Il concetto di metabolismo. Scambio principale e generale. Metabolismo energetico generale Metabolismo di base e di lavoro

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uno degli indicatori dell'intensità del metabolismo e dell'energia nel corpo; Si esprime con la quantità di energia necessaria per mantenere la vita in uno stato di completo riposo fisico e mentale, a stomaco vuoto, in condizioni di benessere termico. O. o. riflette il dispendio energetico del corpo, garantendo l'attività costante di cuore, reni, fegato, muscoli respiratori e alcuni altri organi e tessuti. L'energia termica rilasciata durante il metabolismo viene utilizzata per mantenere una temperatura corporea costante.

Determina in uno stato di veglia (durante un sogno il livello di O. del lago diminuisce dell'8-10%). La definizione di O. su. effettuato in condizioni di riposo muscolare; almeno 12-16 H dopo l'ultimo pasto, con l'esclusione delle proteine ​​dalla dieta 2-3 giorni prima della determinazione di O.o.; ad una temperatura di comfort esterna che non provoca sensazione di freddo o caldo (18-20°).

Taglia O. circa. solitamente espressa come quantità di calore in chilocalorie ( kcal) o in kilojoule ( kJ) per 1 kg peso corporeo o 1 m2 superficie corporea per 1 H o per 1 giorno. Il valore, o livello, O. o. varia nelle diverse persone e dipende dall'età, dal peso (massa) del corpo, dal sesso e da alcuni altri fattori. Il metabolismo basale medio in un uomo di 70 anni kgè di circa 1700 kcal al giorno (1 kcal per 1 kg pesi in 1 H). All'intensità delle donne O. circa. inferiore di circa il 10-15%. A dimensioni di neonati O. circa. è 46-54 kcal per 1 kg peso corporeo al giorno e aumenta durante i primi mesi di vita, raggiungendo un massimo alla fine del primo - inizio del secondo anno. Allo stesso tempo l'intensità di O. del lago. il bambino supera O. circa. un adulto di 1,5-2 volte. Quindi l'intensità di O. o. inizia a diminuire gradualmente, stabilizzandosi all'età di 20-40 anni. A persone anziane O. circa. diminuisce.

Se il calcolo dell'intensità di O. o. per produrre non per unità di peso, ma per unità di superficie, risulta che le differenze individuali nella dimensione di O. o. meno significativo. Sulla base dei fatti che indicano la presenza di una relazione regolare tra l'intensità del metabolismo e la dimensione della superficie, il fisiologo tedesco Rubner (M. Rubner) ha formulato "", secondo il quale i costi energetici degli animali a sangue caldo sono proporzionali a le dimensioni della superficie corporea. Allo stesso tempo, è stato stabilito che questa legge è di relativa importanza e consente solo calcoli approssimativi del rilascio di energia nel corpo. Contro il significato assoluto della "legge di superficie" è evidenziato anche dal fatto che l'intensità del metabolismo può differire significativamente in due individui con la stessa superficie corporea. Il livello dei processi ossidativi è determinato, quindi. non tanto il trasferimento di calore dalla superficie del corpo quanto la produzione di calore dei tessuti e dipende dalle caratteristiche biologiche delle specie animali e dallo stato del corpo, che è dovuto all'attività dei sistemi nervoso ed endocrino.

Anche nel caso in cui si osservino tutte le condizioni standard per la definizione di O. del lago, l'intensità dei processi di scambio è soggetta a fluttuazioni giornaliere: aumenta al mattino e diminuisce durante la notte (vedi. Ritmi biologici). Si notano i cambiamenti stagionali di O. del lago. nell'uomo: il suo aumento in primavera e all'inizio dell'estate e la sua diminuzione nel tardo autunno e in inverno. I cambiamenti stagionali sono associati non tanto a fattori di temperatura, ma a un cambiamento nell'attività motoria, alle fluttuazioni dell'attività ormonale, ecc. Il consumo di nutrienti e la loro successiva digestione aumentano l'intensità dei processi metabolici, soprattutto se i nutrienti sono di natura proteica. Questo effetto del cibo a livello del metabolismo e dell'energia è chiamato azione dinamica specifica del cibo. Per cambiare di livello O. circa. portare anche a restrizione alimentare prolungata, assunzione eccessiva di cibo, contenuto aumentato o insufficiente nella dieta di alcuni nutrienti.

La temperatura ambiente influisce anche sull'intensità dei processi O. o: gli spostamenti verso il raffreddamento portano ad un aumento del metabolismo maggiore rispetto ai corrispondenti spostamenti verso un aumento della temperatura (con un calo della temperatura dell'aria di 10 °, il livello di O. o aumenta del 2,5%).

