162. Превращение энергии в процессе обмена в-в. Прямая и непрямая калориметрия. Дыхат коэффициент. Валовый обмен.

В процессе обмена в-в постоянно происходит превращ-е Е: потенциальная Е сложных органич соединений, поступивших с пищей, превращ-ся в тепловую, механическую и электриче­скую. Е расходуется не только на поддержание t тела и выполнение работы, но и на воссоздание структурных элементов кле­ток, обеспечение их жизнедеят-ти, роста и развития орг-ма.

Теплообразование в орг-ме имеет 2-фазный хар-р. При окис­лении белков, жиров и УВ одна часть энергии используется для синтеза АТФ, другая превращ-ся в теплоту. Теплота, выделяющаяся не­посредственно при окислении питат в-в, получила название первичной теплоты.

Аккумулированная в АТФ энергия используется в дальнейшем для механ работы, химических, транс­портных, электрич процессов и в конечном счете тоже превращ-ся в теплоту, обозначаемую вторичной теплотой.

Для опред-я энергообразования в орг-ме используют прямую и непрямую калориметрию и исслед-е валового обмена. Прямая калориметрия основана на непосредств учете в биока­лориметрах кол-ва тепла, выделенного орг-мом. Биокалориметр - герметизированная и хорошо теплоизолированная от внешней среды камера. В камере по трубкам циркулирует вода. Тепло, выделяемое находящимся в камере чел-ком или жив-м, нагре­вает циркулирующую воду. По кол-ву протекающей воды и измене­нию ее t рассчитывают кол-во выделенного орг-мом тепла. Калориметры градиентного типа выполняются в форме костюма.

Методы прямой калориметрии очень громоздки и сложны. Можно использовать косвенное, непрямое определение теплообраз-я в орг-ме по его газообмену - учету кол-ва потребленного О₂ и выделенного СО₂ с последующим расчетом теплопродукции орг-ма. Наиболее распространен способ Дугласа—Холдейна, при кот-м за 10-15 мин собирают выдыхаемый воздух в мешок из воздухонепрони­ц ткани (мешок Дугласа), укрепляемый на спине обследуемого. Он дышит через загубник, взятый в рот, или резиновую маску, надетую на лицо. В загубнике и маске имеются клапаны, устроенные так, что обследу­емый свободно вдыхает атмосферный воздух, а выдыхает воздух в мешок Дугласа. Когда мешок наполнен, измеряют объем выдохнутого воздуха, в кот-м определяют кол-во О₂ и СО₂.

Кол-во тепла, освобождающегося после потребления орг-мом 1 л О₂, носит название калорического эквивалента О₂. Дыхат коэффициент (ДК) - отношение объема выде­ленного СО₂ к объему поглощенного О₂. ДК различен при окислении бел­ков, жиров и УВ.

Длительное (на протяжении суток) опред-е газообмена дает возможность не только рассчитать теплопродукцию, но решить вопрос о том, за счет окисления каких питат в-в шло теплообр-е.

163. Основной обмен, его величина и факторы. Правило поверхности. Специфич динамич д-е пищи.

Интенсивность окислит процессов и превращение Е зави­сят от индивид особ-тей орг-ма (пол, возраст, масса тела, рост, условия и хар-р питания, мыш работа, состояние эндо­кринных желез, Н/С и внутр органов - печени, почек, жкт), а также от условий внешней среды (t, барометрич давление, влажность воздуха и его состав, воз­д-е лучистой Е). Энерготраты орг-ма в таких стандартных условиях – это основной обмен. Энерготраты в условиях основного обмена связаны с поддержанием миним необходимого для жизни клеток уровня окислит процессов и с деят-ю постоянно работающих органов и систем - дыхат мышц, сердца, почек, печени.

Для опред-я основного обмена обследуемый должен находиться:

1) в состоянии мыш покоя (положение лежа с расслабленной мус­кулатурой);

2) натощак, т.е. через 12-16 ч после приема пищи;

3) при внешней t «комфорта» (18-20°С), не вызывающей ощущения холода или жары.

Основной обмен определяют в состоянии бодрствования. Для мужчины 35 лет, 165 см и весом 70 кг основной обмен = 4,19 кДж (1 ккал) на 1 кг массы тела в час, или 7117 кДж (1700 ккал) в сутки. У женщин той же массы он на 10 % ниже.

Формула Дрейера - суточная вел-на основного обмена в ккал: Н=W/K×A, где W – масса тела,г; А – возраст чел-ка; К – константа (для муж 0,1015, а для жен 0,1129).

Если пересчитать интенсивность осн обмена на 1 кг массы тела, то у людей с разной массой тела и ростом она весьма различна. Если же произвести перерасчет интенсивности осн обмена на 1/2 повер-сти тела, полученные у разн жив и людей вел-ны разл-ся не столь резко. Согласно правилу повер-ти тела, затраты Е теплокров жив-х пропорц-ны величине повер-ти тела. У 2-х особей с одинаковой поверх-ю тела интенсивность об­мена в-в может различаться. Уровень окислит процессов определ-ся не столько теплоотдачей с поверхности тела, ско­лько теплопродукцией, зависящей от биологич особ-тей вида жив-х и состояния орг-ма, кот-е обусловлено деят-ю нервной, эндокринной и др систем. После приема пищи интенсивность обмена в-в и затраты Е ↑.

Влияние приема пищи, усиливающее обмен в-в и затраты Е, получило название специфич динамич д-я пищи. При белковой пище оно наиболее велико.

Правило поверхности – затраты Е теплокровными жив-ми пропорц-ны величине поверхности тела. В день на 1 м² вырабатывается 850-1250 ккал.