Merenja i Meraci

OSNOVNE FUNKCIJE HRANE1. GRADIVNA (rast, razvoj, regeneracija)2.ENERGETSKA (bazalni metaboliziam, sddh, energija za rad,termoregulaciju)3. ENZIMSKO BIOHEMIJSKA (formiranje i rad enzimskih sistema)4. IMUNO-ODBRAMBENA5. SOCIJALNA (psiholoki status,radna produktivnost)6. PATOLOKA (malnutricije, intoksikacije)

Prvi princip racionalne ishrane

I princip racionalne ishrane

ULOGA HRANE U ORGANIZMU GRADIVNAZATITNA ENERGETSKA

Potrebe za hranom su individualne:Telesna konstitucijaUzrastPolFiziki naporTempeartura okolineZajedniki kvalitet za sve namirnice je ENERGIJA, koju sadre nutrimenti.Nutrimenti su organskog porekla, mogu da sagorevaju, i da oslobode svu E u obliku toplote.To je u stvari E njihovog nastanka.

ENERGIJAKAKO ORGANIZAM OVEKA DOBIJA ENERGIJU?KAKO SE ENERGIJA MERI?KAKO SE TRANSFORMIE U ORGANIZMU?ENERGETSKI METABOLIZAMUKUPNE ENERGETSKE POTREBE LJUDIBriita orevi

Energetske potrebe ljudiEnergetske potrebe ljudi se mogu definisati kao koliina energije koja je potrebna da se izbegne stanje nedostatka energije, da se obezbedi normalno funkcionisanje vitalnih organa, obavljenje svakodnevnih aktivnosti i odravanje stalne telesne temperature.

OKSIDACIJA NUTRIMENATA

OSLOBODJENA ENERGIJA SE ISTOVREMENO I TRANSFORMISE U RAZLIITE OBLIKE.

HEMIJSKA, ELEKTRINA, MEHANICKA I TOPLOTNA ENERGIJA.

KISEONIK IZ VAZDUHA OKSIDIE HRANLJIVE MATERIJE I OSLOBADJA SE ENERGIJA.

Uneta hranaOslobaanje energije za razliite procese Bazalni metabolizam Rad unutranjih organa I homeostaza

FizikaaktivnostOdravanje telesne temperatureToplotni efekat hrane

Organizmi na neki nain sagorevaju energiju iz hrane !!!Proces disanja je esencijalan za oveka!!!Disanje je blago sagorevanje C i H (slino svei)!!!Antoan Lavoazje-Prvi primetio da se bioloka energija ponaa po zakonima termodinamike

U bilo kom procesu, ukupna koliina energije je uvek stalna!!Energija se ne moe stvoriti niti unititi!!!Energija prelazi iz jednog oblika u drugi!!Tokom transformacija jedan deo energije se gubi-najee u obliku toplote!!!

ENERGIJA HRANE IZRAAVA SE ZAJEDNIKOM JEDINICOM ZA ENERGIJU,RAD I TOPLOTU, JOUL- OM

1 Joule je rad ili energija potrebna da bi se silom od jednog njutna deluje na rastojanju od jednog metra1J je nutnmetar. Ranije koriena jedinica kalorija = 4.1868 J 1 kcal = 4,2 kJ

Hemijska energija je smetena u hemijskim vezama potencijalana energijaRASKIDANJEM VEZA OSLOBAA SE ENERGIJAOSLOBODJENA ENERGIJA JE ODMAH RASPOLOIVA ZA FORMIRANJE NOVIH VEZA ILI ZA ODREDJENE FUNKCIJE

ENERGIJAFOSFATNE VEZE SU BOGATE ENERGIJOM, KOVALENTNE MANJE, A VODONINE VEZE, NAJSIROMANIJE. JEDINJENJE BOGATO ENERGIJOM JE ATPZNAAJNA ENERGIJA ZA VEZIVANJE FOSFATNOG RADIKALANISKO ENERGETSKE FOSFATNE VEZE NPR. GLUKOZA -6- FOSFAT, GLUKOZA -1-FOSFAT

Najbolji izvor energije u ivoj eliji je ATP (30,5 kJ/mol). Univerzalna forma transfera E

MERENJE ENERGIJEENERGIJA HRANE IZRAAVA SE ZAJEDNIKOM JEDINICOM ZA ENERGIJU,RAD I TOPLOTU, JOUL- OM1 Joule je rad ili energija potrebna da bi se silom od jednog njutna deluje na rastojanju od jednog metra pri ubrzanju od m za sekundu.1J je nutnmetar. UOBIAJENO SE ENERGETSKA VREDNOST HRANE IZRAAVA U kJ (1000 J)Ranije koriena jedinica International Table calorie = 4.1868 J (exact) 1 kcal = 4,2 kJ

RAZLIITA ENERGETSKA VREDNOST NUTRIMENATAKalorimetrijska bomba sagorevanjem1 g kJ kcalUglj.h. 17,1 4,1Masti 38,9 9,3Prot. 23,8 5,7 Organizamsagorevanjem

1g kJ kcalUglj.h. 17,1 4,1Masti 38,9 9,3Prot. 17,1 4,1U ljudskom organizmu oksidacija belanevina nije potpuna, nastaje uglavnom ureja

IZRAUNAVANJE ENERGETSKE VREDNOSTI NAMIRNICA MLEKO SADRI U % energetska vrednost u kJLAKTOZE 4,6 4,6x17,1=78,66MASTI 3,5 3,5x 38,9=136,15PROTEINA 3,5 3,5x 17,1=59,85VODE 87,5PEPEO cca 1 ukupno 274,kJ100g

food componentenergy density[2]kcal/gkJ/gfat937ethanol (alcohol)729proteins417carbohydrates417organic acids313Sugar alcohols (sweeteners)2.410

ENERGETSKA VREDNOST NAMIRNICAJABUKASADI U %Ugljeni hidrati7x17,1=119 kJProteina0,2x17,1=3,42kJVode 90%Ukupno122,4kJ/100gMASLACSADRI U %Masti 82x38,9=3189kJVode 16%NaCl 2%Ukupno3189kJ/100g

SIROVA I ISTA ENERGETSKA VREDNOSTSIROVA ENERGETSKA VREDNOST SE DOBIJA RAUNSKIM PUTEM IZ SASTAVA NAMIRNICA.

