predavanja iz bromatologije 2014/2015

1. OSNOVNE FUNKCIJE HRANE
1. GRADIVNA (rast, razvoj, regeneracija)
2. ENERGETSKA (bazalni metaboliziam, sddh,
energija za rad,termoregulaciju)
3. ENZIMSKO –BIOHEMIJSKA (formiranje i rad
enzimskih sistema)
4. IMUNO-ODBRAMBENA
5. SOCIJALNA (psihološki status,radna
produktivnost)
6. PATOLOŠKA (malnutricije, intoksikacije)

2. Prvi princip racionalne ishrane
I princip racionalne ish

3. ULOGA HRANE U ORGANIZMU
GRADIVNA
ZAŠTITNA
ENERGETSKA

4. Potrebe za hranom su individualne:
1. Telesna konstitucija
2. Uzrast
3. Pol
4. Fizički napor
5. Tempeartura okoline
Zajednički kvalitet za sve namirnice je
ENERGIJA, koju sadrže nutrimenti.
Nutrimenti su organskog porekla, mogu da
sagorevaju, i da oslobode svu E u obliku
toplote.
To je u stvari E njihovog nastanka.

5. ENERGIJAENERGIJA
 KAKO ORGANIZAM ČOVEKA
DOBIJA ENERGIJU?
 KAKO SE ENERGIJA MERI?
 KAKO SE TRANSFORMIŠE U
ORGANIZMU?
 ENERGETSKI METABOLIZAM
 UKUPNE ENERGETSKE POTREBE
LJUDI
Brižita Đorđević

6. Energetske potrebe ljudi
Energetske potrebe ljudi se mogu definisati
kao količina energije koja je potrebna da
se izbegne stanje nedostatka energije, da
se obezbedi normalno funkcionisanje
vitalnih organa, obavljenje svakodnevnih
aktivnosti i održavanje stalne telesne
temperature.

7. OKSIDACIJA NUTRIMENATA
 OSLOBODJENA ENERGIJA SE ISTOVREMENO I
TRANSFORMISE U RAZLIČITE OBLIKE.
 HEMIJSKA, ELEKTRIČNA, MEHANICKA I
TOPLOTNA ENERGIJA.
 KISEONIK IZ VAZDUHA OKSIDIŠE HRANLJIVE
MATERIJE I OSLOBADJA SE ENERGIJA.

8. Uneta hrana
Oslobađanje energije za
različite procese
Bazalni
metabolizam
Rad
unutrašnjih
organa I
homeostaza
Fizička
aktivnost
Održavanje
telesne
temperature
Toplotni
efekat hrane

9. Organizmi na neki
način sagorevaju
energiju iz hrane !!!
Proces disanja je esencijalan za
čoveka!!!
Disanje je blago sagorevanje C i
H (slično sveći)!!!
Antoan Lavoazje-Prvi
primetio da se biološka
energija ponaša po
zakonima termodinamike

10. U bilo kom procesu, ukupna količina energije je
uvek stalna!!
Energija se ne može stvoriti niti uništiti!!!
Energija prelazi iz jednog oblika u drugi!!
Tokom transformacija jedan deo energije se gubi-
najčešće u obliku toplote!!!

11. ENERGIJA HRANE IZRAŽAVA SE ZAJEDNIČKOM
JEDINICOM ZA ENERGIJU,RAD I TOPLOTU, JOUL-
OM
1 Joule je rad ili energija potrebna da
bi se silom od jednog njutna deluje na
rastojanju od jednog metra
1J je nutnmetar.
Ranije korišćena jedinica kalorija = 4.1868 J
1 kcal = 4,2 kJ

12. Hemijska energija je smeštena
u hemijskim vezama →potencijalana energija
RASKIDANJEM VEZA OSLOBAĐA
SE ENERGIJA
OSLOBODJENA ENERGIJA JE ODMAH
RASPOLOŽIVA ZA FORMIRANJE
NOVIH VEZA ILI ZA ODREDJENE FUNKCIJE

13. ENERGIJA
 FOSFATNE VEZE SU BOGATE ENERGIJOM,
KOVALENTNE MANJE, A VODONIČNE VEZE,
NAJSIROMAŠNIJE.
 JEDINJENJE BOGATO ENERGIJOM JE ATP
 ZNAČAJNA ENERGIJA ZA VEZIVANJE FOSFATNOG
RADIKALA
 NISKO ENERGETSKE FOSFATNE VEZE NPR.
GLUKOZA -6- FOSFAT, GLUKOZA -1-FOSFAT

14. Najbolji izvor energije u živoj ćeliji je ATP
(30,5 kJ/mol). Univerzalna forma transfera E

15. MERENJE ENERGIJE
 ENERGIJA HRANE IZRAŽAVA SE ZAJEDNIČKOM JEDINICOM ZA
ENERGIJU,RAD I TOPLOTU, JOUL- OM
1 Joule je rad ili energija potrebna da bi se silom od jednog njutna
deluje na rastojanju od jednog metra pri ubrzanju od m za
sekundu.
1J je nutnmetar.
 UOBIČAJENO SE ENERGETSKA VREDNOST
HRANE IZRAŽAVA U kJ (1000 J)
Ranije korišćena jedinica
International Table calorie = 4.1868 J
(exact)
1 kcal = 4,2 kJ

18. RAZLIČITA ENERGETSKA
VREDNOST NUTRIMENATA
Kalorimetrijska
bomba
sagorevanjem
1 g kJ kcal
Uglj.h. 17,1 4,1
Masti 38,9 9,3
Prot. 23,8 5,7
Organizam
sagorevanjem
1g kJ kcal
Uglj.h. 17,1 4,1
Masti 38,9 9,3
Prot. 17,1 4,1
U ljudskom organizmu oksidacija belančevina
nije potpuna, nastaje uglavnom ureja

19. IZRAČUNAVANJE ENERGETSKE VREDNOSTI NAMIRNICA
MLEKO
SADRŽI U % energetska
vrednost u kJ
LAKTOZE 4,6 4,6x17,1=78,66
MASTI 3,5 3,5x 38,9=136,15
PROTEINA 3,5 3,5x 17,1=59,85
VODE 87,5
PEPEO cca 1
ukupno 274,kJ100g

20. food component
energy density[2]
kcal/g kJ/g
fat 9 37
ethanol (alcohol) 7 29
proteins 4 17
carbohydrates 4 17
organic acids 3 13
Sugar alcohols
(sweeteners)
2.4 10

