さまざまな年齢期間における代謝の特徴。代謝とエネルギーの概念

あなたの優れた成果をナレッジベースに送信するのは簡単です。以下のフォームをご利用ください

研究や仕事でナレッジベースを使用している学生、大学院生、若い科学者の皆様には、大変感謝していることでしょう。

ポストする http://www.allbest.ru

導入

ご存知のとおり、代謝とエネルギーはすべての生き物の生命の基礎です。人体のほとんどの器官や組織では、新しい細胞が絶えず死んで生まれ、個々の細胞要素や化合物が合成され、破壊されます。タンパク質、脂肪、炭水化物の消化生成物、ビタミン、無機物質、飲料水は、新しい地層の構築（プラスチック）材料として機能します。同時に、すべてのシステムや器官の重要な活動と働き、体のすべての構築と破壊のプロセス、そして最後に人の外部の精神的または肉体的な作業のプロセスは、エネルギーの消費を必要とします。エネルギー源であり、建築資材の供給者でもあるのは、食品の消費者です。生物学的構造の形成と破壊、およびエネルギーの形成と消費は生涯を通じて連続的かつ同時に、密接な相互関係で起こるため、これらのプロセスは代謝とエネルギー、または略称として代謝と呼ばれます。

1. 代謝プロセス

代謝とエネルギーは体の重要なプロセスの基礎です。人体の器官、組織、細胞では、合成プロセス、つまり単純なものから複雑な物質が形成されるプロセスが継続的に行われています。同時に、体の細胞を構成する複雑な有機物質の分解と酸化が起こります。

体の働きには継続的な再生が伴います。細胞によっては死滅し、他の細胞が置き換わります。成人では皮膚上皮細胞の20分の1、消化管上皮細胞の半分、血液約25gなどが24時間以内に死滅し、入れ替わるという体細胞の成長と再生が可能となります。体に酸素と栄養素を継続的に供給します。栄養素はまさに、体を構築する建物やプラスチック材料です。

継続的な更新、体の新しい細胞の構築、心臓、胃腸管、呼吸器系、腎臓などの器官やシステムの働きのために、人は仕事を実行するためにエネルギーを必要とします。人は代謝プロセス中の崩壊と酸化を通じてこのエネルギーを受け取ります。その結果、体内に入る栄養素は、プラスチックの建築材料としてだけでなく、体の正常な機能に必要なエネルギー源としても機能します。

したがって、代謝は、物質が消化管に入った瞬間から体から排出される最終的な分解生成物が形成されるまでに物質が受ける一連の変化として理解されます。

2. 同化作用と異化作用

代謝、または新陳代謝は、特定の順序で発生する 2 つの相互に反対のプロセス間の相互作用の、細かく調整されたプロセスです。同化作用は、エネルギーを必要とする一連の生物学的合成反応です。同化プロセスには、タンパク質、脂肪、リポイド、核酸の生物学的合成が含まれます。これらの反応により、細胞に入った単体物質は酵素の関与により代謝反応を起こし、身体そのものの物質となります。同化作用は、使い古された構造を継続的に更新するための基礎を作り出します。

同化プロセスのためのエネルギーは、複雑な有機物質の分子が分解されてエネルギーを放出する異化反応によって供給されます。異化作用の最終生成物は、水、二酸化炭素、アンモニア、尿素、尿酸などです。これらの物質は細胞内でさらなる生物学的酸化に利用できず、体から除去されます。

同化作用と異化作用のプロセスは密接に関連しています。異化プロセスはエネルギーと同化のための出発物質を供給します。同化プロセスは、死にかけた細胞の回復、体の成長プロセスに関連した新しい組織の形成に向けた構造の構築を確実にします。細胞の機能に必要なホルモン、酵素、その他の化合物の合成を提供します。異化反応のために分解される高分子を供給します。

すべての代謝プロセスは酵素によって触媒され、調節されます。酵素は、体の細胞内で反応を「開始」する生物学的触媒です。

3. 代謝の形態

タンパク質の代謝。代謝におけるタンパク質の役割。タンパク質は代謝において特別な位置を占めます。これらは細胞質、ヘモグロビン、血漿、多くのホルモン、免疫体の一部であり、体の水と塩の環境を一定に維持し、その成長を確実にします。代謝のすべての段階に必然的に関与する酵素はタンパク質です。

食品タンパク質の生物学的価値。体のタンパク質を構築するために使用されるアミノ酸は均等ではありません。一部のアミノ酸（ロイシン、メチオニン、フェニルアラニンなど）は体に必須です。必須アミノ酸が食物から欠乏すると、体内のタンパク質合成が著しく妨げられます。代謝中に他のアミノ酸と置き換わったり、体内で合成されるアミノ酸を非必須アミノ酸といいます。

体内の正常なタンパク質合成に必要なアミノ酸セット全体を含む食品タンパク質は、完全タンパク質と呼ばれます。これらには主に動物性タンパク質が含まれます。体内のタンパク質合成に必要なアミノ酸がすべて含まれていない食品タンパク質は、不完全タンパク質と呼ばれます（ゼラチン、トウモロコシタンパク質、小麦タンパク質など）。生物学的価値が最も高いのは、卵、肉、牛乳、魚のタンパク質です。混合食では、食物に動物由来と植物由来の製品が含まれている場合、通常、タンパク質合成に必要なアミノ酸のセットが体に届けられます。

すべての必須アミノ酸の供給は、成長する生物にとって特に重要です。たとえば、食物中にアミノ酸のリジンが含まれていないと、子供の成長が遅れ、筋肉系が衰退してしまいます。バリン欠乏症は、小児の前庭障害を引き起こします。

栄養素のうち窒素を含むのはたんぱく質だけなので、たんぱく質の栄養の量的側面は窒素バランスで判断できます。窒素収支とは、一日に食事から摂取する窒素量と、尿や便として一日中に体外に排泄される窒素量の比率のことです。平均して、タンパク質には 16% の窒素が含まれています。つまり、6.25 g のタンパク質には 1 g の窒素が含まれています。吸収された窒素量に6.25を掛けることで、体が受け取るタンパク質の量を求めることができます。

成人では、通常、窒素バランスが観察されます。つまり、食物とともに導入される窒素の量と、排泄物によって排泄される窒素の量が一致しています。体から排出される窒素よりも食物から体内に入る窒素の方が多い場合、正の窒素バランスと言われます。成長中、妊娠中、激しい身体活動中の体重増加により、このバランスが小児に観察されます。マイナスバランスは、導入される窒素の量が除去される窒素の量よりも少ないという事実によって特徴付けられます。タンパク質欠乏または重篤な病気のときに発生する可能性があります。

子供のタンパク質代謝の特徴。子供の体内では、新しい細胞や組織の集中的な成長と形成のプロセスが発生します。子供の体に必要なタンパク質の量は大人よりも多くなります。成長プロセスが激しくなるほど、タンパク質の必要性が高まります。

小児では、タンパク質食品によって導入される窒素量が尿中に排泄される窒素量を超えると、正の窒素バランスが観察され、成長期の体のタンパク質の必要性が確保されます。生後1年間の子供の体重1kgあたりの1日のタンパク質必要量は、1歳から3歳までは4〜5g、6歳から10歳までは4〜4.5g、12歳以上は2.5〜3gです。 - 2〜2.5 g、成人 - 1.5〜1.8 g. 年齢と体重に応じて、1〜4歳の子供は1日あたり30〜50 gのタンパク質を摂取する必要があります。4〜7歳は約70 g、7歳から-75-80 gこれらの指標では、窒素は可能な限り体内に保持されます。タンパク質は体内に蓄えられていないため、体が必要とする以上にタンパク質を食事と一緒に与えても、窒素保持の増加やタンパク質合成の増加は起こりません。食物中のタンパク質が少なすぎると、子供の食欲が減退し、酸塩基バランスが崩れ、尿や糞便中の窒素の排泄が増加します。子供には、必要なすべてのアミノ酸を含む最適な量のタンパク質を与える必要があり、子供の食事中のタンパク質、脂肪、炭水化物の量の比率が 1:1:3 であることが重要です。このような条件下では、窒素は可能な限り体内に保持されます。

