Основной обмен
Основной обмен - это минимальный обмен веществ, который характеризуется минимальным количеством энергии, которое необходимо для поддержания жизнедеятельности организма в состоянии физического и психического покоя.
Энергия ОО необходима для:
1. Обеспечение базального уровня обмена веществ в каждой клетке.
2. Поддержание деятельности жизненно-важных органов (ЦНС, сердце,
почки, печень, дыхательная мускулатура).
3. Поддержание постоянной температуры тела.
Для определения ОО необходимо соблюдать следующие условия:
- физический и эмоциональный покой,
- "зона комфорта" (см. выше),
- натощак (не менее 12-16 часов после приема пищи, чтобы избежать
эффекта "специфически-динамического действия пищи", начинается через 1 час после приема пищи, достигает максимума через 3 часа, наиболее сильно повышается при белковом питании (на 30%)),
- бодрствование (во время сна ОО снижается на 8-10%).
Величина основного обмена зависит от:
-пола (у мужчин на 10% больше),
- роста (прямо пропорциональная зависимость), /правило поверхности тела/.
- возраста (до 20-25 лет увеличивается, максимальный прирост - в 14-17 лет, до 40 лет - "фаза плато", затем снижается),
веса (прямо пропорциональная зависимость), правило поверхности тела.
Понятие о должном основном обмене.
Определяется должный основной обмен (ДОО) по таблицам (с учетом всех этих факторов).
В норме ДОО для мужчин равен 1 ккал (4,19 кДж)/кг/час.
Для женщин - на 10% меньше.
В среднем для человека среднего возраста и усредненных параметров ОО составляет 1400-1700 ккал/сутки.
Могут быть ситуации, когда при равных параметрах имеем разные значения ОО, это указывает на отклонения в функциональном состоянии. На пример,
по показателям основного обмена судят о функциональном состоянии эндокринных желез, главным образом, щитовидной (гипер- и гипотиреоз).
Рабочий обмен
Рабочий обмен - количество тепла, выделяемого при работе.
РО значительно превышает ОО, зависит от вида труда.
Выделяют следующие группы, исходя из интенсивности рабочего обмена:
1. Лица умственного труда (2200-3300 ккал) - решение простых задач
повышает ОО на 2-3%.
2. Механизированный труд, сфера обслуживания (2350-3500 ккал).
3. Механизированный труд, сфера обслуживания со значительными
физическими усилиями (2500-3700 ккал).
4. Немеханизированный труд (2900-4200 ккал).
Есть и больше (до 5000 ккал), но это уже каторжный труд.
Методы определения энергетического обмена.
1. Прямая калориметрия.
Метод основан на улавливании и измерении тепловой энергии, теряемой организмом в окружающее пространство. Измеряется с помощью калориметрических камер (биокалориметров) (по кол-ву Н2О, удельной теплопроводности и разнице температур).
2. Непрямая (косвенная) калориметрия:
Оценка энергозатрат - косвенно, по интенсивности газообмена.
В процессе расщепления - в-во + О2 = СО2 + Н2О + Q (энергия).
Т.е., зная количество поглощенного О2 и выделенного СО2, можно судить косвенно о количестве выделившейся энергии. Интенсивность газообмена характеризуется дыхательным коэффициентом.
Дыхательный коэффициент (ДК) - соотношение между объемом образовавшегося СО2 и поглощенного О2.
- для углеводов ДК=1(С6Н12О6 + 6О2=6СО2+6Н2О + Q),
- для белков - 0,8,
- для жиров - 0,7.
При смешанной пище - ДК - от 0,7 до 1,0, т.е. = 0,85.
Каждому ДК соответствует своё кол-во энергии, которое при этом выделяется (свой Калорический Эквивалент Кислорода. КЭО2).
КЭО2 - количество тепла, которое выделяется в соответствующих
условиях при потреблении организмом 1 л кислорода. Выражается в ккал. Находится по таблице, в зависимости от конкретного ДК.
Для получения показателей газообмена, необходимых для расчета основного обмена, используют следующие методы.
а) метод полного газового анализа - метод Дугласа-Холдейна.
