Enerji Metabolizması

Enerjinin Kaynağı:

Vücut organlarının çalışabilmesi ve normalısının sürdürülmesi vücuda alınan besin ögelerinin sağladığı enerji ile olanaklıdır. Enerjinin esas kaynağı güneştir. Güneş enerjisi bitkilerde karbonhidrat, protein ve yağ olarak depo edilir. Bitkiler hayvanlara yedirilerek et, süt yumurta gibi enerji kaynağı hayvansal yiyecekler yapılır. İnsan, enerjisini doğrudan bitkilerden sağlayabildiği gibi, hayvanların yaptığı besinlerden de yararlanır.

Vücuda alınan besinler sindirildikten sonra besin ögeleri olarak kan dolaşımı ile hücrelere taşınırlar ve orada yine kan dolaşımı ile taşınan oksijen varlığında okside olarak enerjiye dönüşürler. Bu enerji, vücudun büyümesi ve çalışması için harcanır. Enerji için gerekli besin sağlanamadığı zaman vücut bir süre kendi dokularını kullanır ve sonra canlılığını kaybeder. Hücrede besinlerden enerji oluşum ve harcanması "metabolizma" deyimi ile anlatılır. Sindirim sisteminde sindirilip kana emilebilen bütün besinler vücuda enerji sağlarlar. Fakat her besinin sağladığı enerji miktarı aynı değildir. Besinlerin enerji değerleri bileşimlerinde bulunan besin ögelerinin tür ve miktarına bağlıdır.

Enerji Birimi:

Beslenme biliminde enerjinin anlatımı ısı enerjisi birimi ile yapılmakta ve bu amaçla kilokalari birim olarak kullanılmaktadır. Bir kilokalari 1 lt damıtık suyunısısını 15°e'den 16°e'ye yükseltebilerı ıSİ enerjisi miktarıdır. Bu kitapta kilokalari yalnız kalari veya "kal" diye kullanılmıştır. Enerji birimi olarak mekanik enerjiyi ifade eden joul kullanılmasının daha doğru olacağı kabul edilmiştir. 1 kilokalari = 4184 joul veya = •4.184 kilojoul (kj) veya = 0.004184 megajoul (mj). Bir joul, 1 kg ağırlığın 1 newton (kuvvet) la 1 metre taşınmasında harcanan enerjiye eşittir. Bu kitapta her 2 birim de kullanılmıştır

Besinlerin Enerji Değerleri:

Besinlerin enerji değerleri, Dr. W. O. Atwater adlı bilim adamının Amerika Birleşik Devletlerinde 1900 yıllarında geliştirmiş olduğu yöntemlerle ölçülmektedir.V Dr. Atwater, çeşitli besinlerin insana sağlamış olduğu enerji miktarlarını saptamıştır. Dr. Atwater'in yöntemi 1947 yılında Birleşmiş Milletler Besin ve Tarım Örgütü Uzmanlar Kurulunca incelenerek uygun olduğu kanısına varılrmştır.P

Bu yöntemle, besinlerin verdiği eneıji miktarını ölçmek için kullanılan aygıta "bomba kalorimetre"si denir. Eğer bir besinden bir miktar alınıp kalorimetre bombası içine yerleştirilir, bu bombaya tazyikli oksijen sevkederek doldurulur ve bir platin tel elektrik ceryanı ile bomba içinde yakılırsa, yanma ile oluşan ısı suyu ısıtır. Yanma, besinlerin önce C, 0, H ve N'a parçalanması, sonra da bunların CO 2, H20, NH3'a indirgenmesidir. Bu ısı termometre ile ölçülür .

Bomba içinde yanma ile oluşan ısı enerjisi besindeki besin ögelerinin türüne bağlıdır. Isı enerjisi veren besin ögeleri karbonhidrat, yağ ve proteinlerdir. Bu ögeler kalorimetre içinde yakılarak verdikleri enerji ölçülmüştür.

Bomba içinde yakıldığı zaman ortalama 1 g karbonhidratın 4.1, yağın 9.45, proteinin 5.65 kalori verdikleri bulunmuştur. Vücut, karbonhidrat ve yağları CO2 ve H20'ya kadar okside edilebilmekte, buna karşın proteinleri tam olarak yakamamaktadır. Proteinlerin parçalanması ile oluşan üre, ürik asit ve kreatinin idrarla dışarı atılmaktadır.