La definizione di O. su. è di grande importanza nella diagnosi di alcune malattie. Sulla base dei risultati del controllo di un gran numero di persone sane, viene stabilito l'O. medio del lago. - le cosiddette dovute O. o. A causa O.o. (v kcal per 24 H) viene preso come 100% nei calcoli. O.o effettivo espresso in percentuale di scostamento dalla scadenza verso l'alto con un segno più, verso il basso - con un segno meno

Lo scostamento consentito dal valore dovuto va da +10 a +15%. Gli scostamenti compresi tra +15% e +30% sono considerati dubbi, richiedono controllo e monitoraggio; da + 30% a + 50% sono classificati come deviazioni di moderata gravità; da + 50% a + 70% - a pesante e oltre + 70% - a molto pesante. Una diminuzione del metabolismo del 10% non può ancora essere considerata patologica, con una diminuzione del 30-40% è necessaria la malattia di base.

Per definizione O. su. utilizzando metodi di calorimetria diretta e indiretta. È necessario tenere conto della possibilità di discrepanza tra i dati della calorimetria diretta e indiretta, che è associata alla breve durata della determinazione del consumo di ossigeno. Per determinazioni più lunghe (circa 24 H), i risultati di entrambi i metodi dovrebbero ovviamente corrispondere. Distorsione della rappresentazione su O. su. può essere dovuto al fatto che il valore calorico dell'ossigeno è diverso a seconda della natura dei substrati (, grassi o), prevalentemente ossidati nel corpo nel processo di scambio gassoso a. Taglia O. circa. può essere determinato provvisoriamente utilizzando formule cliniche speciali (ad esempio formule di Reed, Gale, ecc.). Secondo la formula di Reid, la percentuale di deviazione O. o. uguale a: 75 volte , più la differenza tra la pressione arteriosa sistolica e diastolica moltiplicata per 0,74-72. Secondo la formula di Gale, la percentuale di deviazione O. o. è uguale a: il polso più la differenza tra sistolica e diastolica meno 111. I prerequisiti generali per questo sono i seguenti: conteggio del polso, misurazione della pressione sanguigna dovrebbe essere sempre eseguita solo in condizioni standard O. o; le formule cliniche non sono applicabili a pazienti con malattie scompensate del cuore, dei reni e del fegato, ipertensione, fibrillazione atriale, tachicardia parossistica, insufficienza della valvola aortica e alcune altre malattie e condizioni gravi.

Patologico. Secondo le idee esistenti, l'organismo totale è costituito da calore primario e secondario. Il calore primario è il risultato della dissipazione dell'energia dell'ossidazione dei substrati nella catena di trasporto degli elettroni, il calore secondario è il risultato dell'utilizzo di composti macroergici formati durante la respirazione tissutale per una particolare funzione cellulare. I meccanismi cellulari principali di violazioni di O. del lago. sono ridotti a un cambiamento nell'intensità della formazione di calore primario o secondario, o entrambi i suoi tipi insieme. Un cambiamento in ciascuno di questi processi è accompagnato da un cambiamento nel consumo di ossigeno, il criterio più comune per il valore di O. In caso di aumento del consumo di composti ad alta energia per vari tipi di lavoro cellulare, entra in vigore il controllo respiratorio nei mitocondri, la cui essenza è che il prodotto di defosforilazione è un potente stimolatore della respirazione tissutale (vedi Respirazione tissutale). Con l'indebolimento o la completa rimozione del controllo respiratorio (accoppiamento "allentato" o disaccoppiamento della fosforilazione ossidativa), di solito si registra un aumento del consumo di ossigeno.

La patologia del sistema nervoso può causare il cambiamento del lago di O.. sia come risultato di una violazione diretta della formazione del calore primario, sia come risultato di un cambiamento nell'intensità del funzionamento di uno o di un altro organo o tessuto. Un esempio del primo meccanismo sono, a quanto pare, le lesioni dei centri vegetativi diencefalici (tumori, emorragie, ecc.), riprodotte nell'esperimento da "iniezioni termiche" nelle formazioni sottocorticali. Il secondo meccanismo provoca la diminuzione del lago da parte di O. con la paralisi e il suo aumento con un aumento del funzionamento dell'apparato respiratorio, della circolazione sanguigna, dei muscoli, ecc. presumibilmente il fegato. Valore di cambiamenti di attività di vari corpi per apparizione di cambiamenti in O. del lago. non lo stesso. Quindi, l'intensa attività del cervello o dei reni ha un effetto relativamente scarso sull'equilibrio termico complessivo del corpo, mentre, così come il lavoro del cuore e degli organi respiratori, svolgono un ruolo decisivo nella produzione complessiva di calore del corpo.

