OSNOVNI ENERGETSKI PROMETBILANS ISHRANE

Prof dr Danijela KirovskiKatedra za fiziologiju i biohemijuFakulteta veterinarske medicine

Univerziteta u Beogradu

HRANA (organski sastojci)Ugljeni hidrati Masti Proteini

KALORIMETRIJSKABOMBA

O2

CO2

1g ugljenih hidrata

4,1 Cal

1g masti

9,3 Cal1g proteina

5,7 Cal (4,2 Cal*)

toplotna energija

*N iz AK se iz tela izlučuje nakon ugradnje u molekule koji imaju nisku hemijsku E (urea, mokraćna kiselina,, NH4+)

BRUTO ENERGIJA HRANE

Efektivnost (dostupnost) je 40%

1. Nije sva energija dostupna

2. Organizam nije kalorimetrijska bomba

toplotna energija hemijska energija

BRUTO ENERGIJA HRANEUgljeni hidrati Masti Proteini

CO2

O2

urinizmet Metabolička energija (E hrane - E urina - E fecesa - E gasova – E za varenje)

toplotna energija hemijska energija

NETO ENERGIJA

E varenja

gasovi

Svarljiva energija (E hrane - E fecesa - E za varenje)

Primer: 1 kg sena = 4433 Cal; Izmet, mokraća, metan = -2260 Cal: Varenje hrane = 1254 Cal; ČISTA ENERGIJA = 919 Cal

7.3 kCal(12 kCal)

7.3 kCal(12 kCal)

1 mol ATPa

7.3 kCal(12 kCal)

Dovoljno za 3 do 5 sec

ATP Ciklus

Energija kataboličkihprocesa

Energija zaćelijski rad

ATP je energetski novac telakoji stalno može da se troši i obnavlja

Točak endergonih reakcija je veći od egzergonih zbog toplote

Egzergone reakcije – oslobađaju slobodnu EEndergone reakcije – vezuju E

HEMIJSKA ENERGIJA

2. Mehanički radmišićna kontrakcija

3. Transportiaktivan transport

1. Hemijske reakcijereakcije sinteze koje trebaju E (peptidne veze -500 do 5000 Cal, sinteza glukoze,

masnih kiselina, holesterola, fosfolipida, hormona, urea)

4. Žlezdano lučenjeaktivna sekrecija

5. Nervna kondukcijapropagacija nervnog impulsa

6. Varenje, cirkulacija

1

2

4

56a

6b

3

Najbogatije skladište energije u ćeliji – ima ga 3 do 8 puta više od ATPa veza ima 8.5 kCal (13 kCal) po molu

Ne može delovati kao ATP u prenosu energije između hrane i funkcionalnih ćelijskih sistema.On prenosi energiju sa i na ATP.

ATP + KREATIN

FOSFOKREATIN + ADP

Dovoljno za 8 do 10 sec

Glikogen, trigliceridi.....proteini

Prostija jedinjenaATPADPADP

ATP

Problem: kada se izlučuju jedinjenja koja sadrže depo izvesne količine energijePrimer – laktat kod dugotrajne anaerobne glikolize

Glikogen dovoljno za 2 sata

KAKO, GDE,KOLIKOORGANIZAMSTVARA I DEPONUJEATP ?

PUT HRANE OD OBROKA DO ĆELIJE

HRANA

Ugljeni hidratiMasti

Proteini

Vitamini

Minerali

Želudac

Cekum

Kolon

Tankocrevo

Tanko crevo

Mesojedi Biljojedi

Glukozaaminokiseline

PORTALNIKRVOTOK

VANPORTALNOGKRVOTOKA

JETRACentralni

organ metabolizma

SISTEMSKA CIRKULACIJA

ORGANII

TKIVA

masne kiseline i glicerol

RESORPTIVNA FAZA - resorpcija razloženih sastojaka hrane

POSTRESORPTIVNA FAZA – mobilizacija materija iz sopstvenih depoa

UNOS HRANE

MEHANIČKO PUNJENJE DIGESTIVNOG TRAKTA

ENZIMSKO RAZLAGANJE HRANE U DIGESTIVNOM TRAKTU

GLADOVANJE

Izvor energije za organizamorganske materije (ugljeni hidrati i masti)

I FAZA

II FAZAneznatne količinehemijske energije

III FAZAnajveća proizvodnja ATPaDirektno i redukovani ekvivalentima (NADH i FADH2)koji ulaze u mitohondrije i na respiratornom lancu daju 3 tj 2 ATPa

ENERGETSKI BILANS

Izjednačen intenzitet kataboličkih i anaboličkih procesaPOZITIVAN ENERGETSKI BILANS

Resorbuju više energije nego što su potrebe organizma

NEGATIVAN ENERGETSKI BILANSResorbuju manje energije nego što sju potrebe organizma

DIREKTNA KALORIMETRIJA: merenjem toplote koju organizam oslobađa za određeno vreme

Merenje energetskog prometa u organizmu

DIREKTNA KALORIMETRIJA: Boravi u komori određeno vreme, mere se temperature vode koja ulazi i izlazi i na osnovu razlike oslobođena toplota.

