Fitur metabolisme pada periode usia yang berbeda. Konsep metabolisme dan energi

Mengirimkan karya bagus Anda ke basis pengetahuan itu sederhana. Gunakan formulir di bawah ini

Pelajar, mahasiswa pascasarjana, ilmuwan muda yang menggunakan basis pengetahuan dalam studi dan pekerjaan mereka akan sangat berterima kasih kepada Anda.

Diposting pada http://www.allbest.ru

Perkenalan

Seperti yang Anda ketahui, metabolisme dan energi merupakan landasan kehidupan semua makhluk hidup. Di sebagian besar organ dan jaringan tubuh manusia, sel-sel baru terus-menerus mati dan dilahirkan, unsur-unsur seluler individu dan senyawa kimia disintesis dan dihancurkan. Hasil pencernaan protein, lemak dan karbohidrat, serta vitamin, zat anorganik dan air minum berperan sebagai bahan pembangun (plastik) pembentukan formasi baru. Pada saat yang sama, aktivitas vital dan kerja semua sistem dan organ, semua proses konstruksi dan destruktif tubuh dan, akhirnya, proses kerja mental atau fisik eksternal seseorang akan memerlukan pengeluaran energi. Sumber energi sekaligus pemasok bahan bangunan adalah konsumen bahan pangan. Karena pembentukan dan penghancuran struktur biologis, serta pembentukan dan pengeluaran energi sepanjang hidup, terjadi secara terus menerus, serentak dan dalam keterkaitan yang erat, proses-proses ini disebut metabolisme dan energi, atau disingkat metabolisme.

1. Proses metabolisme

Metabolisme dan energi merupakan dasar dari proses vital tubuh. Di dalam tubuh manusia, di dalam organ, jaringan, dan selnya terjadi proses sintesis yang berkesinambungan, yaitu pembentukan zat kompleks dari zat yang lebih sederhana. Pada saat yang sama, terjadi pemecahan dan oksidasi zat organik kompleks yang menyusun sel-sel tubuh.

Kerja tubuh disertai dengan pembaharuan terus menerus: beberapa sel mati, yang lain menggantikannya. Pada orang dewasa, 1/20 sel epitel kulit, setengah dari seluruh sel epitel saluran pencernaan, sekitar 25 g darah, dll mati dan diganti dalam waktu 24 jam.Pertumbuhan dan pembaruan sel-sel tubuh hanya mungkin terjadi jika ada pasokan oksigen dan nutrisi yang berkelanjutan ke tubuh. Nutrisi justru merupakan bahan bangunan dan plastik yang menjadi dasar pembuatan tubuh.

Untuk pembaharuan yang berkesinambungan, pembangunan sel-sel baru dalam tubuh, kerja organ dan sistemnya - jantung, saluran pencernaan, sistem pernafasan, ginjal dan lain-lain, seseorang membutuhkan energi untuk melakukan pekerjaan. Seseorang menerima energi ini melalui pembusukan dan oksidasi selama proses metabolisme. Oleh karena itu, nutrisi yang masuk ke dalam tubuh tidak hanya berfungsi sebagai bahan pembangun plastik, tetapi juga sebagai sumber energi yang diperlukan untuk fungsi normal tubuh.

Dengan demikian, metabolisme dipahami sebagai serangkaian perubahan yang dialami zat sejak memasuki saluran pencernaan hingga pembentukan produk pemecahan akhir yang dikeluarkan dari tubuh.

2. Anabolisme dan katabolisme

Metabolisme, atau metabolisme, adalah proses interaksi yang terkoordinasi dengan baik antara dua proses yang saling berlawanan yang terjadi dalam urutan tertentu. Anabolisme adalah serangkaian reaksi sintesis biologis yang membutuhkan energi. Proses anabolik meliputi sintesis biologis protein, lemak, lipoid, dan asam nukleat. Karena reaksi-reaksi ini, zat-zat sederhana yang memasuki sel, dengan partisipasi enzim, masuk ke dalam reaksi metabolisme dan menjadi zat-zat dalam tubuh itu sendiri. Anabolisme menciptakan dasar untuk pembaruan terus-menerus pada struktur yang sudah usang.

Energi untuk proses anabolik disuplai melalui reaksi katabolik, di mana molekul zat organik kompleks dipecah untuk melepaskan energi. Produk akhir katabolisme adalah air, karbon dioksida, amonia, urea, asam urat, dll. Zat-zat ini tidak tersedia untuk oksidasi biologis lebih lanjut di dalam sel dan dikeluarkan dari tubuh.

Proses anabolisme dan katabolisme saling terkait erat. Proses katabolik memasok energi dan bahan awal untuk anabolisme. Proses anabolik memastikan pembangunan struktur yang mengarah pada pemulihan sel-sel yang mati, pembentukan jaringan baru sehubungan dengan proses pertumbuhan tubuh; menyediakan sintesis hormon, enzim dan senyawa lain yang diperlukan untuk fungsi sel; memasok makromolekul untuk dipecah untuk reaksi katabolik.

Semua proses metabolisme dikatalisis dan diatur oleh enzim. Enzim adalah katalis biologis yang “memulai” reaksi di dalam sel-sel tubuh.

3. Bentuk metabolisme

Metabolisme protein. Peran protein dalam metabolisme. Protein menempati tempat khusus dalam metabolisme. Mereka adalah bagian dari sitoplasma, hemoglobin, plasma darah, banyak hormon, kekebalan tubuh, menjaga keteguhan lingkungan air-garam tubuh, dan memastikan pertumbuhannya. Enzim yang terlibat dalam semua tahap metabolisme adalah protein.

Nilai biologis protein makanan. Asam amino yang digunakan untuk membangun protein tubuh tidak seimbang. Beberapa asam amino (leusin, metionin, fenilalanin, dll) penting bagi tubuh. Jika asam amino esensial hilang dari makanan, sintesis protein dalam tubuh akan sangat terganggu. Asam amino yang dapat digantikan oleh orang lain atau disintesis di dalam tubuh sendiri selama metabolisme disebut non-esensial.

Protein makanan yang mengandung seluruh rangkaian asam amino yang diperlukan untuk sintesis protein normal dalam tubuh disebut lengkap. Ini terutama mencakup protein hewani. Protein makanan yang tidak mengandung semua asam amino yang diperlukan untuk sintesis protein dalam tubuh disebut tidak lengkap (misalnya agar-agar, protein jagung, protein gandum). Nilai biologis tertinggi terdapat pada protein telur, daging, susu, dan ikan. Dengan pola makan campuran, ketika makanan mengandung produk hewani dan nabati, kumpulan asam amino yang diperlukan untuk sintesis protein biasanya dikirim ke tubuh.

Pasokan semua asam amino esensial sangat penting bagi pertumbuhan organisme. Misalnya, kekurangan asam amino lisin dalam makanan menyebabkan terhambatnya pertumbuhan anak dan penipisan sistem ototnya. Defisiensi valin menyebabkan gangguan vestibular pada anak.

Dari unsur hara tersebut, hanya protein yang mengandung nitrogen, sehingga sisi kuantitatif nutrisi protein dapat dinilai dari keseimbangan nitrogen. Keseimbangan nitrogen adalah perbandingan jumlah nitrogen yang diterima pada siang hari dari makanan dan nitrogen yang dikeluarkan dari tubuh pada siang hari melalui urin dan feses. Rata-rata protein mengandung 16% nitrogen, yaitu 1 g nitrogen terkandung dalam 6,25 g protein. Dengan mengalikan jumlah nitrogen yang diserap dengan 6,25, Anda dapat menentukan jumlah protein yang diterima tubuh.

Pada orang dewasa, keseimbangan nitrogen biasanya diamati - jumlah nitrogen yang dimasukkan dengan makanan dan dikeluarkan dengan produk ekskresi sama. Ketika lebih banyak nitrogen yang masuk ke dalam tubuh dari makanan daripada yang dikeluarkan dari tubuh, kita berbicara tentang keseimbangan nitrogen positif. Keseimbangan ini diamati pada anak-anak karena peningkatan berat badan selama pertumbuhan, selama kehamilan, dan selama aktivitas fisik yang berat. Keseimbangan negatif dicirikan oleh fakta bahwa jumlah nitrogen yang dimasukkan lebih sedikit daripada jumlah nitrogen yang dibuang. Hal ini dapat terjadi selama kelaparan protein atau penyakit parah.

Fitur metabolisme protein pada anak-anak. Di dalam tubuh anak terjadi proses pertumbuhan dan pembentukan sel dan jaringan baru yang intensif. Kebutuhan protein tubuh anak lebih besar dibandingkan orang dewasa. Semakin intensif proses pertumbuhannya maka semakin besar pula kebutuhan proteinnya.

Pada anak-anak, keseimbangan nitrogen positif diamati ketika jumlah nitrogen yang dimasukkan dengan makanan berprotein melebihi jumlah nitrogen yang dikeluarkan melalui urin, yang menjamin meningkatnya kebutuhan tubuh akan protein. Kebutuhan protein harian per 1 kg berat badan untuk anak di tahun pertama kehidupan adalah 4-5 g, dari 1 hingga 3 tahun - 4-4,5 g, dari 6 hingga 10 tahun - 2,5-3 g, di atas 12 tahun - 2-2,5 g, pada orang dewasa - 1,5-1,8 g Oleh karena itu, tergantung pada usia dan berat badan, anak-anak berusia 1 hingga 4 tahun harus menerima 30-50 g protein per hari, dari 4 hingga 7 tahun - sekitar 70 g, dari 7 tahun - 75-80 g Pada indikator ini, nitrogen dipertahankan sebanyak mungkin di dalam tubuh. Protein tidak disimpan dalam tubuh sebagai cadangan, jadi jika diberikan dengan makanan lebih dari yang dibutuhkan tubuh, maka peningkatan retensi nitrogen dan peningkatan sintesis protein tidak akan terjadi. Terlalu sedikit protein dalam makanan menyebabkan penurunan nafsu makan anak, mengganggu keseimbangan asam basa, dan meningkatkan ekskresi nitrogen melalui urin dan feses. Anak perlu diberikan jumlah protein yang optimal dengan serangkaian semua asam amino yang diperlukan, dan penting bahwa rasio jumlah protein, lemak dan karbohidrat dalam makanan anak adalah 1:1:3; dalam kondisi ini, nitrogen dipertahankan sebanyak mungkin di dalam tubuh.

Pada hari-hari pertama setelah lahir, nitrogen menyumbang 6-7% dari jumlah urin harian. Seiring bertambahnya usia, kandungan relatifnya dalam urin menurun.

