Войти
В биологии энергетический гомеостаз, или гомеостатический контроль энергетического баланса, является биологический процесс, который включает скоординированное гомеостатическое регулирование приема пищи (приток энергии) и расхода энергии (отток энергии). Человеческий мозг, в частности гипоталамус, играет центральную роль в регулировании энергетического гомеостаза и генерировании чувства голода за счет интеграции ряда биохимических сигналов, передающих информацию об энергетическом балансе. Пятьдесят процентов энергии метаболизма глюкозы немедленно преобразуется в тепло.
Энергетический гомеостаз - важный аспект биоэнергетики.
В США биологическая энергия выражается с помощью единицы энергии Калория с большой буквы C (т. е. килокалорий), что соответствует энергии, необходимой для повышения температуры 1 килограмм воды на 1 ° C (около 4,18 k J ).
Энергетический баланс с помощью биосинтетических реакций можно измерить с помощью следующего уравнения:
Первый закон термодинамики гласит, что энергия не может быть ни создана, ни d разрушен. Но энергия может быть преобразована из одной формы энергии в другую. Таким образом, когда потребляется калория пищевой энергии, в организме происходит один из трех конкретных эффектов: часть этой калории может храниться в виде жира, триглицеридов или гликоген, переносится в клетки и превращается в химическую энергию в форме аденозинтрифосфата (АТФ - кофермент ) или родственных соединений или рассеивается в виде тепла.
Потребление энергии измеряется количеством калорий, потребляемых с пищей и жидкостями. Потребление энергии регулируется голодом, который в первую очередь регулируется гипоталамусом, и выбором, который определяется наборами структур мозга, которые отвечают за контроль стимула (т. Е. оперантное обусловливание и классическое обусловливание ) и когнитивный контроль пищевого поведения. Голод частично регулируется действием некоторых пептидных гормонов и нейропептидов (например, инсулина, лептина, грелина и нейропептид Y, среди прочих) в гипоталамусе.
Расход энергии в основном представляет собой сумму произведенного внутреннего тепла и внешней работы. Вырабатываемое внутреннее тепло, в свою очередь, в основном представляет собой сумму основной скорости метаболизма (BMR) и термического эффекта пищи. Внешняя работа может быть оценена путем измерения уровня физической активности (PAL).
Теория уставок, впервые представленная в 1953 году, постулировала, что каждое тело имеет предварительно запрограммированный фиксированный вес с регулирующими механизмами для компенсации. Эта теория была быстро принята и использована для объяснения неудач в разработке эффективных и устойчивых процедур снижения веса. Систематический обзор множественных вмешательств по изменению веса у людей, включая диету, упражнения и переедание, в 2019 году, обнаружил систематические «энергетические ошибки», некомпенсированные потери или прирост калорий для всех этих процедур. Это показывает, что организм не может точно компенсировать ошибки в потреблении энергии / калорий, вопреки гипотезе теории заданных значений и потенциально объясняющей как потерю веса, так и увеличение веса, например, ожирение. Этот обзор был проведен на основе краткосрочных исследований, поэтому такой механизм не может быть исключен в долгосрочной перспективе, поскольку в настоящее время отсутствуют доказательства для этого периода.
Положительный баланс является результатом количество потребляемой энергии превышает количество потребляемой во внешней работе и других физических средствах расхода энергии.
Основными предотвратимыми причинами являются:
Положительный баланс приводит к накоплению энергии в виде жира и / или мышц, вызывая увеличение веса. Со временем могут развиться избыточный вес и ожирение, что приведет к осложнениям.
Отрицательное сальдо - это результат того, что потребление энергии меньше, чем то, что потребляется при внешней работе и других телесных средствах расхода энергии.
Основная причина - недоедание из-за заболевания, такого как снижение аппетита, нервная анорексия, заболевание пищеварительной системы или по каким-то причинам например, голодание или отсутствие доступа к пище. Гипертиреоз также может быть причиной.
Нормальная потребность в энергии и, следовательно, нормальное потребление энергии, в основном зависит от возраста, пола и уровня физической активности (PAL). Продовольственная и сельскохозяйственная организация (ФАО) Организации Объединенных Наций составила подробный отчет о потребностях человека в энергии: Потребности человека в энергии (Рим, 17–24 октября 2001 г.) Более старый, но широко используемый и довольно точный метод - это уравнение Харриса-Бенедикта.
Тем не менее, в настоящее время продолжаются исследования, чтобы показать, имеет ли ограничение калорий ниже нормальных значений положительный эффект, и Несмотря на то, что они показывают положительные признаки у приматов, все еще не ясно, оказывает ли ограничение калорий положительное влияние на продолжительность жизни приматов и людей. Ограничение калорий можно рассматривать как достижение энергетического баланса при более низком потреблении и расходе, и в этом смысле обычно не является энергетическим дисбалансом, за исключением начального дисбаланса, когда снижение расхода еще не соответствует уменьшенному потреблению.
Существуют разногласия по поводу сообщений о балансе энергии, которые преуменьшают потребление энергии, продвигаемых группами пищевой промышленности.
![[1]](https://img.medscape.com/article/746/807/746807-fig1.jpg){kind=link}