ОСНОВНОЙ ОБМЕН У ЧЕЛОВЕКА
В условиях полного покоя человек расходует некоторое количество энергии. Этот расход обусловлен тем, что в нашем организме непрерывно происходит затрата энергии, связанной
с его жизнедеятельностью. Большое количество энергии тратит сердце, которое, сокращаясь, производит значительную работу, почки, где непрерывно идет процесс мочеобразования, дыхательные мышцы, которые регулярно сокращаются, печень, где идут процессы желчеобразования, да и все другие органы и ткани живого организма.
Количество энергии, которое тратит организм при полном покое, натощак, т. е. через 12—16 часов после еды, и при температуре 18—20°, называется основным обменом.
Основной обмен определяется методом непрямой калориметрии, т. е. изучением газообмена.
Основной обмен в среднем равен у взрослого здорового человека 1 большой калории на 1 кг веса в течение 1 часа.
У человека весом 70 кг основной обмен будет равен 70×24=1680 больших калорий. Это то количество энергии, которое затрачивается для обеспечения жизнедеятельности организма. Основной обмен зависит от пола, возраста, роста и веса человека. У мужчин основной обмен больше, чем у женщин того же веса.
Величина основного обмена на 1 кг веса тела у детей больше, чем у взрослого человека, но с возрастом теплообразование уменьшается. Понижение теплообразования продолжается до 20 лет. С 20 до 40 лет теплообразование не изменяется, а после 40 лет — вновь понижается.
Исследования показали, что у различных животных величина основного обмена, рассчитанная на 1 кг веса, колеблется довольно резко: чем меньше животное, тем больше основной обмен на 1 кг веса. Между тем, при расчете не на вес, а на единицу площади поверхности тела ока илось, что почти у всех животных количество энергии, расходуемой на 1 м2 поверхности тела, приблизительно одинаково или колеблется в незначительных пределах. Это видно из мог 10.
ТАБЛИЦА Основной обмен при paсчете на 1 м2 поверхности тела и на 1 кг веса тела у разных животных и у человека
| Вес тела в кг | Расход энергии в больших калориях | ||
| На 1 м2 поверхности тела за сутки | на 1 кг веса тела за сутки | ||
| Лошадь
Свинья Человек Собака Мышь |
441.0
128,0 64,0 15,2 0,02 |
948
1078 1042 1039 1188 |
11,3
19,1 32,1 51,5 654,0 |
Эта закономерность получила название закона поверхности, но он не является абсолютным. Однако этот закон дает возможность установить наиболее удобную для сравнения меру величины основного обмена: количество калорий, отдаваемых на единицу поверхности тела в сутки.
Изменения основного обмена наблюдаются при нарушении деятельности желез внутренней секреции. Так, например, усиление функции щитовидной железы приводит к повышению основного обмена, измерение которого часто производится с диагностической целью.
Расход энергии при работе
Основной обмен у здорового взрослого человека равен в среднем 1700 калорий. При мышечной работе расход энергии быстро возрастает: чем тяжелее мышечная работа, тем больше энергии тратит человек.
При работе важно вычислить коэффициент полезного действия, т. е. отношение произведенной работы к затраченному количеству энергии. Исследование показало, что коэффициент полезного действия у человека равен в среднем 20%; при тренировке он повышается и доходит до 25—35%.
По количеству затрачиваемой энергии людей разных профессий можно разделить на несколько групп.
Первая группа. Работа в сидячем положении, не требующая больших мышечных движений: канцелярские служащие, литографы и др.,—2200—2400 больших калорий.
ТАБЛИЦА Расход энергии за сутки лиц разных профессий
| Профессии | Расход энергии за сутки в больших калориях |
| Металлисты—токари и инструментальщики | 3300 |
| Кузнецы | 3700 — 4000 |
| Рабочие прокатного цеха | 3500 — 4100 |
| Литейщики | 4000 — 4500 |
| Плотники | 4500 |
| Подносчики кирпича | 5400 |
| Каменщики, кладчики | 6000 |
| Трактористы | 3000 |
| Пахари …. | 4700 — 5000 |
| Косцы: | |
| Ручная косьба | 7200 |
| Машинная | 3600 |
| Вязальщики снопов | 5300-6500 |
| Студенты медицинского института | 2800-3000 |
| Учащиеся 8— 11 лет | 1900 |
| 12—14 | 2400 |
Вторая группа. Работа в сидячем положении- портные, механики по тонким работам,-2600 2800 больших калорий.
Третья группа. Умеренная мышечная работа: сапожники, почтальоны,врачи, лабораторные работники — 3000 больших калорий.
Четвертая группа. Напряженная мышечная работа: металлисты, маляры, столяры,— 3400—3600 больших калорий.
Пятая группа. Тяжелый физический труд—4000 больших калорий и более.
Шестая группа. Очень тяжелый труд — 5000 больших калорий и более.
При умственной работе затрачивается очень небольшое количество энергии. В том случае, когда умственная работа сочетается с движением, мышечной нагрузкой, например у артиста или оратора, затрата энергии возрастает.
В последние годы подробно изучена затрата энергии у лиц разных профессий. Эти данные приводятся в табл.
РЕГУЛЯЦИЯ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ
При изучении действия усиливающее нерва сердца И. П. Павлов показал, что усиливающий нерв оказывает трофическое влияние на сердечную мышцу, т. е. изменяет интенсивность протекающего в ней обмена веществ.
Учение о трофической функции нервной системы широко разработано советской физиологией. Показана роль вегетативной нервной системы, в регуляции обмена веществ и энергии. Осуществляется это действие влиянием нервной системы на обмен веществ и энергии как непосредственно, так и через физиологически активные вещества — гормоны.
На обмен веществ и энергии влияют разные отделы нервной системы. Если животному произвести укол в дно IV желудочка продолговатого мозга, то происходит резкое увеличение сахара в крови и сахар начинает выделяться с мочой. С белковым обменом связана деятельность промежуточного мозга.
На обмен веществ и энергии оказывают влияние большие полушария головного мозга. Опытами, проведенными в лаборатории К. М. Быкова, была показана тесная связь деятельности коры головного мозга с обменом веществ и энергии.
В наблюдениях над рабочими было установлено, что если рабочий спокойно сидит на стуле в цехе, а другие члены его бригады работают, то обмен веществ и расход энергии у сидящего рабочего также резко усиливаются. Ясно, что это может произойти только под влиянием коры головного мозга.
В другом наблюдении определялся основной обмен у рабочего, причем в комнату, где производилось это определение, доходил рабочий шум из цеха. В этих условиях основной обмен повышался на 15—30%. В нерабочий день такого повышения не наблюдалось.
Как уже было сказано, на обмен веществ влияют гормоны желез внутренней секреции. Гормон надпочечника — адреналин, и гормон поджелудочной железы — инсулин, оказывают действие на углеводный обмен. На обмен жиров и белков влияют гормоны щитовидной железы, гипофиза, половых желез.
Выделение гормонов регулируется нервной системой, поэтому гормоны в здоровом организме действуют в том же направлении, что и нервная система в данный момент. Нервные и гормональные влияния представляют собой единый механизм.
Различные нарушения обмена веществ, возникающие при расстройстве деятельности той или другой железы внутренней секреции, будут подробно разобраны в главе о железах внутренней секреции.
Статья на тему Основной обмен у человека