Тема: «Образование и расход энергии. Терморегуляция»

Наблюдают важную роль в энергетическом обмене играет АТФ, которая образуется при распаде органических веществ. Энергия АТФ используется организмом на осуществление реакций обмена веществ, сокращение мышц и другую работу. О количестве затраченной организмом энергии можно судить по количеству тепла, которое он отдаёт во внешнюю среду.

Методы измерения затрат энергии

1) Прямая калориметрия - основана на непосредственном определении тепла, высвобождаемого телом человека. Человека помещают в специальную камеру, между стенками которой протекает вода, поглощающая выделяемое организмом тепло. Метод очень громоздок, применяется только в специальных лабораториях.

2) Непрямая калориметрия - основана на определении расхода энергии по газообмену. Человек в течение 5 минут дышит атмосферным воздухом, а выдыхает воздух в специальный прорезиненный мешок. По показателям газоанализатора определяют процентное содержание О2 и СО2 во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе, а затем рассчитывают дыхательный коэффициент (КД), т.е. отношение объёма выдыхаемого СО2 к объёму поглощённого О2:

КД = СО2

Со2

Известно, что при окислении углеводов КД = 1 (С6 Н12 06 + 6 02 = 6 СО2 + 6 Н2О), при окислении белка Кд = 0,8; при окислении жира = 0,7. По величине дыхательного коэффициента можно определить расход энергии, так как калорический эквивалент О2 (количество тепла, высвобождающееся в организме при потреблении 1 л. О2) зависит от того, на окисление каких веществ расходуется О2. Так, при окислении углеводов калорический эквивалент

О2 = 21, 13 кДж (5,05 ккал), белков - 20,1 кДж (4,8 ккал), жиров - 19,6 кДж

(4,7 ккал).

Основной обмен

это минимальное количество энергии, необходимое для поддержания нормальной жизнедеятельности организма в состоянии полного покоя. Основной обмен определяют утром, натощак, в положении лёжа на спине, при полном расслаблении мышц, при температуре 18-20 С◦. Основной обмен выражается количеством энергии, выделенной организмом (кДж /сутки). В состоянии полного физического и психического покоя организм расходует энергию на обменные процессы, работу внутренних органов, деятельность желез.

Основной обмен зависит от возраста (у детей он более интенсивный), пола (у женщин он ниже), роста и веса (с увеличением массы он увеличивается). Средняя величина основного обмена у взрослого человека = 4,2 кДж /кг (т.е. 1 ккал/кг) в 1 час. При нарушениях функций органов и систем основной обмен может повышаться или понижаться.

Расход энергии при физической нагрузке

Энергетические затраты организма значительно увеличиваются при мышечной работе. Увеличение энергетических затрат по сравнению с состоянием покоя составляет рабочую прибавку. Рабочая прибавка зависит от характера нагрузки, т.е. чем интенсивнее работа, тем больше рабочая прибавка. Так, по сравнению со сном, при медленной ходьбе расход энергии увеличивается в 3 раза, а при беге на короткие дистанции - более чем в 40 раз. При кратковременных нагрузках энергия расходуется за счёт окисления углеводов, а при длительных - за счёт жиров. Представители различных профессий также различаются по энергетическим затратам:

1. группа - работники умственного труда (учёные, врачи, инженеры и т.д.)

= 2800 ккал/сутки.

2. группа - работники механизированного труда и сферы обслуживания, работа которых не требует больших физических усилий (продавцы, медсёстры, швеи, секретари, работники связи) = 3000 ккал/сутки.

3. группа - работники механизированного труда и сферы обслуживания, труд которых связан со значительными физическими усилиями (станочники, водители транспорта и т.д.) = 3200 ккал /сутки.

4. группа - работники механизированного или частично механизированного труда большой тяжести (шахтёры, строители, кузнецы, землекопы, грузчики) = 3700 ккал/сутки.