ISTA ENERGETSKA VREDNOST JE STVARNO ISKORIENA ENERGIJA NAMIRNICA U ORGANIZMU.

ISTA ENERGETSKA VREDNOST SE DOBIJA MNOENJEM SIROVE ENERGETSKE VREDNOSTI SA FAKTOROM ISKORIENJA.

ISTA ENERGETSKA VREDNOST NAMIRNICAFAKTOR ISKORIENJA JE ODNOS IZMEDJU ISTE I SIROVE ENERGETSKE VREDNOSTI:AKO SE OD UNETIH 100 kJ ENERGIJE U ORGANIZMU ISKORISTI 85 kJfaktor iskorienja je 85 100jednak je 0,85

Zato se razlikuje sirova od iste energetske vrednosti?Ne apsorbuju se svi hranljivi sastojci podjednako!!!

Proteini se ne oksiduju kompletno u organizmu -ureja sadri 25 % poetne hem. en. proteinaista (net) energetska vrednost je oko 5-10 % niaod vrednosti odreene u kalorimetrijskoj bombi.

FAKTOR ISKORIENJA HRANLJIVIH MATERIJA IZ MLEKA MASTI PROTEINI UGLJ.H.DECA 0,97 0,95 0,99ODRASLI 0,95 0,93 0,99

ISKORISTLJIVOST NUTRIMENATA ZAVISI OD:STRUKTURE ELIJSKE MEMBRANESastojci namirnica biljnog porekla se tee vare, a iskoristljivost je nia.

ISKORISTLJIVOST NUTRIMENATA STAROSTI ORGANIZMA- smanjuje se sposobnost digestivnog trakta da vari i koristi hranljive sastojke.

KULINARSKE OBRADE-kuvana hrana se bolje vari I iskoriava, od peene i prene.

INDIVIDUALNIH FAKTORA-nepodnosljivost ili poseban afinitet (psihika dispozicija) prema odreenoj vrsti hrane.

METABOLIZAMZbir svih enzimskih reakcija u eliji!Visoko koordinisana, svrsishodna aktivnost u kojoj uestvuje veliki broj enzimskih sistema. Procesi kojim ivi organizmi dobijaju i koriste slobodnu E, potrebnu za obavljanje razliitih funkcija.Metabolizam obuhvata reakcije katabolizma i anabolizma.Potronja E se manifestuje potronjim kiseonika, oslobaanjem T i izluivanjem krajnjih proizvoda.

Osnovne funkcije metabolizma

Dobijanje hemijske energije iz hranljivih materija ili apsorbovane suneve svetlosti.Konvertovanje egzogenih hranljivih materija u gradivne blokovePovezivanje gradivnih blokova u proteine i dr. elijske komponenteSinteza i degradacija biomolekula koji su potrebni za odreene specijalizovane funkcije elije

Suneva energijaFotosintezakontrakcijatransportbiosintezaTOPLOTNA ENERGIJA

TRI FAZE ENERGETSKOG METABOLIZMA

Sloeni molekuli se ragrauju do jednostavnijih jedinjenja, gradivnih blokova.

2. Gradivni blokovi se razgrauju do zajednikogIntermedijera, AcCoA.

3. AcCoA se oksiduje do konanih proizvoda razlaganja, CO2 i H20 (kroz CLK; transport el. respiratornim lancemi oksidativnu fosforilaciju ADP do ATP).

OSLOBADJANJE ENERGIJE IZ HRANE U ORGANIZMU

HEMIJSKE REAKCIJE KOJIMA SE OSLOBADJA ENERGIJA U ORGANIZMU SU STROGO ENZIMSKI KONTROLISANE .

ENERGETSKI METABOLIZAM POINJE RJAMA UNUTAR ELIJA POTREBNIM ZA OBEZBEENJE ENERGIJE ZA FUNKCIONISANJE ELIJE.

KATABOLIKE REAKCIJE SU KOORDINISANE, SINHRONIZOVANE ELIJSKE AKTIVNOSTIELIJA IMA KONSTANTNE USLOVE (TEMP. I P).

REAKCIJAMA BIOLOKE OKSIDACIJE DOBIJA SE ENERGIJA ZA SVE IVOTNE PROCESE

Nastanak acetil-koenzima A

ELIJSKO DISANJE-odigarava se u tri fazePIRUVATKREBSOV CIKLUS ACETIL-CoA CO2Postepeni prelaz e od redukovanih koenzimado molekulskog O2, praen fosforilacijom ADP do ATP. ATPATPH2O

Respiratorni lanac: transport elektrona do finalnog akceptora - molekularnog kiseonikaZbirna reakcija potpune oksidacije glukoze molekularnim kiseonikom:C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2OPolureakcija (a) - oksidacija glukoze:C6H12O6 6CO2 + 24H+ + 24e-Polureakcija (b) - redukcija molekularnog kiseonika:6O2 + 24H+ + 24e- 12H2O

Bioloke oksidacije nutrimenataReakcije elijske oksidacije u kojima se oslobaa energija.Imeu membrane i nukleusa nalaze se mitohondrije organele u kojima se oslobaa E (power houses)

IZMEU ELIJSKE MEMBRANE I NUKLEUSA NALAZI SE ELATINOZNA CITOPLAZMA U KOJU SU, IZMEU OSTALIH ORGANELA, SMETENE MITOHONDRIJE.

