Prima Pagina » Alimentatie si Diete » Necesarul Energetic al Organismului Uman

Necesarul Energetic al Organismului Uman

Necesarul Energetic al Organismului Uman

Viata, cu toate formele de manifestare, cere un consum permanent de energie, pentru satisfacerea mai multor necesitati:

  • sinteza de substante pentru cresterea organismului in dezvoltare;
  • activitatea permanenta a muschilor respiratori si ai inimii;
  • contractiile, voluntare si involuntare, ale musculaturii striate si netede;
  • activitatea de secretie si excretie;
  • mentinerea temperaturii constante a corpului;
  • repararea uzurilor.

Traditional, consumul de energie si valoarea energetica a alimentelor se masoara si se exprima in calorii – kilocalorii. 1 kcal reprezint a cantitatea de caldura necesara pentru cresterea temperaturii unui litru de apa cu un grad Celsius (de la 15° la 16° C). In ultima perioada exista tendinta de a se folosi o alta unitate de masura, mai adecvata, joule – kilojouli. Un kilojoule – cantitatea de energie cheltuit a pentru deplasarea unei mase de 1kg pe distanta de 1 metru cu o forta de un newton.

Cantitatea mai mare de energie se exprima in megajouli. 1MJ = 1000kj; 1kcal = 4,184kj; 1kj = 0,239kcal; 1MJ = 239kcal.

In asigurarea unei alimentatii rationale se folosesc calcule la baza carora stau coeficientii calorici fiziologici, ce rezult a prin arderea nutrientilor in organism. Glucidele si lipidele se oxideaz a in organism pana la produsii finali (CO2 si N2O), pe cand proteinele nu ajung la acest stadiu. Ureea, rezultata in cantitate mare din acest catabolism, contine energie calorica, ceea ce determina o diferenta intre coeficientul caloric fiziologic si cel fizic.

In viziunea stiintei fiziologice contemporane, dezechilibrul energetic se apreciaza ca o complexitate de deficienta proteico-energetica. Aparitia unor afectiuni – distrofia alimentara, marasmul proteic etc. – este cauzata anume de deficienta proteico-energetica. Dezechilibrul energetic se poate solda cu cele mai negative si drastice consecinte. Asemenea cazuri se intampla in alimentatia abundenta timp indelungat, cand aportul energetic depaseste cu mult cheltuielile de energie. Astfel de afectiuni ca obezitatea alimentara, ateroscleroza, hipertensia arteriala apar si progreseaza anume pe fundalul alimentatiei abundente. Deci, atat dezechilibrul energetic negativ, cat si cel pozitiv pronuntat se reflecta patologic asupra starii organismului, modifica drastic metabolismul, iar ca urmare – si capacitatile functionale si structurale morfologice ale diferitor organe si sisteme.

O functionalitate fiziologic normala a organismului poate fi atinsa si mentinuta numai in cazul unui echilibru energetic perfect, adica in cazul in care aportul de energie prin energie si cheltuielile de energie prin miscari, eforturi fizice se afla intr-un bun echilibru. Pentru a determina echilibrul energetic al organismului, e necesar sa cunoastem valoarea energetica a alimentelor ingerate si cheltuielile de energie. Una dintre metodele de determinare a valorii energetice a alimentelor este metoda de calcul la baza careia se afla coeficientul caloric al fiecarei substante nutritive.

Chiar in conditiile repausului absolut, organismul consuma energie, pentru ca reactiile metabolice continua sa se desfasoare. Acest consum minim de energie reprezinta metabolismul bazal. La un adult, metabolismul bazal este de 1 kcal/ora pentru un kilogram de greutate corporala.

Copiii si adolescentii au metabolismul bazal mai accentuat decat cei adulti. Dupa 45 ani, metabolismul bazal scade si la 55-60 ani este cu 15-20% mai redus decat la 25 ani, iar la 80 ani – cu 30%.