22. ENERGETSKA VREDNOST NAMIRNICA
JABUKA
SADŽI U %
Ugljeni hidrati
7x17,1=119 kJ
Proteina
0,2x17,1=3,42kJ
Vode 90%
Ukupno
122,4kJ/100g
MASLAC
SADRŽI U %
Masti
82x38,9=3189kJ
Vode 16%
NaCl 2%
Ukupno
3189kJ/100g

23. SIROVA ISIROVA I ČČISTA ENERGETSKA VREDNOSTISTA ENERGETSKA VREDNOST
 SIROVA ENERGETSKA VREDNOST SE DOBIJA
RAČUNSKIM PUTEM IZ SASTAVA NAMIRNICA.
 ČISTA ENERGETSKA VREDNOST JE STVARNO
ISKORIŠĆENA ENERGIJA NAMIRNICA U
ORGANIZMU.
 ČISTA ENERGETSKA VREDNOST SE DOBIJA
MNOŽENJEM SIROVE ENERGETSKE VREDNOSTI
SA
 FAKTOROM ISKORIŠĆENJA.

24. ČISTA ENERGETSKA VREDNOST NAMIRNICA
 FAKTOR ISKORIŠČENJA JE ODNOS
IZMEDJU ČISTE I SIROVE ENERGETSKE
VREDNOSTI:
 AKO SE OD UNETIH 100 kJ ENERGIJE
 U ORGANIZMU ISKORISTI 85 kJ
 faktor iskorišćenja je 85
 100
 jednak je 0,85

25. Zašto se razlikuje sirova od čiste energetske
vrednosti?
Ne apsorbuju se svi hranljivi sastojci
podjednako!!!
Proteini se ne oksiduju kompletno u organizmu
-ureja sadrži 25 % početne hem. en. proteina
Čista (net) energetska vrednost je oko 5-10 % niža
od vrednosti određene u kalorimetrijskoj bombi.

26. FAKTOR ISKORIŠČENJA HRANLJIVIH
MATERIJA IZ MLEKA
MASTI PROTEINI UGLJ.H.
DECA 0,97 0,95 0,99
ODRASLI 0,95 0,93 0,99
ISKORISTLJIVOST NUTRIMENATA
ZAVISI OD:
STRUKTURE ĆELIJSKE MEMBRANE
Sastojci namirnica biljnog porekla se teže
vare, a iskoristljivost je niža.

27. ISKORISTLJIVOST NUTRIMENATA
 STAROSTI ORGANIZMA- smanjuje se sposobnost
digestivnog trakta da vari i koristi hranljive
sastojke.
 KULINARSKE OBRADE-kuvana hrana se bolje vari I
iskorišćava, od pečene i pržene.
 INDIVIDUALNIH FAKTORA-nepodnosljivost ili
poseban afinitet (psihička dispozicija) prema
određenoj vrsti hrane.

28. ENERGIJAENERGIJA
 KAKO ORGANIZAM ČOVEKA
DOBIJA ENERGIJU?
 KAKO SE ENERGIJA MERI?
 KAKO SE TRANSFORMIŠE U
ORGANIZMU?
 ENERGETSKI METABOLIZAM
 UKUPNE ENERGETSKE POTREBE
LJUDI
Brižita Đorđević

29. METABOLIZAM
Zbir svih enzimskih reakcija u ćeliji!
Visoko koordinisana, svrsishodna aktivnost u kojoj
učestvuje veliki broj enzimskih sistema.
Procesi kojim živi organizmi dobijaju i koriste
slobodnu E, potrebnu za obavljanje različitih
funkcija.
Metabolizam obuhvata reakcije katabolizma i
anabolizma.
Potrošnja E se manifestuje potrošnjim kiseonika,
oslobađanjem T i izlučivanjem krajnjih
proizvoda.

30. Osnovne funkcije metabolizma
1. Dobijanje hemijske energije iz hranljivih
materija ili apsorbovane sunčeve
svetlosti.
2. Konvertovanje egzogenih hranljivih
materija u gradivne blokove
3. Povezivanje gradivnih blokova u
proteine i dr. ćelijske komponente
4. Sinteza i degradacija biomolekula koji
su potrebni za određene
specijalizovane funkcije ćelije

31. Sunčeva energija
Fotosinteza
kontrakcija transport
biosinteza
TOPLOTNA ENERGIJA

32. TRI FAZE ENERGETSKOG
METABOLIZMA
1. Složeni molekuli
se ragrađuju do jednostavnijih jedinjenja,
gradivnih blokova.
2. Gradivni blokovi se razgrađuju do zajedničkog
Intermedijera, AcCoA.
3. AcCoA se oksiduje do konačnih proizvoda
razlaganja,
CO2 i H20 (kroz CLK; transport el. respiratornim lancem
i oksidativnu fosforilaciju ADP do ATP).

33. OSLOBADJANJE ENERGIJE IZ HRANE U
ORGANIZMU
 HEMIJSKE REAKCIJE KOJIMA SE OSLOBADJA
ENERGIJA U ORGANIZMU SU STROGO ENZIMSKI
KONTROLISANE .
 ENERGETSKI METABOLIZAM POČINJE RJAMA
UNUTAR ĆELIJA POTREBNIM ZA OBEZBEĐENJE
ENERGIJE ZA FUNKCIONISANJE ĆELIJE.
 KATABOLIČKE REAKCIJE SU KOORDINISANE,
SINHRONIZOVANE ĆELIJSKE AKTIVNOSTI
 ĆELIJA IMA KONSTANTNE USLOVE (TEMP. I P).
 REAKCIJAMA BIOLOŠKE OKSIDACIJE DOBIJA
SE ENERGIJA ZA SVE ŽIVOTNE PROCESE

35. Nastanak acetil-koenzima A

36. ĆELIJSKO DISANJE-odigarava se u
tri faze
PIRUVAT
KREBSOV CIKLUS
ACETIL-CoA
CO2
Postepeni prelaz e od
redukovanih koenzima
do molekulskog O2,
praćen fosforilacijom
ADP do ATP.
ATP
ATP
H2O

37. Respiratorni lanac: transport elektrona do finalnog akceptora
- molekularnog kiseonika
Zbirna reakcija potpune oksidacije
glukoze molekularnim kiseonikom:
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O
Polureakcija (a) - oksidacija glukoze:
C6H12O6 → 6CO2 + 24H+
+ 24e-
Polureakcija (b) - redukcija
molekularnog kiseonika:
6O2 + 24H+
+ 24e-
→ 12H2O

38. OKSIDACIJA SUPSTRATA
OSLOBAĐANJE ENERGIJE
ENZIM+KOENZIM+SUPSTRAT
KOMPLEKS
AKTIVIRANI
enzim-koenzim-supstrat kompleks
PROIZVOD REAKCIJE +
REDUKOVANI KOENZIM +
ENZIM

39. ENZIMI –biološki katalizator
Rje oksidoredukcije- enzimi deluju sa
kofaktorima (metalni joni ili organski molekuli-
KOENZIMI)Koenzimi: FMN i NAD primaju
elektrone i redukuju se i tako učestvuju u
transportu elektrona!!!

