Основной обмен

Методы измерения затрат энергии

Энергетические затраты организма можно измерить по количеству тепла, отдаваемого им во внешнюю среду, по количеству поглощенного кислорода и др.

Традиционно энергетический обмен выражают в килокалориях (ккал) в единицу времени. Но в международной системе единиц (СИ) в качестве основной единицы энергии принят джоуль (Дж): 1 Дж=1 ватт 1 сек=2,39 10ˉ4 ккал. 1ккал=4187 Дж=4,187 кДж.

Если клетка совершает внешнюю работу, то, согласно второму закону термодинамики, часть вырабатываемой при этом энергии обязательно выделяется в виде тепла. Коэффициент полезного действия функционирующей клетки представляет ту часть энергии, которая затрачивается на внешнюю работу. Его величина всегда меньше 100%: например, при мышечной работе целого организма его величина редко превышает 25%.

Измеряют интенсивность обмена веществ методом непрямой калориметрии – методом неполного газового анализа, основанного на расчете энергозатрат по количеству кислорода, поступающего в организм через легкие и использованного для окисления жиров и углеводов. Вначале определяют объем легочной вентиляции, затем количество поглощенного кислорода и выделенного углекислого газа. Отношение объема выделенного углекислого газа к объему поглощенного кислорода называется дыхательным коэффициентом. По его величине можно судить о типе пищевых продуктов, используемых в обмене веществ, а также можно рассчитать энергетическую ценность окисляемого продукта.

Энергетический обмен живого организма состоит из основного обмена и рабочей прибавки к нему. Рабочая прибавка – это повышение энергетического обмена сверх основного обмена в основном в связи с приемом пищи, изменением внешней температуры и работой мышц.

Основной обмен – это количество энергии, необходимой организму для поддержания процессов жизнедеятельности в состоянии физического и психического покоя, натощак (через 12-18 часов после приема пищи), при исключении белков из рациона за 2-3суток до исследования, при температуре окружающей среды 15-18°. У взрослого человека со средней массой тела 70 кг основной обмен составляет4,2 кДж/час на 1 килограмм веса (1600-1700 ккал/сутки). У здорового человека основной обмен является постоянной величиной, характеризующей окислительные процессы в организме. Энергетические затраты организма в покое идут на поддержание уровня обмена веществ, необходимого для работы сердца, дыхательных мышц, печени, почек, поддержания мышечного тонуса, температуры тела и т.д.

На величину основного обмена влияют: интенсивность окислительных процессов, условия внешней среды и климат, возраст, пол, физическая нагрузка. Интенсивность основного обмена примерно наполовину обусловлена метаболизмом печени и покоящихся скелетных мышц. При голодании она снижается из-за ослабления работы печени. При гиперфункции щитовидной железы она увеличивается на 150%, при гипофункции – снижается.

Дата добавления: 2014-11-07