1

ΔΙΑΤΡΟΦΗ ΚΑΙ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ-Ι

ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ 11Η

ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

2

ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΞΙΑ ΘΕΡΜΙΔΙΚΩΝ ΟΥΣΙΩΝ

3

ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΞΙΑ ΟΡΙΣΜΕΝΩΝ ΟΥΣΙΩΝ IN VITRO

4

ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΤΩΝ ΤΡΟΦΩΝ

• 1. ΟΛΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΤΡΟΦΗΣ

• 2. ΠΕΠΤΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΤΡΟΦΗΣ

• 3. ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΤΕΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΤΡΟΦΗΣ

• 4. ΚΑΘΑΡΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΤΡΟΦΗΣ

5

6

ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΣΤΟ ΑΝΘΡΩΠΙΝΟ ΣΩΜΑ

7

ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΤΕΑΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΗΣ ΤΡΟΦΗΣ

8

ΒΑΣΙΚΟΣ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ

9

Ο ΒΜ = 65-75% ΟΛΙΚΟΥ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΥ

10

11

ΠΟΣΟΣΤΟ ΣΥΜΜΕΤΟΧΗΣ ΤΩΝ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΩΝ ΣΤΟ ΒΜ

ΜΙΑ ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΗ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΖΕΤΑΙ ΣΤΗΝ ΕΠΟΜΕΝΗ ΔΙΑΦΑΝΕΙΑ

12

13

ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΜΕΤΡΗΣΗΣ ΒΜ

• 1. ΝΗΣΤΕΙΑ 12-18 ΩΡΩΝ,

• 2. ΑΠΟΧΗ ΑΠΟ ΠΡΩΤΕΪΝΕΣ ΓΙΑ 48 ΩΡΕΣ,

• 3. ΑΠΟΛΥΤΗ ΑΚΙΝΗΣΙΑ,

• 4. ΑΔΙΑΦΟΡΗ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ (24-25 οC,

αν πλήρως ή ελαφρά ντυμένοι),

• 5. ΔΩΔΕΚΑΩΡΗ ΣΩΜΑΤΙΚΗ ΑΝΑΠΑΥΣΗ ΚΑΙ ΟΚΤΑΩΡΟΣ

ΥΠΝΟΣ,

• 6. ΗΜΙΩΡΗ ΤΕΛΕΙΑ ΗΡΕΜΙΑ,

• 7. ΥΠΤΙΑ ΘΕΣΗ. Ο ΒΜ ΑΥΞΑΝΕΤΑΙ ΚΑΤΑ 10-15% ΣΕ ΟΡΘΙΑ

ΘΕΣΗ ΣΕ ΣΧΕΣΗ ΜΕ ΤΗΝ ΥΠΤΙΑ.

14

15

ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΠΟΥ ΕΠΗΡΕΑΖΟΥΝ ΤΟ ΒΜ• 1. ΒΑΡΟΣ ΚΑΙ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ ΤΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ,

• 2. ΣΩΜΑΤΙΚΟ ΜΕΓΕΘΟΣ,

• 3. ΗΛΙΚΙΑ,

• 4. ΦΥΛΟ,

• 5. ΦΥΛΗ,

• 6. ΣΥΣΤΑΣΗ ΣΩΜΑΤΟΣ,

• 7. ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΘΡΕΨΗΣ,

• 8. ΚΛΙΜΑ,

• 9. ΥΨΟΜΕΤΡΟ,

16

ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ ΣΩΜΑΤΟΣ, ΒΑΡΟΣ ΚΑΙ ΒΜ

17

ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ ΣΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ ΒΜ

Mass = density x volume Η επιφάνεια της σφαίρας

αυξάνεται ανάλογα με την

ακτίνα στο τετράγωνο ενώ η

μάζα με την ακτίνα στον κύβο.

Άρα όσο μεγαλύτερη μάζα έχει

ένα σώμα τόσο η

σχέση επιφάνειας/μάζα

μικρότερη και αντίστροφα.