Notevole influenza su O. about. rende il sistema nervoso autonomo (principalmente simpatico), tk. prodotti da esso sono direttamente coinvolti nella termoregolazione (termoregolazione). tessuto cromaffine (vedi Chromaffinoma) secernenti e norepinefrina, sono seguiti da un forte aumento di O. del lago. La rimozione dei gangli simpatici e del midollo surrenale, al contrario, può ridurre O. del lago. Oltre ad influenzare la funzione degli organi interni, queste sostanze, a quanto pare, possono agire anche sui processi di formazione del calore primario, ma il meccanismo di questo effetto non è ancora del tutto chiaro.

La causa dei cambiamenti O. o. in vari tipi di patologie endocrine, le malattie della tiroide sono spesso accompagnate da un aumento o una diminuzione della secrezione di ormoni tiroidei, che svolgono un ruolo specifico nel corpo come regolatori dell'intensità della respirazione dei tessuti e del metabolismo energetico. L'aumento di O. circa. funge da segno più costante di ipertiroidismo che accompagna tali malattie endocrine come l'adenoma tossico, tireotossico, ecc. (vedi Tireotossicosi). Una diminuzione della funzione tiroidea (vedi Ipotiroidismo) provoca una diminuzione del metabolismo basale.

I cambiamenti espressi di O. su. osservato nella patologia della ghiandola pituitaria anteriore, ad esempio, una diminuzione di O. o. con ipopituitarismo (vedi insufficienza ipotalamo-ipofisaria) o la rimozione della ghiandola pituitaria. Il ruolo di altri ormoni nella genesi dei meccanismi di disturbo di O. o. poco studiato. di solito accompagnato da una diminuzione di O. del lago, tuttavia, nei pazienti con malattia di Addison, la sua diminuzione è un sintomo non permanente. di un pancreas riduce O. del lago. grazie al suo effetto inibitorio sui processi catabolici. La capacità di questo ormone di ridurre la produzione di calore viene utilizzata nel letargo sperimentale. La rimozione del pancreas, così come lo zucchero, portano ad un aumento di O. o., che è probabilmente dovuto non solo alla perdita dell'effetto diretto dell'insulina sulla produzione di calore, ma anche a cambiamenti metabolici, in particolare un aumento a livello di acidi grassi liberi e acidi chetonici, che in alte concentrazioni possono inibire i processi di fosforilazione ossidativa.

O. cambia. spesso osservato in varie intossicazioni, malattie infettive e febbrili. Allo stesso tempo, è stata rivelata l'indipendenza della stimolazione dei processi ossidativi dal fatto stesso dell'esistenza della febbre. La più studiata è l'azione del 2,4-α-dinitrofenolo, considerato un classico disaccoppiante della fosforilazione ossidativa. L'aumento di O. circa. durante l'intossicazione da dinitrofenolo, oltre che sotto l'azione degli ormoni tiroidei, è caratterizzata da un forte aumento della produzione di calore, sproporzionato rispetto al consumo di ossigeno. Altri possono sollevare O. circa. sia a causa del disaccoppiamento della fosforilazione ossidativa (difterite, tossine stafilococciche e streptococciche, salicilati), sia a causa di altre cause non completamente comprese (ad esempio, endotossine). Esistono prove che l'aumento di O. nel lago, causato da agenti tossici infettivi, è associato all'azione degli ormoni tiroidei.

L'aumento di O. circa. caratteristica delle ultime fasi dello sviluppo di tumori maligni e in particolare della leucemia. Le ragioni di ciò non sono completamente stabilite, ma, a quanto pare, il processo cellulare stesso, in quanto processo accompagnato da una maggiore scomposizione di composti ad alta energia con un aumento della formazione di calore secondario, non esaurisce i meccanismi per aumentare la produzione di calore in questi casi.

L'ipossia è solitamente caratterizzata dall'aumento del lago di O.. aumentando l'intensità dell'attività dei sistemi respiratorio e circolatorio, nonché l'accumulo di prodotti tossici del metabolismo interstiziale. Tuttavia, gradi molto gravi di ipossia sono accompagnati dalla diminuzione di O. nel lago. Quando si analizza l'effetto dell'ipossia, è necessario tener conto della sua frequente combinazione con l'ipercapnia, poiché un eccesso significativo di anidride carbonica inibisce la produzione di calore. di solito procedi con l'aumento di O. del lago in cui i prodotti tossici di genesi di un metabolismo possono svolgere un ruolo. Il fattore che causa il cambiamento di O. del lago è lungo, in cui si attivano i meccanismi di forte restrizione del dispendio energetico, che porta a una diminuzione di O. del lago.

