60. Методи визначення енерговитрат організму:

1. Пряма калориметрія. Дослідження проводять за допомогою спеціальних пристроїв – калориметрів, які не допускають втрати тепла в зовнішнє середовище (а саме в цьому й полягає технічна складність методу). Прилад має подвійні стінки, між якими по системі посудин рухається рідина. Організм, який знаходиться в калориметрі, виділяє тепло  рідина в трубах нагрівається. Розрахунок енерговитрат проводять за формулою:

, де

Q – тепловтрати організму;

m – маса рідини в трубах;

с – питома теплоємність рідини;

t₁ – t₂ – різниця температури рідини за час дослідження.

Непряма калориметрія. Енерговитрати організму розраховують за його газообміном (за використанням кисню та виділенням вуглекислого газу).

Визначення енерговитрат організму методом непрямої калориметрії включає наступні етапи:

а) визначення поглинання О₂ та виділення СО₂ організмом за певний час. Частіше всього розрахунки проводять, виходячи із різниці складу атмосферного (вдихуваного) та видихуваного повітря (у %) та величини ХОД. Для цього необхідно зібрати видихуване повітря в замкнуту ємність і визначити його газовий склад; визначають також ХОД;

б) розрахунок дихального коефіцієнту (ДК):

, де

Vо₂ – об’єм О₂, що був поглинений організмом за певний час;

Vсо₂ – об’єм СО₂, що був виділений організмом за той самий час.

Отношение удаляемого из организма CO2 к поглощённому за то же время O2 называется дыхательным коэффициентом, который равен примерно 0,7 при окислении жиров, 0,8 при окислении белков и 1,0 при окислении углеводов.

61 ОСНОВНОЙ ОБМЕН – это минимальный расход энергии, необходимый для поддержания жизни организма в состоянии полного покоя, при исключении всех внутренних и внешних влияний, через 12 часов после приема пищи.

Основной обмен взрослого человека составляет примерно 1 ккал на 1 кг массы тела в 1 час. Величина основного обмена зависит от возраста, роста, массы тела, пола и многих других факторов. Основной обмен как обобщенный показатель интенсивности окислительно-восстановительных процессов зависит от состояния внутренних органов и различных внешних воздействий на организм. Он может изменяться при недостаточном и избыточном питании, повышении или понижении физических нагрузок, воздействии на организм климатических факторов, нарушении функции эндокринных желез, при заболеваниях, сопровождающихся лихорадочными состояниями, и по многим другим причинам. Основной обмен у одного и того же человека в разные дни может меняться примерно на 10%.

Основной обмен у взрослых людей каждые 10 лет снижается на 7-10% и к старости достигает минимальных для данного организма величин. В пожилом возрасте снижается активность работы клеток, замедляется обмен веществ, уменьшается тонус мышц, что сказывается на уровне основного обмена. На снижение основного обмена в старости влияют также уменьшение массы печени, мозга, сердца и почек – органов, в которых обмен веществ и, соответственно, расход энергии происходят наиболее интенсивно.

Нормальные величины основного обмена у взрослого человека можно рассчитать также по формуле Дрейера:

Н = W/K • А,

где W —масса тела (г), А —возраст, К —константа (0,1015 для мужчин и 0,1129 — для женщин).

62

Гомеостаз - это относительное постоянство обменных процессов в организме. Есть колебания в пределах нормы. У человека, как и у других теплокровных животных существуют области внутри организма, где благодаря гомеостазу поддерживается стабильная температура, примерно соответствующая температурам, получаемым при измерениях ртутным термометром в аксиллярной, оральной или ректальной областях (з6,5°С - 37,о°С). К областям со стабильной внутренней температурой относятся центральная нервная система, органы грудной клетки, абдоминальная область, отчасти плечи и бедра. При комфортной окружающей температуре воздуха 20°С - 25°С кожа охлаждается до температуры 32°С - 33 °С и имеется температурный градиент между внутренними тканями и кожей.

Чисто физиологическими являются общеизвестные периодические суточные колебания температуры тела у здорового человека (в пределах 0,8 — 1,2°С с. минимумом в ранние утренние часы и максимумом — в вечерние).

63

Гомойоте́рмия (от др.-греч. ὅμοιος — сходный, одинаковый и θέρμη — тепло) — способность живого существа сохранять постоянную температуру тела, независимо от температуры окружающей среды.

Различают истинную и инерциальную гомойотермию.

Истинная гомойотермия имеет место, когда живое существо обладает достаточным уровнем метаболизма, чтобы поддерживать температуру тела на постоянном уровне за счёт самостоятельного производства энергии из потребляемой пищи. Современные птицы и млекопитающие относятся к истинно гомойотермным существам. Помимо достаточных энергетических возможностей они имеют также различные механизмы, предназначенные для удержания тепла (перья, шерсть, подкожный слой жировой ткани) и для защиты от перегрева при высокой температуре окружающей среды (потоотделение).

Инерциальная гомойотермия — это поддержание постоянной температуры тела за счёт крупных размеров и большой массы тела (по расчётам, инерциальная гомойотермия возможна только для существ, тело которых имеет размер, приведённый к шару более одного метра). Инерциально-гомойотермное существо в периоды повышения температуры медленно нагревается, а в периоды похолодания — медленно остывает, то есть за счёт большой теплоёмкости колебания температуры организма сглаживаются. Инерциальная гомойотермия была характерна, по современным представлениям, для некоторых видов динозавров.[источник не указан 448 дней] Недостатком инерциальной гомойотермии является то, что она возможна только при определённом типе климата — когда средняя температура окружающей среды соответствует желаемой температуре тела и нет длительных периодов сильных похолоданий или потеплений.