18

ΒΑΡΟΣ ΣΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ ΒΜ

19

ΒΜ ΚΑΙ ΗΛΙΚΙΑ

20

ΒΜ ΚΑΙ ΗΛΙΚΙΑ

21

(Άλιπη Σωματική Μάζα)

22

ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΠΟΥ ΕΠΗΡΕΑΖΟΥΝ ΤΟ ΒΜ

• 10. ΣΩΜΑΤΙΚΗ ΑΣΚΗΣΗ,

• 11. ΟΡΜΟΝΙΚΟΙ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ,

– ΘΥΡΟΞΙΝΗ,

– ΑΔΡΕΝΑΛΙΝΗ,

– ΚΟΡΤΙΚΟΕΙΔΗ,

– ΟΡΜΟΝΕΣ ΤΗΣ ΥΠΟΦΥΣΗΣ,

– ΓΕΝΝΗΤΙΚΕΣ ΟΡΜΟΝΕΣ,

12. ΣΥΓΚΙΝΗΣΙΑΚΕΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ,

13. ΚΥΟΦΟΡΙΑ – ΓΑΛΟΥΧΙΑ,

23

ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΠΟΥ ΕΠΗΡΕΑΖΟΥΝ ΤΟ ΒΜ

• 14. ΥΓΙΕΙΝΗ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ – ΝΟΣΟΙ – ΤΡΑΥΜΑ,

• 15. ΒΙΤΑΜΙΝΕΣ,

• 16. ΦΑΡΜΑΚΑ,

– ↑ ΚΑΦΕΪΝΗ, ΑΜΦΕΤΑΜΙΝΕΣ, ΔΙΝΙΤΡΟΦΑΙΝΟΛΗ,

– ↓ ΣΟΥΛΦΟΝΑΜΙΔΕΣ, ΦΑΙΝΕΡΓΑΝΗ, ΚΑΤΑΣΤΑΛΤΙΚΑ,

17. ΑΛΛΟΙ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ: ΑΝΟΞΙΑ, ΥΠΝΟΣ, ΤΡΟΦΙΜΑ,

ΚΑΠΝΙΣΜΑ Κ.ΛΠ.

24

Η ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΑΣΚΗΣΗΣ ΣΤΟ ΒΑΣΙΚΟ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟ

25

26

27

28

29

30

NE = NOREPINEFRIN, cAMP = CIRCULAR ADENOSINE MONOPSHOSPHATE

PKA = PROTEIN KINASE A, TG = TRIGLYCERIDES, HSL = HORMONE SENSITIVE LIPASE,

FFA = FREE FATY ACIDS, β-ox = BETA-OXIDOSIS, CAC = CITRIC ACID CYCLE

UCP1 = UNCOUPLING PROTEIN 1

31

ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΣΤΡΕΣΣΟΓΟΝΩΝ ΠΑΡΑΓΟΝΤΩΝ ΣΤΟ ΒΜ (Χ)

• ΥΠΟΣΙΤΙΣΜΟΣ Χ 0,8

• ΜΕΤΕΓΧΕΙΡΗΤΙΚΑ Χ 1,00 – 1,50

• ΚΑΡΚΙΝΟΣ Χ 1,10 – 1,45

• ΠΕΡΙΤΟΝΙΤΙΔΑ Χ 1,05 – 1,25

• ΣΗΨΙΣ Χ 1,25 – 1,55

• ΠΟΛΛΑΠΛΑ ΤΡΑΥΜΑΤΑ Χ 1,25 – 1,55

• ΕΓΚΑΥΜΑ Χ 1,50 – 1,70

32

ΜΕΤΑΒΟΛΙΚΗ ΑΠΟΚΡΙΣΗ ΣΤΟ ΤΡΑΥΜΑ

33

ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ ΒΜ

• 1. ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΑΝΑΓΚΩΝ ΑΝΘΡΩΠΟΥ,

• 2. ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ ΤΩΝ ΑΝΑΓΚΩΝ ΣΤΑ ΔΙΑΦΟΡΑ

ΣΤΑΔΙΑ ΤΗΣ ΖΩΗΣ, ΣΤΗΝ ΑΣΘΕΝΕΙΑ, ΑΛΛΑ ΚΑΙ ΣΤΑ

ΣΤΑΔΙΑ ΤΗΣ ΔΙΑΙΤΑΣ ΑΝΘΡΩΠΟΥ,

• 3. ΕΝΔΕΙΞΕΙΣ ΓΙΑ ΤΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΟΥ ΘΥΡΕΟΕΙΔΟΥΣ,

• 4. ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΣΤΗΝ ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΩΝ ΖΩΩΝ.

