人間のエネルギー交換
最後に見直したもの: 23.04.2024
「人体は、食品の「燃料」に関連する化学エネルギーを放出する「機械」です。これらの「燃料」は炭水化物、脂肪、たんぱく、アルコール(WHO)です。
列挙された供給源のいずれかの主な用途は、エネルギー代謝の大きさおよび関連する代謝シフトに関して異なる特徴を有する。
食糧エネルギー供給の様々な代謝源の特徴
指標 |
グルコース |
パルミテート |
タンパク質 |
熱放出、kcal: | |||
1モルの酸化された |
673 |
2398 |
475 |
1g酸化 |
3.74 |
9.30 |
5.40 |
酸素消費量: | |||
モル |
66.0 |
23.0 |
5.1 |
L |
134 |
515 |
114 |
二酸化炭素の生産: | |||
モル |
66.0 |
16.0 |
4.1 |
L |
134 |
358 |
92 |
ATP、molの生成: |
36 |
129 |
23 |
ATP製品のコスト: | |||
A / d |
18.7 |
18.3 |
20.7 |
中/ of |
3.72 |
3.99 |
4.96 |
C / d |
3.72 |
2.77 |
4.00 |
呼吸数 |
1.00 |
0.70 |
0.81 |
使用済み酸素1リットル当りのエネルギー相当量 |
5.02 |
4.66 |
4.17 |
エネルギー交換の段階
しかし、タンパク質、脂肪および炭水化物の構造の不均一化および合成は、特徴的な特徴および特異的な形態を有するが、これらの様々な物質の変換においては、多くの基本的に共通の段階および規則が存在する。代謝によって放出されるエネルギーに関して、エネルギー代謝は3つの主要段階に分けられるべきである。
胃腸管の第1段階では、大量の栄養素が小さなものに分割されます。20個のアミノ酸、脂肪(トリグリセリド) - - 3は、炭水化物のヘキソース(グルコース、ガラクトース、フルクトース)のタンパク質から形成されている(例えば、ペントースら)グリセロールおよび脂肪酸、ならびに稀糖。17.5メートル、タンパク質 - - 2.5M、脂肪 - その寿命の間、人体の平均が炭水化物を拡張することが計算される。放出されたエネルギー1.3 M個の相にIわずかしか、それは熱として放出されます。したがって、多糖類およびタンパク質の切断の間に、約0.6%が放出され、脂肪 - 完全なエネルギーの0.14%が、それらが完全に代謝の最終生成物に分解するときに形成される。したがって、第1相の化学反応の重要性は、主に実際のエネルギー放出のための栄養素の調製にある。
第2段階では、これらの物質は不完全燃焼によってさらに分裂する。これらのプロセス(不完全燃焼)の結果は予期していないようです。25-30からの物質はCO2とH2Oを除き、形成されている、3つだけ最終製品:atsetilkoenzima Aとαケトグルタル、オキサロ酢酸および酢酸を定量従って栄養素に含まれるエネルギーの約30%が放出される第II相中のアセチルコエンザイムAを支配します物質。
第3段階では、いわゆるクレブストリカルボン酸サイクルであり、第2段階の3つの最終生成物が二酸化炭素と水に燃焼される。同時に、栄養素のエネルギーの60〜70%が放出される。クレブスサイクルは、炭水化物、タンパク質および脂肪の両方の切断のための共通の最終経路である。これは、交換の中の重要なポイントであり、様々な構造の収束が収束し、合成反応の相互遷移が可能である。
物質の切断のII期およびIII期における段階I-胃腸管における加水分解の段階とは対照的に、エネルギーの放出だけでなく、特別な種類の蓄積も起こる。
エネルギー交換反応
エネルギーの節約は、食品の分裂のエネルギーをマクロゲラと呼ばれる特別な形態の化学化合物に変換することによって行われる。体内のこの化学エネルギーのキャリアは、リン酸残基の結合がマクロ作動性結合である種々のリン化合物である。
