62. Методы определения расхода энергии

Для определения энергетических затрат организма можно использо­вать три способа: 1) расчет уменьшения энергетических ресурсов организма; 2) определение величины кислородного запроса; 3) измере­ние продукции тепла. Точное определение первого параметра— уменьшения энергетиче­ских ресурсов — очень осложнено и почти невозможно у людей. Современные методы взятия проб из тканей (биопсия) позволяют установить изменения количества энергобогатых веществ в мышцах и в редких случаях также в печени, но все это недостаточно, чтобы точно определить общий расход энергии всего организма. Изменение такого большого резервуара энергии, как жировая ткань, можно установить только в течение нескольких дней и недель.Если предположить, что поглощаемая пища полностью удовлетво­ряет все энергетические расходы, то можно было бы установить энергетические расходы по калоражу пищи. Следовательно, остаются два основных метода определения расхода энергии — по кислородному запросу или продукции тепла. Прямая калориметрия. Метод определения расхода энергии по измерению продукции тепла называется «прямой калориметрией». Она производится в специальных герметически закрытых калориметрических камерах. Камера термически изолирована от внешней среды. В ней находятся радиато­ры,'через которые течет вода с постоянной скоростью. Температура воды определяется при входе ее в камеру, а также при выходе из каме­ры. Тепло, выделяемое человеком или животным, находящимся в камере, нагревает эту воду. Зная количество воды, протекающей через камеру, и степень ее нагревания, можно определить количество тепла, освобождаемого телом. Установки для прямой калориметрии доведены до большой точности. Недостатком метода является то, что его можно использовать только в лабораторных условиях и при ограниченном количестве видов деятельности. Кроме того, для получения достоверных данных период исследования должен длиться несколько часов. Поэтому этот метод не позволяет вести динамическое изучение энергетических затрат за менее .продолжительные отрезки времени. Непрямая калориметрия Непрямая, или респираторная, калориметрия основана на опреде­лении расхода энергии по кислородному запросу. Исходным момен­том этого метода является тот факт, что каждому израсходованному литру О2 соотвеиствует эквивалентное количество освобождаемой энергии. Это эквивалентное кол-во энергии определяется величиной количествента кислорода(КЭК).- наз кол-во энергии освобождаемое при использовании 1л кислорода. При окислении угл-в калорический эквивалент кислорода=5,05ккал

63 ОСНОВНОЙ ОБМЕН Энергетические затраты в организме можно разделить на две группы — основной обмен и добавочные расходы энергии. Первую группу составляют энергетические затраты, связанные с поддержанием необходимого для жизни клеток уровня окислительных процессов, с деятельностью постоянно работающих органов и систем (дыхательной мускулатуры, сердца, почек, печени, мозга) и с поддержанием минимального уровня мышечного тонуса. Соответствующие энергети­ческие затраты обозначаются как основной расход энергии, или основной обмен. Наибольший вклад в величину основного обмена вносят скелетные мышцы (20—30%), печень и органы пищеварения (20—30%).Исследование основного обмена проводится: 1) в состоянии мы­шечного покоя (положение лежа с расслабленной мускулатурой), избегая раздражений, вызывающих эмоциональные реакции;

