1. Физиологияның ғылым ретінде жалпы сипаттамасы
Энергия шығынын анықтау әдістері. Тікелей және жанама калориметрияның жалпы принциптері. Тыныс алу коэффициенті. Оттегінің калориялық эквиваленті
жүктеу/скачать 258,44 Kb.
|
Физио сессия шпор 132новый (копия)
| 93. Энергия шығынын анықтау әдістері. Тікелей және жанама калориметрияның жалпы принциптері. Тыныс алу коэффициенті. Оттегінің калориялық эквиваленті.
Организмде өндірілетін энергияның мөлшерін анықтау әдістері калориметриялық деп аталады. Энергияның негізгі бірлігі Джоуль (Дж): 1 ккал 4,19 кДж тең.Калориметрияның екі түрі бар: тікелей және жанама (тікелей емес).Тікелей калориметрия-ол бөлінетін жылу мөлшеріне негізделген ағзаның энергетикалық шығындарын анықтау әдісі. Тікелей калориметрия ағзамен бөлінетін жылуды ұстайтын арнайы калориметр камераларда жүргізіледі. Тура калориметрия әдісі өте дәл, бірақ жабдықтың күрделілігіне және жылуды анықтау процесінің күрделілігіне байланысты ол қазіргі уақытта сирек қолданылады. Тікелей емес калориметрия кеңінен қолданылады.Тікелей емес калориметрия бірнеше түрге бөлінеді. 1. Жанама калориметрия қоректік заттардың жылу шығару қабілетіне негізделген. Қоректік заттардың жылу шығару қабілеті немесе жылу шығару қабілеті электр тогын өткізу жолымен арнайы калориметрде ("бомба" Бертело) 1 г затты жағумен анықталады. Калориметрдің өзі суға батырылған және бөлінетін жылудың мөлшері туралы су температурасының өзгеруі туралы айтады. 1 г ақуыздың калориялығы 4,1 ккал (17,17 кДж), 1 г май - 9,3 ккал (38,96 кДж), 1 г көмірсулар - 4,1 ккал (17,17 кДж) құрайды.2. Газды талдау деректеріне негізделген жанама калориметрия. Қоректік заттардың калориялығын зерттеу кезінде оттегінің белгілі бір мөлшерін сіңіру және сол уақыт кезеңінде көмірқышқыл газының белгілі бір мөлшерін бөлу бөлінетін жылудың белгілі бір мөлшеріне сәйкес келетіні анықталды. Бұл тәуелділік ағзада бөлінетін жылу мөлшерін анықтау үшін газды талдау деректерін пайдалануға мүмкіндік береді: жұтылған оттегі мөлшері және сол уақыт кезеңінде бөлінетін көмірқышқыл газының мөлшері.Бөлінетін көмірқышқыл газының мөлшері мен тұтынылатын оттегінің мөлшері арасындағы арақатынасы бойынша осы уақыт кезеңінде қандай заттар басым түрде тотығады деп айтуға болады. Тотығу процесінде бөлінетін көмірқышқыл газының мөлшері мен тотығу үшін пайдаланылатын оттегінің мөлшері арасындағы арақатынас респираторлық коэффициент (ДК) деп аталады. Белоктардың тотығуы үшін ДК 0,8, майлардың тотығуы үшін - 0,7, ал көмірсулардың тотығуы үшін - 1,0 құрайды.Эксперименталды зерттеулермен тұрақты токтың әрбір мәніне оттегінің белгілі бір жылу шығарғыш эквиваленті, яғни заттың көмірқышқыл газына және оттегінің әрбір сіңірілген литріне дейін толық тотығуы кезінде бөлінетін жылу мөлшері сәйкес келеді. Ақуыздардың тотығуы кезінде оттегінің калориялық эквиваленті 4,8 ккал (20,1 кДж), майлар - 4,7 ккал (19,619 кДж), көмірсулар - 5,05 ккал (21,2 кДж) құрайды.Оттегінің калориялық эквиваленті. Белгілі бір тыныс алу коэффициенті оттегінің белгілі бір калориялық эквивалентіне, яғни 1 л оттегінің қатысуымен 1 г қоректік заттың (соңғы өнімдерге дейін) толық тотығуы кезінде бөлінетін жылу мөлшеріне сәйкес келеді. Ақуыздардың тотығуы кезінде оттегінің калориялық эквиваленті 4,8 ккал (20,1 кДж), майлар - 4,7 ккал (19,619 кДж), көмірсулар - 5,05 ккал (21,2 кДж) құрайды.Алғашында адам мен жануарларда газ алмасу жабық түрдегі арнайы камераларда (м. Н. Шатерниковтың тыныс алу камерасы) қиғаш әдісімен анықталды.