Metabolisme lemak. Pentingnya lemak dalam tubuh. Lemak yang diterima dari makanan di saluran pencernaan dipecah menjadi gliserol dan asam lemak, yang diserap terutama ke dalam getah bening dan hanya sebagian ke dalam darah. Melalui sistem limfatik dan peredaran darah, lemak masuk ke jaringan adiposa. Terdapat banyak lemak di jaringan subkutan, di sekitar beberapa organ dalam (misalnya ginjal), serta di hati dan otot. Lemak merupakan bagian dari sel (sitoplasma, inti, membran sel) yang jumlahnya tetap. Akumulasi lemak dapat memiliki fungsi lain. Misalnya, lemak subkutan mencegah peningkatan perpindahan panas, lemak perinefrik melindungi ginjal dari memar, dll.

Lemak digunakan oleh tubuh sebagai sumber energi yang kaya. Dengan pemecahan 1 g lemak dalam tubuh, lebih dari dua kali lebih banyak energi yang dilepaskan dibandingkan dengan pemecahan protein atau karbohidrat dalam jumlah yang sama. Kekurangan lemak pada makanan mengganggu aktivitas sistem saraf pusat dan organ reproduksi, serta menurunkan daya tahan tubuh terhadap berbagai penyakit.

Lemak disintesis di dalam tubuh tidak hanya dari gliserol dan asam lemak, tetapi juga dari produk metabolisme protein dan karbohidrat. Sumber utama asam lemak tak jenuh adalah minyak nabati. Kebanyakan dari mereka terkandung dalam minyak biji rami dan rami, tetapi ada banyak asam linoleat dalam minyak bunga matahari.

Dengan lemak, tubuh menerima vitamin yang larut di dalamnya (A, D, E, dll), yang sangat penting bagi manusia.

Untuk 1 kg berat badan orang dewasa per hari, 1,25 g lemak harus disuplai dari makanan (80-100 g per hari).

Produk akhir metabolisme lemak adalah karbon dioksida dan air.

Fitur metabolisme lemak pada anak-anak. Di dalam tubuh anak, sejak enam bulan pertama kehidupannya, lemak memenuhi sekitar 50% kebutuhan energi. Tanpa lemak, mustahil terbentuk kekebalan umum dan spesifik. Metabolisme lemak pada anak tidak stabil, jika makanan kekurangan karbohidrat atau konsumsinya meningkat, timbunan lemak cepat habis.

Penyerapan lemak pada anak sangat intens. Saat menyusui, hingga 90% lemak susu diserap, dengan lemak buatan - 85-90%. Pada anak yang lebih besar, lemak diserap sebesar 95-97%.

Untuk penggunaan lemak yang lebih lengkap, karbohidrat harus ada dalam makanan anak-anak, karena jika mereka kekurangan makanan, terjadi oksidasi lemak yang tidak sempurna dan produk metabolisme asam menumpuk di dalam darah.

Kebutuhan tubuh akan lemak per 1 kg berat badan semakin tinggi, semakin muda usia anak. Seiring bertambahnya usia, jumlah absolut lemak yang dibutuhkan untuk perkembangan normal anak meningkat. Dari 1 hingga 3 tahun, kebutuhan lemak harian adalah 32,7 g, dari 4 hingga 7 tahun - 39,2 g, dari 8 hingga 13 tahun - 38,4 g.

Metabolisme karbohidrat.

Karbohidrat merupakan sumber energi utama, terutama saat kerja otot yang intens. Pada orang dewasa, tubuh menerima lebih dari separuh energinya dari karbohidrat. Pemecahan karbohidrat dengan pelepasan energi dapat terjadi baik dalam kondisi bebas oksigen maupun dengan adanya oksigen. Produk akhir metabolisme karbohidrat adalah karbon dioksida dan air. Karbohidrat memiliki kemampuan untuk cepat terurai dan teroksidasi. Jika terjadi kelelahan parah atau aktivitas fisik yang berat, mengonsumsi beberapa gram gula akan memperbaiki kondisi tubuh.

Di dalam darah, jumlah glukosa dipertahankan pada tingkat yang relatif konstan (sekitar 110 mg%). Penurunan kadar glukosa menyebabkan penurunan suhu tubuh, gangguan pada sistem saraf, dan kelelahan. Hati memainkan peran besar dalam menjaga kadar gula darah tetap konstan. Peningkatan jumlah glukosa menyebabkan pengendapannya di hati dalam bentuk cadangan pati hewani - glikogen, yang dimobilisasi oleh hati ketika kadar gula darah menurun. Glikogen terbentuk tidak hanya di hati, tetapi juga di otot, yang dapat terakumulasi hingga 1-2%. Cadangan glikogen di hati mencapai 150 g, selama puasa dan kerja otot, cadangan tersebut habis.

Pentingnya glukosa bagi tubuh tidak hanya terbatas pada perannya sebagai sumber energi. Ini adalah bagian dari sitoplasma dan oleh karena itu diperlukan untuk pembentukan sel-sel baru, terutama selama masa pertumbuhan. Karbohidrat juga merupakan bagian dari asam nukleat.

Karbohidrat juga penting dalam metabolisme di sistem saraf pusat. Dengan penurunan tajam jumlah gula dalam darah, ada gangguan parah pada aktivitas sistem saraf. Terjadi kejang, delirium, kehilangan kesadaran, dan perubahan aktivitas jantung. Jika orang tersebut diberikan glukosa ke dalam darahnya atau diberi gula biasa untuk dimakan, maka setelah beberapa saat gejala parah tersebut akan hilang.

Gula tidak hilang seluruhnya dari darah meskipun tidak ada dalam makanan, karena karbohidrat dalam tubuh dapat dibentuk dari protein dan lemak.

Kebutuhan glukosa pada berbagai organ tidak sama. Otak menahan hingga 12% glukosa yang disuplai, usus - 9%, otot - 7%, ginjal - 5%. Limpa dan paru-paru hampir tidak menahannya sama sekali.

Metabolisme karbohidrat pada anak. Pada anak-anak, metabolisme karbohidrat terjadi dengan intensitas yang besar, hal ini disebabkan oleh tingginya tingkat metabolisme dalam tubuh anak. Karbohidrat dalam tubuh anak tidak hanya berfungsi sebagai sumber energi utama, tetapi juga berperan penting dalam pembentukan membran sel dan zat jaringan ikat. Karbohidrat juga terlibat dalam oksidasi produk asam dari metabolisme protein dan lemak, yang membantu menjaga keseimbangan asam-basa dalam tubuh.

Pertumbuhan tubuh anak yang intensif membutuhkan bahan plastik – protein dan lemak dalam jumlah besar, sehingga pembentukan karbohidrat pada anak dari protein dan lemak terbatas. Kebutuhan karbohidrat harian pada anak tinggi dan pada masa bayi adalah 10-12 g per 1 kg berat badan. Pada tahun-tahun berikutnya, jumlah karbohidrat yang dibutuhkan berkisar antara 8-9 hingga 12-15 g per 1 kg berat badan. Seorang anak berusia 1 hingga 3 tahun harus diberi rata-rata 193 g karbohidrat per hari dengan makanan, dari 4 hingga 7 tahun - 287 g, dari 9 hingga 13 tahun - 370 g, dari 14 hingga 17 tahun - 470 g, untuk dewasa - 500 G.

Karbohidrat diserap oleh tubuh anak lebih baik dibandingkan orang dewasa (pada bayi - sebesar 98-99%). Secara umum, anak-anak relatif lebih toleran terhadap kadar gula darah tinggi dibandingkan orang dewasa. Pada orang dewasa, glukosa muncul dalam urin jika 2,5-3 g per 1 kg berat badan, dan pada anak-anak ini hanya terjadi ketika 8-12 g glukosa per 1 kg berat badan diterima. Mengkonsumsi karbohidrat dalam jumlah kecil dengan makanan dapat menyebabkan gula darah anak berlipat ganda, namun setelah 1 jam kadar gula darah mulai menurun dan setelah 2 jam menjadi normal sepenuhnya.

Metabolisme air dan mineral. Vitamin. Pentingnya air dan garam mineral. Semua transformasi zat dalam tubuh terjadi di lingkungan perairan. Air melarutkan nutrisi yang masuk ke dalam tubuh dan mengangkut zat terlarut. Bersama dengan mineral, ia mengambil bagian dalam pembangunan sel dan banyak reaksi metabolisme. Air terlibat dalam pengaturan suhu tubuh: dengan menguap, ia mendinginkan tubuh, melindunginya dari panas berlebih.

Air dan garam mineral terutama menciptakan lingkungan internal tubuh, menjadi komponen utama plasma darah, getah bening, dan cairan jaringan. Beberapa garam yang terlarut dalam bagian cair darah terlibat dalam perpindahan gas dalam darah.

Air dan garam mineral adalah bagian dari cairan pencernaan, yang menentukan pentingnya proses pencernaan. Dan meskipun air maupun garam mineral bukanlah sumber energi dalam tubuh, asupan dan pembuangannya yang normal dari tubuh merupakan syarat untuk fungsi normalnya. Air pada orang dewasa membentuk sekitar 65% berat badan, pada anak-anak - sekitar 80%.

Hilangnya air dalam tubuh menyebabkan gangguan yang sangat serius. Misalnya, jika terjadi gangguan pencernaan pada bayi, bahaya besar adalah dehidrasi, yang menyebabkan kejang-kejang dan kehilangan kesadaran. Mencabut seseorang dari air selama beberapa hari berakibat fatal.

Pertukaran air. Tubuh terus-menerus diisi ulang dengan air dengan menyerapnya dari saluran pencernaan. Seseorang membutuhkan 2-2,5 liter air per hari dengan pola makan normal dan suhu lingkungan normal. Jumlah air tersebut berasal dari sumber sebagai berikut: air yang dikonsumsi saat minum (sekitar 1 liter); air yang terkandung dalam makanan (sekitar 1 l); air, yang terbentuk di dalam tubuh selama metabolisme protein, lemak dan karbohidrat (300-350 cm kubik).

Organ utama yang mengeluarkan air dari tubuh adalah ginjal, kelenjar keringat, paru-paru, dan usus. Ginjal mengeluarkan 1,2-1,5 liter air melalui urin dari tubuh setiap hari. Kelenjar keringat mengeluarkan 500-700 meter kubik melalui kulit dalam bentuk keringat. cm air per hari. Pada suhu normal dan kelembaban udara per 1 sq. cm kulit, sekitar 1 mg air dilepaskan setiap 10 menit. Paru-paru mengeluarkan 350 meter kubik uap air. cm air; jumlah ini meningkat tajam seiring dengan pendalaman dan percepatan pernapasan, dan kemudian 700-800 meter kubik dapat dikeluarkan per hari. cm air. 100-150 meter kubik dikeluarkan melalui usus bersama feses per hari. cm air; ketika aktivitas usus terganggu, lebih banyak air dapat dikeluarkan, yang menyebabkan penipisan air dalam tubuh.