生後最初の数日間は、窒素が 1 日の尿量の 6 ～ 7% を占めます。年齢とともに、尿中の相対的な含有量は減少します。

脂肪代謝。体内の脂肪の重要性。消化管で食物から受け取った脂肪はグリセロールと脂肪酸に分解され、主にリンパに吸収され、血液には一部だけ吸収されます。脂肪はリンパ系および循環系を通って脂肪組織に入ります。皮下組織、一部の内臓（腎臓など）の周囲、肝臓や筋肉には脂肪が多く含まれています。脂肪は細胞（細胞質、核、細胞膜）の一部であり、その量は一定です。脂肪の蓄積は他の機能にも役立ちます。たとえば、皮下脂肪は熱伝達の増加を防ぎ、腎周囲脂肪は腎臓を打撲から保護します。

脂肪は豊富なエネルギー源として体によって使用されます。体内で 1 g の脂肪が分解されると、同量のタンパク質や炭水化物が分解されるよりも 2 倍以上のエネルギーが放出されます。食物中の脂肪が不足すると、中枢神経系や生殖器官の活動が妨げられ、さまざまな病気に対する耐久力が低下します。

脂肪はグリセロールと脂肪酸だけでなく、タンパク質や炭水化物の代謝産物からも体内で合成されます。不飽和脂肪酸の主な供給源は植物油です。ほとんどは亜麻仁油や麻油に含まれていますが、ひまわり油にはリノール酸が多く含まれています。

脂肪により、体は脂肪に溶けるビタミン（A、D、Eなど）を受け取ります。これらは人間にとって非常に重要です。

1日あたり成人体重1kgに対して、1.25gの脂肪を食事から補給する必要があります（1日あたり80〜100g）。

脂肪代謝の最終生成物は二酸化炭素と水です。

子供の脂肪代謝の特徴。子供の体内では、生後 6 か月間、脂肪が必要なエネルギーの約 50% をカバーします。脂肪がなければ、一般的および特異的免疫を発達させることは不可能です。小児の脂肪代謝は不安定で、食物中の炭水化物が不足していたり、炭水化物の摂取量が増加したりすると、脂肪貯蔵庫はすぐに枯渇してしまいます。

子供の脂肪の吸収は激しいです。母乳育児の場合、乳脂肪の最大90％が吸収されますが、人工の場合は85〜90％です。年長児では、脂肪は 95 ～ 97% 吸収されます。

脂肪をより完全に利用するには、子供の食事に炭水化物が含まれていなければなりません。食事に炭水化物が不足すると、脂肪の不完全な酸化が起こり、酸性の代謝産物が血液中に蓄積するからです。

体重1kgあたりの体脂肪の必要性は、子供の年齢が低いほど高くなります。年齢が上がるにつれて、子供の正常な発育に必要な脂肪の絶対量が増加します。 1日から3歳までの脂肪の1日の必要量は32.7g、4歳から7歳まで - 39.2g、8歳から13歳まで - 38.4gです。

炭水化物の代謝。

炭水化物は、特に激しい筋肉運動中の主なエネルギー源です。成人では、体はエネルギーの半分以上を炭水化物から受け取ります。エネルギーの放出を伴う炭水化物の分解は、酸素のない状態でも酸素が存在する状態でも起こります。炭水化物代謝の最終生成物は二酸化炭素と水です。炭水化物はすぐに分解され酸化する性質があります。ひどい疲労や激しい運動の場合、数グラムの砂糖を摂取すると体の状態が改善されます。

血液中のグルコース量は比較的一定のレベル（約 110 mg%）に維持されています。グルコースレベルの低下は、体温の低下、神経系の混乱、疲労を引き起こします。肝臓は血糖値を一定に保つのに大きな役割を果たしています。グルコース量が増加すると、動物性デンプンであるグリコーゲンという予備の形で肝臓にグルコースが沈着し、血糖値が低下すると肝臓によって動員されます。グリコーゲンは肝臓だけでなく筋肉でも生成され、最大1〜2％蓄積されることがあります。肝臓のグリコーゲン貯蔵量は 150 g に達しますが、絶食中や筋肉運動中にこれらの貯蔵量は枯渇します。

体にとってのグルコースの重要性は、エネルギー源としての役割に限定されません。これは細胞質の一部であるため、特に成長期に新しい細胞の形成に必要です。炭水化物も核酸の一部です。

炭水化物は中枢神経系の代謝にも重要です。血液中の砂糖の量が急激に減少すると、神経系の活動に深刻な障害が観察されます。けいれん、せん妄、意識喪失、心臓活動の変化が起こります。そのような人に血液中にブドウ糖を与えたり、通常の砂糖を摂取したりすると、しばらくするとこれらの重篤な症状は消えます。

体内の炭水化物はタンパク質や脂肪から形成されるため、食事から糖質がなくなっても血液から完全に消えるわけではありません。

異なる臓器のグルコース要求量は同じではありません。脳は供給されたグルコースの最大12％を保持し、腸は9％、筋肉は7％、腎臓は5％を保持します。脾臓と肺にはほとんどそれが保持されません。

子供の炭水化物の代謝。小児では炭水化物の代謝が非常に激しく起こりますが、これは小児の体内の代謝レベルが高いことで説明されます。子供の体内の炭水化物は、主なエネルギー源として機能するだけでなく、細胞膜や結合組織物質の形成において重要な可塑的役割も果たします。炭水化物はタンパク質と脂肪の代謝による酸性生成物の酸化にも関与し、体内の酸塩基バランスの維持に役立ちます。

子供の体の集中的な成長には、かなりの量のプラスチック材料、つまりタンパク質と脂肪が必要であるため、子供のタンパク質と脂肪からの炭水化物の形成は制限されています。子供の1日の炭水化物必要量は高く、乳児期では体重1kgあたり10～12gです。その後、必要な炭水化物の量は体重 1 kg あたり 8 ～ 9 g から 12 ～ 15 g の範囲になります。 1歳から3歳までの子供には、食事とともに1日あたり平均193gの炭水化物を与えるべきであり、4歳から7歳までは287g、9歳から13歳までは370g、14歳から17歳までは470g、大人 - 500G。

炭水化物は大人よりも子供の体によく吸収されます（乳児の場合 - 98〜99％）。一般に、子供は大人よりも高血糖値に対して比較的耐性があります。成人では、体重1kgあたり2.5〜3gのブドウ糖が尿中に現れますが、小児では体重1kgあたり8〜12gのブドウ糖が摂取された場合にのみこれが発生します。食事と一緒に少量の炭水化物を摂取すると、子供の血糖値が2倍になる可能性がありますが、1時間後に血糖値は低下し始め、2時間後には完全に正常化します。

水とミネラルの代謝。ビタミン。水とミネラル塩の重要性。体内の物質の変化はすべて水生環境で起こります。水は体内に入った栄養素を溶解し、溶解した物質を運びます。ミネラルとともに、細胞の構築や多くの代謝反応に関与します。水は体温の調節に関与しており、蒸発することで体を冷やし、過熱から守ります。

水と無機塩は主に体の内部環境を作り出し、血漿、リンパ液、組織液の主成分となります。血液の液体部分に溶解している一部の塩は、血液中のガスの移動に関与しています。

水とミネラル塩は消化液の一部であり、これによって消化プロセスにおけるそれらの重要性が決まります。そして、水もミネラル塩も体内のエネルギー源ではありませんが、それらの通常の摂取と体からの除去は、体が正常に機能するための条件です。大人の水分は体重の約65％、子供では約80％を占めます。

体から水分が失われると、非常に深刻な障害が引き起こされます。たとえば、乳児の消化不良の場合、脱水はけいれんや意識の喪失を伴い、大きな危険をもたらします。数日間水を絶たれると致命的になります。

水交換。体は消化管から水分を吸収することで常に水分を補給しています。通常の食事と通常の周囲温度の場合、人は 1 日に 2 ～ 2.5 リットルの水が必要です。この量の水は次の供給源から得られます。飲むときに消費される水 (約 1 リットル)。食品に含まれる水分（約1リットル）。タンパク質、脂肪、炭水化物の代謝中に体内で形成される水（300〜350立方cm）。