BIOLOKE OKSIDACIJE -NASTAVAKU MITOHONDRIJAMA SE OSLOBAA ENERGIJA U ZAVRNOJ OKSIDACIJI NUTRIMENATA.RESPIRATORNI O2 ULAZI U REAKCIJU.

VODONIK( KAO HIDROGEN JON,H+)NA PUTU KA O2 SE TRANSFERUJE OD JEDINJENJA DO JEDINJENJA OSLOBAAJUI ENERGIJU KOJA SE DELOM UGRAUJE U ATP. H2 I O NAGRADE VODU.

RESPIRATORNI LANAC

BIOLOKE OKSIDACIJE -NASTAVAKUGLJENIK I KISEONIK IZ NUTRIMENATA ELIMINIU SE U OBLIKU CO2.SISTEMI KOJI IGRAJU OSNOVNU ULOGU U TRANSFEROVANJU HIDROGEN JONA:DEHIDROGENAZE (NAD,NADH)FLAVOPROTEINI ( FAD,FADH)KOENZIM QCITOHROMI (A,B I C)

RESPIRATORNI LANAC-RL RL JE NIZ ENZIMA STROGO POREANIH PREMA RASTUIM VREDNOSTIMA NJIHOVIH REDOKS POTENCIJALA.REDOKS POTENCIJAL JE IZRAZ REDUKCIONE MOI NEKOG SISTEMA.NAJNEGATIVNIJI SISTEMI RASPOLAU VELIKOM REDUKCIONOM SPOSOBNOU,NAJPOZITIVNIJI VELIKOM OKSIDACIONOM MOI.

Respiratorni lanac-transport elektronaVeina proteinskih komponenti RL oragnizoavna je u 4 respiratorna kompleksa koja uestvuju u transportu elektrona, obeleeni I-IV.Svaki kompleks se sastoji od nekoliko proteina sa razliitim redoks-aktivnim prostetinim grupama i sa razliitim redukcionim potencijalima, osim koenzima Q i citohroma c, koji funkcioniu samostalno, van kompleksa.

Respiratorni lanac-transport elektronaElektroni se du RL prenose sa jedinjenja koja ima negativniju vrednost redukcionog potencijala (E), na jedinjenja sa pozitivnijom (manje negativnom vrednou) E.

Razlika redukcionog potencijala se predstavlja

E = E akc el. E donora el.

RESPIRATORNI LANACTo je sloen sistem sastavljen od vie komponenti koje imaju sposobnost da transportuju elektrone odn. uestvuju u REDOKS REAKCIJAMALokacija: unutranja membrana mitohondrija Veina proteinske komponente: 4. kompleksa i dve odvojene komponente: koenzim Q i citohrom c.

Komponente respiratornog lanca(unutranja membrana mitohondrija -kriste)Flavoprotein (prostetina grupa: FMN)Proteini sa nehemskim gvoem ([Fe-S] proteini, [Fe-S] centri u flavoproteinima)Citohromi (hemoproteini, prostetina grupa: hem)Ubihinon ili koenzim Q (jedini nije protein)

ELEKTRONI PRELAZE SA KOMPONENTE KOJA IMA NEGATIVNIJU VREDNOST REDUKCIONOG POTENCIJALA NA MANJE NEGATIVNU!!!

U UNUTRANJOJ STRUKTURI MEMBRANE MITOHONDRIJA JE PRVA NAD DEHIDROGENAZA SA NAJNEGATIVNIJIM POTENCIJALOM, A NA SUPROTNOM KRAJU CITOHROM C OKSIDAZA I AKTIVISANI KISEONIK KOJI IMAJU NAJPOZITIVNIJI REDOKS POTENCIJAL.Redukcioni potencijal je mera afiniteta ka elektronu., odn. Mera prelaza elektrona sa donora na akceptor protona!!!

Struktura mitohodrija

Respiratorni lanacRL OMOGUAVA OKSIDACIJU SUPSTRATA KOJI PREDSTAVLJAJU METABOLIKE PRODUKTE NUTIMENATA-MONOSAHARIDE, MASNE KISELINE I GLICEROL, AMINOKISELINE.

PROCES JE DEHIDROGENOVANJE (ODUZIMANJE VODONIKA), PRENOS VODONIKA I ELEKTRONA DO AKTIVIRANOG KISEONIKA, SINTEZA VODE I OSLOBAANJE ENERGIJE

Oksidativna fosforilacija- nastanak ATP-a iz energije nastale u toku transporta elektrona du respirtornog lanca. Katalizuje enzim ATP sintaza.

RL-NASTAVAKZA OKSIDACIJU HRANLJIVIH MATERIJA :

RL NEOPHODNO JE DA SE PRETHODNO RAZLOE ODGOVARAJUIM KATABOLIKIM PROCESIMA NA MEUPROIZVODE:Acetil-KoA, acil-KoA, glicerofosfat, sukcinat, -hidroksibuterna kiselina,glutamat, izocitrat

U CIKLUSU TRIKARBONSKIH KISELINA NA NEKOLIKO MESTA SE UKLJUUJE RL (ODREENIH DEHIDROGENAZA)Postoji sprega izmeu transporta el. I oksidativne fosforilacije!!

