2) при физической активности
3) при умственной работе
4) при низких температурах окружающей среды
Минимальные изменения энерготрат характерны для состояния покоя, поскольку в этот период отсутствует значительная мышечная работа и организм поддерживает преимущественно базальный метаболизм. Энергия расходуется на дыхание, кровообращение, поддержание температуры тела, работу нервной системы, ионный транспорт и другие процессы гомеостаза. В клинической практике различают основной обмен, измеряемый в строго стандартизированных условиях, и энерготраты покоя, определяемые в обычных условиях покоя; последний показатель несколько выше из-за менее жестких требований к измерению.
При физической нагрузке энергозатраты быстро возрастают пропорционально интенсивности и длительности работы, главным образом за счет сокращения скелетных мышц. Низкая температура окружающей среды также активирует термогенез: сначала повышается симпатическая активность и теплопродукция, а при выраженном охлаждении возникает дрожь, сопровождающаяся дополнительным расходом энергии. Умственная деятельность может изменять локальную активность отдельных мозговых структур, однако ее влияние на общий суточный расход энергии обычно невелико по сравнению с физической нагрузкой и терморегуляцией.
| Компонент энергозатрат | Основной механизм | Типичные условия оценки | Относительная изменчивость |
|---|---|---|---|
| Основной обмен | Поддержание жизненно важных функций в состоянии физиологического покоя | Натощак, после сна, в покое, при комфортной температуре | Минимальная; зависит от массы безжировой ткани, возраста, пола и гормонального статуса |
| Энерготраты покоя | Базовый метаболизм с учетом обычного бодрствования и незначительной постуральной активности | Спокойное лежание или сидение без нагрузки | Низкая; может повышаться при лихорадке, тиреотоксикозе и воспалении |
| Физическая активность | Работа скелетных мышц, увеличение вентиляции легких и сердечного выброса | Ходьба, тренировка, трудовая деятельность | Наиболее высокая; определяется интенсивностью, длительностью и тренированностью |
| Умственная работа | Изменение активности нейронных сетей и вегетативных реакций | Интеллектуальная нагрузка при сохранении физического покоя | Небольшая для общего обмена; возможны косвенные изменения при стрессе и эмоциональном напряжении |
| Термогенез при охлаждении | Симпатическая активация, окисление субстратов, дрожь; у детей также вклад бурой жировой ткани | Воздействие низкой температуры | Возрастает, иногда значительно, особенно при переохлаждении |
| Термический эффект пищи | Переваривание, всасывание и метаболическая утилизация нутриентов | После приема пищи, особенно богатой белком | Умеренная; зависит от объема и состава рациона |
На величину энерготрат покоя существенно влияют заболевания щитовидной железы, лихорадка, инфекционно-воспалительные процессы, состав тела и прием лекарственных препаратов. Для оценки обмена используют непрямую калориметрию, основанную на измерении потребления кислорода и выделения углекислого газа. В диетологии этот показатель применяют для расчета общей потребности в энергии с последующим учетом физической активности, термического эффекта пищи и клинического состояния пациента.