МАРК РЕГНЕРУС ДОСЛІДЖЕННЯ: Наскільки відрізняються діти, які виросли в одностатевих союзах
РЕЗОЛЮЦІЯ: Громадського обговорення навчальної програми статевого виховання ЧОМУ ФОНД ОЛЕНИ ПІНЧУК І МОЗ УКРАЇНИ ПРОПАГУЮТЬ "СЕКСУАЛЬНІ УРОКИ" ЕКЗИСТЕНЦІЙНО-ПСИХОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПОРУШЕННЯ СТАТЕВОЇ ІДЕНТИЧНОСТІ ПІДЛІТКІВ Батьківський, громадянський рух в Україні закликає МОН зупинити тотальну сексуалізацію дітей і підлітків Відкрите звернення Міністру освіти й науки України - Гриневич Лілії Михайлівні Представництво українського жіноцтва в ООН: низький рівень культури спілкування в соціальних мережах Гендерна антидискримінаційна експертиза може зробити нас моральними рабами ЛІВИЙ МАРКСИЗМ У НОВИХ ПІДРУЧНИКАХ ДЛЯ ШКОЛЯРІВ ВІДКРИТА ЗАЯВА на підтримку позиції Ганни Турчинової та права кожної людини на свободу думки, світогляду та вираження поглядів Контакти
Тлумачний словник |
|
|||||||
Методи визначення енерговитрат людини. Дихальний коефіцієнт. Джерела і шляхи використання енергії в організмі людини.З точки зору термодинаміки, організм людини є відкритою термодинаміч-ною системою, тобто він обмінюється з навколишнім середовищем речовиною, енергією та інформацією. Як і будь-яка термодинамічна система, організм людини підкоряється зако-нам термодинаміки: 1-й закон:загальна енергія системи та навколишнього середовища постійна, та в ході хімічних реакцій та фізичних процесів енергія може переходити із однієї форми в іншу. Тобто, 1-й закон термодинаміки являє собою закон збереження енергії. 2-й закон: всі самовільні процеси намагаються проходити в напрямку зростання ентропії системи та навколишнього середовища. Ентропія – міра невпорядкованості системи, міра деструкції та розсіяності енергії. Тобто, 2-й закон обмежує можливі самовільні перетворення енергії в системі. У відповідності з другим законом термодинаміки всі самовільні процеси в організмі проходять в напрямку підвищення ентропії, тобто зменшення ступеня впорядкованості структур, які складають організм. Та організм людини, як і будь-який інший організм характеризується високим ступенем впорядкованості структур. Підтримання такої впорядкованості структур можливе тільки завдяки постійному обміну енергією із зовнішнім середовищем. Надходження енергії в організм людини проходить у вигляді енергії хімічних зв’язків харчових продуктів (жирів, білків та вуглеводів). Перетворення енергії в організмі людини полягає в її: -вивільненні; -акумуляції; -використанні. Виділення енергії з організму людини проходить у вигляді тепла (за умови, що людина не виконує зовнішньої механічної роботи, бо при її виконанні частина енергії виділяється із організму у вигляді тепла, а частина іде на виконання роботи). Перетворення енергії в організмі людини: 1. Вивільнення енергії. 2. Акумуляціяенергії. 3. Використання енергії. Виділення енергії з організму людини відбувається у вигляді тепла (за умови що людина не виконує жодної зовнішньої механічної роботи – тоді частина енергії виділяється у вигляді тепла, а частина йде на виконання робо-ти). Перетворення енергії в організмі людини. Вивільнення енергії поживних речовин відбувається при руйнуванні їх хі-мічних зв’язків. У організмі людини основну роль в процесах вивільнення енергїі відіграють процеси аеробного окисного фосфорилювання. Пари елек-тронів, що вивільняються при окисненні субстратів циклу Кребса, при окиснен-ні жирних кислот передаються на ансамбль ферментів, що називається дихаль-ним ланцюгом. При транспорті електронів по дихальному ланцюгу зменшуєть-ся їхня вільна енергія. При цьому: - частина енергії перетворюється на тепло (первинне) і виділяється з організму; ця частина складає 50-60% від усієї енергії окиснення; - решта енергії йде на синтез АТФ з АДФ та неорганічного фосфату. Ступінь спряження окиснення та фосфорилювання у дихальному ланцюзі характеризує відношення Фн/О2, максимальна величина якого теоретично може досягати 3 – при витраті одного атома кисню максимально може утворитися 3 молекули АТФ і витратитися 3 атоми неорганічного фосфору. Ступінь спря-ження окиснення і фосфорилювання може змінюватися під впливом гормонів (катехоламінів, тироксину), при активізації симпатичного відділу вегетативної нервової системи. Вони розділяють окиснення й фосфорилювання у дихально-му ланцюзі ® більша частина енергії перетворюється на первинне тепло і мен-ше її йде на синтез АТФ. Якщо енарговитрати організму при цьому не змі-нилися (для підтримки життєдіяльності та виконання роботи потрібно стільки ж енергії, як і до розділення окиснення й фосфорилювання), інтенсивність аеробного окиснення буде зростати (для синтезу такої ж кількості АТФ потріб-но окиснити більше поживних речовин). 