Halbuki dışarı atılan proteinin parçalanma ürünlerinin kalorimetrede yanabildiği, dolayısıyla eneıji veren ögeler oldukları bilinmektedir. Bunlar 1.25 kal/g değerinde eneıji taşımaktadırlar. Bu nedenle proteinlerin bomba içinde yanmaları ile vücutta oluşturdukları eneıji değerleri farklıdır. Bomba içinde yanmaları ile elde edilen 5.65 kalori değerinden 1.25 kaloriyi çıkararak gerekli düzeltme yapılmalıdır. Daha ileri bir düzeltme besin ögelerinin sindirim kanalında emilmeyen kısımları göz önüne alınarak yapılmalıdır. rfr. Atwater'e göre sindirim kanalında ortalama olarak; Proteinlerin%92'si, yağların %95'i, karbonhidratların %98'i sindirilir. Besin ögelerinin bomba kalorimetrede yanması ile bulunan değerler buna göre düzeltilir. Bu düzeltmelerden sonra besin ögelerinin vücutta oluşturdukları enerji değerleri bulunur. Buna "metabolize" veya "fizyolojik" eneıji değerleri denir. Bu değerler, ortalama, olarak kabul edilir.

Besinlerin enerji değerini bulmak için önce laboratuvarlarda protein, karbonhidrat ve yağ değerleri saptanır. Bu miktarlar, 4,4,9'la çarpılarak besinin enerji değeri bulunur. Bu değerler insanlar üzerinde denenmiştir. Bunun için bir insanı alabilecek büyüklükte bir oda şeklinde kalorimetre yapılmıştır. Ölçme esası bomba kalorimetredekine benzer. Odaya canlı yerleştirildikten sonra dışarı saldığı isı miktarı ölçülerek besinlerden oluşan enerji miktarı hesaplanır. Bundan idrar ve dışkılarıyla kaybettikleri enerji çıkarı-lırsa elde edilen değer, yenen besinlerle vücutta oluşan enerjiyi verir. Son yıllarda, Atwater yönteminin eleştirileri yapılmaktadır.

1. Diyette sindirilmeyen karbonhidrat miktarı artınca metabolize enerji azalmaktadır. Bu nedenle sindirilmeyen karbonhidratların çok bulunduğu diyetlerde ı g karbonhidrat = 4 kalori etmeni ile doğru sonuç alınamaz. Bu gibi durumlarda diyetteki sindirilmeyen karbonhidrat miktarı çıkarıldıktan sonra yalnız sindirilen karbonhidratların enerjisi hesaplanmalıdır. Buna karşın, sindirilmediği bilinen bazı karbonhidratların bakteriler tarafından parçalanarak bir miktar enerji sağlandığı bildirilmektedir. Yine tam sindirildiği bilinen nişastanın bir kısmı sindirilememektedir. Buna "dirençli ni-şasta" denir.

2. Atwater yönteminde, besin ögelerinin sindirimleri tek başlarına ele alınmıştır. Halbuki besin ögelerinin sindirimleri birbirini etkiler. Ayrıca sindirimde bireysel ayrıcalıklar da söz konusudur. Yiyeceklere uygulanan pişirme süreçleri de sindirilebilmelerini etkiler. Örneğin, yüksek ısının proteinlerin sindirilebilme oranlarını düşürdüğü, iyi pişmemiş veya piştikten sonra beklemiş nişastanın tam sindirilemediği son yıllarda üzerinde durulan bir konudur. Ayrıca posa, protein ve yağların sindirimlerini azaltarak dışkıyla enerji kaybının artmasına neden olur. Posasız diyette dışkıyla enerji kaybı %3 iken, yüksek posalı diyette %l1'e çıktığı bildirilmiştir. Emilim bozukluklarında da enerji kaybı artar.

3. Proteinlerde NH2 grubundan dolayı oluşan 1.25 kalori/g kaybı yalnız azot dengesi sağlayabilen' yetişkinler için doğrudur. Büyüme çağında azot birikimi olduğundan idrarla atım azdır.

4. Hayvanlar üzerinde yapılan vücut ağırlığı ile ısı oluşumu arasındaki ilişkilerle ilgili araştırmalar, diyetteki protein, yağ ve karbonhidrat oranları-nın büyüme için gerekli metabolize enerjiyi etkilediğini göstermiştir. Bazı araştırıcılara göre diyette protein miktarı artınca daha çok enerji ısı olarak kaybolmakta böylece vücudun enerji deposu azalmaktadır. Ayrıca proteini yetersiz yemekte dışkı ile yağ atımı artarak enerji kaybı olmaktadır.