43. Biološke oksidacije nutrimenata
Reakcije ćelijske oksidacije u kojima se
oslobađa energija.
Imeđu membrane i nukleusa nalaze se
mitohondrije – organele u kojima se
oslobađa E (power houses)
IZMEĐU ĆELIJSKE MEMBRANE I NUKLEUSA
NALAZI SE ŽELATINOZNA CITOPLAZMA U
KOJU SU, IZMEĐU OSTALIH ORGANELA,
SMEŠTENE MITOHONDRIJE.

44. BIOLOŠKE OKSIDACIJE -NASTAVAK
U MITOHONDRIJAMA SE OSLOBAĐA ENERGIJA U
ZAVRŠNOJ OKSIDACIJI NUTRIMENATA.
RESPIRATORNI O2 ULAZI U REAKCIJU.
VODONIK( KAO HIDROGEN JON,H+
)NA PUTU KA
O2 SE TRANSFERUJE OD JEDINJENJA DO
JEDINJENJA OSLOBAĐAJUĆI ENERGIJU KOJA SE
DELOM UGRAĐUJE U ATP. H2 I O NAGRADE
VODU.

45. RESPIRATORNI LANAC

46. BIOLOŠKE OKSIDACIJE -NASTAVAK
UGLJENIK I KISEONIK IZ NUTRIMENATA
ELIMINIŠU SE U OBLIKU CO2.
SISTEMI KOJI IGRAJU OSNOVNU ULOGU U
TRANSFEROVANJU HIDROGEN JONA:
DEHIDROGENAZE (NAD,NADH)
FLAVOPROTEINI ( FAD,FADH)
KOENZIM Q
CITOHROMI (A,B I C)

47. RESPIRATORNI LANAC-
RL
RL JE NIZ ENZIMA STROGO POREĐANIH
PREMA RASTUĆIM VREDNOSTIMA NJIHOVIH
REDOKS POTENCIJALA.
REDOKS POTENCIJAL JE IZRAZ REDUKCIONE
MOĆI NEKOG SISTEMA.
NAJNEGATIVNIJI SISTEMI RASPOLAŽU
VELIKOM REDUKCIONOM SPOSOBNOŠČU,
– NAJPOZITIVNIJI VELIKOM
OKSIDACIONOM MOĆI.

48. Respiratorni lanac-transport
elektrona
Većina proteinskih komponenti RL
oragnizoavna je u 4 respiratorna
kompleksa koja učestvuju u transportu
elektrona, obeleženi I-IV.
Svaki kompleks se sastoji od nekoliko
proteina sa različitim redoks-aktivnim
prostetičnim grupama i sa različitim
redukcionim potencijalima, osim
koenzima Q i citohroma c, koji
funkcionišu samostalno, van kompleksa.

49. Respiratorni lanac-transport
elektrona
Elektroni se duž RL prenose sa
jedinjenja koja ima negativniju vrednost
redukcionog potencijala (E), na
jedinjenja sa pozitivnijom (manje
negativnom vrednošću) E.
Razlika redukcionog potencijala se
predstavlja
Δ E = E akc el. – E donora el.

50. RESPIRATORNI LANAC
To je složen sistem sastavljen od više komponenti
koje imaju sposobnost da transportuju elektrone
odn. učestvuju u REDOKS REAKCIJAMA
Lokacija: unutrašnja membrana mitohondrija
Većina proteinske komponente: 4. kompleksa i
dve odvojene komponente: koenzim Q i citohrom
c.

51. Komponente respiratornog lanca
(unutrašnja membrana mitohondrija
-kriste)
 Flavoprotein (prostetična grupa: FMN)
 Proteini sa nehemskim gvožđem ([Fe-S]
proteini, [Fe-S] centri u flavoproteinima)
 Citohromi (hemoproteini, prostetična
grupa: hem)
 Ubihinon ili koenzim Q (jedini nije
protein)

52. ELEKTRONI PRELAZE SA KOMPONENTE KOJA IMA
NEGATIVNIJU VREDNOST REDUKCIONOG POTENCIJALA
NA MANJE NEGATIVNU!!!

53. U UNUTRAŠNJOJ STRUKTURI MEMBRANE
MITOHONDRIJA JE PRVA
 NAD DEHIDROGENAZA SA
NAJNEGATIVNIJIM POTENCIJALOM,
A NA SUPROTNOM KRAJU
CITOHROM C OKSIDAZA I
AKTIVISANI KISEONIK
KOJI IMAJU NAJPOZITIVNIJI REDOKS
POTENCIJAL.
Redukcioni potencijal je mera afiniteta ka elektronu., odn.
Mera prelaza elektrona sa donora na
akceptor protona!!!

54. Struktura mitohodrija

57. Respiratorni lanac
RL OMOGUČAVA OKSIDACIJU SUPSTRATA KOJI
PREDSTAVLJAJU METABOLIČKE PRODUKTE
NUTIMENATA-MONOSAHARIDE, MASNE
KISELINE I GLICEROL, AMINOKISELINE.
PROCES JE DEHIDROGENOVANJE
(ODUZIMANJE VODONIKA), PRENOS VODONIKA I
ELEKTRONA DO AKTIVIRANOG KISEONIKA,
SINTEZA VODE I OSLOBAĐANJE ENERGIJE

58. Oksidativna fosforilacija- nastanak ATP-a iz
energije nastale u toku transporta elektrona duž
respirtornog lanca. Katalizuje enzim ATP sintaza.

