Fiziologie nutrițională - Descărcare gratuită PDF
Fiziologie nutrițională V04a: Nevoile de energie ale oamenilor
Metabolism de bază și de performanță Necesarul total de energie = energie pentru rata metabolică bazală (GU) + energie pentru rata metabolică de performanță (LU) Rata metabolică bazală: Energie necesară în 24 de ore pentru menținerea funcțiilor importante ale corpului: respirație, circulație (activitate cardiacă), temperatura corpului, ficat, rinichi, creier
Măsurarea ratei metabolice bazale Măsurarea în condiții standard: - când corpul este complet odihnit - culcat, cu mușchii relaxați - cel puțin 12 ore după ultimul aport de alimente - la o temperatură indiferentă (20-30 C) Metoda de examinare: - Calorimetru uman conform Atwater-Benedict - Măsurarea spirometrului Benedict-Roth consumul de oxigen, producția de dioxid de carbon, emisia de căldură
Calorimetru uman Atwater-Benedict
Factori care influențează rata metabolică bazală (1) Sex: GU cu 10% mai mare la bărbați decât la femei (procent mai mare de mușchi!) Vârstă: GU scade odată cu vârsta (procesele metabolice încetinesc, masa musculară mai mică, procent mai mare de grăsime) t Structura corpului: GU la persoanele înalte mai mare decât pentru greutatea mică, normală GU mai mare decât pentru supraponderali Hormoni: hormoni tiroidieni și adrenalină pentru hipertiroidism ---> creșterea GU pentru hipotiroidism ---> scăderea GU pentru stres ---> creșterea depresiei GU: scăderea GU (grăsimea de durere)
Factori care influențează rata metabolică bazală (2) Febră: GU a crescut cu 40% (+ 1 C temperatura corpului ---> + 10% GU) Somn: GU scade cu 7-10% (tonusul muscular și sistemul nervos mai puțin activ) Rapid: GU poate fi de până la scădere cu 40% (adaptare la consum redus de energie) Climă: când este frig, GU crește cu aproximativ 10% (modificări hormonale legate de frig) Sportivi: GU mai mare decât non-sportivi (masă musculară mai mare = masă corporală mai activă)
Valori orientative pentru rata metabolică bazală 4 KJ/kg greutate corporală/oră sau 100 KJ/kg greutate corporală/zi
Rata metabolică bazală a femeilor și bărbaților de diferite vârste Vârstă Bărbați Femei kj (kcal) kj (kcal) 18 ani 7500 (1800) 6700 (1600) 24 ani 7100 (1700) 6300 (1500) 42 ani 6700 (1600) 6300 (1500) 66 ani 6300 (1500) 5900 (1400) 75 ani 5900 (1400) 5400 (1300)
Greutatea și energia necesară g ale diferitelor organe
Performanța oamenilor pentru performanțe suplimentare este necesară energie: munca musculară (rotație de muncă și timp liber) creștere a activității intelectuale sarcină lactație activitate digestivă reglarea căldurii
Calorimetru respirator la apă
Conversia performanței pentru activități speciale ședință și scriere 2,1 KJ/min mers pe jos: la 4 km/h 5,4 KJ/min cu 4 km/h + 20 kg 22,0 KJ/min alergând la 9 km/h 42,0 KJ Ciclism la 10 km/h 8,4 KJ/min la 15 km/h 13,4 KJ/min conducând o mașină 3,0 KJ/min Înot: piept la 20 m/min 19,0 KJ/min târându-se cu 50 m/min 58,0 KJ/min dans 25,0 KJ/min schi (schi fond) 35,0 KJ/min curățare geamuri 16,3 KJ/min
Valori medii pentru cifra de afaceri de performanță a lucrătorilor mijlocii-grei + 600 kcal muncitori grei + 1200 kcal muncitori grei + 1600 kcal
Metodologia de investigare a măsurării conversiei puterii cu creșterea puterii de conversie: dacă crește consumul de oxigen, formarea dioxidului de carbon crește emisia de căldură
