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〖返回上一页〗 加入时间:2017-5-28 浏览次数:778
 
 
能量代谢与抗衰老
(青岛大学医学院 贺孟泉)
 
    人体需要能量(energy)来维持生命的活动,糖、蛋白质和脂肪等营养物质就是在体内通过分解代谢和合成的过程而分别为人体提供能量,通常把物质代谢过程中所伴随着的能量的储存、释放、转移和利用称为“能量代谢”。人体通过能量来维持生命的同时能量也决定了人类寿命的长短,生老病死和衰老状态。下面从基础代谢、温度、能量、饮食、卡路里、运动和环境卡路里来探讨与衰老和抗衰老的关系。
【基础代谢与抗衰老】
    基础代谢就是人在静息状态下维持心跳、呼吸、体温所消耗的能量,其实能量是指一种能力,做功的能力。人体能量往往与体温联系在一起,又称为“热能”,热能用卡来测量,而能量用焦耳来测量。能量又分为热能、机械能和化学能三种。能量的作用是维持生命,体力活动和生长发育,是维持生命活动最基本的需要或代谢,与身高、体重、体表面积有关,基础代谢个体差异较大。而BMI是身体质量指数维持人体肥胖程度,BMI与遗传、年龄、性别、体型、健康和激素水平有关。静止代谢率,很大程度上是由遗传基因决定的,但也受热量摄入的影响,已证实限制热量和负能量平衡能降低静止代谢率,但是摄食太多也会提高静止新陈代谢率。新陈代谢快并不意味着健康,而相反说明衰老的更快,所以说,代谢率增加是加重了衰老,BMR也能间接说明衰老情况。BMR基础代谢率,随年龄、性别不同而有生理变动,男性BMR比女性高,年龄越大BMR越低也是一种抗衰老的自动防御手段和方法。基础代谢率(BMR)是指人体在清醒而又极端安静的状态下,不受肌肉活动、环境因素、食物及精神紧张等影响的能量代谢率。温度的增加也可表现为基础代谢率(BMR)的增加,通常体温每升高1℃,BMR就升高13%,研究证实BMR增加人的衰老程度越重,人的寿命相对长的人BMR就低。可以用动物做实验研究,比如乌龟心跳每分钟4跳左右,它的代谢率低所以寿命就较为长,当然,科学家研究乌龟是一种不长肿瘤的动物,也与乌龟寿命长有关。而鸡的心跳每分钟200多跳,鸡的寿命只有再长也不过3-4年左右。而人类也是如此,研究发现BMR低的人群其寿命相对的较长,女性因为其脂肪层较厚而温度低,所以女性的寿命长于男性,与女性温度低、代谢率低,雌性激素和月经有关。
【温度与抗衰老】
    体温是指人体内部的温度,人体保持恒定的体温,是保证机体新陈代谢和生命活动正常进行的必要条件,体温是机体物质和能量代谢的产物,机体代谢50%左右的能量转变为体热用以维持体温。人体体温不会随着外界温度的变化而改变,人体体温都基本维持在37℃左右,不管是在炎热或寒冷的地区与环境其体温都能维持在正常的体温。体温调节主要有神经调节、体液调节,寒冷的刺激感受器(皮肤、粘膜、内脏)经过传入神经传入大脑,在下丘脑体温调节中枢,经传出神经作用于骨骼肌,不自主收缩产热过程,出现立毛肌收缩,减少散热。另外,人体基础代谢受促甲状腺旁腺激素的调节,甲状腺激素能够促使基础代谢率增加。人体的散热90%是通过皮肤与外界接触面积大而散热的,人要延长寿命降低温度皮肤散热这个途径是必须的,另外,人体的呼吸道、尿液和粪便也是散热的途径。人安静时的能量代谢,在20-30℃的情况下最为稳定,当环境温度低于20℃时,代谢率即开始增加,在10℃以下时,则显著增加。环境温度低时代谢率的增加主要是由于寒冷刺激反射地引起寒战以及肌肉紧张度的增强,在20-30℃时,代谢率较为稳定,主要是因为肌肉保持松弛,当环境温度超过30℃时,代谢率又会逐渐增加,这可能是体内化学过程的反应速度加快,还有发汗功能旺盛以及呼吸、循环功能增强等因素的作用。
    人的体温每下降1℃,其BMR就会下降,心率会降低,人的寿命就相对的延长。当然,环境温度太低因为人体自动保护机制的因素,皮下脂肪层增厚来提高御寒的能力,皮下脂肪层加厚的人容易患心血管疾病和IR,所以也就影响了人的寿命,比如东北寒冷地区的人其寿命受寒冷的影响高血压发病率特别高。人类最长寿的环境温度为21℃-22℃和40%-45%的湿度,环境温度的增加超过人的体温会加速人体的老化,但是环境温度过低,人体因为御寒的因素,皮下脂肪层特别发达,肥胖就会发生,心血管疾病的发生危险因素也在增加,人的寿命也会受到影响。
