Физиология человека и животных

Основной обмен – это минимальный уровень энергозатрат, необходимый  для поддержания жизнедеятельности организма в условиях физического и эмоционального покоя. Эта энергия затрачивается на осуществление функций нервной системы, синтез веществ, работу ионных насосов, поддержание температуры тела, работу дыхательной мускулатуры, сердца и почек. Основной обмен определяют утром в состоянии лежа, при максимальном расслаблении мышц, в состоянии бодрствования, при температуре 20 – 22 ^оС, натощак.

Величина основного обмена зависит от пола, возраста, роста, массы и площади поверхности тела, интенсивности метаболизма. Для взрослого человека основной обмен составляет примерно 1 ккал на1 кгмассы тела в час. У мужчин основной обмен в пересчете на единицу массы тела на 10 % больше, чем у женщин. Это связано с тем, что мужские половые гормоны оказывают стимулирующее действие на обменные процессы, а также с тем, что у мужчин относительно больше мышечной ткани и меньше – жировой, чем у женщин. В среднем у мужчин основной обмен равен 1600 – 1700 ккал/сутки, у женщин – 1400 – 1500 ккал/сутки.

У детей процессы анаболизма преобладают над процессами катаболизма, поэтому у них значения основного обмена больше, чем у взрослых (в среднем 1,8 ккал/кг/ч в 7 лет и 1,3 ккал/кг/ч в 12 лет).

Интенсивность основного обмена примерно на 50 % обусловлена расходами энергии на поддержание работы печени и покоящейся скелетной мускулатуры.

Должный основной обмен  отражает норму основного обмена для конкретного индивидуума с учетом пола, возраста, роста и массы тела. Он определяется по специальным таблицам. Особенно сильно величина основного обмена зависит от площади поверхности тела. Правило Рубнера – закон поверхности тела: энергетические затраты теплокровного организма в покое прямо пропорциональны величине поверхности тела.

Реальная величина основного обмена может отличаться от должного основного обмена не более чем на 15 %. При гиперфункции щитовидной железы основной обмен может превышать норму на 20 % и более.

Общий обмен энергии включает в себя энергозатраты организма в условиях активной деятельности и состоит из основного обмена, рабочей прибавки и специфического динамического действия пищи.

Специфическое динамическое действие пищи включает в себя усиление интенсивности обмена веществ и увеличение энергозатрат под влиянием приема пищи. Проявляется в течение 1 – 3 часов после приема пищи.

Рабочая прибавка – это энергозатраты на выполнение любых видов работ, производимых организмом. Величина рабочей прибавки зависит от вида деятельности человека. Например, при тяжелой мышечной работе энергозатраты могут быть во много раз больше, чем в состоянии физического покоя, при легкой физической работе и умственном труде расходы энергии увеличиваются на 20 – 30 %.

Величина общего обмена энергии отражает степень физической активности человека. Если она низкая, то это свидетельствует о гипокинезии или гиподинамии: на этом фоне возрастает риск развития атеросклероза, ишемической болезни сердца, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки и т.д. По данным ВОЗ, для поддержания высокой работоспособности каждому человеку необходимо ежедневно не менее 20 мин заниматься какой-либо физически активной деятельностью.

По международной классификации, предельно допустимая по тяжести работа не должна превышать по энергозатратам уровень основного обмена больше, чем в 3 раза (табл. 2).

                 Таблица 2

Энергозатраты различных профессиональных групп населения  (по классификации ВОЗ)

 В каждом виде трудовой деятельности есть элементы физического труда, при котором совершается мышечная работа, и элементы умственного труда. Поэтому для объективной оценки предложено различать тяжесть труда и его напряженность. Тяжесть работы определяется нагрузкой на скелетные мышцы и характеризуется энергетическими затратами организма, физиологичностью рабочей позы, степенью изменения физиологических функций (частота сердцебиений,  артериальное давление, частота дыханий, развитие утомления). Соответственно выделяют группы легкого, среднего и тяжелого труда по энергозатратам на выполнение работ. Исходя из подсчета затраченных калорий,  выделяют следующие категории труда: легкий труд  –2200 – 3300 ккал/сутки, средний – 2350 – 3500, тяжелый – более 3700 ккал/сутки.

Напряженность труда характеризуется объемом воспринимаемой информации, степенью напряжения внимания, состоянием анализаторных систем, эмоциональным напряжением. Выделяют 4 группы труда:

1 – ненапряженный,

2 – малонапряженный,

3 – напряженный,

4 – очень напряженный.

По этим критериям труд студентов оценивают как легкий по тяжести, но 3 – 4 степени по напряженности.

Например, энергозатраты организма увеличиваются при умственной работе в сочетании с легкой мышечной деятельностью и психоэмоциональным напряжением  на 15 – 19 % и более, исходя из чего у работников умственного труда средние суточные затраты энергии составляют 2400 – 2800 ккал/сутки. В то же время у студентов, учитывая более интенсивный метаболизм и высокий уровень психоэмоциональной нагрузки, среднесуточные затраты, как правило, превышают этот уровень (около 3000 ккал/сутки).