59. RL-NASTAVAK
ZA OKSIDACIJU HRANLJIVIH MATERIJA :
 RL NEOPHODNO JE DA SE PRETHODNO
RAZLOŽE ODGOVARAJUĆIM KATABOLIČKIM
PROCESIMA NA MEĐUPROIZVODE:
 Acetil-KoA, acil-KoA, glicerofosfat, sukcinat, ß-
hidroksibuterna kiselina,glutamat, izocitrat
 U CIKLUSU TRIKARBONSKIH KISELINA NA
NEKOLIKO MESTA SE UKLJUČUJE RL
(ODREĐENIH DEHIDROGENAZA)
Postoji sprega između transporta el. I
oksidativne fosforilacije!!

60. ENERGETSKI BILANS RAZGRADNJE
GLUKOZE
U ORGANIZMU

61. Energetski bilans aerobnog i
anaerobnog metabolizma glukoze
Anaerobna glikoliza:
C6H12O6 + 2ADP + 2Pi
2Laktat + 2H+
+ 2H2O + 2ATP
Aerobna degradacija glukoze:
C6H12O6 + 36ADP + 36Pi + 6O2
6CO2 + 42H2O + 36ATP

62. SAGOREVANJE GLUKOZE
C6H12O6 +6O2=6H20+6CO2+2870kJ
U REAKCIJI NASTAJE 38 molova ATP
OD UKUPNE ENERGIJE OD 2870 kJ
1435 kJ je AKUMULIRANO U ATP, A
1435 kJ SE OSLOBAĐA KAO TOPLOTA
ZA SINTEZU 1mola ATP POTREBNO JE
37,6 kJ ENERGIJE ( 37,6X38=1435)

63. OKSIDACIJA GLUKOZE
I. GLUKOZA DO
2 PIROGROŽĐANE KISELINE-8 ATP
II. 2molaPIRROGROŽĐANE KIS. DO
 2 ACETIL KoA +2CO2 -6 ATP
III. 2 ACETIL KoA U KREBSOVOM CIK.
 -24 ATP
 UKUPNO 38 ATP

64. ULOGA HRANE U ORGANIZMU
GRADIVNA
ZAŠTITNA
ENERGETSKA

65. ENERGIJAENERGIJA
 KAKO ORGANIZAM ČOVEKA DOBIJA
ENERGIJU?
 KAKO SE ENERGIJA MERI?
 KAKO SE TRANSFORMIŠE U
ORGANIZMU?
 ENERGETSKI METABOLIZAM
 UKUPNE ENERGETSKE POTREBE
LJUDI

66. Energija
Sposobnost pokretanja ili promene,
sposobnost vršenja rada
Različiti oblici: hemijska električna kinetička
potencijalna svetlosna
Može se menjati iz oblika u oblik
Ponaša se prema dobro poznatim zakonima
termodinamike:
Prvom-ne može se stvoriti niti uništiti
Drugom-Uvek se prilikom prelaska jednog
oblika u drugi gubi odredjena količina E

67. Energetske potrebe ljudi
Energetske potrebe ljudi se mogu definisati
kao količina energije koja je potrebna da
se izbegne stanje nedostatka energije, da
se obezbedi normalno funkcionisanje
vitalnih organa, obavljenje svakodnevnih
aktivnosti i održavanje stalne telesne
temperature.

68. ENERGIJA HRANE IZRAŽAVA SE ZAJEDNIČKOM
JEDINICOM ZA ENERGIJU,RAD I TOPLOTU, JOUL-
OM
1 Joule je rad ili energija potrebna da
bi se silom od jednog njutna deluje na
rastojanju od jednog metra
1J je nutnmetar.
Ranije korišćena jedinica kalorija = 4.1868 J
1 kcal = 4,2 kJ

69. Uneta hrana
Oslobađanje energije za
različite procese
Bazalni
metabolizam
Rad
unutrašnjih
organa I
homeostaza
Fizička
aktivnost
Održavanje
telesne
temperature
Toplotni
efekat hrane
Komponente ukupnog
energetskog prometa

70. Prilikom oksidacije hranljivih materija
nastaje :
Ugljendioksid
Voda
Proizvodi metabolizma belančevina
(urinom)
Oslobadja se toplota

71. METODE MERENJA ENERGETSKOG
PROMETA
 Potrošnja E (promet hrane)manifestuje
se potrošnjom kiseonika, oslobađanjem
T i izlučivanjem krajnjih proizvoda
oksidacije hranljivih materija.
 Potrošnju E moguće je meriti merenjem
potrošnje O2, izlučenog CO2, kao i
određivanjem N jedinjenja izlučenih
urinom.
 Metode: direktna i indirektna kalorimetrija
i nekalorimetrijske metode

72. INDIREKTNA KALORIMETRIJA
PRINCIP:
Zasniva se na činjenici da su poznate
stehiometrijske jednačine potpune
oksidacije masti i UH, kao i toplotni efekti
ovih rja; kao i da je poznata količina O2
koja se troši za potpunu oksidaciju
belančevina do formiranja 1 g urinarnog
azota, kao i količina CO2 i toplote koji se
tom prilikom oslobode.

73. INDIREKTNA KALORIMETRIJA
PRINCIP:
Aparat se sastoji iz komore u kojoj se
nalazi određena količina vazduha
(spirometar) koju osoba troši i posebnog
suda u kome se nalazi kalcijum-
hidroksid.
Aparat je tako konstruisan da se tačno
odrede zapremine utrošenog O2 i
izlučenog CO2.

75. Da bi se utvrdila potrošnja energije u
organizmu, pored potrošnje O2 potrebno
je utvrditi i količinu hranljivih materija
koje se oksiduju, a što se može odrediti
pomoću neproteinskog respiratornog
količnika.
To je odnos između zapremine izlučenog
CO2 i zapremine utrošenog O2 pri
potpunoj oksidaciji hranljive materije.
INDIREKTNA KALORIMETRIJA

76. INDIREKTNA KALORIMETRIJA
Različite hranljive materije oslobađaju
različite količinu toplote kad se za
njihovu oksidaciju potroši po 1 l
kiseonika, i zato je potrebno da se odredi
količina kiseonika potrebna za
oksidaciju svake pojedinačne hranljive
materije.