Қазіргі уақытта толық газды талдау Дуглас-Холдейннің ашық тыныс алу әдісін қолдану арқылы жүргізіледі. Әдіс шығарылатын ауаны арнайы ресиверге (герметикалық қапқа) жинауға және газ талдағыштардың көмегімен оның жалпы мөлшері мен ондағы оттегі мен көмірқышқыл газының құрамын анықтауға негізделген.Тыныс алу коэффициентінің сипаттамасы. Бөлінетін көмірқышқыл газы көлемінің сіңірілген оттегі көлеміне қатынасы тыныс алу коэффициенті деп аталады.DC = CO2 (l)/O2 (l) Тыныс алу коэффициенті қоректік заттардың түрін сипаттайды, олар негізінен оны анықтау кезінде ағзада тотығады. Ол химиялық тотығу реакцияларының формулалары негізінде есептелген.Көмірсулар үшін: C6H12O2 + 6O2 o-6CO2 + 6H2O;DC = (CO2 6 көлемі) / (O2 6 көлемі) = 1 Май үшін: 2S15N48, O6 + 145O2 o-102CO2 + 98N2O;DC = (102 көлем CO2) / (145 көлем O2) = 0,703 Ақуыздар үшін есептеу белгілі бір қиындық тудырады, өйткені ағзадағы ақуыздар толығымен тотығпайды. Несепнәр (NH2) 2CO2 азоттың белгілі бір мөлшері ағзадан несеппен, содан кейін нәжіспен шығарылады. Сондықтан ақуыздың тотығуы кезінде ЖБ есептеу үшін тағамнан алынатын ақуыз мөлшерін және бөлінетін құрамында азот бар "қождардың"санын білу қажет. Белоктардың катаболизмі кезінде көміртегі мен сутегінің тотығуы және көмірқышқыл газының 77,5 көлемінің пайда болуы үшін 96,7 оттегінің көлемі талап етілгені анықталды. Сондықтан ақуыздар үшін:DC = (77,5 CO2 көлемі) / (96,7 O2 көлемі) = 0,80 Аралас тамақтану кезінде тыныс алу коэффициенті 0,8-0,9 құрайды.Бұлшық ет жұмысы үшін тыныс алу коэффициенті. Қарқынды бұлшық ет жұмысының негізгі энергия көзі көмірсулар болып табылады. Сондықтан жұмыс кезінде тұрақты ток бірлікке жақындайды. Біраз уақыттан кейін жұмыс аяқталғаннан кейін ДК нормамен салыстырғанда күрт төмендеуі мүмкін. Бұл рН негізгі жаққа жылжуына кедергі келтіретін, оны буферлік қан жүйелерімен компенсаторлық ұстап қалу есебінен көмірқышқыл газының жеңіл бөлінуінің азаюымен байланысты. Жұмыс аяқталғаннан кейін шамамен бір сағат өткен соң МҮ қалыпты жағдайға оралады. 94. Негізгі алмасу және оның көлемін анықтайтын факторлар. Негізгі алмасуды анықтау үшін қажетті жағдайлар. «Дененің беті» Рубнер заңы және оның сыны. Клиникадағы негізгі алмасуды анықтаудың маңызы. Негізгі алмасудың бұзылыстары. Денедегі метаболикалық процестердің қарқындылығы және энергияның тиісті өндірісі дененің жеке ерекшеліктеріне байланысты: жынысы, жасы, бойы және дене салмағы, тамақтану табиғаты, дене белсенділігі, қоршаған орта жағдайлары. Метаболизм мен энергия өндірісінің қарқындылығын анықтау нәтижелерін әртүрлі адамдар үшін салыстыру үшін тотығу процестерінің қарқындылығын арттыратын факторлардың денесіне әсерін болдырмайтын стандартты жағдайлар жасалады. Метаболизм процестерінің қарқындылығы және стандартты жағдайларда анықталған энергияны тұтыну негізгі алмасу деп аталады.Негізгі зат алмасудың қарқындылығын өлшеу үшін төрт маңызды шарт белгіленеді: 1. Таңертең ояу күйде. 2. Психикалық, психоэмоционалды және физикалық тыныштық (жату жағдайы, бұлшық еттер барынша босаңсыған). 3. Аш қарынға, тамақтанғаннан кейін 12-16 сағаттан кейін. Қоршаған ортаның жайлы температурасы (суық немесе жылу сезімі жоқ). Біз осы шарттарды талқылаймыз: 1. Метаболикалық процестердің қарқындылығы күнделікті ауытқуларға байланысты - таңертең жоғарылайды, түнде, ұйқы кезінде - төмендейді. Ұйқы кезінде қаңқа бұлшықетінің тонусы да төмендейді. 