ENERGETSKI BILANS RAZGRADNJE GLUKOZE U ORGANIZMU

Energetski bilans aerobnog i anaerobnog metabolizma glukozeAnaerobna glikoliza:C6H12O6 + 2ADP + 2Pi 2Laktat + 2H+ + 2H2O + 2ATP

Aerobna degradacija glukoze:C6H12O6 + 36ADP + 36Pi + 6O26CO2 + 42H2O + 36ATP

SAGOREVANJE GLUKOZEC6H12O6 +6O2=6H20+6CO2+2870kJU REAKCIJI NASTAJE 38 molova ATPOD UKUPNE ENERGIJE OD 2870 kJ1435 kJ je AKUMULIRANO U ATP, A1435 kJ SE OSLOBAA KAO TOPLOTAZA SINTEZU 1mola ATP POTREBNO JE 37,6 kJ ENERGIJE ( 37,6X38=1435)

OKSIDACIJA GLUKOZEI. GLUKOZA DO2 PIROGROANE KISELINE-8 ATPII. 2molaPIRROGROANE KIS. DO 2 ACETIL KoA +2CO2 -6 ATPIII. 2 ACETIL KoA U KREBSOVOM CIK. -24 ATP UKUPNO 38 ATP

ULOGA HRANE U ORGANIZMU GRADIVNAZATITNA ENERGETSKA

ENERGIJAKAKO ORGANIZAM OVEKA DOBIJA ENERGIJU?KAKO SE ENERGIJA MERI?KAKO SE TRANSFORMIE U ORGANIZMU?ENERGETSKI METABOLIZAMUKUPNE ENERGETSKE POTREBE LJUDI

EnergijaSposobnost pokretanja ili promene, sposobnost vrenja radaRazliiti oblici: hemijska elektrina kinetika potencijalna svetlosnaMoe se menjati iz oblika u oblikPonaa se prema dobro poznatim zakonima termodinamike: Prvom-ne moe se stvoriti niti unititiDrugom-Uvek se prilikom prelaska jednog oblika u drugi gubi odredjena koliina E

Energetske potrebe ljudiEnergetske potrebe ljudi se mogu definisati kao koliina energije koja je potrebna da se izbegne stanje nedostatka energije, da se obezbedi normalno funkcionisanje vitalnih organa, obavljenje svakodnevnih aktivnosti i odravanje stalne telesne temperature.

ENERGIJA HRANE IZRAAVA SE ZAJEDNIKOM JEDINICOM ZA ENERGIJU,RAD I TOPLOTU, JOUL- OM

1 Joule je rad ili energija potrebna da bi se silom od jednog njutna deluje na rastojanju od jednog metra1J je nutnmetar. Ranije koriena jedinica kalorija = 4.1868 J 1 kcal = 4,2 kJ


FizikaaktivnostOdravanje telesne temperatureToplotni efekat hraneKomponente ukupnog energetskog prometa

Prilikom oksidacije hranljivih materija nastaje : UgljendioksidVoda Proizvodi metabolizma belanevina (urinom)Oslobadja se toplota

METODE MERENJA ENERGETSKOG PROMETAPotronja E (promet hrane)manifestuje se potronjom kiseonika, oslobaanjem T i izluivanjem krajnjih proizvoda oksidacije hranljivih materija.Potronju E mogue je meriti merenjem potronje O2, izluenog CO2, kao i odreivanjem N jedinjenja izluenih urinom.Metode: direktna i indirektna kalorimetrija i nekalorimetrijske metode

INDIREKTNA KALORIMETRIJAPRINCIP: Zasniva se na injenici da su poznate stehiometrijske jednaine potpune oksidacije masti i UH, kao i toplotni efekti ovih rja; kao i da je poznata koliina O2 koja se troi za potpunu oksidaciju belanevina do formiranja 1 g urinarnog azota, kao i koliina CO2 i toplote koji se tom prilikom oslobode.

INDIREKTNA KALORIMETRIJAPRINCIP:Aparat se sastoji iz komore u kojoj se nalazi odreena koliina vazduha (spirometar) koju osoba troi i posebnog suda u kome se nalazi kalcijum-hidroksid.Aparat je tako konstruisan da se tano odrede zapremine utroenog O2 i izluenog CO2.

Da bi se utvrdila potronja energije u organizmu, pored potronje O2 potrebno je utvrditi i koliinu hranljivih materija koje se oksiduju, a to se moe odrediti pomou neproteinskog respiratornog kolinika.To je odnos izmeu zapremine izluenog CO2 i zapremine utroenog O2 pri potpunoj oksidaciji hranljive materije.INDIREKTNA KALORIMETRIJA

INDIREKTNA KALORIMETRIJARazliite hranljive materije oslobaaju razliite koliinu toplote kad se za njihovu oksidaciju potroi po 1 l kiseonika, i zato je potrebno da se odredi koliina kiseonika potrebna za oksidaciju svake pojedinane hranljive materije.

