Методы определения расхода энергии

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

63ОСНОВНОЙ ОБМЕНЭнергетические 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.

StudFiles.ru

Закон энергетической адекватности питания. Методы определения расхода энергии и методы определения фактического потребления нутриентной энергии

Закон энергетической адекватности питания-энергетическая ценность рациона питания должна соответствовать энергетическим затратам организма с учётом возраста, пола, состояния здоровья, специфики выполняемой работы.

1.Определить потребности организма в энергии расчетными методами

Потребность в пищевой энергии определяется по величине суточных затрат энергии. Затраты энергии могут быть установлены методами прямой, непрямой (респираторной) и алиментарной энергометрии, а также расчетными методами с разной степенью точности.

1способ: приблизительная оценка суточных энерготрат человека.

Для этого необходимо отнести его к одной из 5 групп (для мужчин) или 4 групп (для женщин) трудоспособности населения с учетом пола и возраста, ориентировочно определив суточную потребность в энергии по таблицам .

2 способ: хронометражно-табличный метод.

При использовании этого метода сначала проводится хронометраж су-точного бюджета времени и составляется хронограмма дня. Затем, пользуясь специальными таблицами, рассчитывают энергетические затраты по отдельным видам деятельности (физическая и умственная) за сутки в целом.

Суточные энерготраты организма складываются из энергии основного обмена, энергии специфически - динамического действия пищи и энергии, обусловленной нервно-мышечной деятельностью человека.

Для определения величины основного обмена необходимо суммировать числа А и В (Приложение 7). По величине основного обмена определяют энергию сверх основного обмена на специфически-динамическое действие пищи. В среднем при обычных смешанных рационах питания это повышение колеблется от 10 до 15%.

Суммируя все полученные данные, мы находим значение суточных энерготрат.

3 способ: расчет суточных энерготрат с использованием коэффициента физической активно-сти (КФА) методом ВОЗ.

Для этого необходимо найти в Приложении 3 величину основного обмена человека с учетом пола, возраста, массы тела и умножить ее на КФА соответствующей группы интенсивности труда (для студентов - I группа, КФА- 1,4).

Расчет суточных энерготрат с использованием КФА включает в себя энергию специфически-динамического действия пищи.

Есут = Е1работа + Е2сон + Е3соц. активность

Е1,2,3 = ЧОО × Время1,2,3 × КФА1,2,3,

где ЧОО = ВОО ( величина основного обмена) : 24 час.

2.Установить физиологические потребности в пищевых веществах для восполнения суточных энерготрат

1способ: ориентировочно по нормам физиологических потребностей для лиц соответствующего пола, возраста и группы труда (Приложение 1-2).

2 способ: по принципу нутриентно-энергетической адекватности;

в основе расчета – мегакалория (мкал) сбалансированная по основным нутриентам.Работа оформляется в виде таблицы, итогом ее являются данные физиологических потребностей студента в белках, жирах, углеводах, минеральных веществах и витаминах.

Например: необходимо рассчитать потребность в основных нутриентах для студента с суточными энерготратами 3120 ккал.

Физиологические потребности

в основных нутриентах и биологически активных веществах

№ п/п	Показатели	Рекомендовано на 1Мкал, ед. измерения	Суточная потребность
1.	Суточные энерготраты		3120 ккал (3,12 Мкал)
2.	Восполнение энергии за счет: белков жиров углеводов	12% 30% 58%	3120 ∙ 0,12 = 374,4 ккал 3120 ∙ 0,3 = 936 ккал 3120 ∙ 0,58 = 1809,6 ккал
3.	Потребность в белках, в том числе животных	30 г/1 Мкал 60% от общего кол-ва белка	30 ∙ 3,12 = 93,6 г 93,6 ∙ 0,6 = 56,2 г
4.	Потребность в жирах, в том числе растительных	33г/1 Мкал 30% от общего кол-ва жира	33 ∙ 3,12 = 103,0 г 103,0 ∙ 0,3 = 30,5 г
5.	Потребность в углеводах	145г/1 Мкал	145 ∙ 3,12 = 452,4 г
7.	Потребность в витаминах: С В₁ В₂ В₆ РР А Д В₁₂ Фолат Е		25 ∙ 3,12 = 78 мг 0,5 ∙ 3,12 = 1,56 мг 0,6 ∙ 3,12 = 1,87 мг 0,7 ∙ 3,12 = 2,2 мг 6,6 ∙ 3,12 = 20,6 мг 1000 мкг 2,5 мкг 3,0 мкг 200 мкг 8 -10 мг

26.Закон нутриентной (пластической) адекватности питания. Классификация питательных веществ. Формула сбалансированного питания.

Закон нутриентной (в том числе пластической) адекватности питания.

В пищевом рационе должны присутствовать в необходимых количествах все жизненно важные (эссенциальные) вещества для пластических целей и ре-гуляции физиологических функций, притом содержание и соотношение этих веществ (нутриентов) должно быть оптимально сбалансированным, что и определяет их усвояемость и эффект действия. Нарушение биологических соотношений последних приводит к блокированию синтеза ферментов, гормонов, специфических антител, белков и отдельных структур органов и тканей организма. Адекватность питания обеспечивается разнообразием продуктов в рационе. В суточном рационе должны быть 6 групп продуктов:

1) молоко и молочные продукты;

2) мясо, птица, рыба, яйцо;

3) хлебобулочные, крупяные, макаронные и кондитерские изделия;

4) жиры;

5) картофель и овощи;

6) фрукты, ягоды, натуральные соки.

Классификация питательных веществ(нутриентов):

· По функциональному предназначению:

1. Преимущественно энергетические(жиры, углеводы);

2. Преимущественно пластические(белки, минеральные вещества, вода);

3. Преимущественно каталитические(витамины, микроэлементы).

· По критерию обязательности:

1. Заменимые(углеводы, насыщенные жиры, волокнистые вещества);

2. Незаменимые(вещества не синтезируемые в организме, а также те, количество которых в организме ограничено): незаменимые амк(8-для взрослых и 10-для детей), 16 витаминов(преимущественно водорастворимые), минеральные вещества, микроэлементы, 3-5 ПНЖК, вода, а также незаменимые комплексы(фосфолипиды, липопротеиды, гликопротеиды, фосфопротеиды)-всего более 50.

Формулу сбалансированного питания: Б:Ж:У= 1:1,1-1,2: 4,6

При этом белки животного происхождения должны составлять 55% от общего количества белка; жиры растительного происхождения должны содержаться не менее, чем 25- 30% от общего количества жира. Линолевая кислота (ПНЖК)- 4-6% калорийности рациона.

Для микронутриентов(микроэлементы и витамины) устанавливается адекватный и верхний допустимый уровень потребления.

27. Белки и их роль в питании человека. Продукты, которые являются основными источниками полноценного белка.

Значение белков для организма:

1.Белки представляют собой высокомолекулярные органические вещества, являющиеся основным структурным элементом всех клеток и тканей, пластическим субстратом для роста и развития организма, процессов регенерации. Недостаток белков ведет к алиментарной дистрофии, выражающейся в похудании, так как организм человека не может синтезировать белки из неорганических веществ и начинает расщеплять собственные белки, в частности белки скелетной мускулатуры. Дефицит белка приводит к замедлению роста и развития в детском и юношеском возрасте.

2.Белки являются ферментами и гормонами, катализируя обменные процессы и выполняя регуляторную функцию. Таким образом, при недостатке белков нарушается нормальное течение обменных процессов.

3.Иммуноглобулины (антитела) являются белками и выполняют защитную функцию. Значительный дефицит белка может привести к имму-нодепрессии, снижению реактивности и резистентности организма.

4.Белок имеет большое значение в деятельности центральной нервной системы. Недостаток белка в пище приводит к снижению внимания, работоспособности и тд.

5.Недостаток белка в пище приводит к понижению барьерной функции печени, изменениям эндокринной системы.

По происхождению белки можно разделить на:

1. Животные - содержащиеся в продуктах животного происхождения.

2. Растительные - содержащиеся в продуктах растительного происхождения.

Белки животного происхождения являются более полноценными. Полноценность белков определяется содержанием в них всех необходимых аминокислот, в частности незаменимых аминокислот, которые должны обязательно присутствовать в рационе, так как не синтезируются в организме из других аминокислот. К незаменимым аминокислотам относятся лизин, триптофан, гистидин, изолейцин, лейцин, метионин, валин, треонин, фенилаланин и аргинин с гистидином для детей.

Полноценные животные белки содержатся в наибольшем количестве в желтке куриного яйца, мясе, рыбе, молоке, молочных продуктах (сыр, творог). В растительных продуктах полноценные белки содержатся в сое, в меньшей степени в фасоли, картофеле, рисе, овсянке, гречихе. В хлебе, горохе и других крупах в основном содержатся неполноценные белки.

28. Жиры и углеводы и их роль в питании человека. Продукты, которые являются основными источниками жиров и углеводов.

Углеводы составляют основную часть пищевого рациона человека и обеспечивают значительную часть энергетических потребностей организма. При сбалансированном питании суточное количество углеводов в среднем в 4 раза превышает количество белков и жиров.

Роль углеводов в питании:

1.Углеводы выполняют энергетическую функцию. При окислении 1 г углеводов освобождается 4.1 ккал энергии. Глюкоза, до которой расщепляется основная часть углеводов, является основным энергетическим субстратом в организме.

2.Мышечная деятельность сопровождается значительным потреблением глюкозы. При физической работе углеводы расходуются в первую очередь, и только при истощении их запасов (гликоген) в обмен включаются жиры.

3.Углеводы необходимы для нормальной функции центральной нервной системы, клетки которой весьма чувствительны к недостатку глюкозы в крови.

4.Углеводы выполняют структурную функцию. Простые углеводы служат источником образования гликопротеидов, которые составляют основу соединительной ткани.

5.Углеводы принимают участие в обмене белков и жиров. Из углеводов могут образовываться жиры.

6.Углеводы растительного происхождения (целлюлоза, пектиновые вещества) стимулируют моторику кишечника, способствуют выведению накаливающихся в нем токсических продуктов.

Источниками углеводов служат преимущественно растительные продукты, особенно мучные изделия, крупы, сладости. В большинстве продуктов углеводы представлены в виде крахмала и в меньшей степени в виде дисахаридов (молоко, сахарная свекла, фрукты и ягоды). Для лучшего усвоения углеводов необходимо, чтобы большая их часть поступала в организм в виде крахмала.

Значение жиров для организма:

1.Жиры являются основным источником энергии (при расщеплении 1 г жира выделяется 9 ккал энергии, что в 2.2 раза больше чем для белков и углеводов).

2.Жиры выполняют пластическую функцию. Фосфолипиды являются основной составной частью клеточных мембран.

3.Жир, обладая низкой теплопроводностью, участвует в процессах терморегуляции.

4.Подкожный жир выполняет защитную функцию.

5.Из ненасыщенных жирных кислот (арахидоновая, линолевая, линоленовая) образуются биологически активные вещества (лейкотриены, тромбоксаны), играющие важную роль в процессах воспаления, регуляции сосудистого тонуса и др. Ненасыщенные жирные кислоты имеют значение в профилактике атеросклероза.

6.Вместе с жиром в организм поступают жирорастворимые витамины: A. D, Е, К.

7.Жиры обладают свойством улучшать усвояемость и вкусовые качества пищи.

Полноценность пищевых жиров определяется наличием в их составе витаминов A, D и Е, фосфатидов (лецитин и др.), полиненасыщенных жирных кислот, стеринов, а также легкостью всасывания и вкусовыми свойствами.

Животные жиры содержат витамины А и D, но лишены или содержат очень мало полиненасыщенных жирных кислот. Растительные жиры, наоборот, не содержат витаминов А и D, но в них широко представлены витамин Е, полиненасыщенные жирные кислоты, фосфатиды.

Особое место в пищевых жирах занимают полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК) - линолевая, линоленовая, арахидоновая. ПНЖК обладают рядом особых биологических свойств. Они способствуют выведению холестерина из организма (профилактика атеросклероза), повышают эластичность сосудистой стенки, из них образуются биологачески активные вещества (тромбоксаны, лейкотриены), участвующие в процессах воспаления и регуляции сосудистой проницаемости. При недостатке ПНЖК снижается устойчивость организма к инфекционным заболеваниям, действию радиации, возникают заболевания кожи и др.

ПНЖК не синтезируются в организме и должны поступать с пищей. По биологической активности и содержанию ПНЖК пищевые жиры можно разделить на три группы:

1.Жиры высокой биологической активности - содержание ПНЖК составляет 50-80%. К этой группе относятся растительные масла (подсолнечное, кукурузное, соевое и тд.)

2.Жиры средней биологической активности - содержат меньше ПНЖК (15-22%) - свиное сало, гусиный и куриный жир, оливковое масло

3.Жиры с невысоким содержанием ПНЖК (5-6%) - бараний и говяжий жир, сливочное масло и др.

Считается, что жиров в пище для сбалансированности питания должно быть приблизительно столько же сколько белков (1 - 1.5 г белка на кг массы тела). При этом 70% должно приходиться на жиры животного происхождения, а 30 % - на жиры растительного происхождения.

29. Закон энзиматической адекватности питания и последствия его нарушения. Причины энзимопатий.

Закон энзиматической адекватности питания - химический состав пищи, ее усвояемость и перевариваемость должны соответствовать ферментным системам организма. При нарушении закона энзиматической адекватности, то есть, если в ЖКТ отсутствуют адекватные химической структуре пищи ферменты, происходит нарушение пищеварения и всасывания. Отсутствие фермента, угнетение его образования или снижение функциональной активности ведет к возникновению энзимопатий.

Причины энзимопатий:

1. Наследственные(в результате выпадения генетически запрограммированного синтеза ферментов);

2. Алиментарные(в результате дефицита витамина В12, В1; при дефиците белка и микроэлементов Fe,Cu,Mn,Cr);

3. Токсические-большинство ядов являются ферментными и приводят к угнетению синтеза ферментных систем;

4. Нарушение нейроэндокринной регуляции.

30. Закон биотической адекватности питания. Пищевые отравления: определение, классификация.
Закон биотической адекватности питания. Пища должна быть

безвредной и не содержать патогенных микроорганизмов, а также ксено-

биотиков (пестициды, тяжёлые металлы, нитраты, нитриты, нитрозамины,

синтетические химические соединения, полициклические ароматические

углеводы, микотоксины), радионуклидов в количествах, превышающих

допустимые уровни.

Пищевые отравления – острые или подострые (редко хронические) не контагиозные заболевания, возникающие в результате употребления пищи, массивно обсемененной определенными видами микроорганизмов и (или) содержащей токсические для организма вещества микробной или немикробной природы.

Согласно классификации пищевых отравлений, принятой в 1981 году и построенной по этиопатогенетическому принципу, различают три группы пищевых отравлений:

1- микробные

2- немикробные

3-не установленной этиологии

studopedia.ru

118) Методы определения расхода энергии . Прямая и непрямая Калориметрия. Определение дыхательного коэффициента , значение его для определения расхода энергии.

К методам определения расхода энергии относят : прямая и непрямая калориметрия.

Прямая калориметрия

Прямая калориметрия основана на непосредственном учете в биокалориметрах количества тепла, выделенного организмом. Биокалориметр представляет собой герметизированную и хорошо теплоизолированную от внешней среды камеру. В камере по трубкам циркулирует вода. Тепло, выделяемое находящимся в камере человеком или животным, нагревает циркулирующую воду. По количеству протекающей воды и изменению ее температуры рассчитывают количество выделенного организмом тепла.

Одновременно в биокалориметр подается О2 и поглощается избыток СО2 и водяных паров. Продуцируемое организмом человека тепло измеряют с помощью термометров (1,2) по нагреванию воды, протекающей по трубкам в камере. Количество протекающей воды измеряют в баке (3). Через окно (4) подают пищу и удаляют экскременты. С помощью насоса (5) воздух извлекают из камеры и прогоняют через баки с серной кислотой (6 и 8) — для поглощения воды и с натронной известью (7) — для поглощения СО2. О2 подают в камеру из баллона (10) через газовые часы (11). Давление воздуха в камере поддерживают на постоянном уровне с помощью сосуда с резиновой мембраной (9).

Непрямая калориметрия

Методы прямой калориметрии очень громоздки и сложны. Учитывая, что в основе теплообразования в организме лежат окислительные процессы, при которых потребляется О2 и образуется СО2, можно использовать косвенное, непрямое, определение теплообразования в организме по его газообмену — учету количества потребленного О2 и выделенного СО2 с последующим расчетом теплопродукции организма.

Для длительных исследований газообмена используют специальные респираторные камеры (закрытые способы непрямой калориметрии) (рис. 10.2). Кратковременное определение газообмена в условиях лечебных учреждений и производства проводят более простыми не камерными методами (открытые способы калориметрии) .

Наиболее распространен способ Дугласа — Холдейна, при котором в течение 10—15 мин собирают выдыхаемый воздух в мешок из воздухонепроницаемой ткани (мешок Дугласа), укрепляемый на спине обследуемого (рис. 10.3.). 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 котором определяют количество О2 и СО2.

Количество тепла, освобождающегося после потребления организмом 1 л О2, носит название калорического эквивалента кислорода. Зная общее количество О2, использованное организмом, можно вычислить энергетические затраты только в том случае, если известно, какие вещества — белки, жиры или углеводы, окислились в теле. Показателем этого может служить дыхательный коэффициент.

Дыхательным коэффициентом (ДК) называется отношение объема выделенного СО2 к объему поглощенного О2. Дыхательный коэффициент различен при окислении белков, жиров и углеводов

StudFiles.ru

Метод Дугласа-Холдена

Метод открытый с полным газовым анализом. Во время исследования выдыхаемый воздух собирается в специальный мешок в течение 10-15 минут. Затем проводят газовый анализ выдыхаемого воздуха и определяют минутный объем дыхания (МОД). Дальнейший расчет проводится следующим образом: 1-ый этап – определяют количество поглощенного О₂ и выделенного СО₂ ; 2-ой этап – рассчитывают величину дыхательного коэффициента (ДК); 3-ий этап – по таблице с помощью ДК определяют калорический эквивалент кислорода (КЭ О₂); 4-ый этап – умножив КЭ О₂ на количество поглощенного О₂ определяют количество выделенной энергии. Метод позволяет определить расход энергии в различный физиологических условиях (рабочий обмен).

Примечание: Дыхательный коэффициент – это отношение объема выделенного СО₂ к объему поглощенного О₂ (за одно и то же время). Величина ДК зависит от того, какие питательные вещества и в каком соотношении окисляются в организме.

При окислении углеводов ДК = 1;

При окислении белков ДК = 0.8

При окислении жиров ДК = 0.7

Калорический эквивалент кислорода – это количество энергии, которое выделяется в организме при использовании 1 литра кислорода. Величина КЭ О₂ зависит от того, какие питательные вещества и в каком соотношении окисляются в организме.

При окислении углеводов КЭ О₂ = 5.0 ккал/л

При окислении белков КЭ О₂ = 4.8 ккал/л

При окислении жиров КЭ О₂ = 4.7 ккал/л

Мы видим, что и ДК, и КЭ О₂ зависят от одних и тех же условий метаболизма. Поэтому каждому значению ДК в таблице соответствует только одно определенное значение КЭ О₂

69. Определение расхода белков, жиров, углеводов и расхода и энергии по способу Шатерникова. Принцип метода, последовательность расчета. Учебник Алипова – Энергетический баланс (определение валового обмена)

(cтр. 399 в учебнике под ред. В.М.Смирнова)

Метод закрытый. Исследование проводится в специальной респирационной камере в течение 24 часов. Определяется (а) количество поглощенного О₂, (б) количество выделенного СО₂ и (в) количество азота в моче за сутки. По азоту мочи можно рассчитать количество окисленного белка, по данным газообмена с использованием ДК (дыхательного коэффициента) можно рассчитать количество окисленных жиров и углеводов. Найденное количество БЖУ умножим на калорические коэффициенты БЖУ (cм.выше) и узнаем количество выделенной энергии. Метод позволяет определить расход веществ и расход энергии (валовый обмен).

70. Методика определения истинного основного обмена Работа 4.20– стр.157

Истинный (реальный) основной обмен определяется методом Крога в стандартных условиях.

Допустимое отклонение истинного основного обмена от должного: +10% или -10%.

% отклонения истинного основного обмена можно рассчитать по формуле Рида:

% отклонения основного обмена от нормы = 0.75 х (ЧСС + пульсовое АД х 0.74) – 72

где ЧСС – частота сердечных сокращений, пульсовое АД – это разница между величиной систолическиго и диастолического артериального давления.

Отклонение больше, чем на 10% является патологическим и может быть связано, например, с нарушением функции щитовидной железы.

71. Вычисление должных величин основного обмена Работа 4.219– стр.149

Должный (идеальный) основной обмен определяется по таблицам (с учетом пола, возраста, веса и роста).

72. Определения процента отклонения основного обмена от нормы по формуле Рида. Работа 4.20– стр.157

Допустимое отклонение истинного основного обмена от должного: +10% или -10%.

% отклонения истинного основного обмена можно рассчитать по формуле Рида:

% отклонения основного обмена от нормы = 0.75 х (ЧСС + пульсовое АД х 0.74) – 72

73. Методики И.П.Павлова исследования пищеварительной системы. Преимущество хронического эксперимента. Учебник

Приступая к изучению функций органов пищеварительной системы, И. П. Павлов и его сотрудники вначале воспользовались вивисекционным методом, широко распространенным в аналитической физиологии для решения вопросов физиологии и патологии.

Однако вскоре же они убедились в том, «... что обыкновенное простое резание животного в остром опыте, как это выясняется теперь с каждым днем все более и более, заключает в себе большой источник ошибок, так как акт грубого на рушения организма сопровождается массою задерживающих влияний на функцию разных органов».

В поисках новых путей исследования И. П. Павлов разрабатывает новый метод — метод хронических фистул, дающий возможность изучать деятельность органов пищеварительного аппарата на целом, неповрежденном животном, при естественных условиях его существования. Это было завершением той замечательной идеи, которой руководствовался В. А, Басов при разработке операции наложения хронической фистулы желудка собаки. Метод хронических фистул явился в дальнейшем основой прогресса экспериментальной физиологии.

Он изобрел много новых операций на пищеварительном канале животных, после которых в течение многих лет можно изучать секреторную и двигательную функции различных его отделов при отличном здоровье оперированного животного. Были разработаны операции выведения наружу незарастающих отверстий протоков пищеварительных желез или наложения фистул: слюнных желез (1895), поджелудочной железы (1879), желчного протока (1902).

Благодаря этим операциям открыты закономерности слюноотделения, отделения поджелудочного сока и желчевыделения при обработке в пищеварительном канале различной пищи.