Agar tubuh berfungsi normal, asupan air ke dalam tubuh harus sepenuhnya menutupi konsumsinya. Jika lebih banyak air yang dikeluarkan dari tubuh daripada yang masuk, timbul rasa haus. Perbandingan jumlah air yang dikonsumsi dengan jumlah yang dikeluarkan disebut neraca air.

Dalam tubuh anak, air ekstraseluler mendominasi, hal ini menyebabkan hidrolabilitas anak lebih besar, yaitu kemampuan untuk cepat kehilangan dan cepat mengakumulasi air. Kebutuhan air per 1 kg berat badan menurun seiring bertambahnya usia, dan jumlah absolutnya meningkat. Anak usia tiga bulan membutuhkan 150-170 g air per 1 kg berat badan, pada usia 2 tahun - 95 g, pada usia 12-13 tahun - 45 g Kebutuhan air harian untuk anak usia satu tahun anak 800 ml, umur 4 tahun - 950-1000 ml, umur 5 -6 tahun - 1200 ml, umur 7-10 tahun - 1350 ml, umur 11-14 tahun - 1500 ml.

Pentingnya garam mineral dalam proses tumbuh kembang anak. Kehadiran mineral dikaitkan dengan fenomena eksitabilitas dan konduksi pada sistem saraf. Garam mineral menyediakan sejumlah fungsi vital tubuh, seperti pertumbuhan dan perkembangan tulang, elemen saraf, otot; menentukan reaksi darah (pH), berkontribusi pada fungsi normal jantung dan sistem saraf; digunakan untuk pembentukan hemoglobin (zat besi), asam klorida dari sari lambung (klorin); mempertahankan tekanan osmotik tertentu.

Pada bayi baru lahir, mineral membentuk 2,55% berat badan, pada orang dewasa - 5%. Dengan pola makan campuran, orang dewasa menerima semua mineral yang dibutuhkannya dalam jumlah yang cukup dari makanan, dan hanya garam meja yang ditambahkan ke makanan manusia selama memasak. Tubuh anak yang sedang dalam masa pertumbuhan terutama membutuhkan tambahan pasokan mineral yang banyak.

Mineral mempunyai pengaruh penting terhadap tumbuh kembang anak. Metabolisme kalsium dan fosfor berhubungan dengan pertumbuhan tulang, waktu pengerasan tulang rawan dan keadaan proses oksidatif dalam tubuh. Kalsium mempengaruhi rangsangan sistem saraf, kontraktilitas otot, pembekuan darah, metabolisme protein dan lemak dalam tubuh. Fosfor dibutuhkan tidak hanya untuk pertumbuhan jaringan tulang, tetapi juga untuk fungsi normal sistem saraf, sebagian besar kelenjar, dan organ lainnya. Zat besi merupakan bagian dari hemoglobin darah.

Kebutuhan kalsium terbesar terjadi pada tahun pertama kehidupan seorang anak; pada usia ini delapan kali lebih banyak dibandingkan pada tahun kedua kehidupan, dan 13 kali lebih banyak dibandingkan pada tahun ketiga; kemudian kebutuhan kalsium menurun, sedikit meningkat selama masa pubertas. Untuk anak sekolah, kebutuhan kalsium harian adalah 0,68-2,36 g, fosfor - 1,5-4,0 g Rasio optimal antara konsentrasi garam kalsium dan fosfor untuk anak prasekolah adalah 1:1, pada usia 8-10 tahun - 1: 1,5, pada remaja dan anak sekolah yang lebih tua - 1: 2. Dengan rasio seperti itu, perkembangan kerangka berjalan normal. Susu mengandung rasio garam kalsium dan fosfor yang ideal, sehingga memasukkan susu ke dalam makanan anak adalah suatu keharusan.

Kebutuhan zat besi pada anak lebih tinggi dibandingkan pada orang dewasa: 1-1,2 mg per 1 kg berat badan per hari (pada orang dewasa - 0,9 mg). Anak-anak harus menerima natrium 25-40 mg per hari, kalium - 12-30 mg, klorin - 12-15 mg.

Vitamin. Ini adalah senyawa organik yang mutlak diperlukan untuk fungsi normal tubuh. Vitamin adalah bagian dari banyak enzim, yang menjelaskan pentingnya peran vitamin dalam metabolisme. Vitamin meningkatkan kerja hormon, meningkatkan daya tahan tubuh terhadap pengaruh lingkungan yang merugikan (infeksi, suhu tinggi dan rendah, dll). Mereka diperlukan untuk merangsang pertumbuhan, pemulihan jaringan dan sel setelah cedera dan pembedahan.

Berbeda dengan enzim dan hormon, sebagian besar vitamin tidak diproduksi di dalam tubuh manusia. Sumber utamanya adalah sayuran, buah-buahan, dan beri. Vitamin juga terkandung dalam susu, daging, dan ikan. Vitamin dibutuhkan dalam jumlah yang sangat kecil, tetapi kekurangan atau kekurangannya dalam makanan mengganggu pembentukan enzim yang sesuai, yang menyebabkan penyakit - kekurangan vitamin.

Semua vitamin dibagi menjadi dua kelompok besar: a) larut dalam air; b) larut dalam lemak. Vitamin yang larut dalam air meliputi kelompok vitamin B, vitamin C dan P. Vitamin yang larut dalam lemak meliputi vitamin A1 dan A2, D, E, K.

Vitamin B1 (tiamin, aneurin) ditemukan dalam hazelnut, beras merah, roti gandum, barley dan oatmeal, terutama pada ragi dan hati pembuat bir. Kebutuhan harian vitamin adalah 1 mg pada anak di bawah 7 tahun, 1,5 mg pada usia 7 hingga 14 tahun, 2 mg pada usia 14 tahun, dan 2-3 mg pada orang dewasa.

Tanpa vitamin B1 dalam makanan, penyakit beri-beri akan berkembang. Pasien kehilangan nafsu makan, cepat lelah, dan kelemahan otot kaki berangsur-angsur muncul. Kemudian terjadi hilangnya kepekaan pada otot-otot kaki, kerusakan saraf pendengaran dan optik, sel-sel medula oblongata dan sumsum tulang belakang mati, terjadi kelumpuhan anggota badan, dan tanpa pengobatan tepat waktu - kematian.

Vitamin B2 (riboflavin). Pada manusia, tanda pertama kekurangan vitamin ini adalah lesi kulit (paling sering di area bibir). Retakan muncul, menjadi basah dan tertutup kerak berwarna gelap. Kemudian, kerusakan pada mata dan kulit berkembang, disertai dengan hilangnya sisik-sisik keratin. Di masa depan, anemia ganas, kerusakan sistem saraf, penurunan tekanan darah secara tiba-tiba, kejang, dan kehilangan kesadaran dapat terjadi.

Vitamin B2 ditemukan dalam roti, soba, susu, telur, hati, daging, dan tomat. Kebutuhan hariannya adalah 2-4 mg.

Vitamin PP (nicotinamide) ditemukan dalam sayuran hijau, wortel, kentang, kacang polong, ragi, soba, roti gandum hitam dan gandum, susu, daging, dan hati. Kebutuhan hariannya pada anak-anak adalah 15 mg, pada orang dewasa - 15-25 mg.

Dengan kekurangan vitamin RR, sensasi terbakar di mulut, air liur berlebihan dan diare dicatat. Lidah menjadi merah tua. Bintik merah muncul di lengan, leher, dan wajah. Kulit menjadi kasar dan kasar, itulah sebabnya penyakit ini disebut pellagra (dari bahasa Itali pelle agra - kulit kasar). Dalam kasus penyakit yang parah, ingatan melemah, psikosis dan halusinasi berkembang.

Vitamin B12 (cyanocobalamin) pada manusia disintesis di usus. Terkandung dalam ginjal, hati mamalia dan ikan. Dengan kekurangannya, tubuh mengalami anemia ganas yang berhubungan dengan gangguan pembentukan sel darah merah.

Vitamin C (asam askorbat) tersebar luas di alam pada sayur-sayuran, buah-buahan, daun pinus, dan hati. Asam askorbat terawetkan dengan baik dalam asinan kubis. 100 g jarum pinus mengandung 250 mg vitamin C, 100 g rosehip - 150 mg. Kebutuhan vitamin C adalah 50-100 mg per hari.

Kekurangan vitamin C menyebabkan penyakit kudis. Biasanya penyakit ini dimulai dengan rasa tidak enak badan dan depresi. Kulit menjadi abu-abu kotor, gusi berdarah, dan gigi tanggal. Bintik-bintik hitam pendarahan muncul di tubuh, beberapa di antaranya memborok dan menimbulkan rasa sakit yang menusuk.

Vitamin A (retinol, axerophthol) dalam tubuh manusia terbentuk dari pigmen alami karoten yang umum ditemukan dalam jumlah besar pada wortel segar, tomat, selada, aprikot, minyak ikan, mentega, hati, ginjal, dan kuning telur. Kebutuhan harian vitamin A untuk anak-anak adalah 1 mg, untuk orang dewasa - 2 mg.

Dengan kekurangan vitamin A, pertumbuhan anak-anak melambat dan “rabun senja” berkembang, yaitu. penurunan tajam ketajaman penglihatan dalam pencahayaan redup, pada kasus yang parah menyebabkan kebutaan total namun dapat disembuhkan.

Vitamin D (ergokalsiferol) sangat diperlukan bagi anak-anak untuk mencegah salah satu penyakit anak yang paling umum - rakhitis. Dengan rakhitis, proses pembentukan tulang terganggu, tulang tengkorak menjadi lunak dan lentur, serta anggota badan menjadi bengkok. Tuberkel parietal dan frontal yang hipertrofi terbentuk di area tengkorak yang melunak. Lesu, pucat, dengan kepala besar yang tidak wajar dan tubuh pendek berkaki busur, perut besar, anak-anak seperti itu sangat terbelakang dalam perkembangannya.

Semua kelainan parah ini berhubungan dengan tidak adanya atau kekurangan vitamin D dalam tubuh, yang terdapat pada kuning telur, susu sapi, dan minyak ikan.