体から水分を除去する主な臓器は、腎臓、汗腺、肺、腸です。腎臓は、1 日あたり 1.2 ～ 1.5 リットルの尿中の水分を体から除去します。汗腺は、500 ～ 700 立方メートルを汗の形で皮膚から除去します。 1日あたりの水のセンチメートル。常温、空気湿度において1平方当たり皮膚の1cmあたり、10分ごとに約1mgの水が放出されます。肺は 350 立方メートルの水蒸気を除去します。水のセンチメートル。この量は呼吸が深くなり早くなると急激に増加し、1日に700～800立方メートルが放出される可能性があります。水のセンチメートル。 1日あたり100〜150立方メートルが糞便とともに腸から排泄されます。水のセンチメートル。腸の活動が妨げられると、より多くの水分が排泄され、体内の水分が減少します。

体の正常な機能のためには、体内への水分摂取がその消費量を完全にカバーすることが重要です。体内に入る水分よりも体から排出される水分の方が多いと、喉の渇きを感じます。消費された水の量と放出された水の量の比率が水収支です。

子供の体内では細胞外水が優勢であり、これにより子供の水解性が高まり、つまり、水をすぐに失い、すぐに蓄積する能力が生じます。体重1kg当たりの水の必要量は年齢とともに減少し、その絶対量は増加します。生後3か月の子供には体重1kgあたり150～170g、2歳では95g、12～13歳では45gの水が必要です。子供は800 ml、4歳で-950-1000 ml、5-6歳で-1200 ml、7-10歳で-1350 ml、11-14歳で-1500 mlです。

子供の成長と発達の過程におけるミネラル塩の重要性。ミネラルの存在は、神経系の興奮性と伝導性の現象に関連しています。ミネラル塩は、骨、神経要素、筋肉の成長と発達など、体の多くの重要な機能を提供します。血液反応 (pH) を測定し、心臓と神経系の正常な機能に貢献します。ヘモグロビン（鉄）、胃液の塩酸（塩素）の形成に使用されます。一定の浸透圧を維持します。

新生児では、ミネラルは体重の2.55％を占めますが、成人では-5％です。混合食では、成人は必要なミネラルを十分な量すべて食物から摂取し、調理中に人間の食べ物に添加されるのは食卓塩だけです。成長期の子供の体は特に多くのミネラルの追加供給を必要とします。

ミネラルは子供の発育に重要な影響を与えます。カルシウムとリンの代謝は、骨の成長、軟骨骨化のタイミング、体内の酸化プロセスの状態に関連しています。カルシウムは、神経系の興奮性、筋肉の収縮性、血液凝固、体内のタンパク質と脂肪の代謝に影響を与えます。リンは骨組織の成長だけでなく、神経系、ほとんどの腺器官、その他の器官の正常な機能にも必要です。鉄は血液ヘモグロビンの一部です。

カルシウムの最大の必要性は、子供の生後1年目に観察されます。この年齢では、生後2年目の8倍、3年目の13倍になります。その後、カルシウムの必要性は減少し、思春期にはわずかに増加します。学童の場合、カルシウムの1日の必要量は0.68〜2.36 g、リンの必要量は1.5〜4.0 gです。就学前児童のカルシウム塩とリン塩の濃度の最適な比率は、8〜10歳で1：1です。 1：1.5、青年期およびそれ以上の学童では1：2。このような比率では、骨格の発達は正常に進行します。牛乳には理想的な比率のカルシウム塩とリン塩が含まれているため、子供の食事に牛乳を含めることは必須です。

子供の鉄の必要性は成人よりも高く、1日あたり体重1kgあたり1〜1.2 mg（成人では0.9 mg）です。子供は1日あたりナトリウム25〜40 mg、カリウム - 12〜30 mg、塩素 - 12〜15 mgを摂取する必要があります。

ビタミン。これらは体の正常な機能に絶対に必要な有機化合物です。ビタミンは多くの酵素の一部であり、これが代謝におけるビタミンの重要な役割を説明しています。ビタミンはホルモンの作用に寄与し、環境の悪影響（感染症、高温、低温など）に対する体の抵抗力を高めます。それらは、損傷や手術後の成長、組織および細胞の修復を刺激するために必要です。

酵素やホルモンとは異なり、ほとんどのビタミンは人間の体内で生成されません。その主な摂取源は野菜、果物、ベリーです。ビタミンは牛乳や肉、魚にも含まれています。ビタミンは非常に少量必要ですが、食品中にビタミンが欠乏したり欠乏したりすると、対応する酵素の生成が妨げられ、ビタミン欠乏症という病気が引き起こされます。

すべてのビタミンは 2 つの大きなグループに分けられます: a) 水溶性。 b) 脂肪に溶けます。水溶性ビタミンには、ビタミンB、ビタミンC、ビタミンPのグループが含まれます。脂溶性ビタミンには、ビタミンA1、A2、D、E、Kが含まれます。

ビタミンB1（チアミン、アニューリン）は、ヘーゼルナッツ、玄米、全粒粉パン、大麦、オートミール、特にビール酵母やレバーに含まれています。ビタミンの1日の必要量は、7歳未満の子供で1 mg、7歳から14歳で1.5 mg、14歳以上で2 mg、成人で2～3 mgです。

食品にビタミンB1が含まれていないと、脚気が発症します。患者は食欲を失い、すぐに疲れて、脚の筋肉に徐々に衰弱が現れます。その後、脚の筋肉の感度が低下し、聴覚神経と視神経が損傷し、延髄と脊髄の細胞が死に、手足の麻痺が発生し、適時の治療がなければ死亡します。

ビタミンB2（リボフラビン）。人間の場合、このビタミンの欠乏の最初の兆候は皮膚病変（唇の領域に最も多い）です。亀裂が生じ、湿って、黒い皮で覆われます。その後、角質化した鱗の脱落を伴い、目や皮膚に損傷が生じます。将来的には、悪性貧血、神経系の損傷、血圧の急激な低下、けいれん、意識喪失などが発生する可能性があります。

ビタミンB2は、パン、そば、牛乳、卵、レバー、肉、トマトに含まれています。 1日の必要量は2～4mgです。

ビタミン PP (ニコチンアミド) は、緑色野菜、ニンジン、ジャガイモ、エンドウ豆、酵母、そば、ライ麦と小麦のパン、牛乳、肉、レバーに含まれています。子供の場合の1日の必要量は15 mg、成人の場合は15〜25 mgです。

ビタミン欠乏症 RR では、口の中の灼熱感、過剰な唾液分泌、下痢が認められます。舌が真っ赤になります。腕、首、顔に赤い斑点が現れます。皮膚がざらざらした状態になるため、この病気はペラグラ（イタリア語のペッレ・アグラ、荒れた皮膚）と呼ばれています。病気が重篤な場合には、記憶力が低下し、精神病や幻覚が発症します。

人間のビタミンB12（シアノコバラミン）は腸で合成されます。哺乳類や魚類の腎臓、肝臓に含まれています。これが欠乏すると、赤血球の形成障害を伴う悪性貧血が発症します。

ビタミン C (アスコルビン酸) は、野菜、果物、松葉、肝臓など自然界に広く分布しています。アスコルビン酸はザワークラウトによく保存されています。 100 gの松葉には250 mgのビタミンC、100 gのローズヒップには150 mgのビタミンCが含まれています。ビタミンCの必要量は1日あたり50～100mgです。

ビタミンCが不足すると壊血病を引き起こします。通常、この病気は全身倦怠感とうつ病から始まります。皮膚は汚れた灰色になり、歯ぐきから出血し、歯が抜け落ちます。体に黒い斑点の出血が現れ、一部は潰瘍化し、鋭い痛みを引き起こします。

人間の体内のビタミン A (レチノール、アクセロフトール) は、新鮮なニンジン、トマト、レタス、アプリコット、魚油、バター、レバー、腎臓、卵黄に大量に含まれる一般的な天然色素カロテンから生成されます。ビタミンAの1日あたりの必要量は、子供の場合は1 mg、大人の場合は2 mgです。

ビタミンAが不足すると、子供の成長が遅くなり、「夜盲症」が発症します。薄暗い照明下では視力が急激に低下し、重度の場合は完全な失明につながりますが、回復する可能性があります。