Bütün bu eleştiriler bu konuda yeni araştırmaların gerekliliğini işaretlemektedir. "Yeni bulgular .ortaya konana kadar Atwater yöntemi uygulanacaktır.Bu yöntemle çeşitli besinlerin enerji değerleri bulunmuştur. Bu değerler Besinler bölümündeki tablolarda verilmiştir. Bir besinin enerji değeri bileşiminde bulunan yağ, karbonhidrat ve proteinlerin miktarına bağlıdır. Enerji değeri yüksek olan besinler bileşimlerinde en çok yağ bulunanlardır. Besin gruplarını enerji değerlerine göre sıralarsak; başta yağlar, yağlı tohumlar, (yağ, un ve şekerle yapılan hamur işleri) şeker ve diğer tatlılar, tahıllar ve türevleri. kurubaklagiller, etler; yumurta, süt ve türevleri. patates, meyveler ve diğer sebzelerdir.Sebzelerin önemli bölümü su olduğu için enerji değerleri en düşük besinlerden sayılır.

Enerji Oluşumu:

Vücudun gereksinimi olan enerji besin ögelerinin hücrelerde oksidasyonu ile sağlanır. Besinlerin bileşimindeki karbonhidrat, protein ve yağ-dan,belirli enzimlerin düzenlendiği ve hormonların denettiği tepkimelerle enerji elde edilir. Besin ögelerinin oksidasyonu belirli yollan izler ve belirli aşamalardan sonra tamamlanır.

Kimyasal tepkimeler daima enerji değişimi ile ilgilidir. Enerji açığa çı-karan kimyasal tepkimeler enzimlerin aracılığı ile oluşur. Bir tepkimede açığa çıkan enerji diğer bir tepkimenin yürümesi için kullanılabilir. Tepkimelerle açığa çıkan enerji yüksek enerji ögesi olan Adenosin Trifosfat (ATP) şeklindedir. ATP kasların kontraksiyonu için enerji sağladığı gibi diğer birçok yıkım ve yapım tepkimelerinin oluşumu için gerekli enerjiyi de' sağlar. ATP'deki p-o-p bağı yüksek enerji saklar. Fosfat bağlarının kopması ile (ATP ADP + P) ortalama 7 kilokalori (29.3 kj) açığa çıkar. Besin ögelerinin oksidasyonu ile açığa çıkan enerjinin ancak %40-48'i ATP enerjisine dönüşür. ATP ise kas ın hareketi ve diğer tepkimelerin yürümesi iç.in kullanılır. Bunun sonucu yan ürün olarak vücut için gerekli ısı oluşur.

Genel süreç, besinler + O 2 + inorgank fosfat ~ ATP + ısı ATP ~ kas çalışması ve diğer yapım ve yıkım tepkimeleri + ısı Besinlerin bileşimindeki karbonhidrat, yağ ve proteinlerin oksidasyonu organizmanın enerji gereksinimine göre oluşur. Bu oksidasyon su eri yi ği içinde nötr ortamda ve orantılı olarak düşük ısı (vücut ısısı) derecesinde olu-şur.

Canlı organizmadaki oksidasyonun temel ilkeleri:

(1) Tepkimedeki belirli molekülün H atomu belirli dehidrogenaz enzimleri ile aktif duruma getirilir. (2) Bu aktif H atomu yardımcı enzimlerle diğer bir moleküle taşınır. (3) Bu Hatomu oksijenle birleşerek suya indirgenir. (4)

Dekarboksilasyon (C02 'in ayrılması) ye hidrasyon (su eklenmesi) biyolojik oksidasyon sürecine katkıda bulunurlar.

Her oksidasyon sürecine eşit redüksiyon (indirgenme) süreci vardır. Bunun için enerji oluşumu oksidasyon-redüksiyon tepkimelerini gerektirir. Biyolojik oksidasyon-redüksiyon, mitokondriyadaki elektron transfer tepkime zincirinde oluşur. Bu zincirde niasin ve riboflavin yardımcı enzimleri (CoE)'ler dehidrogenaz enzimleri ile aktif duruma gelmiş molekülden -H taşı-ma işini yaparlar. Bu zincirde H'nin 02'e iletilmesinde bileşiminde demir bulunan sitokrom enzim sistemi rol alır. Elektron transfer zincirinin belirli aşamalarında oksidasyon sonucu, oluşan enerji, yüksek enerji ögesi (ATP) olarak sentezlenir.