エネルギー代謝における主要な場所は、アデノシン三リン酸の構造を有するピロリン酸結合に属する。体内のこの化合物の形では、タンパク質、脂肪、炭水化物の分解中に放出される全エネルギーの60〜70%が使用されます。エネルギーの使用(ATPの形態での酸化)は、このメカニズムにより、器官の機能過程においてエネルギー放出の場所と時間とその実際の消費を分離することが可能であるので、生物学的に非常に重要である。24時間で形成され体内で分裂するATPの量は体の質量にほぼ等しいと推定されている。ATPのADPへの変換は、41.84-50.2kJ、または10-12kcalを放出する。
得られた代謝エネルギーは主交換に費やされ、T。E. 20°C、成長(プラスチック代謝)、筋肉の仕事および消化食物の吸収の周囲温度で休止状態の寿命の維持(具体的には、動的アクション食べ物)。大人と子供の交換によるエネルギー支出には違いがあります。
基本交換
子どもは未成熟の哺乳動物と同様、基礎代謝が最初の1/2年に増加し、絶対的に安定して増加し続け、単位体重あたりも定期的に減少します。
しばしば、基礎代謝を計算するための計算方法が使用される。数式は通常、長さまたは体重の指標に焦点を当てています。
体重による基礎代謝の計算(kcal /日)。FAO / BO3勧告
年齢 |
男の子 |
女の子 |
0〜2年 |
60.9 P-54 |
61 P - 51 |
3〜9年 |
22.7 P + 495 |
22.5P + 499 |
10-17» |
17.5 P +651 |
12.2 P +746 |
17-30» |
15.3 P +679 |
14.7 P + 496 |
食物から受ける総エネルギーは、基本的な代謝、食物の特定の動的効果、排泄に伴う熱損失、物理的(運動)活動および成長を提供するために分配される。エネルギー分布の構造、すなわちエネルギー交換は区別される:
- 受け取ったエネルギー(食糧から)=エネルギー入金+使用エネルギー。
- エネルギー吸収=エネルギー受け入れ - エネルギー排泄。
- エネルギー代謝=受けたエネルギー - エネルギー供給(生活)と活動、または「基本コスト」。
- 基本原価のエネルギーは次のようになります。
- 基礎代謝;
- 体温調節;
- 食品の温暖化効果(SDDP);
- 活動コスト。
- 新しい組織の合成のためのコスト。
- 沈着のエネルギーは、タンパク質と脂肪の沈着に費やされるエネルギーです。グリコーゲンは、その沈着(1%)が重要でないため考慮されていない。
- 堆積エネルギー=代謝エネルギー - 基本コストのエネルギー。
- 成長のエネルギーコスト=新しい組織の合成エネルギー+新しい組織に蓄積されるエネルギー。
主な年齢の違いは、成長のコストと、それほどではないが活動との関係です。
日々のエネルギー支出の年齢特性(kcal / kg)
年齢 |
基本 |
SDDP |
排泄の損失 |
アクティビティ |
高さ |
合計 |
早漏 |
60 |
7日 |
20 |
15日 |
50 |
152 |
8週間 |
55 |
7日 |
11日 |
17日 |
20 |
110 |
10ヶ月 |
55 |
7日 |
11日 |
17日 |
20 |
110 |
4年 |
40 |
6日 |
8日 |
25 |
8-10 |
87-89 |
14歳 |
35 |
6日 |
6日 |
20 |
14日 |
81 |
アダルト |
25 |
6日 |
6日 |
10 |
0 |
47 |
図からわかるように、小さな新生児と生後1年の間に、成長コストは非常に重要です。当然のことながら、大人の場合、彼らは単に欠席しています。身体活動は、新生児と幼児でさえ、乳房の吸引、不安、泣きと悲鳴が表現である場合でも、重大なエネルギー消費を生み出します。
子供の不安で、エネルギー消費量は20〜60%増加し、叫ぶと2-3倍になります。病気はエネルギーコストを要求します。特に、体温が上昇すると(1℃上昇すると代謝の増加が10〜16%)
成人とは異なり、子供は成長に多くのエネルギーを費やします(塑性代謝)。1gの体重、すなわち新しい組織の蓄積のために、約29.3kJ、または7kcalを費やすことが必要であることが今や確立されている。次の見積もりはより正確です。
- エネルギー "成長コスト" =合成エネルギー+新しい組織への堆積エネルギー。
未熟児では、合成エネルギーは体重に加えてグラム当たり1.3〜5kJ(0.3〜1.2kcal)である。期間 - 新しい体重1g当たり1.3kJ(0.3kcal)。