ビタミン D (エルゴカルシフェロール) は、最も一般的な小児疾患の 1 つであるくる病を予防するために子供に特に必要です。くる病になると、骨形成のプロセスが中断され、頭蓋骨が柔らかくなり、手足が曲がります。肥大した頭頂結節および前頭結節は、頭蓋骨の軟化した領域に形成されます。無気力で、色白で、不自然に大きな頭と短いO脚、大きな腹を備えたこのような子供たちは、発達が著しく遅れています。

これらの重度の疾患はすべて、卵黄、牛乳、魚油に含まれるビタミン D の体内の欠如または欠乏に関連しています。

ビタミンDは、紫外線の影響下でプロビタミンエルゴステロールから人間の皮膚で生成されます。魚油、日光への曝露、または人工紫外線照射は、くる病の予防と治療の手段です。

4. 年齢に伴うエネルギー代謝の特徴

代謝生物学的食品炭水化物

完全な休息の状態でも、人は一定量のエネルギーを消費します。体は、一分たりとも止まらない生理学的プロセスに継続的にエネルギーを費やします。体の代謝とエネルギー消費の最低レベルは基礎代謝と呼ばれます。基礎代謝は、周囲温度18〜20℃（快適温度）で、筋肉が休んでいる状態、つまり横たわり、空腹時、つまり食後12〜16時間の状態の人で測定されます。中年の人の基礎代謝量は、体重1kgあたり1時間あたり4187Jです。平均すると、これは 1 日あたり 7,140,000 ～ 7,560,000 J になります。どの人にとっても、基礎代謝率は比較的一定です。

子供の基礎代謝の特徴。子どもは大人に比べて単位質量あたりの体表面積が大きいため、基礎代謝が大人に比べて活発です。小児では、同化プロセスが異化プロセスよりも大幅に優勢です。子どもの年齢が低いほど、成長のためのエネルギーコストが高くなります。したがって、生後3か月の成長に伴うエネルギー消費量は食物の総エネルギー値の36%、生後6か月では26%、9か月では21%となります。

成人の体重1kgあたりの基礎代謝量は96,600Jです。したがって、8〜10歳の子供では基礎代謝量が大人の2〜2.5倍になります。

女の子の基礎代謝率は男の子に比べて若干低いです。この違いは、生後1年の後半からすでに現れ始めます。男の子が行う仕事は、女の子よりも多くのエネルギー消費を伴います。

基礎代謝率の決定には、多くの場合、診断上の価値があります。基礎代謝は、甲状腺機能の過剰やその他の病気によって増加します。甲状腺や下垂体、生殖腺の機能が不足すると、基礎代謝が低下します。

筋肉活動中のエネルギー消費。筋肉の仕事がハードであればあるほど、人はより多くのエネルギーを費やします。学童の場合、授業の準備や学校での授業には、基礎代謝エネルギーより20～50％高いエネルギーが必要となります。

ウォーキング時のエネルギー消費量は基礎代謝の150～170％となります。走ったり、階段を上ったりすると、エネルギー消費量が基礎代謝の3～4倍になります。

体を鍛えると、作業によるエネルギー消費が大幅に削減されます。これは、仕事に関わる筋肉の数が減少すること、また呼吸や血液循環が変化することによるものです。

職業が異なれば、エネルギー消費量も異なります。精神的な仕事をしているときは、肉体的な仕事をしているときよりもエネルギーコストが低くなります。男の子は女の子よりも一日の総エネルギー消費量が高くなります。

Allbest.ru に掲載

...

類似の文書

人間の体の新陳代謝の本質。身体と外部環境の間での物質の絶え間ない交換。製品の好気性および嫌気性の分解。基礎代謝量のこと。体内の熱源。人体の体温調節の神経メカニズム。

講義、2013/04/28 追加

代謝、同化作用、異化作用の概念。人体の代謝プロセスの種類。体にはビタミンと食物繊維が必要です。安静時および筋肉作業中のエネルギー交換。物質とエネルギーの代謝プロセスの調節。

プレゼンテーション、2015/03/05 追加

科学文献における人体の主な機能としての代謝の問題の研究。体内での一連の変換プロセスとしての炭水化物代謝、その段階。ビタミンの形成と供給源。代謝の調節。

コースワーク、2014/02/01 追加

代謝および代謝プロセスの分類。代謝プロセスの違いによる生物の種類、それらを研究する方法。窒素代謝を例にして、体内に出入りする物質を説明する方法。体の主な機能とタンパク質の供給源。

プレゼンテーション、2014/01/12 追加

身体に必要なプラスチックとエネルギーを提供する代謝の役割。熱生成と熱伝達の特徴。体の機能活動のさまざまなレベルでの代謝とエネルギー。人間の体温とその調節。

要約、2009 年 9 月 9 日追加

生物の中で起こり、その生命活動の基礎となる物質やエネルギーの変化。代謝とエネルギーの目的、同化プロセスと異化プロセスの関係。体内の炭水化物と脂肪のエネルギー値。

要約、2010 年 5 月 28 日追加

生物化学は、生物体内の物質の化学的性質を研究する科学です。ビタミン、補酵素、酵素、ホルモンの概念。脂溶性ビタミンと水溶性ビタミンの供給源。代謝とエネルギー、脂質とタンパク質の代謝の概念。

講義コース、2011/01/21 追加

栄養素の働き。空腹感と満腹感の出現。基礎代謝の年齢と性別の特徴。食品の特有の動的作用。代謝レベルを研究するための間接熱量測定法。体温調節プロセスの本質。

プレゼンテーション、2013/08/29 追加

体の主な機能としての代謝とエネルギー、その主な段階と進行中のプロセス - 同化と異化。体内のタンパク質の役割、代謝のメカニズム。水分、ビタミン、脂肪、炭水化物の交換。熱の発生と熱伝達の制御。

要約、2009 年 8 月 8 日追加

細胞および生物全体で起こる一連の化学反応としての代謝 (代謝とエネルギー) は、複雑な分子と新しい原形質の合成 (同化) と、エネルギーの放出を伴う分子の分解 (異化) で構成されます。

プラン。

講義17

テーマ：「加齢に伴う代謝の特徴」

12. 代謝とエネルギー、その加齢に伴う特性。

13. 栄養素、その組成、エネルギー値、栄養基準。

14. 胃腸疾患の予防。

代謝とは、物質が消化管に入った瞬間から体から排出される最終的な分解生成物の形成までに物質が受ける一連の変化を指します。つまり、人間の体を含む、最も原始的なものから最も複雑なものまで、すべての生物の代謝は生命の基礎です。

生命の過程において、体内では継続的な変化が起こります。ある細胞は死滅し、他の細胞はそれらに置き換わります。成人では皮膚上皮細胞の20分の1、消化管の上皮細胞の半分、血液約25gなどが24時間以内に死滅し、入れ替わります。

成長の過程において、体の細胞の更新は、体を構築する材料である酸素と栄養素を体が継続的に受け取る場合にのみ可能です。しかし、体の新しい細胞の構築、その継続的な更新、そして人が何らかの仕事を行うためには、エネルギーが必要です。人体は、代謝プロセス（新陳代謝）における腐敗と酸化を通じてこのエネルギーを受け取ります。さらに、代謝プロセス（同化作用と異化作用）は互いに細かく調整されており、特定の順序で発生します。

下 同化作用一連の合成反応を理解する。下異化- 一連の分解反応。これらのプロセスは両方とも継続的に接続されていることを考慮する必要があります。異化プロセスはエネルギーと出発物質による同化作用を提供し、同化プロセスは構造の合成、体の成長プロセスに関連した新しい組織の形成、生命に必要なホルモンと酵素の合成を提供します。

個人の発達を通じて、最も重要な変化は代謝の同化期で経験され、程度は低いですが異化期でも経験されます。

代謝の同化作用段階における機能的重要性に応じて、次の種類の合成が区別されます。

1）成長合成 - 細胞分裂の増加、つまり生物全体の成長の期間中の臓器のタンパク質量の増加。

2) 機能的および保護的合成 - 他の器官およびシステムのタンパク質の形成、たとえば、肝臓での血漿タンパク質の合成、消化管の酵素およびホルモンの形成。

3) 再生（回復）の合成 - 損傷または栄養失調後の再生組織におけるタンパク質の合成。

4）体の安定化に関連する自己再生の合成 - 異化中に破壊された内部環境の成分の絶え間ない補充。

これらすべての形態は、不均一ではありますが、個人の発達を通じて弱体化します。この場合、特に成長合成に大きな変化が観察されます。子宮内期は最も成長率が高い時期です。たとえば、ヒトの胚の重量は、受精卵の重量に比べて 10 億重量増加します。 2,000 万倍、そして 20 年間にわたる人間の漸進的な成長を通じて、その増加は 20 倍を超えません。

