Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity1 Metabolismus, výživa, jídelníček Praktické cvičení z fyziologie (jarní semestr: 1. – 3. týden) Studijní materiály byly vytvořeny za podpory projektu MUNI/FR/1474/2018 Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity2 Stanovení energetického výdeje nepřímou kalorimetrií a výpočtem Studijní materiály byly vytvořeny za podpory projektu MUNI/FR/1474/2018 Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity3 Metabolismus všechny chemické a energetické děje probíhající v těle ̶ v souvislosti s potravou: energetické a chemické přeměny, které probíhají v organismu po přijetí potravy (zahrnuje zpracování, trávení, vstřebávání a distribuci k buňkám) ̶ živý organismus oxiduje živiny za vzniku H2O, CO2 a energie potřebné pro životní procesy ̶ katabolismus: komplexní, postupný proces rozkladu látek na jednodušší sloučeniny, při němž se uvolňuje energie. Energie se uvolňuje jako teplo nebo jako chemická energie (uložená do makroergních sloučenin, např. ATP) ̶ anabolismus: proces tvorby složitějších látek z jednodušších, energie se spotřebovává Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity4 Kalorimetrie ̶ Kalorimetrie – měření tepla, které se uvolní ve studovaném systému při určitém ději (chemickém, fyzikálním, biologickém) ̶ Teplo = energie, jednotka joul (J) ̶ Hodnocení metabolismu živočicha: Vychází z předpokladu, že všechny metabolické děje jsou provázeny tvorbou tepla ̶ Metabolizování potravy je téměř ekvivalentní přímému spálení (shoření) potravy ̶ Přímá kalorimetrie - přímé měření tepla kalorimetrem ̶ vzniklého spálením potravy za dostatečného přísunu kyslíku ̶ vydávaného metabolizujícím živočichem za dostatečného přísunu kyslíku Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity5 Přímá kalorimetrie ̶ Technicky je náročnější ̶ Pokud se používá u živočichů, tak jen u malých ̶ Izotermní kalorimetr ̶ Teplota se po celou dobu experimentu nemění. Vzniklé teplo je odváděno a v další fázi např. působí fázovou přeměnu čisté látky (např. led ve vodu) voda tepelná izolace přívod vzduchu odvod vzduchu Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity6 Spalné teplo ̶ teplo/energie vzniklé oxidací 1 g substrátu za dostatečného přísunu kyslíku – energie vztažená na g substrátu ̶ fyzikální spalné teplo – energie vzniklá hořením substrátu ̶ fyziologické spalné teplo – energie vzniklá oxidací substrátu živým organismem ̶ cukry a tuky: fyziologické = fyzikální spalné teplo ̶ bílkoviny: fyzikální > fyziologické spalné teplo ̶ (hořením bílkovin vznikají oxidy dusíku, metabolizováním bílkovin vzniká močovina, která v sobě část chemické energie uchovává) ̶ spalné teplo živin ̶ cukry 17,1 kJ/g ̶ tuky 38,9 kJ/g ̶ fyzikální spalné teplo bílkovin: 23 kJ/g fyziologické spalné teplo bílkovin: 17,1 kJ/g Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity7 Nepřímá kalorimetrie Princip: spotřeba O2, výdej CO2 a odpad dusíkatých metabolitů jsou ve vztahu ke spotřebě energie ̶ možnost měřit v otevřeném či uzavřeném systému ̶ v praktiku otevřený systém – Kroghův spirometr ̶ vybavený natronovým vápnem – vychytává CO2 ̶ Energetický ekvivalent kyslíku (EE) – energie vztažená na l kyslíku ̶ množství energie, které se uvolní při spotřebě 1 l kyslíku ̶ univerzální konstanta pro výpočet energetického výdeje při smíšené stravě EE = 20,19 kJ / litr O2 ̶ EE živin: ̶ Glukóza 21,4 kJ / litr O2 ̶ Proteiny 18,8 kJ / litr O2 ̶ Lipidy 19,6 kJ / litr O2 Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity8 Respirační kvocient (RQ) ̶ Poměr: vyprodukovaný CO2 / přijatý O2 ̶ Poskytuje informaci ohledně zpracovaného substrátu ̶ Sacharidy: RQ = 1 – stejný poměr C a O jako ve vodě ̶ Lipidy: RQ = 0,7 – obsahují méně kyslíku ̶ Proteiny: RQ = 0,8 - 0,9 – komplikovanější, protože se musí počítat i s močí ̶ Běžná smíšená potrava: RQ=0,85 ̶ Glukogeneze: RQ ≈ 0,4 ̶ Lipolýza : RQ ≈ 0,7 ̶ Lipogeneze : RQ ≈ 2,75 ̶ Na lačno, při hladovění: RQ < 0,85 – lypolýza, glukoneogeneze ̶ Jiné faktory ovlivňující RQ ̶ Hyperventilace RQ > 1 je vydýcháván CO2 ̶ Během zátěže nebo při metabolické acidóze RQ > 1 ̶ Volní hypoventilace nebo metabolická alkalóza může RQ < 0,7 ̶ Podle orgánů – mozek RQ=1 (jí sacharidy), žaludek RQ < 1 Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity9 Respirační kvocient (RQ) ̶ Poměr: vyprodukovaný CO2 / přijatý O2 ̶ Poskytuje informaci ohledně zpracovaného substrátu ̶ Sacharidy: RQ = 1 – stejný poměr C a O jako ve vodě ̶ Lipidy: RQ = 0,7 – obsahují méně kyslíku ̶ Proteiny: RQ = 0,8 - 0,9 – komplikovanější, protože se musí počítat i s močí ̶ Běžná smíšená potrava: RQ=0,85 ̶ Glukogeneze: RQ ≈ 0,4 ̶ Lipolýza : RQ ≈ 0,7 ̶ Lipogeneze : RQ ≈ 2,75 ̶ Na lačno, při hladovění: RQ < 0,85 – lypolýza, glukoneogeneze ̶ Jiné faktory ovlivňující RQ ̶ Hyperventilace RQ > 1 je vydýcháván CO2 ̶ Během zátěže nebo při metabolické acidóze RQ > 1 ̶ Volní hypoventilace nebo metabolická alkalóza může RQ < 0,7 ̶ Podle orgánů – mozek RQ=0,97-0,99 (jí sacharidy), žaludek RQ < 1 Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity10 Dusíková bilance poměr (nebo rozdíl) mezi dusíkem přijatým v potravě (bílkoviny, aminokyseliny) a dusíkem vyloučeným (především močí, ve stolici je dusíku minimálně) ̶ indikátor rozpadu bílkovin a aminokyselin nebo tvorby nové tkáně (zabudovávání bílkovin) ̶ negativní dusíková bilance ̶ dusík je více vylučován než přijímán ̶ znak degradace bílkovin a aminokyselin ̶ hladovění, nucená dlouhodobá nehybnost, nedostatek některé esenciální aminokyseliny, rozpad tkání (rozsáhlá zranění, popáleniny, rozpad nádorů, pooperační stavy) ̶ pozitivní dusíková bilance ̶ dusík je více přijímán než vylučován ̶ růst, těhotenství Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity11 Bazální metabolismus Množství energie nezbytné pro zachování základních životních funkcí ̶ Bazální energetický výdej (BEE): energetický výdej organismu za definovaných - tzv. bazálních podmínek: ̶ termoneutrální prostředí ̶ tělesný a duševní klid (ráno než vstaneme z lůžka) ̶ dieta bez bílkovin 12-18 hodin před měřením ̶ BEE se mění v závislosti na mnoha faktorech ̶ svalová tkán zvyšuje BEE, opakovaná hubnutí ho snižuje ̶ I přes splnění podmínek je získaná hodnota pouze odhadem skutečné energie spojené s bazálním metabolismem ̶ Klidový energetický výdej – měření výdeje za klinických podmínek, kdy není možní dodržet všechny bazální podmínky – slouží k odhadu