Elektron transfer zincirine transfer edilen H atomunu sağlayan moleküller yağ, karbonhidrat ve proteinlerin parçalanması ile oluşur. Karbonhidratlardan glikoz, yağlardan yağ asidi, proteinlerden amino asitler çeşitli tepkimelerden sonra okside olma durumuna gelirler. Bu moleküllerin oksidasyon için aktif duruma gelmeleri "sitrik asit" veya "Kreps" halkası denilen tepkime zinciri ile oluşur. Kreps halkası birbirine dönüşen organik asitleri içerir. Kreps halkasının her dönüşünde karbonhidrat, yağ ve proteinlerden oluşan bir molekül asetat CO2 ve H'e parçalanır. H'ler CoE'lerle elektron transfer sistemine taşınır. Besin ögelerinin enerjiye dönüşmesi tepkimelerinin özeti gösterilmiştir.

Hidrojenler niasin ve riboflavin yardımcı enzimleri (NAD ve FADl ile sitokrom enzim sistemine taşınır. Suksinik asidin fumarik aside dönüşmesiyle ayrilan H, FAD ile, diğerleri NAD ile taşınır. Sitokrom enzimlerinin bileşiminde bulunan Fe aracılığı ile hidrojen solunumla alınan 02'e iletilir. Hidrojenlerin taşınması sırasında oluşan enerji ATP olarak sentezlenir. Kreps halkasının çalışma hızı yeterli miktarda asetil biriminin varlığına, NAD, FAD yeterliliğine, O2 yeterliliğine ve ATP gereksinmesine bağlıdır.

Enerji Harcanması:

Enerji harcamasının ölçülmesi: Vücudun çalışması için harcanan enerjinin yan ürünü ısı olduğu için vücutta oluşan ısıyı ölçerek insanın belirli sürede ve belirli fizyolojik durumda harcadığı enerji bulunabilir. Bu yöntem Atwater zamanında geliştirilmiştir. İnsanlarda oluşan ısıyı ölçebilmek için oda büyüklüğünde kalorimetre gerekir ki bu da zor ve pahalidır. Pratikte dolaylı yöntem daha çok kullanılır. Besin ögelerinin enerjiye dönüşmesi için oksijen alınır ve oksidasyon sonucu CO2verilir. Örneğin, C6Hı206 + 602 ~ 6C02 + 6H20 Ciğerlerden hava ile solunan O2 ve atılan CO2 'i ölçmekle vücutta oluşup harcanan enerji miktarı bulunabilir.

Pratikte daha çok yalnız alınan O2 ölçülür. Bu ölçüm "solunum aygıtı" ile yapılır. Bu aygıtın duran ve gezer olanları vardır. Bu aygıt ile bir kimsenin bazal metabolizma ve belirli fiziksel uğraşı durumunda belirli sürede solumuşolduğu O 2 miktarı ölçülür. Bireyin oksijen tüketimi, kalp atım hızı ölçülerek de bulunabilir. Örneğin, dakikada kalp atım sayısı 75 olan bir erkeğin oksijen tüketimi 0.5 lt dir. Kalp atım sayısı arttıkça oksijen tüketimi de artar.

Oksijen kullanılması ile vücutta oluşan ısı arasındaki ilişkiler dolay'sız kalorimetre yardımı ile bulunmuştur. Bu bulgulara göre karbonhidrat alındığı zaman bir litre kullanılması ile 5.047 kalori (21.127 kj) oluşmaktadır. Bu, yağlar için 4.686 kalori (19.616 kj), proteinler için 4.460 kalori (18.680 kj),ve normal, karışık bir diyet için 4.825 kalori (20.197 kj) dir. Solunum aygıtı ile belirli sürede solunan O2 miktarı litre olarak bulunduktan sonra 4.825'le çarpılarak o sürede ve o durumda o kimsenin harcadığı enerji saptanahilmektedir.