77. INDIREKTNA KALORIMETRIJA
UGLJENI HIDRATI
C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O+2870 kJ
180g +(6x22,4L) 134,4L O2 osl.e.2870
Količina energije koja se oslobodi kada
se za oksidaciju glukoze upotrebi 1LO2
134,4L O2 - 2870kJ
1,0 L O2 - 21 kJ
RQ = 1

78. MASTI
CH2OCOC17H35
2 CHOCOC17H35 +157 O2 =
CH2OCOC15H31
110CO2+106H20+68462 kJ
(157x22,4L) 3516,8l O2 – 68462,5 kJ
1LO2 -19,47 kJ
Masti troše više kiseonika
za oksidaciju!!
INDIREKTNA KALORIMETRIJA
RQ= 0,7

79. INDIREKTNA KALORIMETRIJA
PROTEINI
RQ za proteinsku oksidaciju nije jasno
definisan, proteinski sastav varira, kao i
potpunost oksidacije (0,80-0,82).
Proteini u hrani imaju 16 % azota, tako
da svaki gram urinarnog N predstavlja
6,25 g metabolizovanih proteina.

80. INDIREKTNA KALORIMETRIJA
PROTEINI
Za oksidaciju one količine belančevina iz
koje nastaje 1g urinarnog azota
troši se 5,923 L O2
oslobađa se 4,754 L CO2
i nastaje energija od 111 kJ

81. 1 l kiseonika oksidacijom:
Ugljenih hidrata oslobodi 21 kJ toplote
Masti oslobodi 19,74 kJ toplote...
A oksidacijom one količine belančevina
iz koje nastaje 1 g urinarnog azota troši
5,923 l O2 , oslobodi 4, 754 l CO2 i
oslobodi 111 kJ toplote.

82. NEPROTEINSKI RESPIRATORNI
KOLIČNIK
•
RQ(nepr.)= IZLUČENI CO2
UTROŠENI O2
UGLJENI HIDRATI
RQ (nepr.)= 6x22,4 LCO2:6x22,4LO2=1
MASTI
RQ(nepr.)=110x22,4L CO2:157x22,4LO2= 0,7

83. INDIREKTNA KALORIMETRIJA
AKO JE RQ(NEPR.)=1
U ORGANIZMU SAGOREVAJU U.H 100%
AKO JE RQ(NEPR.)=0,7
U ORGANIZMU SAGOREVAJU M. 100%
RQ(NEPR.)=0,85 ( (1+0,7):2)
50% U.H 50% M.

84. INDIREKTNA KALORIMETRIJA
UKUPNA ZAPREMINA O2 KOJA SE TROŠI NA
U.H I M. ZAJEDNO JE
1-0,7= 0,30 TJ. 3,3%
KADA JE RQ(NEPR.) VEĆI OD 0,85
U ORGANIZMU VIŠE OD 50% SAGOREVAJU
UGLJENI HIDRATI, KADA JE MANJI OD
0,85, MASTI

85. NASTAVAK
VREDNOST IZNAD ILI ISPOD KORIGUJE SE
NA SLEDEĆI NAČIN:
 3,3 X BROJ STOTINKI
 IZNAD ILI ISPOD 0,85
NPR. RQ(NEPR) = 0,90
0,90-0,85=0,05
0,05X3,3=16,6%

86. INDIREKTNA KALORIMETRIJA PRIMER
ZA 10 min.OSOBA POTROŠI 3,0L O2
 IZDAHNE 2,4L CO2
 IZLUČI 0,075g u. N2
Koliko energije nastaje sagorevanjem
hrane dnevno?
1. Zapremina O2 za bel.=
0,075x5,923=0,444L O2
3,0L-0,444=2,556LO2

87. INDIREKTNA KALORIMETRIJA, PRIMER
2. Zapremina CO2 za belančevine
0,075x4,754=0,356 LCO2
2,4L-0,356L=2,044LCO2
 RQ (nepr.)= 2,044:2,556 =0,8
0,85-0,80=0,05
0,05x3,3=16,6
MASTI=66,6%; U.H. =33,3%

88. INDIREKTNA KALORIMETRIJA
ZA oksid.
Masti utrošeno
(2,556Lx66,6) : 100= 1,703L O2
1,703x19,47= 33,16kJ
ZA oksid.
U.h. Utrošeno
(2,556x33,3):100=0,852 L O2
0,852x21,0= 17,9 kJ
ZA bel. 0,075x111= 8,33kJ
Ukupno59,39 kJx6x24=8552kJ dnevno

89. INDIREKTNA KALORIMETRIJA
Dozvoljava precizno i tačno merenje
E prometa pod standardizovanim
uslovima. Relativno
komplikovana!!!
Praćenje otkucaja srca , prilikom
vežbanja, linearan iznad
određenog praga!!

90. ENERGETSKE POTREBE LJUDI
 UKUPNE ENERGETSKE POTREBE
 BAZALNI METABOLIZAM
 FIZIČKI RAD
 TERMOREGULACIJU
 SDD (specifično dinamičko dejsvo
hrane)
 RAST, RAZVOJ, REGENERACIJA,
 GRAVIDITET, LAKTACIJA

91. ENERGETSKE POTREBE LJUDI
 Količina energije koja je potrebna da se
izbegne stanje nedostatka energije, da se
obezbedi normalno funkcionisanje vitalnih
organa, obavljanje svakodnevnih aktivnosti i
održavanje stalne telesne temperature.
 Individualne energetske potrebe mogu
značajno da variraju u zavisnosti od uzrasta i
fiziološkog stanja.
 Vrednost BM mogu značajno ad variraju, ali
komponenta fizičkog rada je najviše podložna
promenama

92. Preporučeni nivo unosa energije-za određenu populacionu
grupu je srednja vrednost potreba za zdrave individue te
grupe. Distribucija u okviru grupe sledi Gaus-ovu krivu
raspodele. WHO, 1985.