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Molte persone pensano che il metabolismo e la velocità di digestione del cibo siano sinonimi, ma questo è sbagliato. Diamo la corretta definizione di metabolismo e comprendiamo da cosa dipende la sua velocità e quali malfunzionamenti e guasti possono portare.

Il metabolismo (chiamato anche metabolismo) è la base dei processi vitali che si verificano nel corpo. Il metabolismo si riferisce a tutti i processi biochimici che avvengono all'interno delle cellule. Il corpo si prende costantemente cura di se stesso, utilizzando (o immagazzinando in depositi di riserva) i nutrienti, le vitamine, i minerali e gli oligoelementi ricevuti per garantire tutte le funzioni del corpo.

Per il metabolismo, anch'esso controllato dal sistema endocrino e nervoso, gli ormoni e gli enzimi (enzimi) sono di grande importanza. Tradizionalmente, l'organo più importante nel metabolismo è il fegato.

Per svolgere tutte le sue funzioni, il corpo ha bisogno di energia, che trae da proteine, grassi e carboidrati ottenuti con il cibo. Pertanto, il processo di assimilazione del cibo può essere considerato una delle condizioni necessarie per il metabolismo.

Il metabolismo è automatico. Questo è ciò che consente a cellule, organi e tessuti di riprendersi autonomamente dopo l'influenza di determinati fattori esterni o guasti interni.

Qual è l'essenza del metabolismo?

Il metabolismo è un cambiamento, trasformazione, elaborazione di sostanze chimiche, nonché energia. Questo processo consiste in 2 fasi principali interconnesse:

• Catabolismo (dalla parola greca per "distruzione"). Il catabolismo comporta la scomposizione di sostanze organiche complesse che entrano nel corpo in quelle più semplici. Questo è uno scambio di energia speciale che si verifica durante l'ossidazione o il decadimento di una determinata sostanza chimica o organica. Di conseguenza, l'energia viene rilasciata nel corpo (la maggior parte viene dissipata sotto forma di calore, il resto viene successivamente utilizzato nelle reazioni anaboliche e nella formazione di ATP);
• Anabolismo (dalla parola greca per "aumento"). Durante questa fase, la formazione di sostanze importanti per il corpo - aminoacidi, zucchero e proteine. Questo scambio plastico richiede un grande dispendio di energia.

In termini semplici, il catabolismo e l'anabolismo sono due processi uguali nel metabolismo, che si sostituiscono successivamente e ciclicamente.

Cosa influenza la velocità dei processi metabolici

Una possibile ragione per un metabolismo lento è un difetto genetico. Si presume che la velocità del processo di combustione dell'energia dipenda non solo dall'età (ne parleremo di seguito) e dalla struttura corporea, ma anche dalla presenza di un certo gene individuale.

Nel 2013 è stato condotto uno studio, durante il quale è emerso che una mutazione in KSR2, il gene responsabile del metabolismo, potrebbe essere la causa di un metabolismo lento. Se c'è un difetto in esso, allora il suo portatore o portatore non ha solo un aumento dell'appetito, ma anche un metabolismo basale più lento (rispetto alle persone sane) ( ca. Ed .: per metabolismo basale si intende la quantità minima di energia di cui il corpo ha bisogno al mattino per una vita normale in posizione supina e veglia prima del primo pasto). Tuttavia, dato che meno dell'1% degli adulti e meno del 2% dei bambini in sovrappeso hanno questo difetto genetico, questa ipotesi difficilmente può essere definita l'unica corretta.

Con molta più sicurezza, gli scienziati affermano che il tasso metabolico dipende dal sesso della persona.

Quindi, i ricercatori olandesi hanno scoperto che gli uomini hanno effettivamente un metabolismo più attivo rispetto alle donne. Spiegano questo fenomeno con il fatto che gli uomini di solito hanno più massa muscolare, le loro ossa sono più pesanti e la percentuale di grasso corporeo è inferiore, quindi a riposo (stiamo parlando di metabolismo basale), consumano più energia quando si muovono.

Anche il metabolismo rallenta con l'età e la colpa è degli ormoni. Quindi, più una donna è anziana, meno estrogeni produce il suo corpo: questo provoca la comparsa (o l'aumento di quelli esistenti) di depositi di grasso nell'addome. Negli uomini, i livelli di testosterone diminuiscono, il che porta a una diminuzione della massa muscolare. Inoltre - e questa volta stiamo parlando di persone di entrambi i sessi - nel tempo, il corpo inizia a produrre sempre meno somatotropina dell'ormone della crescita, che ha anche lo scopo di stimolare la scomposizione del grasso.

Rispondi a 5 domande per scoprire quanto è veloce il tuo metabolismo!