Vitamin D dapat dibentuk di kulit manusia dari provitamin ergosterol di bawah pengaruh sinar ultraviolet. Minyak ikan, paparan sinar matahari atau penyinaran ultraviolet buatan merupakan cara untuk mencegah dan mengobati rakhitis.

4. Karakteristik metabolisme energi terkait usia

metabolisme makanan biologis karbohidrat

Bahkan dalam kondisi istirahat total, seseorang menghabiskan sejumlah energi: tubuh terus menerus mengeluarkan energi untuk proses fisiologis yang tidak berhenti selama satu menit pun. Tingkat minimum metabolisme dan pengeluaran energi tubuh disebut metabolisme basal. Metabolisme basal ditentukan pada seseorang dalam keadaan istirahat otot - berbaring, dengan perut kosong, yaitu 12-16 jam setelah makan, pada suhu sekitar 18-20°C (suhu nyaman). Pada orang paruh baya, metabolisme basal adalah 4187 J per 1 kg berat badan per jam. Rata-rata adalah 7.140.000-7.560.000 J per hari. Untuk setiap orang, laju metabolisme basal relatif konstan.

Fitur metabolisme basal pada anak-anak. Karena anak-anak memiliki permukaan tubuh per satuan massa yang relatif lebih besar dibandingkan orang dewasa, metabolisme basal mereka lebih intens dibandingkan orang dewasa. Pada anak-anak juga terdapat dominasi proses asimilasi yang signifikan dibandingkan proses disimilasi. Semakin muda anak, semakin tinggi biaya energi untuk pertumbuhannya. Dengan demikian, konsumsi energi yang berhubungan dengan pertumbuhan pada umur 3 bulan adalah 36%, pada umur 6 bulan - 26%, 9 bulan - 21% dari total nilai energi makanan.

Metabolisme basal per 1 kg berat badan pada orang dewasa adalah 96.600 J. Jadi, pada anak usia 8-10 tahun, metabolisme basalnya dua hingga dua setengah kali lebih tinggi dibandingkan pada orang dewasa.

Tingkat metabolisme basal pada anak perempuan sedikit lebih rendah dibandingkan pada anak laki-laki. Perbedaan ini mulai terlihat pada paruh kedua tahun pertama kehidupan. Pekerjaan yang dilakukan oleh anak laki-laki memerlukan konsumsi energi yang lebih tinggi dibandingkan dengan pekerjaan yang dilakukan oleh anak perempuan.

Penentuan laju metabolisme basal seringkali memiliki nilai diagnostik. Metabolisme basal meningkat dengan fungsi tiroid yang berlebihan dan beberapa penyakit lainnya. Jika fungsi kelenjar tiroid, kelenjar pituitari, atau gonad tidak mencukupi, metabolisme basal menurun.

Pengeluaran energi selama aktivitas otot. Semakin keras kerja otot, semakin banyak pula energi yang dikeluarkan seseorang. Bagi anak sekolah, persiapan pelajaran dan pembelajaran di sekolah membutuhkan energi 20-50% lebih tinggi dibandingkan energi metabolisme basal.

Saat berjalan, pengeluaran energi 150-170% lebih tinggi dibandingkan metabolisme basal. Saat berlari atau menaiki tangga, pengeluaran energi melebihi metabolisme basal sebanyak 3-4 kali lipat.

Melatih tubuh secara signifikan mengurangi konsumsi energi untuk pekerjaan yang dilakukan. Hal ini disebabkan adanya penurunan jumlah otot yang terlibat dalam pekerjaan, serta perubahan pernapasan dan sirkulasi darah.

Orang-orang dari profesi yang berbeda memiliki pengeluaran energi yang berbeda. Selama pekerjaan mental, pengeluaran energi lebih rendah dibandingkan dengan pekerjaan fisik. Anak laki-laki memiliki total pengeluaran energi harian yang lebih tinggi dibandingkan anak perempuan.

Diposting di Allbest.ru

...

Dokumen serupa

Hakikat metabolisme dalam tubuh manusia. Pertukaran zat yang konstan antara tubuh dan lingkungan luar. Pemecahan produk secara aerobik dan anaerobik. Jumlah metabolisme basal. Sumber panas dalam tubuh. Mekanisme saraf termoregulasi tubuh manusia.

kuliah, ditambahkan 28/04/2013

Konsep metabolisme, anabolisme dan katabolisme. Jenis proses metabolisme dalam tubuh manusia. Kebutuhan tubuh akan vitamin dan serat pangan. Pertukaran energi saat istirahat dan selama kerja otot. Pengaturan proses metabolisme zat dan energi.

presentasi, ditambahkan 03/05/2015

Kajian masalah metabolisme sebagai fungsi utama tubuh manusia dalam literatur ilmiah. Metabolisme karbohidrat sebagai serangkaian proses transformasinya dalam tubuh, fase-fasenya. Sumber pembentukan dan suplai vitamin. Regulasi metabolisme.

tugas kursus, ditambahkan 01/02/2014

Klasifikasi proses metabolisme dan metabolisme. Jenis organisme menurut perbedaan proses metabolisme, metode mempelajarinya. Suatu metode penghitungan zat yang masuk dan keluar tubuh menggunakan contoh metabolisme nitrogen. Fungsi utama dan sumber protein bagi tubuh.

presentasi, ditambahkan 12/01/2014

Peran metabolisme dalam menyediakan kebutuhan plastik dan energi tubuh. Fitur produksi panas dan perpindahan panas. Metabolisme dan energi pada berbagai tingkat aktivitas fungsional tubuh. Suhu tubuh manusia dan pengaturannya.

abstrak, ditambahkan pada 09.09.2009

Transformasi zat dan energi yang terjadi pada organisme hidup dan mendasari aktivitas hidupnya. Tujuan metabolisme dan energi, hubungan antara proses anabolik dan katabolik. Nilai energi karbohidrat dan lemak dalam tubuh.

abstrak, ditambahkan 28/05/2010

Kimia biologi adalah ilmu yang mempelajari sifat kimia zat dalam organisme hidup. Konsep vitamin, koenzim dan enzim, hormon. Sumber vitamin yang larut dalam lemak dan larut dalam air. Konsep metabolisme dan energi, metabolisme lipid dan protein.

mata kuliah perkuliahan, ditambah 21/01/2011

Fungsi nutrisi. Timbulnya perasaan lapar dan kenyang. Karakteristik usia dan jenis kelamin metabolisme basal. Tindakan dinamis spesifik dari makanan. Metode kalorimetri tidak langsung untuk mempelajari tingkat metabolisme. Inti dari proses termoregulasi.

presentasi, ditambahkan 29/08/2013

Metabolisme dan energi sebagai fungsi utama tubuh, fase utamanya dan proses yang berlangsung - asimilasi dan disimilasi. Peran protein dalam tubuh, mekanisme metabolismenya. Pertukaran air, vitamin, lemak, karbohidrat. Peraturan pembangkitan panas dan perpindahan panas.

abstrak, ditambahkan 08/08/2009

Metabolisme (metabolisme dan energi) sebagai serangkaian reaksi kimia yang terjadi di dalam sel dan seluruh organisme, terdiri dari sintesis molekul kompleks dan protoplasma baru (anabolisme) dan pemecahan molekul dengan pelepasan energi (katabolisme).

Rencana.

Kuliah 17

Topik: “Fitur metabolisme yang berkaitan dengan usia”

12. Metabolisme dan energi, ciri-cirinya yang berkaitan dengan usia.

13. Nutrisi, komposisinya, nilai energi, standar gizi.

14. Pencegahan penyakit saluran cerna.

Metabolisme mengacu pada serangkaian perubahan yang dialami zat sejak memasuki saluran pencernaan hingga pembentukan produk pemecahan akhir yang dikeluarkan dari tubuh. Artinya, metabolisme pada semua organisme, dari yang paling primitif hingga yang paling kompleks, termasuk tubuh manusia, merupakan dasar kehidupan.

Dalam proses kehidupan, perubahan terus-menerus terjadi di dalam tubuh: beberapa sel mati, yang lain menggantikannya. Pada orang dewasa, 1/20 sel epitel kulit dan setengah dari seluruh sel epitel saluran pencernaan, sekitar 25 g darah, dll mati dan diganti dalam waktu 24 jam.

Selama proses pertumbuhan, pembaharuan sel-sel tubuh hanya mungkin terjadi bila tubuh terus menerus menerima oksigen dan nutrisi, yang merupakan bahan pembangun tubuh. Tetapi untuk membangun sel-sel baru dalam tubuh, memperbaruinya secara terus-menerus, serta agar seseorang dapat melakukan suatu pekerjaan, diperlukan energi. Tubuh manusia menerima energi ini melalui pembusukan dan oksidasi dalam proses metabolisme (metabolisme). Selain itu, proses metabolisme (anabolisme dan katabolisme) terkoordinasi dengan baik satu sama lain dan terjadi dalam urutan tertentu.

Di bawah anabolisme memahami himpunan reaksi sintesis. Di bawah katabolisme- serangkaian reaksi dekomposisi. Harus diingat bahwa kedua proses ini saling terhubung secara terus menerus. Proses katabolik menyediakan anabolisme dengan energi dan zat awal, dan proses anabolik menyediakan sintesis struktur, pembentukan jaringan baru sehubungan dengan proses pertumbuhan tubuh, sintesis hormon dan enzim yang diperlukan untuk kehidupan.

Sepanjang perkembangan individu, perubahan paling signifikan dialami oleh fase metabolisme anabolik dan, pada tingkat lebih rendah, oleh fase katabolik.

Menurut signifikansi fungsionalnya, jenis sintesis berikut dibedakan dalam fase metabolisme anabolik:

1) sintesis pertumbuhan - peningkatan massa protein organ selama periode peningkatan pembelahan sel, pertumbuhan organisme secara keseluruhan.

2) sintesis fungsional dan protektif - pembentukan protein untuk organ dan sistem lain, misalnya sintesis protein plasma darah di hati, pembentukan enzim dan hormon saluran pencernaan.

3) sintesis regenerasi (pemulihan) - sintesis protein dalam regenerasi jaringan setelah cedera atau malnutrisi.

4) sintesis pembaruan diri yang terkait dengan stabilisasi tubuh - pengisian terus-menerus komponen lingkungan internal yang dihancurkan selama disimilasi.

Semua bentuk ini melemah, meskipun tidak merata, sepanjang perkembangan individu. Dalam hal ini, perubahan yang sangat signifikan diamati dalam sintesis pertumbuhan. Periode intrauterin memiliki tingkat pertumbuhan tertinggi. Misalnya, berat embrio manusia bertambah 1 miliar dibandingkan berat zigot. 20 juta kali lipat, dan selama 20 tahun pertumbuhan manusia yang progresif, jumlahnya meningkat tidak lebih dari 20 kali lipat.