出生後の生活を通じて、同化作用のレベルはさらに低下します。

発生中の生物におけるタンパク質の代謝。成長過程は、体重の増加と正の窒素バランスのレベルを定量的な指標として、発達の 1 つの側面です。その 2 番目の側面は細胞と組織の分化であり、その生化学的基礎は酵素的、構造的、機能的タンパク質の合成です。

タンパク質は消化器系からのアミノ酸から合成されます。さらに、これらのアミノ酸は必須アミノ酸と非必須アミノ酸に分けられます。必須アミノ酸（ロイシン、メチオニン、トリプトファンなど）が食物から供給されないと、体内のタンパク質合成が妨げられます。必須アミノ酸の供給は、成長期の生物にとって特に重要です。たとえば、食品中のリジンの欠乏は成長遅延、筋肉系の枯渇につながり、バリンの欠乏は子供のバランス障害につながります。

食品中に必須アミノ酸が存在しない場合、必須アミノ酸から合成できます（チロシンはフェニルアラニンから合成できます）。

そして最後に、正常な合成プロセスを保証するために必要なアミノ酸のセット全体を含むタンパク質は、生物学的に完全なタンパク質として分類されます。同じタンパク質の生物学的価値は、体の状態、食事、年齢に応じて人によって異なります。

子供の体重1 kgあたりの1日のタンパク質必要量：1歳で4.8 g、1〜3歳で4〜4.5 g。 6〜10歳 - 2.5〜3 g、12歳以上 - 2.5 g、大人 - 1.5〜1.8 g したがって、年齢に応じて、4歳未満の子供は50 g、7歳までは70 gのタンパク質を摂取する必要があります。 7歳から - 1日あたり80 g。

体内に侵入し、体内で破壊されるタンパク質の量は、窒素バランスの値、つまり食物とともに体内に入り、尿、汗、その他の分泌物として体外に排泄される窒素の量の比率によって判断されます。。

小児の窒素保持能力は個人差が大きく、成長の全期間を通じて持続します。

一般に、成人には食事から窒素を保持する能力がなく、代謝は窒素平衡状態にあります。これは、タンパク質合成の可能性が長期間維持されることを示しています。したがって、身体活動の影響下で筋肉量が増加します（正の窒素バランス）。

安定かつ退行的な発達の期間中、最大体重に達して成長が停止すると、自己再生のプロセスが主な役割を果たし始めます。これは生涯を通じて発生し、他のタイプの合成よりもはるかにゆっくりと老年期に消えていきます。。

加齢に伴う変化はタンパク質だけでなく、脂肪や炭水化物の代謝にも影響を与えます。

加齢に伴う脂肪と炭水化物の代謝のダイナミクス。

体内の脂質（脂肪、リン脂質、ステロール）の生理学的役割は、それらが細胞構造の一部であり（可塑性代謝）、また豊富なエネルギー源（エネルギー代謝）としても使用されることです。体内の糖質はエネルギー材料として重要です。

年齢とともに、脂肪と炭水化物の代謝は変化します。脂肪は成長と分化のプロセスにおいて重要な役割を果たします。脂肪様物質は、主に神経系の形態的および機能的成熟、あらゆる種類の細胞膜の形成に必要であるため、特に重要です。だからこそ、幼少期にそれらの必要性が非常に高いのです。食物中の炭水化物が不足すると、子供の脂肪貯蔵量は急速に枯渇します。合成の強度は栄養の性質に大きく依存します。

安定期および退行期の発達段階は、同化プロセスの特異な方向転換、つまりタンパク質合成から脂肪合成への同化作用の切り替えによって特徴付けられます。これは、加齢に伴う代謝の加齢に伴う変化の特徴の 1 つです。

多くの臓器における脂肪蓄積への加齢に伴う同化作用の方向転換は、脂肪を酸化する組織の能力の低下に基づいており、その結果、脂肪酸合成速度が一定で、さらには低下し、体は脂肪が豊富です（したがって、1日1〜2回の食事でも肥満の発症が観察されました）。また、合成プロセスの方向転換においては、栄養因子や神経調節に加えて、ホルモンスペクトルの変化、特に成長ホルモン、甲状腺ホルモン、インスリン、ステロイドの生成速度の変化が非常に重要であることも否定できません。ホルモン。

年齢とともにリストラがあり、 炭水化物の代謝。小児では炭水化物の代謝がより激しく起こりますが、これは高い代謝率によって説明されます。小児期には、炭水化物はエネルギー機能だけでなく、細胞膜や結合組織物質を形成する可塑性機能も果たします。炭水化物はタンパク質と脂肪の代謝産物の酸化に関与し、体内の酸塩基バランスの維持に役立ちます。子供の1日の炭水化物必要量は高く、乳児期では体重1kgあたり10～12gです。その後、8〜9歳になると、体重1kgあたり12〜15gに増加します。 1〜3歳の子供は1日当たり約193gの炭水化物を食物から摂取する必要があり、4〜7歳は287g、9〜13歳は370g、14〜17歳は470g、大人は500gです。

炭水化物は大人よりも子供の体によく吸収されます。炭水化物代謝における加齢に伴う変化の重要な指標の 1 つは、糖負荷試験中のブドウ糖の投与によって引き起こされる高血糖を解消するのにかかる時間が、高齢になると急激に増加することです。

体内の代謝の重要な部分は、水と塩の代謝です。

体内の物質の変換は水生環境で起こり、水はミネラルとともに細胞の構築に関与し、細胞の化学反応の試薬として機能します。水に溶けている無機塩の濃度は血液と組織液の浸透圧を決定するため、吸収と排泄にとって非常に重要です。体内の水分量の変化、体液や組織構造の塩分組成の変化は、コロイドの安定性の侵害を伴い、個々の細胞、さらには体全体に不可逆的な損傷と死をもたらす可能性があります。そのため、一定量の水分とミネラル組成を維持することが、通常の生活に必要な条件となります。

進行性の成長段階では、水は体重を生み出すプロセスに関与します。たとえば、1日の体重増加25gのうち、水分が18g、たんぱく質が3g、脂肪が3g、無機塩が1gを占めることが知られており、体が若ければ若いほど、1日の必要量が多くなります。水。人生の最初の6か月間、子供の水の必要量は体重1 kgあたり110〜125 gに達し、2歳までに115〜136 gに減少し、6歳では90〜100 g、18歳では40〜50 gに減少します。 g. 子供はすぐに水を失い、またすぐに水を溜めることがあります。

個体の進化の一般的なパターンは、すべての組織の水分が減少することです。加齢に伴い、組織内の水の再分布が起こり、細胞間隙の水の量が増加し、細胞内の水の量が減少します。

多くのミネラル塩のバランスは年齢によって異なります。若者では、ほとんどの無機塩の含有量が成人よりも低くなります。カルシウムとリンの交換は特に重要です。 1 歳未満の小児におけるこれらの元素の供給要件の増加は、骨組織の形成の増加によって説明されます。しかし、これらの要素は老後においても同様に重要です。したがって、高齢者は、骨組織からこれらの要素が浪費されるのを避けるために、これらの要素を含む食品（牛乳、乳製品）を食事に取り入れる必要があります。逆に、年齢とともに副腎でのミネラルコルチコイドの産生が弱まるため、食事中の塩化ナトリウムの含有量を減らす必要があります。

体内のエネルギー変化の重要な指標は次のとおりです。 メイン交換。

基礎代謝の年齢動態

基礎代謝率は、厳密に一定の条件下、つまり食事の 14 ～ 16 時間前、8 ～ 20℃の温度で筋肉を休めた状態で横たわった状態での身体の代謝とエネルギー消費の最小レベルとして理解されています。中年の人の基礎代謝量は、体重1kgあたり1時間あたり4187Jで、平均すると1日あたり7～7.6MJとなります。さらに、各人にとって基礎代謝率は比較的一定です。