Hai spesso caldo? Le persone con un buon metabolismo tendono a scaldarsi più spesso delle persone con un metabolismo scarso (lento), hanno molto meno freddo. Se non hai iniziato il periodo pre-menopausa, una risposta positiva a questa domanda può essere considerata uno dei segni che il tuo metabolismo è in ordine.

Quanto velocemente ti stai riprendendo? Se sei incline a un rapido aumento di peso, allora si può presumere che il tuo metabolismo non funzioni correttamente. Con un corretto metabolismo, l'energia ricevuta viene consumata quasi immediatamente e non viene depositata sotto forma di grasso nel deposito.

Ti senti spesso allegro ed energico? Le persone con un metabolismo lento spesso si sentono stanche e sopraffatte.

Digerisci velocemente il cibo? Le persone con un buon metabolismo di solito vantano una buona digestione. La stitichezza frequente è spesso un segnale che qualcosa non va nel metabolismo.

Quanto spesso e quanto mangi? Hai spesso fame e mangi molto? Un buon appetito di solito indica che il cibo viene digerito rapidamente dal corpo e questo è un segno di un metabolismo veloce. Ma, ovviamente, questo non è un motivo per abbandonare una corretta alimentazione e uno stile di vita attivo.

Si noti che un metabolismo troppo veloce, che molti sognano, è anche irto di problemi: può portare a insonnia, nervosismo, perdita di peso e persino problemi al cuore e ai vasi sanguigni.

Come stabilire scambi con la nutrizione?

Ci sono parecchi alimenti che possono avere un effetto benefico sul metabolismo, ad esempio:

• verdure ricche di fibre grossolane (barbabietole, sedano, cavoli, carote);
• carne magra (filetto di pollo senza pelle, vitello);
• tè verde, agrumi, zenzero;
• pesci ricchi di fosforo (soprattutto marini);
• frutti esotici (avocado, noci di cocco, banane);
• verdure (aneto, prezzemolo, basilico).

Controlla se stai commettendo errori alimentari che portano a un inutile rallentamento del metabolismo!

Errore n. 1. La tua dieta è troppo povera di grassi sani

Appassionato di prodotti etichettati light? Assicurati di consumare abbastanza acidi grassi insaturi, che si trovano nello stesso salmone o avocado. Aiutano anche a mantenere i livelli di insulina entro limiti normali e impediscono al metabolismo di rallentare.

Errore n. 2. La tua dieta contiene molti cibi semilavorati e pronti

Studia attentamente le etichette, molto probabilmente scoprirai che lo zucchero è incluso anche in quei prodotti dove non dovrebbe esserlo affatto. È lui che è responsabile dei salti di glucosio nel sangue. Non dare al tuo corpo montagne russe alimentari. Dopotutto, il corpo considera tali differenze come un segnale che è ora di immagazzinare più grasso.

Errore n. 3. Spesso ignori i morsi della fame e salti i pasti

Non solo ciò che mangi è importante, ma anche quando lo fai (devi mangiare regolarmente e allo stesso tempo). Chiunque aspetti che lo stomaco cominci a torcere i crampi della fame (o ignori del tutto i segnali del corpo) rischia di influire negativamente sul tasso metabolico. In questo caso non ci si può aspettare nulla di buono. Almeno, brutali attacchi di fame la sera, che non possono essere evitati, non rientrano sicuramente nella categoria "buona".

Cause ed effetti dei fallimenti metabolici

Tra le ragioni del fallimento dei processi metabolici si possono chiamare cambiamenti patologici nel lavoro delle ghiandole surrenali, della ghiandola pituitaria e della ghiandola tiroidea.

Inoltre, i prerequisiti per i fallimenti includono il mancato rispetto della dieta (cibo secco, eccesso di cibo frequente, passione dolorosa per diete rigorose), nonché scarsa eredità.

Esistono numerosi segni esterni con i quali puoi imparare autonomamente a riconoscere i problemi del catabolismo e dell'anabolismo:

1. sottopeso o sovrappeso;
2. affaticamento somatico e gonfiore degli arti superiori e inferiori;
3. unghie indebolite e capelli fragili;
4. eruzioni cutanee, acne, desquamazione, pallore o arrossamento della pelle.

Se il metabolismo è eccellente, il corpo sarà snello, i capelli e le unghie forti, la pelle priva di difetti estetici e lo stato di salute buono.

