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

39093. Чернобыльская авария – причины и последствия 1 MB
  Ко времени аварии на ЧАЭС использовались четыре реактора РБМК1000 реактор большой мощности канального типа с электрической мощностью 1000 МВт тепловая мощность 3200 МВт каждый. После аварии на 4м энергоблоке работа электростанции была приостановлена изза опасной радиационной обстановки. Радиоактивное облако от аварии прошло над европейской частью СССР Восточной Европой Скандинавией Великобританией и восточной частью США. Подход к интерпретации фактов и обстоятельств аварии менялся с течением времени и полностью единого...
39094. Достижения и трудности на пути к устойчивому развитию России 116 KB
  Глава I Основные принципы устойчивого развития в России [1.2] Глава II Основные этапы обеспечения устойчивого развития России [1.3] Глава III Проблемы на пути к устойчивому развитию [2] Заключение [3] Список используемой литературы: Введение Переход к устойчивому развитию весьма сложный долговременный и многофакторный процесс достижения равновесного взаимодействия между обществом и окружающей природной средой гармонизации их отношений на основе соблюдения законов развития биосферы. Этот процесс затрагивает весь комплекс внутренних...
39095. Важнейшие функции системы обеспечения экономической безопасности России 96 KB
  Экономическая безопасность Структура экономической безопасности Заключение Список литературы Введение Для того чтобы понять и осознать значение категории экономическая безопасность необходимо дать характеристику термину безопасность и определит в чем его суть. Таким образом не менее важным для субъекта является правильная оценка уровня безопасности. Оценка безопасности субъектом может не совпадать с ее реальным уровнем.
39096. Территориальное планирование для устойчивого развития 82.5 KB
  Назначение территориального планирования и виды документов территориального планирования Территориальное планирование направлено на определение в документах территориального планирования назначения территорий исходя из совокупности социальных экономических экологических и иных факторов в целях обеспечения устойчивого развития территорий развития инженерной транспортной и социальной инфраструктур обеспечения учета интересов граждан и их объединений Российской Федерации субъектов Российской Федерации муниципальных образований. При...
39097. Формирование массового экологического мировоззрения 71.5 KB
  Министрами образования и охраны окружающей среды европейских стран принята европейская стратегия образования для устойчивого развития. Цель экологического образования: формирование ноосферного мышления человека способного жить в гармонии с собой и окружающим миром. Школа является одним из звеньев непрерывного экологического образования охватывающего все уровни жизни человека. И именно она должна готовить граждан которые ориентируются в основных экологических проблемах усвоивших основные экологические законы главные принципы...
39098. Повестка дня на XXI век – конкретные примеры реализации 89.5 KB
  Улучшению охраны атмосферы могут способствовать в частности повышение эффективности использования ресурсов и материалов в промышленности внедрение или усовершенствование технологий борьбы с загрязнением замещение хлорфторуглеродов ХФУ и других разрушающих озоновый слой веществ надлежащими заменителями а также сокращение объема отходов и побочных продуктов. Правительствам на надлежащем уровне и в сотрудничестве с соответствующими органами Организации Объединенных Наций и при необходимости межправительственными и неправительственными...
39099. Основания возникновения и прекращения права собственности на природные ресурсы 72.5 KB
  Проверил: Доцент кафедры социальной экологии и природопользования Кандидат социологических наук доцент Кириллов Николай Петрович Москва 2011 СОДЕРЖАНИЕ Введение 3 1. Понятие и виды права природопользования 4 2. Основания возникновения права природопользования 7 3.
39100. Международные экологические организации 22.64 KB
  Цель: содействие укреплению мира и безопасности, способствующее сотрудничеству народов путем распространения образования и науки.
39101. Учение о биосфере и ноосферная концепция В.И.Вернадского 109.5 KB
  Биосфера -- живая оболочка планеты. В век научно-технического прогресса особое значение приобретают знания о жизненных процессах в целом, происходящих на нашей планете. Необходимость в них возникает в связи с резко возросшим разрушительным антропогенным воздействием на природную среду