Обмен белков. Пластическая и энергетическая роль белков. Азотистый баланс. Регуляция обмена белков
Обмен веществ и энергии. Питание
Методы исследования энергетических затрат организма. Основной обмен, значение его определения для клиники.
Методы исследования энергетических затрат
Соотношение между количеством энергии, поступившей в организм с пищей, и энергии, выделенной организмом во внешнюю среду, называется энергетическим балансом организма.
Существует 2 метода определения выделяемой организмом энергии:
1. Прямая калориметрия. Принцип прямой калориметрии основан на том, что все виды энергии в конечном итоге переходят в тепловую. Поэтому при прямой калориметрии определяют количество тепла выделяемого организмом в окружающую среду за единицу времени. Для этого используют специальные камеры с хорошей теплоизоляцией и системой теплообменных труб, в которых циркулирует и нагревается вода.
2. Непрямая калориметрия. Она заключается в определении соотношения выделенного углекислого газа и поглощенного кислорода за единицу времени. Т.е. полном газовом анализе. Это соотношение называется дыхательным коэффициентом (ДК). УС02 ДК=—У02
Основной обмен - количество энергии, которое затрачивается организмом на выполнение жизненно важных функций. Это затраты энергии на поддержание постоянства температуры тела, работу внутренних органов, нервной системы, желез. Основной обмен измеряется методами прямой и непрямой калориметрии при базисных условиях, т.е. лежа с расслабленными мышцами, при температуре комфорта, натощак. Согласно закону поверхности, сформулированному в 19 веке Рубнером и Рише, величина основного прямопропорциональна площади поверхности тела. Это связано с тем, что наибольшее количество энергии тратится на поддержание постоянства температуры тела. Помимо этого на величину основного обмена влияют пол, возраст, условия окружающей среды, характер питания, состояние желез внутренней секреции, нервной системы. У мужчин основной обмен на 10% больше, чем у женщин. У детей его величина относительно веса тела больше, чем в зрелом возрасте, а у пожилых наоборот меньше. В холодном климате или зимой он возрастает, летом снижается. При гипертиреозе он значительно увеличивается, а гипотиреозе снижается. В среднем величина основного обмена у мужчин 1700 ккал/сут., а у женщин 1550.
Энергетический баланс организма. Общий обмен. Энергетические затраты организма при разных видах труда. Правило поверхности.
Соотношение между количеством энергии, поступившей в организм с пищей, и энергии, выделенной организмом во внешнюю среду, называется энергетическим балансом организма.
Общий обмен энергии это сумма основного обмена, рабочей прибавки и энергии специфически динамического действия пищи. Рабочая прибавка это энергетические затраты на физическую и умственную работу.
По характеру производственной деятельности и энергозатратам выделяют следующие группы работающих:
1.Лица умственного труда (преподаватели, студенты, врачи и т.д.). Их энергозатраты 2200-3300 ккал/сут.
2.Работники занятые механизированным трудом (сборщики на конвейере). 2350-3500 ккал/сут.
3.Лица занятые частично механизированным трудом (шофера). 2500-3700 ккал/сут. .
4.Занятые тяжелым немеханизированным трудом (грузчики). 2900-4200 ккал/сут.
Специфически динамическое действие пищи это энергозатраты на усвоение питательных веществ. Наиболее выражено это действие у белков, меньше у жиров и углеводов. В частности белки повышают энергетический обмен на 30%, а жиры и углеводы на 15%.
ПРАВИЛО ПОВЕРХНОСТЕЙ -правило, сформулированное Ш. Рише (1899) и М. Рубнером (1902), согласно которому отношение продуцируемого тепла к единице поверхности тела (в м2) большинства гомойотермных (теплокровные животные, поддерживают внутреннюю темп ру тела на относительно постоянном уровне независимо от темп ры окружающей среды) животных выражается приблизительно одинаковыми величинами (порядка 1000 ккал/24 ч).
Обмен белков. Пластическая и энергетическая роль белков. Азотистый баланс. Регуляция обмена белков.
Белки в организме выполняют двоякое значение: пластическое и энергетическое. Белки в организме синтезируются из аминокислот и полипептидов. Они в организме не образуются и поэтому необходимо их поступление с пищей.
Белки отличаются от других питательных веществ наличием азота, поэтому о количестве поступившего и разрушенного белка судят по величине азотистого баланса (соотношение количества поступившего белка с пищей к выделенному с мочей и потом).
Зная сколько азота усвоилось можно определить количество поступившего белка – 1 гр. азота содержится в 6,25 гр. белка. Судить о затрате белков можно по количеству азота, выделенного с мочей. Если азота поступило больше, чем выделилось с мочей – положительный азот-баланс. Если выделилось больше, чем поступило – отрицательный.
В организме распад белка и выведение азота происходит постоянно.
Минимальные затраты белка наблюдаются при белковом голодании, но получении углеводов, которые в этой ситуации играют роль сберегателя белков. Наименьшие для организма, находящегося в покое, потери белка на 1 кг массы называются коэффициент изнашивания. Конечными продуктами распада белка являются: аммиак, мочевина, мочевая кислота.
Если в организме увеличить количество вводимого белка, то вскоре опять устанавливается азотистое равновесие, но на более высоком уровне потребления и распада белка. Причина этого в том, что белки не откладываются в запас, а используются для замещения распавшихся тканевых белков, а большая часть служит энергетическим материалом.
Белки, содержащие весь необходимый набор аминокислот, называютбиологически полноценными. Наиболее высока биологическая ценность белков молока, яиц, рыбы, мяса. Биологически неполноценными называют белки, в составе которых отсутствует хотя бы одна аминокислота, которая не может быть синтезирована в организме. Неполноценными белками являются белки кукурузы, пшеницы, ячменя.
Регуляция обмена белков осуществляется гипоталамусом, гормонами щитовидной железы (тероксин, трийодтиронин), а также саматотропный гормон передней доли гипофиза.