Pentru a determina metabolismul bazal, sunt aplicate metodele:

  1. Determinarea metabolismului bazal dupa metoda calorimetriei directe.
  2. Calcularea metabolismului bazal dupa tabele.
  3. Determinarea metabolismului bazal prin metodele calorimetriei indirecte, analizei chimice complete a gazelor (Douglas-Haldane).

Cheltuielile energetice (CE) ale organismului sunt constituite din 3 parti: pentru metabolismul bazal, pentru consumul de alimente si pentru activitatea musculara. Primele doua componente mari mai sunt numite si cheltuieli de energie. Ele nu pot fi reglementate (sunt nedirijate), in timp ce ultima este legata de activitatea musculara si poate fi reglementata (dirijata) (intr-o anumita masura).

Consumul de energie la desfasurarea reactiilor metabolice vitale (metabolismul bazal) pentru fiecare persoana este constant si depinde de sex, varsta si masa corporala. Metabolismul bazal este apreciat, de regula, dimineata pe nemancate (timp de 14-16 ore, la temperatura aerului de 20°C, persoana fiind intr-o relaxare completa timp de o ora). In scopuri practice, pentru determinarea valorii metabolismului bazal (MB) in kcal sunt folosite tabele speciale. Pentru un „barbat de referinta” cu masa corpului de 70 kg, cheltuielile metabolismului bazal sunt de aproximativ 1700 kcal, iar pentru o „femeie de referinta” cu masa corpului de 60 kg ele alcatuiesc cca 1400 kcal.

O masa destul de modesta sporeste CE ale organismului uman. Acest efect, numit actiune specifica dinamica a alimentelor (ASDA), este cauzat de necesitatea functionarii diferitor organe in legatura cu dereglarea si asimilarea lor. Nivelurile ASDA depind de principiile nutritive care servesc drept surse de energie (proteine, lipide, glucide) ori se afla in cantitati mai sporite in alimentele consumate. Asadar, ASDA este de 20-40% pentru proteine, 4-8% pentru lipide si 2-5% pentru glucide (fata de metabolismul bazal). In cazul unei alimentatii echilibrate, ASDA este de cca 10%, adica efortul energetic suplimentar al organismului fata de metabolismul bazal este de cca 10%. CE cauzate de activitatea musculara vor depinde, de fiecare data, de felul concret de activitate si durata acesteia.

Metodic, determinarea cheltuielilor generale de energie ale organismului uman timp de 24 ore este un lucru dificil, deoarece trebuie sa se tina cont de foarte multi factori. De regula, aceste aprecieri se efectueaza in cateva etape, cu utilizarea diferitor metode. CE pot fi determinate prin metoda energometriei ori folosind tabele speciale, dupa ce se cronometreaza toate felurile de activitate a persoanei investigate.

Prin metoda energometriei directe, CE sunt apreciate prin calcularea exacta a tuturor cheltuielilor de energie ale organismului in diferite conditii de existenta. Investigatia se face in camere speciale cu pereti dubli, intre care, printr-o retea de tuburi, circula apa. Energia degajata sub forma de caldura se determina prin aprecierea volumului de apa care circula in sistem si a gradului de incalzire a ei in procesul experimentului. Mai des sunt utilizate camerele Saternikov-Molcianov s.a. Insa, in pofida faptului ca metoda este considerata exacta, ea are un sir de neajunsuri: 1. complexitatea constructiei camerelor; 2. imposibilitatea modelarii multor forme de activitate; 3. izolarea persoanei supuse investigarii de influenta diver silor factori ai mediului ambiant. Toate momentele acestea limiteaz a utilizarea metodei directe.