2) через достаточно длительный отрезок времени после предшеству­ющих физических, умственных и эмоциональных нагрузок, обеспечива­ющий полное восстановление и устранение следовых явлений 3.натощак, т. е. через 12—16 часов после последнего приема пищи; 4. При комфортной температуре (18—20°), не вызывающей ощущения холода и дрожи и не дающей перегревания тела.Основной обмен определяется в состоянии бодрствования. Во время сна уровень окислительных процессов и, следовательно, энергетических затрат на 8—10% ниже, чем у бодрствующего человека в связи с полным расслаблением мускулатуры.При определении основного обмена с помощью непрямой калори­метрии принимается величина калорического эквивалента кислорода — 4,825, которая соответствует дыхательному коэффициенту, равному 0,82. Величина основного обмена зависит от массы тела. Поэтому ее выражают в пересчете на 1 кг веса тела или на 1 м² поверхности тела. Приблизительная величина основного обмена у взрослых — 1 ккал за один час на каждый кг веса тела. Сопоставление основного обмена у разных видов животных позволило выявить, что его величина на 1 кг веса тела тем больше, чем меньше животное. Если же выражать вели­чину основного обмена на 1м² поверхности тела, то получаются примерно одинаковые величины. Это связано с тем, что у теплокровных животных затраты энергии пропорциональны величине поверхности тела. Чем больше поверхность тела, тем выше потери тепла и, следовательно, тем больше необходимо производить тепла, чтобы поддерживать постоянную температуру тела.Зависимость основного обмена от поверхности тела изменяется с возрастом. У детей более высокая интенсивность окислительных процессов и относительно большие затраты энергии на пластические процессы, связанные с развитием, обусловливают более высокий уровень основного обмена, чем у взрослых. При старении основной обмен снижается на 3—7,5% в течение каждых 10 лет. У мужчин величина основного обмена на 7—13% выше, чему женщин.ДОБАВОЧНЫЙ РАСХОД ЭНЕРГИИ Другую группу энергетических затрат составляют расходы на выполнение любых актов жизнедеятельности. В итоге это составляет добавочный (к основному) расход энергии.Заметный рост расхода энергии отмечается через час после приема пищи. Он достигает своего максимума спустя 3 часа. Затем повы­шенный уровень энергетических затрат поддерживается еще в тече­ние нескольких часов. Такое влияние приема пищи на расход энер­гии получило название специфически-динамическое действие пищи.»Оно наиболее значительно при белковой пище — энергетические затраты увеличиваются на 30%, а при питании жирами и углеводами — на 4—15%. Обычная смешанная пища усиливает расход энергии на 150—200 ккал.Добавочный расход энергии обусловливается поддержанием позы и постоянства температуры тела (вне зоны комфорта). При низкой температуре окружающей среды окислительные процессы могут в 3—4 раза превышать уровень основного обмена. В положении сидя расход энергии повышается на 5—15%, а в положении стоя — на 15—30% по сравнению с положением лежа. Выполнение разных бытовых действий увеличивает рас­ход энергии на 30—60% по сравне­нию с уровнем основного обмена. Энергетические затраты несколько усиливаются при умственной дея­тельности. Если она связана с эмо­циональным напряжением, энер­гетические затраты составляют до 40—90% от основного обмена.Добавочный расход энергии, обусловленный профессиональной работой, зависит от характера, тяжести и условий работы, от уро­вня рабочих навыков и особенно от, характера психической напря­женности и элементов физическо­го труда.Большинство физических уп­ражнений, применяемых в спор­те, связано с большим расходом энергии. Однако время их выполнения ограничено секун­дами или минутами

64. ТЕРМОПРОДУКЦИЯ. В процессе хим р-ций связанных и об-м в-в в ор-ме образуется тепло. Оно либо отдаётся в окружающую среду, либо запасается в теле. В последним случаи запасается температура тела. У большинства животных температура тела не регулируется и зависит от окружающей среды- холоднокровные. Постоянство внутренний среды- теплокровные.(36-37).Такая температура явл оптимальной функционирования большинства ферментов. Нормальная активности для ферментов 23-42 градуса. Выше 42 и нриже 23 замедляет активность ферментов. это может привести к замедления обменных р-ций и гибели ор-ма. Температура влияет на процессы: возбуждения, сокращения, всасывания. Определяет физико-химический процесс вязкость, набухание коллоидов. ТЕРМОРЕГУЛЯЦИЯ-это совокупность процессов, обеспечивающих поддержание стабильной внутренней температуры тела, несмотря на значительные колебания внешних условий. Температура тела определяется равновесием (балансам) между образованием тепла в ор-ме и его отдачей во внешнюю среду .Если процессы количественно одинаковы, то температура не меняется. Когда теплопродукция превышает теплоотдачу, температура тела повышается- гипертермия. Это наблюдается при мышечной работе. Когда наоборот- гипотермия.(пребывание в холодных условиях). Температурное ядро- это температура тканей расположена глубже 3 см от поверхности тела (внутренние ор-ы, скелетные мышцы). Это тоже самое, что и температура тела. Нормальная температура ядра тела колеблется в покои в пределах 1 градуса. Температура может изменятся если обнажённый человек долгое время находится при низкой или высокой температуре, а также при сильных эмоциональных переживаниях, при мышечной работе.Температурная оболочка- температура тканей расположенных не глубже 3см.(кожа, подкожная клетчатка, поверхностные м-цы). Зависит от подкожно-жировой клетчатки, ели в результате испарения пота теряется большое кол-во тепла, может понижется.