Il concetto di metabolismo. Scambio principale e generale

Metabolismo ed energia- è una combinazione di processi fisici, chimici e fisiologici di assorbimento dei nutrienti nel corpo con il rilascio di energia. Nel metabolismo (metabolismo) si distinguono due processi correlati, ma multidirezionali: anabolismo e catabolismo. Anabolismoè un insieme di processi di biosintesi di composti organici, componenti di cellule, organi e tessuti dai nutrienti assorbiti. catabolismo- questi sono i processi di scissione di componenti complessi in sostanze semplici che forniscono i bisogni energetici e plastici del corpo. L'attività vitale del corpo è fornita dall'energia dovuta a anaerobico E aerobico catabolismo delle proteine ​​alimentari, dei grassi e dei carboidrati.

Scambio principaleè consuetudine chiamare la quantità di energia, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ trascorre il corpo a completo riposo muscolare, 12-14 ore dopo aver mangiato e ad una temperatura ambiente di 20-22 ° C. Il metabolismo basale mantiene la vita dell'organismo al livello più basso di attività del sistema nervoso, del cuore, dell'apparato respiratorio, della digestione, delle ghiandole endocrine, dei processi escretori, del resto dei muscoli scheletrici. Anche in condizioni di completo riposo nelle cellule e nei tessuti, il metabolismo - base della vita dell'organismo - non si ferma. Un indicatore del metabolismo principale è la produzione di calore in kcal per 1 ora per 1 kg di peso corporeo ed è pari a 1 kcal.

Il ruolo principale nel metabolismo appartiene allo stato funzionale del sistema nervoso, alla sua regolazione del livello del metabolismo negli organi e nei tessuti, che mantiene la relativa costanza della composizione delle proteine, la composizione chimica del sangue, la temperatura, ecc., relativamente indipendentemente dai cambiamenti dell'ambiente esterno, in diverse condizioni di vita. L'attività delle ghiandole endocrine influisce in modo significativo anche sul metabolismo basale. Ad esempio, il metabolismo basale aumenta con un aumento della funzione della ghiandola tiroidea e, al contrario, diminuisce con una diminuzione delle sue funzioni e della ghiandola pituitaria. Con un aumento della temperatura corporea di 1 ° C, il metabolismo basale aumenta in media del 10%. In un clima freddo, il metabolismo basale aumenta e in un clima caldo diminuisce del 10-20%. Durante il sonno, a seguito del rilassamento dei muscoli scheletrici, diminuisce al 13%. Durante la fame, il metabolismo basale diminuisce. Dai 20 ai 40 anni, il metabolismo basale si mantiene all'incirca allo stesso livello, per poi diminuire gradualmente: negli uomini al 7% e nelle donne al 17%.

Metabolismo generale- Si verifica in condizioni normali. È molto più alto del metabolismo di base e dipende principalmente dall'attività dei muscoli scheletrici, nonché da un aumento dell'attività degli organi interni. Le chilocalorie consumate in questo caso in eccesso rispetto al metabolismo di base sono chiamate calorie motorie. Più intensa è l'attività muscolare, più calorie motorie e più alto è il metabolismo complessivo. Con il lavoro mentale, il metabolismo complessivo aumenta leggermente - del 2-3% e se il lavoro mentale è accompagnato dall'attività muscolare - del 10-20%.

Un forte aumento del metabolismo si verifica anche durante la digestione del cibo, che viene definita la sua azione dinamica specifica. Poiché la digestione delle proteine ​​richiede un dispendio energetico particolarmente elevato, l'azione dinamica specifica delle proteine ​​è particolarmente elevata. In media, dopo aver mangiato cibi proteici, il metabolismo basale aumenta del 30-37% e dopo grassi e carboidrati del 4-6%.

Il concetto di metabolismo. Scambio di base e generale - concetto e tipi. Classificazione e caratteristiche della categoria "Il concetto di metabolismo. Metabolismo di base e generale" 2017, 2018.

Cos'è lo scambio di energia?

Quali, secondo te, le sostanze danno più energia: grassi, proteine ​​​​o carboidrati?

Metabolismo energetico (catabolismo, dissimilazione) - un insieme di reazioni di scissione di sostanze organiche, accompagnate dal rilascio di energia.

Quando si scinde 1 grammo di proteine, vengono rilasciati 17,6 kJ (kilojoule) di energia.

Quando si divide 1 grammo di carboidrati, vengono rilasciati 17,6 kJ (kilojoule) di energia. Quando si scinde 1 grammo di lipidi, vengono rilasciati 39,1 kJ o 38,9 kJ (kilojoule) di energia. Di conseguenza, i grassi forniscono più energia.

1. Cos'è uno scambio basale? Perché è meno comune?

Il metabolismo principale è inteso come dispendio energetico in condizioni standard: in una persona tranquillamente sdraiata, ma non addormentata, al mattino a stomaco vuoto. Lo scambio generale, oltre allo scambio principale, comprende anche guadagni energetici per tutte le altre attività, ad esempio per il lavoro muscolare.