Principiul metodei energometriei indirecte (respiratorii) se bazeaza pe determinarea compozitiei chimice a aerului inspirat si expirat de persoana investigata, cu stabilirea ulterioara a coeficientului de respiratie. Cunoscand echivalentul energetic al unui litru de oxigen utilizat la un coeficient de respiratie anumit si la valoarea ventilarii plamanilor, este posibila calcularea CE pentru orice fel de activitate umana. Pentru determinari sunt folosite diverse aparate. Datele obtinute prin aceasta metoda sunt foarte apropiate de cele obtinute prin metoda directa. Dar si aceasta metoda are unele neajunsuri: volumul mare de munca, dificultatea utilizarii in cazul schimbului des de activitate a persoanei investigate pe parcursul zilei etc.

Prin metoda de calcul:

  • se calculeaza metabolismul bazal, la adulti el fiind egal cu aproximativ 4,18 kj (1kcal) la 1 kg/corp/ora pentru barbati si 0,9 kcal/kg/corp/ora pentru femei;
  • la cifra obtinuta se mai adauga 10% de energie care este consumata pentru digestia alimentelor (actiunea dinamica specifica);
  • la cele obtinute se adauga consumul de energie in timpul activitatii profesionale, care se determina dupa cronometrajul activitatii persoanei, apoi se calculeaza consumul de energie folosindu- se coeficientii respectivi. Acesti coeficienti au fost obtinuti prin studierea schimbului de gaze in organism, la diverse activitati.

La etapa actuala sunt in vigoare „Normele necesitatilor fiziologice in principii nutritive si energie pentru diverse grupe de populatie”. Aceste norme determina valorile optime in energie si principii nutritive pentru toata populatia, incepand cu copiii si terminand cu batranii inapti de munca. La randul sau, fiecare categorie de populatie este impartita in grupe. In conformitate cu recomandarile expertilor OMS, pentru populatia apta de munca a fost introdus un criteriu fiziologic prin care se determina cantitatea adecvata de energie pentru grupe concrete – coeficientul activitatii fizice (CAF). Acest coeficient prezinta raportul dintre cheltuielile generale de energie si cheltuielile de energie pentru metabolismul bazal. CAF depinde de sex, varsta si masa corpului. Datorita utilizarii acestui coeficient, a fost posibila introducerea diferitor profesii in aceeasi grupa, cu cheltuieli de energie egale.

In baza acestui principiu, in functie de gradul de intensitate a muncii indeplinite si de cantitatea necesara de substante nutritive, populatia adulta este repartizata in cinci grupe.

Prima grupa include persoanele a caror activitate este legata indeosebi de munca intelectuala: conducatori de intreprinderi si organizatii, pedagogi, educatori, colaboratori stiintifici, operatori la masinile electronice de calcul, controlori, lucratori medicali (cu exceptia chirurgilor, asistentelor medicale si infirmierilor), oameni de arta, oameni a caror activitate cere o incordare intelectuala sporita.

Grupa a doua include persoanele a caror munca necesita eforturi fizice usoare: agronomii, zootehnicienii, veterinarii, asistentele medicale si infirmierii, lucratorii din sfera de deservire, inginerii al caror lucru necesita anumite eforturi fizice, maistrii aparaturii radio, ceasornicarii, lucratorii radiotelecomunicatiilor, lucratorii proceselor automate.

Grupa a treia include persoanele a caror munca necesita eforturi fizice medii: lucratori la intreprinderile de prelucrare a metalelor, a lemnului, din industria alimentara, textila, de incaltaminte, din domeniul transportului feroviar, chimistii, medicii chirurgi, poligrafistii, macaragiii, vanzatorii de produse alimentare etc.

Grupa a patra include persoanele care indeplinesc munci fizice grele: constructorii, muncitorii din industria petrolului si a gazului, agricultorii, metalurgii si turnatorii de metal, minerii care lucreaza la suprafata.

Grupa a cincea include persoanele care indeplinesc munci fizice foarte grele: minerii din mine, otelarii, taietorii de lemne, sapatorii, hamalii, betonierii s.a., a caror munca nu-i mecanizata.