Informații suplimentare Supraviețuirea în apă rece: 0 C 15-90 min 10 C 1-2 h 15 C 6-8 h Activitate digestivă: este nevoie de energie pentru a descompune și a transforma nutrienții ---> aproximativ 10-12% din total Consumul de energie alimentară g ---> pierderea de energie prin digestie și metabolism ---> efectul dinamic specific (SDW) depinde de compoziția alimentelor: după aportul de carbohidrați: 5-9% după aportul de grăsimi: 3-4% după aportul de proteine: 15-20%
Exemplu pentru calcularea necesarului total de energie Student, 20 de ani, 60 kg GU 6000 KJ (1500 kcal) Cifra de muncă 1400 KJ (350 kcal) Timp liber 800 KJ (200 kcal) SDW (12%) 1100 KJ (275 kcal) total 9300 KJ (2325 kcal)
Exemplu pentru consumul de energie țintă pe parcursul zilei Consumul de energie [kcal/2 h] 500 400 300 200 100 0 LU = 900 kcal/24 h GU = 1600 kcal/24 h 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 2 4 6 Ora zilei LU GU
Exemplu de consum real de energie în timpul zilei Consum de energie [kcal/2 h] 250 200 150 100 50 0 LU = 500 kcal/24 h GU = 1600 kcal/24 h 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 2 4 6 Ora zilei LU GU
Valori orientative pentru alimentarea cu energie Aprovizionare cu energie = rata metabolică bazală + metabolismul performanței >> Alimentare cu energie = PAL x rata metabolică bazală (PAL = nivel de activitate fizică; multiplu al GU) PAL A: activități exclusiv sedentare 1,2 (de exemplu, persoane bătrâne, fragile) B: A cu puțin sau deloc fără activitate de agrement intensă 1415 1.4-1.5 (de exemplu, lucrători de birou) C: ședință, uneori mers pe jos sau în picioare activitate 1.6-1.7 (de exemplu, asistenți de laborator, șoferi, studenți, medici) Activitatea 1.8-1.9 (de ex. Gospodine, ospătari, meșteri) E: muncă profesională solicitantă fizic 2.0-2.4 (de exemplu, fermieri, muncitori în construcții, sportivi competitivi, muncitori forestieri)
Valori orientative pentru consumul zilnic de energie în funcție de sex și vârstă kcal/zi 3500 3000 2500 2000 bărbați femei 1500 1000 500 0 0-4 M 4-12 M 1-3 Y 4-6 Y 7-9 Y 10-12 Y 13-14 Y 15-18 Y 19-24 Y 25-50 Y 51-64 Y> = 65 Y Vârsta valori de referință DACH; Parametrul de control este greutatea corporală curentă
Necesarul de energie la bătrânețe și bătrânețe MJ 12 10 8 6 4 2 Metabolismul performanței Rata metabolică bazală 0 Femeile 73 Femeile 91-96 Bărbații 73 Bărbații 91-96 Vârsta [ani] Rothenberg EM, J Nutr Health & Aging 6 (2002); 177-178
Bilanțul energetic echilibru energetic pozitiv cronic -> excesul de greutate echilibru energetic echilibrat -> greutate constantă echilibrul energetic cronic negativ -> subponderal
Intrarea „fenotipului de conservare a energiei” în „capcana genomului” cantitativă Paleolitic 1.200.000 de generații între deficiență și abundență (sărbătoare și foamete) Neolitic 300 de generații într-o aprovizionare cu energie constantă modernă 2-3 generații într-o abundență de boli legate de nutriție/legate de energie k
Intrarea „fenotipului de conservare a energiei” în „capcana genomului” cantitativă „Consum de energie Consum de energie Specie Greutate RMR TEE raport fizic Acvitate kg kcal kcal TEE/RMR kcal primate (nm) aprox 35 aprox 1000 aprox 1500 1,46 aprox 500 Australopithecus aprox. 37 aprox 1150 aprox 1820 1,59 aprox 670 Homo habilis aprox 48 aprox 1400 aprox 2380 1,70 aprox 980 Homo erectus aprox 53 aprox 1520 aprox 2730 1,80 aprox 1210 Homo sapiens (timpuriu) aprox 57 aprox 1600 aprox 2880 1,80 aprox 1280 rec. Vânător/culegător aprox 53 aprox 1500 aprox 3000 1,90 aprox 1500 Homo s. Sapiens aprox 70 aprox 1700 aprox 2000 1,18 aprox 300 alergători de birou (12km/zi ) aproximativ 70 aproximativ 1700 aproximativ 2800 1,70 aproximativ 1100