Центр терморегуляции находится в гипоталамусе. В норме терморегуляция осуществляется рефлекторно. На периферии (кожа внутренние органы) имеются холодовые и тепловые рецепторы, которые воспринимают температурные колебания внешней среды и с которых идет информация в центр терморегуляции: нейтроны преоптической зоны переднего гипоталамуса выполняют рецепторную функцию, т. к. здесь имеются холодовые и тепловые нейроны. Информация поступает в зону сравнения, которая формирует установочную точку (определяет баланс между теплопродукцией и теплоотдачей, Т=36,6 °С). Интеграция температурных сигналов и температуры самого гипоталамуса формирует эффективные импульсы, проходящие преимущественно по симпатическим нервам и определяющим уровень обмена веществ, интенсивность периферического кровообращения, дрожь, одышку.

64

Терморегуляция (теплообмен) — это совокупность физиологических процессов в организме теплокровных животных и человека, обеспечивающих поддержание постоянства температуры тела на определенном уровне с очень небольшими колебаниями.

Температура внутренней среды организма поддерживается на сравнительно постоянном уровне по принципу саморегуляции, согласно которому отклонение температуры от уровня, обеспечивающего нормальную жизнедеятельность, является стимулом, возвращающим ее к этому уровню. Совокупность структур, обеспечивающих саморегуляцию температуры организма, составляет так называемую функциональную систему терморегуляции (П. К. Анохин).

Постоянство температуры тела обеспечивается двумя противоположно направленными процессами — теплопродукцией и теплоотдачей.

Теплопродукция, т. е. выработка тепла в организме, зависит от интенсивности метаболических процессов, поэтому часто ее называют химической теплорегуляцией. Теплоотдачу поверхностью тела во внешнюю среду называют физической теплорегуляцией.

Отдача тепла организмом осуществляется проведением (конвекцией), излучением (радиацией) и испарением пота.

При высокой температуре окружающей среды отдача тепла Организмом теплокровных животных, кожа которых почти лишена потовых желез (например, собаки), дополнительно осуществляется за счет испарения пота, а также за счет испарения жидкости с поверхности дыхательных путей. Наконец, часть тепла выделяется из организма вместе с мочой и калом.

Если процессы теплопродукции преобладают над процессами теплоотдачи, наступает перегревание организма (см.). Если же, наоборот, процессы теплоотдачи преобладают над процессами теплопродукции, наступает охлаждение (см.).

В терморегуляции принимают участие как гуморальные, так и нервные механизмы.

Температурные колебания окружающего воздуха действуют на специальные рецепторные образования, чувствительные к изменению температуры (терморецепторы). Различают тепловые и холодовые рецепторы. Возбуждение от терморецепторов поступает по специальным проводящим путям в головной мозг и вызывает изменения активности центра терморегуляции, расположенного в области гипоталамуса. Возбуждение различных отделов этого центра приводит к изменению процессов теплопродукции и теплоотдачи. При выключении центра терморегуляции специальными химическими веществами организм утрачивает способность к поддержанию постоянства температуры. Эту особенность в последние годы используют в клинике для искусственного охлаждения организма во время сложных хирургических операций на сердце.

65

Закаливание — это система специальной тренировки терморегуляторных процессов организма, включающая в себя процедуры, действие которых направлено на повышение устойчивости организма к переохлаждению или перегреванию. При действии этих факторов внешней среды в организме возникает сложный физиологический комплекс ответных реакций, в котором участвуют не отдельные органы, а определённым образом организованные и соподчинённые между собой функциональные системы, направленные на поддержание температуры тела на постоянном уровне.

Закаливание — испытанное средство укрепления здоровья. В основе закаливающих процедур лежит многократное воздействие тепла, охлаждения и солнечных лучей. При этом у человека постепенно вырабатывается адаптация к внешней среде. В процессе закаливания совершенствуется работа организма: улучшаются физико-химическое состояние клеток, деятельность всех органов и их систем. В результате закаливания увеличивается работоспособность, снижается заболеваемость, особенно простудного характера, улучшается самочувствие.

В качестве закаливающих процедур широко используется пребывание и занятие спортом на свежем воздухе, а также водные процедуры (обтирание, обливание, купание, контрастный душ). При этом важна постепенность и систематичность в снижении температуры воды или воздуха, а не резкий её переход.

Наиболее сильная закаливающая процедура — моржевание (плавание в ледяной воде) — имеет ряд противопоказаний, особенно противопоказано: детям, подросткам и людям, постоянно страдающим заболеваниями верхних дыхательных путей. Моржеванию должна предшествовать подготовка организма, заключающаяся в регулярных обливаниях с постепенным снижением температуры воды.

Одним из самых распространённых видов закаливания является хождение босиком.

При длительных перерывах в закаливании его эффект снижается или теряется совсем.

Начинать закаливание (любое из предложенных видов) нужно только после посещения и проверки врача, так как закаливание - это тренировка, а не лечение, и людям с заболеванием и со слабым иммунитетом подобные процедуры могут быть противопоказаны.