30915

Энергообмен

Доклад

Биология и генетика

Энергообмен Обмен веществ и энергии связаны между собой. Обмен веществ сопровождается преобразованием энергии химической механической электрической в тепловую. Количество тепла выделяемое живым организмом пропорционально интенсивности обмена веществ. По количеству выделяемого организмом тепла можно оценить интенсивность обменных процессов.

Русский

2013-08-24

36.5 KB

15 чел.

86. Энергообмен…

Обмен веществ и энергии связаны между собой. Обмен веществ сопровождается преобразованием энергии (химической, механической, электрической в тепловую).

В отличие от машин мы не преобразуем тепловую энергию в др. виды (паровоз). Мы её выделяем как конечный продукт метаболизма во внешнюю среду.

Количество тепла, выделяемое живым организмом, пропорционально интенсивности обмена веществ.

Из этого следует:

1. По количеству выделяемого организмом тепла можно оценить интенсивность обменных процессов.

2. Количество выделившейся энергии должно компенсироваться за счет поступления химической энергии с пищей (м. рассчитать должный рацион питания).

3. Энергетический обмен является составной частью процессов терморегуляции.

Факторы, определяющие интенсивность энергообмена:

1. Состояние окружающей среды - температура (+18-22оС),

- влажность (60-80%) ,

- скорость ветра (не более 5 м/с),

- газовый состав атмосферного воздуха (21% О2, 0,03% СО2, 79% N2).

Это показатели «зоны комфорта».Отклонение от "зоны комфорта" в любую сторону изменяет интенсивность обмена веществ, следовательно количество вырабатываемого тепла.

2. Физическая активность. Сокращение скелетных мышц является самым мощным источником тепла в организме.

3. Состояние нервной системы. Сон или бодрствование, сильные эмоции, регулируются через вегетативную нервную систему -

- симпатическая нервная система оказывает  эрготропное действие (усиливает процессы распада с высвобождением энергии),

- парасимпатическая - трофотропное действие - (стимулирует сбережение,

накопление энергии).

4. Гуморальные факторы - БАВ и гормоны:

а). Трофотропное действие - ацетилхолин, гистамин, сератонин, инсулин, СТГ.

б). Эрготропное действие - адреналин, тироксин.

Клинико-физиологическая оценка энергетического обмена

Показатели энергообмена: 1. Основной обмен. 2. Рабочий обмен.

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).


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

73891. Вектори електричного поля, індукції та поляризованості 93.5 KB
  Однорідний протяжний пружний стрижень одновимірний кристал на який діє механічне напруження показано на рис. Механічне напруження не вектор і тому позначається парою стрілок однакових за величиною і протилежних за напрямом...
73894. Ионная упругая поляризация 34.66 KB
  Но во внешнем электрическом поле катионы т анионы смещаются под действием кулоновских сил создавая полярную решетку с элементарными электрическими моментами. Если приложить электрическое поле то к упругой энергии заряженных частиц добавляется энергия накопленная ими в поле...
73895. Электронная тепловая поляризация 123.69 KB
  Тензоры упругости и податливости Приложенные извне механические напряжения Х упруго и обратимо изменяют форму кристалла – происходит его деформация х. Поскольку xmn и Xmn – тензоры второго ранга в анизотропных кристаллах или текстурах можно ожидать что каждая из девяти компонентов деформаций xkp индуктирована девятью компонентами тензора напряжения...
73896. Виникнення класичної буржуазної політичної економії в Англії. 32.5 KB
  Петті Уільям Петті 1623 1687 основоположник класичної політичної економії в Англії. Петті є неоднозначною. У своїх працях особливо ранніх Петті віддає данину меркантилізму. Отже на відміну від меркантилістів які використовували емпіричний описовий метод Петті заклав основи абстрактного методу в політичній економії.
73897. Зародження і проблеми суперечливого розвитку класичної буржуазії політекономії у Франції. 29.5 KB
  Буагільбер У XVII ст. П’єр де Буагільбер 1646 1714 засновник класичної політичної економії у Франції народився в Руані в дворянській сім'ї здобув гарну освіту займався певний час літературною діяльністю потім юриспруденцією. Особливості економічного розвитку Франції позначилися на формуванні економічних поглядів Буагільбера. 1696 Роздрібна торгівля Франції 1699 Міркування про природу багатства грошей і податків 1707 та інших Буагільбер виступає з гострою критикою меркантилізму.
73898. Виникнення політичної економії в Німеччині. Ф. Ліст, “Стара і нова” історичні школи В. Рошер, К. Кніс, Б. Гільдебранд, Г. Шмолер, В. Зомбард, Брентано 50.5 KB
  Німеччина XIX ст. — це країна, що складалася з політично й економічно відособлених держав, обєднаних у конфедерацію за національною ознакою. їхня економічна відособленість базувалась на феодальних відносинах
73899. Економічна думка Давньої Греції. 34.5 KB
  Проте Ксенофонт як захисник натурального господарства все ж помітив зрослий поділ праці в суспільстві хоча й заперечував об'єктивний недолік який випливав звідси потребу розгортання товарногрошових відносин. Зрівняльний розподіл у філософів та воїнів поєднувався з широким розподілом праці між всіма громадянами. Численні його праці охоплюють найрізноманітніші галузі знання: логіку психологію риторику етику поетику економіку фізику зоологію. Серед визначних його відкриттів у галузі економіки аналіз розвитку форм вартості в...