| تعریف انرژی
|
| انرژی توانایی انجام کار است. انرژی لازم برای انجام اعمال فیزیولوژیک بدن انسان از متبولیزم مواد قندی ، چربی و پروتئین تامین می‌شود. نیاز بدن انسان به انرژی عبارت است از: تعداد کالری مورد نیاز برای انجام هر نوع کار + تعداد کالری لازم برای متابولیزم پایه. انرژی متابولیزم پایه ، حداقل میزان انرژی است که انسان را می‌تواند زنده نگه دارد. |
اطلاعات پایه
- بررسی سرنوشت مولکولی مواد غذایی بعد از خورده شدن در بدن انسان و نیازهای کمی و کیفی بدن به مواد غذایی و پدیده‌ها و عوارض بیولوژیک و پانولوژیک ناشی از مواد غذایی مورد بحث علوم تغذیه است. کلیه غذاهایی که انسان مصرف می‌کند، به همان شکلی که وارد دستگاه گوارش شده است جذب شدنی نیست ولی بعد از یک سلسله تغییرات مکانیکی ، فیزیکی و شیمیایی بصورت قابل جذب در می‌آید. آنچه در خوراکی‌ها خورده می‌شود غذا (Alimentes) نام دارند. ولی مولکول‌هائیکه از این غذا بعد از گوارش ایجاد شده ، ماده غذایی (Nutriments) نام دارد.
- انرژی حاصله از قندها ، کمتر از انرژی تولید شده از چربیهاست و از نظر فیزیولوژیک ، تولید انرژی از چربیها برای بدن با صرفه‌تر است. نقش عمده پروتئین‌ها نوسازی سلولی و تامین رشد است ولی اگر انرژی حاصله از محل قندها و چربیها ، نیاز بدن تامین نکند، پروتئین‌ها نیز طی واکنش‌های کاتابولیز تولید انرژی خواهند کرد.
واحد انرژی
انرژی موجود در مواد غذایی و همچنین انرژی حاصل از فعالیت‌های متالیزمی بیشتر بر حسب واحد حرارتی یعنی کالری بیان می‌گرد. یک کالری عبارت است از مقدار حرارتی که قادر باشد حرارت یک گرم آب 15 درجه سانتیگراد را به 16 درجه برساند. از آنجایی که یک کالری مقدار بسیار ناچیزی است، معمولا از واحد بزرگتری بنام کالری بزرگ (کیلوکالری) که هزار برابر کالری کوچک است. استفاده می‌شود. یک کالری بزرگ برابر 4184 ژول (واحد بین المللی انرژی) است.
اندازه گیری ارزش حرارتی غذاها
از سوختن غذاها در حضور اکسیژن مقداری حرارت ایجاد می‌گردد. حرارت ایجاد شده توسط غذاهای مختلف را می‌توان به کمک یک بمب حرارت سنج اندازه گیری نموده و حرارت ایجاد شده توسط هر نوع غذا را بر حسب کالری تعیین کرد. مقدار حرارت حاصل از کربوهیدرات‌ها و چربیها در بمب حرارت سنج و در بدن تقریبا برابر بوده مقدار حرارت حاصل از پروتئین‌ها در بدن انسان کمتر از بمب حرارت سنج است.
اندازه گیری مصرف انرژی
از آنجایی که تمام انرژی تولید شده در بدن سرانجام بصورت حرارت آزاد می‌شوند، بنابراین اندازه گیری حرارت آزاد شده از بدن خود یکی از روش‌های ساده به منظور برآورد کردن میزان مصرف انرژی است. حرارت آزاد شده از بدن را می‌توان با دو روش حرارت سنجی مستقیم و غیرمستقیم اندازه گیری کرد.
نسبت تنفسی غذاها Respiratory Quationts
نسبت حجم گاز دی اکسید کربن دفع شده به حجم اکسیژن مصرف شده برای اکسیداسیون یک نوع غذا را نسبت تنفس آن غذا نامیده و با RQ نمایش می‌دهند.
کربوهیدرات‌ها
برای مثال اکسیداسیون کامل یک مولکول گلوکز را می‌توان بصورت زیر نوشت:
C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O
RQ=CO2/O2=6/6=1
چربیها
اکسیژن موجود در ساختمان یک مولکول چربی در مقایسه با تعداد کربن‌ها، بسیار کم است، به همین دلیل اکسیداسیون چربیها نیاز به اکسیژن بیشتری دارد و بنابراین نسبت تنفسی چربیها از کربوهیدرات‌ها کمتر است.