93. 1.1. Energetska ravnoteEnergetska ravnotežaža
Unos energije = potrošnja energijeUnos energije = potrošnja energije
rezultat: bez promena telesnerezultat: bez promena telesne masemase
2. Po2. Pozzitivitivnini energenergetskietski balanbalanss::
Unos energijeUnos energije >> Potrošnja energijePotrošnja energije
rerezultatzultat:: depo energije u adipoznom tkivudepo energije u adipoznom tkivu ((gojaznostgojaznost))
** neophodno stanje tokom trudnoćeneophodno stanje tokom trudnoće,, dojenja i rastadojenja i rasta
33. Negativ. Negativni energetski balansni energetski balans::
Unos energijeUnos energije << Potrošnja energijePotrošnja energije
ENERGETSKI BILANS

94. ACTIVITY
THERMIC EFFECT OF FOOD
BMR
AROUSAL
SLEEPING
METABOLIC
RATE
3000
2000
1000
KILOCALORIESPERDAY
0
60-70%
10-15%
15%++
Komponente ukupne potrošnje energije

95. BAZALNI METABOLIZAM
Definicija: Osnovne funkcije koje
organizmu omogućavaju život –
energija potrebna za “golo
preživljavanje” tokom mirovanja, bez
fizičkih i psihičkih napora, bez hrane
Čini 60-70% ukupne energetske potrošnje
Vrednost BM veoma varira među različitim
osobama (25-30%) – genetska
predispozicija i fiziološke razlike

96. Bazalni metabolizam zavisi od godina, pola,
aktivnosti, geografskog područja, klime,
lekova, površine tela itd.
BM je niži kod žena nego kod muškaraca
(? razlike u masi skeletnih mišića, uticaj
hormona, aktivnost Na-K-ATPaze?)
Niži je kod starijih osoba
Niži je kod invalida

97.  Bezmasno tkivoBezmasno tkivo
 GroznicaGroznica
 Površina telaPovršina tela
 Nedavno intenzivnoNedavno intenzivno
vežbanjevežbanje
 Tiroidni hormoniTiroidni hormoni
 OvulacijaOvulacija
 TrudnoćaTrudnoća
 LekoviLekovi
 GenetikaGenetika

PovećanjePovećanje
 Starenje (0.2%/godiniStarenje (0.2%/godini
nakon 30.)nakon 30.)
 Smanjenje unosaSmanjenje unosa
energijeenergije
 LekoviLekovi
 GenetikaGenetika
SmanjenjeSmanjenje
Faktori koji utiču na BM
Unos
energije
Potrošnja
energije
Pozitivan
energetski
balans
Pozitivan
energetski
balans
Energetski
balans
Energetski
balans
Negativan
energetski
balans
Negativan
energetski
balans

98. BAZALNI METABOLIZAM
USLOVI ZA MERENJE BAZALNOG
METABOLIZMA:
POTPUNI FIZIČKI I PSIHIČKI MIR;
TEMPERATURA TERMIČKE NEUTRALNOSTI (20
°C);
12-18 ČASOVA OD POSLEDNJEG OBROKA.
Basalni metabolizam- Predstavlja energiju za niz funkcija koje su
esenciajlne za život, kao što su funkcionisanje ćelija i njihova zamena,
sinteza, sekrecija enzima i hormona, rad unutrašnjih organa, funkcija
mozga.
Predstavlja 45 do 70 % ukupnog energetskog prometa.
Zavisi od uzrasta, pola, veličine i sastava tela.

99. DIREKTNA KALORIMETRIJA

100. DIREKTNA KALORIMETRIJA
Princip:
Direktno određivanje toplote koju organizam
otpušta, u cilju određivanja njegovih energetskih
potreba, kako za BM, tako i za profesionalni rad.
Kalorimetar je komora, strogo kontrolisani uslovi,
dobro izolovana (merenje T, CO2, H0, O2).
Otpuštena toplota se meri pomoću hladne
vode, otpuštene vodene pare...

101. BAZALNI METABOLIZAM-BM
 U PRAKSI SE BM ODREDJUJE INDIREKTNOM*
KALORIMETRIJOM.
 RQ (nepr.) U USLOVIMA MERENJA BM IZNOSI
0,82 ( TO JE VREDNOST KADA SE UPOTREBI 1L
KISEONIKA PRI ČEMU SE OSLOBODI 20,18kJ
ENERGIJE).
 ODREDI SE ZAPREMINA O2 KOJU OSOBA
POTROŠI ZA 24 ČASA I IZRAČUNA BM
*Karprenter je indirektnom kalorimetrijom određivao BM
1915. godine, merenjem zapremine utrošenog kiseonika.

102. BM
BAZALNI METABOLIZAM JE DIREKTNO
SRAZMERAN POVRŠINI TELA
I IZRAŽAVA SE PO m2
POVRŠINA TELA Dubois
A= p 0,425
x h 0,725
x 71,82
A = površina tela;
p= težina u kg; h =visina u cm
Ovo je tzv. Zakon površine

103. Zakon površine*
Postoji konstantan odnos izmedju BM i
površine tela.
Još od kraja 19. veka je stalno predmet
provera (Rubner,...)
Čitav vek je neprikosnoven!
Sve standardne vrednosti BM se
izražavaju na jedinicu površine tela-
kvadratni metar!!!
*Surface area low

104. VREDNOSTI BAZALNOG METABOLIZMA IZRAŽENE
PO M2 TELESNE POVRŠINE IDENTIČNE SU ZA SVE
ZDRAVE OSOBE ISTE STAROSTI I POLA, TO SU
NORMALNE VREDNOSTI BAZALNOG METABOLIZMA.
-Vrednosti bazalnog metabolizma odraslih osoba
variraju u granicama 6700 -7530 kJ/24 h, a zavise
od pola i godina starosti.
Ako se vrednosti neke osobe za BM razlikuju radi
se o ODSUPANJU.
Odstupanja se izražavaju u % u odnosu na
normalne vrednosti, ispred broja stavlja se
+ ako se radi o povećanju
-ako se radi o smanjenju.
-Osobe koje vrše težak fizički rad, imaju BM +
5-10 %.