BEE Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity12 Měření spotřeby O2 v praktiku výdech (rezervoár respirometru stoupá) nádech (rezervoár respirometru klesá) Křivka objemových změn v Kroghově respirometru během dýchání celkové množství spotřebovaného kyslíku v leže během ležení po fyzické aktivitě čas (s) objem(l) celkové množství spotřebovaného kyslíku po aktivitě Sklon poklesu objemu ve respirometru vn (l/s) = spotřeba kyslíku za čas kyslík ze spirometru je metabolizován, CO2 je zachytáváno natronovým vápnem → spotřeba O2 se měří jako úbytek O2 ve spirometru Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity13 Aktuální energetický výdej (AEE) Výdej měřený za aktuálních podmínek V praktiku: AEE ̶ v klidu (≠ klidový výdej!) – v leže ̶ ve stoje ̶ po fyzické zátěži – chůze na schůdcích po dobu 5 min ̶ Stanovte ̶ vn - odečtená spotřeba O2 (l/s) ̶ vr – hodnota korigovaná na 0°C a 101,325 kP (l/s) t: Teplota místnosti °C, B: barometrický tlak kPa (1 mmHg = 0,133 kPa), napětí vodních par v kPa (podle tabulky) ̶ Vypočítejte AEE (chyba výpočtu je asi 8%) ̶ AEE (kJ/s) = 20,19 . vr ̶ AEE (kJ/den) = 20,19 . vr . 86400 𝑣𝑟 = 𝑣 𝑛 ∙ 273 273 − 𝑡 ∙ 𝐵 − 𝑒 101,325 Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity14 Výpočet energetického výdeje rovnicí ̶ bazální energetický výdej (BEE) – Harris-Benedictova rovnice ̶ Muži (kcal/den) ̶ Ženy (kcal/den) ̶ m: hmotnost v kg, h: výška v cm, r věk v letech ̶ BEE (kJ/den) = BEE (kcal/den) . 238,8 ̶ AEE (kJ/den) = AF . TF . IF ̶ bazálního energetického výdeje (kJ/den) ̶ aktivity (activity factor, AF) - v praktiku: zdravý lehce pracující (AF = ženy 1,55; muži 1,6) ̶ tělesné teploty (temperature factor, TF) – v praktiku: normální (TF = 1) ̶ poškození (injury factor, IF) – v praktiku: žádné (IF = 1) Zvýšení teploty a poškození zvyšuje AEE BEE a AEE výpočtem představuje jen odhad vaší reálné hodnoty. Rovnice byla zjištěna na základě vyhodnocení mnoha lidí, ale dva lidé se stejnými parametry nikdy nebudou mít stejný výdej, pouze podobný. Rovnice například nepočítá se složením tělesné hmoty, podílem svalů a tuků, nastavením metabolismu. 𝐵𝐸𝐸 = 66 + 13,7 ∙ 𝑚 + 5 ∙ ℎ − 6,8 ∙ 𝑟 𝐵𝐸𝐸 = 655 + 9,6 ∙ 𝑚 + 1,7 ∙ ℎ − 4,7 ∙ 𝑟 Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity15 Závěry Porovnejte spočítaný BEE a naměřený AEE v leže a po zátěži Očekáváme: BEE < AEE klid < AEE po zátěži Vysvětlete pozorované rozdíly Může se stát: BEE ≥ AEE klid Vysvětlete tuto situaci Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity16 Zásady správné výživy Jídelníček Studijní materiály byly vytvořeny za podpory projektu MUNI/FR/1474/2018 Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity17 Zásady správné výživy ̶ Energetický příjem a výdej by měly být v rovnováze ̶ Snažte se udržet adekvátní tělesnou hmotnost (dle BMI a obvodu pasu) ̶ Jezte minimálně 5-krát denně v pravidelných intervalech (každé 3-4 hodiny) – počet jídel závisí od celkového energetického příjmu: ̶ 1 600 kcal v 6 jídlech ̶ 2 200 kcal v 9 jídlech ̶ 2 800 kcal v 11 jídlech ̶ Pravidelně cvičte – nejméně 30 minut fyzické aktivity mírné zátěže alespoň 5-krát týdně (nebo 3 - 4 x týdně 30 min zátěže, při které se zpotíte) Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity18 