Bu yöntem kullanılarak değişik yaş ve cinsiyetteki bireyler için bazal metabolizmalar ölçülüp standartlar ortaya konmuştur. Ayrıca değişik fiziksel uğraşı durumunda harcanan enerji miktarları da bu yöntemle saptanmıştır. Bireyin eneıji harcaması diğer bazı dolaylı yöntemlerle de saptanabilir. Bunların birincisi, diyetle alınan enerji ve vücut ağırlığındaki değişim esasına dayanır. İkincisi.bireyin aktivitesi gözlenerek bunun enerji maliyetinin bulunmasıyla yapılır. Enerji harcaması üç genel grupta toplanabilir:

1. Dinlenme veya bazal metabolizma:

2. Fiziksel çalışmalar.

3. Yiyeceklerin termik etkisi veya özgül dinamik etki (S.D.A.)

Dinleme veya Bazal Metabolik Hız

Dinlenme durumunda hücre içindeki kimyasal değişmeler devam eder. Bu değişimlerin sonucu olarak besin ögelerinin kullanılması ile çalışma ve ısı şeklinde enerji açığa çıktığı gibi vücut dokularındaki çeşitli ögelerin sentezi de yapılmış olur. Bazal metabolik hız (BMH), alınan besinlerin sindirilmesinden sonra (yemekten 12 saat sonra), mutlak dinlenme anında (sırt üstü yatma), u:ranık olarak harcanan enerjidir. Dinlenme metabolik hız (DMH) ölçümü için yemekten 12 saat sonra koşulu aranmaz, günün herhangi bir saatinde mutlak dinlenme anında ölçülür. İkisi arasında %10 kadar bir fark bulunmasına karşın birbiri yerine kullanılmaktadır. BMH veya DMH ölçümlerinde ortam ısısının uygun olması, birkaç saat önce aşırı beden hareketi yapılmaması gerekir.

Mutlak dinlenme anında bütün organlar çalışır durumdadır, fakat, ça- . lışma hızlan farklıdır. Yetişkin bireyde DMH'ın organlara da~lımı şöyledir; karaciğer %29, beyin %19, kalp %10, böbrek %7, iskelet kasları (dinlenme anında) %18, diğerleri %17'dir. Görüldüğü gibi en faal organ vücudun fabrikası sayılan karaciğerdir..Bebeklik çağında beyin gelişimi hızlı olduğundan DMH'ın %44'ünü beyin harcar. Karaciğer, beyin, böbrekler sürekli 'çalışma halindedırler. Kalp, akciğerler, sindirim organlarının hareketi ve salgıları daha yavaş hızda devam eder.

Metabolik hızı etkileyen faktörler

1. Yaş ve cinsiyet: Büyüme döneminde vücut dokularının yapımı ek enerji gerektirdiğinden bazal metabolizma hızlıdır. Büyüme tamamlandıktan sonra bazal metabolizma hızı düşmeye başlar. Bebek besin enerjisinin ,*,12-15'iniyeni doku şeklinde depolarken. çocuk büyüdükçe bu oran %1'e iner. Kadınların bazal rnetabolizrnaları erkeklerden düşüktür.

2. Vücudun cüssesi ve bileşimi: Vücut cüssesi vücudun kapladığı alanı gösterir. Alanın büyüklüğüne göre enerji harcaması da değişir. Ancak DMH ile vücut alanı arasında yüksek korelasyon bulunamamıştır. Bunun yanında vücudun' aktif hücrelerinden oluşan yağsız kütle ile, DMH arasında önemli korelasyon bulunmuştur. Bireyler arasındaki DMH farklılığının %80'i yağsiz kütle oranındaki farklılıktan kaynaklanmaktadır. Vücudun yağsız kütlesinin yağ kütlesine oranı arttıkça DMH artmaktadır Erkek ve kadının vücut bileşimi farklıdır. Kadınlarda yağ kütlesi vücudun %33'ünü oluştururken, erkeklerde %21'ini oluşturur. Yağsiz kütlenin kg başına DMH = 33.5 kal/gün iken, genelde 2,1. 7'dir.

3. Gebelik durumunda metabolik hız artar. Bu artışın %22-33 arasında değiştiği belirlenmiştir.

4. Endokrin sistemin özellikleri de metabolik hızı etkiler. Özellikle troid bezinden salgılanan hormonlar DMH'ı arttırır. Bu nedenle hipertiroidizm denilen hormon fazlalığı durumlarında DMH hızlı, aksi durumda yavaştır. Stres durumunda epinefrin hormonunun salınımı arttığından metabolik hız yüksektir.