小児の基礎代謝は成人よりも激しく、単位質量あたりの体表面積が比較的大きく、同化ではなく異化のプロセスが優勢であるためです。子どもの年齢が低いほど、成長のためのエネルギーコストが高くなります。したがって、生後 3 か月の成長に伴うエネルギー消費量は、生後 6 か月では 36% になります。 - 26%、9 か月。 - 食品の総エネルギー値の 21%。

老年期（発達の退行期）になると、体重の減少が見られるほか、人体の長さの減少が見られ、基礎代謝は低い値に低下します。さらに、さまざまな研究者によると、この年齢での基礎代謝の低下の程度は、高齢者に現れる虚弱やパフォーマンスの低下の兆候の程度と相関しているという。

基礎代謝レベルの性差については、生後6～8か月の個体発生で認められます。同時に、男の子の基礎代謝率は女の子よりも高くなります。このような関係は思春期まで持続し、老年期には平滑化されます。

個体発生では、エネルギー代謝の平均値が変化するだけでなく、筋肉活動などの激しい条件下でエネルギー代謝レベルが増加する可能性も大きく変化します。

幼児期には、筋骨格系、心臓血管系、呼吸器系の機能的成熟が不十分であるため、身体活動中のエネルギー代謝反応の適応能力が制限されます。成人期には、適応能力と筋力が最大に達します。老年期になると、肺活量の低下、組織による酸素利用率の低下、肺機能の低下により、ストレス下での代償的に呼吸量やエネルギー交換レベルが上昇する可能性が枯渇します。心臓血管系。

生物の構造的特徴を特徴付けるパラメータに対するエネルギー生成の依存性を確立するために、さまざまな仮定が立てられ、さまざまな数式が提案されてきました。したがって、ラバーナーは、加齢に伴う代謝の変化は、加齢に伴う身体の相対的な表面積の減少の結果であると信じていました。

老年期における代謝プロセスの低下を、この年齢における皮下脂肪の蓄積と皮膚温度の低下によって説明する試みがなされました。

注目すべきは、エネルギー代謝の変化を体温調節機構の形成とそれに関連する骨格筋の関与と関連させて考察した研究である(Magnus, 1899; Arshavsky, 1966-71)。

生後 1 年間の迷走神経中枢の活動不足による骨格筋の緊張の増加は、エネルギー代謝の増加に役立ちます。エネルギー代謝のダイナミクスにおける骨格筋活動の年齢に関連した再構築の役割は、さまざまな年齢の人々の安静時および身体活動中のガス交換の研究で特に明確に強調されています。進行性成長の場合、安静時代謝の増加は、基礎代謝レベルの低下と筋肉活動へのエネルギー適応の改善によって特徴付けられます。安定期では、高機能な安静代謝が維持され、作業中の代謝が大幅に増加し、安定した最低基礎代謝レベルに達します。そして退行期では、機能的安静代謝と基礎代謝の差が継続的に減少し、休息時間が長くなります。

多くの研究者は、個体発生中の生物全体のエネルギー代謝の低下は、まず第一に、組織自体の代謝の量的および質的変化によるものであり、その大きさはエネルギーの主要な機構間の関係によって判断されると信じています。リリース - 嫌気性と好気性。これにより、高エネルギー結合のエネルギーを生成および使用する組織の潜在的な能力を決定することが可能になります。

代謝これらの物質が体内に入った瞬間から放出される瞬間まで体内で発生する、さまざまな相互依存性および相互依存性のプロセスの複雑な複合体を呼びます。代謝は生命にとって必要な条件です。それはその義務的な現れの1つを構成します。

身体が正常に機能するには、外部環境から有機食品材料、無機塩、水、酸素を受け取る必要があります。人間の平均寿命と同じ期間に、1.3 トンの脂肪、2.5 トンのタンパク質、12.5 トンの炭水化物、75 トンの水を消費します。

メインステージ

代謝は、物質が体内に入るプロセス、消化管内での変化、吸収、細胞内での変換、および分解産物の除去のプロセスで構成されます。細胞内の物質の変換に関連するプロセスは、細胞内代謝または中間代謝と呼ばれます。

細胞内代謝の結果、ホルモン、酵素、さまざまな化合物が合成され、細胞や細胞間物質を構築するための構造材料として使用され、発育中の生物の再生と成長が保証されます。

生命物質の形成をもたらすプロセスはと呼ばれます 同化作用または同化.

代謝のもう一つの側面は、生命構造を形成する物質が分解されることです。生命物質の破壊のこのプロセスはと呼ばれます異化あるいは異化。同化と異化のプロセスは非常に密接に関連していますが、最終的な結果は逆になります。このように、さまざまな物質の分解生成物がそれらの合成の促進に寄与していることが知られています。

分解生成物の酸化はエネルギー源として機能し、体は完全な休息状態でも常にエネルギーを消費します。この場合、より大きな分子の合成に使用されるのと同じ物質が酸化を受ける可能性があります。たとえば、肝臓では、炭水化物の分解産物の一部からグリコーゲンが合成され、この合成のためのエネルギーは、代謝または代謝プロセスに含まれるそれらの別の部分によって提供されます。同化と異化のプロセスは、酵素の義務的な参加によって起こります。

年齢が異なると、代謝の性質も変化します。成長と発展の時期には、最大の強度が特徴であり、プラスチックと構造のプロセスが保証されます。成長中の単位体重あたりのタンパク質必要量は、成人よりも大幅に多くなります。

子供の基礎代謝量は成人の1.5～2倍です。基礎代謝の相対値（体重 1 kg あたりのキロカロリー）は年齢とともに減少します。2 ～ 3 歳 - 55、6 ～ 7 歳 - 42、10 ～ 11 歳 - 33、12 ～ 13 歳老人 - 34歳、成人 - 24歳。

小児期および青年期は、比較的高いエネルギー消費を特徴とします。大人の平均エネルギー消費量は体重1 kgあたり45 kcal、1〜5歳の子供の場合は80〜100 kcal、13〜16歳の青少年の場合は50〜65 kcalです。

小児や青少年の基礎代謝とエネルギー消費量の増加により、栄養を組織するための特別なアプローチが必要になります。

したがって、学業期や青年期には、さまざまな種類の活動によるエネルギー消費が大幅に増加するため、毎日の食事でそれらのエネルギーをタンパク質（約14％）、脂肪（約31％）、炭水化物から摂取する必要があることを考慮する必要があります。 (約55%)。体の形成プロセスとエネルギー機能を確保するには、バランスの取れた食事が最も効果的です。

栄養

バランスの取れた食事の概念は、特定の年齢の生理学的特徴を考慮して、各栄養要素の絶対量とその比率を決定することに基づいています。

栄養の主要成分の不均衡は代謝プロセスに悪影響を及ぼし、成長に悪影響を及ぼします。これは、食事中のタンパク質と脂肪成分の比率に違反がある場合に特に顕著です。

子供の栄養におけるタンパク質と脂肪の合理的な比率は1:1です。食品中の脂質、脂質、炭水化物のおおよその含有量は、幼児の場合は 1:1:3、年長のお子様では 1:1:4 です。 270 章b

成長と発達の期間中、体の細胞と組織の不可欠な部分であるミネラル元素の可塑的機能、および代謝プロセスの生体触媒が重要です。骨組織の構成要素であるカルシウムは特に注意が必要です。体内のカルシウムの代謝と吸収はリンとマグネシウムの含有量に依存することが確立されています。これらの元素が過剰になると、消化可能な形態のカルシウムの形成が制限され、体から排出されます。乳児が体内に吸収するための食品中のカルシウムとリンの最適な比率は、1.2:1、1歳から3歳までは1:1、4歳以上は1:1.2または1:1.5です。カルシウムとマグネシウムの最適な比率は1:0.7です。

子供の栄養大人の食事とは多くの違いがあります。小児期、特に幼児では、成人よりも栄養素とエネルギーの必要性が比較的高くなります。これは、子供の成長と発達の速いペースに関連して、脱同化よりも同化が優勢であることによって説明されます。さまざまな年齢層の子どもの栄養ニーズの基準の科学的実証と、これらのニーズを満たすために必要な製品セットの実証は、子どもの体の発達に基づいて行われました。さまざまな年齢層の子供の栄養に対する生理学的ニーズの値は、各年齢層に固有の機能的、解剖学的、形態学的特徴を考慮して確立されます。小児に推奨される栄養所要量は、小児の栄養失調と過剰な栄養素の体内への導入の両方を可能な限り回避するように設計されています。