INDIREKTNA KALORIMETRIJAUGLJENI HIDRATIC6H12O6+6O2=6CO2+6H2O+2870 kJ180g +(6x22,4L) 134,4L O2 osl.e.2870Koliina energije koja se oslobodi kada se za oksidaciju glukoze upotrebi 1LO2134,4L O2 - 2870kJ 1,0 L O2 - 21 kJRQ = 1

MASTI

CH2OCOC17H352 CHOCOC17H35 +157 O2 = CH2OCOC15H31

110CO2+106H20+68462 kJ

(157x22,4L) 3516,8l O2 68462,5 kJ1LO2 -19,47 kJMasti troe vie kiseonika za oksidaciju!!INDIREKTNA KALORIMETRIJARQ= 0,7

INDIREKTNA KALORIMETRIJAPROTEINI

RQ za proteinsku oksidaciju nije jasno definisan, proteinski sastav varira, kao i potpunost oksidacije (0,80-0,82). Proteini u hrani imaju 16 % azota, tako da svaki gram urinarnog N predstavlja 6,25 g metabolizovanih proteina.

INDIREKTNA KALORIMETRIJAPROTEINI

Za oksidaciju one koliine belanevina iz koje nastaje 1g urinarnog azota troi se 5,923 L O2oslobaa se 4,754 L CO2 i nastaje energija od 111 kJ

1 l kiseonika oksidacijom:

Ugljenih hidrata oslobodi 21 kJ toploteMasti oslobodi 19,74 kJ toplote...

A oksidacijom one koliine belanevina iz koje nastaje 1 g urinarnog azota troi 5,923 l O2 , oslobodi 4, 754 l CO2 i oslobodi 111 kJ toplote.

NEPROTEINSKI RESPIRATORNI KOLINIK RQ(nepr.)= IZLUENI CO2 UTROENI O2

UGLJENI HIDRATI RQ (nepr.)= 6x22,4 LCO2:6x22,4LO2=1

MASTIRQ(nepr.)=110x22,4L CO2:157x22,4LO2= 0,7

INDIREKTNA KALORIMETRIJAAKO JE RQ(NEPR.)=1U ORGANIZMU SAGOREVAJU U.H 100%AKO JE RQ(NEPR.)=0,7U ORGANIZMU SAGOREVAJU M. 100%

RQ(NEPR.)=0,85 ( (1+0,7):2)50% U.H 50% M.

INDIREKTNA KALORIMETRIJAUKUPNA ZAPREMINA O2 KOJA SE TROI NA U.H I M. ZAJEDNO JE 1-0,7= 0,30 TJ. 3,3% KADA JE RQ(NEPR.) VEI OD 0,85U ORGANIZMU VIE OD 50% SAGOREVAJU UGLJENI HIDRATI, KADA JE MANJI OD 0,85, MASTI

NASTAVAKVREDNOST IZNAD ILI ISPOD KORIGUJE SE NA SLEDEI NAIN: 3,3 X BROJ STOTINKI IZNAD ILI ISPOD 0,85NPR. RQ(NEPR) = 0,900,90-0,85=0,050,05X3,3=16,6%

INDIREKTNA KALORIMETRIJA PRIMERZA 10 min.OSOBA POTROI 3,0L O2 IZDAHNE 2,4L CO2 IZLUI 0,075g u. N2Koliko energije nastaje sagorevanjem hrane dnevno?1. Zapremina O2 za bel.= 0,075x5,923=0,444L O23,0L-0,444=2,556LO2

INDIREKTNA KALORIMETRIJA, PRIMER2. Zapremina CO2 za belanevine0,075x4,754=0,356 LCO22,4L-0,356L=2,044LCO2 RQ (nepr.)= 2,044:2,556 =0,80,85-0,80=0,050,05x3,3=16,6MASTI=66,6%; U.H. =33,3%

INDIREKTNA KALORIMETRIJAZA oksid. Masti utroeno(2,556Lx66,6) : 100= 1,703L O21,703x19,47= 33,16kJZA oksid. U.h. Utroeno(2,556x33,3):100=0,852 L O20,852x21,0= 17,9 kJZA bel. 0,075x111= 8,33kJ

Ukupno59,39 kJx6x24=8552kJ dnevno

INDIREKTNA KALORIMETRIJADozvoljava precizno i tano merenje E prometa pod standardizovanim uslovima. Relativno komplikovana!!!Praenje otkucaja srca , prilikom vebanja, linearan iznad odreenog praga!!

ENERGETSKE POTREBE LJUDIUKUPNE ENERGETSKE POTREBE

BAZALNI METABOLIZAMFIZIKI RADTERMOREGULACIJUSDD (specifino dinamiko dejsvo hrane)RAST, RAZVOJ, REGENERACIJA,GRAVIDITET, LAKTACIJA

ENERGETSKE POTREBE LJUDIKoliina energije koja je potrebna da se izbegne stanje nedostatka energije, da se obezbedi normalno funkcionisanje vitalnih organa, obavljanje svakodnevnih aktivnosti i odravanje stalne telesne temperature.Individualne energetske potrebe mogu znaajno da variraju u zavisnosti od uzrasta i fiziolokog stanja.Vrednost BM mogu znaajno ad variraju, ali komponenta fizikog rada je najvie podlona promenama

Preporueni nivo unosa energije-za odreenu populacionu grupu je srednja vrednost potreba za zdrave individue te grupe. Distribucija u okviru grupe sledi Gaus-ovu krivu raspodele. WHO, 1985.

1. Energetska ravnotea Unos energije = potronja energije rezultat: bez promena telesne mase

2. Pozitivni energetski balans:Unos energije > Potronja energijerezultat: depo energije u adipoznom tkivu (gojaznost)* neophodno stanje tokom trudnoe, dojenja i rasta

3. Negativni energetski balans:Unos energije < Potronja energijerezultat: gubitak telesne mase; neuhranjenost

ENERGETSKI BILANS

BAZALNI METABOLIZAMDefinicija: Osnovne funkcije koje organizmu omoguavaju ivot energija potrebna za golo preivljavanje tokom mirovanja, bez fizikih i psihikih napora, bez hrane

ini 60-70% ukupne energetske potronje

Vrednost BM veoma varira meu razliitim osobama (25-30%) genetska predispozicija i fizioloke razlike

Bazalni metabolizam zavisi od godina, pola, aktivnosti, geografskog podruja, klime, lekova, povrine tela itd.

