Дальнейшие расчеты выполняются как и при полном газовом анализе.
Например, испытуемый, как показали исследования на спирографе типа «Метатест», поглотил за 1 минуту 0,3 л кислорода (это определяется по величине подъема изолинии спирограммы на 1-минутном интервале). В этом случае энерготраты составили 0,3 л/мин х 4,862 ккал/л =1,46 ккал/мин.
ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ ЭНЕРГОТРАТ ОРГАНИЗМА
Количество выделяемой энергии согласно системе СИ следует выражать в Дж (1 ккал = 4,19 кДж) или в эргах. Но в медицинской практике в нашей стране и за рубежом пользуются единицей калория, или ккал. Так как энерготраты — это поток энергии в единицу времени, то чаще всего используются такие размерности как ккал/мин, ккал/час, ккал/сут. Для оценки величины основного обмена обычно применяется единица ккал/сутки, а для оценки энерготрат в условиях производственной деятельности, в спорте, в быту — ккал/мин или ккал/час.
Кроме того, используются нормированные показатели — ккал/кг массы в единицу времени или ккал/м2 поверхности тела в единицу времени.
Комитет экспертов ФАО/ВОЗ, например, рекомендует использовать единицы, кратные величине основного обмена (BOO). К примеру, в условиях физиологического покоя энерготраты испытуемого составляют 1700 ккал/сутки, а в условиях физиологической активности
— 3400 ккал/сутки, т.е.2 BOO.
ОСНОВНОЙ ОБМЕН
Это энерготраты организма в условиях физиологического покоя, т. е. в положении «лежа», натощак (спустя 12—14 час. после приема пищи), при температурном комфорте (18—20°С) и эмоциональном покое. Это минимальные траты организма, необходимые для поддержания его жизнедеятельности. В среднем, мужчина, 35 лет, 165 см и массой тела 70 кг имеет величину основного обмена, равную 1700 ккал/сутки, или 1,18 ккал/мин, или 70,8 ккал/час. Иногда эту величину выражают как 1 ккал/кг массы в 1 час. У женщин в связи с отсутствием высокого содержания андрогенов величина основного обмена на 10—15% меньше, чем у мужчин.
На что тратится энергия, выделяемая в условиях физиологического покоя? Согласно данным, представленным ВОЗ (1987), расходы ее таковы:
печень — 27%, мозг — 19%, сердце — 7%, почки — 10%, мышцы —18%, прочие органы — 19% (итого 100%). В «прочие входят также энерготраты на терморегуляцию. Соответственно и потребление кислорода определяется энерготратами.
Для каких целей определяется величина основного обмена? Прежде всего, для оценки состояния организма. Известно, что при гиперфункции щитовидной железы (при чрезмерной продукции Т3 и Т4) BOO существенно возрастает, а при гипофункции — наоборот, она снижается. Поэтому эндокринологи, особенно в ситуации, когда нет возможности определить содержание Т3 и Т4, оценивают BOO.
Кроме того, величина основного обмена — это удобный ориентир для расчета величины физической нагрузки при производственной, спортивной и бытовой деятельности.
ДОЛЖНЫЙ ОСНОВНОЙ ОБМЕН
BOO во многом зависит от пола, возраста, размеров тела. Так, величина основного обмена у мужчин на 10—15% выше по сравнению с женщинами. Известно, что величина основного обмена в расчете на массу тела максимальна у новорожденных и грудных детей, а в последующем BOO постепенно снижается, особенно после 20—25 лет.
Энерготраты в условиях физиологического покоя зависят от величины поверхности тела: чем она больше, тем выше энерготраты.