これらの原則から逸脱すると、子どもの発達に悪影響を及ぼします。 多くの病的状態幼い頃の子供の栄養不足と関連しています。これらには、歯の形成障害、虫歯、糖尿病のリスク、高血圧症候群、腎臓病、アレルギー疾患、肥満が含まれます。

食物は、子供が必要なプラスチック材料とエネルギーを得る唯一の源です。しかし、子供の体は、成長と発達のプロセスが体内で急速に起こるという点で、まさに大人とは異なります。

子供や青少年の体には、他にも多くの重要な特徴があります。子供の体の組織は、25% のタンパク質、脂肪、炭水化物、無機塩、75% の水分で構成されています。子供の基礎代謝は大人の1.5～2倍の速さで進みます。子供や青少年の体内では、成長と発達により、同化のプロセスが異化よりも優先されます。筋肉の活動が増加するため、総エネルギーコストが増加します。さまざまな年齢の子供と大人の体重 1 kg あたりの 1 日あたりの平均エネルギー消費量 (kcal) は次のとおりです。

この章を習得すると、学生は次のことができるようになります。知る

代謝とエネルギーの段階：同化作用と異化作用。
一般代謝および基礎代謝の特徴。
食物の特定の動的効果。
体のエネルギー消費を評価する方法。
加齢に伴う代謝の特徴。 できる
人体にとって代謝の重要性を説明する。
年齢に関連した代謝特性とさまざまな年齢期間におけるエネルギー消費量を結びつける。

自分の

代謝における栄養素の関与に関する知識。

体内の代謝の特徴

代謝とか、代謝(ギリシャ語より 代謝 -変換) は、生物の中で起こり、外部環境と連携して生命活動を確保する一連の化学的および物理的変換です。代謝とエネルギーには、相互に関連した 2 つの相反するプロセスがあります。同化、そしてその基礎となる異化作用。 異化。

同化作用(ギリシャ語より アナボール -上昇） - 組織および細胞構造、ならびに体の生命に必要な化合物の合成の一連のプロセス。同化作用は、生物学的構造の成長、発達、更新、エネルギー基質の蓄積を確実にします。エネルギーは、ATP などの高エネルギーリン酸塩化合物 (マクロエルグ) の形で貯蔵されます。

異化(ギリシャ語より カタボレ -投げる） - 生命プロセスのエネルギー的および可塑的なサポートのための、組織および細胞構造の崩壊と複雑な化合物の分解の一連のプロセス。異化の間、化学エネルギーが放出され、体は細胞の構造と機能を維持するだけでなく、特定の細胞活動（筋肉の収縮、腺分泌物の分泌など）を確保するために使用します。異化作用の最終生成物である水、二酸化炭素、アンモニア、尿素、尿酸などは体から除去されます。

したがって、異化プロセスはエネルギーと同化のための出発物質を供給します。同化プロセスは、構造や細胞の構築と修復、成長中の組織の形成、体の機能に必要なホルモン、酵素、その他の化合物の合成に必要です。異化反応のために、それらは分解される巨大分子を供給します。同化作用と異化作用のプロセスは相互に関連しており、体内ではある状態にあります。 ダイナミックなバランス。同化作用と異化作用の平衡状態または非平衡率は、年齢、健康状態、身体的または精神的ストレスによって異なります。小児では、異化作用よりも同化作用が優勢であることが、組織塊の成長および蓄積の過程を特徴づけます。体重の最も激しい増加は生後3か月間で観察され、1日あたり30 gです。年までに10g/日まで減少し、その後の数年間は減少が続きます。成長に伴うエネルギーコストも最初の 3 か月間で最大となり、1 日あたり約 140 kcal、または食物のエネルギー価値の 36% に達します。 3歳から思春期まで、それは1日あたり30 kcalに減少し、その後再び増加します - 110 kcal/日まで。成人では病気後の回復期に同化プロセスがより激しくなります。異化プロセスが優勢になるのは、高齢者や長期にわたる重度の病気で疲れ果てた人によく見られます。原則として、これは組織構造の段階的な破壊とエネルギーの放出に関連しています。

代謝の本質は、外部環境からさまざまな栄養素が体内に入り、それらが同化されてエネルギー源および体の構造を構築するための材料として使用され、生命活動の過程で形成された代謝産物が体内に放出されることです。外部環境。この点に関して、彼らは次のように強調しています。 交換機能の 4 つの主要なコンポーネント。」

有機物質の化学エネルギーの形で環境からエネルギーを抽出する。
食物から得られる栄養素がより単純な物質に変換され、そこから細胞の成分を構成する高分子が形成されます。
これらの物質からタンパク質、核酸、その他の細胞成分を組み立てる。
体のさまざまな特定の機能を実行するために必要な分子の合成と破壊。

体内の代謝はいくつかの段階で起こります。 最初の段階 -消化管内での栄養素の変換。ここでは、複雑な物質が、血液やリンパに吸収されるブドウ糖、アミノ酸、脂肪酸などのより単純な物質に分解されます。栄養素が消化管で分解されると、エネルギーが放出されます。 一次熱。体温の恒常性を維持するために身体によって使用されます。

第二段階物質の変化は体の細胞内で起こります。これはいわゆる細胞内、または中級, 交換。細胞内では、代謝の第一段階の産物であるグルコース、脂肪酸、グリセロール、アミノ酸が酸化され、リン酸化されます。これらのプロセスにはエネルギーの放出が伴い、そのほとんどは高エネルギーの ATP 結合に蓄えられます。反応生成物は、さまざまな分子成分を合成するための構成要素を細胞に提供します。多くの酵素がこのプロセスにおいて決定的な役割を果たします。それらの関与により、酸化と還元、リン酸化、アミノ基転移などの複雑な化学反応が細胞内で行われ、細胞内での代謝は、タンパク質、脂肪、炭水化物の複雑な生化学的変換がすべて統合されて初めて可能になります。それらの共通のエネルギー源 (ATP) と、共通の前駆体または共通の中間体の存在によるものです。細胞の総エネルギー貯蔵量は、生物学的酸化の反応によって形成されます。

生物学的酸化は好気性または嫌気性で行われます。 エアロビック(緯度から。 エーグ -空気）プロセスは酸素の存在を必要とし、ミトコンドリアで実行され、体の主要なエネルギー消費をカバーする大量のエネルギーの蓄積を伴います。 嫌気性このプロセスは酸素の関与なしに主に細胞質で起こり、細胞の限られた短期間のニーズを満たすために使用される ATP の形での少量のエネルギーの蓄積を伴います。したがって、成人の筋肉組織は好気性プロセスによって特徴付けられますが、生後数日間の胎児および小児のエネルギー代謝では無酸素性プロセスが優勢です。

1 M グルコースまたはアミノ酸が完全に酸化されると 25.5 M ATP が形成され、脂肪が完全に酸化されると 91.8 M ATP が形成されます。 ATP に蓄えられたエネルギーは、有益な仕事を行うために身体によって使用され、二次熱に変換されます。したがって、細胞内の栄養素の酸化によって放出されるエネルギーは、最終的に熱エネルギーに変換されます。好気性酸化の結果、栄養産物は体に無害な CO2 と H2O に変換されます。

しかし、フリーラジカル酸化と呼ばれる、酵素の関与を伴わない酸素と酸化性物質との直接的な結合も細胞内で発生する可能性があります。これにより、体に非常に有毒なフリーラジカルと過酸化物が生成されます。それらは細胞膜を損傷し、構造タンパク質を破壊します。このタイプの酸化を防ぐには、フリーラジカルを安定な分子に変換し、有毒な過酸化物の生成を防ぐ微量元素 (Se など) だけでなく、ビタミン E、A、C などを摂取することです。これにより、細胞内の生物学的酸化の正常な過程が保証されます。

