- •Занятие 27. Обмен энергии. Терморегуляция энергетический обмен
- •Определение энергозатрат организма.
- •Прямая калориметрия.
- •Непрямая калориметрия.
- •Полный газовый анализ.
- •Основной обмен
- •Факторы, определяющие величину основного обмена.
- •Методы определения основного обмена.
- •Регуляция обмена энергии
- •Температура
- •Фоновый термогенез
- •Температура тела человека
- •От процессов теплообразования и теплоотдачи;
- •От факторов внешней среды;
- •3) Поведенческой активности.
- •Индивидуальные особенности температурной схемы тела:
- •От процессов теплообразования и теплоотдачи;
- •От факторов внешней среды;
- •3) Поведенческой активности.
- •Методы измерения температуры
- •Терморегуляция
- •Химическая терморегуляция Теплопродукция
- •Регуляция теплопродукции.
- •Термогенез
- •Физическая терморегуляция
- •Регуляция теплоотдачи.
- •Функциональная система, обеспечивающая постоянство температуры тела
- •Локализация и свойства терморецепторов.
- •Нервные центры.
- •2) Пилоэрекцию; 3) мышечную дрожь; 4) увеличение секреции надпочечников.
- •Деятельность функциональной системы терморегуляции в условиях измененной температурной среды Снижение температуры окружающей среды
- •Повышение температуры окружающей среды
- •Гипертермия
Методы определения основного обмена.
Расчет основного обмена по таблицам. Специальные таблицы дают возможность по росту, возрасту и массе тела определить средний уровень основного обмена человека. При сопоставлении этих величин с результатами, полученными при исследовании рабочего обмена с помощью приборов, можно вычислить разницу, эквивалентную затратам энергии для выполнения работы.
Регуляция обмена энергии
Уровень энергетического обмена находится в тесной зависимости от физической активности, эмоционального напряжения, характера питания, степени напряженности терморегуляции и др. факторов. Нейрогуморальные механизмы Получены многочисленные факторы, свидетельствующие об условно-рефлекторном изменении потребления кислорода и энергообмена. Так, мышечная деятельность является одним из факторов. У спортсменов в предстартовой ситуации увеличивается потребление кислорода и энергообмен, что доказывает влияние коры головного мозга на эти процессы. Особая роль отводится гипоталамической области, в которой формируются регуляторные влияния, которые реализуются через вегетативные центры и затем гуморальное звено за счет увеличения секреции эндокринных желез.
Температура
Температура тела человека и высших животных поддерживается на относительно постоянном уровне, несмотря на колебания температуры внешней среды. Снижение температуры окружающей среды ниже (Оо С) может приводить к разрушению клеточных структур (кристаллики льда внутри клетки –гемолиз эритроцитов). При температуре тела выше 45о С происходит денатурация белков. Так как белки ответственны за все регуляторные функции живых организмов, поэтому их структурная и функциональная целостность (сохранность) жизненно необходима для организма.
Изменение температуры тела влияет на метаболические процессы, может нарушать деятельность ферментов, энергический обмен, а также пластические процессы. (с увеличением температуры увеличивается диссоциация оксигемоглобина, усиливается фагоцитоз, усиливается устойчивость организмов к действию неблагоприятных факторов и наоборот)
Зависимость скорости химических реакций от температуры выражается законом Вант-Гоффа-Аррениуса, согласно которого при повышении или понижении температур ткани на 10о С происходит соответственно повышение или понижение скорости химических процессов в 2-3 раза.
При рассмотрении зависимости скорости биологических реакций от температуры установлены 3-и точки:
-
температурный оптимум – скорость биологических процессов с возрастанием температуры до определенного уровня;
-
дальнейшее повышение температуры сопровождается замедлением реакции (может возникнуть денатурация белка) – это температурный максимум;
-
понижение температуры – температурный минимум
Фоновый термогенез
Главным источником теплоты в организме являются его глубокие структуры, затем тепловая энергия распространяется к периферии (внутренний поток тепла), откуда часть ее отдается в окружающую среду (внешний поток).
В термонейтральных условиях 70% теплопродукции организма приходится на долю мозга и внутренних органов (8% от массы тела).Наиболее интенсивно теплообразование в мышцах при их сокращении. Если человек лежит неподвижно, то при напряжении мышц теплообразование повышается на 10%. При небольшой двигательной активности теплообразование увеличивается на 50 – 80%.При тяжелой работе теплообразование возрастает на 400 – 500%. Прошедшие геологические эпохи характеризовались сложной динамикой изменений температуры среды. Это определило сложность и многообразие приспособительных механизмов к ним и позволило животному миру выжить в диапазоне температур от –700С до +850С.