Для того, чтобы сравнить реальную BOO с нормой, предложено рассчитывать, должную величину основного обмена (ДВОО), или должный основной обмен (ДОО). Нормативы учитывают пол, возраст, рост и массу тела (и косвенно — площадь поверхности тела). В разных странах проводили нормативные исследования, и поэтому в настоящее время используется несколько вариантов нормативов ДОО. В нашей стране широко используется метод определения ДОО по формулам или таблицам Гарриса-Бенедикта. Существуют два варианта этих таблиц — для мужчин и для женщин. В каждой из них имеются две под-таблицы. В первой подтаблице находят число, зависимое от массы тела, а во второй подтаб-лице — число, зависимое от роста и возраста. Сумма этих двух чисел дает искомую величину ДОО. Например, женщина 19 лет, рост 164 см, масса тела — 55 кг. Тогда: первое число
— при массе 55 кг —1181, второе — число при росте 164 и возрасте 19 — 234. Сумма 1181
+ 234= 1415 ккал/сутки.
Второй способ — определение по методу Дюбуа. Автором определены нормативы энерготрат в условиях физиологического покоя в расчете на мг поверхности тела в час для мужчин и женщин с учетом возраста. Например, в 20 лет для мужчин ДОО = 38,6 ккал/м2 в час, для женщин — 35,3 ккал/м2 в час. Для определения должной величины основного обмена
необходимо знать площадь поверхности тела. Она находится на основании данных о росте и массе тела. С этой целью используются формулы или номограммы. В частности, в методе Дюбуа используется номограмма Дюбуа. Например, при росте 160 см и массе тела 65 кг площадь поверхности тела равна 1,67м2. Если это 20-летняя женщина, то ее энерготраты в расчете на 1 час составят 1,67 х 35,3 = 59 ккал/час, а в сутки = 59 х 24 « 1415 ккал/сутки.
В докладе экспертов ФАО/ВОЗ (1987) приводятся формулы для расчета должной величины основного обмена, которые получены в последние годы при исследовании большого контингента людей.
Таблица 77.
Возраст, | Ккал/сутки | |
года | Мужчины | Женщины |
0—3 | 60,9 МТ —54 | 61,0 МТ —51 |
3—10 | 22,7 МТ + 495 | 22,5 МТ +499 |
10—18 | 17,5 МТ +651 | 12,2 МТ +746 |
18—301 | 15.3МТ + 679 | 14,7 МТ +496 |
30—60 | 11.6МТ + 879 | 8.7МТ + 829 |
более 60 | 13,5 МТ +487 | 10,5 МТ +596 |
где МТ — масса тела.
Независимо от способа расчета ДОО или ДВОО, допускается, что реальная величина основного обмена может отличаться от нормы на ± 15%.
ОБЩИЙ ОБМЕН
Это энерготраты организма в реальной жизни. Он складывается из различных составляющих: например, для конторского служащего ситуация такова (из доклада экспертов ФАО/ВОЗ):
Таблица 12.
Условия | Продолжительность | Энерготраты |
В постели (BOO) | 8 часов | 560 ккал |
Профессиональная активность, 1,7 BOO | 6 часов | 710 ккал |
Самостоятельная активность (социально-желательная активность и домашняя работа), 3 BOO | 2 часа . | 420 ккал |
Физкультпауза для поддержания функции сердечно-сосудистой системы, 6 BOO | 1/3 часа | 140ккал |
Оставшееся время (различная деятельность), 1,4 BOO | 7 ч 40 мин. | 750 ккал |
Всего (1,54 BOO) | 24 часа | 2580 ккал/сут |
Из этой таблицы видно, что. во сне энерготраты организма равны BOO. Энерготраты при всех видах деятельности превышают величину основного обмена в то или иное число раз и в итоге составляют 2580 - 560 = 2020 ккал/сутки — это величина рабочей прибавки, т. е. энерготрат на выполнение определённой физической нагрузки.
Итак, общий обмен — это основной обмен + рабочая прибавка + специфико-данамичес-кое действие пищи. При приеме пищи основной обмен возрастает, особенно существенно (на 30% или до 1,3 BOO) при употреблении белков. Причина этого явления до настоящего времени не ясна.