- по количеству и соотношению выделенного СО2 и поглощенного О2,
менее точный, чем прямая калориметрия, но более точный, чем метод неполного газоанализа
б) метод неполного газового анализа - по оксиспирограмме.
- самый неточный, но самый распространенный,
- позволяет быстро и без больших затрат получить ориентир.результат.
Этапы расчетов энергозатрат по оксиспирограмме:
- количество поглощенного кислорода за 1 минуту.
- ДК=0,85 (априори, усредненный).
- ему соответствует КЭО2 = 4,86 ккал.
- кол-во погл. О2 за 1 мин. x 1440 мин. в сутках = кол-во энергозатрат.
найденный показатель сравниваем с должным ОО, (опред. по таблице).
87. Тепловой обмен…
Все живые организмы делятся на:
Гомойотермные - теплокровные (человек и млекопитающие).
Пойкилотермные - холоднокровные
Образующаяся в организме энергия питательных веществ, превращается в тепло (тепловую энергию). Чем интенсивнее скорость обменных процессов в организме, тем больше теплообразование.
Теплопродукция и теплоотдача.
Баланс теплопродукции и теплоотдачи является главным условием поддержания постоянной температуры тела.
Суммарная теплопродукция в организме состоит из:
«первичной теплоты», выделяющейся в ходе реакций обмена веществ, постоянно протекающих во всех организмах и тканях
«вторичной теплоты», образующейся при расходовании энергии макроэргических соединений на выполнение определенной работы.
Уровень теплообразования в организме зависит от:
-величины основного обмена, специфического динамического действия принимаемой пищи
-мышечной активности
-интенсивности метаболизма
Наибольшее количество тепла образуется в мышцах при их тоническом напряжении и сокращении - «сократительный термогенез». Является наиболее значимым механизмом дополнительного теплообразования у взрослого человека.
У новорожденных, мелких млекопитающих имеется механизм теплообразования за счет возрастания общей метаболической активности и , прежде всего, высокой скорости окисления жирных кислот - «несократительный термогенез». Увеличивает уровень теплопродукции (
3 раза ) по сравнению с уровнем основного обмена.
Механизмы теплоотдачи:
Излучение - способ отдачи тепла в окружающую среду поверхностью тела человек в виде электромагнитных волн инфракрасного диапазона. Количество рассеиваемого тепла прямопропорционально площади поверхности излучения и разности температур кожи и окружающей среды.
При понижении температуры окружающей среды излучение увеличивается, при повышении температуры - понижается.
Теплопроведение - способ отдачи тепла при соприкосновении тела человека с другими физическими телами. Количество отдаваемого при этом тепла прямопропорционально:
а) разнице средних температур контактирующих тел
б) площади контактирующих поверхностей
в) времени теплового контакта
г) теплопроводности контактирующего тела
Сухой воздух, жировая ткань характеризуется низкой теплопроводностью.
Конвекция - способ теплопередачи, осуществляемый путем переноса тепла движущимися частицами воздуха (или воды). Для конвенции требуется обтекание поверхности тела потоком воздуха с более низкой температурой, чем температура кожи. Количество отдаваемого конвекцией тепла увеличивается при увеличении скорости движения воздуха (ветер, вентиляция).
Излучение, теплопроведение и конвекция становятся неэффективными способами теплоотдачи при выравнивании средних температур поверхности тела и окружающей среды.
Испарение - способ рассеивания организмом тепла в окружающую среду за счет его затрат на испарение пота в окружающую среду за счет его затрат на испарение пота в окружающую среду за счет его затрат на испарение пота или влаги с поверхности кожи или влаги со слизистых дыхательных путей.
У человека постоянно идет потоотделение потовыми железами кожи (36 гр/час при 20 0С) увлажнение слизистых дыхательных путей. Повышение внешней температуры, выполнение физической работы, длительное пребывание в теплоизолирующей одежде (костюм - "сауна") усиливает потоотделение (до 50 - 200 гр/час). Испарение ( единственный из способов теплоотдачи) возможно при выравнивании температур кожи и окружающей среды при влажности воздуха менее 100 процентов.
|
Скачать 1.94 Mb.