5. Ateşli hastalıklarda hücre çalışmasının artışı DMH'yı arttırır. Vücut ısısının bir derece yükselmesi DMH'da %7' artışa yol açar. Kanserde de metabolizma hızlanır.

6. Kas tonu bireyler arasında ayrıcalık gösterir. Mutlak dinlenme anında bazı kimselerin kasları diğer bazılarından daha hareketli durumdadır. Öfke, coşku,düşünme gibi durumlarda kas tonu fazladır. Tedirgin, tipteki bireyin DMH'sı rahat tipten daha yüksektir.

7. Ağır fiziksel haraketlerden sonra kaslar tam dinlenme durumuna geçmez. Bu nedenle fiziksel hareketlerden hemen sonra ölçülen bazal metabolizma hızları yüksektir.

8. Diyetin bileşiminin de bazal metabolizmayı etkilediği sanılmaktadır. Diyette protein yüksek olduğu zaman bazal ınetabolizmanın yükseldiği gözlenmiştir.

9. Uyku durumunda bazal metabolizma hızında azalma olur. Uyku sırasında ölçülen DMH uyanıkken ölçülenden %10 daha düşüktür.

10. Uzun süreli açlık ve yarı açlık durumlarında vücut daha az enerji harcamaya alışmaktadır. Başka bir deyimle uzun süre düşük düzeyde enerji alımı olan birey, enerjiyi daha tasarruflu harcamaktadır. Bu bireyler fazla yemeye başlayınca hızla kilo alırlar. Bunun yanında yetersiz beslenmiş çocuklarda bazı durumlarda bazal/metabolizmarun arttığı gözlenmiştir.

ll. Menstruasyon siklusu da metabolik hızı etkiler. Metabolik hız yu: murtlama anından bir hafta önce en düşük, menstruasyondan hemen önce en yüksek düzeydedir.

Dinlenme enerji harcamasının hesaplanması:

Bireyin dinlenme sırasında harcadığı enerji miktarı en doğru kalorimetre ile ölçülür. Ancak bu yöntem oldukça pahalıdır ve aygıt her yerde bulunmaz. Bu nedenle araştırmalarla bulunan değerlerden hesaplama formülleri geliş-tirilmiştir. Birleşmiş Milletler Besin ve Tarım, Sağlık örgütleri ile, Birleşmiş Milletler Üniversitesi (FAOIWHOIUNU) uzmanlar komitesinin değişik yaş ve cinsiyet grupları için önerdiği dinlenme enerji harcaması formülleri Tablo 1-10'da gösterilmiştir.

Boya göre ağırlıkları fazla olan bireylere bu formüllerin uygulanmasıyla bulunan değerler yüksek olabilir. Çünkü yağ dokusu, yağsız doku kadar aktif değildir. Bunun yanında ağır bir vücudun taşınması da fazla enerji harcamasını gerektirir. Olmaları gereken ağırlıktan %25 daha fazla olanlar için aşağıdaki hesaplama formülü önerilmiştir.

(GBA - IBA) x 0.25 + IBA = Düzeltilmiş ağırlık

GBA = Gerçek ağırlık

IBA = İdeal ağırlık

0.25 = fazla ağırlığın metabolik yük yüzdesi

Formülle bulunan düzeltilmiş ağırlık yerine kullanılır.

Fiziksel Aktivite

Yapılan her hareket belirli miktarda enerji harcamasını gerektirir. Ha reketin derecesi ve süresine göre enerji harcaması değişiktir. Çeşitli hare ketlerin yapılmasında harcanan enerji miktarı Tablo: l-ll'de gösterilmiştir. Günün önemli bölümünü oturarak geçiren insanlar fıziksel aktivite için çok az enerji harcarlar.

Yiyeceklerin Termik Etkisi:

Yiyecekler yendikten sonra metabolizmada bir artış olur. Bu artış sonucunda metabolizmanın yan ürünü olarak ısı oluşur. Bu ısı enerji kaynağı olarak alınan karbonhidrat, protein ve yağların sindirim ve emilmesinin karşılığıdır. Karbonhidratlar ve yağlar yendikten sonra metabolizmadaki artış bazal enerjinin %6'sı kadardır. Bu artışın proteinleriçin %30 kadar olduğu bildirilmektedir. Genellikle, normal bir diyette yiyeceklerin termik etkisi dinlenme metabolik hız ve fiziksel aktivite için harcanan toplam enerjinin, %10'unu geçmez.