Zásady správné výživy ̶ Strava by měla být pestrá - měla by obsahovat: ̶ Všechny nezbytné živiny (bílkoviny, tuky, cukry) správného složení, energetické hodnoty a poměru ̶ Vitamíny ̶ Minerální látky v optimálním množství ̶ Vodu ̶ Vlákniny ̶ Třeba omezit ̶ Alkohol <30 g/den ̶ Omezte příjem konzervovaného jídla a polotovarů, smažených pokrmů a uzenin – ukazuje se, že je to jeden z významných faktorů vyvolávajících diabetes II ̶ NaCl <5 g/den ̶ Cholesterol <300 mg/den ̶ Další faktory – Slováci doporučují optimální kulturu stolování (Lékarská fyziologia, Javorka a kol.) ̶ Jo… a Nekuřte! Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity19 Jídelní lístek ̶ Jako prostředek k zhodnocení příjmu potravy: ̶ stanovení kalorického příjmu, složení stravy, rozložení příjmu během dne ̶ Jako prostředek k terapeutické intervenci: ̶ plán denního příjmu potravy dle individuálních potřeb jedince a zásad správné výživy, setavení jídelníčku vzhledem k onemocněním, zdravotnímu stavu, alergiím, aktivitě, úpravě hmotnosti ̶ Tabulka by měla obsahovat ̶ Jídlo ̶ Čas jídla ̶ Množství v g ̶ Energetická hodnota jídla v kJ ̶ Složení – bílkoviny, tuky, cukry ̶ Vitamíny, minerály ̶ Výsledné hodnoty všech parametrů a doporučené denní dávky ̶ Ideálně ještě spočítaný denní energetický výdej pro orientační porovnání s příjmem ̶ Specifický dynamický účinek živin Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity20 Živiny ̶ Doporučení: 10% bílkoviny, 26% tuky, 64% cukry (alkohol je taky zdroj energie, ale nedoporučuje se) ̶ Bílkoviny – ddd dospělí: 0,8–1,2 g/kg, děti: 1,2-1,5 g/kg ̶ musí obsahovat všechny esenciální AMK ve správných poměrech vhodných pro syntézu nových bílkovin - příjem nahrazuje 20 – 30 g bílkovin, které se denně u člověka degradují ̶ Živočišné bílkoviny mají vyrovnaný poměr AMK, v rostlinných bílkovinách často nějaká AMK chybí – rostlinná strava je náročnější na sestavení, pokud má obsahovat všechny AMK ̶ fce: strukturní, signální (hormony, receptory), jako zdroj energie jen výjimečně (při hladovění) ̶ Cukry – ddd dospělí: 10-15 g/k, děti 5-8 g/kg ̶ Nejrychlejší zdroj energie (17,1 kJ/g), především rostlinného původu ̶ Využitelné sacharidy – 64% přijaté energie (rafinovaný cukr by měl být <10%) Nevyužitelné sacharidy – nestravitelné, součást vlákniny (hlavně celulóza), ddd 25-35g/den – podpora motility GIT Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity21 Živiny ̶ Tuky: ddd dospělí 1g/kg, děti 4-5 g/kg ̶ Největší zdroj energie (38,9kJ/g) – především zásobní fce ̶ Další funkce – vitamíny rozpustné v tucích, stavební, termoregulace (hnědá tuková tkáň, izolace), mechanická ochrana orgánů, kostí ̶ Optimální poměr tuků v potravě: 10% nasycené mastné kys. (MK), 10-12% mononenasycené MK, 8 – 10% polynenasycené MK ̶ Cis-konfigurace MK – rostlinné a většina živočišných tuků. Trans-konfigurace – mléčné výrobky, hovězí a skopové maso, průmyslově ztužené tuky (margaríny) – zvýšení koncentrace LDL-cholesterolu ̶ Cholesterol (jen živočišné produkty) – fce strukturní složka mozkové tkáně, buněčných membrán, prekurzor steroidních hormonů, vit. D, žlučových kys – v krvi koluje 4% celkového cholesterolu 75% si tělo tvoří samo (játra), 25% z potravy ̶ Specifický dynamický účinek živin (SDÚ): energie potřebná pro zpracování živin, cca 10% z energie přijaté smíšené potravy (bílkoviny mají vyšší SDÚ než glukoza) Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity22 Metabolický syndrom (MS) ̶ Civilizační onemocnění obsahující 3 a více z následujících faktorů ̶ Obezita: obvod pasu > 102 cm u mužů, > 88 cm u žen ̶ Dyslipidemie: TAG > 1,7 mmol/l HDL < 1 mmol/l u mužů, < 1,3 mmol/l u žen ̶ Hypertenze: TK > 130/85 mmHg ̶ Hyperglykémie: Glykemie na lačno > 5,6 mmol/l ← inzulinorezistence, diabetes II. typu (DM II) ̶ ČR: 32% muži, 24% ženy, hlavně ve starší populaci ̶ Vznik podmíněn genetickou predispozicí (hlavně k inzulinorezistenci) a špatným životním stylem (vyšší energetický příjem, nedostatek pohybu) ̶ Významný prozánětlivý, prokolagulační a proaterogenní stav, jehož riziko pro kardiovaskulární nemoci je vyšší než riziko vzniklé prostým součtem rizik jeho jednotlivých rizikových faktorů – všechny faktory se vzájemně podporují ̶ Důsledky: snížení kvality života i délky dožití protože: DM II i s důsledky, kardiovaskulární i cerebrovaskulární aterotrombotické příhody (např. infarkt, mrtvice, embolie), ale ve výsledku se jedná o komplexní postižení celého organismu Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity23 Diabetes mellitus (DM, cukrovka) ̶ Zahrnuje heterogenní skupinu chronických metabolických chorob, jejichž základním projevem je hyperglykémie. ̶ Vzniká v důsledku nedostatku inzulinu, jeho nedostatečného účinku (někdy se mluví o relativním nedostatku) nebo kombinací obojího. ̶ narušení transportu glukózy z krve do buňky buněčnou membránou → hyperglykémie a nedostatek glukózy intracelulárně ̶ DM I – vzniká v dětském věku, autoimunitní destrukce beta-buněk slinivky – nutná substituce inzulinu ̶ DM II – v dospělém věku, rezistence (necitlivost) cílových tkání na inzulin (inzulinorezistence) ̶ DM komplikuje léčbu a zvyšuje riziko a zhoršuje průběh dalších onemocnění, zhoršuje hojení. DM je dřív nebo později onemocněním kardiovaskulárního systému Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity24 Protokol: si vypracujete dopředu! ̶ Zapište hmotnost, výšku, věk a pohlaví osoby, pro kterou budete sestavovat jídelníček ̶ Stanovte jeho denní energetický výdej ̶ Sestavte jídelní lístek odpovídající předešlému dni na www.myfitnesspal.com ̶ Jídelníček vytiskněte, zapište i BEE a AEE spočítané na základě tělesných parametrů a denních aktivit. To si opište/okopírujte, automaticky se to netiskne ̶ Do protokolu zapište: ̶ Součet přijaté energie, živin, minerálů a vitamínů, SDÚ ̶ Doporučené hodnoty všech sledovaných parametrů ̶ Porovnejte energetický příjem a výdej, přijaté a doporučené denní dávky živin, minerálů a vitamínů. Zhodnoťte, jestli je jídelníček vyšetřované osoby v pořádku, popište chyby a navrhněte vylepšení AEE + SDÚ Energetický příjem (BEE + denní aktivity + SDÚ) Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity25 Hodnocení stavu výživy Studijní materiály byly vytvořeny za podpory projektu MUNI/FR/1474/2018 Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity26 Obezita ̶ Obezita – nadměrné ukládání energetických zásob v podobě tuku z různých příčin. Energetický