Sepanjang kehidupan pascakelahiran, terjadi penurunan lebih lanjut pada tingkat anabolisme.

Metabolisme protein dalam organisme berkembang. Proses pertumbuhan, yang indikator kuantitatifnya berupa peningkatan berat badan dan tingkat keseimbangan nitrogen positif, merupakan salah satu sisi perkembangan. Sisi kedua adalah diferensiasi sel dan jaringan, yang dasar biokimianya adalah sintesis protein enzimatik, struktural dan fungsional.

Protein disintesis dari asam amino yang berasal dari sistem pencernaan. Apalagi asam amino ini terbagi menjadi esensial dan non-esensial. Jika asam amino esensial (leusin, metionin dan triptofan, dll) tidak disuplai dengan makanan, maka sintesis protein dalam tubuh terganggu. Pasokan asam amino esensial sangat penting bagi pertumbuhan organisme, misalnya kekurangan lisin dalam makanan menyebabkan terhambatnya pertumbuhan, penipisan sistem otot, dan kekurangan valin menyebabkan gangguan keseimbangan pada anak.

Dengan tidak adanya asam amino esensial dalam makanan, mereka dapat disintesis dari asam esensial (tirosin dapat disintesis dari fenilalanin).

Dan terakhir, protein yang mengandung seluruh rangkaian asam amino yang diperlukan untuk memastikan proses sintesis normal diklasifikasikan sebagai protein lengkap secara biologis. Nilai biologis dari protein yang sama bervariasi pada orang yang berbeda tergantung pada kondisi tubuh, pola makan, dan usia.

Kebutuhan protein harian per 1 kg berat badan anak: pada 1 tahun - 4,8 g, 1-3 tahun - 4-4,5 g; 6-10 tahun - 2,5-3 g, 12 tahun ke atas - 2,5 g, dewasa - 1,5-1,8 g Oleh karena itu, tergantung pada usia, anak di bawah 4 tahun harus menerima 50 g protein, hingga 7 tahun - 70 g, dari 7 tahun - 80 g per hari.

Banyaknya protein yang masuk ke dalam tubuh dan dimusnahkan di dalamnya dinilai dari nilai keseimbangan nitrogen, yaitu perbandingan jumlah nitrogen yang masuk ke dalam tubuh dengan makanan dan dikeluarkan dari tubuh melalui urin, keringat, dan sekret lainnya. .

Kemampuan mempertahankan nitrogen pada anak-anak mengalami fluktuasi individu yang signifikan dan bertahan sepanjang periode pertumbuhan progresif.

Biasanya, orang dewasa tidak memiliki kemampuan untuk mempertahankan nitrogen dari makanan; metabolisme mereka berada dalam keadaan keseimbangan nitrogen. Hal ini menunjukkan bahwa potensi sintesis protein bertahan dalam waktu yang lama - sehingga, di bawah pengaruh aktivitas fisik, massa otot meningkat (keseimbangan nitrogen positif).

Selama periode perkembangan yang stabil dan regresif, setelah mencapai berat badan maksimum dan penghentian pertumbuhan, peran utama mulai dimainkan oleh proses pembaruan diri, yang terjadi sepanjang hidup dan memudar ke usia tua jauh lebih lambat daripada jenis sintesis lainnya. .

Perubahan terkait usia tidak hanya mempengaruhi protein, tetapi juga metabolisme lemak dan karbohidrat.

Dinamika metabolisme lemak dan karbohidrat terkait usia.

Peran fisiologis lipid - lemak, fosfatida dan sterol dalam tubuh adalah sebagai bagian dari struktur seluler (metabolisme plastik), dan juga digunakan sebagai sumber energi yang kaya (metabolisme energi). Karbohidrat dalam tubuh penting sebagai bahan energi.

Seiring bertambahnya usia, metabolisme lemak dan karbohidrat berubah. Lemak memainkan peran penting dalam proses pertumbuhan dan diferensiasi. Zat seperti lemak sangat penting, terutama karena diperlukan untuk pematangan morfologi dan fungsional sistem saraf, untuk pembentukan semua jenis membran sel. Itulah mengapa kebutuhan mereka di masa kanak-kanak sangat besar. Dengan kekurangan karbohidrat dalam makanan, timbunan lemak pada anak cepat habis. Intensitas sintesis sangat bergantung pada sifat nutrisi.

Fase perkembangan stabil dan regresif dicirikan oleh semacam reorientasi proses anabolik: peralihan anabolisme dari sintesis protein ke sintesis lemak, yang merupakan salah satu ciri khas perubahan metabolisme terkait usia selama penuaan.

Reorientasi anabolisme terkait usia menuju akumulasi lemak di sejumlah organ didasarkan pada penurunan kemampuan jaringan untuk mengoksidasi lemak, sebagai akibatnya, dengan laju sintesis asam lemak yang konstan dan bahkan berkurang, tubuh mengalami penurunan. diperkaya dengan lemak (dengan demikian, perkembangan obesitas diamati bahkan dengan 1-2 kali makan sehari). Tidak dapat dipungkiri juga bahwa dalam reorientasi proses sintesis, selain faktor nutrisi dan regulasi saraf, perubahan spektrum hormonal juga sangat penting, khususnya perubahan laju pembentukan hormon somatotropik, hormon tiroid, insulin, dan steroid. hormon.

Restrukturisasi seiring bertambahnya usia dan metabolisme karbohidrat. Pada anak-anak, metabolisme karbohidrat terjadi dengan intensitas yang lebih besar, hal ini disebabkan oleh tingkat metabolisme yang tinggi. Di masa kanak-kanak, karbohidrat tidak hanya menjalankan fungsi energi, tetapi juga fungsi plastik, membentuk membran sel dan zat jaringan ikat. Karbohidrat terlibat dalam oksidasi produk metabolisme protein dan lemak, yang membantu menjaga keseimbangan asam basa dalam tubuh. Kebutuhan karbohidrat harian pada anak tinggi dan pada masa bayi adalah 10-12 g per 1 kg berat badan. Pada tahun-tahun berikutnya, pada usia 8-9 tahun, meningkat menjadi 12-15 g per 1 kg berat badan. Dari 1 hingga 3 tahun, seorang anak perlu menerima sekitar 193 g karbohidrat per hari dari makanan, 4-7 tahun - 287, 9-13 - 370, 14-17 tahun - 470, dan dewasa - 500 g.

Karbohidrat diserap lebih baik oleh tubuh anak-anak dibandingkan orang dewasa. Salah satu indikator signifikan dari perubahan metabolisme karbohidrat terkait usia adalah peningkatan tajam pada usia tua dalam waktu yang diperlukan untuk menghilangkan hiperglikemia yang disebabkan oleh pemberian glukosa selama tes beban gula.

Bagian penting dari metabolisme dalam tubuh adalah metabolisme air-garam.

Transformasi zat dalam tubuh terjadi di lingkungan perairan, bersama dengan mineral, air berperan dalam pembangunan sel dan berfungsi sebagai reagen dalam reaksi kimia seluler. Konsentrasi garam mineral yang terlarut dalam air menentukan tekanan osmotik darah dan cairan jaringan, sehingga sangat penting untuk penyerapan dan ekskresi. perubahan jumlah air dalam tubuh dan perubahan komposisi garam dalam cairan tubuh dan struktur jaringan menyebabkan pelanggaran stabilitas koloid, yang dapat mengakibatkan kerusakan permanen dan kematian sel-sel individu dan kemudian tubuh secara keseluruhan. Itulah sebabnya menjaga jumlah komposisi air dan mineral yang konstan merupakan kondisi yang diperlukan untuk kehidupan normal.

Dalam fase pertumbuhan progresif, air berpartisipasi dalam proses pembentukan berat badan. Diketahui, misalnya, dari pertambahan berat badan harian sebesar 25 g, terdapat 18 air, protein - 3, lemak - 3, dan garam mineral - 1 g.Semakin muda tubuh, semakin besar kebutuhan harian akan air. Dalam enam bulan pertama kehidupan, kebutuhan anak akan air mencapai 110-125 g per 1 kg berat badan, pada usia 2 tahun menurun menjadi 115-136 g, pada usia 6 tahun - 90-100 g, pada usia 18 tahun - 40-50 g.Anak mampu cepat kehilangan dan juga cepat menimbun air.

Pola umum evolusi individu adalah penurunan air di seluruh jaringan. Seiring bertambahnya usia, terjadi redistribusi air dalam jaringan - volume air di ruang antar sel meningkat dan volume air intraseluler menurun.

Keseimbangan banyak garam mineral bergantung pada usia. Pada masa muda, kandungan sebagian besar garam anorganik lebih rendah dibandingkan pada orang dewasa. Pertukaran kalsium dan fosfor sangat penting. Meningkatnya kebutuhan pasokan unsur-unsur tersebut pada anak di bawah usia satu tahun dijelaskan oleh peningkatan pembentukan jaringan tulang. Namun unsur-unsur tersebut tidak kalah pentingnya di usia tua. Oleh karena itu, orang lanjut usia perlu memasukkan makanan yang mengandung unsur-unsur ini (susu, produk susu) ke dalam makanannya untuk menghindari pemborosan unsur-unsur tersebut dari jaringan tulang. Sebaliknya, kandungan natrium klorida dalam makanan harus dikurangi karena melemahnya produksi mineralokortikoid di kelenjar adrenal seiring bertambahnya usia.

Indikator penting transformasi energi dalam tubuh adalah o pertukaran utama.

Dinamika usia metabolisme basal

Laju metabolisme basal dipahami sebagai tingkat minimum metabolisme dan pengeluaran energi tubuh dalam kondisi yang sangat konstan: 14-16 jam sebelum makan, dalam posisi berbaring dalam keadaan istirahat otot pada suhu 8-20 C. Pada orang paruh baya, laju metabolisme basal adalah 4187 J per 1 kg massa per 1 jam, rata-rata 7-7,6 MJ per hari. Selain itu, pada setiap orang, laju metabolisme basal relatif konstan.

Metabolisme basal pada anak-anak lebih intens dibandingkan pada orang dewasa, karena mereka memiliki permukaan tubuh yang relatif besar per satuan massa, dan proses disimilasi lebih dominan daripada asimilasi. Semakin muda anak, semakin tinggi biaya energi untuk pertumbuhannya. Jadi pengeluaran energi yang berhubungan dengan pertumbuhan pada usia 3 bulan adalah 36%, pada usia 6 bulan. - 26%, 9 bulan. - 21% dari total nilai energi makanan.