2. Come si spiega che gli adolescenti hanno un metabolismo basale più elevato rispetto agli adulti?

Il metabolismo basale diminuisce man mano che il corpo invecchia. Un adolescente è ancora un bambino. Nei bambini, il metabolismo basale è più alto che negli adulti, perché le reazioni metaboliche e i processi motori sono più veloci, così come gli ormoni.

3. Perché il contenuto energetico del cibo dovrebbe essere leggermente superiore al dispendio energetico?

Perché il cibo che assorbiamo non è completamente digerito, e va non solo per l'energia, ma anche per sostituire le cellule morte.

4. È sufficiente tenere conto solo del contenuto calorico degli alimenti quando si compila una dieta? Giustifica la risposta.

Lo scienziato tedesco Max Rubner ha stabilito un modello importante. Proteine, carboidrati e grassi sono energeticamente intercambiabili. Quindi, 1 g di carboidrati o 1 g di proteine ​​\u200b\u200bdurante l'ossidazione danno 17,17 kJ e 1 g di grassi - 38,97 kJ. Ciò significa che per comporre correttamente una dieta è necessario sapere quanti kilojoule sono stati spesi e quanto cibo è necessario mangiare per compensare l'energia spesa, ovvero è necessario conoscere il consumo energetico di una persona e l'intensità energetica (contenuto calorico) del cibo. Quest'ultimo valore mostra quanta energia può essere rilasciata durante la sua ossidazione.

5. Come vengono determinati gli standard nutrizionali?

Quando si compilano gli standard nutrizionali, vengono presi in considerazione il consumo medio di energia a settimana e i carichi una tantum.

6. Fai l'esperimento trattenendo il respiro prima e dopo l'esercizio. Secondo la tabella 5, determina a quale categoria di persone potresti classificarti. Rispondere alle domande.

Perché è possibile trattenere il respiro per un tempo più breve dopo aver svolto un lavoro fisico rispetto a prima?

Perché le persone addestrate hanno meno differenza tra il tempo in cui trattengono il respiro prima e dopo il lavoro?

Quando si esegue un lavoro fisico, il corpo umano si adatta a una specifica modalità di respirazione (aspirare rapidamente aria, estrarne ossigeno più velocemente, ecc., Per fornire rapidamente ossigeno a organi e tessuti). Più il lavoro è intenso, più si manifesta. E ci vuole del tempo per adattarsi a uno stato di riposo e una respirazione più uniforme prima di poter massimizzare il respiro. Nelle persone allenate, il corpo è già abituato ai carichi e risparmia energia. E il corpo di una persona comune, in una situazione estrema, spende molta energia.

Nell'uomo e negli animali, in normali condizioni di esistenza, si chiama metabolismo generale.

Il metabolismo totale medio nell'uomo è molto più alto che negli animali. Per 1 kg di peso corporeo, un adulto consuma fino a 3.300.000 kJ durante la sua vita, un cavallo - 685.000, un cane - 690.000, una mucca - 592.000 kJ. Di questa quantità di kJ, una persona utilizza circa il 5% per ripristinare il peso corporeo, un cavallo e una mucca - 33%, un cane - 35% (M. Rubner). Di conseguenza, una persona spende circa 2.900.000 kJ per lavoro e generazione di calore per ogni kg di massa durante la sua vita, che è molte volte di più che negli animali.

Il metabolismo in condizioni rigorosamente definite, che consente di confrontare il metabolismo in diversi animali, è chiamato principale.

Il metabolismo basale è un livello estremamente basso di metabolismo che garantisce la vita umana a riposo muscolare e mentale, a stomaco vuoto, al mattino, almeno 12-14 ore dopo un pasto, a temperatura corporea normale e temperatura ambiente di circa 20-22 gradi.

Per ogni persona, il metabolismo basale è un valore relativamente costante. Il metabolismo basale dipende dallo stato funzionale del sistema nervoso, dall'età, dal sesso, dall'altezza e dalla superficie corporea, dallo stato fisiologico del corpo, dalla stagione, e negli animali anche dalla specie e dalla razza.

Negli animali il metabolismo di base si determina nelle seguenti condizioni: 1) in stato di relativo riposo, 2) ad una temperatura ottimale per una data specie animale, 3) con canale alimentare relativamente privo di cibo.

Per confrontare il metabolismo basale in vari organismi animali, viene presa in considerazione la produzione di calore in kilojoule per 1 ora per 1 kg di peso corporeo.

