sehingga konsumsi energi harian orang sehat yang menghabiskan sebagian waktunya untuk bergerak dan pekerjaan fisik, secara signifikan melebihi tingkat metabolisme basal. Peningkatan pengeluaran energi ini merupakan peningkatan kerja, yang semakin besar semakin intens kerja otot.

Selama kerja otot, energi panas dan mekanik dilepaskan. Sikap energi mekanik terhadap total energi yang dikeluarkan untuk usaha, dinyatakan dalam persentase, disebut efisiensi. Selama pekerjaan fisik manusia, faktor efisiensi berkisar antara 16 hingga 25% dan rata-rata 20%, namun dalam beberapa kasus bisa lebih tinggi.

Efisiensi bervariasi tergantung pada sejumlah kondisi. Jadi, pada orang yang tidak terlatih, angka ini lebih rendah dibandingkan pada orang yang terlatih, dan meningkat seiring dengan pelatihan.

Semakin intens kerja otot yang dilakukan tubuh, maka semakin besar pula pengeluaran energinya. Besarnya pengeluaran energi selama berbagai aktivitas fisik ditentukan oleh koefisien aktivitas fisik (PFA), yaitu perbandingan total pengeluaran energi untuk semua jenis aktivitas per hari dengan nilai laju metabolisme basal.

Perbedaan signifikan dalam kebutuhan energi antar kelompok bergantung pada jenis kelamin (lebih banyak pada laki-laki), usia (menurun setelah 40 tahun), tingkat aktivitas rekreasi dan tingkat utilitas.

Pengeluaran energi harian anak-anak dan remaja bergantung pada usia (Tabel 9.5).

Pada usia tua pengeluaran energi menurun dan pada usia 80 tahun mencapai 8373-9211 kJ (2000-2200 kkal).

Pertukaran energi selama kerja mental

Selama pekerjaan mental, konsumsi energi jauh lebih rendah dibandingkan dengan pekerjaan fisik.

Perhitungan matematis yang sulit, bekerja dengan buku dan bentuk kerja mental lainnya, jika tidak dibarengi dengan gerakan, menyebabkan peningkatan pengeluaran energi yang tidak signifikan (2-3%) dibandingkan istirahat total. Namun, dalam banyak kasus jenis yang berbeda kerja mental disertai dengan aktivitas otot, terutama ketika pekerja sedang bersemangat secara emosional (dosen, artis, penulis, pembicara, dll), sehingga pengeluaran energi bisa relatif besar. Gairah emosional yang dialami dapat menyebabkan peningkatan metabolisme sebesar 11 - 19% dalam beberapa hari berikutnya.

Setelah makan, laju metabolisme dan pengeluaran energi tubuh meningkat dibandingkan dengan tingkatnya pada kondisi metabolisme basal. Peningkatan metabolisme dan energi dimulai dalam waktu 1 jam, mencapai maksimum 3 jam setelah makan dan berlangsung selama beberapa jam. Pengaruh asupan makanan yang meningkatkan metabolisme dan pengeluaran energi disebut efek dinamis spesifik makanan.

Dengan makanan berprotein, yang paling besar: metabolisme meningkat rata-rata 30%. Saat mengonsumsi lemak dan karbohidrat, metabolisme seseorang meningkat 14-15%.

Peningkatan pekerjaan. Peningkatan metabolisme energi di atas tingkat dasar disebut peningkatan kerja. Faktor-faktor yang meningkatkan konsumsi energi adalah: asupan makanan, suhu luar yang rendah atau tinggi (di atas 30 C) dan kerja otot.

Ambil pembagian berdasarkan kelompok kegiatan dari kebersihan. Saya tidak bisa menyalin tanda di sini.