Paleolitic 1.200.000.000 de generații între deficiență și abundență (sărbătoare t și foamete)
Neolitic 300 de generații într-o sursă de energie în mare parte constantă
Modern 2-3 generații în abundență de energie
Intrarea în „capcana genomului” calitativă Paleolitic 1.200.000 de generații între deficiență și abundență (sărbătoare și foamete) Modern 2-3 generații într-o abundență de energie% din energie% din energie 100 100 vânat slab ouă de pasăre pește cereale lapte/produse izolate KH izolate Grăsimi/Uleiuri Alcool 50 Fü Carne Fructe 50 Pasăre Legume (rădăcini) Pește Nuci Miere Fructe Legume Leguminoase 0 0
Cele mai izbitoare modificări ale „mediului nutrițional” în dezvoltarea hominidelor rel. Schimbarea consumului de energie Consumul de energie Densitatea nutrienților Factori patogenetici primari Grăsimi (inclusiv n-6: n-3) Paleolitic 1.200.000.000 de generații Neolitic 300 de generații Modern 2-3 generații
Obezitate: modificări din 1970 1. Prevalența: a crescut în continuare în toate țările industrializate 2. Aportul de energie: scade cu o medie de -750 kcal/zi Cauză: alimente cu conținut scăzut de grăsimi, dietă sănătoasă 3. Consumul de energie: scade cu o medie de -800 kcal/zi Cauză: mai puțină mișcare la locul de muncă și în timpul liber, consumul TV crescut (
3 h/zi) Al patrulea rezultat: echilibru energetic pozitiv: + 50 kcal/zi 365 zile x 50 kcal = 18.240 kcal/an corespunde conținutului energetic de 2 kg grăsime corporală/an
Excesul de greutate și obezitate în copilărie și adolescență - date KiGGS (sondaj privind sănătatea copiilor și adolescenților) 25,0 20,0 băieți supraponderali prevalența fetelor obeze [%] 15,0 10,0 5,0 0,0 11,3 90 9,0 11,6 8,1 8,9 9,0 64 6,4 6,0 7,0 7,0 8,2 8,9 7,3 5,7 2,5 3,3 3-6 7-10 11-13 14-17 3-6 7-10 11-13 14-17 Grup de vârstă (ani)
Prevalența supraponderalității și obezității la examenele de înscriere la școală [conform Koletzko, 2004 și Kromeyer-Hauschild, 2005] 15,0 12,5 Prevalența obezității supraponderale nz [%] 10,0 7,5 5,0 2,5 0,0 1982 1987 1992 1997 1996 1998 2000 2002 Bavaria Renania de Nord-Westfalia Creșterea copiilor supraponderali: 0,3%/an Creșterea copiilor obezi: 0,1%/an
Boli concomitente și secundare Studiu de comorbiditate Murnau (1998-2001) n = 520 copii și adolescenți cu obezitate cu 6% tulburări ale metabolismului glucozei 1% diabet tip 2 35% sindrom metabolic (hipertensiune arterială, lipidemie, hiperuricemie) 30% steatoză hepatică (ficat gras) 2% calculi biliari 35% nemulțumire sechele ortopedice; tulburări semnificative în dezvoltarea psihosocială și calitatea vieții; performanță fizică scăzută; Probleme în găsirea unui partener; etc. Hurrelmann: Copiii de azi au tot mai multe boli ale adulților [Wabitsch, 2004]
Excesul de greutate (IMC> 90 la sută) și clasa socială (anchetă de sănătate a tinerilor) 15,0 12,5 fete băieți prevalență în% 10,0 7,5 5,0 2,5 0,0 I II II IV V prosperitate ridicată prosperitate mai mică Kolip, 2004 clasa socială în funcție de scara de bunăstare a familiei; n = 5650; Elevii de 11-15 ani
Supraponderalitate în Germania conform microcensământului (IMC> 25) [1999, 2003, 2005, 2009; n
380.000] 80 bărbați 1999 bărbați 2003 bărbați 2005 70 bărbați 2009 60 50 40 30 20 10 femei 1999 femei 2003 femei 2005 femei 2009 0 18-20 20-25 25-30 30-35 35-40 40-45 45-50 50 -55 55 -60 60 -65 65 -70 70 -75> 75 Oficiul Federal de Statistică, 2000, 2004, 2006 și 2009
Obezitatea în Germania conform microcensământului (IMC> 30) [1999, 2003, 2005 și 2009; n