【能量代谢与抗衰老】
    人体所需要的营养成分水、无机离子、维生素、CHO以及Pro等,只有糖、蛋白质和脂肪这三种营养物质能够提供人体能量,其他物质均提供不了能量。能量代谢与身高体重无定比例关系,与机体体表面积间呈正相关关系,能量代谢与性别和年龄是同龄男性高于同龄女性,生长发育期的儿童新陈代谢旺盛能量代谢率就高,随着年龄的增加,代谢率逐渐下降,到老年人代谢率更低。机体任何轻微的活动都可提高代谢率,机体耗氧量的增加与肌肉活动的强度呈正比关系,耗氧量最多达安静时的几倍至几十倍。不同的劳动(运动)强度,机体的产热量是不同的,能量消耗与劳动强度密切相关,能量代谢值可作为评价劳动强度的指标。人进食以后一段时间内(从1H开始到7或8H),即是同样处于安静状态,但产热量却比进食前有所增加,这些“额外”热量是由进食引起的。机体对环境的认知和反应能力明显降低,各种感觉功能(嗅觉、听觉、视觉和触觉)下降,骨骼肌肌紧张减弱,但保持一定肌紧张力,大部分内脏活动(BP/HR/R/T/尿量)均降低,但胃液分泌增加,熟睡时的代谢率比安静清醒时低8-10%,所以老年人要想长寿睡眠降低代谢率非常重要。
    能量代谢影响人体健康因素较大,特别是老年人能量代谢直接影响心血管系统疾病,例如能量代谢与心衰的关联密切,正常心脏能量代谢,以葡萄糖为能量来源,葡萄糖供能不消耗氧气,脂肪酸供能消耗氧气,当心衰时由正常葡萄糖供能改为脂肪酸供能,使线粒体结构改变,线粒体是能量加工厂,线粒体结构和功能改变出现产能减少,使三羧酸循环出现障碍,ATP的结合酶,氧化磷酸化降低,呼吸链功能改变,ATP利用障碍,收缩偶联上ATP活动方式改变,出现五个方面的问题,一是转运障碍;二是氧化磷酸化障碍;三是ATP合成障碍;四是ATP转运障碍;五是ATP利用障碍。
    临床改变心脏能量代谢障碍的药物;西药有三磷酸腺苷注射液(ATP注射液),改善心脏能量代谢和改善葡萄糖转运体,改善三羧酸循环,改善线粒体膜电位和提高心肌供能。中药如人参含有皂苷类化合物,改善心脏能量代谢的同时改善心脏的再建,恢复心脏的功能。辅酶Q10(泛醌)参与心肌能量代谢,是一种存在于多种食物体内的脂溶性天然维生素类物质,为心肌提供氧气,参与心肌代谢过程的能量提供。另外,能量代谢障碍与肌肉减少症和大脑的衰老关系密不可分,这些老年性疾病均与人体能量代谢障碍有关。
【限制卡路里与抗衰老】
    下丘脑控制人的全身能量代谢,限制卡路里可减少慢性疾病和延长寿命。减少热量摄入有多方面的获益,能够减少心血管疾病,减少恶性肿瘤和延长寿命。卡路里(caloric CAL)是一种能量单位,其定义为在1个大气压下,将1克水提升1摄氏度所需要的热量。现在仍被广泛使用在营养计量和健身手册上,国际标准的能量单位是焦耳(joule)。作为食物热量的法定单位,在欧洲普遍使用焦耳,美国则采用卡路里,卡路里在中国大陆与台湾地区仍然被广泛的使用。卡路里是一个能量单位,我们往往将卡路里与食物联系在一起,但实际上它们适用于含有能量的任何物质。例如人体进食的能量计算,体内活动释放的能量计算,环境温度影响人体的能量计算以及药物临床应用的研究等,也就是说包括整个物理能量和化学能量方面。
    食物能量的来源主要是碳水化合物、蛋白质和脂肪,其中1克碳水化合物产生热能 = 4千卡/克,1克蛋白质产生热量 = 4 千卡/克,1克脂肪产生热量 = 9 千卡/克。人体每天进食的热量比重大约是蛋白质占15%-20%,脂肪占20%-30%,碳水化合物占55%-60%。
    成人每日需要的热量 =人体基础代谢需要的基本热量 + 体力活动所需要的热量 + 消化食物所需要的热量。
