11.1.5. Обмен в покое и при мышечной работе
Основной потребитель энергии в
организме высших животных и человека — скелетные мышцы. Их масса составляет
более 45% общей массы тела. Мышечные клетки получают энергию из плазмы крови (в
виде глюкозы, лактата, кетоновых тел и свободных жирных кислот) и из
собственной цитоплазмы (расщепление гликогена).
Методом непрямой калориметрии
показано, что у сидящего человека энерготраты на 40%, а у стоящего на 70% выше
величины основного обмена. Этот уровень энерготрат называют обменом покоя.
Легкая (канцелярская) работа
увеличивает расход энергии вдвое, ходьба в среднем темпе — втрое, половой акт —
в 4 раза, бег трусцой — в 8 раз. Кратковременные физические нагрузки (несколько
минут) могут увеличивать скорость метаболизма в 20 раз (табл. 11.4).
Существует множество классификаций
труда, основанных на оценке его энергетической цены. Простой принцип разделения
профессий предложен Диллом еще в 1936 г. Согласно этому принципу, если в
течение 8 ч профессиональной деятельности общие энерготраты не превышают
величины основного обмена более чем в 3 раза, следует говорить о работе умеренной
тяжести. Энерготраты, равные 3—8 величинам основного обмена, соответствуют тяжелому
труду, еще более высокие — очень тяжелому.
Для компенсации затрат энергии
питанием необходимо знать не столько величину ежеминутного расхода энергии в
процессе труда, сколько общие суточные энерготраты представителя каждой
профессии.
С достаточной точностью их можно
вычислить, сложив три величины:
— энерготраты за время сна — они
примерно соответствуют основному обмену за 8 ч, т. е. 70 ккал/ч х 8 ч == 560
ккал;
— энерготраты за 8 ч так называемой
обычной деятельности (прием пищи, дорога домой и из дома, выполнение работы по
дому, отдых бодрствуя) — они примерно соответствуют удвоенному основному обмену
за 8 ч, т. е. 1120 ккал;
— энерготраты за 8 ч профессиональной
деятельности — измеряются в реальных условиях труда.
Таким образом, границей между трудом
умеренной тяжести и тяжелым трудом (по Диллу) будет:
560 + 1120 + (3 х 560) = 3360 (ккал/сут.). Начало области очень тяжелого
труда будет соответствовать:
560 + 1120 + (8 х 560) = 6160 (ккал/сут.).
Та блица
11.4
Общие энерготраты при различных
формах двигательной активности
Форма активности |
Энерготраты, |
%% от основного обмена |
|
Ккал/ч |
Ккал/мин |
||
Обмен покоя: |
|
|
|
— лежа (бодрствуя) |
77 |
1,3 |
110 |
—сидя |
100 |
1,7 |
140 |
—стоя |
120 |
20 |
170 |
Обмен работы: |
|
|
|
— печатание на машинке |
140 |
2,3 |
200 |
— девание/раздевание |
150 |
2,5 |
215 |
— ходьба 4 км/ч |
210 |
3,5 |
300 |
— половой акт |
280 |
4,7 |
400 |
— пилка дров, уборка снега |
480 |
8,0 |
685 |
— бег трусцой 8,5 км/ч |
570 |
9,5 |
815 |
— гребля 20 гребков/мин |
830 |
13,8 |
1185 |
— максимальная активность (для нетренированного) |
1450 |
24,2 |
2070 |
Примечание: в данном примере обмен
человека, отдыхающего в постели, на 10% выше основного обмена. Причина различия
— специфическое динамическое действие пищи (человек накануне ужинал, и пища
содержала белки).
Таблица
11.5
Суточные
энерготраты представителей некоторых профессий
Профессия |
Суточные энерготраты, ккал |
Профессия |
Суточные энерготраты, |
Клерк |
2700 |
Кочегар |
4300 |
Сапожник |
3200 |
Лесоруб |
4600 |
Автослесарь |
3700 |
Шахтер |
5100 |
Подсчитана энергетическая цена всех
массовых профессий (см. табл. 11.5). Есть редкие профессии, требующие еще
больших энерготрат. Так, горцы, спускающие поваленный лес на санях в долину,
затрачивают в сутки около 7000 ккал. Однако столь тяжелую работу способны
выполнять только некоторые из людей, по несколько недель в год и в течение
немногих лет.
Большинство жителей развитых стран
выполняют работу, общие энерготраты при которой не превышают 2,5—3 величин
основного обмена, что примерно соответствует суточным энерготратам 3100—3350
ккал.