1. Акумуляція енергії відбувається у вигляді енергії макроергічних зв’язків АТФ, ГТФ, ЦТФ, КФ. 2. Використання енергії. Незалежно від умов існування організму можна виділити 3 напрямки, за котрими відбувається використання енергії макроергічних сполук: - процеси самовідновлення; ККД цих процесів складає 25-35% (без врахування ККД синтезу АТФ, котрий складає близько 50%), решта енергії макроергів перетворюється на вторинне тепло й виділяється з організму. - робота механізмів активного транспорту проти градієнтів концентрацій – Na+/K+-ATP-аза клітинної мембрани, кальцієва помпа СПР, всмоктування у кишківнику, реабсорбція та секреція в ниркових канальцях. ККД – близько 20%. - механічна робота скелетних та гладких м’язів. Отже, за відсутності виконання зовнішньої роботи, вся ернергія, що викори-стовується організмом, перетворюється на тепло і виділяється з організму. Процеси біосинтезу речовин спряжені з процесами їх розпаду, котрі йдуть з вивільненням енергії у вигляді тепла; йонні помпи створюють градієнти концентрації, за якими надалі йони рухаються пасивно, що супроводжується виділенням енергії у вигляді тепла; робота серця йде на подолання опору судин, виділення енергії у вигляді тепла. Тому, виділення тепла з організму проходить у вигляді тепла (первинного та вторинного). Методи визначення енерговитрат організму: 1. Пряма калориметрія. Дослідження проводять за допомогою спеціальних пристроїв – калориметрів, які не допускають втрати тепла у зовнішнє середовище (а саме в цьому й полягає технічна складність методу). Прилад має подвійні стінки, між якими по системі посудин рухається рідина. Організм, який знаходиться в калориметрі, виділяє тепло ® рідина в трубах нагрівається. Розрахунок енерговитрат проводять за формулою: , де Q – тепловтрати організму; m – маса рідини в трубах; с – питома теплоємність рідини; t1 – t2 – різниця температури рідини за час дослідження. Оцінка енерговитрат за виділенням тепла із організму можлива, тому що вся енергія, яка використовується організмом, перетворюється в тепло і виділя-ється з організму у вигляді тепла (якщо не виконується зовнішня механічна робота). 2. Непряма калориметрія. Енерговитрати організму розраховують за його газообміном (за використанням кисню та виділенням вуглекислого газу). Правильність такого підходу є доведеною, тому що енергія поживних речо-вин звільняється у організмі людини, головним чином, в ході процесів аеробного окисного фосфорилювання; саме на ці процеси іде поглинений організмом О2, саме в ході цих процесів утворюється СО2, який виділяється з організму). Визначення енерговитрат організму методом непрямої калориметрії включає наступні етапи: а) визначення поглинання О2 та виділення СО2 організмом за певний час. Частіше всього розрахунки проводять, виходячи із різниці складу атмосфер-ного (вдихуваного) та видихуваного повітря (у %) та величини ХОД. Для цього необхідно зібрати видихуване повітря в замкнуту ємність і визначити його газовий склад; визначають також ХОД; б) розрахунок дихального коефіцієнту (ДК): , де Vо2 – об’єм О2, що був поглинений організмом за певний час; Vсо2 – об’єм СО2, що був виділений організмом за той самий час. Величина ДК в звичайних умовах змінюється від 0,7 до 1,0 і залежить від виду поживних речовин, які окиснюються в організмі. При окисненні вугле-водів ДК = 1,0; білків – 0,8; жирів – 0,7. при змішаному окисненні поживних речовин ДК частіше всього коливається в межах від 0,8 до 0,85. в) визначення за таблицями калоричного коефіцієнту кисню (ККО2). Його визначають виходячи із величини ДК. ККО2 вказує, яка кількість енергії вивільняється в організмі при вживанні ним 1л О2 при даному ДК. Таким чином, розмірність ККО2 – ккал/л О2. г) розрахунок енерговитрат організму за певний час проводять, виходячи із: - об’єму кисню, який організм використав за цей час (Vо2); - ККО2. Розрахунки проводять за формулою: . Енергетична цінність різних поживних речовин різна; в розрахунку на 1г речовини вона складає: - жири = 9,3 ккал (39кДж); - білки = 4,1 ккал (17кДж); - вуглеводи = 4,1 ккал (17кДж). Тобто, енергетична цінність жирів більше, ніж в 2 рази перевищує енергетичну цінність вуглеводів і білків. На окиснення 1г жиру використовується більше, ніж в 2 рази більше О2, ніж на окиснення 1г вуглеводів. Тому величина ККО2 змінюється при окисненні різних речовин на незначну кількість (від 4,69 ккал/л при ДК = 0,7 до 5,05 ккал/л при ДК = 1,0). Тому, при визначенні енерговитрат методом непрямої калориметрії нерідко обмежуються визначенням поглинанням О2 (технічно це набагато простіше, ніж визначення виділення СО2; поглинання О2 можна визначити, наприклад, по спірограмі) і середнього по величині ДК (0,82-0,85). Необхідно пам’ятати, що ДК не завжди залежить від виду окиснених в організмі речовин: - він підвищується (може бути більшим від 1,0) при довільній гіпервентиляції ® із організму виділяється СО2 крові; - ДК стає більшим за 1,0 безпосередньо після фізичного навантаження, внас-лідок того, що із м’язів в кров виділяються недоокиснені продукти метабо-лізму і витісняють СО2 із бікарбонатів; зате пізніше ДК різко знижується і може стати меншим 0,7 (0,6-0,5) внаслідок відновлення лужного резерву крові (бікарбонатів). Читайте також:
|
||||||||
|