BM je nii kod ena nego kod mukaraca (? razlike u masi skeletnih miia, uticaj hormona, aktivnost Na-K-ATPaze?)Nii je kod starijih osobaNii je kod invalida

Bezmasno tkivoGroznicaPovrina telaNedavno intenzivno vebanjeTiroidni hormoniOvulacijaTrudnoaLekoviGenetikaNadmorska visinaPoveanjeStarenje (0.2%/godini nakon 30.)Smanjenje unosa energijeLekoviGenetikaSmanjenjeFaktori koji utiu na BM

BAZALNI METABOLIZAM

USLOVI ZA MERENJE BAZALNOG METABOLIZMA:POTPUNI FIZIKI I PSIHIKI MIR;TEMPERATURA TERMIKE NEUTRALNOSTI (20 C);12-18 ASOVA OD POSLEDNJEG OBROKA.Basalni metabolizam- Predstavlja energiju za niz funkcija koje su esenciajlne za ivot, kao to su funkcionisanje elija i njihova zamena, sinteza, sekrecija enzima i hormona, rad unutranjih organa, funkcija mozga. Predstavlja 45 do 70 % ukupnog energetskog prometa.Zavisi od uzrasta, pola, veliine i sastava tela.

DIREKTNA KALORIMETRIJA

DIREKTNA KALORIMETRIJAPrincip:Direktno odreivanje toplote koju organizam otputa, u cilju odreivanja njegovih energetskih potreba, kako za BM, tako i za profesionalni rad.Kalorimetar je komora, strogo kontrolisani uslovi, dobro izolovana (merenje T, CO2, H0, O2).Otputena toplota se meri pomou hladne vode, otputene vodene pare...

BAZALNI METABOLIZAM-BMU PRAKSI SE BM ODREDJUJE INDIREKTNOM* KALORIMETRIJOM.

RQ (nepr.) U USLOVIMA MERENJA BM IZNOSI 0,82 ( TO JE VREDNOST KADA SE UPOTREBI 1L KISEONIKA PRI EMU SE OSLOBODI 20,18kJ ENERGIJE).

ODREDI SE ZAPREMINA O2 KOJU OSOBA POTROI ZA 24 ASA I IZRAUNA BM*Karprenter je indirektnom kalorimetrijom odreivao BM1915. godine, merenjem zapremine utroenog kiseonika.

BM BAZALNI METABOLIZAM JE DIREKTNO SRAZMERAN POVRINI TELA I IZRAAVA SE PO m2 POVRINA TELA Dubois

A= p 0,425 x h 0,725 x 71,82A = povrina tela;p= teina u kg; h =visina u cmOvo je tzv. Zakon povrine

Zakon povrine*Postoji konstantan odnos izmedju BM i povrine tela.Jo od kraja 19. veka je stalno predmet provera (Rubner,...)itav vek je neprikosnoven!Sve standardne vrednosti BM se izraavaju na jedinicu povrine tela-kvadratni metar!!!*Surface area low

VREDNOSTI BAZALNOG METABOLIZMA IZRAENE PO M2 TELESNE POVRINE IDENTINE SU ZA SVE ZDRAVE OSOBE ISTE STAROSTI I POLA, TO SU NORMALNE VREDNOSTI BAZALNOG METABOLIZMA.Vrednosti bazalnog metabolizma odraslih osoba variraju u granicama 6700 -7530 kJ/24 h, a zavise od pola i godina starosti. Ako se vrednosti neke osobe za BM razlikuju radi se o ODSUPANJU.Odstupanja se izraavaju u % u odnosu na normalne vrednosti, ispred broja stavlja se + ako se radi o poveanjuako se radi o smanjenju.Osobe koje vre teak fiziki rad, imaju BM + 5-10 %.

Table 2 FAO/WHO/UNU calculations of BMR

WHO-110-18 yearsMale0.0732 * weight+2.72(MJ/d) Female0.0510 * weight+3.12(MJ/d) WHO-210-18 yearsMale69.4 * weight+322.2* height+2392(kJ/d) Female30.9 * weight+2016.6* height+907(kJ/d) WHO-1a18-30 yearsMale0.0640 * weight+2.84(MJ/d) Female0.0615 * weight+2.08(MJ/d) WHO-2a18-30 yearsMale64.4 * weight 113.0* height+3000(kJ/d) Female55.6 * weight+1397.4* height+146(kJ/d)

Naini za poveanje bazalne potronjePoveanje mase skeletnih miiaNekoliko studija je ukazalo na povean nivo potronje kiseonika, sagorevanja masti i poveanje bazalnog metabolizma i do 24 asa nakon intenzivnog vebanja (Ostengerg i sar., 2000; Binzen i sar., 2001)Byrne i Wilmore, 2001Pethodno intenzivno vebanje

Grupa koja je treniralaKontrolna grupaBezmasno tkivo pre poetka vebanja posle 9 nedelja vebanja49.551.443.944.4Bazalni metabolizam pre poetka vebanja posle 9 nedelja vebanja6.076.255.895.97


FizikaaktivnostOdravanje telesne temperatureToplotni efekat hrane

SPECIFINO DINAMIKO DEJSTVO HRANE SDDH, toplotni efekat hraneNESRAZMERNO POVEANJE POTRONJE ENERGIJE POD UTICAJEM UNETE HRANE NAZIVA SE SPECIFINO DINAMIKO DEJSTVO HRANE, ispoljava se 6-12 asova posle obroka.PRIMER: AKO OSOBA IJI JE BM 7000kJ UNESE HRANU TE ENERGETSKE VREDNOSTI OSLOBOENA ENERGIJA JE 7700kJ. ???

