6.Принцип непрямой калориметрии. Методы неполного газового анализа

Так как в основе теплообразования в организме лежат окислительные процессы, при которых потребляется кислород и образуется углекислый газ, то возможно непрямое определение теплообразования в организме по его газообмену - учету потребления О2 и выделения С0₂, с последующим расчетом теплопродукции.

Для длительных исследований применяют специальные респираторные камеры (закрытые способы непрямой калориметрии). Кратковременное определение газообмена производят открытым способом непрямой калориметрии. Примером этого метода является метод Дугласа-Холдейна (рис.4).

При непрямой калориметрии возможны два варианта этого метода:

-метод полного газового анализа, в этом случае расчет ведут по количеству поглощенного 0₂ и выделенного СО2;

-метод неполного газового анализа; в этом случае учитывают только поглощение 0₂. Данный метод наиболее простой и обычно используется в клинике (метод спирометаболографии). Принципиальная схема аппарата для неполного газового анализа приведена на рис.5. Однако при использовании этого метода надо знать величину дыхательного коэффициента и калорического эквивалента кислорода.

Рис.4. Определение газообмена с помощью мешка Дугласа. В горизонтальной трубке, соединенной

сзагубником, находятся клапаны, позволяющие вдыхать атмосферный воздух и производить выдох в

мешок. На носу - зажим, препятствующий носовому дыханию.

Рис.5. Принципиальная схема устройства аппарата для исследования расхода энергии методом неполного газового анализа (1) и пневмограмма (II).

7.Дыхательный коэффициент, его значение в исследовании обмена веществ.

Калорический эквивалент О_г и его применение при определении затрат энергии

Дыхательным коэффициентом называется соотношение объема выделенного СО2 и поглощенного 0₂:

ДК = VCOj/VOj, где VC0₂ - объем выделенного СО2, a V0₂—потребление 0₂.

Дыхательный коэффициент различен при окислении разных питательных веществ и составляет:

-питание углеводами -1,00

-питание жирами -0,70

-питание белками -0,81

-смешанное питание -0,85-0,90

Калорический эквивалент кислорода—количество тепла, освобождающееся при потреблении организмом 1л 0₂. При изменении дыхательного коэффициента изменяется и калорический эквивалент кислорода (рис.6,А). Оба эти показателя применяются при вычислении теплообразования методом неполного газового анализа, который получил широкое распространение в клинике.

Взяв ДК при обычном питании та 0,85, можно определить калорический эквивалент 0_2, который равен 20,356 кДж (4,862 ккал). Умножив этот показатель на количество О2 за сутки, можно определить энергообразование организме

Дыхательный коэффициент может изменяться:

-при гипервентиляции счет усиленного выделения СО2 может быть больше I;

-при однообразном питании, когда наблюдается переход одного вида продуктов в другой. Так, при питании преимущественно углеводами они переходят и жиры. Это сопровождается выделением 0₂ и увеличением ДГ<;

-при голодании, сахарном диабете ДК снижается в связи с уменьшением потребления углеводов;

-при интенсивной мышечной работе - ДК вначале превышает 1,0 (молочная к-та вытесняет СО2, из бикарбонатов), а затем надает до 0,67-0,70 (вследствие задержки в крови углекислоты, поступающей из тканей) рис.6,1>.