Основной обмен. Методы исследования
НАВИГАЦИЯ ПО СТРАНИЦЕ
легко понять и запомнить
Основной обмен (ОО) — минимальное количество энергии, необходимое для обеспечения нормальной жизнедеятельности организма в состоянии покоя в стандартных условиях (утром натощак в положении пациента лежа на спине, при полном расслаблении мышц, в условиях температурного комфорта (18-20 °С)).
Энергия основного обмена расходуется на осуществление функций НС, постоянно идущий синтез в-в, работу ионных насосов, поддержание температуры тела, работу сердца, дыхательной мускулатуры, гладких мышц, почек. Повышение — при физической и умственной работе, психоэмоциональном напряжении, после приема пищи, понижении температуры. Нормальная величина основного обмена является одним из показателей благополучия в организме.
Среднее значение для взрослого человека 1 ккал/кг*1 ч (1700 ккал/сут — мужчины, 1500 ккал/ сут — женщины).
Согласно закону поверхности, сформулированному в 19 веке Рубнером и Рише, величина основного прямопропорциональна площади поверхности тела. Это связано с тем, что наибольшее количество энергии тратится на поддержание постоянства температуры тела. Помимо этого на величину основного обмена влияют пол, возраст, условия окружающей среды, характер питания, состояние желез внутренней секреции, нервной системы. У мужчин основной обмен на 10% больше, чем у женщин. У детей его величина относительно веса тела больше, чем в зрелом возрасте, а у пожилых наоборот меньше. В холодном климате или зимой он возрастает, летом снижается. При гипертиреозе он значительно увеличивается, а гипотиреозе снижается.
Для определения энергозатрат организма измеряют количество теплоты, отдаваемой им в окружающую среду, двумя основными методами: прямой и непрямой калориметрией.
Для прямой калориметрии используют специальные биокалориметры (первый калориметр был создан в конце XIX века академиком В.В.Пашутиным, более совершенной является модель биокалориметра Этуотера-Бенедикта).
Биокалориметр представляет собой герметичную теплоизолированную камеру, в стенах которой вмонтированы трубки с циркулирующей в них водой.
По количеству протекающей воды и изменению её температуры рассчитывают количество выделенного организмом тепла. Определение энергозатрат методом прямой калориметрии довольно точное, но эта методика громоздкая и сложная.
Метод непрямой калориметрии основан на исследовании газообмена. Установлено, что между объёмом потребляемого О2 и энергозатратами обычно имеется линейная зависимость.
Существуют закрытые и открытые методы непрямой калориметрии. Каждый из этих методов может выполняться с использованием полного и неполного газового анализа.
Закрытые методы проводятся в специальных закрытых респираторных камерах (респираторный аппарат Шатерникова). Наиболее распространённым является метод открытой непрямой калориметрии. Это некамерный метод, во время которого определяется газообмен кратковременно.
Непрямая калориметрия с полным газовым анализом (метод Дугласа-Холдена) производится в четыре этапа
Определение объёма поглощённого кислорода и выделенного СО2. Вначале производится анализ выдыхаемого воздуха в газоанализаторе. Затем объём поглощённого О2 и выделенного СО2 вычисляется при сравнении выдыхаемого воздуха с атмосферным. На этом же этапе определяется общее количество поглощённого кислорода за единицу времени.
Определение дыхательного коэффициента. Дыхательный коэффициент равен отношению объёма выделенного СО2 к объёму поглощенного О2. Величина дыхательного коэффициента при окислении углеводов, белков и жиров различна и равна соответственно 1,0; 0,8; 0,7.
Определение калорического эквивалента кислорода. Количество тепла, образующегося в организме при использовании 1 л О2 для окисления тех или иных питательных веществ, называется калорическим эквивалентом кислорода. Каждому дыхательному коэффициенту соответствует свой калорический эквивалент кислорода, т.е. он различен при окислении углеводов, белков и жиров и равен, соответственно, 5,05; 4,8 и 4,7 ккал. Его определение производится по специальным таблицам. В среднем, при использовании смешанной пищи он равен 4,86 ккал.
Зная общее количество поглощённого кислорода за единицу времени, можно вычислить энергетические затраты путём умножения этой величины на определённый калорический эквивалент кислорода.
При методе непрямой калориметрии с неполным газовым анализом определяют количество потреблённого организмом кислорода за единицу времени, а затем эту величину умножают на средний калорический эквивалент.
В условиях резкого усиления анаэробного синтеза АТФ метод непрямой калориметрии даёт неточные результаты (не соответствующие методу прямой калориметрии).
Полезные ссылки:
