Калориметрия прямая

Прямая и непрямая калориметрия

Калориметрия прямая

Для измерения энерготрат организма применяется метод физиологической калориметрии.

Прямая биокалориметрия представляет собой непосредственное измерение в биокалориметре тепловой энергии, выделяемой организмом человека или животного в окружающую среду. Впервые измерения энерготрат методом прямой калориметрии у животных произвели П. Лаплас и А. Лавуазье в XVIII в., а первый калориметр для человека был создан в Военно-медицинской академии В.В. Пашутиным в конце XIX в.

Современные типы биокалориметров представляют собой изолирующий костюм, материал которого изготовлен из сплошных пленок разных металлов (например, меди и никеля), разделенных изолятором.

При выделении тепловой энергии человеком, находящимся в таком калориметре, создается градиент электрического потенциала между слоями из разных металлов, а по результатам его измерения рассчитываются энерготраты.

Такая конструкция биокалориметра позволяет испытуемому двигаться и выполнять различные виды производственной деятельности.

Непрямая биокалориметрия основана на том, что энерготраты организма прямо пропорциональны объему потребленного им кислорода. Энерготраты рассчитываются путем измерения объема поглощенного кислорода (га2погл) и умножения Ю2погл на коэффициент, который называется калориметрическим эквивалентом кислорода (КЭ02).

Величина КЭ02 равна тепловой энергии, выделяемой при поглощении 1 л 02. Она зависит от того, на окисление каких веществ (углеводов, жиров, белков) пошел поглощенный кислород.

Для учета природы окисленного субстрата определяют так называемый дыхательный коэффициент (ДК). Он равен отношению объема выделенного из организма С02 к объему поглощенного организмом 02.

ДК при окислении углеводов, белков и жиров различен.

При окислении углеводов количество образовавшегося С02 и затраченного на это 02 равны. Следовательно, ДК = 1.

При окислении жиров объем поглощенного 02 больше, чем объем выделенного С02, поэтому значение ДК составляет 0,73. Для белков величина ДК равняется 0,8.

Каждому ДК соответствует определенный калорический эквивалент кислорода. Энерготраты рассчитывают как произведение КЭ02 и объема поглощенного кислорода Уог

Энерготраты человека могут изменяться в зависимости от его индивидуальных особенностей (пола, возраста, массы тела и роста, состояния нервной и эндокринной систем, конституции, характера питания и др.

), а также от условий среды обитания (температуры, атмосферного давления и др.) и характера деятельности.

Поскольку энерготраты организма зависит от многих факторов, для стандартизации обмена их определяют в строго регламентированных условиях.

Основным обменом у человека называются энерготраты бодрствующего организма в условиях максимально возможного покоя. Применительно к животным этот параметр называют «стандартным обменом».

Величина основного обмена является важнейшей гомеостатической константой. Основной обмен у человека измеряют ранним утром, поскольку в соответствии с циркадным ритмом у людей интенсивность метаболизма в это время минимальная.

Человек должен бодрствовать (не во сне), находиться в положении лежа на постели, с расслабленной мускулатурой и в состоянии психологического комфорта.

За 18 ч до измерения основного обмена из пищевого рациона обследуемого исключают мясные блюда, а за 14 ч прием пищи прекращают.

В помещении, в котором проводят исследование, поддерживают микроклиматический комфорт (температура 18—20 °С, относительная влажность воздуха 50—60%). Основной обмен определяют за 15 мин, а затем в зависимости от задач исследования его величину пересчитывают на 1 ч, 1 сут, на единицу массы или поверхности тела.

При средней массе тела (70 кг) основной обмен здорового мужчины составляет около 7800 кДж за сутки. Для сравнительной оценки величину основного обмена приводят к единице поверхности человеческого тела — 37 ккал • м~2 • ч-1, или 150 кДж • м-2 • ч_|.

У людей, имеющих одинаковую поверхность тела, основной обмен может быть различным, поскольку правило поверхности для основного обмена не является строгим. У здоровых людей отклонения от приведенной выше «нормы» основного обмена не превосходят 5—7%.

Величина основного обмена зависит от пола, развития мышечной системы, возраста и состояния беременности. У женщин величина основного обмена на 7—10% ниже, чем у мужчин.

У лиц с развитыми скелетными мышцами при одинаковой массе тела основной обмен выше, чем у тучных людей. В процессе индивидуального развития величина основного обмена уменьшается.

На 10-е сутки после рождения она составляет около 300 кДж • м-2 • ч_|, в возрасте 20—25 лет — 150 кДж • м-2 • ч-1, а к 70—80 годам — 120 кДж • м-2 • ч_|.

Уровень основного обмена у женщин во второй половине беременности увеличивается почти на 15%.

Энерготраты в условиях основного обмена являются следствием реализации важнейших жизненных функций организма. В основной обмен вносят вклад все формы использования свободной энергии в организме (т.е. полезной работы).

Доля тепловой энергии, образующейся при синтезе АТФ, достигает 50% всего основного обмена, тогда как другую его половину составляет теплота, возникающая в ходе гидролиза АТФ при синтезе биополимеров в клетках (23%), поддержании физико-химических градиентов (13%), работе сердца и дыхательных мышц (14%).

На величину основного обмена влияют гормоны щитовидной железы, половые гормоны, гормон роста, а также сон и интенсивность питания.

При максимально возможной инкреции гормона щитовидной железы тироксина интенсивность основного обмена может увеличиться в 2 раза, и наоборот, полное отсутствие этого гормона уменьшает основной обмен до 50% нормального значения.

Мужские половые гормоны (тестостерон) повышает величину основного обмена, в то время как женские половые гормоны на него не влияют. Эффекты мужских половых гормонов связаны с их анаболическим действием и увеличением мышечной массы.

Стимулирующее влияние на метаболизм оказывает гормон роста соматотропин. Во сне интенсивность обмена понижается на 10—15%. Продолжительное голодание может уменьшить скорость метаболических процессов в организме на 20—30%.

Источник: //studref.com/554109/meditsina/pryamaya_nepryamaya_kalorimetriya

Методы измерения затрат энергии (прямая и непрямая калориметрия)

Калориметрия прямая

Дыхательный коэффициент.

Прямая калориметрия основана на непосредственном определении тепла, высвобождающегося в процессе жизнедеятельности организма. Человека помещают в специальную калориметрическую камеру, в которой учитывают все количество тепла, отдаваемого телом человека.

Тепло, выделяемое организмом, поглощается водой, протекающей по системе труб, проложенных между стенками камеры. Метод очень громоздок, применение его возможно в специальных научных учреждениях. Вследствие этого в практической медицине широко используют метод непрямой калориметрии.

Сущность этого метода заключается в том, что сначала определяют объем легочной вентиляции, а затем — количество поглощенного кислорода и выделенного углекислого газа. Отношение объема выделенного углекислого газа к объему поглощенного кислорода носит название дыхательного коэффициента.

По величине дыхательного коэффициента можно судить о характере окисляемых веществ в организме.

При окислении углеводов дыхательный коэффициент равен 1 так как для полного окисления 1 молекулы глюкозы до углекислого газа и воды потребуется 6 молекул кислорода, при этом выделяется 6 молекул углекислого газа:

С6Н12О6+602=6С02+6Н20

Дыхательный коэффициент при окислении белка равен 0,8, при окислении жиров — 0,7.

Определение расхода энергии по газообмену.

Количество тепла, высвобождающегося в организме при потреблении 1 л кислорода — калорический эквивалент кислорода — зависит от того, на окислении каких веществ используется кислород. Калорический эквивалент кислорода при окислении углеводов равен 21,13 кДж (5,05 ккал), белков — 20,1 кДж (4,8 ккал), жиров — 19,62 кДж (4,686 ккал).

Расход энергии у человека определяют следующим образом. Человек дышит в течение 5 мин, через мундштук (загубник), взятый в рот. Мундштук, соединенный с мешком из прорезиненной ткани, имеет клапаны. Они устроены так, что человек свободно вдыхает атмосферный воздух, а выдыхает воздух в мешок. С помощью газовых часов измеряют объем выдохнутого воздуха.

По показателям газоанализатора определяют процентное содержание кислорода и углекислого газа во вдыхаемом и выдыхаемом человеком воздухе. Затем рассчитывают количество поглощенного кислорода и выделенного углекислого газа, а также дыхательный коэффициент.

С помощью соответствующей таблицы по величине дыхательного коэффициента устанавливают калорический эквивалент кислорода и определяют расход энергии.

Основной обмен и его значение.

Основной обмен — минимальное количество энергии, необходимое для поддержания нормальной жизнедеятельности организма в состоянии полного покоя при исключении всех внутренних и внешних влияний, которые могли бы повысить уровень обменных процессов.

Основной обмен веществ определяют утром натощак (через 12—14 ч после последнего приема пищи), в положении лежа на спине, при полном расслаблении мышц, в условиях температурного комфорта (18—20° С).

Выражается основной обмен количеством энергии, выделенной организмом (кДж/сут).

В состоянии полного физического и психического покоя организм расходует энергию на: 1) постоянно совершающиеся химические процессы; 2) механическую работу, выполняемую отдельными органами (сердце, дыхательные мышцы, кровеносные сосуды, кишечник и др.); 3) постоянную деятельность железисто-секреторного аппарата.

Основной обмен веществ зависит от возраста, роста, массы тела, пола. Самый интенсивный основной обмен веществ в расчете на 1 кг массы тела отмечается у детей. С увеличением массы тела усиливается основной обмен веществ. Средняя величина основного обмена веществ у здорового человека равна приблизительно 4,2 кДж (1 ккал) в 1 ч на 1 кг массы тела.

По расходу энергии в состоянии покоя ткани организма неоднородны. Более активно расходуют энергию внутренние органы, менее активно — мышечная ткань.

Интенсивность основного обмена веществ в жировой ткани в 3 раза ниже, чем в остальной клеточной массе организма. Худые люди производят больше тепла на 1 кг массы тела, чем полные.

У женщин основной обмен веществ ниже, чем у мужчин. Это связано с тем, что у женщин меньше масса и поверхность тела. Согласно правилу Рубнера основной обмен веществ приблизительно пропорционален поверхности тела.

Отмечены сезонные колебания величины основного обмена веществ – повышение его весной и снижение зимой. Мышечная деятельность вызывает повышение обмена веществ пропорционально тяжести выполняемой работы.

К значительным изменениям основного обмена приводят нарушения функций органов и систем организма. При повышенной функции щитовидной железы, малярии, брюшном тифе, туберкулезе, сопровождающихся лихорадкой, основной обмен веществ усиливается.

Расход энергии при физической нагрузке.

При мышечной работе значительно увеличиваются энергетические затраты организма. Это увеличение энергетических затрат составляет рабочую прибавку, которая тем больше, чем интенсивнее работа.

По сравнению со сном при медленной ходьбе расход энергии увеличивается в 3 раза, а при беге на короткие дистанции во время соревнований — более чем в 40 раз.

При кратковременных нагрузках энергия расходуется за счет окисления углеводов. При длительных мышечных нагрузках в организме расщепляются преимущественно жиры (80% всей необходимой энергии).

У тренированных спортсменов энергия мышечных сокращений обеспечивается исключительно за счет окисления жиров.

У человека, занимающегося физическим трудом, энергетические затраты возрастают пропорционально интенсивности труда.

ПИТАНИЕ.

Восполнение энергетических затрат организма происходит за счет питательных веществ. В пище должны содержаться белки, углеводы, жиры, минеральные соли и витамины в небольших количествах и правильном соотношении.

Усвояемость пищевых веществ зависит от индивидуальных особенностей и состояния организма, от количества и качества пищи, соотношения различных составных частей ее, способа приготовления.

Растительные продукты усваиваются хуже, чем продукты животного происхождения, потому что в растительных продуктах содержится большее количество клетчатки.

Белковый режим питания способствует осуществлению процессов всасывания и усвояемости пищевых веществ. При преобладании в пище углеводов усвоение белков и жиров снижается.

Замена растительных продуктов продуктами животного происхождения усиливает обменные процессы в организме.

Если вместо растительных давать белки мясных или молочных продуктов, а вместо ржаного хлеба — пшеничный, то усвояемость продуктов питания значительно повышается.

Таким образом, чтобы обеспечить правильное питание человека, необходимо учитывать степень усвоения продуктов организмом. Кроме того, пища должна обязательно содержать все незаменимые (обязательные) питательные вещества: белки и незаменимые аминокислоты, витамины,высоконепредельные жирные кислоты, минеральные вещества и воду.

Основную массу пищи (75-80%) составляют углеводы и жиры.

Пищевой рацион – количество и состав продуктов питания, необходимых человеку в сутки. Он должен восполнять суточные энергетические затраты организма и включать в достаточном количестве все питательные вещества.

Для составления пищевых рационов необходимо знать содержание белков, жиров и углеводов в продуктах и их энергетическую ценность. Имея эти данные, можно составить научно обоснованных пищевой рацион для людей разного возраста, пола и рода занятий.

Режим питания и его физиологическое значение.

Необходимо соблюдать определенный режим питания, правильно его организовать: постоянные часы приема пищи, соответствующие интервалы между ними, распределение суточного рациона в течение дня.

Принимать пищу следует всегда в определенное время не реже 3 раз в сутки: завтрак, обед и ужин. Завтрак по энергетической ценности должен составлять около 30% от общего рациона, обед — 40—50%, а ужин — 20—25%. Рекомендуется ужинать за 3 ч до сна.

Правильное питание обеспечивает нормальное физическое развитие и психическую деятельность, повышает работоспособность, реактивность и устойчивость организма к влиянию окружающей среды.

Согласно учению И. П. Павлова об условных рефлексах, организм человека приспосабливается к определенному времени приема пищи: появляется аппетит и начинают выделяться пищеварительные соки. Правильные промежутки между приемами пищи обеспечивают чувство сытости в течение этого времени.

Трехкратный прием пищи в общем физиологичен. Однако предпочтительнее четырехразовое питание, при котором повышается усвоение пищевых веществ, в частности белков, не ощущается чувство голода в промежутках между отдельными приемами пищи и сохраняется хороший аппетит. В этом случае энергетическая ценность завтрака составляет 20%, обед — 35%, полдник—15%, ужин — 25%.

Рациональное питание.Питание считается рациональным, если полностью удовлетворяется потребность в пище в количественном и качественном отношении, возмещаются все энергетические затраты.

Оно содействует правильному росту и развитию организма, увеличивает его сопротивляемость вредным воздействиям внешней среды, способствует развитию функциональных возможностей организма и повышает интенсивность труда.

Рациональное питание предусматривает разработку пищевых рационов и режимов питания применительно к различным контингентам населения и условиям жизни.

Как уже указывалось, питание здорового человека строится на основании суточных пищевых рационов. Рацион и режим питания больного называются диетой.

Каждая диета имеет определенные составные части пищевого рациона и характеризуется следующими признаками: 1) энергетической ценностью; 2) химическим составом; 3) физическими свойствами (объем, температура, консистенция); 4)режимом питания.

Рекомендуемые страницы:

Воспользуйтесь поиском по сайту:

Источник: //megalektsii.ru/s5890t6.html

5. Обмен энергии [1976 – – Физиология человека]

Калориметрия прямая

Обмен веществ и энергии по существу единый процесс. В итоге сложных превращений, совершающихся в организме, образуется тепло.

Количество энергии, выделяемой организмом за определенный промежуток времени, выражают в единицах тепла – джоулях. Определить количество освобождающейся в организме энергии можно методами прямой и непрямой калориметрии.

Прямую калориметрию производят с помощью специальных аппаратов – калориметрических камер (рис. 59).

В камере стенки не проводят тепло. По потолку камеры проходит система трубок с водой. Человека или животное на определенное время помещают в такую камеру. Тепло, выделяемое организмом, нагревает воду в системе трубок.

Измеряют температуру поступающей и вытекающей из камеры воды; определяют разность температур и количество протекшей воды. Это дает возможность получить данные о количестве энергии, выделенной организмом в единицу времени.

Показатели, полученные методом прямой калориметрии, точные. Но метод этот весьма сложен, громоздок, а главное – не дает возможности измерять энергетические затраты организма при различных видах деятельности человека (езда на велосипеде, работа у доменной печи и др.).

Проще производить расчеты расхода энергии методом непрямой калориметрии.

Рис. 59. Схема калориметра. Продуцируемое организмом человека тепло измеряют с помощью термометров (1 и 2) по нагреванию воды, протекающей по трубам в камере (4). Количество протекающей воды измеряют в баке (3). Через окно (5) подают пищу и удаляют экскременты. Посредством насоса (6) воздух извлекают из камеры и прогоняют через баки с серной кислотой (7 и 9) (для поглощения воды) и с натронной известью (8) (для поглощения углекислого газа). Кислород подают в камеру из баллона (10) через газовые часы (11). Давление воздуха в камере поддерживают на постоянном уровне посредством сосуда с резиновой мембраной (12) Рис. 60. Определение газообмена с помощью мешка Дугласа

Источником энергии в организме служат окислительные процессы, при которых потребляется кислород и выделяется углекислый газ. Чем больше организм освобождает энергии, тем интенсивнее в нем идут окислительные процессы.

Следовательно, тем больше организм потребляет кислорода и выделяет углекислого газа.

Поэтому об энергетических процессах в организме можно судить не только по количеству тепла, отдаваемого в окружающую среду, как это делают при прямой калориметрии, но и по количеству поглощенного кислорода и выделенного углекислого газа, т. е. по величине газообмена.

Для определения количества поглощенного кислорода и выделенного углекислого газа пользуются различными приспособлениями. В производственных и учебных условиях для этой цели используют маски.

Маска через систему клапанов соединяется с мешком из воздухонепроницаемой ткани (рис. 60), укрепляемым на теле испытуемого. Клапаны дают возможность свободно вдыхать атмосферный воздух, а выдыхаемый воздух направляется в мешок.

Выдохнутый воздух из мешка пропускают через газовые часы для определения его объема, а затем химическим путем определяют в нем процентное содержание кислорода и углекислого газа.

Зная состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха, можно рассчитать количество поглощенного кислорода и выдохнутого углекислого газа.

Поглощаемый организмом кислород идет на окисление белков, жиров и углеводов. Для окисления 1 г белков, жиров или углеводов требуется разное количество кислорода, а следовательно, при этом освобождается и разное количество энергии (табл. 14).

Таблица 14. Образование энергии при окислении веществ в организме

Из таблицы 14 видно, что потребление 1 л кислорода и выделение 1 л углекислого газа сопровождаются образованием определенного количества энергии. Однако при этом необходимо знать, какие вещества – белки, жиры или углеводы – окислились в организме. Для этого определяют величину дыхательного коэффициента.

Дыхательным коэффициентом называют отношение объема выделенного организмом углекислого газа к объему поглощенного кислорода. Дыхательный коэффициент различен при окислении белков, жиров и углеводов. Окисление углеводов (глюкозы, например) можно выразить уравнением:

Из уравнения видно, что при окислении глюкозы число молекул образовавшегося углекислого газа и поглощенного кислорода равно. Следовательно, дыхательный коэффициент при окислении углеводов равен единице:

В молекуле жира мало внутримолекулярного кислорода, поэтому на окисление ее требуется больше кислорода. Дыхательный коэффициент в этом случае меньше 1. При окислении белков дыхательный коэффициент равен 0,8. При смешанной пище, которую обычно употребляет человек, дыхательный коэффициент колеблется от 0,85 до 0,9.

При окислении белков, жиров и углеводов (при потреблении 1 л кислорода) освобождается разное количество энергии. Следовательно, при разном дыхательном коэффициенте количество освобождающей энергии при поглощении 1 л кислорода будет различным. Эта зависимость видна из таблицы 15.

Зная величину газообмена, можно вычислить расход энергии в организме. Поступают при этом так.

Таблица 15. Зависимость количества энергии, освобождающейся при окислении, от величины дыхательного коэффициента

По количеству потребленного кислорода и выделенного углекислого газа определяют дыхательный коэффициент.

Затем по таблицам устанавливают количество тепла, образующегося при поглощении 1 л кислорода (или при выделении 1 л углекислого газа) при данном дыхательном коэффициенте.

Полученную величину умножают на количество литров поглощенного кислорода. Таким образом определяют количество энергии, отданной человеком за определенное время.

Метод назван непрямой калориметрией, потому что о количестве энергии, выделенной организмом, мы судим по количеству поглощенного кислорода (или выделившегося углекислого газа) в единицу времени.

Основной обмен

Даже в условиях полного покоя человек расходует некоторое количество энергии. В организме непрерывно тратится энергия на физиологические процессы, которые не останавливаются ни на минуту. Идут процессы обмена в клетках, поддерживается постоянная температура тела.

Минимальный для организма уровень обмена веществ и энергетических затрат называют основным обменом.

Основной обмен определяют у человека в состоянии мышечного покоя лежа, натощак, т. е. через 12-16 ч после еды, при температуре окружающей среды 18-20°С (температура “комфорта”). У человека среднего возраста основной обмен составляет 4186 дж на 1 кг массы в 1 ч. В среднем это 7 140 000-7 560 000 дж в сутки.

Для каждого человека величина основного обмена относительно постоянна.

Определение величины основного обмена часто имеет диагностическое значение. Повышается основной обмен при избыточной функции щитовидной железы и некоторых других заболеваниях. При недостаточности функции щитовидной железы, гипофиза, половых желез основной обмен снижается.

Расход энергии при мышечной деятельности

Чем тяжелее мышечная работа, тем больше энергии тратит человек. У школьников подготовка к уроку, урок в школе требуют энергии на 20-50% выше, чем энергия основного обмена.

При лабораторных занятиях, ручном труде, несложной гимнастике, играх средней подвижности затраты энергии на 75-125% превышают величины основного обмена.

При ходьбе затраты энергии на 150-170% превышают энергию основного обмена. При беге, подъеме по лестнице затраты энергии в три-четыре раза превышают основной обмен.

У мальчиков расход энергии обычно выше, чем у девочек. Тренировка организма значительно сокращает расход энергии на выполняемую работу. Это связано с уменьшением числа мышц, принимающих участие в работе, а также с изменениями дыхания и кровообращения.

При механизации труда в сельском хозяйстве и промышленности, внедрении машинной техники снижаются затраты энергии работающими людьми. При умственном труде энергетические затраты ниже, чем при физическом.

У людей разных профессий затраты энергии различны.

Правильное лечение вросшего ногтя.

Плинтус из дюрополимера Perfect Plus Перфект P45

Источник: //www.sohmet.ru/books/item/f00/s00/z0000030/st034.shtml

Непрямая калориметрия

Калориметрия прямая

Источником энергии в организме служат окислительные процессы, при которых потребляется кислород и образуется углекислый газ. IIоэтому возможно определение энергетических затрат организма на основании исследования газообмена, т. е. по количеству поглощенного кислорода и выделенного углекислого газа. Этот способ получил название непрямой калориметрии.

Для длительных исследований газообмена применяются специальные респирационные камеры. Удобные их модели построены и описаны В. В. Пашутиным (1886), а затем М. Н. Шатерниковым (рис. 96).

Рис. 96. Схема респирационного аппарата М. Н. Шатерникова.

К — камера; Б — баллон с кислородом; Н — мотор, выкачивающий воздух из камеры; 3 — змеевик для охлаждения воздуха; Щ— сосуд, наполненный раствором щелочи для поглощения углекислого газа; В— баллон для поглощения водяных паров хлористым кальцием. Слева — устройство для автоматической подачи кислорода в камеру и поддержания постоянства давления в ней. Т—термометры.

Респирационная камера дает возможность производить исследования газообмена человека или животного в течение суток и более. Кратковременное определение газообмена в условиях производства, школы, больницы и т. п. производят с помощью более простых методов.

Наиболее распространен способ Дугласа,— Холдена, при котором на лицо исследуемого надевают газообменную маску, соединенную с мешком из воздухонепроницаемой ткани (мешок Дугласа), висящим за его спиной (рис. 97). Маска имеет клапаны, устроенные так, что исследуемый свободно вдыхает атмосферный воздух, а выдыхает его в мешок Дугласа.

Рис. 97. Определение легочной вентиляции с помощью мешка Дугласа. В горизонтальной трубке, соединенной с загубником, находятся клапаны, позволяющие вдыхать атмосферный воздух и производить выдох в мешок. На носу— зажим, препятствующий носовому  дыханию

Выдыхаемый воздух собирают в течение известного времени (10—15 минут), а затем определяют объем выдохнутого воздуха (измеряют объем воздуха в мешке с помощью газовых часов) и процентное содержание в нем кислорода и углекислого газа.

Анализ газового состава воздуха производят или посредством химического связывания кислорода и углекислого газа с помощью аппарата Холдена или в последние годы посредством физических методов с помощью электронной аппаратуры (на основании некоторых физических характеристик газов: парамагнитных свойств кислорода, теплопроводности углекислого газа и др.).

При химических методах газоанализа сначала определяют объем взятого для исследования воздуха, а затем пропускают его через раствор со щелочью для поглощения углекислого газа, в результате чего объем воздуха несколько уменьшается.

По разнице между объемами воздуха до и после поглощения целого газа рассчитывают процентное содержание последнего.

Далее таким же способом определяют  содержание кислорода, пропуская оставшийся воздух через раствор пирогаллола, который поглощает кислород

Так как опыты могут вестись при различной температуре и разном давлении, то для получения сравнимых результатов производится пересчет объема газов к тому их объёму, который они имеют при 0° и 760 мм давления. На основании анализа проб высчитывают количество количество кислорода и углекислого газа, содержащееся во всем выдохнутом воздухе.

Поглощаемый организмом кислород используется для окисления белков, жиров и углеводов. Окислительный  распад 1 г каждого из этих веществ требует неодинаковых количеств кислорода и сопровождается освобождением  различных количеств тепла.

Как видно из таблицы, окисление 1 г углеводов приводит к освобождению в организме 4,1 ккал, на что требуется 0,830 л кислорода. Стедовательно, при потреблении 1 л кислорода в случае, если он используется на окисление углеводов, освобождается 5,05 ккал.

При окислении 1 г белков также освобождается 4,1 ккал, но при этом  ипотребляется кислорода больше, чем при окислении углеводов,—0,970 л. Следовательно, при использовании 1 л кислорода на  окисление белков освобождается в организме   4,46 ккал.

При потреблении же 1 л кислорода на окисление жиров освобождается 4,74 ккал.

освобождается ккал

потребляется О2 в л

БелкиЖиры

Углеводы

4,1 9,3

4,1

0,970 2,030

0,830

4,46 4.74

5,05

Количество тепла, освобождающегося при потреблении организмом 1 л кислорода, носит название калорического эквивалента кислорода. Как видно из приведенных выше цифр, его величина различна в зависимости от того, на окисление каких веществ используется кислород.

Таким образом, зная общее количество кислорода, использованного организмом,  можно  вычислить энергетические  затраты только в том случае, если известно, какие вещества — белки, жиры  или углеводы окислились в теле. В опытах по исследованию газообмена показателем этого может служить дыхательный коэффициент.

Источник: //www.amedgrup.ru/kalorimetr.html

Ваш Недуг
Добавить комментарий