34

ΠΡΟΣΑΡΜΟΓΗ ΤΗΣ ΔΙΑΙΤΑΣ ΣΤΙΣ ΑΛΛΑΓΕΣ ΤΟΥ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΥ

FAT

LOSS

35

ΟΜΟΙΟΤΗΤΕΣ ΚΑΙ ΔΙΑΦΟΡΕΣ ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΙΚΩΝ ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΩΝ ΚΑΥΣΕΩΝ

36

ΑΜΕΣΗ ΘΕΡΜΙΔΟΜΕΤΡΙΑ. Η ΣΗΜΑΣΙΣ ΤΟΥ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ LAVOISIER-LAPLACE

37

ΕΜΜΕΣΗ ΘΕΡΜΙΔΟΜΕΤΡΙΑ: ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΗ ΘΕΡΜΙΔΟΜΕΤΡΙΑ

38

ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΗ ΘΕΡΜΙΔΟΜΕΤΡΙΑ

• Εκτίμηση της ενεργειακής δαπάνης με βάση τα

αναπνευστικά αέρια

– οξυγόνο που καταναλώθηκε

– διοξείδιο του άνθρακα που παράχθηκε

• Θρεπτικό + O2 → CO2 + H2O + Χ? + ενέργεια

• RQ = CO2 που εκπνέεται

• O2 που εισπνέεται

39

ΥΔΑΤΑΝΘΡΑΚΕΣ

• – C6H12O6 + 6 O2 → 6 H2O + 6 CO2

• – Αναπνευστικό Πηλίκο, RQ = 6 CO2 / 6 O2

• – RQ = 1,00

• ΥΔΑΤΑΝΘΡΑΚΕΣ: 1gr CHO + 0,83 Lit Ο2 + 0,83 Lit CO2 +

0,56g H2O + 4,17 Kcal

• 4,17/0,83 = 5,025 (5,047) Kcal/lit O2 = Θερμιδική αξία

οξυγόνου υδατανθράκων

40

ΛΙΠΙΔΙΑ

• – C16H32O2 + 23 O2 + 6 H2O → 16 H2O + 16 CO2

• – Αναπνευστικό Πηλίκο, RQ = 16 CO2 / 23 Ο2

• – RQ = 0,696 (0,71)

• ΛΙΠΟΣ: 1gr FAT + 2,02 Lit O2 + 1,43 Lit CO2 + 1,07 g H2O

+ 9,3 Kcal

• 9,3/2,02 = 4,60 (4,71) Kcal/lit O2 = Θερμιδική αξία οξυγόνου

λιπών

41

ΠΡΩΤΕΪΝΕΣ

• 1gr Pr + 0,96 Lit O2 + 0,78 Lit CO2 + 0,41Lit H2O + 0,16g

N2 + 4,3 Kcal

• Αναπνευστικό Πηλίκο, RQ = 0,78/0,96 = 0,81

• 4,3/Ο,96 = 4,48 (4,50) Kcal/lit O2 = Θερμιδική αξία

οξυγόνου πρωτεϊνών

42

ΠΡΩΤΕΪΝΕΣ

• Από αναλύσεις που έγιναν μετά από κατανάλωση πρωτεΐνης

προκύπτει ότι κατά μέσο όρο 1 γραμμάριο Ν2 στα ούρα

υποδηλώνει α) μεταβολισμό 6,25 γραμμαρίων πρωτεΐνης, β)

κατανάλωση 5,91 lit Ο2 και γ) παραγωγή 4,76 lit CO2.