Specifino dinamiko delovanje hrane (SDDH)

Definicija: Energija potrebna za digestiju, apsorpciju, transport i metabolizam hrane i hranljivih sastojaka (energetski odgovor organizma na unos hrane). U uslovima iv primena hrane, takoe je znaajan veliina Proteini > lipidi > ugljeni hidrati Naziva se jo i ishranom izazvana termogeneza U proseku iznosi 10% energije BM

SDD- NASTAVAKVREDNOSTI SDDH ZA OSNOVNE HRANLJIVE MATERIJE SU:UGLJENI HIDRATI 5,8g-100kJ-106,4 kJ;poveanje =6,4%MASTI2,6 g-100kJ-114kJ; poveanje =14%PROTEINI5,8g-100kJ-140kJ;poveanje = 40%

Zbog SDD preporuuje se 10% vie u odnosu na energetsku vrednost BM

Znaaj SDDHKod utvrivanja ukupnih energetskih potreba ljudi mora se uzeti u obzir energija SDDH.

Voditi rauna kod:

Profesije koje zahtevaju fiziki naporFebrilna stanja

Naziva se jo: metaboliki odgovora na hranu;hranom indukovana termogeneza i termiki efekat hrane.

ENERGETSKE POTREBE ZA TERMOREGULACIJUPOVEANJE ILI SMANJENJE 0D 5% NA SVAKIH 10 C SNIENJA ILI POVEANJA SREDNJE GODINJE TEMPERATURE.SREDNJA GODINJA TEMPERATURA JE 10 C.PRIMER: NA 0 C POTREBNO JE POVEATI ENERGIJU ZA 5%, A NA 20 C SMANJITI UNOS ENERGIJE ZA 5% Uestvuju sa 10-15 % u ukupnim dnevnim E potrebama.

Energetske potrebe za termoregulaciju zavise od

Telesna konstitucijaNeurovegetativnih centara za termoregulacijuDebljine masnog potkonog tkivaKvaliteta odee Strujanje vazduha

ovek ima stalnu telesnu temperaturu i da bi je odrao troi energiju potrebnu za termoregulaciju.T lipoliza T, izluivanje toplote (organi za disanje, koa)

ENERGETSKE POTREBE ZA U PERIODU GRAVIDITETA I LAKTACIJETrudnoa: poveanje energetskih potreba usled E zahteva razvijajueg fetusa i stanja trudnoe.+ 1200 kJ formiranje fetalnog tkiva, tkiva dojke, poveanje zaliha masti.

Laktacija: Energetske potrebe uveana za:E vrednost mleka + E formiranja mleka+ 2700 -3100 kJ-poveanje moe ii na raun deponovanih masti tokom trudnoe

ENERGETSKE POTREBE U PERIODU RASTAImaju dve komponente:E za sintezu tkiva u razvojuEnergija deponovana u novo formiranim tkivimaE potrebe za rast ine 35 % ukupnih E potreba tokom prva tri meseca, 5 % u uzrastu od godinu dana, 3 % tokom druge godine, 1- 2% u srednjem periodu adolescencije, a u kasnijem uzrastu je zanemarujui.

ENERGETSKE POTREBE U PERIODU RASTAKod mladih organizama koji nisu zavrili sa rastom, deo energije organizma troi se za rastenje, do 22. odn 24. godine.Do 3-e godine poveanje visine i teine je naglo,zatim je sporije i ravnomerno do 15-te godine, posle ovog perioda do kraja rastenja E potrebe postaju vee nego to rast zahteva.Zakljuno sa 12 god, en. potrebe oba pola su iste, a posle postaju vee kod muke dece.Oko 10. god. en. potrebe muke dece se izjednaavaju sa en. potrebama odrsalih ljudi koji ne obavljaju fiziki rad. Nakon toga ove potrebe postaju vee za oko 50 % u uzrastu od 16- 20 god.

Energetske potrebe zavisno od godina starosti kJ/kg/24hOdojad do 3 godine naglo poveanje visine i teine

Deca4-6 godina 351 7-9 31310-12 257*Od 3. do 30. kg t.m.nema razlike medju polovima u E potrebama.

nastavakAdolescenti kJ/kg/24h

Devojice13-20 234

Deaci13-20 280

nastavakOsobe mukog pola kJ/kg/24hSedentarne 160Srednje aktivne 192Veoma aktivne 257

Osobe enskog polaSedentarne 158Srednje aktivne 181Veoma aktivne 229

Energetske potrebe za fiziki radNajvarijabilnija komponenta ukupnog E prometa, 0d 10 50 %.Objedinjuje E svih fizikih aktivnosti. Opada sa godinama.Kako se odreuje ?Metodom dvostruko obeleene vode,Beleenjem frekvence sranog rada

Fizika aktivnost

Voljni pokreti skeletnih miia i prateih sistema (sedenje, hodanje, tranje) Miiima je potrebna energija da bi vrili rad (pretvaranje hemijske energije u fiziki rad)Na nivo utroene energije utiu: duina trajanja fizikog rada, uestalost i intenzitetFaktori koji utiu su jo : miina masa i telesna masaKod sedentarnih osoba fizika aktivnost ini 20% ukupne energetske potronjeKod aktivnih osoba i do 50%