Il metabolismo basale è il livello più basso di dispendio energetico per mantenere i processi di base della vita nelle cellule, nei tessuti e negli organi, per le contrazioni dei muscoli respiratori, del cuore e dell'attività ghiandolare. Quando si determina il metabolismo basale, si dovrebbe tenere conto del fatto che la maggior parte dell'energia termica viene rilasciata durante i processi ossidativi nei muscoli.

Il metabolismo basale medio in una persona sana di mezza età è di circa 4,2 kJ per 1 ora per 1 kg di peso corporeo.

Le persone magre producono il 50% di calore in più per 1 kg di peso rispetto a quelle piene. Tuttavia, questa differenza quasi scompare se il calcolo viene effettuato per 1 m 2 della superficie corporea. Ciò ha permesso di considerare che il metabolismo di base è approssimativamente proporzionale alla superficie corporea e non dipende dalle dimensioni del corpo (regola di Rubner). Questo modello non è stato confermato. Si è scoperto che il metabolismo dipende non solo dalla superficie, ma anche dalle dimensioni del corpo dell'animale, ad esempio, in un cavallo, il metabolismo principale per 1 m 2 è quasi 2 volte maggiore che in un topo.

L'intensità del metabolismo è determinata principalmente dall'attività del citoplasma, in particolare dall'attività muscolare, e non dalle dimensioni della superficie esterna, ad esempio, nel primo anno di vita, il peso di un bambino aumenta di 3 volte e il le dimensioni della sua superficie esterna diminuiscono bruscamente (V. N. Nikitin, 1963).

Il ruolo principale nella regolazione del livello del metabolismo di base secondo le condizioni di esistenza appartiene al sistema nervoso.

Età, cambiamenti diurni, climatici e altri nel metabolismo di base

Il metabolismo basale diminuisce con l'età. A tutte le età, gli uomini hanno un metabolismo basale più elevato rispetto alle donne.

Durante il sonno, il metabolismo basale scende al 13% a causa del completo rilassamento dei muscoli scheletrici. Con un aumento del corpo di 1 ° C, il metabolismo basale aumenta in media del 10%. Nei climi caldi, il metabolismo basale è inferiore del 10-20% e, al contrario, è molto più elevato nei climi freddi. Il metabolismo basale dipende anche dall'attività delle ghiandole endocrine, ad esempio, con un aumento della funzione della ghiandola tiroidea, aumenta in modo significativo e con una diminuzione della funzione della ghiandola pituitaria e della ghiandola tiroidea, diminuisce drasticamente .

L'effetto dinamico specifico del cibo è che dopo aver mangiato il metabolismo aumenta. Pertanto, lo scambio principale è determinato prima di prendere il cibo.

L'effetto dinamico specifico è particolarmente grande. Quando le proteine ​​​​entrano nel corpo, il metabolismo di base aumenta in media del 30% e - in media del 4%. L'azione dinamica specifica dei nutrienti dipende dall'intensificazione dei processi ossidativi da parte dei prodotti del metabolismo intermedio. Un ruolo insignificante è svolto dall'aumento dell'attività del canale alimentare dopo che il cibo vi è entrato. Poiché il metabolismo è regolato dal sistema nervoso, l'azione dinamica specifica dipende dalle funzioni del sistema nervoso ed è regolata da riflessi incondizionati.

Nei bambini, l'azione dinamica specifica dei nutrienti è meno pronunciata che negli adulti.

Mangiare aumenta il metabolismo in modo riflesso condizionato.

Consumo di energia durante il funzionamento

Lo scambio di lavoro durante il giorno è molto più alto dello scambio principale. La maggior parte dell'aumento del dispendio energetico è il risultato del lavoro muscolare, una parte minore lo è.

Speso per il lavoro muscolare in eccesso rispetto al metabolismo di base. Questa spesa è maggiore, il lavoro fisico più intenso.

Il consumo energetico di una persona al giorno con poco lavoro fisico è 9211-11732 kJ, con lavoro fisico moderato 11723-15073 kJ, con lavoro fisico pesante 150773-18841-30146 kJ. Il consumo energetico degli studenti di educazione fisica è in media di 16748 kJ.

Consumo medio di energia in kJ per 1 kg di peso corporeo durante (a - 3,9, sdraiato sveglio - 4,63, lettura ad alta voce - 6,3, digitazione - 8,4, compiti a casa - 7,55-12,6, corsa calma su strada pianeggiante - 25,2, corsa veloce 100 m - 189, sciare a una velocità di 12 km orari - 50,5, canottaggio - 10,5-25,2, ciclismo - 14,7-37,8.

In una persona, il consumo di energia durante il lavoro mentale è superiore al metabolismo basale del 2-3% e se il lavoro mentale è accompagnato da attività muscolare con emozioni (docente, relatore, artista, ecc.), Il consumo di energia aumenta del 10- 20% per più giorni.