Для изучения отделения желудочного сока И. П. Павлов к операции простой желудочной фистулы присоединил операцию перерезки пищевода на шее и вшивания обоих его концов в кожу (эзофаготомия), что позволило обнаружить важный факт отделения желудочного сока во время нахождения пищи в ротовой полости и привело к открытию нервов, вызывающих отделение желудочную сока. Эта операция сделала также возможным получение чистого натурального желудочного сока при «мнимом» кормлении.

В 1894 г. И. П. Павлов предложил свою знаменитую операцию изоляции маленького желудочка, при которой сохраняются нервы маленького желудочка (в изолированном желудочке Гейденгайна нервы перерезаются) и поэтому сокоотделение из изолированного павловского желудочка соответствует всем фазам отделения желудочного сока железами большого желудка во время нахождения в нем пищи.

Для изучения отделения желудочного сока И. П. Павлов использовал и прежний способ вставления в желудок фистульной трубки из неокисляемого металла, закрываемой пробкой (И. Веслингий, 1666), а также образование свища желудка (В. А. Басов, 1842).

Наблюдения на людях с фистулой желудка после ранения и с маленьким желудочком, как, например, при грыже брюшной стенки у одной 20-летней девушки, подтвердили факты, полученные на собаках.

В лаборатории И. П. Павлова был разработан способ выключения печени из общего кровотока путем образования соединения (соустья) между воротной и нижней полой венами (свищ Экка). Эта операция позволила изучить защитную, барьерную функцию печени, процесс обезвреживания ею ядовитых продуктов, всасывающихся в пищеварительном канале, а также ядовитых продуктов, которые образуются при работе пищеварительных желез.

Виртуозная хирургическая техника Павлова и его несравненная изобретательность в создании все новых оперативных методик давали основание утверждать, что если бы он не был великим физиологом, то, конечно, стал бы великим хирургом. Предложенные им операции позволили подробно изучить органы пищеварения. Исследования эти принесли Павлову мировую славу. В 1904 году ему, первому из русских ученых, была присуждена за эти работы Нобелевская премия.

74. Исследование секреторной деятельности слюнных желез. Учебник

75. Исследование моторики желудочно-кишечного тракта. Работы 4.7,8,14– стр.129,131,139 + учебник

Выделение

76. Определение скорости клубочковой фильтрации. Учебник

Фильтрация происходит за счет гидростатического давления крови в капиллярах почечного клубочка (КД), которое равно 50-60 мм рт.ст. Фильтрации препятствует онкотическое давление белков плазмы крови (ОД), которое равно 25-30 мм рт.ст. (белки не фильтруются, остаются в капиллярах и удерживают воду). Фильтрации препятствует также гидростатическое давление первичной мочи в капсуле Боумена-Шумлянского (ПД), которое равно 15-20 мм рт.ст.

Фильтрационное давление (ФД) = КД – ОД – ПД (ФД = 60 – 30 – 20 = 10мм рт.ст.)

Из формулы видно, что (1) увеличение кровяного давления приводит к увеличению скорости клубочковой фильтрации (СКФ); (2) при уменьшении КД фильтрация может прекратиться; (3) уменьшение онкотического давления плазмы крови приводит к увеличению СКФ (например, при выведении белка с мочой у больных с нарушениями функций почек); (4) при увеличении ПД (внутрипочечного давления) СКФ уменьшается, и фильтрация может прекратиться (например, у больных с затруднениями для оттока мочи по мочевыводящим путям).

Скорость клубочковой фильтрации = 100-120 мл/мин (или 180 л/сутки).

СКФ зависит от тонуса приносящей и выносящей артериол: (а) спазм приносящей артериолы приводит к уменьшению КД в капиллярах клубочка и к уменьшению СКФ (влияние симпатических нервов при стрессе, физической нагрузке); (б) спазм выносящей артериолы приводит к увеличению КД в капиллярах клубочка и к увеличению СКФ (влияние ангиотензина).