O astfel de clasificare nu cuprinde totalmente multitudinea de profesii existente, dar la aplicarea ei in practica putem gasi profesii identice dupa gradul de intensitate a muncii.

Pentru evaluarea necesitatii de energie a persoanelor adulte apte de munca s-a facut, conventional, clasificarea in trei subgrupe de varsta – 18-29 ani, 30-39 ani, 40-59 ani, luandu-se in consideratie particularitatile de varsta ale proceselor metabolice. Astfel, pentru subgrupa de 18-29 ani e specifica o predominare a proceselor anabolice legate de cresterea si dezvoltarea continua a organismului.

Necesarul in energie a servit drept punct de reper pentru determinarea necesarului organismului in nutrimente energogene – proteine, lipide, glucide. Astfel, au fost aplicati anumiti coeficienti de calculare a necesarului in nutrimente pentru toate grupele de populatie, fiecarui nutriment revenindu-i un anumit procent din caloriile diurne, si anume: proteinelor – 11-13%, lipidelor – 33%, glucidelor – 57%.

Alimentatia reprezinta unul dintre factorii fiziologici absolut indispensabili sanatatii oamenilor. Alimentele contribuie la cresterea si dezvoltarea organismului, determina capacitatea de munca, starea neuropsihica, morbiditatea si longevitatea populatiei. Alimentatia rationala asigura sanatatea populatiei, sporeste rezistenta organismului la factorii nocivi. Toate functiile vitale ale organismului depind, in mare masura, de alimentatie; ea asigura reinnoirea celulelor, energia necesara pentru metabolismul bazal si pentru eforturile fizice. In organism, din produsele alimentare ingerate se sintetizeaza enzime, hormoni, prostaglandine si alte substante active. Metabolismul bazal depinde, in mare parte, de alimentatie. O alimentatie nerationala, necalitativa sau cantitativ neechilibrat a perecliteaza sanatatea atat a celor adulti, cat si a copiilor.

Alimentatia influenteaza metabolismul organismului uman, aportul de energie, substante nutritive: proteine, lipide, glucide, saruri minerale, vitamine. Toate aceste substante mentin procesele vitale ale organismului. Pentru a obtine un echilibru cantitativ al alimentatiei, aportul de energie trebuie sa corespunda cu energia cheltuita.

Daca valoarea energetica a alimentelor nu acopera cheltuielile de energie, in organism se formeaza un dezechilibru energetic. In asemenea cazuri, pentru a acoperi necesarul de energie, organismul isi mobilizeaza toate resursele, foloseste toate substantele nutritive, proteinele tisulare, ceea ce creeaza un dezechilibru proteic. Acesta, la randul sau, diminueaza rezistenta organismului la diferiti factori nocivi, majoreaza morbiditatea generala.

In caz de alimentatie caloric excesiva, apare un alt fenomen – un surplus de energie, care de asemenea se reflecta negativ asupra sanatatii. Oamenii sufera de obezitate, ateroscleroza, hipertensiune arteriala etc. De aici rezulta ca atat deficitul, cat si excesul de energie se reflecta asupra sanatatii, provocand modificari metabolice, dereglari functionale sau morfologice in diferite organe si sisteme.

Pentru a determina echilibrul energetic al organismului, e necesar sa cunoastem valoarea calorica a alimentelor ingerate si cheltuielile de energie. Una dintre metodele de determinare a valorii calorice a alimentelor este metoda de calcul, la baza careia se afla coeficientul caloric al fiecarei substante nutritive. Cheltuielile de energie sunt de natura nediriiata si dirijabile. La cele nediriiabile se refera cheltuielile de energie pentru metabolismul bazal si actiunea dinamica specifica a alimentelor.