106. Table 2 FAO/WHO/UNU calculations of BMR
WHO-1 10-18 years Male 0.0732 *
weight + 2.72 (MJ/d)
Female 0.0510 *
weight + 3.12 (MJ/d)
WHO-2 10-18 years Male 69.4 *
weight + 322.2 *
height + 2392 (kJ/d)
Female 30.9 *
weight + 2016.6 *
height + 907 (kJ/d)
WHO-1a 18-30 years Male 0.0640 *
weight + 2.84 (MJ/d)
Female 0.0615 *
weight + 2.08 (MJ/d)
WHO-2a 18-30 years Male 64.4 *
weight 113.0 *
height + 3000 (kJ/d)
Female 55.6 *
weight + 1397.4 *
height + 146 (kJ/d)

107. Načini za povećanje bazalne potrošnje
 Povećanje masePovećanje mase
skeletnih mišićaskeletnih mišića
Nekoliko studija je ukazalo na
povećan nivo potrošnje kiseonika,
sagorevanja masti i povećanje
bazalnog metabolizma i do 24 časa
nakon intenzivnog vežbanja
(Ostengerg i sar., 2000; Binzen i sar.,
2001)
Grupa koja
je trenirala
Kontrolna
grupa
Bezmasno tkivo
pre početka vežbanja
posle 9 nedelja vežbanja
49.5
51.4
43.9
44.4
Bazalni metabolizam
pre početka vežbanja
posle 9 nedelja
vežbanja
6.07
6.25
5.89
5.97
Byrne i Wilmore, 2001
 Pethodno intenzivnoPethodno intenzivno
vežbanjevežbanje

108. ENERGIJAENERGIJA
 KAKO ORGANIZAM ČOVEKA
DOBIJA ENERGIJU?
 KAKO SE ENERGIJA MERI?
 KAKO SE TRANSFORMIŠE U
ORGANIZMU?
 ENERGETSKI METABOLIZAM
 UKUPNE ENERGETSKE POTREBE
LJUDI
Brižita Đorđević

109. Uneta hrana
Oslobađanje energije za
različite procese
Bazalni
metabolizam
Rad
unutrašnjih
organa I
homeostaza
Fizička
aktivnost
Održavanje
telesne
temperature
Toplotni
efekat hrane

110. SPECIFIČNO DINAMIČKO DEJSTVO
HRANE –SDDH, toplotni efekat hrane
NESRAZMERNO POVEĆANJE
POTROŠNJE ENERGIJE POD UTICAJEM
UNETE HRANE NAZIVA SE SPECIFIČNO
DINAMIČKO DEJSTVO HRANE, ispoljava
se 6-12 časova posle obroka.
PRIMER:
AKO OSOBA ČIJI JE BM 7000kJ UNESE
HRANU TE ENERGETSKE VREDNOSTI
OSLOBOĐENA ENERGIJA JE 7700kJ.
 ???

111. Specifično dinamičko delovanje
hrane (SDDH)
 Definicija: Energija potrebna za
digestiju, apsorpciju, transport i
metabolizam hrane i hranljivih sastojaka
(energetski odgovor organizma na unos
hrane). U uslovima iv primena hrane,
takođe je značajan veličina
 Proteini > lipidi > ugljeni hidrati
Naziva se još i “ishranom izazvana
termogeneza”
 U proseku iznosi 10% energije BM

112. SDD- NASTAVAK
 VREDNOSTI SDDH ZA OSNOVNE HRANLJIVE
MATERIJE SU:
 UGLJENI HIDRATI
 5,8g-100kJ-106,4 kJ;povećanje =6,4%
 MASTI
 2,6 g-100kJ-114kJ; povećanje =14%
 PROTEINI
 5,8g-100kJ-140kJ;povećanje = 40%
Zbog SDD preporučuje se 10% više u odnosu na
energetsku vrednost BM

113. Značaj SDDH
 Kod utvrđivanja ukupnih energetskih
potreba ljudi mora se uzeti u obzir
energija SDDH.
 Voditi računa kod:
 Profesije koje zahtevaju fizički napor
 Febrilna stanja
Naziva se još: metabolički odgovora na hranu;
hranom indukovana termogeneza i termički efekat hrane.

114. ENERGETSKE POTREBE ZA
TERMOREGULACIJU
 POVEĆANJE ILI SMANJENJE 0D 5% NA SVAKIH 10
°C SNIŽENJA ILI POVEĆANJA SREDNJE GODIŠNJE
TEMPERATURE.
 SREDNJA GODIŠNJA TEMPERATURA JE
 10 °C.
 PRIMER:
 NA 0 °C POTREBNO JE POVEĆATI ENERGIJU ZA 5%,
A NA 20 °C SMANJITI UNOS ENERGIJE ZA 5%
 Učestvuju sa 10-15 % u ukupnim dnevnim E
potrebama.

115. Energetske potrebe za
termoregulaciju zavise od
 Telesna konstitucija
 Neurovegetativnih centara za
termoregulaciju
 Debljine masnog potkožnog tkiva
 Kvaliteta odeće
 Strujanje vazduha

116. Čovek ima stalnu telesnu temperaturu i
da bi je održao troši energiju potrebnu
za termoregulaciju.
T ↓ lipoliza ↑
T↑, izlučivanje toplote ↓ (organi za
disanje, koža)

117. ENERGETSKE POTREBE ZA U PERIODU
GRAVIDITETA I LAKTACIJE
 Trudnoća: povećanje energetskih potreba usled
E zahteva razvijajućeg fetusa i stanja trudnoće.
 + 1200 kJ → formiranje fetalnog tkiva, tkiva
dojke, povećanje zaliha masti.
 Laktacija: Energetske potrebe uvećana za:
E vrednost mleka + E formiranja mleka
+ 2700 -3100 kJ
-povećanje može ići na račun deponovanih masti
tokom trudnoće

118. ENERGETSKE POTREBE U PERIODU
RASTA
Imaju dve komponente:
1. E za sintezu tkiva u razvoju
2. Energija deponovana u novo formiranim
tkivima
E potrebe za rast čine 35 % ukupnih E
potreba tokom prva tri meseca, 5 % u
uzrastu od godinu dana, 3 % tokom
druge godine, 1- 2% u srednjem periodu
adolescencije, a u kasnijem uzrastu je
zanemarujući.

119. ENERGETSKE POTREBE U PERIODU
RASTA
Kod mladih organizama koji nisu završili sa rastom,
deo energije organizma troši se za rastenje, do
22. odn 24. godine.
Do 3-će godine povećanje visine i težine je naglo,
zatim je sporije i ravnomerno do 15-te godine,
posle ovog perioda do kraja rastenja E potrebe
postaju veće nego što rast zahteva.
Zaključno sa 12 god, en. potrebe oba pola su iste,
a posle postaju veće kod muške dece.
Oko 10. god. en. potrebe muške dece se
izjednačavaju sa en. potrebama odrsalih ljudi
koji ne obavljaju fizički rad. Nakon toga ove
potrebe postaju veće za oko 50 % u uzrastu od
16- 20 god.