Di usia tua (fase perkembangan regresif), terjadi penurunan berat badan, serta penurunan dimensi linier tubuh manusia, dan metabolisme basal turun ke nilai yang rendah. Selain itu, menurut berbagai peneliti, tingkat penurunan metabolisme basal pada usia ini berkorelasi dengan sejauh mana tanda-tanda kelemahan dan penurunan kinerja terlihat pada orang tua.

Adapun perbedaan gender dalam tingkat metabolisme basal terdeteksi pada entogenesis dari 6-8 bulan. Pada saat yang sama, tingkat metabolisme basal pada anak laki-laki lebih tinggi dibandingkan pada anak perempuan. Hubungan seperti itu bertahan selama masa pubertas, dan di usia tua hubungan tersebut menjadi lancar.

Dalam entogenesis, tidak hanya nilai rata-rata metabolisme energi yang bervariasi, tetapi kemungkinan peningkatan tingkat ini dalam kondisi intens, misalnya aktivitas otot, berubah secara signifikan.

Pada anak usia dini, kurangnya kematangan fungsional sistem muskuloskeletal, kardiovaskular, dan pernapasan membatasi kemampuan adaptif reaksi metabolisme energi selama aktivitas fisik. Di masa dewasa, kapasitas adaptif serta kekuatan otot mencapai titik maksimal. Di usia tua, kemungkinan peningkatan kompensasi tingkat pernapasan dan pertukaran energi di bawah tekanan habis karena penurunan kapasitas vital paru-paru, koefisien pemanfaatan oksigen oleh jaringan, dan penurunan fungsi paru-paru. sistem kardiovaskular.

Berbagai asumsi telah dibuat dan berbagai ekspresi matematis telah diusulkan untuk menetapkan ketergantungan produksi energi pada parameter yang mengkarakterisasi fitur struktural suatu organisme. Dengan demikian, Rubner percaya bahwa perubahan metabolisme yang berkaitan dengan usia adalah akibat dari penurunan ukuran permukaan relatif tubuh seiring bertambahnya usia.

Telah dilakukan upaya untuk menjelaskan penurunan proses metabolisme di usia tua melalui penimbunan lemak subkutan dan penurunan suhu kulit pada usia tersebut.

Yang perlu diperhatikan adalah karya-karya yang mempertimbangkan perubahan metabolisme energi sehubungan dengan pembentukan mekanisme termoregulasi dan partisipasi otot rangka di dalamnya (Magnus, 1899; Arshavsky, 1966-71).

Peningkatan tonus otot rangka dengan aktivitas pusat saraf vagus yang tidak mencukupi selama tahun pertama kehidupan membantu meningkatkan metabolisme energi. Peran restrukturisasi aktivitas otot rangka terkait usia dalam dinamika metabolisme energi sangat jelas terlihat dalam studi pertukaran gas pada orang-orang dari berbagai usia saat istirahat dan selama aktivitas fisik. Pertumbuhan progresif ditandai dengan peningkatan metabolisme istirahat dengan penurunan tingkat metabolisme basal dan peningkatan adaptasi energi terhadap aktivitas otot. Selama fase stabil, metabolisme istirahat fungsional yang tinggi dipertahankan dan metabolisme selama bekerja meningkat secara signifikan, mencapai tingkat metabolisme basal minimum yang stabil. Dan pada fase regresif, perbedaan antara metabolisme istirahat fungsional dan metabolisme basal terus menurun, dan waktu istirahat semakin lama.

Banyak peneliti percaya bahwa penurunan metabolisme energi seluruh organisme selama entogenesis terutama disebabkan oleh perubahan kuantitatif dan kualitatif dalam metabolisme dalam jaringan itu sendiri, yang besarnya dinilai dari hubungan antara mekanisme utama energi. pelepasan - anaerobik dan aerobik. Hal ini memungkinkan untuk menentukan potensi kemampuan jaringan untuk menghasilkan dan menggunakan energi ikatan energi tinggi.

Metabolisme sebutlah suatu kompleks kompleks dari berbagai proses yang saling bergantung dan saling bergantung yang terjadi di dalam tubuh dari saat zat-zat ini masuk ke dalamnya hingga saat dilepaskan. Metabolisme adalah kondisi yang diperlukan untuk kehidupan. Ini merupakan salah satu manifestasi wajibnya.

Agar tubuh berfungsi normal, perlu menerima bahan makanan organik, garam mineral, air dan oksigen dari lingkungan luar. Dalam kurun waktu yang sama dengan rata-rata harapan hidup seseorang, ia mengonsumsi 1,3 ton lemak, 2,5 ton protein, 12,5 ton karbohidrat, dan 75 ton air.

Tahapan utama

Metabolisme terdiri dari proses masuknya zat ke dalam tubuh, perubahannya di saluran pencernaan, penyerapan, transformasi di dalam sel dan pembuangan produk pemecahannya. Proses yang berhubungan dengan transformasi zat di dalam sel disebut metabolisme intraseluler atau perantara.

Sebagai hasil metabolisme intraseluler, hormon, enzim, dan berbagai senyawa disintesis, digunakan sebagai bahan struktural untuk pembangunan sel dan zat antar sel, yang menjamin pembaruan dan pertumbuhan organisme yang sedang berkembang.

Proses yang mengakibatkan terbentuknya makhluk hidup disebut anabolisme atau asimilasi.

Sisi lain dari metabolisme adalah zat-zat yang membentuk struktur hidup mengalami penguraian. Proses penghancuran makhluk hidup ini disebut katabolisme atau disimilasi. Proses asimilasi dan disimilasi sangat erat kaitannya, meskipun hasil akhirnya bertolak belakang. Dengan demikian, diketahui bahwa produk pemecahan berbagai zat berkontribusi pada peningkatan sintesisnya.

Oksidasi produk pemecahan berfungsi sebagai sumber energi, yang terus-menerus dikeluarkan oleh tubuh bahkan dalam keadaan istirahat total. Dalam hal ini, zat yang sama yang digunakan untuk sintesis molekul yang lebih besar dapat mengalami oksidasi. Misalnya, di hati, glikogen disintesis dari bagian produk pemecahan karbohidrat, dan energi untuk sintesis ini disediakan oleh bagian lain, yang termasuk dalam proses metabolisme atau metabolisme. Proses asimilasi dan disimilasi terjadi dengan partisipasi wajib enzim.

Pada periode umur yang berbeda, sifat metabolisme berubah. Selama periode pertumbuhan dan perkembangan, ditandai dengan intensitas terbesar, yang memastikan proses plastis dan struktural. Kebutuhan protein selama pertumbuhan per unit berat badan jauh lebih besar dibandingkan pada orang dewasa.

Laju metabolisme basal pada anak-anak 1,5-2 kali lebih tinggi dibandingkan laju metabolisme basal pada orang dewasa. Nilai relatif metabolisme basal (dalam kilokalori per 1 kg berat badan) menurun seiring bertambahnya usia: pada anak usia 2-3 tahun - 55, 6-7 tahun - 42, 10-11 tahun - 33, 12-13 tahun tua - 34, pada orang dewasa - 24.

Masa kanak-kanak dan remaja ditandai dengan pengeluaran energi yang relatif tinggi. Rata-rata pengeluaran energi orang dewasa adalah 45 kkal per 1 kg berat badan, untuk anak usia 1-5 tahun - 80-100 kkal, untuk remaja usia 13-16 tahun - 50-65 kkal.

Peningkatan metabolisme basal dan pengeluaran energi pada anak-anak dan remaja memerlukan pendekatan khusus dalam mengatur nutrisi mereka.

Oleh karena itu, di masa sekolah dan remaja, ketika pengeluaran energi untuk berbagai jenis aktivitas meningkat secara signifikan, perlu diperhatikan bahwa penyediaannya dalam makanan sehari-hari harus berasal dari protein (sekitar 14%), lemak (sekitar 31%) dan karbohidrat. (sekitar 55%) . Memastikan proses plastik tubuh dan fungsi energi tercapai sepenuhnya dengan diet seimbang.

Nutrisi

Konsep gizi seimbang didasarkan pada penentuan jumlah absolut masing-masing faktor gizi dan perbandingannya, dengan memperhatikan karakteristik fisiologis suatu usia tertentu.

Ketidakseimbangan komponen utama nutrisi berdampak buruk pada proses metabolisme, berdampak negatif pada pertumbuhan. Hal ini terutama terlihat bila terjadi pelanggaran terhadap rasio komponen protein dan lemak dalam makanan.

Perbandingan rasional protein dan lemak dalam gizi anak adalah 1:1. Perkiraan kandungan lemak, lemak dan karbohidrat dalam makanan adalah 1:1:3 untuk anak kecil dan 1:1:4 untuk anak yang lebih besar. 270 Babb

Pada masa pertumbuhan dan perkembangan, fungsi plastis unsur mineral yang merupakan bagian integral sel dan jaringan tubuh, serta biokatalis proses metabolisme, menjadi penting. Kalsium, yang merupakan elemen struktural jaringan tulang, patut mendapat perhatian khusus. Telah diketahui bahwa metabolisme dan penyerapan kalsium dalam tubuh bergantung pada kandungan fosfor dan magnesium. Dengan kelebihan unsur-unsur ini, pembentukan bentuk kalsium yang dapat dicerna menjadi terbatas, dan dikeluarkan dari tubuh. Rasio optimal kalsium dan fosfor dalam makanan bayi untuk diserap tubuh adalah 1,2:1, dari 1 tahun hingga 3 tahun - 1:1, di atas 4 tahun - 1:1,2 atau 1:1,5. Rasio optimal kalsium dan magnesium adalah 1:0,7.

Nutrisi anak-anak memiliki sejumlah perbedaan dengan pola makan orang dewasa. Pada masa kanak-kanak, terutama pada anak kecil, kebutuhan zat gizi dan energi relatif lebih tinggi dibandingkan pada orang dewasa. Hal ini dijelaskan oleh dominannya asimilasi dibandingkan desimilasi, terkait dengan pesatnya pertumbuhan dan perkembangan anak. Pembuktian ilmiah terhadap norma-norma kebutuhan gizi anak-anak dari berbagai kelompok umur dan pembuktian rangkaian produk yang diperlukan untuk memenuhi kebutuhan tersebut dilakukan atas dasar perkembangan tubuh anak. Nilai kebutuhan fisiologis anak-anak dari kelompok umur yang berbeda akan zat gizi ditetapkan dengan mempertimbangkan karakteristik fungsional, anatomi, dan morfologi yang melekat pada setiap kelompok umur. Kebutuhan nutrisi yang direkomendasikan untuk anak-anak dirancang untuk sedapat mungkin menghindari malnutrisi pada anak dan masuknya nutrisi berlebih ke dalam tubuh mereka.