Metabolismul bazal depinde de varsta si sex. Odata cu varsta, intensitatea metabolismului bazal scade. La femei, el e cu 8-10% mai redus decat la barbati. Metabolismul bazal e influentat, in mare masura, de starea sistemului nervos central, a sistemului endocrin, de factorii mediului ambiant, de starile de stres. In timpul digestiei alimentelor, metabolismul bazal creste datorita intensificarii proceselor de oxidare. S-a constatat ca la o alimentatie mixta metabolismul creste cu 10% pe zi. O cantitate mai mare de energie (20-40%) necesita digestia proteinelor; la oxidarea lipidelor metabolismul creste cu 4-8%, pe cand la digestia glucidelor – cu 2-5%.

Activitatea musculara in cadrul muncii, practicarii sporturilor si a altor activitati are un consum de energie dirijat. Cheltuielile de energie depind de intensitatea si specificul activitatii fizice. Cu cat e mai mare ponderea lucrului fizic nemecanizat, cu atat sunt mai mari cheltuielile de energie. Normativele fiziologice de substante nutritive si valoarea caloric a a alimentelor sunt elaborate pentru diverse grupe de populatie, tinandu-se cont de varsta, sex si gradul de efort fizic aplicat in timpul muncii.

Normativele consumului de energie si cantitatea necesara de substante nutritive vizeaza cinci grupe de populatie adulta, apta de munca.

Desi numarul substantelor existente in natura este colosal, totusi, numarul celor care participa la desfasurarea proceselor metabolice este destul de redus. In general, organismele vii nu incorporeaza decat substante care sunt sau pot fi identice cu cele din structura lor proprie si care, participand la desfasurarea normala a metabolismului, furnizeaza energia necesara fenomenelor biologice si asigura troficitatea organismului respectiv. Deci, procesele biologice care au loc in organism sunt legate de o permanent a cheltuiala de energie. Energia initiala in desfasurarea acestor procese se asigura, in mod normal, tot prin alimente. Varietatea alimentelor din ratia alimentara a omului asigura evaluarea functiilor vitale ale organismului.

Pentru asigurarea unei functionalitati normale este necesar ca ratia alimentara sa furnizeze materialul plastic si energetic corespunzator cerintelor organismului, care utilizeaza ca material plastic si energetic nu alimentele propriu-zise, ci componentele lor: proteinele, lipidele, glucidele, sarurile minerale, vitaminele. Primele trei – proteinele, lipidele, glucidele – reprezinta materialul energetic pentru organism, material de refacere, de reinnoire a tesuturilor uzate.

Sarurile minerale si vitaminele intervin intr-o serie de reactii biochimice din organism, accelerand viteza lor de producere. Ele sunt numite si catalizatori. Aceste componente, numite si factori nutritivi, aflandu-se in cantitati foarte variate in diferite alimente, provoaca pericolul ca ratia alimentara sa devina insuficienta, excesiva sau dezechilibrata, in raport cu necesit atile organismului. Astfel, ele pot avea repercusiuni negative asupra sanatatii. Pentru a preveni consecintele negative ale unei alimentatii necorespunzatoare si pentru a asigura o alimentatie optima, este necesar ca ratia alimentara sa fie alcatuita pe baze stiintifice. De aceea, in primul rand, trebuie sa cunoastem nevoile organismului in factori nutritivi, iar in al doilea rand, modul de acoperire a acestor nevoi prin alimente.

Intrucat organismul se comporta diferit fata de lipsa unor substante nutritive din hrana ingerata, trofinele pot fi impartite in:

  • esentiale sau indispensabile, cele care nu pot fi elaborate de organism in masura necesitatilor sale; de aceea, el trebuie sa le primeasca din mediul extern (elementele minerale, vitaminele, unii aminoacizi, acizi grasi etc.);
  • neesentiale sau dispensabile, cele care pot fi sintetizate in organism pe seama altor trofine (majoritatea glucidelor si lipidelor, numerosi aminoacizi etc.).

Articole Similare:

Ultima actualizare: vineri, 8 martie, 2013, 10:51 Afisari: 61

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile necesare sunt marcate *