Для расчета расхода энергии методом непрямой калориметрии используютсядыхательный коэффициент и калорический эквивалент кислорода.

Дыхательным коэффициентом называют отношение объема выделенногоорганизмом СО2 к объему потребленного за это же время О2. Величина дыхательного коэффициента зависит от соотношения белков, жиров и углеводов,окислившихся в организме. Дыхательный коэффициент при окислении белковравен 0,8, жиров — 0,7, углеводов — 1,0. Дыхательный коэффициент для жирови белков ниже, чем для углеводов, вследствие того что на окисление белкови жиров расходуется больше О2, так как они содержат меньше внутримолекулярного кислорода, чем углеводы. Дыхательный коэффициент у человекав начале интенсивной физической работы приближается к единице, потому что

источником энергии в этом случае являются преимущественно углеводы.

В первые минуты после интенсивной и длительной физической работы дыхательный коэффициент у человека больше единицы, так как СО2 выделяется больше, чем потребляется О2, поскольку молочная кислота, накопившаясяв мышцах, поступает в кровь и вытесняет СО2 из бикарбонатов.

Калорическим эквивалентом кислорода называют количество тепла, освобождаемое организмом при потреблении 1л О2. Для белков он равен 4,48 ккал(18,8 кДж), для жиров — 4,69 ккал (19,6 кДж), для углеводов — 5,05 ккал(21,1 кДж).

Определение расхода энергии по методу Дугласа—Холдена (полный газовый анализ) выполняется следующим образом. В течение нескольких минут испытуемый вдыхает атмосферный воздух, а выдыхаемый воздух собирают в специальный мешок, измеряют его количество и проводят анализ газов в целяхопределения объема потребленного О2 и выделившегося СО2. Рассчитываютдыхательный коэффициент, с помощью которого по таблице находят соответствующий калорический эквивалент О2, который затем умножают на объем О2,потребленного за данный промежуток времени.

Метод Шатерникова — определение расхода энергии у животных в эксперименте — заключается в следующем. Животное помещают в камеру, в которую поступает кислород по мере его расходования. Выделяющийся при дыхании СО2 поглощается щелочью. Расчет выделенной энергии осуществляютпо количеству потребленного О2 и усредненному калорическому эквивалентуО2 — 4,9 ккал (20,6 кДж).

Определение расхода энергии по методу Крога у человека (неполный газовый анализ) состоит в следующем. Испытуемый вдыхает кислород из мешкаметаболиметра, выдыхаемый воздух возвращается в тот же мешок, предварительно пройдя через поглотитель СО2. По показаниям метаболиметра определяют величину расхода О2, которую умножают на калорическийэквивалент О2 в условиях основного обмена — 4,86 ккал (20,36 кДж). Такимобразом, метод Дугласа—Холдена предусматривает расчет расхода энергии поданным полного газового анализа, а метод Крога — только по объему потребленного О2 с использованием калорического эквивалента О2, характерного дляусловий основного обмена.

Изменение интенсивности выработки энергии в организме играет главнуюроль в процессах терморегуляции.

24. Основной обмен, величина и факторы, определяющие его. Специфически-динамическое действие питательных веществ. Рабочий обмен. Энергетические затраты при различных видах труда и в разном возрасте

· Интенсивность окислительных процессов и превращение энергии зависят от индивидуальных особенностей организма (пол, возраст, масса тела и рост, условия и характер питания, мышечная работа, состояние эндокринных желез, нервной системы и внутренних органов — печени, почек, пищеварительного тракта и др.), а также от условий внешней среды (температура, барометрическое давление, влажность воздуха и его состав, воздействие лучистой энергии и т. д.).

· Для определения присущего данному организму уровня окислительных процессов и энергетических затрат проводят исследование в определенных стандартных условия х. При этом стремятся исключить влияние факторов, которые существенно сказываются на интенсивности энергетических затрат, а именно мышечную работу, прием пищи, влияние температуры окружающей среды.

· Энерготраты организма в таких стандартных условиях получили название основного обмена.

· Энерготраты в условиях основного обмена связаны с поддержанием минимально необходимого для жизни клеток уровня окислительных процессов и с деятельностью постоянно работающих органов и систем — дыхательной мускулатуры, сердца, почек, печени.

· Некоторая часть энерготрат в условиях основного обмена связана с поддержанием мышечного тонуса.

· Освобождение в ходе всех этих процессов тепловой энергии обеспечивает ту теплопродукцию, которая необходима для поддержания температуры тела на постоянном уровне, как правило, превышающем температуру внешней среды.

· Для определения основного обмена обследуемый должен находиться:

× в состоянии мышечного покоя (положение лежа с расслабленной мускулатурой), не подвергаясь раздражениям, вызывающим эмоциональное напряжение;

× натощак, т. е. через 12— 16 ч после приема пищи;

× при внешней температуре «комфорта» (18—20 °С), не вызывающей ощущения холода или жары.

Основной обмен определяют в состоянии бодрствования. Во время сна уровень окислительных процессов и, следовательно, энергетических затрат организма на 8—10 % ниже, чем в состоянии покоя при бодрствовании.