У разі окиснення 1 г поживної речовини

Речовина	Споживання О2, л	Виділення СО2, л	Дихальний коефіцієнт δ
Білок	0,97	0,77	0,8
Жир	2,0	1,4	0,7
Вуглеводи	0,83	0,83	1,0

			Таблиця 2.2
Дихальні коефіцієнти δ та енергетичні еквіваленти
	Q0	поживних речовин
Поживні речовини		Дихальний	Енергетичний
		коефіцієнт δ	еквівалент Q0, кДж/л
Вуглеводи		1,00	21,0
Білки		0,80	18,8
Жири		0,71	19,6

Достатня точність вимірювання енергетичного балансу досягається за умов, що організм не виконує роботи і в ньому не нагромаджується біома-са. Відповідно, якщо не виконується робота (W₀ = 0), то H = 0. У такому разі енергетичні зміни Н у біологічній системі можна точно зареєструва-ти калориметром, якщо вимірювати виділену теплоту Q₁ і Q₂. Якщо зна-чення Н > 0, то теплота поглинається, а реакція називається ендотерміч-ною. Якщо Н < 0, то система виділяє теплоту, а реакція називається екзо-термічною. Більшість метаболічних реакцій є екзотермічними.

Теплота, яка виділяється у разі повного окиснення вуглеводів і жи-рів до СО₂ та Н₂О, а також окиснення білків до сечовини, має важливе значення для розрахунку калоричного еквівалента Q⁰ (кДж/кг) харчових продуктів, який виражає кількість виділеної теплоти, віднесеної до оди-ниці маси речовини. Зв’язок калоричного коефіцієнта Q⁰ з дихальним коефіцієнтом δ наведено в табл. 2.3.

80

Таблиця 2.3

Зв’язок калоричного коефіцієнта Q⁰ (у разі поглинання 1 л. кисню)

З дихальним коефіцієнтом δ

Дихальний	Калоричний	Дихальний	Калоричний	Дихальний	Калоричний
	коефіцієнт Q0,		коефіцієнт Q0,		коефіцієнт
коефіцієнт δ		коефіцієнт δ		коефіцієнт δ
	кДж/кг		кДж/кг		Q0, кДж/кг
0,70	19,619	0,81	20,151	0,92	20,716
0,71	19,636	0,82	20,201	0,93	20,767
0,72	19,686	0,83	20,256	0,94	20,821
0,73	19,737	0,84	20,306	0,95	20,871
0,74	19,791	0,85	20,360	0,96	20,921
0,75	19,841	0,86	20,411	0,97	20,976
0,76	19,896	0,87	20,461	0,98	21,026
0,77	19,946	0,88	20,515	0,99	21,076
0,78	19,996	0,89	20,566	1,00	21,131
0,79	20,051	0,90	20,616	–	–
0,80	20,101	0,91	20,666	–	–

Приклад 2.3. Визначте витрати енергії людини в стані м’язового спокою, якщо за 10 хв вона видихає 60 л повітря, в якому міститься 15 % кисню і 5 % вуг-лекислого газу:

Розв’язання:

Визначимо,

скільки

кисню та

вуглекислого

газу

V

C V9

л. V

 C

V  3

л.

При

цьому

O 2

O2

ÑO 2

ÑO2

m 

VO 2



VCO2

13,17 г; жиру:

m 

VO 2



VCO2

 6,64 г;

á

0,97

0,77

æ

2

1, 4

V

[C

]V



CO2

 14, 45 г. Дихальний коефіцієнт

1

CO 2

CO2



0,83

[CO2 ]VO2

виділиться за час τ:

окиснюється білків:

вуглеводів: m_â  _0,83^VO2 

10,11  0,89

.

Калоричний еквівалент Q⁰ =20,566 кДж/хв.

Загальна кількість витрат: Q  Q⁰ 20,566  10  205, 6 кДж;

17. 186,33 78,192 88,28 41,98  229,06 76,28  307,215 кДж;

•  ^QQ 33,0%. Q

81

Таким чином, під час дослідження за допомогою калориметра мож-на визначити середнє значення фізіологічно доступної енергії, яка міс-титься в одному грамі трьох основних поживних речовин: вуглеводів – 4,1 ккал [1 ккал (кілокалорія) = 4184 Дж]; білків – 4,1 ккал; жирів – 9,3 ккал; спиртів – 7,1 ккал.

Уся енергія, що надходить в організм, перетворюється в теплоту. Під час утворення АТФ лише частина енергії запасається, велика її час-тина – розсіюється у вигляді тепла. Якщо енергія АТФ використовуєть-ся функціональними системами організму, то велика частина цієї енергії також переходить у теплову.

Частина енергії, що залишилася в клітинах, витрачається на вико-нувані ними функції, проте все одно перетворюється в теплоту. Наприк-лад, енергія, яка використовується м’язовими клітинами, витрачається на подолання сил в’язкого опору м’язів та інших тканин. В’язке пере-міщення спричиняє тертя, яке зумовлює утворення тепла, наприклад, витрати енергії, що передається серцем кров’яному потоку [48]. Під час руху крові по судинах вся енергія перетворюється у тепло внаслідок тертя між шарами крові та між кров’ю і стінками судин.

Отже, по суті вся енергія, яка була затрачена організмом, зрештою перетворюється в теплоту, за винятком випадку, коли м’язи виконують роботу із зовнішніми тілами.