• Από τις τιμές αυτές, αν μετρήσουμε το άζωτο (ουρία) του

ούρου μπορούμε να βρούμε πόσες πρωτεΐνες

καταναλώθηκαν, πόσο οξυγόνο καταναλώθηκε, πόσο CO2

απελευθερώθηκε και πόση ενέργεια (Kcal) προήλθε από τις

πρωτεΐνες.

43

Τρόφιμο Ενέργεια

In vitro

Kcal/gr

Ενέργεια

In vivo

Kcal/gr

Θερμιδική

αξία

οξυγόνου

(kcal/Lit)

Αναπνευστικό

Πηλίκο

CHO 4,1 4,02 5,047 1

Pro 5,65 4,3 4,50 0,81

Fat 9,45 8,98 4,71 0,71

Μίγμα 4,82 0,82

44

ΜΗ-ΠΡΩΤΕΪΝΙΚΟ ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΟ ΠΗΛΙΚΟ, ΝΟΜΟΓΡΑΜΑΤΑ

Συνολικό CO2 εκπνοής- 4,76 Lit CO2 επί gr N στο ούρο

Συνολικό O2 εισπνοής- 5,91 Lit O2 επί gr Ν στο ούρο

RQ Kcal/LO2 %CHO %Fat

1,00 5,047 100 0

0,97 5,01 90,4 9,6

0,93 4,961 77,4 22,6

0,90 4,924 67,5 32,5

0,87 4,887 57,5 42,5

0,83 4,838 43,8 56,2

0,81 4,813 36,9 63,1

0,78 4,776 26,3 73,7

0,75 4,739 15,6 84,4

0,72 4,702 4,8 95,2

0,70 4,686 0,0 100

45

ΑΝΤΙΔΙΑΣΤΟΛΗ BMR↔RMR

46

ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΟΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΒΜ

• Εξισώσεις Harris-Benedict

• Άνδρες = 66 + (13,7 x βάρος) + (5 x ύψος) –(6,8 x ηλικία).

• Γυναίκες = 65 + (9,6 x βάρος) + (1,7 x ύψος) – (4,7 x ηλικία).

• Συνήθως 25-35 kcal/kg/day.

• Το Stress αυξάνει αυτές τις τιμές.

47

ΘΕΡΜΙΚΗ ΠΡΟΣΑΥΞΗΣΗ ΤΡΟΦΗΣ

48

ΘΕΡΜΙΚΗ ΠΡΟΣΑΥΞΗΣΗ ΤΡΟΦΗΣ

49

ΕΙΔΙΚΗ ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΤΗΣ ΤΡΟΦΗΣ

ΠΡΟΣΩΡΙΝΗ

ΘΕΡΜΟΓΕΝΕΣΗ ΛΟΓΩ

ΤΗΣ ΛΗΨΗΣ ΤΡΟΦΗΣ

50

51

Ενέργεια που δαπανούμε για την πέψη των τροφών

• Εάν καταναλώσετε 100 θερμίδες λίπους, μόνο 3% από αυτές,

δηλαδή 3 θερμίδες, θα δαπανηθούν για την πέψη του λίπους.

• Στους καθαρούς υδατάνθρακες περίπου 7%.

• Στα ινώδη λαχανικά και τα φρούτα οι δαπάνες πέψης είναι

περίπου 20 τοις εκατό (20%), ενώ στις πρωτεΐνες περίπου 25-

30 τοις εκατό (25-30%).

• Εάν καταναλώσετε 300 θερμίδες πρωτεΐνης, θα χρειαστείτε

περίπου 90 θερμίδες για να την πέψετε και αφομοιώσετε.

52

53

ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΑΝΑΓΚΕΣ ΓΙΑ ΚΙΝΗΣΗ

54

60-70%5-10%

15-30%

55

Μία άλλη αναπαράσταση

Yanovski, J.A. and S.Z. Yanovski. “Recent Advances in Basic Obesity Research.”

Journal of the American Medical Association, 282 (1999): 1504-1506.

56

ΟΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΑΝΑΓΚΕΣ ΚΑΘΕ

ΞΕΧΩΡΙΣΤΟΥ ΑΤΟΜΟΥ