příjem je větší než výdej. ̶ ČR: dospělí: 35% nadváha, 17% obezita - více mužů děti 6-12 let: 10% nadváha/10% obezita; 13-17 let dohromady 11% ̶ Příčiny jsou kombinací různých faktorů - málokdy se jedná pouze o jednu konkrétní příčinu ̶ Kombinace většího energetického příjmu, nedostatku pohybu ̶ Dědičné vlivy – genetické (obvykle jen predispozice, čistě genetická příčina je vzácná), výchova ̶ Psychické vlivy – nežádoucí stres, deprese ̶ Prenatální vlivy (chování matky v průběhu těhotenství), porod, rané dětsví ̶ Endokrinologická onemocnění – např. hypothyreóza ̶ Může být důsledek jiných onemocnění či poranění ̶ Důsledek léčby – např. některá antidepresiva ̶ Nízký socioekonomický status ̶ Problém z hlediska zdravotníka: náročnější manipulace s pacientem Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity27 Podvýživa ̶ Podvýživa - malnutrice je onemocnění podmíněné nedostatečným příjmem živin, neschopností vstřebávat živiny při nemocech trávicího traktu nebo nadměrným katabolismem tělesných zásob při závažném, např. nádorovém onemocnění. ̶ I obézní můžou být podvyživení – i přes vysoký energetický příjem některá živina může chybět ̶ U nás není příčinou nedostatek potravin, ale spíše špatný jídelníček nebo poruchy příjmu potravy Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity28 Tuková a svalová tkáň ̶ Lipolyticky působící hormony (zároveň zvyšující glykémii): Adrenalin, Noradrenalin, Růstový hormon, Glukagon, ACTH, Prolaktin, Kortizol ̶ Tělesná hmota: aktivní (svaly) a pasivní (tuk) ̶ Pomalé nabírání na váze s narůstajícím věkem je fyziologické (snižuje se citlivost na inzulin, úspornější metabolismus). Nadváha ve stáří (cca od 65 let) není škodlivá, pokud je důsledkem pomalého přibírání (asi 0,25 kg/rok). ̶ Typy tukové tkáně ̶ Bílý podkožní – není škodlivý (v rámci fyz. hodnot) ̶ Bílý abdominální – „pivní břicho“ (mezi břišními orgány) – silně hormonálně a metabolicky aktivní, tvorba prozánětlivých faktorů, vysoká kardiovaskulární rizika – větší náchylnost u mužů ̶ Bílý orgánový - ochrana/zásoba u některých orgánů – kolem ledvin, kolem srdce, slinivky, v játrech – užitečný (v rámci fyz. hodnot) – mobilizuje se rychleji než podkožní, např. při hubnutí ̶ Hnědá tuková tkáň – termogenní - hlavně u malých dětí, přítomný i u některých dospělých mezi lopatkami a na krku (užitečný, prevence nadváhy) ̶ Béžová tuková tkáň – bílá obsahující hodně mitochondrí – důsledek fyzické zátěže ̶ Nově objevená růžová tuková tkáň – umí se diferenciovat v jiné buňky, mléčná žláza Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity29 Tuková a svalová tkáň – pohlavní rozdíly Muži mají větší podíl svalů, snáze zvýší svalovou tkáň (testosteron), která je větším energetickým spotřebitelem – lepší hubnutí ̶ Stejný BMI u mužů a u žen má rozdílná rizika – riziko vzniku diabetu u žen bývá při mnohem vyšším BMI než u mužů ̶ Rozdílné fáze nabírání váhy – ženy v těhotenství a po menopauze, muži při změně životního stylu (založení rodiny, rozvod, změna práce) ̶ Androidní typ ukládání tuku (jablko) ̶ hromadění tuku v oblasti břicha, podkoží i mezi orgány – škodlivější (větší ohrožení kardiovaskulárními riziky) ̶ Gynoidní typ ukládání tuku (hruška) ̶ ukládání