成長の総エネルギーコスト:
- 新組織1g当たり1年まで= 21kJ(5kcal)
- 新しい組織1g当たり1年= 36.5〜50.4kJ(8.7〜12kcal)、または栄養素の総エネルギーの約1%である。
小児の成長率は期間によって異なるため、総エネルギー消費量における塑性代謝の割合は異なる。ヒト胚の質量が10億2000万倍(1.02×10 9)増加した子宮内発育期における最も強力な成長。人生の最初の数ヶ月間、成長率はかなり高いままです。これは、体重の有意な増加によって証明される。そのため、子どもたち最初の3ヶ月でエネルギー消費の「プラスチック」の交換のシェアは、最初の年に、それは、4年間で、特に思春期前の期間に、しかし、再びプラスチックの交流の増加として反映される成長率の増加を低減し、46%です。平均して、6-12歳の子供では、エネルギー需要の12%が成長に費やされます。
成長のためのエネルギーコスト
年齢 |
体重、kg |
体重増加、g /日 |
エネルギー |
エネルギー |
基本的な交換のパーセンテージとして |
1ヶ月 |
3.9 |
30 |
146 |
37 |
71 |
3» |
5.8 |
28 |
136 |
23 |
41 |
6» |
8.0 |
20 |
126 |
16 |
28 |
1年 |
10.4 |
10 |
63 |
6日 |
11日 |
5年 |
17.6 |
5 |
32 |
2 |
4 |
14歳、女の子 |
47.5 |
18日 |
113 |
2 |
8日 |
16歳、男の子 |
54.0 |
18日 |
113 |
2 |
7日 |
会計困難な損失に対するエネルギー消費
困難のために損失が皮膚細胞、髪、爪、汗、そして女の子で思春期の発症の被覆を脱落から剥離した上皮細胞と消化管の壁に及び腺に発生した糞便脂肪、消化液と秘密の損失を含んで占め - 月経血で 残念ながら、この問題は小児では研究されていません。1年以上の年齢の子供では、エネルギーコストの約8%と考えられています。
[11]
活動のためのエネルギー消費と一定の体温を維持する
体温の活動と維持にかかるエネルギー支出の割合は、子供の年齢によって異なります(5年後は筋肉の仕事の概念に含まれます)。出生後最初の30分で、新生児の身体の体温はほぼ2℃低下し、エネルギー消費が大幅に増加します。乳幼児では臨界値(28 ... 32°C)と子供の身体の活動以下の周囲温度で一定の体温を維持するためにするキロカロリー200,8-418,4 kJの/(キロ•日)または48から100を過ごすことを余儀なくされます/(kg・日)。したがって、年齢とともに、体温および活動の不変性を維持する上でのエネルギーの絶対的な支出が増加する。
しかし、生後1年の小児における体温の不変性を維持するためのエネルギー消費の割合は、小児ほど小さくなります。体重1kgと呼ばれる身体の表面が再び減少するので、再びエネルギー消費量が減少します。同時に、子供が歩く、走る、運動する、またはスポーツをする年の年齢の子供の活動(筋肉の仕事)のエネルギー消費が増加します。
身体活動のエネルギーコスト
移動タイプ |
カル/分 |
低速での自転車 |
4,5 |
平均速度での自転車 |
7.0 |
高速での自転車 |
11.1 |
ダンス |
3.3-7.7 |
サッカー |
8.9 |
シェルの体操練習 |
3.5 |
走るスプリント |
13.3-16.8 |
長距離走行 |
10.6 |
スケート |
11.5 |
中程度の速度でクロスカントリースキー |
10.8-15.9 |
スキーを最高速度で走る |
18.6 |
水泳 |
11.0-14.0 |
6-12歳の小児では、身体活動に費やされるエネルギーの割合は、エネルギー要件の約25%であり、成人では1/3です。
食物の特定の動的作用
食物の特定の動的効果は、食物の性質によって異なる。強くなると、タンパク質が豊富な食品で表現され、脂肪や炭水化物の摂取量は少なくなります。生後2年の小児では、食物の特定の動的効果は、高齢者の小児では5%以上で7〜8%である。
実施費用とストレスに対処するための費用