Penyimpangan dari prinsip-prinsip tersebut berdampak negatif terhadap tumbuh kembang anak. Sejumlah kondisi patologis berhubungan dengan gizi buruk pada anak usia dini. Diantaranya: gangguan pembentukan gigi, karies, risiko diabetes, sindrom hipertensi, patologi ginjal, penyakit alergi, obesitas.

Makanan adalah satu-satunya sumber dari mana seorang anak menerima bahan plastik dan energi yang diperlukan. Namun tubuh anak-anak berbeda dengan orang dewasa justru karena proses pertumbuhan dan perkembangan yang cepat terjadi di dalamnya.

Tubuh anak-anak dan remaja memiliki sejumlah ciri penting lainnya. Jaringan tubuh anak terdiri dari 25% protein, lemak, karbohidrat, garam mineral dan 75% air. Metabolisme basal pada anak-anak berlangsung 1,5-2 kali lebih cepat dibandingkan pada orang dewasa. Dalam tubuh anak-anak dan remaja, dalam pertumbuhan dan perkembangannya, proses asimilasi lebih diutamakan daripada disimilasi. Karena peningkatan aktivitas otot, total pengeluaran energinya meningkat. Rata-rata konsumsi energi per hari (kkal) per 1 kg berat badan untuk anak-anak berbagai usia dan orang dewasa adalah:

Sebagai hasil dari penguasaan bab ini, siswa harus: tahu

tahapan metabolisme dan energi: anabolisme dan katabolisme;
karakteristik metabolisme umum dan basal;
efek dinamis spesifik dari makanan;
metode menilai pengeluaran energi tubuh;
fitur metabolisme terkait usia; mampu untuk
menjelaskan pentingnya metabolisme bagi tubuh manusia;
menghubungkan karakteristik metabolisme terkait usia dengan konsumsi energi pada periode usia berbeda;

memiliki

Pengetahuan tentang partisipasi nutrisi dalam metabolisme.

Ciri-ciri metabolisme dalam tubuh

Metabolisme, atau metabolisme(dari bahasa Yunani metabolisme - transformasi) adalah serangkaian transformasi kimia dan fisik yang terjadi pada organisme hidup dan memastikan aktivitas vitalnya dalam hubungannya dengan lingkungan eksternal. Dalam metabolisme dan energi, ada dua proses yang saling berhubungan dan berlawanan: anabolisme, yang mendasarinya asimilasi, dan katabolisme, yang dasarnya adalah disimilasi.

Anabolisme(dari bahasa Yunani anabole - bangkit) - serangkaian proses sintesis jaringan dan struktur seluler, serta senyawa yang diperlukan untuk aktivitas vital tubuh. Anabolisme memastikan pertumbuhan, perkembangan dan pembaruan struktur biologis, akumulasi substrat energi. Energi disimpan dalam bentuk senyawa fosfat berenergi tinggi (makroerg), seperti ATP.

Katabolisme(dari bahasa Yunani katabole - melempar) - serangkaian proses disintegrasi jaringan dan struktur seluler serta pemecahan senyawa kompleks untuk dukungan energik dan plastis dari proses kehidupan. Selama katabolisme, energi kimia dilepaskan, yang digunakan oleh tubuh untuk mempertahankan struktur dan fungsi sel, serta untuk memastikan aktivitas seluler tertentu: kontraksi otot, sekresi kelenjar, dll. Produk akhir katabolisme - air, karbon dioksida, amonia, urea, asam urat, dll. - dikeluarkan dari tubuh.

Dengan demikian, proses katabolik memasok energi dan bahan awal untuk anabolisme. Proses anabolik diperlukan untuk pembangunan dan pemulihan struktur dan sel, pembentukan jaringan selama pertumbuhan, untuk sintesis hormon, enzim, dan senyawa lain yang diperlukan untuk berfungsinya tubuh. Untuk reaksi katabolik, mereka menyediakan makromolekul untuk dipecah. Proses anabolisme dan katabolisme saling berhubungan dan berada dalam keadaan dalam tubuh keseimbangan dinamis. Keadaan keseimbangan atau rasio nonequilibrium anabolisme dan katabolisme bergantung pada usia, kondisi kesehatan, stres fisik atau mental. Pada anak-anak, dominasi proses anabolik dibandingkan proses katabolik menjadi ciri proses pertumbuhan dan akumulasi massa jaringan. Peningkatan berat badan paling intens diamati pada tiga bulan pertama kehidupan - 30 g/hari. Dari tahun ke tahun turun menjadi 10 g/hari, pada tahun-tahun berikutnya penurunan terus berlanjut. Biaya energi untuk pertumbuhan juga paling besar pada tiga bulan pertama dan berjumlah sekitar 140 kkal/hari atau 36% dari nilai energi makanan. Dari tiga tahun hingga pubertas, jumlahnya menurun menjadi 30 kkal/hari, dan kemudian meningkat lagi menjadi 110 kkal/hari. Proses anabolik lebih intens pada orang dewasa selama masa pemulihan setelah sakit. Dominasi proses katabolik adalah tipikal orang yang lanjut usia atau kelelahan karena penyakit parah yang berkepanjangan. Biasanya, hal ini disebabkan oleh penghancuran struktur jaringan secara bertahap dan pelepasan energi.

Hakikat metabolisme adalah masuknya berbagai zat gizi dari lingkungan luar ke dalam tubuh, asimilasinya dan pemanfaatannya sebagai sumber energi dan bahan untuk membangun struktur tubuh serta pelepasan produk metabolisme yang terbentuk dalam proses aktivitas vital ke dalam tubuh. lingkungan luar. Dalam hal ini, mereka menyoroti empat komponen utama fungsi pertukaran."

pengambilan energi dari lingkungan berupa energi kimia zat organik;
transformasi nutrisi yang berasal dari makanan menjadi zat yang lebih sederhana, dari mana makromolekul penyusun sel terbentuk;
perakitan protein, asam nukleat dan komponen seluler lainnya dari zat-zat ini;
sintesis dan penghancuran molekul yang diperlukan untuk melakukan berbagai fungsi spesifik tubuh.

Metabolisme dalam tubuh terjadi dalam beberapa tahap. Tahap pertama - transformasi nutrisi dalam saluran pencernaan. Di sini, zat kompleks dipecah menjadi zat yang lebih sederhana - glukosa, asam amino, dan asam lemak, yang dapat diserap ke dalam darah atau getah bening. Ketika nutrisi dipecah di saluran pencernaan, energi dilepaskan, yang disebut panas primer. Ini digunakan oleh tubuh untuk menjaga homeostatis suhu.

Fase kedua transformasi zat terjadi di dalam sel-sel tubuh. Inilah yang disebut intraseluler, atau intermediat, menukarkan. Di dalam sel, produk metabolisme tahap pertama - glukosa, asam lemak, gliserol, asam amino - dioksidasi dan difosforilasi. Proses ini disertai dengan pelepasan energi, yang sebagian besar disimpan dalam ikatan ATP berenergi tinggi. Produk reaksi menyediakan sel dengan bahan penyusun untuk sintesis berbagai komponen molekul. Banyak enzim memainkan peran penting dalam proses ini. Dengan partisipasi mereka, reaksi kimia kompleks oksidasi dan reduksi, fosforilasi, transaminasi, dll dilakukan di dalam sel. Metabolisme dalam sel hanya dimungkinkan dengan integrasi semua transformasi biokimia kompleks protein, lemak dan karbohidrat dengan partisipasi dari sumber energi bersama (ATP) dan karena adanya prekursor umum atau perantara umum. Cadangan energi total sel terbentuk karena reaksi oksidasi biologis.

Oksidasi biologis dapat bersifat aerobik atau anaerobik. Aerobik(dari lat. misalnya - udara) proses memerlukan kehadiran oksigen, dilakukan di mitokondria dan disertai dengan akumulasi sejumlah besar energi, menutupi pengeluaran energi utama tubuh. Anaerobik proses terjadi tanpa partisipasi oksigen, terutama di sitoplasma dan disertai dengan akumulasi sejumlah kecil energi dalam bentuk ATP, yang digunakan untuk memenuhi kebutuhan sel jangka pendek yang terbatas. Dengan demikian, jaringan otot orang dewasa dicirikan oleh proses aerobik, sedangkan proses anaerobik mendominasi metabolisme energi janin dan anak-anak pada hari-hari pertama kehidupan.

Dengan oksidasi lengkap 1 M glukosa atau asam amino, 25,5 M ATP terbentuk, dan dengan oksidasi lengkap lemak, 91,8 M ATP terbentuk. Energi yang disimpan dalam ATP digunakan oleh tubuh untuk melakukan pekerjaan yang bermanfaat dan diubah menjadi panas sekunder. Dengan demikian, energi yang dilepaskan selama oksidasi nutrisi di dalam sel pada akhirnya diubah menjadi energi panas. Akibat oksidasi aerobik, produk nutrisi diubah menjadi C0 2 dan H 2 0 yang tidak berbahaya bagi tubuh.

Namun, kombinasi langsung oksigen dengan zat yang dapat teroksidasi tanpa partisipasi enzim, yang disebut oksidasi radikal bebas, juga dapat terjadi di dalam sel. Ini menghasilkan radikal bebas dan peroksida yang sangat beracun bagi tubuh. Mereka merusak membran sel dan menghancurkan protein struktural. Pencegahan oksidasi jenis ini adalah konsumsi vitamin E, A, C, dll, serta unsur mikro (Se, dll), yang mengubah radikal bebas menjadi molekul stabil dan mencegah pembentukan peroksida beracun. Ini memastikan jalannya oksidasi biologis yang normal di dalam sel.

Babak final metabolisme - pelepasan produk pemecahan dengan urin dan kotoran kelenjar keringat dan sebaceous.

Metabolisme plastik dan energi berperan sebagai satu kesatuan di dalam tubuh, namun peran berbagai zat gizi dalam pelaksanaannya berbeda-beda. Pada orang dewasa, produk pemecahan lemak dan karbohidrat terutama digunakan untuk menyediakan proses energi, dan protein digunakan untuk membangun dan memulihkan struktur sel. Pada anak-anak, karena pertumbuhan dan perkembangan tubuh yang intensif, karbohidrat ikut serta dalam proses plastik. Oksidasi biologis berfungsi sebagai sumber tidak hanya fosfat yang kaya energi, tetapi juga senyawa karbon yang digunakan dalam biosintesis asam amino, karbohidrat, lipid, dan komponen sel lainnya. Hal ini menjelaskan intensitas metabolisme energi yang jauh lebih tinggi pada anak-anak.