120. Energetske potrebe zavisno od
godina starosti kJ/kg/24h
Odojčad do 3 godine naglo povećanje
visine i težine
Deca
4-6 godina 351
7-9 313
10-12 257
*Od 3. do 30. kg t.m.
nema razlike medju polovima u E potrebama.

121. nastavak
Adolescenti kJ/kg/24h
Devojčice
13-20 234
Dečaci
13-20 280

122. nastavak
 Osobe muškog pola kJ/kg/24h
 Sedentarne 160
 Srednje aktivne 192
 Veoma aktivne 257
 Osobe ženskog pola
 Sedentarne 158
 Srednje aktivne 181
 Veoma aktivne 229

124. Energetske potrebe za fizički rad
Najvarijabilnija komponenta ukupnog E
prometa, 0d 10 – 50 %.
Objedinjuje E svih fizičkih aktivnosti.
 Opada sa godinama.
Kako se određuje ?
Metodom dvostruko obeležene vode,
Beleženjem frekvence srčanog rada

125. Fizička aktivnost
 Voljni pokreti skeletnih mišića i pratećih sistema (sedenje,
hodanje, trčanje)
 Mišićima je potrebna energija da bi vršili rad (pretvaranje
hemijske energije u fizički rad)
 Na nivo utrošene energije utiču: dužina trajanja fizičkog
rada, učestalost i intenzitet
 Faktori koji utiču su još : mišićna masa i telesna masa
 Kod sedentarnih osoba fizička aktivnost čini 20% ukupne
energetske potrošnje
 Kod aktivnih osoba i do 50%

126. Energetske potrebe za fizi;kim radom
Druga po veličini komponeneta
ukupnog energetskog prometa
UTROŠAK ENERGIJE TOKOM VRŠENJA
FIZIČKE AKTIVNOSTI
15-30 % kod umereno fizički ektivnih
osoba

127. Potrošnja energije pri različitim
aktivnostima kJ/h
 Spavanje 271
 Odmaranje u sedećem stavu 418
 Čitanje tiho 439
 Čitanje glasno 493
 Lagani hod 836
 Brzo hodanje 1255
 Vožnja biciklom 1715
 Plivanje 2092
 Trčanje 2385
 Penjanje (na Bromatologiju) 4602
Fizička aktivnost ima dva efekta na fizički rashod:
Uvećanje oksidacije masti→ SMK ↑, glad ↓
Menja se odnos mišićne mase prema masnoj masi

128. Namirnica Kcal Šetnja Bicikl Plivanje Džoging
Pivo, 250 ml 115 22 18 14 12
Vino, 120 ml 110 21 17 13 11
Mars bar, 40 g 218 42 34 26 22
Banana split, 300 g 594 114 91 70 60
Big Mac 563 108 85 66 56
Milk Shake, 300 ml 364 70 56 43 36
Ekvivalenti fizičke aktivnosti i hrane
(u minutima)

129. 1 keks → 50 kcal dnevno
Nedeljno → 350 kcal
Godišnje →18 250 kcal
1 kg masnog tkiva ima 7 000 kcal,
2,5 kg masti u masnom tkivu se deponuje u
toku godinu dana

131. Promene u nivou uobičajene fizičke aktivnosti tokom
porasta telesne mase

132. ENERGIJA RELATIVNOG MIROVANJA
 To je ona energija koja se troši na vršenje
svakodnevnih uobičajenih radnji van okvira
njegove profesionalne delatnosti, ako je ona u
vezi sa fizičkim radom, (ustajanje, umivanje,
hodanje, pisanje...), uključujući i E bazalnog
metabolizma., i E Sdd-a.
 Ne postoji bitna razlika između kancelarijskog
posla i energije relativnog mirovanja.

133. Atwater-ova formula za
izračunavanje ukupnih energetskih
potreba ljudi
E = E rel mirovanja + Izvršeni rad (kpm)
x5
Faktor 5 se koristi jer čovek ne pretvara
svu energiju u koristan rad.
Kod osoba čije profesije ne
zahtevaju fizičku aktivnost
E rel mirovanja ~ E ukupno

134. UKUPNE ENERGETSKE POTREBE
 PREMA ATWATER-U
 ENERGIJA RELATIVNOG MIROVANJA
 SASTOJI SE OD:
 ENERGIJE ZA BM----------------------7029kJ
 ENERGIJE ZA SDD-----------------------711kJ
 ENERGIJE LAKOG MIŠIĆNOG RADA
 (ustajanje, oblačenje,umivanje,
hodanje,čitanje)-------------------------2301 kJ
 UKUPNO-----------------------

 10 041 kJ + Energija za vršenje rada u kJ x5

135. Preporučeni nivo unosa energije
Preporučeni nivo*unose energije za
Odredjenu populacionu grupu je srednja
vrednost E potreba zdravih, dobro uhranjenih
jedinki te grupe.
*Recommended level of
dietary
energy intake.

136. Ukupne energetske potrebe
Predstavljaju onu količinu energije potrebnu
da bi se obezbedilo normalno funkcionisanje
organizma u cilju zadovoljavanja njegovih E
potreba (održavanje mase i sastava tela ,
željene fizičke aktivnosti u cilju održavanja
dobrog zdravstvenog stanja) i u ravnoteži je
sa njegovim E potrošnjom.

137. Faktori koji utiču na E metabolizam
1. Starenje
2. Efekat vežbanja
3. Efekat gojaznosti – povećanje
ukupnih E potreba
4. Efekat nedovoljne ishrane na E
metabolizam – smanjenje ukupnih
enrergetskih potreba na smanjen E
unos

138. Iznos dnevno potrebne E se smanjuje usled:
Smanjenja BM, smanjenja mišićne mase i
smanjenja fizičke aktivnosti.
Smanjenje energetskih potreba u
odnosu na godine
20-30 godina 0%
30-40 godina 3%
40-50 godina 6%
50-60 godina 14%
60-70 godina 21%
> 70 godina 30%

140. Izračunavanje energetskih potreba u odnosu
na telesnu masu
Standardni
muškarac
 25 godina
 65 kilograma
 Radi 8 sati
 Čita, piše 4 sata
 Pešači 5-10 km
 12600 kJ
 Standardna žena
 25 godina
 55 kilograma
 Radi 8 sati u kući
 Van kuće 2 sata
 Pešači 5-10 km
 9200