Vücut ısısının Denetimi:

Vücut çalışmasının yan ürünü olarak ısı oluşur. Metabolizma sonucu oluşan ısı, vücut yüzeyinden kaybolursa normal vücut ısısını sağlamak için daha çok enerji kaynağının kullanılması gerekir: Isı kaybı olmadığı zamanlarda ise vücut ısısını normalde tutmak için fazla enerji kaynağı gerekmez.

Organizmanın canlılığı metabolizmanın sürekliliğine bağlıdır. Organizma . yaşamak için çalışmasını sürdürdüğüne göre çalışma süresince yan ürün olarak ısı oluşur. Oluşan ısı normal durumda ışınlanma, iletim ve buharlaşma ile vücuttan kaybolur. Isı kaybının %80 kadarı deri yolu ile kalanı ise solunumla olur. Normal durumlarda vücutta oluşan ısı ile kayıp dengededir.

Bazal metabolizma ve fiziksel çalışmaların artması ile ısı oluşumu da artar. Vücuttaki ısı kaybının arttığı durumlar da vardır: ı. Vücut yüzeyinin genişliği ısı kaybını arttırır. Bebeklerin vücut yüzeyi yetişkinlerden farklıdır. Çünkü bebeklerde yağ dokusunun oranı düşüktür. Yine ince uzun tiplerin vücut yüzeyi geniştir -, Bebek ile ince zayıfkimselerde ısı kaybı fazla olur. Bu kaybı karşılamak için daha çok besin metabolize olur.

2. Deri altı yağ miktarının fazlalığı ısı kaybını önler, aksi arttırır. Bu . nedenle zayıf kimselerin ısı denetimi için fazla enerji kaynağına gereksinmeleri vardır.

3. Yalıtma araç ve gereçlerinin durumu da ısı kaybını etkiler. Giyim ve konut yetersiz olduğu zaman kaybolan ısı için daha çok besin metabolize olmak zorundadır.

4. İklim koşulları da ısı kaybında etkilidir. Soğuk ve kuru havalar, rüzgar, buharlaşma ısı kaybını arttırır. Nemli hava ise ısı kaybına yol açmaz. Normal iklim koşullarında yaşayan yetişkinler için vücut ısısını normalde tutmak için fazladan enerji harcamak gerekmez. Bebekler, çocuklar ve yaşlılarla, soğukyerlerde yetersiz giyim ve konut koşulları içinde yaşayanların vücut ısısını normalde tutmak için' daha çok enerji almaları gerekebilir

Toplam Enerji Gereksinmesinin Hesaplanması

Bireyinenerji gereksinmesi harcadığı enerjiye eşittir. Bu da dinlenme metabolik hız ile fıziksel aktivite için harcanan enerjinin toplamıdır. Şekil ı,22'de görüldüğü gibi fıziksel aktivite arttıkça enerji harcaması da artmaktadır.

Bireyin günlük enerji harcamasını bulmak için önce Tablo l-Iü'dan yararlanılarak DMH bulunur. Daha sonra yararlanılarak günlük yaptığı fıziksel aktivitelerin türü ve süresi belirlenir. Bundan fıziksel aktivite faktörü bulunur. Örnek; Çok az ve orta düzeyde aktifbireyin fiziksel aktivite faktörü şu şekilde bulunur:

Toplum için enerji tüketim standartları önerilirken toplumu oluşturan İnsanların boy ve ağırlık durumları ile yaşam koşulları dikkate alınır. Toplum içinde fiziksel uğraşıları daha az olanlar olduğu gibi daha çok olanlar da vardır. Yaş ilerledikçe enerji gereksinmesi azalacağından yaşa göre bir ayarlama yapmak gerekir. Birleşmiş Milletler Besin ve Tarım ve Sağlık Örgütleri ile Birleşmiş Milletler Üniversitesi Uzmanlar Kurulu tarafından değişik yaş, cinsiyet ve aktivitede olanlar için önerilen enerji gereksinmesi Tablo 1-12'de verilmiştir.

Çevre ısısının her 10°C düşüşünde enerji gereksinimi %5 artar, aksinde azalır.