380.000] Prevalență cu IMC> 30 [%] 25 bărbați 1999 bărbați 2003 20 15 10 5 bărbați 2005 bărbați 2009 femei 1999 femei 2003 femei 2005 femei 2009 0 18-20 20-25 25-30 30-35 35-40 40 -45 45 -50 50 -55 55 -60 60 -65 65 -70 70 -75> 75 Oficiul Federal de Statistică, 2000, 2004, 2006 și 2009
Incidența obezității [OMS: Fișa informativă privind obezitatea și supraponderabilitatea] Obezitatea a atins proporții epidemice la nivel mondial. (prima epidemie mondială a secolului 21) la nivel mondial:> 1 miliard de oameni sunt supraponderali (0,8 miliarde sunt înfometați),
300 de milioane de oameni sunt obezi,
22 de milioane de copii securitate alimentară relativă aproximativ 20.000 de generații 400.000 de ani aproximativ 150.000 de generații 1.000.000 de ani culturi de vânători/culegători> adaptare la fazele foametei 4.000.000 de ani aproximativ 1.200.000 de generații 10.000.000-15.000.000 de ani 20.000.000 -30.000.000 de ani după Daniel, Universitatea Tehnică din München
Gene și obezitate Genele noastre au fost modelate în condițiile evolutive din trecut, nu în cele din epoca modernă. Depozitarea eficientă a energiei a reprezentat un important avantaj de supraviețuire și reproducere. (Aproape) toți oamenii au capacitatea de a forma stocuri de energie sau de celule adipoase noi și de a le umple cu grăsime. Genele noastre sunt concepute pentru a face față situațiilor de foame și lipsă, dar nu de a mânca în exces. >> Excesul de greutate și obezitatea trebuie considerate normale în perioadele de supraalimentare și lipsă de exerciții fizice, dacă nu contracarate în mod conștient. >> Obezitatea nu trebuie privită ca o boală (stigmatizantă) ci ca o reacție fiziologică naturală la un bilanț energetic pozitiv cronic.
Dieta, stilul de viață și evoluția Activitatea fizică și necesitățile energetice erau de 1,5 ori mai mari decât în prezent. Astăzi mâncăm alimente mult mai puține și diferite decât evoluția destinată biochimiei noastre. Conținutul de energie al unui vas/aliment nu poate fi recunoscut de organism, ci doar volumul. Avem o slăbiciune înnăscută în recunoașterea alimentelor cu o densitate mare de energie. Calorile ingerate cu băuturi sunt greu compensate atunci când consumăm alimente solide și, de asemenea, nu influențează gradul de sațietate (DelaValle ll și colab., 2005; Ludwig și colab., 2004; Almiron-Roig și Drewnowski, 2003). >> Mecanismele de saturație funcționează doar într-o măsură limitată.
Reglarea greutății corporale. Genotipul și influențele externe permanente determină intervalul în care greutatea corporală este reglată homeostatic de modificări ale aportului și producției de energie Langhans (2010)
Mediul obezogen (OMS: mediu obezogen) Sport și agrement Sport școlar inadecvat Prea puține locuri de joacă/zone Boltz Distracții interne, pasive Strade nesigure Prea puține piste de biciclete sigure Familie Predispoziție genetică Părinți supraponderali Nr. Mediu Alimentație densă din punct de vedere energetic promovată de: Publicitate, prețuri mici, i gustări super-dimensionate, băuturi răcoritoare Sponsorizare (de ex. Cupa Mondială de fotbal) Mâncare Educație și informații Deficite în predare: Stil de viață Sănătate Nutriție Gătit Credințe culturale [IOTF, 2004]
Discrepanța dintre alimentele recomandate de asociațiile profesionale și alimentele publicitate Influența publicității pentru alimentele (pentru copii) (Hastings și colab. 2003; Becker și colab. 2005; OIM 2005)
Societatea informațională 1 generație în lumea computerelor și a mass-media