Energetske potrebe za fizi;kim radomDruga po veliini komponeneta ukupnog energetskog prometaUTROAK ENERGIJE TOKOM VRENJA FIZIKE AKTIVNOSTI15-30 % kod umereno fiziki ektivnih osoba

Potronja energije pri razliitim aktivnostima kJ/hSpavanje 271Odmaranje u sedeem stavu 418itanje tiho 439itanje glasno 493Lagani hod 836Brzo hodanje 1255Vonja biciklom 1715Plivanje 2092Tranje 2385Penjanje (na Bromatologiju) 4602

Fizika aktivnost ima dva efekta na fiziki rashod:Uveanje oksidacije masti SMK , glad Menja se odnos miine mase prema masnoj masi

Namirnica Kcal etnja Bicikl Plivanje DogingPivo, 250 ml11522181412Vino, 120 ml11021171311Mars bar, 40 g21842342622Banana split, 300 g594114917060Big Mac563108856656Milk Shake, 300 ml36470564336 Ekvivalenti fizike aktivnosti i hrane (u minutima)

1 keks 50 kcal dnevnoNedeljno 350 kcalGodinje 18 250 kcal1 kg masnog tkiva ima 7 000 kcal, 2,5 kg masti u masnom tkivu se deponuje u toku godinu dana

Promene u nivou uobiajene fizike aktivnosti tokom porasta telesne mase

ENERGIJA RELATIVNOG MIROVANJATo je ona energija koja se troi na vrenje svakodnevnih uobiajenih radnji van okvira njegove profesionalne delatnosti, ako je ona u vezi sa fizikim radom, (ustajanje, umivanje, hodanje, pisanje...), ukljuujui i E bazalnog metabolizma., i E Sdd-a.

Ne postoji bitna razlika izmeu kancelarijskog posla i energije relativnog mirovanja.

Atwater-ova formula za izraunavanje ukupnih energetskih potreba ljudiE = E rel mirovanja + Izvreni rad (kpm) x5Faktor 5 se koristi jer ovek ne pretvara svu energiju u koristan rad. Kod osoba ije profesije ne zahtevaju fiziku aktivnost E rel mirovanja ~ E ukupno

UKUPNE ENERGETSKE POTREBEPREMA ATWATER-UENERGIJA RELATIVNOG MIROVANJA SASTOJI SE OD:ENERGIJE ZA BM----------------------7029kJENERGIJE ZA SDD-----------------------711kJENERGIJE LAKOG MIINOG RADA(ustajanje, oblaenje,umivanje, hodanje,itanje)-------------------------2301 kJ UKUPNO----------------------- 10 041 kJ + Energija za vrenje rada u kJ x5

Preporueni nivo unosa energijePreporueni nivo*unose energije za Odredjenu populacionu grupu je srednja vrednost E potreba zdravih, dobro uhranjenih jedinki te grupe.*Recommended level of dietary energy intake.

Ukupne energetske potrebePredstavljaju onu koliinu energije potrebnu da bi se obezbedilo normalno funkcionisanje organizma u cilju zadovoljavanja njegovih E potreba (odravanje mase i sastava tela , eljene fizike aktivnosti u cilju odravanja dobrog zdravstvenog stanja) i u ravnotei je sa njegovim E potronjom.

Faktori koji utiu na E metabolizam

1. Starenje2. Efekat vebanja3. Efekat gojaznosti poveanje ukupnih E potreba4. Efekat nedovoljne ishrane na E metabolizam smanjenje ukupnih enrergetskih potreba na smanjen E unos

Iznos dnevno potrebne E se smanjuje usled:

Smanjenja BM, smanjenja miine mase i smanjenja fizike aktivnosti. Smanjenje energetskih potreba u odnosu na godine20-30 godina 0%30-40 godina 3%40-50 godina 6%50-60 godina 14%60-70 godina 21%> 70 godina 30%

Izraunavanje energetskih potreba u odnosu na telesnu masuStandardni mukarac25 godina65 kilogramaRadi 8 satiita, pie 4 sataPeai 5-10 km12600 kJStandardna ena

25 godina55 kilogramaRadi 8 sati u kuiVan kue 2 sataPeai 5-10 km9200

**Govori o zadovoljenju energetskih potreba nutrimentima!!! Najvise UH , pa masti pa proteini!!!

****Osloboena energija se **Gmp. Jedan od ciljeva metabolizma je I konzervacija e. prenos fosfatnih grupa. **Energetska vrednost makronutrimenata moe se odrediti upotrebom ureaja koji se zove kalorimetarska bomba.**Rje biolo;ske oksidacije sta su .Joje su to hemijske reakcije, moraju biti kontrolisane!!!!Ure[en sistem hem rja u kojim se oslobadja energiaj!!!!! ****OSLOBODJENA ENERGIJA JEDNAKA JE RAZLICI REDUKCIONIH POTENCIJAL akceptora i donora elektrona!!!!**Sledeci cas****Potpuna oksidacija ugljenih hidrata**We are constantly spending energy and refuel periodically by consuming food and beverages.In Positive energy balance, energy intake is greater then energy output.This is necessary in growing children, pregnant women, etc where growth is needed.However, in adults, a positive energy balance leads to creeping weight gain, adipose tissue is primarily affected.Weight loss occurs in negative energy balance.But unlike positive energy balance adipose tissue is not the only tissue affected: both adipose tissue and lean tissue are affected.**Osloboena energija se **Physical activity requires energy for lungs, heart, muscles and the bosy to move**

Merenja i Meraci

Documents

Transcript of Merenja i Meraci