    一般来说,成人每天至少需要1500千卡—2000千卡的能量来维持身体机能,这是因为即使你躺着不动,你的身体仍需能量来保持体温心肺功能和大脑运作。基础代谢消耗会因个体间身高、体重、年龄、性别的差异而有所不同。人类生存需要能量,并从食物中获取能量。食物中的卡路里含量是该食品产生多少潜在能量的量度标准。
    把能量提供90千卡热量的食物重量成为一个食物交换份,分为八大类:谷薯类、蔬菜类、水果类、豆类、奶类、肉豆类、硬果类以及调脂类。一个食物交换份(90大卡)=10克油脂=15克硬果类=25克谷薯类=25克大豆类=50克肉蛋类=100克豆腐类=160克牛奶=200克水果类=500克蔬菜类。
    我们的机体通过代谢作用“燃烧”食物中的卡路里,代谢作用通过酶将碳水化合物分解为葡萄糖和其他糖类,将脂肪分解为甘油和脂肪酸,将蛋白质分解为氨基酸。然后,这些分子通过血流被转运到细胞中,它们在这里可被立即吸收利用,也可进入最终代谢阶段,与氧进行反应,释放其存储的能量。
    人们应该清楚自己每天应该摄入多少热量,自己的身体需要多少热量,有自己的饮食计划,并且完美的执行下去。当然你可以随时调整它,最好是保持基本的计划,正确的跟踪每天的卡路里。研究证明,心血管疾病、代谢性疾病和糖尿病等疾病,均与卡路里能量过多的供给有关,限制食物卡路里在一定比例和数量是决定寿命长短的关键。热量限制使哺乳类动物的氧负荷降低,氧自由基减少,氧损伤减轻,衰老相关变化延缓而寿命延长。人体限制卡路里不但是饮食的数量与种类,而且与饮食温度也有关系。低热量饮食、低温度饮水、低温或适宜而恒定的温湿度与人类的寿命相关性较强,这种低热量饮食包括食物的温度和食物种类的比例,以低脂肪和非淀粉性蔬菜为主的饮食较为适合低热量饮食。饮水的温度决定者人的健康寿命,一般长期饮用低温度水的人其消化功能和胃肠道的功能较为正常和健康,有利于人的寿命延长。
【运动环境与抗衰老】
    成年人行走1英里(约1.6公里)能够燃烧100卡路里的热量,运动方式的不同消耗体内卡路里的数量也不同。中老年人运动的目的主要应该是消耗热量,减少热量增加给机体带来生理作用,而不是过于剧烈的超负荷无氧运动增加体内热量,因为体内热量的增加会增加心血管疾病的负担,脂肪是由剩余热量转化而成,而过多的脂肪容易引起肥胖及慢性心血管疾病。不同的运动方式、运动时间、运动程度其消耗体内热量,消耗卡路里的程度而不同,老年人应该选择适合自己身体状况的运动方式,选择有氧运动方式,选择低卡路里运动方式,无氧运动方式是不利于健康。
    研究证明,动物皮温低相对长寿如乌龟是冷血动物其寿命较长,皮温高的动物寿命就短,例如鸡皮肤温度较高其寿命就短。人类研究也是如此皮肤温度相对低的人种其寿命可能较皮肤温度较高的人更加长寿。温度降低,生物化学反应速度减慢,则人体新陈代谢也会减慢,有利于老年人寿命的延长。低温养生长寿不单纯是少穿一件衣,少吃一口饭,主要是人体温度处于一种较低温度的恒定状态,以降低细胞代谢率为目的。专家研究降低人的体温具有长寿的作用,如果人的体温低于正常体温的2℃-3℃时,人的代谢率可以降低一半,机体耗氧量是正常的50%,消耗卡路里低,体温降低细胞分裂缓慢,代谢也慢,衰老速度也就缓慢了。养生长寿的环境温度室温以21-22℃左右为宜,湿度以40-45%为宜,当环境温度低于20℃时,代谢率开始增加,在10℃以下时,代谢率则显著增加,卡路里消耗增加,以适应环境温度低于机体的危害,这就是寒冷不利于寿命延长的道理,我国东北地区寒冷其代谢率卡路里均是较高的,所以东北地区心血管疾病的发病率也是高发地区。环境温度低时,代谢率的增加主要是由于寒冷刺激反射引起寒战以及肌肉紧张度的增强,在温度20℃-30℃时,代谢率较为稳定,肌肉保持松弛状态,当环境温度超过30℃时,代谢率耗能卡路里又会逐渐升高,机体代谢率反映了人体能量单位卡路里,机体高代谢率说明机体能量单位卡路里也是增高的。所以,环境的温度直接影响到人的健康与寿命。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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