Seluruh energi ikatan kimia unsur hara yang masuk ke dalam tubuh pada akhirnya diubah menjadi panas (panas primer dan sekunder), oleh karena itu, berdasarkan besarnya panas yang dihasilkan seseorang dapat menilai besarnya energi yang dibutuhkan untuk melakukan aktivitas kehidupan.

Untuk menilai pengeluaran energi tubuh, digunakan metode kalorimetri langsung dan tidak langsung, yang dengannya seseorang dapat menentukan jumlah panas yang dihasilkan oleh tubuh manusia. Kalorimetri langsung didasarkan pada pengukuran jumlah panas yang dilepaskan tubuh ke lingkungan (misalnya per jam atau per hari). Untuk tujuan ini, seseorang ditempatkan di sel khusus - kalorimeter(Gbr. 12.1). Dinding kalorimeter dicuci dengan air, yang suhu pemanasannya digunakan untuk menentukan jumlah energi yang dilepaskan. Kalorimetri langsung memberikan akurasi tinggi dalam menilai pengeluaran energi tubuh, namun karena besarnya dan kerumitannya, metode ini hanya digunakan untuk tujuan khusus.

Untuk menentukan pengeluaran energi seseorang, sering digunakan metode yang lebih sederhana dan mudah diakses kalorimeter tidak langsung

Beras. 12.1.

Kalorimeter digunakan untuk penelitian yang dilakukan pada manusia. Total energi yang dilepaskan terdiri dari: 1) panas yang dihasilkan, diukur dengan kenaikan suhu air yang mengalir dalam ruang kumparan; 2) panas laten penguapan, diukur dengan jumlah uap air yang diekstraksi dari udara sekitar oleh penyerap pertama H 2 0; 3) pekerjaan yang ditujukan pada objek yang terletak di luar kamera. Konsumsi 0 2 diukur dengan jumlah yang harus ditambahkan agar kandungannya dalam ruang tetap konstan

rii - menurut data pertukaran gas. Mengingat jumlah total energi yang dikeluarkan tubuh merupakan hasil pemecahan protein, lemak dan karbohidrat, serta mengetahui jumlah energi yang dikeluarkan selama pemecahan masing-masing zat tersebut (nilai energinya), dan besarnya. zat yang membusuk selama jangka waktu tertentu, dimungkinkan untuk menghitung jumlah energi yang dilepaskan. Untuk mengetahui zat mana yang telah mengalami oksidasi di dalam tubuh (protein, lemak atau karbohidrat), hitunglah hasil bagi pernapasan(DC), yang dipahami sebagai perbandingan volume karbon dioksida yang dilepaskan dengan volume oksigen yang diserap. Koefisien respirasi berbeda selama oksidasi protein, lemak dan karbohidrat. Jika terdapat informasi tentang volume oksigen yang diserap dan karbon dioksida yang dihembuskan, metode kalorimetri tidak langsung disebut “analisis gas penuh”. Untuk melakukan ini, Anda memerlukan peralatan yang memungkinkan Anda menentukan volume karbon dioksida. Dalam bioenergi klasik, tas Douglas, jam gas, dan penganalisis gas Holden, yang berisi penyerap karbon dioksida dan oksigen, digunakan untuk tujuan ini. Metode ini memungkinkan Anda memperkirakan persentase 0 2 dan C0 2 dalam sampel udara yang diteliti. Berdasarkan data pengukuran, volume oksigen yang diserap dan karbon dioksida yang dihembuskan dihitung.

Mari kita periksa inti dari metode ini dengan menggunakan contoh oksidasi glukosa. Rumus umum pemecahan karbohidrat dinyatakan dengan persamaan

Untuk lemak, DC adalah 0,7. Selama oksidasi protein dan makanan campuran, nilai DC mengambil nilai antara: antara 1 dan 0,7.

Subjek memasukkan corong kantong Douglas ke dalam mulutnya (Gbr. 12.2), hidungnya ditutup dengan penjepit, dan semua udara yang dihembuskan selama jangka waktu tertentu dikumpulkan ke dalam kantong karet.

Volume udara yang dihembuskan ditentukan dengan menggunakan jam gas. Sampel udara diambil dari kantong dan kandungan oksigen dan karbon dioksida di dalamnya ditentukan. Kandungan gas di udara yang dihirup telah diketahui. Berdasarkan selisih persentase tersebut, jumlah oksigen yang dikonsumsi, karbon dioksida yang dilepaskan dan DC dihitung:

Mengetahui nilai DC, carilah kalori setara oksigen (CEO2) (Tabel 12.1), yaitu. jumlah panas yang dihasilkan dalam tubuh ketika 1 liter oksigen dikonsumsi.

Beras. 12.2.

Dengan mengalikan nilai KE0 2 dengan jumlah liter yang dikonsumsi 0 2, diperoleh nilai tukar untuk jangka waktu di mana pertukaran gas ditentukan.

Ini digunakan untuk menentukan nilai tukar harian.

Saat ini, terdapat penganalisis gas otomatis yang memungkinkan Anda menentukan secara bersamaan volume yang dikonsumsi 0 2 dan volume CO 2 yang dihembuskan. Namun, sebagian besar peralatan medis yang tersedia hanya dapat menentukan volume 0 2 yang diserap, sehingga metode ini banyak digunakan dalam praktik kalorimetri tidak langsung, atau analisis gas yang tidak lengkap. Dalam hal ini, hanya volume yang diserap 0 2 yang ditentukan, sehingga perhitungan DC tidak mungkin dilakukan. Secara konvensional diterima bahwa karbohidrat, protein, dan lemak dioksidasi di dalam tubuh. Dipercayai bahwa DC dalam hal ini sama dengan 0,85. Ini sesuai dengan EC0 2 sebesar 4,862 kkal/l. Perhitungan lebih lanjut dilakukan seperti analisis gas lengkap.

Tabel 12.1

Nilai DC dan EC0 2 selama oksidasi berbagai nutrisi dalam tubuh

Banyak orang menyadari bahwa mendapatkan kembali bentuk tubuh setelah liburan menjadi semakin sulit seiring bertambahnya usia. Ada juga kasus ketika berat badan berlebih mulai tampak seolah-olah muncul begitu saja. Mengapa ini terjadi?

Caroline Cederquist, penulis The MD Factor Diet, percaya bahwa perubahan metabolisme (walaupun bervariasi dari orang ke orang) mulai terlihat sekitar usia 20, 30, 40 atau 50 tahun pada beberapa orang. Oleh karena itu, akan bermanfaat bagi setiap orang untuk mengetahui cara kerja sistem metabolisme tubuh dan cara mengoptimalkan fungsinya pada usia berapa pun.

Perubahan metabolisme karakteristik tubuh pada usia 20, 30, 40 dan 50 tahun

Di bawah ini adalah perubahan metabolisme utama yang terjadi dalam tubuh kira-kira setiap sepuluh tahun. Perlu dipahami bahwa tanda waktu yang diambil sebagai dasar adalah perkiraan dan dapat bervariasi tergantung pada kesehatan dan gaya hidup seseorang.

Perubahan metabolisme terjadi pada setiap orang secara individu.

Metabolisme antara usia 20 dan 30 tahun

Rata-rata, ini adalah usia di mana banyak orang mengalami tingkat metabolisme istirahat tertinggi, yaitu. ketika kita tidak melakukan apa pun. Ciri ini juga bergantung pada faktor genetik, namun tingkat aktivitas manusia memegang peranan besar dalam aspek ini.

Perlu juga diingat bahwa hingga sekitar usia 25 tahun, proses pertumbuhan tulang yang intensif terus berlangsung, sehingga kalori dibakar cukup intensif. Mendekati usia 30 tahun, banyak orang memperhatikan bahwa kebebasan mengonsumsi makanan berkalori tinggi menyebabkan munculnya sentimeter yang tidak perlu di area yang bermasalah. Namun, olahraga teratur dan pola makan yang cerdas akan membantu Anda kembali bugar dengan cepat.

Metabolisme antara usia 30 dan 40 tahun

Jika saat ini Anda belum mulai melakukan latihan kekuatan, inilah saatnya untuk memulai. Tingkat metabolisme istirahat berhubungan langsung dengan massa otot. Semakin besar massa otot, maka semakin banyak pula energi yang dibutuhkan tubuh untuk dibakar, termasuk saat istirahat. Sejak usia 30 tahun, massa otot mulai menurun dengan kecepatan 1% per tahun. Jika Anda tidak menggunakan otot, Anda bisa menerima bahwa lemak akan menumpuk di tubuh Anda. Latihan kekuatan (2-3 kali seminggu) akan membantu mencegah konsekuensi dari proses yang tidak menyenangkan ini.

Penurunan massa otot dan penurunan produksi hormon pertumbuhan berkontribusi pada lambatnya metabolisme.

Wanita umumnya kesulitan menjaga massa otot. Kadar testosteron pada pria jauh lebih tinggi dibandingkan wanita, sehingga persentase lemak tubuh pada pria jauh lebih rendah dibandingkan wanita. Dan massa otot pada pria juga lebih besar.

Ciri lain yang berkaitan dengan usia adalah penurunan produksi hormon pertumbuhan pada usia sekitar 30 tahun. Akibatnya terjadi perubahan metabolisme ke arah perlambatannya. Latihan kekuatan akan membantu meningkatkan jumlah hormon pertumbuhan yang diproduksi.

Metabolisme antara usia 40 dan 50 tahun

Survei menunjukkan bahwa, rata-rata, hingga usia 40 tahun, wanita berhasil mempertahankan pola makan selama 6 tahun, namun dalam waktu 5 tahun, 95% wanita yang mengalami penurunan berat badan mendapatkan kembali berat badannya yang hilang. Oleh karena itu, penting untuk menjaga tingkat metabolisme yang optimal. Antara lain, protein akan menjadi asisten Anda dalam hal ini. Hal ini diperlukan agar Anda tidak merasa lapar, dan otot Anda tumbuh kuat dan kuat.

Kebutuhan protein harian tergantung pada sejumlah faktor. Ahli gizi yang berkualifikasi dapat menghitung jumlah nutrisi yang dibutuhkan dengan paling akurat. Namun ada sejumlah kalkulator online di Internet yang memungkinkan Anda melakukan perhitungan sendiri.