2C57H10O6+163O2→114CO2+10H2O RQ=0.7
پروتئین‌ها
پروتئین‌ها دارای ساختمان شیمیایی گوناگونی هستند، به همین دلیل واکنش‌های اکسیداسیون آنها را نمی‌توان به سادگی کروبوهیدرات‌ها و چربیها ، نشان داد. نسبت تنفسی پروتئین‌ها به کمک روش‌های غیرمستقیم محاسبه شده است، در حدود 0.8 است.
غذاهای انرژیزا
- قندها: قندها مهمترین منبع انرژی در تغذیه انسانی هستند. حدود 50 -60% کالری مورد نیاز روزانه انسان از مواد قندی تامین می‌شود. هر گرم ماده قندی مولد 4 کالری حرارت است.
- چربیها: به دلیل ارزش انرژیزایی ، چربیها اهمیت خاصی در جیره غذایی دارند. ارزش انرژی زایی چربیها معادل دو برابر قند و پروتئین بوده و برابر کالری برای هر گرم چربی است. در شرایط عادی تغذیه حدود 25-20% مورد نیاز روزانه باید از چربیها تامین گردد. زرده تخم مرغ حدود 32% و شیر 4% چربی دارند.
- پروتئین‌ها: پروتئین‌های شرکت کننده در ساختمان سلول‌ها و بافت‌ها به دلیل فعالیت فیزیولوژیک ، تحلیل رفته و مرتبا باید از نو ساخته شوند. برای فرد سالم روزانه یک گرم پروتئین قابل جذب به ازای هر کیلوگرم وزن توصیه می‌شود. ارزش غذایی پروتئین‌ها به میزان اسیدهای آمینه آنها بستگی دارد یعنی اسیدهای آمینه‌ای کم نمی‌توانند در بدن ساخته شوند و باید از طریق مواد غذایی وارد شوند. اسیدهای آمینه غیر طبیعی نوع D موجود در مواد غذایی پس از جذب روده‌ای می‌توانند منشا ایجاد انرژی باشند. تخم مرغ 12% تا7% پروتئین دارند.
غذاهای غیر انرژیزا
- ویتامین‌ها: در جیره غذایی متعادل نیاز به ویتامین‌ها خودبخود تامین می‌شود.
- املاح معدنی: همه املاح معدنی مورد نیاز بدن از راه تغذیه تامین می‌گردد. که دو دسته هستند:
- عناصر ساختمانی که در ساختمان غذاها و بافت‌های بدن شرکت دارند مانند Mg , P , Na , K , Ca
- عناصر کاتالیزوری که در درجه دوم اهمیت قرار دارند و ضمن نقش ساختمانی خود بعنوان کاتالیزورهای حیاتی نیز در واکنش‌های بیوشیمیایی شرکت دارند مانند … , Co , Se , Mn , Cu , Fe
- آب: انسان متوسط روزانه به بیش از 5.2 لیتر آب نیاز دارد که از جیره غذایی دریافت می‌کند. تعادل آب در بدن انسان ، زمانی ایجاد می‌گردد که جذب و دفع آن متعادل بوده باشد.
نیاز بدن انسان به انرژی
- تعداد کالری مورد نیاز روزانه برای مواد از 2400 تا 4000 و برای زن از 1000 تا 3000 کیلوکالری است.
- متابولیزم پایه |Basal Metabolism| عبارت از مقدار کالری مورد نیاز برای حالت استراحت کامل حالت ناشتایی و درجه حرارت بدن ، انرژی مصرف شده در حالت پایه صرف انقباض عضلات قلب و عروق و کار دستگاههای گوارش و تنفس می‌شود، هورمون‌های تیروئیدی ، متلیزم پایه را افزایش می‌دهند و نارسایی تیروئیدی آنرا می‌کاهد. در حالت پرهیز غذایی ، متالیزم پایه 30 - 20% کاهش می‌یابد.
- برای هر نوع فعالیت ، کالری مورد نیاز در مدت یک دقیقه محاسبه می‌شود. "ادملم" و "کریستنس" تعداد کالری مصرفی در مدت یک دقیقه برای فرد بالغ در حالات زیر را بدین قرار تعیین کرده‌اند:
در حالت خواب2.1-9.1 در حالت ایستاده 3.1 -2 در حالت نشسته 3.1 -2
کار سبک 5.2 پیاده روی 2-5.2 کار ملایم 5
کار عضلانی 5.7 تلاش عضلانی شدید 10 دویدن 10 - 15
مباحث مرتبط با عنوان