最終段階代謝 - 汗や皮脂腺の尿や排泄物による分解生成物の放出。

プラスチック代謝とエネルギー代謝は体内で単一の全体として機能しますが、それらの実行におけるさまざまな栄養素の役割は異なります。成人では、脂肪と炭水化物の分解生成物は主にエネルギープロセスを提供するために使用され、タンパク質は細胞構造の構築と修復に使用されます。子供の場合、体の集中的な成長と発達により、炭水化物は形成過程に関与します。生物学的酸化は、エネルギー豊富なリン酸塩の供給源としてだけでなく、アミノ酸、炭水化物、脂質、その他の細胞成分の生合成に使用される炭素化合物の供給源としても機能します。これは、子供のエネルギー代謝の強度が著しく高いことを説明しています。

体内に入った栄養素の化学結合のエネルギーは、最終的にはすべて熱（一次熱、二次熱）に変換されるため、発生する熱量によって生命活動に必要なエネルギー量が判断できます。

体のエネルギー消費を評価するには、直接および間接的な熱量測定法が使用され、人体が生成する熱量を測定できます。 直接熱量測定身体が環境に放出する熱量 (たとえば、1 時間あたりまたは 1 日あたり) の測定に基づいています。この目的のために、人は特別な独房に入れられます。 熱量計(図12.1)。熱量計の壁は水で洗浄され、その加熱温度が放出されるエネルギー量を決定するために使用されます。直接熱量測定は、体のエネルギー消費量を高精度で評価しますが、その量と複雑さのため、この方法は特別な目的でのみ使用されます。

人間のエネルギー消費量を測定するには、よりシンプルでアクセスしやすい方法がよく使用されます。 間接熱量計

米。 12.1.

熱量計は人間を対象とした研究に使用されます。放出される総エネルギーは次のもので構成されます。 1) チャンバーコイル内を流れる水の温度の上昇によって測定される、結果として生じる熱。２）蒸発潜熱。第１の吸収体Ｈ２Ｏによって周囲の空気から抽出された水蒸気の量によって測定される。 3) カメラの外側にあるオブジェクトを対象とした作業。 O 2 の消費量は、チャンバー内のその含有量を一定に保つために追加する必要がある量によって測定されます。

りい -ガス交換データによると。体が放出するエネルギーの総量は、タンパク質、脂肪、炭水化物の分解の結果であることを考慮し、これらの各物質の分解中に放出されるエネルギーの量（エネルギー値）と、物質が一定期間にわたって崩壊すると、放出されるエネルギー量を計算することができます。体内でどの物質（タンパク質、脂肪、炭水化物）が酸化したかを判断するには、次のように計算します。 呼吸商(DC)。これは、吸収された酸素の体積に対する放出された二酸化炭素の体積の比として理解されます。呼吸係数は、タンパク質、脂肪、炭水化物の酸化中に異なります。吸収された酸素と吐き出された二酸化炭素の量に関する情報がある場合、間接熱量測定法は「全ガス分析」と呼ばれます。これを実行するには、二酸化炭素の量を測定できる装置が必要です。古典的なバイオエネルギーでは、ダグラスバッグ、ガス時計、二酸化炭素と酸素吸収剤を含むホールデンガス分析計がこの目的に使用されます。このメソッドを使用すると、調査対象の空気サンプル中の O 2 と CO 2 の割合を推定できます。測定データに基づいて、酸素の吸収量と吐き出された二酸化炭素の量を計算します。

グルコースの酸化を例に、この方法の本質を見てみましょう。炭水化物の分解の全式は次式で表されます。

脂肪の場合、DC は 0.7 です。タンパク質や混合食品が酸化する際、DC値は1～0.7の中間値となります。

被験者はダグラスバッグのマウスピースを口に入れ（図12.2）、鼻をクランプで閉じ、一定時間内に吐き出された空気をすべてゴム袋に集めます。

吐き出された空気の量はガス時計を使用して測定されます。バッグから空気サンプルを採取し、その中の酸素と二酸化炭素の含有量を測定します。吸入空気中のガスの含有量は既知です。パーセンテージの差に基づいて、酸素の消費量、放出される二酸化炭素の量、および DC が計算されます。

DC の値がわかったら、酸素の熱量当量 (CEO2) (表 12.1) を求めます。 1リットルの酸素が消費されたときに体内で発生する熱量。

米。 12.2.

KEO 2 の値に消費された O 2 のリットル数を乗算することにより、ガス交換が決定された期間の交換値が得られます。

毎日の為替レートを決定するために使用されます。

現在、消費された O 2 の量と吐き出された CO 2 の量を同時に測定できる自動ガス分析装置があります。ただし、ほとんどの入手可能な医療機器は吸収された O 2 の量しか測定できないため、この方法は実際に広く使用されています。 間接熱量測定、または不完全なガス分析。この場合、吸収されたO 2 の量のみが決定されるため、DCの計算は不可能です。炭水化物、タンパク質、脂肪は体内で酸化されるというのが従来の認識です。この場合の DC は 0.85 に等しいと考えられます。これは、4.862 kcal/l に等しい EC0 2 に相当します。さらなる計算は、完全なガス分析と同様に実行されます。

表12.1

体内のさまざまな栄養素が酸化される際の DC および EC02 の値

多くの人は、年齢を重ねるにつれて、休暇後に体型を戻すのがますます難しくなっていることに気づいています。また、何もないところから現れたかのように、余分な体重が増え始める場合もあります。なぜこうなった？

『MDファクター・ダイエット』の著者であるキャロライン・セダークイスト博士は、人によっては20歳、30歳、40歳、または50歳の頃に代謝変化が（人によって異なりますが）現れ始めると考えています。したがって、体の代謝システムがどのように機能し、その機能を最適化する方法を知ることは、年齢に関係なくすべての人にとって役立ちます。

20歳、30歳、40歳、50歳の身体に特徴的な代謝の変化

以下は、約 10 年ごとに体内で起こる主な代謝変化です。基準となる時間マークはおおよそのものであり、個人の健康状態やライフスタイルによって異なる場合があることを理解してください。

代謝の変化は各人に個別に現れます。

20歳から30歳までの新陳代謝

平均して、これは多くの人が最も高い安静時代謝率を経験する年齢です。私たちが何もしないとき。この特徴は遺伝的要因にも依存しますが、この面では人間の活動レベルが大きな役割を果たします。

また、25歳くらいまでは骨の集中的な成長過程が続くため、カロリーがかなり集中的に消費されることも覚えておく必要があります。 30歳が近づくと、多くの人が高カロリーの食べ物を自由に摂取すると、問題のある部分が無駄に長くなることに気づきます。ただし、定期的な運動と賢明な食事は、すぐに体型を戻すのに役立ちます。

30歳から40歳までの新陳代謝

この時点で筋力トレーニングを始めていない場合は、今すぐ始めてください。安静時の代謝率は筋肉量に直接関係します。筋肉量が多ければ多いほど、安静時も含めてより多くのエネルギーを消費する必要があります。 30歳くらいから筋肉量は年1％の割合で減少し始めます。筋肉を使わなければ、体に脂肪が蓄積することを受け入れることができます。筋力トレーニング（週に 2 ～ 3 回）は、この不快なプロセスの結果を防ぐのに役立ちます。

筋肉量の減少と成長ホルモンの産生の減少は、代謝の低下に寄与します。

女性は一般的に筋肉量を維持するのが難しいと感じています。男性のテストステロンレベルは女性よりもはるかに高いため、男性の体脂肪率は女性よりもはるかに低くなります。そしてそれに応じて男性の筋肉量も大きくなります。

もう一つの加齢に伴う特徴は、約 30 歳になると成長ホルモンの分泌が減少することです。その結果、代謝が低下する方向に変化します。筋力トレーニングは成長ホルモンの生成量を増やすのに役立ちます。

40～50歳代の新陳代謝

調査によると、女性は40歳になるまで平均6年間ダイエットを続けることができますが、5年以内に体重を減らした女性の95％が減少した体重を取り戻します。したがって、最適な代謝率を維持することが重要です。とりわけ、プロテインはこの問題においてあなたのアシスタントになります。空腹を感じず、筋肉が強く強く成長するために必要です。

1 日あたりのタンパク質必要量は、さまざまな要因によって決まります。資格のある栄養士は、必要な栄養素の量を最も正確に計算できます。ただし、インターネット上には自分で計算できるオンライン計算機が多数あります。

さまざまな年齢期間における代謝の特徴。 代謝とエネルギーの概念

あなたの優れた成果をナレッジベースに送信するのは簡単です。 以下のフォームをご利用ください