2. Ақыл-ой жұмысы кезінде (математикалық есептерді шешу, тест жұмысын жазу) энергия шығыны тек 2-3% артады. Бірақ егер ақыл-ой жұмысы психоэмоционалды стресстен және қозғалыспен бірге жүрсе, метаболикалық процестердің қарқындылығы 11-19% немесе одан да көп артады 3. Азық-түлікті тұтыну және оны ас қорыту метаболикалық жылдамдықты жоғарылатады. Көбею бір сағаттан басталады, 3 сағаттан кейін максимумға жетеді және бірнеше сағатқа созылады. Тамақ ішуге байланысты метаболизмнің жоғарылауы «тағамның нақты динамикалық әрекеті» деп аталады. Ақуызды тағамдарды тұтынумен негізгі метаболизм 30% -ға артады, ал майлар мен көмірсулар жеген кезде адамдағы зат алмасу 15% -ға артады. 4. Егер қоршаған орта температурасы жайлылық температурасынан ауытқып кетсе, метаболизм жылдамдығы денені салқындаған кезде және азғантай температурада жоғарылайды. Базальды метаболизм жылдамдығы жылу мөлшерімен көрінеді - дене салмағының килограмына немесе сағатына немесе күніне 1 м2 дене бетіне килокалорияда (ккал) немесе килоджоульде (кДж). Дені сау заттардағы стандартты жағдайларды қатаң сақтаумен де анықталатын базальды зат алмасудың мөлшері әр түрлі болады. Өзгергіштік төрт факторға байланысты: 1. жас, 2. жыныс, 3. дене салмағы, 4. өсу. Балаларда дене салмағының килограмы бойынша айырбастау бағамы ересектерге қарағанда едәуір жоғары және ең алдымен жасына байланысты. Дененің өсуі энергияны көп жұмсауды қажет етеді. 20-40 жаста метаболизм бұрынғы деңгейде қалады, қарттарда негізгі метаболизм төмендейді. Ерлерде дене салмағының 1 кг үшін есептелген негізгі метаболизм әйелдерге қарағанда шамамен 10% жоғары. Әр түрлі типтегі жылы қанды жануарларда және дене массасы әртүрлі адамдарда дене салмағының 1 кг үшін есептелген базальды зат алмасу қарқындылығы әр түрлі болады. Базальді метаболизмнің мөлшері дененің беткі қабатының мөлшеріне көбірек байланысты - бет ережесі. Осы ережеге сәйкес, жылу мөлшері дене бетінің 1 м2-ден қоршаған ортаға таралады. Адам денесінің беткі қабатын анықтау үшін дененің салмағы мен биіктігін білу қажет. Өсім процестеріне және адам қызметінің барлық түрлеріне қажетті барлық энергия шығындары жұмысшы өсім деп аталады. Денедегі энергияның негізгі тұтынушысы - бұлшықеттер. Бұлшықет жүктемесі кезіндегі энергия шығыны дәрежесі негізгі зат алмасу құнынан едәуір асады. Энергияның құны неғұрлым көп болса, бұлшықет жұмысы да соғұрлым қарқынды болады. Әр түрлі қарқындылықтағы энергия шығындарының дәрежесі физикалық белсенділік коэффициентімен (CFA) анықталады. CFA - бұл қызметтің барлық түрлері үшін жалпы энергия тұтынудың, тамақтың нақты динамикалық әсерінің базальды зат алмасу жылдамдығының шамасына қатынасы. Денедегі зат алмасу мен энергияны реттеу жүйке және эндокриндік жүйелер арқылы басқарылады. Энергетикалық метаболизм деңгейі ми қыртысының әсерінен өзгереді (спортшыларда метаболизм жылдамдығының рефлекстің жоғарылауы шартты түрде басталады.) Және гипоталамус. Гипоталамустың көптеген ядролары мен орталықтары (терморегуляция, аштық пен қанықтылық, глюкоза деңгейін реттеу және т.б.) вегетативтік жүйке мен эндокриндік бездерді вегетативті буын ретінде қолданады. Көптеген гормондар (инсулин, жыныстық гормондар, глюкокортикоидтар және т.б.) метаболизм деңгейіне әсер етеді. Бірақ бәрінен бұрын олар адреналин (бүйрек үсті бездерінің ми затының гормоны) және қалқанша безінің гормондары - тироксин және триодотирониннің метаболизмінің қарқындылығын арттырады. Соңғысы гипертиреоз (гипертиреоз) кезіндегі негізгі метаболизмнің құнын 15-20% -ға арттыруы мүмкін. Гипофункциямен - негізгі метаболизм төмендейді. Қазіргі уақытта Қалқанша безінің гормондарының концентрациясын анықтау метаболикалық бұзылыстардың диагностикалық сынағы ретінде қолданылады. жүктеу/скачать 258,44 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|