Beden kitle indeksini (BKİ) bulmak için; birinci sütundan ağırlık işaretlenir, üçüncü sütundan boy işaretlenir, bu iki işaret bir cetvelle birleştiri1irse, ortadaki sütundan BKİ bulunur. BKİ'nin 20-24.9 arası uygun beden yapısını gösterir.

Kullanılarak vücut cüssesi değişik bireylerin enerji gereksinmeleri de bulunabilir. Ancak bireyin ağırlığı olması gerekenden %25 daha fazla ise (BKI 25 üstünde, daha önce belirtildiği şekilde düzeltme yapılır.

Gebelikte bazal metabolizmanın hızlanması ve emziklilikte süt salgı-lanması ayrıca enerjiyi gerektirir. Gebelikte bazal metabolizmanın hızlanması yanında fiziksel hareketler azalırsa toplam enerji gereksinimi değişmeyebilir. Bu nedenle gebe kadınların günlük enerji gereksinimi, gebelik süresince arzu edilen ağırlığa ayda ortalama 1 kg eklenecek şekilde ayarlanır. Normal kilodaki gebeler için günlük ek 285 kal önerilir. Emziklikte günlük salgılanan 700-800 ml kadar sütün enerjisi karşılanmalıdır. Alınan yiyeceklerdeki enerjinin süt enerjisine dönüşmesi ortalama %80 civarında olduğu için emziklilik için günde ek 500 kal önerilir. Yitirilen ağırlığın tekrar kazanılması ek enerji gerektirir. Bir g' ağırlık kazanımı için 5 kal (21 kj) ek alınmalıdır.

Diyet düşük posalı olduğunda %2-3, yüksek posalı olduğunda lh4-6 ek yapı-lır.

Enerji Dengesi:

Enerji dengesi, alınan enerjinin harcanana eşit olduğu durumdur. Enerji dengesinin en iyi göstergesi vücut ağırlığının boya göreorantılı olması ve de-ğişmemesidir. İnsanın ağırlık kazanma ve kaybetme durumu çeşitli yönleri ile incelenmiştir. Araştırmalara göre kazanılan ağırlığın %64'ü yağ, % 6'sı protein, %30'u da sudur.

Görüldüğü üzere fıziksel çalışmanın artmasına karşılık enerji sağlayan besinlerin alınımı artmazsa, artan gereksinim vücut dokularmdan karşılanır. Örneğin, alınan 3000 kalori enerjiye karşılık 3500 kalori enerji harcanıyorsa, 500 kalorilik enerji vücut dokularından sağlanıyor. demektir. Bir g vücut dokusundan 7 kalori enerji sağlandığına göre her gün enerji açığını kapatmak için vücut ağırlığında 500/7 = 71 g zayıflama olacaktır. Alınan enerjinin yetersizliği ile zayıflama bir süre devam edebilir. Ancak bu sürede yetersiz enerji alan birey fıziksel çalışmasında kısıntı yapar. Böylece enerji harcamasını aldığı enerjiye denkleştirme yoluna gider. İnsan az enerji ile fazla fiziksel çalışmaya zorlanırsa, vücudun direnci azalır ve hastalıklara yakalanma olasılığı artar. Bu nedenle endüstride, işçinin harcadığı enerji diyetle karşılanamazsa iş verimi düşer, işe devamsızlık ve sağlık harcamaları artar. Enerji tüketimi ile iş verimi arasındaki ilişkiler üzerinde araştırmalar yapılmıştır."? İkinci Dünya Savaşı sırasında Almanya'da yapı-lan bir araştırmada,lişçi günde 2800 kalori enerji veren bir diyetle 7 ton kömür üretirken, diyete yapılan 400 kalorilik ekle kömür üretiminin 9 tona çıktığı fakat işçinin günde 200 g zayıfladığı görülmüştür. Aynı işçinin diyetine 800kalorilik ek yapıldığı zaman kömür üretiminin 10 tona çıktığı ve zayıflamanın önlendiği bulunmuştur.

Bugün, endüstrileşmiş ülkelerde her iş dalının gerektirdiği enerji miktan bulunarak işçiler bu esasa göre beslenmektedir. Böylece üretimde en yüksek verim sağlanmaktadır.

Gerektiğinden çok enerji sağlayan besin alatak şişmanlamak veya yetersiz beslenerek aşırı zayıflamak sağlık için zararlıdır. Aşırı zayıflık ve şiş-manlık konusu diğer bölümlerde incelenmiştir