これは正常な生活とエネルギー消費の自然な方向性です。人生と社会適応、教育とスポーツのプロセス、人間と人間の関係の形成 - これはストレスと追加のエネルギーコストを伴うことがあります。平均して、これは日々のエネルギーの「配給」の10%です。しかし、急性および重度の疾患または外傷では、ストレス費用のレベルが非常に高くなり、これは食事を計算する際に考慮する必要があります。
ストレスに対するエネルギー要求の増加に関するデータを以下に示す。
州 |
|
燃焼した体表面の割合に応じて火傷 |
+ 30 ... 70% |
ハードウェア換気による複数の怪我 |
+ 20 ... 30% |
重度の感染症および多発性外傷 |
+ 10 ... 20% |
術後期間、軽度の感染、骨折 |
0 ... + 10% |
持続的なエネルギー不均衡(過剰または欠乏)は、すべての発生指数および生物学的年齢とともに体重および身長の変化を引き起こす。中等度の栄養失調(4-5%)でさえ、子供の発達が遅れることがあります。したがって、食糧エネルギーの安全保障は、成長と発展の妥当性の最も重要な条件の1つになっている。このセキュリティの計算は定期的に実行する必要があります。ほとんどの児童では、分析のためのガイドラインは、毎日の給与の合計エネルギーに関する推奨事項であり、特別な健康状態または生活条件を持つ子供の場合、エネルギーを消費するすべてのコンポーネントの合計に対して個別の計算が必要です。共通の年齢基準のセキュリティと、これらの基準のいくつかの個別の修正の可能性を使用する例は、エネルギーコストを計算するための以下の方法になります。
基礎代謝を決定するための計算方法
3年まで |
3〜10年 |
10〜18歳 |
男の子 |
||
X = 0.249kg-0.127 |
X = 0.095kg + 2.110 |
X = 0.074kg + 2,754 |
女の子 |
||
X = 0.244kg-0.130 |
X = 0.085kg + 2,033 |
X = 0.056kg + 2.898 |
追加費用
損害賠償 - 主な交換は倍増:マイナー手術の場合は1.2倍、骨格外傷で - 1,35; 敗血症で - 1,6; 熱傷 - 2.1。
食物の特定の動的作用:基礎代謝の+ 10%。
身体活動:睡眠+基礎代謝の10%; 椅子に座って+基礎代謝の20%; 患者の患者の体制+基本交換の30%。
発熱のための費用:1°で体の平均日昇温+基本交換から10-12%。
体重増加:1kg /週+1260kJ(300kcal)/日。
人口に対する年齢関連のエネルギー供給の基準を定式化することが慣例である。多くの国ではこのような規制があります。それに基づいて、組織された集団の食糧配給がすべて開発されます。個々のダイエットもチェックされます。
幼児および11歳までの栄養のエネルギー価値に関する勧告
0-2ヶ月 |
3-5ヶ月 |
6-11ヶ月 |
1-3年 |
3〜7年 |
7〜10歳 |
|
エネルギー、合計、kcal |
- |
- |
- |
1540 |
1970年 |
2300 |
エネルギー、kcal / kg |
115 |
115 |
110 |
- |
- |
- |
エネルギー規制に関する勧告(kcal /(kg・day))
年齢、月 |
FAO / VOZ(1985) |
OON(1996) |
0-1 |
124 |
107 |
1-2 |
116 |
109 |
2-3 |
109 |
111 |
3 ^ |
103 |
101 |
4-10 |
95-99 |
100 |
10-12 |
100〜104 |
109 |
12-24 |
105 |
90 |
エネルギー代謝の計算と補正はすなわち、基本的なエネルギーキャリアの赤字を解消することに重点を置いている。E.主に炭水化物やさんの堀。しかし、メディアの指定された目的の使用は、アカウントにセキュリティを取り、微量栄養素に関連した基本的なニーズの多くを修正のみ可能です。だから、リン酸カリウム、ビタミンB群、特にチアミンおよびリボフラビン、時にはカルニチン、酸化防止剤および他の任命は特に重要です。正確に発生する生活の状態と互換性がない可能性がありこれを怠るとするとき、特に非経口エネルギー集約栄養、。