INDIREKTNA KALORIMETRIJA:određivanje potrošnje kiseonika i proizvodnje ugljen dioksida u jedinici vremena. Više se primenjuje.

Merenje energetskog prometa u organizmu

INDIREKTNA KALORIMETRIJA: kiseonik se udiše iz rezervoara a meri se izdahnuti ugljen dioksid

Izvor: http://www.ker.com/research/farm.html Izvor: http://www.colinst.com/NEW/whatsnew.php

KLINIČKA METODA ZA ODREĐIVANJE METABOLIČKE UPOTREBE PROTEINA, UGLJENIH HIDRATA I MASTI- respiratorni količnik

Kada se ugljeni hidrati metabolišu u prisustvu kiseonikaza svaki molekul utrošenog kiseonika formira se tačno 1 molekul ugljen dioskida(odnos H i 0 je isti kao u molekulu vode).

Odnos izdvajanja ugljen dioksida i utroška kiseonika naziva serespiratorni koeficijent (količnik) i za ugljene hidrate je 1.0

Kada se masti metabolišu u prisustvu kiseonikaza svakih 100 molekula utrošenog kiseonika formira se 70 molekula ugljen dioskida,pa je respiratorni količnik 0.7 (masti imaju više H pa treba više O da se stvori voda) .

Kada se proteini metabolišu u prisustvu kiseonikaza svakih 100 molekula utrošenog kiseonika formira se 80 molekula ugljen dioskida, pa je respiratorni količnik 0.8.

Kalorijska vrednost hrane

R.Q. = -----------Vol CO2Vol O2

Značaj: koja se organska materija u organizmu troši

POTREBE ORGANIZMA U ENERGIJIOsnovne potrebe - Bazalni metabolizam (E koju oslobađa pri bazalnim uslovima-12 sati po obroku, mirovanje i t termičke neutralnosti)ENERGETSKI METABOLIZAM U GLADOVANJU – životinje (stoje ili leže)Kod preživara 48 posle hranjenja se meri jer se tek tada fermentacija smanji za 90%

Utiču:

Unutrašnji faktori: pol, starost, vrsta, uhranjenost, nervni uticaji, endokrini faktori(tireoidna žlezda, hipofiza, nadbubrežne žlezde, polne žlezde, )

Spoljašnji faktori: ishrana (proteini povećavaju energetski promet 20%), spoljašnja temperatura, fizički rad

Rad srca, disanje, krvotok, rad mozga, bubrega, jetre

IZRAČUNAVANJEBroj kalorija oslobođenih na 1 kg telesne mase ili 1 m2 (bolje) u toku 24 sata.

KONJ908 kCal/m2

Uzdržni metabolizam – uzima hranu za održavanje TM bez proizvodnje

INTENZITET METABOLIZMA je veći kod manjih životinja (izraženo po kg TM)

To nije najniži novo metabolizma – metabolička depresija – 10 dana posle obroka (divlje životinje)

POTREBE ORGANIZMA U ENERGIJI

Rast

Proizvodnja mleka

Rast fetusa

Rad, aktivnostTelesne rezerve

Dodatne potrebe

BILANS ISHRANE

Hrana (izvor enerije ali i vode, min materija, vitamina)

Potrebe u hrani zavise od: vrste, starosti, TM, uslova držanja, proizvodnih i reproduktivnih karakteristika, graviditeta i drugo.

Sadrži: organske materije, neorganske materije, vodu, BAM (vitamini i sl).

Bilans ishrane (količina čiste energije)

uravnotežen, pozitivan, negativan

Bilans energije,ugljenika,azota, kalcijuma, vode....

Pozitivan (gojaznost-kada se višak deponuje)Negativan (gladovanje): Kvalitativno i kvantitativno (potpuno i nepotpuno)Čovek do 40 dana (ako ima vodu a ako ne onda 8 dana), pas 38 dana, mačka 20 dana, kunić 15 a goveče i konj 10 dana

Bilans ugljenikaUlazi u sastav masti (75%), UH (44%) i proteina (54%)..a i vitamina

Bilans C = Količina C u hrani – količina C u CO2, mokraći i izmetu

Pozitivan bilans C = višak se koristi pretežno za sintezu mastiNegativan bilans C = manjak se nadoknađuje razgradnjom pretežno masti

Bilans azotaUlazi u sastav samo proteina (od glavnih sastojaka),

ali i aminošećeri, aminokiseline, purinske, pirimidinske baze...

Bilans N = Količina C u hrani – količina C u znoju, mokraći i izmetu

Pozitivan bilans N = fiziološki je kod graviditeta, rasta..

Negativan bilans N = nedovoljno unošenje proteina, unošenje biološki manje vrednih proteina, proteinurije, hemoglobinurije

SASTAVLJANJE OBROKA