do podkoží stehen a hýždí -funkce je zásobní – energie pro období těhotenství a kojení (nižší kardiovaskulární riziko) Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity30 Tuková a svalová tkáň Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity31 Vztah mezi jednotlivými faktory MS ̶ Dyslipidémie - nadváha - hyperglykémie – hypertenze ̶ Vysoká hladina LDL → ateroskleróza ̶ Nadváha a DMII ̶ Inzulinorezistence ̶ DMII a hypertenze ̶ Hyperglykémie + hyperinzulinémie + dyslipidémie → endoteliální dysfunkce → vyšší cévní rezistence → hypertenze ̶ Inzulinorezistence (a hyperglykémie) ↔ sympatická aktivita → hyperzenze ̶ Hyperglykémie → autonomní neuropatie → porucha regulace krevního tlaku ̶ Dyslipidémie a hypertenze Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity32 Zdravý životní styl ̶ Zásady chování, které podporují náš organismus v udržení zdraví co nejdelší dobu ̶ Obecně: zdravá strava, dostatek pohybu, dostatek spánku, zdravé životní prostředí (smog, kouření), zvládání stresu, životní pohoda atd. (prostě všechno to, co jako student nebo zdravotník nemáte šanci splnit) ̶ hubení lidé bez dostatečné fyzické aktivity mají horší kardiovaskulární prognózu než sportující lidé s nadváhou (fit-fat / unfit-unfat) ̶ Pravidelná fyzická aktivita ̶ Podporuje snížení hmotnosti ̶ Zlepšuje parametry diabetu a faktory metabolického syndromu ̶ Pozitivní vliv na psychiku (klíčový v terapii depresí) ̶ Svalová síla (například handgrip test) je významným ukazatelem schopnosti pacienta zotavit se ̶ Snižuje postprandiální zánět v tukové tkáni (imunitní reakce, která probíhá po jídle) Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity33 Objektivní hodnocení stavu výživy ̶ Indexy vycházející z antropometrických ukazatelů ̶ Měření tělesného tuku kaliperem ̶ Měření zastoupení tuku v organismu bioelektrickou impedanční metodou ̶ Měření svalové hmoty Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity34 Indexy vycházející z antropometrických ukazatelů ̶ Stupeň obezity dle Brocova indexu ̶ vychází z výpočtu ideální hmotnosti a procent dosažené ideální hmotnosti Ideální hmotnost: ̶ Pro muže: ̶ výška (cm) – 100 ̶ (výška v m)2 – 23 ̶ Pro ženy: ̶ výška (cm) – 100 – 10% ̶ (výška v m)2 – 21,5 ̶ Index: aktuální hmot./ideální hmot. x 100 Stupeň obezity % ideální hmotnosti Mírný 115 – 129 Střední 130 – 149 Těžký 150 – 199 Morbidní > 200 Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity35 Indexy vycházející z antropometrických ukazatelů ̶ BMI (body mass index) = váha(kg)/výška(m)2 Pro dospělé BMI různé tabulky pro muže/ženy, dospělé/dospívající/děti muži ženy Podváha < 20 < 19 Norma 20 – 24,9 19 – 23,9 Nadváha 25 – 29,9 24 – 28,9 Obezita 30 – 39,9 29 – 38,9 Těžká obezita > 40 > 39 Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity36 Indexy vycházející z antropometrických ukazatelů ̶ Výhoda: jednoduché na výpočet ̶ Nevýhody ̶ Nezabývají se tím, čím je tvořená tělesná hmota. Muž s velkou muskulaturou se může pohybovat v oblasti nadváhy, aniž by měl problém s výživou. ̶ Brocův index používá lineární vztah mezi výškou a váhou… index je velice orientační ̶ BMI - kvadratický vztah mezi výškou a váhou – lepší než Brocův, ale přesto je nutné použití jiných tabulek pro dospělé, dospívající a děti – BMI 17 ještě normální v 15 letech, v dospělosti to znamená podváhu ̶ Rohrerův index (100*hmotnost(g)/výška(cm)3). Hmotnost je určena objemem, čili třetí mocninou rozměru, proto je tento index nejlepší. Věkově konzistentnější. Vhodnější po děti a dospívající. Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity37 Obvod pasu, index pas/boky (waist/hip) ̶ Velice jednoduché, ale účinné prediktivní parametry hodnocení výživy ̶ Pas/boky ̶ Muži <1 ̶ Ženy < 0,8 Obvod pasu v cm Kategorie muži ženy Doporučené rozmezí ≤ 94 ≤ 80 Nutné snížit hmotnost 95 – 102 81 – 90 Snížení hmotnosti vyžaduje lékařskou pomoc > 102 > 90 Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity38 Měření tělesného tuku kaliperem ̶ Měří se vrstva podkožního tuku ̶ Vypovídá o energetické bilanci organismu ̶ Nedokáže postihnout možné rozdíly v distribuci podkožního a viscerálního tuku ̶ Nejčastější místo měření: kožní řasa nad tricepsem (další možnosti: nad lopatkou, na břichu, nad spina iliaca,na stehně, na bérci) Hodnoty kožní řasy nad tricepsem Fyziologická norma (mm) Lehký až střední úbytek (mm) Výrazný deficit (mm) Žena > 16,5 10 – 15 < 10 Muž > 12,5 7,5 – 11 < 7,5 Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity39 Elektrická bioimpedanční metoda Měření zastoupení tuku v organismu ̶ Různé tkáně těla mají různou průchodnost pro velmi slabý střídavý elektrický proud (vodivost svalové versus tukové tkáně) ̶ Metoda vychází z bioelektrické analýzy impedance; měříme bioelektrickou impedanci (odpor), který klade tuková tkáň prostupu elektrického proudu ̶ Vypočítává se poměr tukové tkáně ke tkáním ostatním ̶ Závisí od množství kapaliny v netukových tkáních – na hydrataci organismu (důvod kolísání hodnot během dne při nedodržení standardních podmínek jednotlivých měření) ̶ Přístroj je schopný vyhodnotit % tuku, vody i kostní tkáně Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity40 Elektrická bioimpedanční metoda Měření zastoupení tuku v organismu ̶ Ruční přístroj měří horní polovinu těla, váha dolní polovinu ̶ Nyní se používají kombinovaná zařízení měřící celé tělo 41 Měření svalové hmoty Svalová tkán je důležitý parametr stavu výživy ̶ Obvod svalstva paže (OSP) - vše v cm ̶ Korigovaná plocha svalstva paže (kPSP) - vše v cm ̶ Muži ̶ Ženy 𝑂𝑆𝑃(𝑐𝑚) = 𝑜𝑏𝑣𝑜𝑑 𝑝𝑎ž𝑒 − 𝜋 ∙ 𝑘𝑜ž𝑛í ř𝑎𝑠𝑎 𝑛𝑎𝑑 𝑡𝑟𝑖𝑐𝑒𝑝𝑠𝑒𝑚 𝑘𝑃𝑆𝑃 = 𝑜𝑏𝑣𝑜𝑑 𝑝𝑎ž𝑒 − 𝜋 ∙ 𝑘𝑜ž𝑛í ř𝑎𝑠𝑎 𝑛𝑎𝑑 𝑡𝑟𝑖𝑐𝑒𝑝𝑠𝑒𝑚 2 4 ∙ 𝜋 − 10 𝑘𝑃𝑆𝑃 = 𝑜𝑏𝑣𝑜𝑑 𝑝𝑎ž𝑒 − 𝜋 ∙ 𝑘𝑜ž𝑛í ř𝑎𝑠𝑎 𝑛𝑎𝑑 𝑡𝑟𝑖𝑐𝑒𝑝𝑠𝑒𝑚 2 4 ∙ 𝜋 − 6,5 Ztráta svalové hmoty Nepřítomná (cm) Střední (cm) Těžká (cm) Žena > 23,2 14 – 21 < 14 Muž > 25,3 15 – 23 < 15 Deficit nepřítomný mírný střední těžký Žena > 36,3 29,1 – 36,3 25,5 – 29,0 < 25,4 Muž > 40,9 32,8 – 40,8 28,7 – 32,7 < 28,6 Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity42 Závěr ̶ Hodnocení stavu výživy je důležitým ukazatelem ve všech oborech medicíny ̶ Ani podvýživa ani obezita nejsou pro lidský organismus prospěšné ̶ Proces hodnocení stavu výživy začíná od výpočtu jednoduchých indexů (z antropometrických ukazatelů hmotnosti a výšky) až po měření pomocí sofistikovaných přístrojů ̶ Výsledky nám pomáhají u pacientů správně nastavit dietu (či už racionální, redukční nebo vysokoenergetickou)